Способ окуривания деревянных бочек, чанов или бутов заключается в сжигании внутри этих емкостей некоторого количества серы. Это очень древний способ, но все еще широко применяемый для консервации порожних резервуаров и обеззараживания их при переливках вина. Он применяется только для деревянных емкостей и, как исключение, для железобетонных без покрытий или с защитными покрытиями, металлических с защитным покрытием или из нержавеющей стали. Сернистый газ, высвобожденный при сгорании серы, вытесняет винную кислоту и разъедает стенки железобетонных емкостей, поражает покрытия металлических резервуаров и способствует коррозии нержавеющей стали.
Сера используется в различных формах. Обычные серные фитили представляют собой полоски ткани или картона, пропитанные серой. Такая полоска весит 40—45 г. Масса подложки составляет около 5% от общей массы. Для удобства применения их разрезают на части. При переливке бочек вместимостью от 200 до 225 л старший винодел использует, в зависимости от обстоятельств, 1/3, или 1/5, или 1/8 фитиля. Эти отрезки фитиля сжигают подвешенными на крючке. При этом часть серы может плавиться и падать на дно бочки.
С этой же целью рекомендуют пользоваться таблетками серы, в которые пропущена нитка из асбеста. Таблетки изготовляют массой 2; 2,5; 5; 10 г. Масса несгорающего вещества составляет около 10%. При горении таблеток сера не плавится и не стекает. Для обработки больших емкостей применяют фитили, а также серу.
Образование сернистого ангидрида при сжигании серы
При сгорании сера потребляет кислород в количестве, равном ей по массе, и выделяет в два раза больше сернистого газа.
S + O2 = SO2; 32 + 32 = 64.
Следовательно, при сжигании в бочке вместимостью 225 л двух таблеток по 5 г, которые теоретически соответствуют 9,5 г серы, в атмосфере бочки должно образоваться 19 г сернистого ангидрида. Однако фактически его оказывается только от 13,5 до 14,3 г, т. е. недостает от 24 до 28%. Эта разница появляется в результате образования серного ангидрида SO3. Первый вывод: процесс окуривания повышает кислотность. Только из 3/4 горящей серы получается искомый продукт, из 1/4 образуется крепкая серная кислота, не дающая эффекта для консервации вина.
Практики часто считают, что окуривание проводят для удаления кислорода из емкости. Опыт опровергает это мнение. Общее количество серы, которое может сгореть в бочке вместимостью 225 л, составляет приблизительно 20 г. Но нужно отметить следующее: эти 20 г серы потребляют для своего горения, считая, что вся она превращается в сернистый ангидрид, 20 г кислорода, которые занимают объем 14 л (поскольку одна грамм-молекула O2=32 г занимает объем 22,4 л). В бочке вместимостью 225 л находится около 45 л кислорода. Отсюда следует, что сера гаснет задолго до того, как будет израсходован весь присутствующий кислород. В это время свеча, помещенная в бочку, также угасает, что объясняется особыми свойствами сернистого газа препятствовать горению. Газы, находящиеся в бочке вместимостью 225 л, в которой сожгли 20 г серы, содержат 15,3% кислорода при 21% в воздухе. С другой стороны, поскольку 35 г присутствующего сернистого ангидрида занимают объем 12,3 л, в бочке имеется всего 32,5 л кислорода вместо 45 вначале, до сгорания серы. Таким образом, подтверждается (второй вывод), что при сжигании серы в бочке может лишь незначительно уменьшиться содержание кислорода в атмосфере бочки и, следовательно, количество его, которое растворяется в вине данной бочки.
Когда применяют серные фитили, то масса образовавшегося SO2 в большой мере зависит от влажности бочек. Сжигая 10 г фитиля, получили следующие количества SO2 (в г):
В трех сухих бочках | 12,1 | 14,0 15,0 |
В трех влажных осушенных бочках | 8,5 | 10,6 12,1 |
В трех влажных неосушенных бочках | 5,0 | 5,1 5,2 |
Чтобы понять эти результаты, нужно учесть три следующих условия:
если дерево бочек сухое, расплавленная сера продолжает гореть при стекании, вплоть до полного сгорания. В этом случае при использовании серы получают такой же результат, как и с применением таблеток;
если дерево влажное, но хорошо осушено, сера продолжает гореть, но плохо и нерегулярно. Масса получаемого при этом сернистого ангидрида может колебаться в зависимости от продолжительности сушки;
если дерево имеет следы жидкости на поверхности, сера гаснет сразу же при контакте с ней и количество образовавшегося SO2 будет меньше того, какое получается в других условиях.
Когда в бочке вместимостью 225 л сжигают целый фитиль, то хотя и вытаскивают обгорелую подложку фитиля, лишенную серы, не следует думать, что вся сера сгорела. Действительно, фитиль весит обычно от 40 до 45 г, а в бочке нельзя сжечь более 20—22 г серы. В этом случае расплавленная сера падает на дно бочки, гаснет и остается там, как это хорошо известно практикам.
Исчезновение сернистого ангидрида в атмосфере бочек
В табл. 1.15 приведены данные о стойкости сернистого ангидрида в бочках вместимостью 225 л после сжигания серы и хранения в различных условиях. Одна серия относится к бочкам, закрытым шпунтом, т. е. плотно закупоренным, другая — к открытым бочкам, причем отверстие для шпунта находится внизу в положении на спуск.
Из данных табл. 1.15 видно, что порожние бочки следует хранить в лучших условиях. Они должны быть сухими и плотно закрытыми. Было обнаружено, что сернистый газ поглощается древесиной. Во время хранения окуренной бочки образуются значительные количества серной кислоты.
Таблица 1.15
Постепенное исчезновение сернистого ангидрида (в г) в атмосфере бочек
Состояние бочек | По истечении времени | ||||||
0 | 2 ч | 1 дня | 2 дней | 5 дней | 10 дней | 30 дней | |
Бочки сухие | 13,5 | 12,0 | 6,2 | 3,3 | 1,8 | 1,1 | 0,5 |
в положении на спуск | 14,3 | 7,4 | 2,2 | 1,0 | 0,1 | Следы | 0 |
Бочки влажные плотно закупоренные | 13,7 | 9,6 | 4,9 | 2,6 | 1,2 | 0,7 | 0,1 |
в положении на спуск | 14,0 | 6,6 | 1,9 | 0,8 | 0,1 | 0 | 0 |
Часть ее удаляется при ополаскивании внутренней поверхности бочки, но после длительного хранения и повторных операций окуривания дерево остается пропитанным серной кислотой, которую можно удалить, наполняя бочку водой и промывая ее на протяжении нескольких дней. Авторы определили количество анион-сульфата в промывной воде от разных бочек, хранившихся пустыми и периодически подвергавшихся окуриванию. Среднее значение соответствует обогащению на 0,36 г серной кислоты на 1 л или на 81 г в древесине бочки, образующейся от сжигания 53 г серы. Очевидно, что такие количества оказывают очень вредное действие на качество вина.
Сернистый газ, находящийся в порожних бочках, легко удаляется при простом ополаскивании. Запах сернистого ангидрида в бочках вместимостью 225 л очень ощутим даже тогда, когда в бочке находится всего 1 г SO2.
Растворение сернистого газа в вине
Бордоские бочки вместимостью 225 л окуривали 10 г серы в таблетках, затем наполняли белым вином двумя способами: 1) вино поступало в верхнюю часть бочки через кран, установленный в шпунтовом отверстии при давлении вина, создаваемом превышением высоты резервуара над краном, составляющим около 3 м; 2) вино поступало в нижнюю часть с помощью плунжера или через спускное отверстие.
В первом случае растворялось 60 мг/л SO2, или теоретическое количество, образующееся при сжигании 10 г серы. Во втором случае растворялось 32 мг/л — часть сернистого ангидрида, вытесненного при наполнении бочки вином. Отсюда можно заключить, что когда вино поступает в верхнюю часть бочки и образует эмульсию с газом, содержащимся в бочке, оно растворяет почти полностью присутствующий сернистый ангидрид. При поступлении в нижнюю часть вино растворяет его только наполовину.
В обоих рассматриваемых случаях при наполнении бочки вином в атмосферу выделяется небольшой дымок, который не имеет ничего общего с сернистым газом. При равной массе серный фитиль образует SO2 заметно больше, чем таблетки. Несколько литров вина, взболтанных в бочке, мутнеют намного больше при окуривании фитилями, чем при окуривании таблетками. Однако даже при сжигании чистой серы вино, которым в дальнейшем наполняют бочку, слегка мутнеет.
Сразу же после переливки вина в окуренные бочки наблюдают плохое распределение SO2 в массе его. В верхнем слое вина, ближе к поверхности, обогащения этим газом не отмечается потому, что это последнее вино, поступавшее в бочку, в которой уже не было SO2. С другой стороны, обнаруживают, например, повышение содержания газа у дна бочки на 45 мг/л и в центре бочки на 16 мг/л. Поэтому важно регулировать это распределение после переливки вина путем перекатывания бочек.
Этот способ сульфитирования, в сущности, эффективен только для вин, находящихся в бочках средней вместимости, например до 6 гл. В деревянных бутах больших объемов растворение сернистого газа зависит от формы емкости. Оно происходит хуже в вертикальных чанах, к тому же, после сгорания серы сернистый газ неравномерно распределяется в атмосфере бочки. Будучи тяжелее воздуха (плотность 2,2), он остается на дне емкостей.
Стерилизующее действие окуривания
На основании ряда опытов установлено, что древесина дуба, предварительно инфицированная дрожжами, эффективно стерилизуется при внесении в раствор сернистого ангидрида (1%) на 24 ч.
При контакте дерева и сернистого газа в атмосфере бочки на протяжении 7 ч вся древесина, сухая или влажная, была полностью стерилизована. Не было отмечено развития ни дрожжей, ни плесневых грибов. При контакте в течение 1 ч сухое дерево также полностью стерилизовалось. Влажная древесина способствует развитию некоторых колоний плесеней, а также дрожжей. При 15 г сернистого газа, образующихся в результате сгорания примерно 10 г серного фитиля, для получения полной стерилизации требуется контакт продолжительностью несколько часов для сухого дерева и несколько дней для влажного. Бочка должна быть закрыта шпунтом.
Из этого опыта вытекает, что деревянные бочки довольно хорошо стерилизуются путем окуривания при условии сжигания максимального количества серы. Так, для бочки вместимостью 225 л при дозе 40 г SO2 необходим контакт в течение 1 ч, если она сухая, и нескольких часов, если влажная. Наиболее высокая эффективность SO2, когда дерево сухое, показывает обоснованность обычно применяемого способа хранения порожних бочек: сразу же после ополаскивания в них сжигают около 20 г серы; затем их поворачивают в положение на сток на несколько дней, чтобы высушить внутренние стенки, и после этого снова сжигают 20 г серы. Благодаря SO2 бочка при сушке сохраняет свои свойства, но газ быстро улетучивается. Новое количество SO2, введенное при втором окуривании, производит хорошее действие благодаря предшествующему подсушиванию. Дрожжи и плесневые грибы полностью уничтожаются, и поскольку бочка закрыта шпунтом, они не могут снова в нее проникнуть. В конце концов бочка утрачивает свою асептичность. Это часто происходит от того, что дерево высыхает и в образующиеся щели проникает наружный воздух.
Потеря бочками тех свойств, которые им придает окуривание, может быть также результатом порчи вина, впитавшегося в толщу древесины и не удаляющегося при ополаскивании внутренней поверхности бочки. Известно, что 60 кг древесины бордоской бочки (225 л) впитывают в обычных условиях от 5 до 6 л жидкости. Когда бочка закисает, это означает, что жидкость, пропитавшая древесину, портится. Образующаяся уксусная кислота пропитывает дерево. Самой простой обработкой является промывание бочки путем наполнения ее водой в течение двух недель с последующим окуриванием.
Наконец, следует отметить первостепенную важность окуривания бочек для хранения вин. Эта операция представляет собой необходимое дополнение к операциям переливки, оклейки или фильтрации, когда вино отделяют от большей части дрожжей и бактерий, но не уничтожают те дрожжи, которые остаются в щелях древесины. Винные емкости из других материалов, помимо дерева, следует также подвергать соответствующей стерилизации. В этом отношении особенно эффективны пары формалина (Пейно и сотрудники, 1972).
