Стабилизация против металлических помутнений - Методика обработки вин фитатом кальция

Иногда для обработки рекомендуют постоянную дозу фитата кальция, например 20 г/гл, исходя из того, что фитат кальция мало растворим в вине. Но в этом случае осаждение фитата кальция никогда не бывает полным, в вине остается растворимая фракция. Ее легко обнаружить, прибавив к пробе вина от 30 до 40 мг/л трехвалентного железа или одну каплю насыщенного раствора железоаммиачных квасцов на 100 см³ вина. В зависимости от избытка фитата кальция и способности вина блокировать в комплексной форме большее или меньшее количество добавляемого, таким образом, железа помутнение, указывающее на переоклейку, появляется или через не сколько минут или через 3—4 ч. Совершенно очевидно, что обработка дозой 20 г/гл без аэрации пригодна не для каждого вина (табл. 8.7). 

Таблица 8.7
Результаты обработки вина (в мг/л) фитатом кальция

Таблица 8.8
Результаты обработки вина (в мг/л) фитатом кальция в количествах, пропорциональных содержанию общего железа

Необходимо проводить интенсивную аэрацию и применять дозу фитата кальция в соответствии с содержанием не общего железа в обрабатываемом вине, а лишь трехвалентного.
В табл. 8.8 приведены результаты обработки, вычисленные по содержанию в винах общего железа. Восемь белых вин обрабатывали двумя различными способами. В первую серию вин добавляли количество фитата кальция, теоретически необходимое для полного удаления железа. Во вторую серию вносили дозу, теоретически необходимую для доведения содержания железа до 7 мг/л. Вина насыщали кислородом воздуха. Количество удаленного железа по сравнению с теоретически рассчитанной дозой колебалось в зависимости от образца вина от 26 до 51%, когда хотели довести содержащие железа до 7 мг/л, и от 27 до 70%, когда хотели удалить его полностью. Обезжелезивание обычно происходит лучше в малокислотных винах. При этом никогда не удается удалить намеченное количество железа и, следовательно, в вине после обработки всегда остается фитат: от 12 до 56 мг/л в первом случае и от 28 до 86 мг/л во автором. Трехвалентная железная соль фитиновой кислоты не обладает достаточной нерастворимостью, чтобы обеспечить осаждение всего реактива, как это, например, бывает в случае применения желтой кровяной соли.
Методика, рекомендуемая авторами, разработана на основе исследований Леглиза и Мишеля (1958).
Вино, подлежащее обработке, предварительно подвергают сильной аэрации посредством открытой переливки или с помощью диффузора, который может нагнетать воздух или даже кислород. Затем вино оставляют в покое на 4 дня. Такой срок необходим для того, чтобы достичь максимального содержания трехвалентного железа. Подобное растворение кислорода в вине всегда необходимо, чтобы достаточно удалить железо, так как действие фитата проявляется только в отношении железа, находящегося в трехвалентном состоянии. Кроме того, оно облегчает флокуляцию фитата трехвалентного железа. Чтобы не допустить отрицательного влияния аэрации на качество вин, их достаточно сульфитировать дозой от 3 до 5 г/гл. При этой концентрации сернистый ангидрид не препятствует окислению железа.  На 4-й день определяют трехвалентное железо колориметрическим методом посредством тиоцианата и вычисляют количество фитата кальция, которое следует добавить соответственно этому содержанию трехвалентного железа, единственной осаждаемой форме железа, исходя из отношения 5 мг фитата кальция на 1 мг трехвалентного железа. Это отношение может немного изменяться в зависимости от качества промышленных продуктов и должно определяться специалистом-энологом для каждого препарата отдельно. Для повышения надежности определенную таким образом дозу фитата уменьшают на 1 г/гл.
Перед добавлением фитата в вино, предназначенное для обработки, иногда рекомендуют предварительно растворить его в небольшом количестве вина за несколько часов до начала так, чтобы создать полностью гомогенную суспензию. Хорошее распределение максимально измельченного продукта уже само по себе обеспечивает успех обработки. Но еще в большей степени рекомендуется растворять полностью фитат кальция (если необходимо, то при подогревании) в растворе лимонной кислоты или даже в минимальном количестве соляной кислоты так, чтобы получить настоящий раствор фитиновой кислоты. Хорошие результаты были получены при высвобождении фитиновой кислоты на катионитах, но этот способ еще исследуется (Кортес и Лафуенте, 1955).
Фитат калия, препарат менее распространенный, чем фитат кальция, имел бы некоторые преимущества перед ним. Прежде всего за счет лучшей растворимости, которая позволила бы приготовлять его в концентрированных водных растворах (30%). Затем он не давал бы обогащения вина кальцием, которое нельзя не учитывать. Фактически фитат кальция содержит в себе кальций в количестве, составляющем 24,5% от его массы. При обработке в обычных условиях фитат кальция вносят в дозе от 20 до 30 мг/л. Для обработки вин также пытались применять двойной фитат кальция и магния, который предпочтительнее соли кальция, но его растворимость меньше, чем у фитата калия.
Через несколько часов после внесения раствора фитата и его смеси обычно наблюдается первая флокуляция фитата трехвалентного железа. Для полного развития реакции необходимы 3—4 дня. В это время производят оклейку (кровяным альбумином, желатиной, казеином) в зависимости от типа вина. Если осветление происходит слишком рано, до того как закончится процесс перехода в нерастворимое состояние, то вино в дальнейшем может снова помутнеть. Некоторые авторы допускали, что осаждение фитата трехвалентного железа вызывает осветление вина, и говорили даже об оклейке фитатом. Однако фитат трехвалентного железа плохо флокулирует в большей части вин, и получаемая при этом прозрачность недостаточна. Ее можно достичь путем оклейки, к тому же необходимой для того, чтобы обеспечить флокуляцию фитата трехвалентного железа в коллоидном состоянии и завершить обезжелезивание. Затем сразу же производят фильтрование. После осветления иногда бывает целесообразно внести небольшое количество лимонной кислоты, что является дополнительной обработкой для большей надежности.
После обработки необходимо всегда проводить контрольные опыты на стойкость в присутствии воздуха, прежде чем отправлять вино в места хранения или на розлив в бутылки.
При таком способе обработки количество фитата, которое остается в растворенном состоянии в вине, равно нулю или незначительно (табл. 8.9).
Можно не опасаться присутствия нескольких миллиграммов фитата на 1 л вина. С точки зрения гигиены также не может быть никаких возражений, поскольку пищевая ценность фитатов хорошо известна. В то же время отмечают, что некоторые вина, очень богатые железом, остаются склонными к кассу, несмотря на удаление железа. При содержании железа более 30—40 мг/л действие фитата может оказаться недостаточным.

Таблица 8.9
Результаты обработки вина (в мг/л) фитатом кальция с расчетом дозы по содержанию трехвалентного железа

Кроме того, констатируют, что смесь фитата кальция с активированным углем способна удалять железо значительно лучше, чем один фитат, что можно объяснить легким окислением, которое вызывает уголь. Наконец, уменьшение содержания железа посредством взаимодействия с инозиттетрафосфорной кислотой, всегда немного выше, чем то, которое обеспечивает применение инозитгексафосфорной кислоты.
Известно, что фитат трехвалентного железа лучше осаждается при повышенной температуре в противоположность фосфату трехвалентного железа, так как белый касс легче возникает при низкой температуре. В действительности при обработке вина в горячем состоянии это преимущество нейтрализуется более быстрым переходом трехвалентного железа в двухвалентное и в конечном счете получаемое уменьшение содержания железа оказывается меньшим.
В параллельных опытах, проводившихся при температурах 0, 20 и 72°С, осаждение железа почти не зависело от температуры обработки.
Фитат кальция удаляет только трехвалентное железо. Осаждение меди (и других тяжелых металлов) возможно только при pH более высоких, чем pH вин. Нэгр и Кордонье (1953), Кордонье (1954) показали, что может быть осуществлено осаждение меди из водок. Этот металл удаляется в виде двойного фитата меди и кальция, тем менее растворимого, чем выше в среде содержание спирта и чем выше ее pH. Этот вопрос исследовали также Шварц и Мальш (1961).

Эффективность обработки

Фитат кальция, применяемый в условиях, описанных в предыдущем разделе, обеспечивает эффективную обработку от железного касса белых и особенно красных вин. Что касается последних, то тот факт, что они после яблочно-молочного брожения содержат мало органических кислот, комплексирующих железо, и характеризуются довольно высоким pH, облегчает осаждение фитата трехвалентного железа. Этот способ прост в применении, но нуждается в проведении предварительных испытаний, чтобы определить дозу, которая обеспечит оптимальное удаление железа, не вызывая переоклейки, и требует также контрольных испытаний. В отношении его нет никаких возражений с точки зрения гигиены.
Одно из неудобств обработки фитатом, которое заставило некоторых авторов отказаться от него, заключается в необходимости проведения интенсивной аэрации, даже обработки кислородом и часто дополнительной обработки
путем добавления лимонной кислоты или (для красных вин) гуммиарабика (аравийской камеди). С другой стороны, такая обработка не обеспечивает удаления меди. Однако в том случае, когда желтая кровяная соль не разрешена для применения (например, во Франции в отношении красных вин), фитат кальция остается наиболее действенным средством обработки для стабилизации прозрачности вин, содержащих избыточные количества железа. Применяя соответствующий контроль и меры предосторожности, винодел может получать от такой обработки важные практические результаты.

Обработка пшеничными отрубями

Поскольку фитиновая кислота локализуется в оболочке зерен, ее особенно много в пшеничных отрубях. Дюпюи и Бузиг (1953) установили, что их можно использовать для обработки вин. Отруби пшеницы следует применять в возможно более свежем виде. Они имеют тенденцию прогоркать и придавать обработанному вину неприятный привкус. При проведении предварительного испытания обычно пытаются установить количество отрубей, обеспечивающее максимальное удаление железа без избытка фитиновой кислоты в растворе. Обработку можно вести в дозах от 50 до 150 г пшеничных отрубей на 1 гл вина. Как и при обработке фитатом, вино должно быть предварительно аэрировано. Пшеничные отруби тщательно перемешивают в вине и часто переводят в состояние суспензии. Через несколько дней вино оклеивают и фильтруют. Вот несколько примеров удаления железа, полученных при применении различных доз пшеничных отрубей, из белого вина, содержащего 24 мг железа на 1 л. После обработки дозами 1; 1,5 и 2 г/л содержание железа снизилось соответственно до 17, 12 и 8 мг/л. Радованович и Илич (1963) подвергли критике этот способ. По их мнению, обработка фитатом кальция намного предпочтительнее, так как в противоположность способу с использованием пшеничных отрубей здесь используют точно известные количества растворимой фитиновой кислоты.