Преобразование вина и его обработка - Механизм оклейки вина

Наиболее старое объяснение осаждения танина протеинами исходило из предположения об образовании этими двумя веществами нерастворимого комплекса «танната желатина». На самом же деле осаждение является результатом не химического соединения, а адсорбции танина желатином. Состав осадка, как мы видели, резко меняется в зависимости от концентрации танина и желатина.
Предыдущие опыты показывают, что для полной коагуляции желатина требуется одновременное присутствие танина и катионов металлов. Иначе говоря, танин превращает желатин — коллоид, не осаждаемый солями металлов, в новый коллоид, осаждаемыи этими солями, т. е., говоря химическим языком, эмульсоид превращается в суспензоид.
Что касается знаков электрических зарядов этих коллоидов, то желатин (или всякий другой протеин до коагуляции его танином) в растворе с pH 3 (среднее pH вина), которое значительно ниже его изоэлектрического pH (4, 7), заряжен положительно. Напротив, коллоид, образующийся под действием танина на желатин, заряжен отрицательно, так как его осаждение обусловлено катионами (Na+, K-, Са++), а не анионами; роль же ионов в осаждении коллоида заключается в том, что они нейтрализуют электрические заряды частиц этого коллоида (см. главу V).
Наблюдаемые факты приводят к следующему заключению: желатин, заряженный положительно в кислом растворе, действием танина превращается в новый коллоид, заряженный отрицательно и остающийся в растворенном состоянии в прозрачном растворе, если последний не содержит солей металлов, но образует помутнение и осаждается в присутствии этих солей. При коагуляции протеины меняют знак заряда; испытания катафорезом ясно показывают, что коагулируемые протеины заряжены отрицательно; они также адсорбируются целлюлозой, заряженной положительно, между тем как некоагулируемые протеины ею не адсорбируются.
Сказанное вполне согласуется с общепринятым представлением, что для того, чтобы протеин оставался в состоянии раствора, требуется наличие двух условий устойчивости и для его осаждения требуется одновременное действие какого-либо водоотнимающего фактора, в данном случае танина, в присутствии солей металлов. По существу, наличие двух факторов устойчивости становится очевидным, если установлено, что осаждение протеина требует одновременного присутствия танина и солей металлов.
Влияние трехвалентного железа резко отличается от действия других металлов. Оно обусловлено не ионами Ре+++, а дубильно-железным комплексом, который подвергается взаимной флокуляции вместе с желатином, не преобразованным танином. При этом жидкость, первоначально голубоватая, благодаря присутствию этого дубильно-железного комплекса обесцвечивается оклейкой, в то время как осадок приобретает синюю окраску.
Теперь надо представить себе более четко механизм, действующий при осаждении взвешенных частиц при оклейке вина. Иногда его уподобляют фильтрации, при которой фильтрующая сетка образовавшейся мути оседает книзу, проходя через винную массу. На самом же деле механизм оклейки значительно сложнее и связан с взаимными флокуляциями протеина, еще не коагулированного, с частицами суспензии и коллоидного раствора, флокуляциями, аналогичными тем, которые обнаружены у дубильно- железного соединения.
Вот почему желатин (или какой-либо другой протеин) в искусственных растворах, имеющих такую же кислотность, как и вино, и получивших небольшое количество каолина, флокулирует и осветляет жидкость, несмотря на отсутствие танина и солей металлов. Желатин флокулирует также в прозрачном коллоидном растворе фосфата железа в отсутствии танина.
При опытах с винами наблюдается, что наличие в вине мути обычно вызывает более скорую флокуляцию сравнительно с теми же винами, но прозрачными, по крайней мере если в них не слишком много защитных коллоидов. Оклейка вин, пораженных железным кассом, устраняет, подобно ультрафильтрации, больше и нередко значительно больше железа, чем обычное фильтрование; даже в винах, сохранивших свою прозрачность после аэрации, эта операция устраняет некоторое количество железа. Оклейка вызывает также флокуляцию сернистой меди и железистосинеродистого железа, в том случае если эти вещества остаются в прозрачном коллоидном растворе. Наконец, она увлекает и осаждает бактерии, способствуя этим стерилизации вина.
Таким образом, при оклейке независимо от реакции танина на протеин происходит непосредственное воздействие некоторых элементов вина на протеин, точнее говоря — на протеин, еще не коагулированный дубильными веществами. Если вино мутно, взвешенные в нем частицы, образующие это помутнение, не остаются бездеятельными при осветлении жидкости; они подвергаются взаимной коагуляции с некоагулированным протеином, повышают также удельный вес хлопьев и, следовательно, ускоряют их выпадение.
Именно с этим явлением связано иногда отмечаемое благоприятное действие инфузорной земли или каолина (приблизительно 1/5 количества протеина), введенных до оклейки в вина, трудно поддающиеся осветлению. Следует, однако, действовать осторожно, так как в мутном вине, если оно несколько перегружено защитными коллоидами (слизистыми веществами), наблюдается, наоборот, замедление флокуляции по сравнению с прозрачными винами независимо от того, вызвано ли помутнение дрожжами, каолином, фосфатом железа или сернистой медью. Короче говоря, в зависимости от количества добавленного протеина и количества защитных веществ наличие в вине мути ускоряет или замедляет флокуляции.
Присутствие взвешенных частиц, вызывающих непосредственную флокуляцию протеина, не коагулированного танином, может привести при прочих равных условиях к большему или меньшему уменьшению переклейки белых вин.
Для осуществления взаимной флокуляции требуется, чтобы находящиеся в вине коллоидные или взвешенные частицы имели заряды с противоположными знаками. Действительно, большинство взвешенных в вине частиц, фосфат железа, коагулированные протеины заряжены отрицательно, а некоагулированные протеины заряжены положительно.
Однако не следует к этому механизму взаимной флокуляции,  не требующей присутствия танина, сводить весь процесс оклейки; осветления мутного вина не всегда можно достигнуть в отсутствии танина.
В заключение необходимо рассмотреть влияние на оклейку тех веществ, которые находятся в вине в состоянии истинного раствора.
Практический опыт показывает, что обычные оклейки, каковы бы ни были оклеивающие материалы и используемые образцы, не удаляют, по крайней мере в достаточной степени, наиболее вредные для устойчивости вина вещества: железо, медь, природные протеины. Лишь большие количества казеина (от 0,5 до 1 г/л), во много раз превышающие обычно применяемые для осветления вина, удаляют значительную часть растворенного железа, в особенности трехвалентного в проветренных винах (Матье, Феррэ, Мартен и Кастенг). При этом удалении танин не играет никакой роли, как и повышение pH соответствующим введением щелочного раствора казеина или обогащение фосфорной кислотой. Равным образом хотя казеин удаляет часть меди и повышает устойчивость вина против медного касса, но этот эффект вряд ли может быть использован практически. Карль рекомендует производить частичное удаление меди введением танина и казеина.
Оклейка действительно удаляет медь и частично железо лишь в том случае, если эти металлы предварительно перешли в состояние коллоидов, преимущественно вследствие образования медного или железного касса. Даже в прозрачном вине можно удалить часть железа обычной оклейкой, если это железо присутствует в виде коллоида, остающегося в прозрачном растворе, главным образом в виде дубильно-железного комплекса. Это является завершением прямого осаждения белковых веществ трехвалентным железом вина.
Наконец, нами позднее установлено, что в некоторых белых винах протеины, переходящие из винограда, могут в значительном количестве быть удалены путем оклейки (протеинами, которые коагулируют и меняют знак заряда), представляющей в этом отношении один из факторов стабилизации вина.
С теоретической точки зрения понятно, что положительно заряженные протеины не способны фиксировать катионы металлов или протеины самого вина, также заряженные положительно; но с одной стороны, протеины, вводимые с целью оклейки, меняют знак при коагуляции, с другой стороны, железо и, вероятно, медь большей частью присутствуют в виде не простых катионов, а сложных ионов, таких как железо с винной кислотой, обычно заряженное отрицательно. Однако эта теория, слишком упрощенная, не может предвидеть последующие результаты.