Идея резервуара возникла у автора в 1920 г. после принятия шампанского завода Абрау-Дюрсо. Основная мысль заключалась в том, что и для бродильного процесса и для розлива должен был служить один и тот же резервуар. Вначале автор намечал усеченно-конический резервуар, направленный сужающимся концом вниз, где предполагалось устройство махового колеса, поворотом которого должно было осуществляться сбрасывание главной массы осадка, собравшегося по окончании брожения в конической части; после сброса осадка шампанское должно было фильтроваться в бутылки под давлением углекислого газа, вводимого из бомбы в верхнюю часть резервуара для поддержания постоянного давления при розливе.
Рис. 77а. Схема резервуара сист.
Фролова-Багреева (малая модель) 1—корпус акратофора; 2—рубашка акратофора (верхняя); 3—рубашка акратофора (нижняя): 4—люк; 5—патрубок впускной и выпускной; 6—нижний патрубок для перемешивания; 7—верхний патрубок для перемешивания; 8— входные штуцеры для рассола; 9—выходные штуцеры для рассола: 10—лапы акратофора; 11—букса; 12— сальниковая набивка; 13—предохранительный клапан; 14—манометр; 15—трубка к манометру
В дальнейшем, в связи с трудностями технического выполнения этого проекта, автор остановился на следующей конструкции, которая с 1940 г. осуществлена для Горьковского шампанского завода и пущена в эксплуатацию; эта конструкция дает более высокие качественные показатели, чем резервуары конструкции Шоссепье.
Резервуар сист. Фролова-Багреева представляет стальной цилиндр — цельный или состоящий из двух частей соединенных фланцем с промежуточной резиновой прокладкой.
*Это удобнее для эмалирования и бакели тирании.
Цилиндр и вверху и внизу закрывается выпуклыми дном и крышкой и покрыт внутри эмалью, которая может заменяться бакелитом или глифталем. При качественном выполнении покрытия все эти облицовки дают хорошие результаты. С поверхности резервуар, если он цельный, покрыт двумя рубашками. Верхняя осуществляет охлаждение шампанского до минус 5° — минус 6° в целях остановки брожения на нужной степени сбраживания (4,5—5,5 атм), причем температура циркулирующего по ней рассола равна минус 9—10°. Нижняя рубашка служит для замораживания собравшегося на днище осадка с тем, чтобы он не мог взмучиваться. Температура рассола, циркулирующего по нижней рубашке, равна минус 18° (рис. 77а и 77б). Если же резервуар состоит из двух частей, то в этом случае приходится делать три рубашки: верхнюю, среднюю и нижнюю, из которых две первые охлаждают, а нижняя замораживает (рис. 78а и 78б).
Рис. 776. Резервуар сист. Фролова-Багреева (малая модель)
Сочетание бродильного резервуара с холодильником в указанной системе, помимо качественных показателей, дает довольно большую экономию в помещениях и оборудовании. Наличие рубашек позволяет вести брожение при желаемой температуре путем пропускания воды соответственного нагрева или охлаждения. Цель замораживания осевшего и уплотнившегося осадка — обеспечение розлива по бутылкам без фильтрования. Такая технология в основном приближает резервуарный метод к бутылочному, дает возможность сохранить почти полностью низкие температуры вина и сократить до минимума коммуникации, которые являются причиной частичной дешампанизации.
Однако на практике, для большей гарантии блеска и отсутствия проскочивших дрожжевых и иных клеток, шампанизированное вино пропускается через изобарометрический фильтр, что, конечно, не остается без некоторого влияния на игристые свойства, в известной мере при этом снижающиеся.
Гис. 78а. Схема резервуара сист. Фролова-Багреева (большая модель): 1—верхняя охлаждающая рубашка; 2—средняя охлаждающая рубашка; 3—нижняя охлаждающая рубашка; 4—спускная труба тля вина; 5—труба для спуска дрожжей; 6—термогильза; 7—труба для впуска рассола; 8—труба для выхода рассола; 9—броссажная труба; 10—люк (горловина; 11—смеситель; 12— труба для холодной воды; 13—труба для горячей воды; 14— воздушный краник; 15—манометр; 16—соединительный фланец; 17— сальник
Сохранением в шампанском низких температур при розливе устраняется полностью вспенивание при снятии бутылок с сосков, резко уменьшаются потери углекислоты и уменьшаются траты. Почти полное отсутствие причин загрязнения резервуара очень часто дает возможность использовать осадки дрожжей на вторичное брожение, что разгружает работу дрожжевого цеха и экономит материалы.
Рис. 786. Резервуар сист. Фролова-Багреева. Горьковский шампанский завод (большая модель). Для контроля температуры разливаемого шампанского в крышку бачка разливной машины впаивается термогильза. Длина термогильзы равна 3/4 высоты бачка.
Термогильза заполняется спиртом, в который опускается термометр. Наличие термометра в бачке позволяет вести наблюдение за температурой разливаемого шампанского в любое время розлива без использования для этой цели разлитого в бутылки шампанского.
Применяющиеся при розливе шланги рекомендуется изолировать во избежание нежелательных потерь холода. Изоляция производится следующим способом. Шланги высокого давления обматывают войлоком в один-два слоя с последующей редкой обмоткой шпагатом. Далее этот обмотанный войлоком шланг протягивают в другой большего диаметра, причем длина этого наружного шланга должна быть меньше внутреннего на 40—50 см с тем, чтобы при необходимости можно было «заложить» винный (внутренний) шланг. Изоляция шлангов также дает некоторое снижение потерь низких температур. В целях устранения загрязнения изолирующего слоя концы наружного шланга тщательно закрепляют и заделывают.
Рис. 79. Кривые брожения в резервуарах при разных температурах
В случаях применения для шампанизации недостаточно устойчивых вин имеющиеся рубашки резервуара могут быть использованы для пропускания горячей воды или пара для проведения пастеризации перед брожением, причем во избежание окислительного эффекта целесообразно в период нагрева заполнять надвинное пространство резервуара углекислым газом.
Все те мероприятия, которые проведены нами для улучшения качества шампанского в резервуарах Шоссепье, легли в основу технологии и для резервуаров нашей системы. При этом технологическая схема улучшена приближением операции розлива непосредственно к резервуарам и сокращением коммуникаций; это снижает эффект дешампанизации, который связан со взбалтыванием и вообще с движением вина, насыщенного углекислым газом, и частично удерживающего его в непрочной химической связи *.
* Мнение высказано проф. Агабальянц и вполне разделяется нами.
Схема шампанизации в резервуарах сист. Фролова-Багреева.
Обработанное желтой кровяной солью и клеем вино после 60-дневной выдержки закачивают в смеситель, предварительно наполненный углекислотой, с добавлением ликера, дрожжей, танина и рыбьего клея. Вся смесь перемешивается механической мешалкой и после анализа лаборатории (на сахар) перекачивается через нижний кран в наполненный углекислотой резервуар.
Углекислота, как правило, подается в смеситель из разливаемого резервуара. Одновременно с закачкой вина в рубашку резервуара, если это необходимо, пускают проточную охлажденную или подогретую воду. После заполнения люк резервуара закрывают и вино, таким образом, ставят на брожение. Ход брожения контролируют по манометру и химическому анализу, а температуру — по термометру, вставленному в термогильзу. Обыкновенно стрелка манометра начинает отмечать давление на 2—3-й день после загрузки резервуара. Прирост давления зависит от температуры вина, состояния дрожжей и их количества.
В практике Горьковского завода принято задавать 12—15 дкл дрожжевой разводки на один резервуар, т. е. около 3 %
к общему объему смеси. В соответствии с установленными сроками брожения прирост давления (рис. 79) в резервуаре в нормальных случаях не превышает 0,2—0,3 атм в сутки. Удлинение сроков брожения может быть достигнуто уменьшением суточного прироста давления и, как сказано выше, дает в шампанском лучшие игру и букет.
В период брожения производят химический и микробиологический анализы проб из резервуара. Пробы берут из разливной трубы. В ходе брожения бывают случаи, когда в том или, ином резервуаре или совершенно прекращается брожение или замедляется. Тогда, выявив в лаборатории причины, устраняют их (подогрев, дополнительное введение дрожжей, перевод в другой резервуар и пр.), создавая условия для нормального брожения.
При брожении бывают также случаи утечки углекислоты через прокладку в люке или через клапаны в винных вентилях. Чтобы установить место утечки, смазывают все подозрительные места мыльным раствором: утечка газа обнаруживается в местах возникновения пузырей. При невозможности устранения причин утечки надо перевести вино для дальнейшего брожения в другой резервуар.
По достижении определенного давления, при положительном заключении лаборатории, резервуар подвергают охлаждению до температуры минус 4°, которое, при емкости резервуара в 435 дкл, длится около 12 час. (рис. 80). При охлаждении необходимо следить за тем, чтобы оно начиналось с верхней рубашки: это обеспечит более равномерное снижение температуры во всей массе вина. Нельзя охлаждать рассолом, имеющим слишком низкую температуру (ниже минус 10—12°), так как в таком случае может появиться снеговая рубашка, препятствующая охлаждению всей массы вина, и, кроме того, за счет образовавшегося снега увеличатся отходы. Продолжительность отстоя не менее 48 час. при температуре минус 5°. За это время вино полностью осветляется и выделяет в осадок холодонеустойчивые вещества.
Снижение давления при охлаждении до минус 5° за 12—20 час. обычно колеблется в пределах от 0,4 до 0,6 атм; при дальнейшем выдерживании вина на холоде давление постепенно снижается еще на 0,4—0,6 атм. В среднем, по данным 1941 г., за время отстоя в 200 час. общая потеря давления была равна около 1 атм.
Перед началом розлива необходимо произвести зарядку («засорение») фильтров. После сборки фильтры присоединяют к резервуару и вытесняют воду, оставшуюся в дисках от промывки. Затем проводят «засорение» фильтров, т. е. создают фильтрующий слой на поверхности дисков (рис. 81).
Часть вина (около 30 дкл). из разливаемого резервуара переводят в малый резервуар. С помощью небольшого центробежного насоса вино циркулирует по замкнутому кругу через фильтры, буферную колонку, возвращаясь в тот же малый резервуар. Циркуляция вина длится 10—15 мин. Конец «засорения» фильтров определяют по полной прозрачности вина, взятого из пробных краников. После этого к разливаемому резервуару подключают шланг, идущий от фильтров к малому резервуару, шланг же, идущий от буферной колонки, присоединяют к разливной машине.
Розлив шампанского ведут при следующих показателях давления: в акратофоре — от 4 до 5 атм, на буферной колонке — от 2,5 до 3,0 атм и на разливной машине — не менее 2 атм.
Необходимо следить за температурой разливаемого вина и не допускать повышения ее в бутылках выше минус 1°. После розлива бутылки с вином немедленно закупоривают и просматривают на контрольном фонаре.
Бутылки с вином, содержащим кусочки пробки, осколки стекла и прочий сор, бракуют. Имея в виду, что указанный брак ничем не отличается по вкусовым качествам, его вновь перерабатывают и получают вполне нормальное шампанское. Эта переработка производится следующим образом.
Бутылки с шампанским загружают в ванну с циркулирующим рассолом низких температур (—13°, —15°). По принятии вином температуры минус 5—6° бутылку вскрывают, содержимое ее сливают в малый охлаждаемый резервуар емкостью в 300 л. После его заполнения из баллона через верхнюю трубку вводят углекислый газ до давления в 4—5 атм, затем резервуар присоединяют к фильтру и приступают к розливу одновременно с большим резервуаром.
Рис. 81. Фильтрация шампанского. Горьковский завод
При значительном скоплении брака вино из малого резервуара можно переводить в большой, причем последний должен все время охлаждаться до минус 4° и иметь давление не менее 3 атм. По мере перевода излишек давления спускают через газовый кран. Рекомендуется после загрузки большого резервуара давать шампанскому возможность успокоиться перед розливом, для чего его держат на отстое при минус 4° в течение 1—2 суток. Качество переработанного вина, как показала практика Горьковского завода, остается почти неизмененным.
Общие замечания в отношении заводов и шампанского резервуарного метода.
Мы остановились для этих заводов на пропускной способности в 3 млн. бутылок. При 300 рабочих днях в году это дает ежедневный розлив в 10 тыс. бутылок. Таким образом, следует ставить на брожение ежедневно 8 тыс. л. Однако, имея в виду минимум производственных трат и отходов, следует соответственно увеличивать эту цифру. С этой поправкой она и должна составлять полезную емкость одного резервуара. При нашей системе, где брожение и охлаждение проводятся в одном и том же резервуаре, целесообразно эту дневную зарядку распределять между двумя резервуарами, так как охлаждение в резервуарах меньших размеров осуществлять технически удобнее. Количество резервуаров, необходимое для завода, при условии ежедневного розлива целого резервуара, определяется числом рабочих дней, в течение которых резервуар находится под брожением. Необходимо учесть при этом 1—2 запасных резервуара для замены, временно выходящих в ремонт.
На французских шампанских заводах, где бродильный процесс и охлаждение вина проводятся в отдельных резервуарах, помещения для брожения и охлаждения, естественно, разделены. Бродильное помещение находится обыкновенно вверху и представляет хорошо освещенный обширный вымощенный плитками зал, в котором может поддерживаться необходимая температура. Холодильники, наоборот, устанавливаются в подвальном помещении с температурой не выше 9°. По окончании брожения вино из бродильных резервуаров поступает в холодильники и подвергается охлаждению с помощью змеевиков, по которым циркулирует тот или иной холодоагент. Обработка холодом различна. По Шоссепье, температура опускается до минус 5° и держится в течение около двух суток; в других случаях предпочитают недельную обработку при 0°. Надо думать, что оптимум обработки холодом связан с составом вина, и мы в ближайшее время, развернув работу по шампанизации в небольших опытных резервуарах, сможем подойти к этому вопросу ближе.
При объединении процессов брожения и охлаждения в одном резервуаре отпадает необходимость в создании специальных помещений в смысле различия в них температурного режима, тем более, что актуальной задачей перед резервуарным методом, по нашему мнению, является возможно- большее снижение температуры брожения, и некоторое увеличение срока брожения при этом не должно останавливать. Такое направление технологии приблизит время, когда резервуарный метод полностью будет признан равноценным бутылочному.
Во Франции сторонники резервуарного метода, вначале пытавшиеся бороться с бутылочным методом Шампани, довольно быстро сложили оружие перед целым рядом мер, проведенных в виде законоположений крупными производителями Шампани, которые решили радикально оградить себя от серьезного конкурента. Заводы резервуарного метода, лишенные возможности не только водвориться в Шампани, но и приобретать виноматериалы из Шампани, лишенные возможности называть свое вино шампанским, поняли, что их существование должно опереться не на конкуренцию в качественном направлении, а на конкуренцию в количестве и в дешевизне выпускаемой продукции. Они принуждены были согласиться на отведенное для их продукции промежуточное положение между настоящими шампанскими и винами, искусственно газированными. В нашей стране борь ба такого порядка исключена.
Работа А. А. Мержаньяндала первое экспериментальное доказательство того, что шампанское резервуарного метода при рациональной его постановке совершенно не отличается от шампанского бутылочного метода по содержанию химически связанной углекислоты. Установление этого факта имеет колоссальную принципиальную важность в том отношении, что ставит резервуарный метод на прочный научный фундамент, обеспечивающий его дальнейшее развитие и совершенствование.
