Применение тепловой обработки виноматериалов при производстве игристых вин

Л.Ж. Чичинадзе, аспирант лаборатории игристых вин,
А.С. Макаров, д.т.н., проф., зав. лабораторией игристых вин,
Б.Д. Паршин, к.т.н., с.н.с., с.н.с. лаборатории игристых вин,
И.П. Лутков, к.т.н., с. н.с. лаборатории игристых вин,
Р.М. Фальковская, к.т.н., с.н.с., н.с. лаборатории игристых вин,
Т.Р. Шалимова, м.н.с. лаборатории игристых вин,
Д.В. Ермолин, м.н.с. лаборатории игристых вин Национальный институт винограда и вина «Магарач»

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ВИНОМАТЕРИАЛОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ИГРИСТЫХ ВИН

В статье приведен литературный обзор по применению тепловой обработки виноматериалов при производстве шампанских и игристых вин. Представлены данные об изменениях физико-химических показателей виноматериалов, происходящих вследствие тепловой обработки.

The article presents a literature review on the application of thermal treatment of wine materials in sparkling wines production. Data on changes in physico-chemical characteristics of wine materials resulted from thermal treatment is presented.

Ключевые слова: игристое вино, тепловая обработка, пенистые свойства.

Известно, что в настоящее время энергосбережение является существенным фактором сбалансированного развития энергетики и экономики на длительную перспективу. В условиях общего рынка и энергетических проблем повышенные требования предъявляются к качеству винодельческой продукции и энергосбережению. В связи с этим совершенствование технологии производства вин, насыщенных диоксидом углерода, с целью повышения их качества и конкурентоспособности является перспективным и актуальным.
Многие виноделы искали способ, который был бы проще, быстрее, а значит и дешевле, чем традиционный способ производства шампанского. Были предложены различные технологии, суть которых заключалась в производстве игристого вина в больших резервуарах. Известны такие методы, как «процесс Шарма», «способ Шоссепье», «производство шампанского в условиях сверхвысокой концентрации дрожжей» и др. Данные технологии имеют ряд преимуществ перед классическим (бутылочным) способом производства: низкая себестоимость готовой продукции, однородность всей партии и др. Но по качеству получаемого игристого вина они уступают традиционному бутылочному способу.
Дальнейшие исследования ученых были направлены на изучение химических и биохимических процессов при резервуарной шампанизации, для достижения качества получаемой продукции, приближающегося к качеству игристых вин, получаемых бутылочным способом.
Одним из способов повышения качества игристого вина, получаемого резервуарным способом производства, является тепловая обработка виноматериала и готового игристого вина.
Первым применил тепловую обработку при производстве игристых вин резервуарным способом Шарма. По его мнению, этот прием ускорял созревание вина за счет интенсификации окислительно-восстановительных процессов и реакции этерификации, а также обеспечивал удаление микроорганизмов, коагуляцию коллоидов, создавал более благоприятные условия для удаления солей винной кислоты при дальнейшей обработке холодом [1]. Однако работами Родопуло А.К. [2] показано, что при пастеризации вина, содержащего кислород, усиливаются окислительные реакции, происходит окисление полифенолов в хиноны, дезаминирование аминокислот, что приводит к потемнению вина, ухудшению их букета и вкуса.
Исследования, проведенные О. Колагранде и А. Сильва [3], позволили сделать им выводы о том, что применение в отношении игристого вина термической обработки непосредственно после шампанизации при температуре 35-45°С и в присутствии дрожжей влечет за собой увеличение на 4-12% содержания низкомолекулярных пептидов и аминокислот. Одновременно отмечается уменьшение на 6-9% содержания азотсодержащих фракций с более высокой молекулярной массой (пептиды и белки).
Мержаниан А.А. [4] установил, что с повышением температуры и увеличением продолжительности воздействия теплом наблюдается рост концентрации аминного азота, что приводит к улучшению пенистых свойств вина. Автор предполагает, что повышение устойчивости пены и вязкости после обработки вина теплом может быть объяснено увеличением содержания поверхностно-активных веществ (ПАВ) в результате перехода в раствор части труднорастворимых высокомолекулярных соединений. По его данным, наилучший результат получается при воздействии теплом при температурах 55-60°С в течение 2 сут.
Саришвили Н.Г. [5] считает тепловую обработку одним из наиболее эффективных способов повышения сроков стабильности шампанского против белковых и микробиальных помутнений. Также он рассматривает данный вид обработки как способ воздействия на физико-химические и органолептические свойства шампанского. Тепловая обработка при 60°С вызывает инактивацию ферментов и активизирует неферментативные биохимические процессы, что способствует формированию и улучшению качества резервуарного шампанского. Колосовым С.А. было определено, что повышение пенистых свойств при тепловой обработке купажа связано, по-видимому, с образованием в нем высокомолекулярных коллоидов (или комплексов биополимеров), обладающих защитными свойствами, а не с повышением массовой концентрации аминного азота.
Известно, что усиление типичных свойств игристого вина зависит от содержания в нем ПАВ, а основными «пенообразователями» служат вещества белковой природы - белки, полипептиды, аминокислоты. В работе Колосова С.А. [6] выявлена корреляционная зависимость между веществами, содержащимися в вине, с пенистыми свойствами данного вина. Максимальная корреляционная зависимость была отмечена с массовой концентрацией белка 0,45. Высокая корреляционная зависимость была выявлена с яблочной кислотой, янтарной кислотой, полисахаридами, общим азотом, фенольными веществами, сложными эфирами. В связи с этим можно сделать вывод о том, что пенистые свойства вин, по- видимому, находятся в прямой зависимости не от одного химического компонента, а от соотношения комплекса веществ.
Согласно «Технологическим инструкциям по производству и контролю качества Советского шампанского», режимы и параметры тепловой обработки регламентируются в довольно широких пределах. Например, при резервуарном периодическом способе производства шампанского температура обработки обескислороженного купажа 55-60°С, а время выдержки 12-24 ч, при резервуарном непрерывном способе 50- 60°С в течение 5-24 ч, а при бутылочном способе тепловая обработка не используется. Вместо контрольной выдержки (при 17-25°С не менее 5 сут.) рекомендовано готовую продукцию подвергать тепловой обработке при температуре 40-50°С в течение 30-40 мин. и затем отправлять её на внешнее оформление [7].


Рис. 1. Изменение массовой концентрации белка и суммы фенольных веществ в виноматериале при различных температурах тепловой обработки.

Рис. 2. Изменение максимального объема пены от времени и температуры тепловой обработки виноматериала.

Таким образом, результаты информационно-аналитических исследований позволяют сделать вывод о том, что тепловая обработка виноматериала и готового игристого вина оказывают существенное влияние на формирование качества, в том числе типичных свойств игристых вин.
Очевидно, что оптимизация режимов тепловой обработки при производстве игристых вин с учетом особенностей виноматериалов, позволит сбалансировать энергопотребление при производстве высококачественных шампанских и игристых вин. Исходя из того, что нет единого мнения об оптимальных температурных режимах тепловой обработки, нами была проведена экспериментальная работа по изучению тепловой обработки виноматериала, направляемого на шампанизацию.
Объектом исследований являлся виноматериал, приготовленный из винограда сорта Алиготе в сезон виноделия 2009 г. Тепловые обработки проводили в диапазоне температур от 38°-62°С, время обработки от 4 ч до 24 ч с интервалом 4 ч. Физико-химические показатели определялись в соответствии с нормативными документами и «Методами технохимического контроля в виноделии» под редакцией Гержиковой В.Г. [8]
Результаты исследований представлены на рис. 1 и 2. Выявлено, что тепловая обработка виноматериалов оказала существенное влияние на содержание в них белков и фенольных веществ, при повышении температурного воздействия понижалась их массовая концентрация (рис.1). Следует отметить, что полученные нами данные согласуются с результатами исследований, проведенных французскими учеными Соваж Ф.-Кс., Б. Бах, М. Мутуне, О. Верне [9].
Установлено, что с повышением температуры при тепловой обработке в опытных образцах происходило увеличение максимального объема пены Углах (рис. 2), несмотря на снижение массовой концентрации белков и фенольных веществ. Из рис. 2 видно, что максимального своего значения данный показатель приобретает при температуре 60°С. Также можно отметить, что после 12 ч обработки значение Углах практически не изменяется.
Показатель pH при данных обработках не изменялся. Показатель G и ОВ-потенциал при обработках в течение 24 ч были выше, чем в контроле, но при обработках до 12 ч не увеличивались. Исходя из этого, можно предположить, что виноматериалы, обработанные теплом менее 12 ч, не подвержены окислению.
На органолептические показатели тепловая обработка не оказала отрицательного влияния: дегустационные оценки в опытных образцах были близки по значению с контролем; ни в одном из образцов не было отмечено тонов уваренности.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что при тепловой обработке виноматериала, происходит значительное повышение пенистых свойств. Дальнейшие наши исследования будут направлены на изучение процессов, происходящих при тепловой обработке, и повторение опытов на других виноматериалах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Макаров А.С. Производство шампанского.- Симферополь: Таврида, 2008. - 416 с.
2. Родопуло А.К. Биохимия шампанского производства. М.: Пищевая промышленность, 1975. - 352 с.
3. Colagrande О., Silva A. Aspects qualitatifs et technologiques de lapplication des methods thermiques dans la production des vins mousseux// Connaissance Vigne Vine. - 1981.- 15 (3), P.179-192.
4. Мержаниан A.A. Физико-химия игристых вин. M.: Пищевая промышленность, 1979. - 272 с.
5. Влияние тепловой обработки шампанизированного вина на его качество / Н.Г. Саришвили, А.Е. Орешкина, Л.В. Дубинчук и др. // Виноделие и виноградарство СССР. - 1979. - № 4. - С.13-18.
6. Колосов С. А. Разработка технологии производства игристых вин с повышенными пенистыми свойствами: Дис. ... канд. техн. наук. — Ялта, 2005. — 140 с.
7. Технологічна інструкція на виробництво вин игристих. К.: Міністерство аграрної політики Украіни. Т1У 00011050- 15.93.11 - 3:2009. Затв. 21.07.2009 р. - 41 с.
8. Методы технохимического контроля в виноделии/Под ред. В. Г. Гержиковой. 2-е изд. - Симферополь: Таврида, 2009. - 304 с.
9. Sauvage F.-H., Bach В., Moutounet М., Vernhet А. Proteins in white wines: Thermo-sensitivity and differential adsorbtion by bentonite // Food Chemistry. - 2010, 118. - P.26-34.