Оптимизация режимов сульфитации для повышения гигиенической ценности виноградных вин

Оптимизация режимов сульфитации для повышения гигиенической ценности виноградных вин
Е.П. ШОЛЬЦ-КУЛИКОВ, д-р техн. наук, профессор
Крымский агротехнологический университет
Ключевые слова: сернистый ангидрид, сернистая кислота, антиоксидант, ингибитор, сульфитация
Key words: sulfur dioxide, sulfuro us acid, antioxidant, inhibitor, sulfitization

Введение.

К сожалению, в солидных пособиях по виноделию диоксид серы называют антисептиком. Это некорректное выражение: к антисептикам относятся хлорная известь, антиформин, позволяющие очистить инфицированные микробами загрязнения.
Однако назначение SО2 в вине совершенно другое и ничем не заменимое.
SО2, раствор H2SО3 как технологическое средство применяют в виноделии в качестве ингибитора и антиоксиданта. Ингибирующее действие состоит в затормаживании развития посторонней микрофлоры в сусле — вине, что позволяет ее удалить из процесса виноделия и заменить чистыми отселекционированными культурами. Кроме того, сернистая кислота как ингибитор позволяет затормозить брожение охлажденного сусла и удалить с помощью фильтрации основную биомассу дрожжей. На таком принципе готовят недоброды в технологии натуральных полусладких — полусухих вин. В качестве ингибитора используют сульфитацию также при остановке процесса яблочно-молочного брожения, когда ожидается чрезмерное снижение титруемой кислотности.
В обоих случаях дозы сернистой кислоты — минимальные (чтобы не испортить вкусовые качества вина).

Второе назначение SO2 в виноделии — быть антиоксидантом, причем созревание самых тонких и нежных столовых вин просто немыслимо без умелого использования небольших, периодически повторяемых доз сернистой кислоты.
Взгляд в прошлое. Сернистый газ (диоксид серы, S02) уже давно применяют в виноделии. Окуривание (сжигание серы в винных емкостях) известно давно. На территории Армении археологи нашли древние винодельни начала нашей эры с огромными кувшинами (карасани) для хранения вина, а возле них жаровни с остатками серы, которую сжигали внутри сосудов перед заливкой вина.
Роль SО2 в приготовлении и хранении виноградных вин была изучена в начале XIX в. В настоящее время виноделие немыслимо без использования сернистой кислоты.
Как консервирующее средство сернистый газ в подвальном хозяйстве давно используют не для вина, а для обеспложивания посуды, приборов, консервирования пустых бочек, стерилизации бутылок при стерильном розливе. В помещениях, где выделывают вино, иногда сжигают серу с целью отпугнуть сернистым газом винную мушку дрозофилу. Но в этом нет необходимости, если виноделие ведут чисто, постоянно убирают, все моют и не оставляют питательную среду для развития и размножения дрозофил. А главное назначение сернистой кислоты — ее антиоксидантные свойства и достоинства ингибитора.

Превращение SO2.

Наши познания относительно взаимодействия сернистого ангидрида и его соединений с компонентами вина обусловлены большим количеством работ, проводимых последние 100 лет [1]. Большой вклад внесли в эту проблему Ж. Риберо-Гайон, Кильфехер, Моро и Винэ, Пейно и Лафон- Лафуркад.
В сусле и виноматериалах SО2 находится в следующем виде:

Сернистая кислота (H2SO3) обладает антимикробным действием, но только в свободном, активном состоянии, подавляя жизнедеятельность дрожжей, бактерий и плесеней. Активная сернистая кислота блокирует окислительные ферменты, а ионная (HSO3) окисляется кислородом воздуха до -2.

SО3 и снижает в среде ОВ-потенциал.

Сернистая кислота содержится в продуктах в свободной и связанной формах. В первую очередь она связывается с ацетальдегидом и веществами, имеющими кетонную функцию:

Ж. Риберо-Гайон с сотр. предлагает обратимость этих реакций выразить равновесием, при котором концентрации присутствующих веществ связаны между собой при данной температуре следующим соотношением:
K=[R-СНОН]х[H2SО3]/[R-СНОН-HSО3], где К — константа, определяющая химическую диссоциацию соединения и характеризующая различные вещества альдегидной или кетонной формы.
При К меньше, чем 0,003-10-3, 99% карбонильных соединений находятся в вине в связанной форме; при К больше, чем 30-10-3, связан только 1% карбонильных веществ и соединение легкообратимо.
Помимо ацетальдегида сернистая кислота связывается с сахарами, фенольными, азотистыми и другими веществами. Сумму свободной и связанной кислот называют общей. Выражают количество сернистой кислоты в мг/дм³, причем общего содержания, и отдельно — концентрацию свободной H2SO3. В процессах первичного виноделия определение свободной сернистой кислоты не является определяющим фактором, а перед выпуском вина этот показатель необходим.

H2SO3 — ингибитор.

Ингибирующим действием обладает только свободная H2SO3, называемая активной. Количество сернистой кислоты в продукте зависит от температуры и величины рН: с повышением температуры и снижением рН количество активной сернистой кислоты увеличивается. Сернистая кислота диффундирует в микробиальную клетку, блокирует ферменты, обмен веществ, и в результате микроорганизмы останавливают свою жизнедеятельность, но временно (так как дозы сульфитации небольшие), а впоследствии, привыкнув к ним, снова растут, их биомасса увеличивается, и они возвращаются к обмену веществ. Это и есть ингибирование, которое длится примерно 10-20 ч в зависимости от температуры. Именно за это время твердая фаза виноградного сусла оседает на дно отстойных резервуаров. Обрывки мякоти, кожицы ягоды, все крупные частицы мути (посторонние вещества, осевшие на винограде, даже частицы земли) — все это под действием гравитации уходит вниз и тем быстрее, чем больше масса этих частиц. На поверхности оседающих взвесей находятся всевозможные микроорганизмы. Снимая отстоявшееся сусло, винодел избавляется от всего ненужного, что может только испортить молодое вино.
В последнюю очередь оседают легкие пылевидные частицы мути: они не только не вредят спиртовому брожению, но, более того, способствуют распределению дрожжевых клеток по всей массе бродящего сусла.
Благодаря SО2 — ингибитору отделяются вредные микроорганизмы (дикие дрожжи, бактерии), и спиртовое брожение проходит на чистой культуре отселекционированных дрожжей, что обусловливает получение высококачественного вина.

Как ингибитор SО2 незаменим в первичном виноделии и позволяет управлять технологическими процессами создания вина.
В качестве ингибитора сернистая кислота выступает и в управлении яблочно-молочным брожением. Для его остановки и отделения виноматериала от основной массы молочнокислых бактерий мы вносим небольшую разовую дозу H2SO3 (25-30 мг/дм³) и как бы выключаем на некоторое время жизнедеятельность бактерий, весьма чувствительных к SО2. Процесс завершается оклейкой и фильтрацией вина, а при возможности — его предварительным охлаждением. Прошедшее по такой схеме яблочно-молочное брожение вино в дальнейшем становится стабильным к подобному роду явлений, нежелательных для готовой продукции.

H2SO3 — антиоксидант.

Активная сернистая кислота прочно блокирует окислительные ферменты. Это замечательное свойство SО2 защищает вино от поступивших в виноделие подгнивших виноградных ягод. Ведь, как известно, виноград, направляемый на переработку, не проходит инспекционный контроль (грозди не моют, гнилые ягоды не вырезают). А сернистая кислота, внесенная в мезгу, инактивирует оксидазы, предупреждает появление оксидазного касса. В особо неблагоприятные годы раствор H2SO3 вносят прямо в приемный бункер винограда, добавляя одновременно суспензию бентонита. Таким образом, используя антиоксидантные свойства H2SO3 и сорбирующие возможности бентонита, виноделы спасают виноград, частично пораженный гнилью.
Следует также отметить особое значение приема сульфитации в виноделии по красному способу. Благодаря H2SO3 легкоранимые красящие вещества защищаются от разрушения оксидазой даже при незначительной гнили винограда. Кроме того, сернистая кислота способствует разрушению клеток кожицы винограда и приобретению вином более интенсивной окраски за счет экстрагирования красящих веществ и их сохранения в вине.
Применяемый в разумных дозах сернистый ангидрид служит необходимым и даже незаменимым средством управления процессами вторичного виноделия:
во-первых, прежде всего H2SO3 действует как акцептор кислорода, вследствие чего снижается количество кислорода в вине, что препятствует развитию аэробных микроорганизмов;
во-вторых, она связывается с карбонильными соединениями, главным образом с уксусным альдегидом и диацетилом, которые портят вкус и букет тонких столовых вин. По мнению А. К. Родопуло, «сернистая кислота как бы очищает вино от посторонних веществ, и при этом яснее чувствуются характерные цветочно-фруктовые тона». Конечно, имеются в виду небольшие, повторяющиеся при обработке дозы сернистой кислоты;
в-третьих (пожалуй, самое главное полезное проявление H2SO3 во вторичном виноделии), она обусловливает регулирование окислительно-восстановительных процессов. Небольшие дозы SО2, вносимые в вино после фильтрации с переливкой, понижают ОВ-потенциал, предупреждают появление окисленности. Сернистая кислота как бы перехватывает излишки кислорода, и окислительные реакции системы винная кислота диоксифумаровая дикетоянтарная кислота останавливаются на янтарной кислоте, что способствует развитию характерного букета и вкуса выдержанного вина, его высоких органолептических достоинств.
Как считают В.И. Нилов и С.Т. Тюрин, при выдержке вина «SО2 играет роль регулятора окислительных процессов, и в этом его главная роль». Искусство винодела при созревании нежных белых столовых вин состоит в умении дозировать кислород малыми порциями и в нужный момент вносить небольшое количество (до 30 мг/дм³) сернистой кислоты, обеспечив сразу же полную герметизацию вина.

Практика сульфитации.

Различают нормы сульфитации при переработке винограда (мезга и сусло) и во вторичном виноделии (виноматериалы и вино). Для мезги и сусла они зависят от степени зрелости и санитарного состояния винограда, величины рН и температуры сусла: для здорового винограда — 50 мг/дм³ при рН 3,0-3,2; до 75 мг/дм³ при рН 3,3-3,5. При рН выше 3,5 сульфитируют дозой до 100 мг/дм³, при рН 3,9 мезгу и сусло необходимо подкислять винной кислотой. При сильном повреждении гнилью и температуре выше 20 °C виноград сульфитируют до отказа (150-200 мг/дм³).
В практике виноделия применяют два способа введения SО2 в продукт: окуривание и сульфитацию. При окуривании сжигают серу на жаровнях с древесной стружкой или серные фитили, заготовленные из полосок бумаги, опускаемых в расплавленную серу. При этом можно знать массу сжигаемой серы и по формуле рассчитывать дозу сульфитации. Серу на жаровнях сжигают при окуривании помещений или же внутри крупных резервуаров перед заполнением их вином. При сгорании сера потребляет кислород, и образуется в 2 раза больше SО2:S+О2=SО2.

Таблица 1

Таблица 2

Считается, что сгорание серы в резервуаре, когда полностью используется кислород (огонь гаснет), обеспечивает введение в вино примерно 30 мг/дм³, что служит оптимальной дозой при переливке вина.
Считается, что сгорание серы в резервуаре, когда полностью используется кислород (огонь гаснет), обеспечивает введение в вино примерно 30 мг/дм³, что служит оптимальной дозой при переливке вина.
Для сульфитации применяют жидкий, химически чистый диоксид серы с температурой кипения -10 °C, с плотностью 1,3880 при 20 °C. Диоксид серы поступает на винодельческие предприятия в стальных баллонах вместимостью 25 и 50 кг SО2.
Из жидкого диоксида серы готовят на сусле или вине рабочие растворы концентрацией от 3 до 5%, которые точно дозируют в свежеотжатое сусло или виноматериал.
Для сульфитации продукта применяют и пиросульфит (метабисульфит) калия K2S2O5 (современное название кадифит) — кристаллический порошок белого цвета, легкорастворимый в воде, сусле и виноматериалах. Под действием кислот метабисульфит калия распадается с выделением SО2:
K2S2О5 + 2Н2С4Н4О6 -> 2SО2 + 2КНС4Н4О6 + Н2О.
Выход SО2 принимают за 50% массы метабисульфита. Применяют в виде рабочего раствора. При всех способах сульфитации продукт тщательно перемешивают для равномерного распределения SО2 по всему объему вина.

Заменителей диоксида серы не существует. Ошибочно рекомендовать сорбиновую кислоту (это консервант, вредный для здоровья человека) вместо SО2. К тому же она не обладает антиоксидантными свойствами, не подавляет развитие бактерий, не может выступать и в качестве ингибитора.

Единственное вещество, обладающее довольно сильным антиокислительным действием, — аскорбиновая кислота (витамин С). Ее успешно применяют для приготовления экспедиционного ликера в шампанском производстве совместно с SО2.
Много внимания вопросам сульфитации в виноделии уделяет выдающийся немецкий винодел Герхард Троост. В известной книге «Технология вина» он подчеркивает, что «устойчивость вина по отношению к воздуху в значительной мере зависит от правильной, но не слишком сильной сульфитации. Развитие и созревание вина в бочках также зависит от надлежащего (не слишком высокого) содержания свободного сернистого ангидрида. Вина, слишком восстановленные, т.е. пересульфитированные, плохо созревают. Их созревание задерживается, тормозится, и они остаются бледноокрашенными». По мнению Г. Трооста, пересульфитированные вина не обладают благородным букетом, «в них отсутствует свежесть, с возрастом они становятся тупыми, жесткими». Слабо сульфитированные вина, наоборот, развиваются слишком быстро, за счет окисления темнеют, вкус становится плоским; они быстро стареют и теряют свою привлекательность.
Только вино, правильно сульфитированное внесением необходимого количества SО2, развивается до предела своих возможностей, приобретая тонкий и благородный вкус.
В наше время в торговую сеть часто поступают пересульфитированные вина под торговой маркой «Золотая амфора». В глазах потребителя идет дискредитация высокоценных, полезных для здоровья столовых вин Украины. К сожалению, в последнее время из-за огромных объемов производства и государственные винзаводы начинают сдавать свои позиции.
При сульфитации излишне большими дозами появляются дефекты вина как вкусового, так и гигиенического порядка. Нейтрализуется сортовой аромат или букет, появляется резкий неприятный тон пересульфитированного вина. И хотя в таких винах верхний допустимый предел сульфитации не превышен, потребление их не приносит большого удовольствия. В связи с этим существует два порога сульфитации: допустимый по НД и необходимый для сохранения высокого качества вина.
На основании многолетнего практического опыта автора и рекомендаций опытных виноделов-практиков разработана таблица допустимых по НТД верхних пределов сульфитации вина (табл. 1) и верхних пределов уровня сульфитации выпускаемых вин по требованиям высшего качества (табл. 2).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Валуйко, Г.Г. Технология виноградных вин /Г. Г. Валуйко. — Симферополь: Таврида, 2001