Производство вина с подогревом винограда - Влияние нагревания мезги красного винограда на состав сусел и вин

Здесь обобщены результаты исследований на экспериментальном заводе Института энологии (Мартиньер и сотрудники, 1971, 1972, 1973). Эти исследования подтвердились экспериментальными работами по виноделию в 1974 и 1975 гг.

Органические анионы и катионы

При повышении температуры сусел отмечались увеличение содержания в них винной кислоты от 41 до 91 мг-экв/л и небольшое возрастание яблочной кислоты, например от 115 до 121 мг-экв/л. Чем выше достигнутая температура, тем более значительной становится диффузия. То же самое происходит и с основными катионами. В одном из опытов содержание калия увеличилось от 1400 до 2600 мг/л, содержание кальция — от 150 до 300 мг/л, содержание магния — от 70 до 85 мг/л.

Брожение с образованием спирта также влияет на концентрацию (табл. 7.2 и 7.3).

Таблица 7.2
Изменение содержания (в мг-экв) винной и яблочной кислот во время спиртового брожения

Таблица 7.3
Изменение содержания катионов (в мг/л) во время спиртового брожения

Столь различные результаты (см. табл. 7.2 и 7.3) побуждают сделать вывод: очень большие расхождения в поведении органических анионов и катионов во время нагревания и брожения явно связаны с тем, что они находятся не в одних и тех же частях виноградной ягоды (вакуоли клеток мякоти, кожица, целлюлозно пектиновые мембраны, семена), а также с тем, что как в сусле, так и в вине катионы могут быть частично фиксированы на макромолекулярных коллоидах; процентное содержание этих компонентов в конце брожения было довольно сходным с процентным содержанием их в контрольном образце (классическое виноделие).
Как правило, уменьшение содержания винной и яблочной кислот в ходе брожения протекает следующим образом. В классическом виноделии по красному способу концентрация винной кислоты возрастает до второго дня, затем уменьшается до конца брожения, тогда как содержание калия к моменту окончания брожения достигает максимального значения. Несомненно, это означает, что винная кислота, находящаяся в кожице, диффундирует в сусло с начала брожения одновременно с калием. С появлением спирта осаждается тартрат кальция, но осаждение битартрата калия (винного камня) происходит только в конце брожения.
С другой стороны, нагревание с последующим прессованием винограда после дробления обеспечивает немедленную экстракцию компонентов кожицы, которые затем обнаруживаются в сусле. В частности, с самого начала нагревания сусло обогащается кальцием. Затем в значительном количестве выпадает виннокислый анион с ионами Са++ и К+. Содержание кальция, более высокое в начале брожения, в конце становится равным или меньшим по сравнению с содержанием его в вине, приготовленном классическим способом. Следовательно, концентрация винной кислоты и ионов Са++ и К+ в конце брожения имеет тенденцию к уравниванию вин, получаемых при классическом брожении в присутствии мезги, и вин, приготовленных из подогретого винограда. По-видимому, термическая обработка не нарушает равновесия яблочной кислоты. В конечном счете нагревание винограда не вызвало заметных изменений в содержании основных кислот в законченных винах.

Согласно последним наблюдениям (Бертран, 1975) содержание некоторых продуктов брожения, определяемое методом хроматографии в газовой фазе, в случае нагревания винограда повышается (янтарная кислота, глицерин и особенно высшие спирты).

Общая кислотность

Изменения общей кислотности являются следствием изменений анионов и катионов. В виноделии классическим способом кислотность, как правило, значительно повышается (приблизительно от 0,5 до 1 г/л) в начале брожения, затем снижается до определенной концентрации, которая сохраняется до начала яблочно-молочного брожения. На рис. 7.1 показано, что уменьшение общей кислотности после достижения максимума выражено довольно слабо, а на рис. 7.2 — относительно слабое осаждение виннокислого аниона.

Рис. 7.1. Изменение общей кислотности во время брожения:
1 — виноград подогретый; 2— виноград без подогрева; х — конец спиртового брожения.

При брожении сусел из подогретого винограда (идентичного с предыдущим) эти изменения происходят иначе. После нагревания и прессования общая кислотность и содержание винной кислоты в сусле заметно повышаются: общая кислотность — от 5,0 до
6,8 г/л; винная кислота — от 90 до 140 мг-экв/л. Кордонье (1970) уже отмечал такое возрастание кислотности в суслах. Затем концентрация виннокислого аниона очень быстро уменьшается, чтобы стабилизироваться примерно на том же значении, как и в контрольном образце. Ионы К+ и особенно ионы Са++ так же быстро уменьшаются, как это было отмечено в предыдущем разделе.

Рис. 7.2. Изменение содержания винной кислоты во время брожения:
1 — виноград подогретый; 2— виноград без подогрева; х — конец спиртового брожеиня.

Антоцианы

Во время приготовления вина классическим способом, когда сусло сбраживают в присутствии кожицы, красящие вещества диффундируют в жидкость после отмирания ее клеток. Содержание антоцианов достигает максимума обычно на 4-й день брожения на мезге, а интенсивность окраски — на 5-й. Начиная с 6-го дня наблюдается уменьшение обеих величин вследствие обратной адсорбции пигментов на твердых частях грозди и, возможно, в результате достижения предела общей растворимости всего комплекса окрашенных фенольных соединений (эксперименты 1973 г.).

При термической обработке красной мезги жидкую фазу следует нагреть до 70°С и поддерживать такую температуру в течение 15 мин, чтобы получить ощутимое влияние на растворение красящего вещества, если условия перемешивания и, следовательно, диффузии будут такими, что нагревание твердых частей будет явно запаздывать. На рис. 7.3 показано, что нагревание мезги до 40°С не вносит никаких изменений в растворение фенольных соединений. Чтобы получить заметное увеличение растворенных фенольных соединений, нужно повысить температуру до 60°С; повышению температуры до 80°С, т. е. до максимума, которого можно практически достичь, соответствует лишь незначительное усиление окраски. Это не означает, что экстракция бывает действительно полной при 80°С.

Рис. 7.3. Растворение антоцианов при нагревании винограда:
1 — интенсивность окраски; 2 — содержание антоцианов (в мг/л).

Таким образом, после нагревания сусло имеет значительную интенсивность окраски и довольно высокое содержание антоцианов, которое еще более возрастает при прессовании (в случае брожения без мацерации). Но после начала брожения отмечают непрерывное понижение их содержания, которое продолжается почти до исчезновения сбраживаемых сахаров (рис. 7.4). Здесь могут действовать многие механизмы: осаждение антоцианов вследствие конденсации после гидролиза антоцианозидов во время нагревания, связывание антоцианов с белками, восстановление нестабильных окрашенных соединений с образованием неустойчивых веществ или фиксирование их дрожжами.

Рис. 7.4. Изменение интенсивности окраски (ОП) и содержания антоцианов во время брожения (знак X означает конец спиртового брожения; кривые, обозначенные пунктиром, выражают продолжение процесса до момента спуска вина из чана):
1, 3— интенсивность окраски; 2, 4— содержание антоцианов; 1, 2 — нагретый виноград; 3, 4 — виноград без нагрева.

Наконец, во время отделения вина от мезги, несмотря на эту потерю окраски, интенсивность окрашивания и содержание антоцианов в винах из винограда, подвергавшегося нагреванию, имеют в целом несколько более высокие окрашенность и содержание антоцианов по сравнению с винами, полученными классическими способами, как это показано на рис. 7.2. Эти последние результаты подтверждают большинство ранее полученных (Ранкин, 1964; Сюдро, 1964; Марто и Оливьери, 1965 и 1966; Леглиз, 1966; Марто, 1966 и 1970; Оливьери, 1966; Вивьен 1966; Биоль, 1967; Димотаки-Кураку, 1967; Фланзи, 1967; Фланзи и Бенар, 1969; Кордонье, 1970; Фланзи, Бенар и Бурзекс, 1971 и 1972; Милисавлевич, 1972; Да Роса, 1972; Тагуена, 1971; Вагнер, 1972).
Чтобы выяснить характер изменения окраски в ходе спиртового брожения, был поставлен специальный опыт. Установив, что во время спиртового брожения сусел из нагретого винограда интенсивность краски ослабевает, авторы увеличили число анализов образцов в процессе брожения, чтобы более точно исследовать это явление (табл. 7.4).
Если в случае классического виноделия отмечается равномерное увеличение содержания антоцианов и повышение интенсивности окраски, то при брожении сусла из подогретого винограда наблюдается две стадии: в первые часы содержание антоцианов и интенсивность окраски остаются постоянными; в течение первых 24 ч брожения наблюдают значительное уменьшение содержания антоцианов и интенсивности окраски (которые при завершении брожения бывают того же значения, как и в первом случае). Констатировали, что снижение окрашенности во время брожения нельзя объяснить фиксацией на дрожжах, которая не превышает 2%.

Таблица 7.4
Изменения красящих веществ во время спиртового брожения сусла из нагретого и прессованного винограда

Более высокая спиртуозность красных вин, получаемых из подогретого винограда с добавлением сахара, повышала содержание антоцианов, но только до определенного значения, например 10% об., выше которого наблюдали постоянство или даже заметное уменьшение. Можно предположить, что фенольные соединения, рассматриваемые в целом, обладают некоторой растворимостью, которая уменьшается, начиная с определенного содержания спирта. Если бы этот фактор имел общий характер, то нельзя было бы рассчитывать на значительное усиление окраски путем нагревания винограда, даже если удается извлечь из кожицы все красящие вещества. Антоцианы и фенольные соединения более или менее конденсированы, связаны с другими молекулами и более или менее растворимы. Кроме того, антоцианы претерпевают химические превращения, которые еще недостаточно изучены.

Рис. 7.5. Изменение интенсивности окраски и содержания антоцианов в сусле из подогретого винограда в зависимости от увеличения содержания спирта (при постоянном объеме):
1 — содержание антоцианов; 2 — интенсивность окраски.

Применяя более прямой метод, Мартиньер добавлял спирт в сусло из нагретого и прессованного винограда и, следовательно, в сильно окрашенное, брожение которого ингибировал добавлением фтористого натрия, и получил результаты, показанные на рис. 7.5. Определения производили через два месяца после введения алкоголя, как всегда, при анализах, на жидкостях, осветленных центрифугированием.

Таблица 7.5
Изменение окраски вин при хранении

Примечания: 1. Из опытов 1973 и 1974 гг. вытекает, что влияние нагревания на последующее изменение содержания антоцианов или на интенсивность окраски должно зависеть от сорта. Снижение интенсивности окраски более заметно у Мерло, чем у Мальбек или Каберне Совиньон. В последнем случае во время брожения (после центрифугирования и фильтрации на миллипоре) констатировали значительное уменьшение интенсивности окраски, например на 50%, без заметного уменьшения содержания антоцианов. Здесь не видно какой-либо связи между этими двумя величинами.
2. Нижеследующие наблюдения показывают неполную экстракцию фенольных соединений во время классического виноделия. Авторы провели несколько операций по настаиванию мезги красного винограда в различных белых и малоокрашенных красных винах при температуре 55°С. Это практическое применение одного старого способа, который позволял повышать интенсивность окраски слабоокрашенных вин. При настаивании в белом вине красной сброженной мезги последняя отдает большое количество красящих веществ и лейкоантоцианов, которые могут достигать значений, сравнимых с соответствующими показателями у нормального красного вина.
3. В случае винограда с плесенью активность оксидаз в зоне температур от 45 до 55°С возрастает (Сюдро, 1963; Гино иМеноре, 1965; Биоль и Зигрист, 1966; Леглиз, 1966; Марто, 1966; Оливьери, 1966 и 1970: Кордонье, 1970). Известно, что в случае винограда, пораженного плесенью, нужно быстро пройти через эту зону. Определения, выполненные авторами, подтверждают этот результат действия ферментов, проявляющийся во время слишком медленного нагревания несульфитированного винограда (интенсивность окраски и содержание антоцианов меньше, оттенок более кирпичный). Сравнивали также влияние медленного нагревания винограда на окраску вин, получаемых из здорового и плесневелого винограда одного и того же сорта, с одного и того же участка виноградника и в одно и то же время. У здорового винограда такое медленное нагревание значительно повышало интенсивность окраски и содержание антоцианов, в среднем на 5—10%. У плесневелого винограда такое же медленное нагревание вызывало сильное уменьшение этих показателей (от 30 до 100%) с полным изменением оттенка в коричневую сторону.

Наконец, во время хранения вин в течение нескольких месяцев или нескольких лет более или менее ощутимый выигрыш в окраске обычно остается, хотя содержание антоцианов и сильно уменьшается, как и в винах, полученных из обычного сырья. В табл. 7.5 показано значительное уменьшение содержания антоцианов по сравнению с уменьшением интенсивности окраски.
Уменьшение примерно одинаковое как в случае классического виноделия, так и виноделия с подогреванием винограда. Другими словами, в обоих случаях явления имеют определенное сходство. Одновременно происходит почти полное исчезновение антоцианов и параллельно образование окраски из танинов. Можно предположить, учитывая поведение во время брожения, что красящие вещества вин, получаемых из подогретого винограда, будут менее стабильными. Вероятно, после брожения они полностью исчезают.

Неокрашенные фенольные соединения

Нагревание винограда усиливает растворение неокрашенных фенольных соединений (рис. 7.6), причем больше при виноделии по красному способу (сбраживание мезги без прессования), чем при виноделии без мацерации (сбраживание сусла, отделенного прессованием). Действительно, в первом случае одновременно протекают три процесса: нагревание, мацерация и образование спирта; результаты этого показаны в табл. 7.6.
Таблица 7.6
Влияние нагрева на неокрашенные фенольные соединения вина

* Показатель при 280 нм — такое поглощение, обязанное бензольным циклам, пропорционально концентрации фенольных веществ в вине; его получают умножением на 100 оптической плотности вина, разбавленного на в кювете на 1 см (П. Риберо-Гайон, 1970).
Нагревание при 70°С в течение 30 мин; виноград дробленый, с отделением гребней; сорт Каберне Совиньон; охлаждение самопроизвольное, на воздухе. Количественные анализы проводили через месяц после брожения.

Рис. 7.6. Растворение неокрашенных фенольных соединений (в г/л) при нагревании: 1 — лейкоантоцианы; 2— перманганатное число.

На рис. 7.7 показано, что при виноделии классическим способом возрастание неокрашенных фенольных соединений продолжается до конца брожения. В противоположность этому в случае нагревания винограда с последующим прессованием и брожением без мацерации наблюдают их постоянное уменьшение.

Азотистые соединения

Возможно, что более быстрое и полное сбраживание сахара из подогретого винограда объясняется тем, что при нагревании виноградных гроздей дополнительно вносятся в сусло факторы роста, и в частности азотистые вещества (Сюдро, 1963; Фейа и Бержере, 1967; Кордонье, 1970; Мартиньер и Риберо-Гайон, 1971). Из этих работ следует, что сусла, получаемые из нагретого винограда, богаче азотом, чем сусла при классическом виноделии. В опытах, проведенных авторами, растворение общего азота во время нагревания возрастало равномерно, по мере повышения температуры винограда от 40 до 80°С. Например, в контрольном образце при 40°С оно составляло 325 мг/л, при 45°С —375 мг/л, при 80°С 425 мг/л. Это возрастание не всегда относится к аминному азоту. Прессование вызывает новое поступление азота.

Рис. 7.7. Изменение содержания неокрашенных фенольных соединений во время брожения (знак X означает конец спиртового брожения; кривые, обозначенные пунктиром, выражают продолжение данного процесса до момента спуска вина из чана):
1, 3— перманганатное число; 2, 4— содержание лейкоантоцианов; 1, 2 — нагретый виноград; 3, 4 — виноград без подогрева.

Затем было прослежено исчезновение общего и аминного азота во время брожения сока из раздавленного винограда (табл. 7.7).

Таблица 7.7
Содержание общего и аминного азота (в мг/л) во время брожения

Эти опыты не дают права утверждать, что обогащение вина азотистыми соединениями, происходящее при нагревании, представляет собой решающий фактор ускорения процесса брожения. Недавно эта проблема стала объектом исследования Пу (1974), который проводил отдельно в суслах и в полученных винах количественный анализ 21 свободной аминокислоты, или включенной в пептиды, или содержащейся в белках, и сравнивал результаты, получающиеся при переработке однородного винограда классическим способом и при выделке вина после нагревания винограда.
Термическая обработка винограда определяет обогащение вин азотом, в частности в виде свободных аминокислот (аргинина, гистидина и лизина) и пептидов. Вероятно, пептиды, содержание которых сильно возрастает при нагревании, играют роль активаторов роста дрожжей (Барр, 1972; Пу 1974).

Осветление вин

Вина, получаемые из подогретого винограда, обычно не столь прозрачны, как вина, приготовленные классическим способом; они намного мутнее, и это помутнение сохраняется долго. Этот факт, констатируемый почти всеми авторами, можно было объяснить разрушением природных пектолитических ферментов винограда, которое происходит при нагревании. В классическом виноделии эти ферменты гидролизуют пектины и тем способствуют осветлению (Марто, 1967). С другой стороны, находясь в нагретом винограде и препятствуя осаждению взвешенных частиц, они мешали бы осветлению вина, уменьшая его фильтруемость. Недавно предоставленное разрешение на использование пектолитических ферментных препаратов могло бы помочь решению этой проблемы. Марто и Оливьери (1970) также констатировали, что пектолитические ферменты намного более эффективны при выработке белых вин из подогретых сусел. При этом может также быть повышенная экстракция липидов из семян или образование очень стабильных защитных коллоидов.
На экспериментальном заводе Института энологии в Бордо вина урожая 1973 и 1974 гг., полученные при нагревании винограда (на полупромышленной установке непрерывного нагревания), были более мутные, чем контрольные образцы (даже по истечении года). Они были тем мутнее, чем выше была температура при нагревании и продолжительнее мацерация при температуре 70°С.
При добавлении в эти помутневшие вина различных ферментных препаратов нередко получали блестящие результаты, но противоречивые, несомненно, потому, что эти препараты были смесями и тот или иной доминирующий фермент мог не давать эффекта, тогда как другой в значительно меньшем количестве мог быть активным агентом и оказать воздействие на различные защитные коллоиды и взвешенные вещества.
В этих опытах не удалось получить осветления вина оклейкой желатином (100 мг/л) даже после нескольких месяцев в противоположность контрольному вину. С другой стороны, было получено очень хорошее осветление путем оклейки бентонитом, когда виноград не выдерживали слишком долго при 70°С.»В некоторых случаях даже у белых вин удавалось получить совершенную прозрачность через 2 или 3 недели, применяя только бентонит в дозе 200 мг/л (Риберо-Гайон и Мартиньер, 1975). Но такая эффективность достигалась не всегда, и причина этого авторам не известна.
В отсутствие более точных данных можно допустить, что при нагревании винограда получаются вина, намного более богатые коллоидами, причем некоторые оказывают интенсивное защитное действие, препятствуя осаждению всей совокупности взвешенных частиц.
При добавлении так называемых пектолитических ферментных препаратов в сусло из подогретого винограда, хотя и снижается мутность, и повышается фильтруемость вин, однако они не соответствуют таким же показателям контрольных вин из ненагретого винограда.
Объяснение этих явлений ролью пектинов, возможно, не совсем точно и, во всяком случае, неединственное (Ж. Риберо-Гайон, 1974). Можно было бы, например, представить механизм, аналогичный тому, который участвует в защите против медного касса путем нагревания белых вин: образование коллоида, содержащего двухвалентную медь с тенденцией к флокуляции, и однепременное образование защитного коллоида, обеспечивающего прозрачность жидкости.

Органолептические характеристики

Самые различные мнения высказываются по наиболее важному вопросу, а именно качеству вин, получаемых при нагревании винограда, по сравнению с качеством вин из того же винограда, приготовленных классическим способом виноделия. Иногда отмечают необычные привкусы, в частности амиловый, который, по существу, неплохой и, кроме того, имеет тенденцию к исчезновению или к превращению в более или менее приятный вкус. Но в первые месяцы наблюдали также запахи и привкусы «подогрева», которые исчезают, например, через год, и травянистые привкусы, иногда неприятные. В этом случае вино приобретает ординарный, грубый, даже «агрессивный» вкус, совершенно лишенный привкуса свежего винограда. Эти характеристики вкуса могут быть связаны с присутствием взвешенных частиц, поскольку вина, полученные при подогреве винограда, трудно поддаются осветлению даже после сильной оклейки желатином, и приходится через несколько месяцев и даже больше сравнивать их с прозрачным вином контрольного образца.
Но часто бывает и так, что после достаточной выдержки, и если нагревание винограда не было чрезмерно длительным и удалось осуществить осветление, полученные вина оказываются такими же хорошими и тонкими, как и контрольные. Они бывают более полными и в то же время более бархатистыми, более «круглыми», более маслянистыми. Иногда их относят к более приятным, менее классическим и благоприятный эффект нагревания особенно сказывается тогда, когда виноград в большей или меньшей степени поражен плесенью, а также в случаях, когда сорт не имеет тонкости. Происходит в какой-то степени то же, что и при углекислой мацерации, которая придает винам определенный вкус.
Таким образом, в отношении влияния подогрева винограда на органолептические характеристики вина нет каких-то общих законов. Результат будет зависеть от состава кожицы и семян, следовательно, от того, что будет экстрагировано из них при нагревании. В 1974 г. было проведено несколько опытов на установках для непрерывного нагревания. В одной из них изменяли продолжительность мацерации при непрерывном перемешивании мезги с последующим быстрым охлаждением ее с помощью холодильного аппарата, охлаждающего воду. Продолжительность мацерации составляла 0 мин (при немедленном начале охлаждения), 15 мин, 1 ч, 1 ночь. В последующие месяцы вина сравнивали между собой и с контрольным образцом.
Лучшие результаты, превосходящие те, которые были при классическом способе виноделия, были получены при мацерации продолжительностью 15 мин (более полное и более маслянистое вино, чем контрольное). При еще более длительной мацерации вино получалось хуже (терпкое с травянистым привкусом). При мацерации в течение ночи вино было плохим с самого начала. Во всех случаях виноград был без плесени. Обычно сорт Мерло дает не столь хорошие результаты, как Каберне и Мальбек. С другой стороны, вкусовые характеристики с течением времени улучшаются и намного в том смысле, что иногда исчезают характеристики, до некоторой степени искусственные (в частности, амиловый привкус). Окраска быстрее приобретает кирпичный оттенок, чем в контрольных образцах вина классического производства.
Необходимо еще раз напомнить, что нужно избегать брожения в присутствии мезги, которое дает намного более грубые вина, обладающие более выраженным травянистым привкусом, по крайней мере, когда нагревают значительную часть винограда. Вывод для практики, несомненно, может быть один: нагревать только часть винограда менее тонких сортов или пораженный плесенью.
Этот способ имеет вполне реальное преимущество перед классическим в случае наличия на винограде плесени (если она не слишком обильна), а также в том, что можно более надежно получать полное и быстрое спиртовое и яблочно-молочное брожение и вино получается биологически стабильным после окончания операций по приготовлению его. Следующей весной уже не наблюдается вторичного брожения. Это можно объяснить более быстрым гидролизом глюкозидов при нагревании. Яблочно-молочное брожение в случаях, когда виноград сульфитируют несколько сильнее, чем обычно (80 мг/л SO₂), протекает после нагревания труднее (Мартиньер и сотрудники, 1974).