Обработка вина холодом требует дорогих холодильных установок или машины. Несмотря на это, применение их быстро расширяется ввиду особых преимуществ ускоренной обработки вин холодом с сохранением в них сладости в соответствии с современными требованиями потребителей.
Действием холода всегда пользовались в подвальной технике, но от примитивных способов естественного охлаждения зимой (проветриванием погреба или выкатыванием бочек на заводской двор) до современного рационального использования искусственного промышленного холода, имеющегося в распоряжении в любое время года, пройден длинный путь.
Охлаждение вин пока применяют только на крупных предприятиях, притом главным образом для вин широкого потребления. Им пользуются также при изготовлении вермута, сладких, игристых и шипучих вин. Высококачественные вина в охлаждении не «нуждаются.
Во многих случаях прием охлаждения можно с успехом применять также на предприятиях среднего размера, используя зимний холод.
Охлаждение или переохлаждение вин ниже 0° применяют с целью ускорить выпадение винного камня и белковых веществ, управления брожением, ускорения созревания молодых вин, прекращения брожения, чтобы сохранить сладость, приготовления выморозков.
Рис. 124. Недостатки бетонных приемников (в разрезе):
1—вертикальный вход; а—течение, создающееся при круговом перекачивании; 2—наклонное положение входного отверстия; б—течение, возможное при круговом накачивании; 3— трубопровод в отверстии, находящемся сзади; в—достижимое при этом размешивание (диагональное течение); 4—изоляция стены; 5—бетонный цоколь; 6— изолирующий от влажности слой (см. рис. 182).
Выпадение винного камня в молодом вине.
В настоящее время вина широкого потребления выпускают разлитыми в бутылки в молодом возрасте, часто ограничиваясь выдержкой их в течение нескольких недель. Трудность такой ускоренной выработки вин заключается в склонности их выделять после розлива в бутылки при понижении температуры винный камень (кислую соль виннокислого калия).
Как известно, после окончания брожения наблюдается естественное выпадение винного камня. Чем медленнее бродит сок, чем дольше затягивается брожение, следовательно, чем ровнее держится температура во время брожения, тем в меньшем количестве или тем медленнее происходит выпадение винного камня. Оставшаяся растворенной в пересыщенном состоянии часть ви винного камня выпадает лишь постепенно в течение длительного времени, а при раннем розливе вина—даже в бутылках.
По Рентшлеру, выделение винного камня может быть достигнуто выдержкой вина в продолжение 1—2 мес. при температуре от 0 до 4°. После этого вина, сохраняемые при температуре не ниже 8—10°, не мутнеют.
При температуре погреба около 10° соответствующее этой температуре выделение винного камня происходит через 2—3 мес. Однако таким путем нельзя получить надежный результат.
Напротив, при искусственном понижении кислотности соков вследствие удаления винной кислоты при помощи углекислой извести последующее выпадение винного камня устраняется, так как при содержании менее 1 г/л винной кислоты в вине крепостью до 12% об. спирта винный камень при температурах между 5—6° находится в состоянии равновесия (рис. 127, 128) под влиянием pH.
Искусственное выделение винного камня основано на использовании зависимости растворимости винного камня от содержания в вине спирта, образующегося при брожении, и от соответствующей температуры. Влияние температуры спирта на выпадение винного камня наглядно изображено на рис. 125, а влияние содержания спирта па точку замерзания вина — на рис. 126.
Обнаружено, что при температуре выше 0° выпадение винного камня происходит медленнее, чем вблизи точки замерзания. Поэтому искусственное выпадение винногo камня, как правило, вызывают путем охлаждения почти до точки замерзания. По Коху, температура переохлаждения вина приближенно определяется по формуле
.
Рис. 125. Растворимость винного камня в вине в зависимости от температуры и содержания спирта (по Лаборду):
1—8% об.; 2—10% об.; 3—12% об. спирта.
Поэтому для вина с 98 г/л спирта необходима температура охлаждения: 98:20 = 4,9°. Согласно рисунку 126 точка замерзания такого вина будет соответствовать температуре —5,5°. Следовательно, при выделении винного камня остается возможность предотвратить нежелательное образование льда и замерзания холодильника. Из предосторожности следует, однако, сохранять температуру вина несколько выше точки замерзания.
На практике установлено, что для успешного выделения винного камня, т. е. для полного завершения этого процесса, необходимо:
во-первых, довести температуру вина путем охлаждения почти до точки замерзания. Вина с 10% об. спирта достаточно охладить от —2 до —4°. Образование льда в холодильнике или сосуде не должно быть допущено;
во-вторых, надо оставить вино при этой температуре в изолированном холодильном танке (например, емкостью 5000 л) или в холодильном помещении (рис. 132) на 5—7 дней, а по Кленку — на 48—72 часа;
в-третьих, следует непрерывно приводить вино с этого времени в движение, если оно предварительно не профильтровано до полной прозрачности. Для этого пользуются пропеллерной мешалкой, делающей 600 об/мин. Прозрачное вино не нуждается в размешивании.
Ускорить образование кристаллов можно засевом вина небольшим количеством размолотого винного камня, так как внесенные кристаллы не растворяются в вине, а служат центрами для новой кристаллизации.
Наиболее подходящий момент для обработки холодом — снятие с дрожжей, самый поздний срок — вторая переливка. Более поздняя обработка проходит менее успешно и вызывает заметное, хотя и проходящее ухудшение букета я вкуса вин.
Только при помощи обработки холодом можно окончательно уравновесить раствор винного камня в вине. При продолжительной выдержке вина в бочке, обычно соблюдаемой для высококачественных вин, равновесие раствора винного камня с течением времени устанавливается само собой. Поэтому применять переохлаждение для готовых, выдержанных вин уже нецелесообразно.
Чтобы составить себе лучшее представление об условиях, способствующих выпадению винного камня, и для решения вопроса о целесообразности применить переохлаждение для данного вина, надо знать содержание спирта в этом вине, значение его pH, содержание винной кислоты и калия. На основании этих данных можно, исходя из исследований Коха и Гейсса, по кривым равновесия растворов винного камня (при указанных температурах) (рис. 127) определить, стабильно ли данное вино или нет. В данном случае величина pH равна 3,35.
Если, например, в таком вине содержатся в растворе 2 г винной кислоты и 1,2 г/л калия, то раствор винного камня при температуре 6° будет находиться в пересыщенном состоянии. (Точка А находится над кривой равновесия для +6°). Выпадение винного камня будет продолжаться до тех пор, пока не восстановится равновесие. Чтобы найти положение равновесия,
Рис. 127. Растворимость винного камня при различных температурах и одинаковом pH 3,35. Выше кривых вп- но (Неустойчиво, ниже - устойчиво.
Растворимость винного камня в вине зависит также от значения его pH. Поэтому эта величина также должна быть установлена. Кох и Гейсс определили ее для вин, содержащих 10% об. спирта при охлаждении до температуры —5° (рис. 128). Кривые дают возможность проверить стабильность любого охлажденного вина.
Рис. 128. Растворимость винного камня при трех различных значениях pH и температуре —5°. Кривая pH 3,35 относится также и к pH 3,5; зная значение pH, содержание винной кислоты и калия, можно проверить охлаждение.
Для этого во всяком случае надо определять содержание винной кислоты и калия после обработки, а также значение pH после охлаждения. На чертеж наносят числа, найденные для винной кислоты и калия; из точки их пересечения (рис. 127) проводят прямую, параллельную 0—01, и находят точки пересечения А, Б, В, Г с кривой равновесия для соответствующих значений pH.
Например, вино после охлаждения еще содержит 2 г/л винной кислоты и 0,9 г калия; значение pH равно 3,15. Точка пересечения обоих значений лежит выше кривой равновесия для pH 3,15. Это означает, что обработанное вино не стабильно, т. е. впоследствии, при естественном охлаждении или в холодильнике, в этом вине возможно выпадение винного камня.
Если вино еще содержит 1,4 г/л винной кислоты и 0,7 г/л калия, то при pH 3,15 оно стабильно, раствор не пересыщен.
При переохлаждении вина было установлено заметное уменьшение в нем содержания экстракта и золы (калия). В винах с pH 3,5, по Бидерману, значение pH от выпадения винного камня не меняется и вместе с тем не происходит изменения кислого вкуса, в то время как при значениях pH ниже 3,5 вина становятся несколько кислее, а при pH выше 3,5—несколько нежнее.
Содержание белковых веществ при охлаждении до —3 или —4° не изменяется, при более низких температурах (до —8°) изменения были отмечены во Франции и Италии. В вермутах, винах с настоями из трав уменьшение четко выражено.
Удаления соединений железа нами также не было обнаружено. По-видимому, оно возможно только при более низких температурах, чем использованные в указанных странах и при изготовлении вермута.
Охлаждение оказывает окисляющее действие. Недостаточно сульфитированные молодые вина после охлаждения становятся несколько темнее окрашенными—до побурения. Поэтому как до, так и после охлаждения надо контролировать содержание свободного сернистого ангидрида в вине. Но окисляющее действие охлаждения способствует созреванию вина. Поэтому старые вина не следует подвергать охлаждению.
Наряду с холодильными машинами применимо также так называемое удаление винного камня холодом по Линку — сухим льдом в виде снега, действующим на поверхность вина температурой —79°.
Преимущество этого способа состоит в том, что он не нуждается в дорогостоящих холодильных установках, так как охлаждение достигается внесением сухого льда в виде снега. Белые вина охлаждают до —2° в открытом деревянном чане. Красное вино следовало бы охлаждать до +2 в течение нескольких дней, что в большинстве случаев не очень полезно для вина.
где: L — объем охлаждаемого вина;
t — понижение температуры, а 152 — тепловые единицы, соответствующие 1 кг сухого льда (для вычислений можно принять 150); 10 кг сухого льда служат для холода в деревянном чане. В металлической посуде, ввиду большой теплопроводности металла, потребуется сухого льда несколько больше. Например, если 1000 л вина надо охладить с 13° до —2°, т. е. на 15°, то для этого потребуется
= 100+10 = 110 кг сухого льда в виде снега.
Вино, профильтрованное до полной прозрачности, охлаждают в открытых чанах с поверхности, т. е. рассыпанием снега сухого льда, постепенно добавляя его. При этом охлаждение распространяется вниз, вино находится под покровом углекислоты вплоть до переохлаждения. В небольших помещениях надо соблюдать осторожность, помня, что из 110 кг снега образуется 55 м3 углекислого газа. Следует предпочесть применение не тяжелого льда, а снега, так как он меньше влияет на вино, которое только на поверхности приходит в соприкосновение с сухим снегом при его низкой температуре (—79°).
Употребление для охлаждения твердого сухого льда в кусках неприменимо для непосредственного охлаждения уже потому, что при превращении его в газ освобождаются очень большие объемы углекислого газа, вызывающие сильное бурление вина и слишком влияющие на его вкус. Резкое воздействие низкой температуры (—79°) также недопустимо для молодого вина. Для соков влиянием низкой температуры можно пренебречь.
Стабилизация винного камня посредством ионообменников.
Опыты французских исследователей теоретически показали, что стабилизация вин в отношении выпадения винного камня может быть достигнута не только допущенными законом о вине способами, но также использованием обменников катионов и анионов.
По Аустервелу, стабилизация вина может быть достигнута, если обменять при помощи катионообменника К+ на Н+ и образовавшуюся винную кислоту удалить при помощи анионообменника. При этом состав вина остается таким же, как после выпадения винного камня, и необходимость обработки холодом отпадает.
Преимуществом этого нового способа было бы и устранение трехвалентного железа, и двухвалентной меди, а также большей части положительно заряженных ионов кальция и магния,
т. е. веществ, необходимых для питания микроорганизмов. Следовательно, таким путем могла бы быть достигнута также и биологическая стабилизация вина (сохранение остатков сахара).
Влияние этой обработки на вкус вина еще не выявлено*.
В Германии этот способ пока не разрешен законом о вине.
* К. Генниг в своем докладе Союзу техников-виноделов в Гейзенгейме в 1955 г. на основании своих опытов утверждал, что вина, обрабатываемые катионообменником, становились на вкус свежее и интереснее. Опыты по раскислению вин анионообменником также оказывали положительное влияние— вина становились на вкус приятнее. Красные вина приобретали мягкость и бархатистость. Ред.
Влияние холода на содержание белковых веществ.
Как уже упоминалось, нет уверенности, что неустойчивые белковые вещества выпадут из вина при охлаждении. Кох и Гейсс допускают возможность лишь незначительного осаждения белка при изменении pH, но не придают этому значения. Более значительное выделение белковых веществ (может быть эфирных масел) возможно только в вермутах и им подобных винах, богатых спиртом, для которых допустимо более сильное охлаждение.
На практике более целесообразными оказываются другие способы стабилизации белковых веществ — обработка их бентонитом.
Влияние охлаждения на брожение.
Применение промышленного холода для обработки вина основано на замедлении или даже прекращении биологических процессов при охлаждении. Как дрожжи, так и бактерии чувствительны к холоду. Правда, при этом не удается достигнуть их отмирания, но вполне возможно путем охлаждения прекратить вызываемое ими брожение. Применение охлаждения особенно целесообразно в крупной посуде, в которой создается опасность слишком бурного брожения.
Охлаждение металлических танков легко может быть достигнуто охлаждением самого помещения; труднее осуществить его для цементных резервуаров, так как теплопроводность бетона слишком мала. Для заслуживающего внимания самоохлаждения жидкости в цементных резервуарах потребовались бы недели. Поэтому для цементных резервуаров необходимо непосредственное применение холодильников в виде змеевиков.
В бочках, даже в сырых подвалах, теплопроводность дерева все же недостаточна; охлаждение может затянуться на несколько дней, а за это время спиртовое брожение нередко уже заканчивается. Поэтому следует применить либо предварительное охлаждение сока, либо своевременное циркуляционное охлаждение, или охлаждение пропусканием через змеевик. Только в металлические танки тепло проникает достаточно быстро; поэтому можно успешно охлаждать сок или вино через наружную поверхность водяной рубашкой.
При воздействии охлаждением ,на ход брожения не требуются столь низкие температуры, как при переохлаждении, т. е. до -3°, и можно ограничиться понижением до 6—8°, в зависимости от интенсивности брожения в данном году, от величины посуды и от поставленной цели.
Упомянутый в своем месте способ холодного брожения по Саллеру представляет собой особый вид брожения, управляемого охлаждением, с применением холодостойких дрожжей. Он разработан главным образом применительно к условиям австрийского виноделия.
Для прекращения брожения вина путем охлаждения с целью сохранить в нем более или менее гармоничный остаток сахара, способствующий округлению его вкуса, необходимо располагать холодильными машинами. Резкое внешнее воздействие холодом путем охлаждения помещения или еще лучше при помощи водяной рубашки или змеевика обычно осуществимо лишь для особого рода посуды. Действует резкое охлаждение лишь временно, но оно сопровождается осаждением дрожжей и лучшим осветлением молодого вина. Оно в то же время способствует выпадению винного камня.
Если имеется в виду затормозить брожение, то охлаждение должно быть начато заранее. Без предварительной обработки сока не могут быть получены хорошие результаты: бурно протекающее брожение почти невозможно остановить, так как для снятия огромного количества выделяющегося при брожении тепла производительность холодильник машин может оказаться недостаточной.
Например, для эффективного охлаждения 10 000 л бурно бродящего вина с 28° до 6° или 8° требуется отнятие 200 000— 220000 ккал. При использовании машины, производительность которой составляет 10000 кал/час, для этого потребуется около 20 часов. В то же время тем же количеством калорий 1000 л вина могут быть без труда охлаждены до благоприятной температуры за 2 часа. Таким образом, следует комбинировать охлаждение с обычными мероприятиями, применяемыми для подавления брожения,— предварительным осветлением соков, использованием танков, выдерживающих давление, сульфитацией внесением сернистого ангидрида, иногда применением центрифуги.
Предупредить нежелательное биологическое разложение кислот посредством хранения вин при более низкой температуре не представляет трудностей. Удержать содержание кислот в малокислотных винах можно, используя при хранении естественную осеннюю температуру. Выгодность применения искусственного холода зависит от условий данной местности и данного предприятия. Следует также иметь в виду, что некоторые соки, отличающиеся низкой кислотностью, в некоторые годы содержат лишь небольшое количество яблочной кислоты, и уже поэтому в них невозможно сильное разложение се. Напротив, выпадение винного камня в значительной мере усиливается при охлаждении. Нежелательное биологическое разложение кислот обычно удается предотвратить более дешевым способом, именно обработкой сернистым ангидридом.
В местностях, где культивируют Рислинг, биологическое разложение кислот почти всегда имеет большое значение. Пренебречь им можно только в тех случаях, когда в первую очередь требуется сохранить остаточную сладость и может быть сделано искусственное раскисление сока вплоть до создания гармоничной кислотности.
Одно из преимуществ применения охлаждения, к сожалению, весьма дорого стоящего, состоит в подавлении развития нежелательных бактерий и главным образом именно уксусных бактерий, но оно может быть достигнуто более дешевыми способами.
Значение охлаждения для созревания и старения молодого вина.
Ускоряющее влияние обработки холодом на развитие и на вкус белых и красных вин прежде всего является следствием окисления.
Повышение качества вин в некоторых случаях могло быть следствием раннего выделения термолабильных веществ, но оно лишь незначительно при охлаждении до —2—4°. В этом отношении результаты наблюдений, полученные до настоящего времени, между собою не совпадают.
Во всяком случае ускоряющее влияние охлаждения на старение вина вполне выражено и не только дает возможность производить ранний розлив обработанных вин в бутылки, но делает его к тому же необходимым для предупреждения ухудшения их вкуса.
