Таблица 7.5
Влияние pH на инактивацию ферментов (по данным Марго и сотрудников, 1973)
pH | Тирозиназа после нагревания в течение 5 мин при 65°С | Пектинэстераза после нагревания в течение 20 мин при 65°С |
3,0 | 19,0 | 4 |
3,2 | 25,6 | 11 |
3,4 | 28,5 | 23 |
3,6 | 32,5 | 34 |
3,8 | 37,6 | — |
4,0 | 41,0 | — |
Примечание. Значении, приведенные в табл. 7.5, выражают остаточную ферментативную активность после кратковременного нагревания.
В виноделии холод используют для охлаждения виноградного сусла во время брожения с целью регулирования его, стабилизации вин от виннокислых помутнений и осаждения красящих веществ.
Обработка вин холодом заключается в том, что вина охлаждают до температуры ниже 0°С (близкой к точке замерзания), затем их оставляют на некоторое время при этой температуре, чтобы образовавшиеся осадки осели на дно, и, наконец, осветляют путем фильтрования перед нагреванием до обычной температуры. Таким путем добиваются осветления вин и стабилизации окраски и прозрачности, особенно у красных и ликерных вин, предназначенных для раннего розлива в бутылки, поскольку удаленные вещества не образуют в дальнейшем осадка. Охлаждение также тесно связано с технологией игристых вин. Наконец, его используют для стабилизации водочных изделий. Оно получило бы большее распространение, если бы не требовалось сложное и дорогостоящее оборудование. Давно известно положительное влияние естественного холода на новые вина. В частности, всегда рекомендовали подвергать их воздействию низких температур зимой (пропускать холод в подвалы или даже выставлять бочку наружу во время заморозков). В настоящее время металлические резервуары для хранения вин, устанавливаемые под открытым небом, создают наилучшие условия использования естественного холода. Искусственный холод позволяет создать в течение нескольких дней или даже нескольких месяцев самые суровые условия зимы. Познания о влиянии охлаждения длительное время оставались эмпирическими, пока не было опубликовано несколько работ по этому вопросу (Кленк, 1952; Гейсс, 1953; Бремон, 1954; Анкез, 1954; Кох и Гейсс, 1954; Саллер, 1955; Кишковский, 1955; Касиньяр, 1963).
Охлаждение вызывает две категории осаждения: 1) осаждение кристаллов, образованных солями винной кислоты — кислым виннокислым калием (винным камнем) и виннокислым кальцием; 2) осаждение коллоидных веществ [фракции антоцианов красных вин, частично белков белых вин, фосфата железа(III), комплексов трехвалентного железа, образуемых красящим веществом и танином]. Холод не оказывает ни биологического, ни химического влияния. Дрожжи или бактерии, парализованные на какое-то время, восстанавливают свою активность после подогревания вина. Следовательно, нельзя рассчитывать на холод, чтобы получить стабилизацию от бактерий на длительный срок. Улучшение, которое могут констатировать в этом случае, связано просто с последующим фильтрованием.
Обработка вин для предотвращения кристаллических помутнений
Молодое вино перенасыщено виннокислыми солями.
Растворимость этих солей уменьшается во время брожения в результате образования спирта, но кристаллизация их, особенно тартрата кальция, происходит очень медленно. Ее, несомненно, тормозят взвешенные вещества мутного вина, коллоиды, обволакивающие кристаллические зародыши, и, безусловно, природные ингибиторы кристаллизации, в результате чего через несколько месяцев после брожения вина все еще способны давать кристаллический осадок. В этом случае кристаллизация очень запаздывает по сравнению с кристаллизацией модельного раствора без коллоидов. Растворимость битартрата калия (винного камня) уменьшается с понижением температуры, растворимость тартрата кальция также уменьшается, но в меньшей степени. В томе 3 исследованы различные кристаллические осаждения и приведены цифровые данные относительно растворимости этих солей.
Охлаждение и выдерживание в течение нескольких дней при низкой температуре позволяет достичь нового равновесия растворимости этих виннокислых солей. В табл. 7.6 дан пример постепенного удаления винной кислоты.
Таблица 7.6
Изменение состава красного вина при — 2,5°С (по данным Кленка, 1952)
В принципе, не приходится опасаться нового осаждения в дальнейшем, когда вино будет уже в бутылках. В. действительности эта гарантия относится только к осаждению битартрата калия, поскольку избыток кальция не всегда удаляется полностью путем охлаждения. Поэтому в обработанных винах иногда наблюдается осадок из кристаллов тартрата кальция.
Следовательно, кратковременное охлаждение (примерно неделя) предотвращает осаждение винного камня, но не дает абсолютной гарантии. Поэтому часто возникает необходимость дополнить эту обработку, применяя метавинную кислоту, которая в той мере, в какой она задерживается в винах, препятствует (и очень эффективно) образованию кристаллических осадков.
Когда вино охлаждается медленно и постепенно, происходит образование больших кристаллов, но осаждение идет медленно и бывает неполным. И наоборот, когда охлаждение протекает очень быстро, образуются очень тонкие кристаллы, осаждение же происходит быстро и полностью, до порога растворимости. Так, медленное охлаждение вина, которое продолжалось 4 ч, пока не достигло минимальной температуры, повлекло за собой осаждение половины избытка битартрата. Зато охлаждение того же самого вина в течение 4 мин привело к осаждению почти всего избытка винного камня. Быстрое охлаждение влечет за собой более интенсивную и более полную кристаллизацию битартрата, но в виде очень тонких кристаллов, которые сразу же растворяются при повышении температуры и трудно разделяются при фильтровании. Однако на практике даже на лучших установках требуется несколько часов, чтобы достичь минимальной температуры. В этих условиях кристаллы получаются крупными, их легко фильтровать, но осаждение не всегда бывает абсолютно полным, если не было достаточно длительного отстаивания при низкой температуре.
Для облегчения образования кристаллов обычно рекомендуют непрерывное охлаждение вина. Но особенно кристаллизация облегчается при внесении зародышей кристаллов в виде порошка винного камня или небольшого количества осадка, например из только что охлажденного вина.
Обработка вин для предотвращения осаждения коллоидных красителей
Одна из фракций красящего вещества красных вин находится в коллоидном состоянии. В этом виде она растворима при обычной температуре, и вино остается прозрачным. Но при низкой температуре эта фракция осаждается, и вино мутнеет. Поэтому все красные вина, не подвергавшиеся специальной обработке, при охлаждении до температуры, близкой к 0°С, быстро мутнеют.
Коллоидная фракция красящего вещества (обычно состоящая из комплекса краситель — танин) самопроизвольно утрачивает растворимость, в частности зимой. Осаждаясь на дно бочек, она образует в молодых винах часть осадка, а в винах, разлитых в бутылки, нормальный осадок старения. При оклейке органическими веществами (желатиной или альбумином, а также бентонитом) этот коллоидный краситель удаляется почти полностью, и оклеенные вина остаются практически прозрачными, когда их охлаждают.
При обработке искусственным холодом получают в этом отношении результаты, идентичные результатам оклейки (иногда даже лучше). Охлажденное вино, освобожденное от коллоидного красителя, остается прозрачным и при повторном охлаждении. Однако коллоидный краситель снова образуется самопроизвольно. Через несколько месяцев оклеенное или обработанное холодом вино снова делается мутным, когда его помещают на холод. Следовательно, достигнутая таким образом стабилизация является лишь временной, но на практике ее достаточно для хранения вина в течение нескольких месяцев или даже лет.
Обработка вин для предотвращения железного касса
Низкие температуры замедляют перерастание фосфата железа (III) и танната железа и, следовательно, облегчают возникновение кассов. Охлаждение с последующей фильтрацией позволяет удалять только несколько миллиграммов железа даже из предварительно аэрированных вин. Более эффективна оклейка, которую проводят при пониженных температурах.
Она способствует флокуляции соединений трехвалентного железа и удалению большего количества железа. Но одной оклейки редко бывает достаточно для обработки вина, больного кассой, а охлаждение, как правило, нельзя считать достаточным.
Обработка вин для предотвращения белкового касса
Пониженная температура в таких пределах, которые обеспечивает искусственное охлаждение, дает результаты, аналогичные тем, какие получаются при увеличении концентрации танина. Равновесие комплексов танин — белок нарушается и перемещается в направлении флокуляции. Но даже после танизации обработка холодом может привести к удалению из белых вин лишь части белков. Эти вина, как и ранее, становятся мутными при нагревании, или из них с течением времени при хранении в бутылках выпадает хлопьевидный осадок беловатого цвета. Следовательно, только одним охлаждением нельзя обеспечить достаточную стабилизацию белых вин от белковых помутнений. Полная стабилизация физическими способами включает прежде всего термическую обработку, которая вызывает осаждение белков и, в некоторых случаях, излишка меди. После такой обработки проводят охлаждение. Прозрачность вин, обработанных теплом и холодом, обычно очень устойчива, когда вино находится в бутылках, к несколько повышенным или очень низким температурам, т. е. к условиям, которые вызывают помутнение вин, не подвергавшихся обработке.
Происходит флокуляция и других коллоидов. Фильтрация вина очень ускоряется, если его предварительно выдержать на холоде, а производительность фильтра может быть вдвое больше, чем у некоторых вин, забивающих фильтры.