Рис. 50. Открытое брожение с ложным дном. Шапка из выжимок не может образовываться. Но при этом мезга под ложным дном сильно спрессовывается и пропитывается углекислым газом. Время от времени необходимо размешивание или круговое перекачивание.
Рис. 49. Открытое брожение мезги в бетонной цистерне. Шапка из выжимок поднимается над бродящей жидкостью и находится под угрозой уксусного скисания. Выход красящего вещества при недостаточно частом размешивании слабый.
Старые, классические способы брожения со всеми их достоинствами и недостатками сводятся к следующим двум основным типам: открытому брожению в посуде с ложным дном, удерживающим выжимки в жидкости, или без «его и закрытому брожению с таким же (ложным) дном или без него.
Открытое брожение без сложного дна в настоящее время в крупных предприятиях можно встретить только изредка, а в мелких — чаще. Бродильной посудой служат деревянные чаны или цементные цистерны, внутренние стенки которых покрыты стеклом или цементной штукатуркой (рис. 49).
Для получения прочно и красиво окрашенного вина надо в начале брожения, когда поднимается вверх шапка из выжимок, перемешивать мезгу через каждые 2 часа днем и дважды в течение ночи. Этот способ очень трудоемок. Устранить упорное поднятие шапки из выжимок невозможно. Если размешивать мезгу реже, то в красном вине содержание летучих кислот повышается, а красящих веществ уменьшается и сама окраска приобретает коричневый оттенок.
Для размешивания мезги служат деревянные костыли или толкачи. Размешивание действует сильно (подобно выжиманию губки) и значительно способствует распределению красящих веществ.
Рис. 51. Закрытое брожение в гейзенгеймской наблюдательной бочке емкостью 1200 л. Шапка из выжимок поднимается над жидкостью, и мезга сильно пронизана углекислотой (белый венец пены под мезгой).
В результате брожения обычно получают красное вино, удовлетворительное по окраске, но терпкое, часто грубое, так как при интенсивной обработке мезги значительно усиливается извлечение танина, что неблагоприятно влияет на вкус вина.
Применение подвижного ложного дна, обычно состоящего из нескольких частей (рис. 50), удобно в том отношении, что мезга остается погруженной в жидкость и шапка не образуется, а следовательно, почти полностью исключается опасность уксусного скисания; однако если предоставить брожение в чане с погружающим мезгу дном самому себе, то окраска вина окажется неудовлетворительной. Поэтому следует раза два в день удалять ложное дно и размешивать мезгу или размешивать жидкость путем кругового перекачивания при помощи фулопомпы или мезгового насоса, чтобы создать циркуляцию в сдавленной и наполненной углекислым газом мезге (рис. 51).
Круговое перекачивание без одновременного размешивания мезги, сдавленной под погружающим мезгу дном, в некоторые годы дает неудовлетворительные результаты. Первый способ дает вина с лучшей окраской.
Открытые чаны во время брожения следует закрывать крышкой, чтобы по возможности уменьшить потери спирта, неустранимые при открытом брожении и достигающие в широкой посуде и при повышенной температуре брожения до 6 и 8%. Кроме того в закрытых крышками приемниках лучше сохраняется покров углекислоты, до некоторой степени препятствующий доступу воздуха в свободное пространство над мезгой.
Закрытое брожение (рис. 51) может быть осуществлено в любой деревянной бочке или цементной цистерне, если исключить доступ в нее воздуха при помощи бродильного затвора. Это избавляет от необходимости иметь для закрытого брожения специальную бродильную посуду и дает те же преимущества. Недостаток этого способа заключается в ограниченной возможности перемешивать мезгу, сводящейся лишь к круговому перекачиванию. К особым преимуществам закрытого брожения относится незначительная потеря спирта и букета во время брожения если оно идет не слишком бурно.
Перемешивание в общем приносит пользу только после того, как мезга начала бродить и уже образовался спирт и углекислый газ. При этом появляется также шапка из выжимок. Плазма клеток только после ее отмирания становится способной отделять красящие вещества.
Установка ложного дна в закрытом чане технически несколько труднее. Хотя оно и удерживает мезгу под поверхностью жидкости, но допускает только поверхностное размешивание, так как углекислый газ, образующийся при брожении, сильно сдавливает под ложным дном выжимки, пронизанные прочно удерживающимся в них углекислым газом. В таком состоянии они слабо омываются жидкостью и поэтому из них плохо извлекаются красящие вещества.
Только отказ от старого способа закрытого брожения и использование современных приемов перемешивания мезги в закрытом чане является шагом вперед в технике брожения красных вин.
Для этого в обычной посуде с успехом пользуются углекислым газом, перемешивающим шапку при помощи особого компрессора с низким давлением. Способ Гамердингера, применяемый с 1939 г., дает возможность перемешивать мезгу также и в больших цементных цистернах при помощи изображенной на рис. 52 вращающейся изогнутой трубки путем вдувания толчками предварительно отсосанной и сжатой углекислоты. Углекислота, образующаяся при брожении, отсасывается, уплотняется я нажимает на шапку до тех пор, пока она не разрушит ее. Этот способ при некоторой потере спирта дает вполне удовлетворительные результаты. Но, если количество выделяемой углекислоты оказывается недостаточным или приемник не закрыт герметически и получается смесь углекислоты с воздухом, которая затем вновь используется для размешивания мезги, то результаты менее благоприятны и окраска вследствие окисления оказывается непрочной. Уплотнитель углекислоты может быть использован для деревянных бочек и для цементных резервуаров, а также для бродильной посуды под давлением.
Из новейших способов брожения в Германии пользуются почти исключительно металлическим танком и давлением в 3—4, а в последнее время и 8 ати. При сбраживании в выдерживающем давление танке имеются условия, чтобы, во- первых подвергать более сильной обработке шапку и, во-вторых, воздействовать при помощи температуры на ход брожения — ускорять или тормозить, что является большим преимуществом этого способа.
Рис. 52. Танк для сбраживания красного вина системы Швелымера с уплотнителем углекислого газа над низким давлением: 1 —устройство для вращения нагнетательной трубки; 2—освещение; 3—орошение водой; 4—предохранительный вентиль, выпускающий углекислоту; 5—люк для наполнения мезгой; 6—смотровое стекло; 7—термометр; 8—кран для отбора проб; 9—кран для отбора прозрачного вина; 10—кран для отъема последних остатков; 11—желоб для стекающей воды; 12—уплотнитель газа; 13—люк для удаления мезги.
В левом танке на разрезе показано размешивание мезги. Труба для вдувания углекислого газа показана несколько ниже, чем следует.
Различают три способа брожения в танках:
во-первых, сбраживание мезги в обычном стационарном вертикальном танке без давления, с размешиванием мезги струей углекислого газа при помощи компрессора и регулированием температуры;
во-вторых, сбраживание в вертикальном или горизонтальном танке, выдерживающем давление, с обработкой как в первом случае, или повторным выпуском углекислого газа брожения, находящегося все время под давлением около 3 ати, при поддержании постоянной температуры (Кленк);
в-третьих, сбраживание мезги в танке, выдерживающем давление с применением фабричного приготовления сжатого углекислого газа для предварительного давления в 2 ати, при одновременном поддерживании температуры до 20° (Лиди).
Употребление металлических танков вполне оправдало себя при сбраживании мезги красного винограда. Их устройство и преимущества будут подробно описаны в главе о винодельческой посуде. Большое удобство заключается в том, что они всегда готовы к использованию, в простоте ухода за ними и возможности надежно и быстро регулировать температуру их содержимого.
1 По-видимому автор ошибается, так как из опубликованной статьи Е. Негра в 1955 г. «Le progres agricole et viticole» 1955 г. видно, что во Франции разрешено применение только сернистого ангидрида. Ред.
Для сбраживания красных вин обычно употребляют широкие вертикальные танки, в верхней части которых находится лаз для наполнения мезгой, а в нижней — откидной или выдвижной люк для ее удаления. При употреблении размешивателя мезги струей углекислого газа они должны быть соединены в своей верхней части с отсасывающим и накачивающим углекислоту устройством. (рис. 52, 53 и 55, а также 181).
Рис. 53. Формы танков для сбраживания красного вина и их влияние на обработку мезги:
1—продолговатая форма вертикального танка: мезгу неудобно обрабатывать вследствие ее малой поверхности; 2—благоприятная форма вертикального бродильного танка: шапка легко раздробляется при ослаблении давления; «3— горизонтальный танк для красного вина. Мезга растянута на большой поверхности и может быть очень хорошо обработана при помощи находящегося под давлением углекислого газа или ослабления давления.
Работа идет таким порядком: температуру мезги путем обливания теплой водой поверхности танка или через рубашку доводят до 20—22°, а затем поддерживают эту температуру, в зависимости от условий охлаждения танка, по мере надобности холодной водой.
Размешивают шапку при помощи сжатой углекислоты 4—5 раз за время брожения; при этом шапка раздробляется в одном месте и ее части постепенно размешивают. Это удается только в достаточно широком танке, т. е. если слой шапки не слишком толст.
Размеры вертикальных танков
Горизонтальные танки удобнее в тех случаях, если размешивание шапки производят путем многократного ослабления давления углекислого газа. На рис. 53 показана различная толщина при одинаковой емкости танка и одинаковой массе выжимок (1/5 объема жидкости) и, следовательно, различная площадь раздробляемой шапки. Преимущество горизонтального танка очевидно. Регулирование в нем температуры достигается проще (более дешевое нагревание снизу, возможность обходиться танком без рубашки, большая поверхность для орошения и т. д.).
Вертикальных танков емкостью более 7000 л обычно не применяют, так как в них шапка становится слишком неподвижной и возникают нежелательные послойные распределения температуры.
Продолжительность брожения должна быть как можно короче.
брожения (Троллингер) со спонтанным брожением в чане: 1 —в напорном танке при 3 ати; 2— при спонтанном брожении в чане по Кленку. Путем орошения танка температуру поддерживали на 22—24°; брожение идет быстрее. Мезга, предоставленная самоброжению в чане 2, значительно позднее достигает температуры, оптимальной для извлечения красящего вещества. Размешивание шапки происходит посредством пятикратного ослабления давления в танке.
Чем скорее оно заканчивается, тем нежнее красное вино; чем дольше продолжается, тем «выше содержание в вине танина. Определение продолжительности брожения для каждой мезги— дело опыта; в настоящее время оно ориентируется больше па желательное содержание танина, чем на содержание красящего вещества, так как последнее достигается раньше (проба вина). Дображивание хороших красных вин происходит в деревянной бочке, вин посредственных также и в танке, по возможности при 15°, без колебаний температуры.
При сбраживании мезги под давлением 3 и 4 ати в танке, выдерживающем давление, можно отказаться от применения сжатого углекислого газа и от механического раздробления шапки. Для этой работы используют давление углекислоты, образующейся при брожении, многократно и быстро ослабляя давление (выпуском углекислоты). При этом происходит сильное вспенивание (рис. 54) (имея это в виду, в танке следует оставлять большое свободное пространство). В горизонтальном танке шапка раздробляется лучше, чем в вертикальном. Затруднение создается, если шапка поднимается в закрытой посуде, а затем не вполне погружается в бродящую жидкость. В таком случае следует оросить шапку посредством двукратного кругового перекачивания жидкости под давлением.
Рис. 55. Танк Кенига и Гюнтера (вертикальный) для сбраживания красного вина с самопишущим прибором и автоматическим регулированием давления и температуры (автомат Кленка).
Управление брожением обычно осуществляется посредством давления 3—5 ати. Когда образовалось около 50—60 г/л спирта, давление устраняют. Если желательно получить красные вина с малым содержанием танина, можно отжать вино уже при удельном весе 1,025—1,030. Для получения терпких вин продолжительность брожения должна быть увеличена.
В этом случае также возможно воздействие на ход брожения регулированием температуры, которая, по Кленку, должна оставаться постоянной для плохого и посредственного винограда— 20 до 26°, для хорошей и наилучшей мезги — от 18 до 22°, и шапка время от времени раздробляется освобождаемой углекислотой. Давление углекислоты,, развивающееся во время брожения, при помощи одного из двух имеющихся предохранительных вентилей устанавливают на 2 или 3 ати. Если возникает избыток давления, то углекислый газ выходит через вентиль. Брожение может быть прервано спустя 5 дней или раньше, в зависимости от свойств сбраживаемого сырья и требований к вину.
Опыт показал, что в крупных предприятиях с большим числом танков постоянный контроль очень трудоемок и требует техника—специалиста; поэтому Кленк разработал способ автоматического контроля с помощью самопишущего прибора, упрощающий наблюдение за брожением, но в то же время удорожающий его (рис. 55).
Рис. 56. Диаграмма брожения красного вина из сорта Поздний бургундский с предварительным давлением углекислого газа 2 ати (по Лиди).
Нагревание было начато в момент, соответствующий точке А. В начале брожения уже было достигнуто наивысшее количество красящего вещества; оно соответствовало более чем 40% нормального количестве (по Фогту).
Сбраживание мезги под давлением в танке, по Лиди, возможно изменить таким образом, чтобы можно было отказаться от выпуска газа с учетом условий, указанных выше. Имеется в виду, что при частом внезапном выпуске газа, как при сдерживаемом брожении белых вин, углекислый газ увлекает вещества букета и шапка не погружается вновь вполне в жидкость.
Было предложено использовать углекислоту брожения из других чанов или в начале брожения из баллона, чтобы создать предварительное давление 2 ати, избежать этим в первые дни образования шапки и держать выжимки погруженными в жидкость для выщелачивания.
При этом пользуются физическим принципом так называемого картезианского погружателя (развитие давления в закрытом приемнике): газообразная углекислота, заключающаяся в кожицах ягод, сжимается посредством предварительного давления около 2 ати. Уменьшенная в объеме шапка, состоящая из выжимок, становится тяжелее и опускается вниз. Только после образования новых порций углекислого газа происходит увеличение объема газа и шапка опять поднимается. Если при брожении давление в мезге превысит 2 ати, то погрузить шапку не удается. При ослаблении давления она вспенивается и вновь поднимается вверх.
Наши опыты показали возможность воздействия на получение окраски. Как видно из кривой на рис. 56, уже к началу брожения может быть получена сильная окраска, причем наряду с давлением углекислоты большое влияние на выход красящего вещества оказывает также и поддержание температуры около 20°.
Из сравнения кривых степени окраски и температуры видно, что окраска усиливается с повышением температуры. Нагревание мезги полезно еще и потому, что предварительное давление вызывает задержку брожения на 24 часа, а иногда даже на несколько дней, а за это время значительное количество красящего вещества переходит в раствор.
Недостатком этого способа могло бы быть несколько неблагоприятное влияние предварительного повышенного давления углекислого газа на мезгу, содержащую кислород, однако до настоящего времени этого не наблюдалось. Кроме того, это влияние может быть предотвращено внесением сернистого ангидрида в мезгу. Употребление искусственной углекислоты в увеличенном количестве в начале брожения для создания давления 2 ати также может ухудшить окраску.
Брожение мезги следует ускорять повышением температуры, чтобы усилить растворение танина, хотя оно происходит и при настаивании мезги, не вступившей в состояние брожения. Регулировать температуру можно путем орошения, если емкость танка не превышает 7000 л, а в других случаях — через рубашку или непосредственным нагревом (например, при использовании горизонтального танка).
В зависимости от желательного содержания танина в будущем вине продолжительность брожения мезги можно сократить на несколько дней, имея в виду дображивание отделенного от мезги молодого вина.
Не следует однако слишком рано отделять молодое вино от выжимок — не менее половины спирта должно выбродить на мезге.
Если отделить вино слишком рано, то окраска впоследствии часто оказывается неустойчивой. Прежде отделяли красное вино от выжимок при уд. весе 1,005—1,000, а при управляемом брожении в танке — при уд. весе 1,015—1,035 в зависимости от года и от получения желательного вкуса; в настоящее время самый ранний срок отделения в известных случаях соответствует удельному весу 1,040—1,045.
Если производственно-технические соображения заставляют ограничить продолжительность брожения на мезге 4—5 днями, необходимо обеспечить быстрое возникновение брожения путем нагрева мезги до 18—20°. В металлическом танке этого можно достигнуть нагреванием помещения до 20—22°, или, для отдельных танков,— орошением теплой водой, или нагреванием излучаемым теплом. При бурном брожении требуется охлаждение для поддержания по возможности равномерной температуры брожения.
