Брожение сусла на мезге при приготовлении красных столовых вин осуществляется различными способами. Одним из старых способов, имеющим широкое применение и в настоящее время, является брожение в деревянных чанах. Различают открытые и закрытые дубовые чаны конической формы различной емкости (от 300 до 2000 дал). В последнее время для брожения по красному способу применяются металлические резервуары.
В зависимости от типа применяемых деревянных чанов и места положения шапки в них различают следующие способы брожения на мезге: в открытых чанах с плавающей или погруженной шапкой и в закрытых чанах также с плавающей или погруженной шапкой.
При брожении в открытых чанах с плавающей шапкой полученную мезгу сульфитируют из расчета 75—100 мг сернистой кислоты на 1 кг и подают в открытый бродильный чан, который заполняется на 80% емкости. При наполнении чана мезгой вводят разводку ЧКД в количестве 3— 4% и оставляют на брожение. По мере развития брожения образуется шапка, на поверхности которой создаются благоприятные условия для развития уксуснокислых бактерий и плесени. Для предотвращения их развития периодически шапку погружают в сусло путем перемешивания. Это способствует извлечению из твердых частей ягоды фенольных соединений и ароматических веществ.
Перемешивание мезги в открытых деревянных чанах осуществляется различными способами. Наиболее простым способом является перемешивание вручную с помощью деревянных мешалок. Однако этот процесс крайне трудоемкий и требует больших затрат ручного труда, особенно при перемешивании мезги в крупных чанах. Механическая передвижная мешалка УПМ-3 дает хорошие результаты при перемешивании мезги в резервуарах до 1200 дал. Механическое перемешивание мезги позволяет исключить тяжелый ручной труд. Однако мешалка УПМ-3 не лишена отдельных недостатков. Прежде всего для ее эксплуатации необходимо иметь большое пространство над резервуарами, что нерационально увеличивает объем производственного задания. Ее можно использовать лишь для открытых чанов. Кроме того, из-за сравнительно большой массы и громоздкости перенос и установка мешалки осуществляются довольно трудно.
Для перемешивания шапки в процессе брожения очень часто применяются мезгонасосы типа ВПМН-20 или ПМН-28. При этом бродящее сусло вместе с отдельными частями мезги отбирается через нижний кран чана и подается мезгонасосом на шапку. Струя жидкости направляется на все участки шапки. Перекачивание сусла производится до тех пор, пока шапка полностью разбивается и погружается в сусло.
Исходя из конкретных условий, на практике выбирают наиболее приемлемый способ перемешивания мезги при брожении по красному способу. Очень важно, чтобы шапку не оставляли длительное время без перемешивания, поскольку это влечет за собой появление в вине уксусной кислоты, которая понижает качество вина. Поэтому во время брожения производят перемешивание мезги 3—4 раза в сутки.
Брожение по красному способу в открытых чанах с плавающей шапкой имеет ряд преимуществ по сравнению с другими способами брожения на мезге. В открытых чащах с плавающей шапкой случаи недоброда бывают реже, температура брожения несколько ниже вследствие свободного выделения тепла через открытую часть резервуара. Полученные этим способом вина имеют несколько меньшую спиртуозность, но более гармоничны и часто выше по качеству. Этот способ обеспечивает свободный доступ к шапке для перемешивания.
Недостатком брожения в открытых чанах является необходимость многократного перемешивания шапки, чтобы избежать развития уксуснокислых бактерий и лучше извлечь фенольные соединения.
При брожении в открытых чанах с погруженной шапкой в открытом чане примерно на расстоянии 1/3 от верхнего края устанавливается деревянная решетка (целая или разборная).
При загрузке чан наполняют мезгой до уровня решетки. Шапка, которая образуется в процессе брожения, удерживается решеткой от подъема, а сусло под давлением CO2 проходит через отверстия решетки и покрывает ее на 25—30 см. Таким образом, мезга оказывается погруженной в бродящее сусло.
Брожение в открытых чанах с погруженной шапкой имеет большие преимущества. Этот способ требует значительно меньших затрат ручного труда на перемешивание шапки. Поскольку шапка постоянно находится в бродящем сусле, уменьшается опасность ее окисления и развития плесени и уксуснокислых бактерий. Окраска вина получается достаточно интенсивная, но аромат выражен слабее. Однако, по мнению некоторых авторов, красящих веществ при этом способе извлекается меньше, чем при брожении с плавающей шапкой.
Недостатком применения открытых чанов является то, что в них нельзя хранить виноматериалы после брожения. Вина, полученные брожением в открытом резервуаре, вследствие механического увлечения паров спирта углекислотой всегда имеют крепость ниже, чем при брожении в закрытых емкостях.
Для закрытого брожения используют чаны со вставленной верхней крышкой. Углекислый газ выходит через гидравлический бродильный затвор, установленный в крышке.
Брожение в таких чанах можно осуществить как с плавающей, так и с погруженной шапкой. Бродильный затвор обеспечивает выход образующегося при брожении углекислого газа и не пропускает воздух внутрь чана. Таким образом, плавающая шапка в закрытом чане находится все время в атмосфере углекислого газа, который препятствует ее окислению и скисанию. М. А. Герасимов считает, что брожение в закрытом чане с погруженной шапкой является лучшим из всех существующих, так как при этом способе шапка полностью погружается, что предохраняет ее от окисления, температура в различных частях чана распределяется более равномерно и брожение проходит более правильно. Кроме того, брожение в закрытых чанах требует значительно меньшей затраты труда, так как нет необходимости в перемешивании мезги.
Потери тепла в закрытом резервуаре значительно меньше, и в жаркие годы температура при брожении поднимается выше нормы. Брожение в таких резервуарах протекает быстрее и нередко, вследствие недостатка кислорода, необходимого для размножения дрожжей, оно приостанавливается. Очень трудно осуществляется разгрузка сброженной мезги из закрытых чанов.
Из описанных способов брожения на винодельческих предприятиях Молдавии широкое распространение получило брожение в открытых чанах с плавающей и меньшее — с погруженной шапкой. На отдельных предприятиях используется также брожение в закрытых чанах с плавающей шапкой.
Ввиду высокой стоимости деревянных чанов и трудоемкости процесса приготовления виноматериалов в них при многократном перемешивании вместо чанов в последнее время стали применять металлические резервуары.
Для этих целей нашли широкое практическое применение реакторы-термосбраживатели РСЭ рн 16—1—30, выпускаемые полтавским заводом «Химмаш» объемом 1600 дал и заводом «Красный Октябрь» (Фастов)—объемом 1000 дал. Реакторы имеют кислостойкое стеклоэмалевое покрытие 3-го класса.
Эмалированные реакторы представляют собой цельносварные цилиндрические вертикальные резервуары открытого типа с нижним эллиптическим днищем, с рубашкой по всему корпусу, служащей для нагревания или охлаждения мезги, и с верхней плоской крышкой. В нижней части реактора имеется люк, снабженный крышкой и термогильзой для установки термометра. К днищу рубашки приварены четыре опоры с отверстием под анкерным болтом.
Реактор снабжен механический перемешивающим устройством оригинальной конструкции, выполненным по винтовой линии, что позволяет не только перемешивать мезгу, но и создавать поступательное движение по всему объему реактора. Это увеличивает интенсивность перемешивания и ускоряет технологический процесс. Перемешивающее устройство с приводом устанавливается на плоской крышке реактора. На хвостике мешалки крепится рыхлитель, способствующий нормальной выгрузке мезги.
На крышке реактора располагается три штуцера, предназначенные для датчика уровня загрузки мезги, выхода CO2, и лаз. В нижней части днища находится штуцер, к фланцу которого крепится нижняя опора специальной конструкции с патрубком для присоединения вентиля разгрузки мезги.
Брожение в реакторе-термосбраживателе осуществляется следующим образом. Сульфитированную мезгу в дозе 75—100 мг/кг подают в реактор через верхний штуцер и заполняют его примерно на 80—15% объема резервуара, затем задают разводку ЧКД в количестве 3—4% и оставляют на брожение. Процесс брожения проводят при температуре 30°С. Регулирование температуры брожения в реакторе осуществляют путем пропускания в рубашку холодной или горячей воды. Образующаяся при брожении шапка перемешивается путем пародического (3—4 раза в сутки) включения механического перемешивающего устройства.
После окончания брожения мезгу разгружают с помощью мезгонасоса через нижний патрубок, открывая для этого вентиль, и направляют ее в стекатель.
Использование реакторов для сбраживания сусла на мезге имеет преимущество по сравнению с деревянными чанами: процесс перемешивания шапки полностью механизирован. Кроме того, в реакторах предусмотрено регулирование температуры брожения. Однако в этих реакторах- термосбраживателях несколько затруднена разгрузка мезги, так как в нижней части скапливаются семена и они забивают трубопроводы.
