Влияние способов переработки винограда на качество шампанских виноматериалов

С.С. Шум, и.о. заведующего отделом виноделия
Национальный научный центр «Институт виноградарства и виноделия» им. В.Е. Таирова»,
О.Б. Ткаченко, к.т.н., доцент кафедры технологии виноделия,
Е.Ю. Тоня, студент, кафедра технологии виноделия
Одесская национальная академия пищевых технологий,
Щ.П. Ткаченко, к.т.н., зам. председателя правления ЧАО «Одесский завод шампанских вин»

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ПЕРЕРАБОТКИ ВИНОГРАДА НА КАЧЕСТВО ШАМПАНСКИХ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

Проведен анализ существующих схем переработки винограда на шампанские виноматериалы в условиях сырьевой базы Украины, установлены технологические приемы, использование которых приводит к получению виноматериалов с высоким потенциалом к окислению.
The analysis of existing schemes of processing of grapes on champagnes wine materials in the conditions of a raw-material base of Ukraine is carried out, the processing methods which use leads to reception wine materials with high potential to oxidation are established.

Ключевые слова: окисление, альдегиды, ОВ-процессы, дополнительное азотистое питание, фенольные соединения.

Одной из актуальных задач современного производства игристых вин в Украине является организация собственной сырьевой базы, наличие которой обеспечивает производство необходимых объемов высококачественной продукции в условиях обостряющейся конкуренции.
Известно, что качество винодельческой продукции зависит от комплекса факторов: экологических, агробиологических и технологических. Современными исследованиями установлено, что типичность игристых вин в большой степени зависит от качества базовых виноматериалов. В формировании типичных свойств игристых вин участвует целый ряд химических соединений, образующихся в процессе переработки винограда и обеспечивающих на втором этапе технологического процесса минимальную скорость окислительных процессов.

Целью настоящей работы являлось изучение влияния существующих условий переработки винограда на шампанские виноматериалы в аспекте формирования их основных качественных характеристик.
Были проанализированы наиболее распространенные схемы переработки винограда, практически используемые на предприятиях, составляющих сырьевую базу отечественных заводов игристых вин.

Схема 1: переработка винограда на линии ВПЛК, сульфитация винограда из расчета 100 мг/дм³, осветление сусла отстаиванием без использования вспомогательных материалов при температуре окружающей среды, брожение доливным способом на ЧКД без внесения дополнительного азотистого питания.
Схема 2: переработка винограда на современной линии, укомплектованной валковой дробилкой и пневматическим прессом, сульфитация винограда из расчета 75 мг/дм³, осветление сусла с бентонитом, брожение доливным способом на ЧКД без внесения дополнительного азотистого питания.
Схема 3: переработка винограда на современной линии, укомплектованной валковой дробилкой и пневматическим прессом, сульфитация из расчета 100 мг/ дм³, осветление сусла с ферментным препаратом пектолитического действия и бентонитом, брожение на ЧКД с внесением дополнительного азотистого питания при температуре 14-18°С.
Схема 4: прессование целых гроздей винограда, использование системы антиокислительной защиты винограда, включающей сульфитацию сусла в процессе прессования из расчета 60 мг/дм³ в сочетании с аскорбиновой кислотой (20 мг/дм³) [3], осветление сусла с ферментным препаратом пектолитического действия при температуре 12-140С в течение 18-24 ч, брожение на ЧКД без внесения дополнительного азотистого питания при температуре 18-20°С.
Во всех схемах переработки винограда использованы технологические приемы, направленные на максимальное снижение отрицательного влияния кислорода воздуха и окислительных ферментов, содержащихся в виноградной ягоде. Техническое перевооружение винодельческих заводов по переработке винограда, переход от поточных линий по переработке винограда к современному технологическому оборудованию существенно изменили технологические режимы производства виноматериалов для игристых вин.
В ходе исследований установлено соответствие всех шампанских виноматериалов по физико-химическим показателям требованиям действующих нормативных документов (табл.) [4, 5]. Низкие значения массовых концентраций свободного SO2 в виноматериалах независимо от общего уровня концентрации (за исключением схемы 4) позволяет предположить, что системы антиокислительной защиты, использованные в схемах 1-3, недостаточно эффективны, высокие значения массовых концентраций общего SO2 - о превышении рекомендованных нормативной документацией дозировок. Анализ основных показателей - титруемой кислотности, объемной доли этилового спирта и значения pH позволяет констатировать возможность изменения сроков сбора винограда в условиях сырьевой зоны Украины. Исследованиями показано, что при принятии решения о сборе винограда на шампанские виноматериалы наиболее значимым является показатель pH, значение которого не должно превышать 3,2 [6]. 
Показатель pH вина имеет важное значение не только для формирования типичности вкуса игристых вин, но оказывает большое влияние на протекание окислительно-восстановительных процессов в виноматериалах, а также на устойчивость вина к воздействию различных микроорганизмов.
Важное значение в формировании типичных свойств игристых вин имеют азотистые вещества. Общее содержание азотистых веществ в сусле и вине может колебаться в широких пределах в зависимости от сорта винограда, почвенно-климатических и технологических условий [1].
Исследованиями последних лет установлено, что при массовой концентрации аминного азота в сусле, составляющей менее 150 мг/дм³, возникает высокая вероятность остановки брожения. Для профилактики этого процесса в практике виноделия используются азотистые добавки, содержащие аммиачные соли и витамины. Эти продукты также используют для корректировки тонов восстановления, часто возникающих в отечественной энологической практике.
Как видно из представленных данных (рис.1), массовая концентрация аминного азота в виноматериалах превышает критическую, т.о. дрожжи обеспечены питательными веществами во всех вариантах опыта.
Исследование динамики азотистых веществ при различных условиях спиртового брожения демонстрирует увеличение их при реализации схемы 3 - с внесением дополнительного азотистого питания. Это свидетельствует о том, что дрожжи в присутствии аммиачных солей потребляют меньше аминокислот из среды и, как следствие, - секретируют в сусло меньше глутатиона. Глутатион является восстановителем, способным блокировать процессы свободнорадикального окисления фенольных соединений. Таким образом, использование азотисто-витаминных добавок приводит к обеднению виноматериала естественным восстановителем - глутатионом.
Согласно проведенным исследованиям, ацетальдегид является одним из компонентов вин, обусловливающих их ароматический профиль и регулятором скорости ОВ-процессов при хранении виноматериалов. Для шампанских виноматериалов его максимальная рекомендуемая концентрация варьирует в значительных пределах: 40-70 мг/дм³ альдегидов, при его значении более 80 мг/дм³ в процессе хранения виноматериалов происходит его окисление до надуксусной кислоты, которая окисляет летучие и нелетучие компоненты виноматериала [2, 3, 7]. Значение показателя во всех исследуемых образцах (рис. 2) не превышает допустимое максимальное значение, однако прослеживается закономерность между режимом сульфитации и концентрацией ацетальдегида. Способность его реагировать с сернистой кислотой, связывая ее свободную форму, может стать причиной, с одной стороны, повышенного содержания связанной сернистой кислоты, а с другой - отсутствия свободной, в результате чего возникает необходимость постоянного привнесения новых доз SO, в процессе хранения виноматериалов.
Скорость и направленность ОВ-процессов в виноматериалах при их хранении обусловлена также концентрацией фенольных соединений.

Таблица
Характеристика шампанских виноматериалов по основным физико-химическим показателям

Рис 1. Влияние способа брожения на содержание аминного азота в шампанских виноматериалах.

Рис 2. Влияние условий переработки винограда на содержание альдегидов в шампанских виноматериалах.

Рис. 3. Состав фенольного комплекса шампанских виноматериалов

Высокие значения массовой концентрации фенольных веществ характерны для двух различных с точки зрения технико-технологического обеспечения схем - 1 и 3. Переработка винограда на высокотехнологичном оборудовании (мягкие условия гребнеотделения и прессование на пневматическом прессе) нивелируется высокими дозами сернистого ангидрида, вносимого на стадии переработки винограда (схема 3).
Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы: получению шампанских виноматериалов с высоким потенциалом к окислению способствуют следующие технологические факторы:

1. переработка винограда со значениями показателя pH >3,2;
2. сульфитация высокими дозами (100 мг/дм³) на стадии переработки винограда;
3. использование технологического оборудования, обеспечивающего высокий уровень экстракции фенольных соединений из кожицы винограда;
4. отсутствие регулирования температуры осветления сусла;
5. применение азотисто-витаминных добавок на стадии брожения сусла.

Данные технологические приемы приводят к увеличению массовых концентраций основных агентов окисления - фенольных веществ и ацетальдегида, снижению эффективности антиоксидантов за счет свободной формы SO2, и глутатиона восстановленного.

 Полученные результаты (рис. 3) свидетельствуют - технология переработки винограда оказывает существенное влияние на концентрацию фенольных соединений - основных агентов окислительных процессов в сусле и виноматериале: переработка винограда целыми гроздями, сульфитация сусла в сочетании с внесением аскорбиновой кислоты сводят к минимуму их экстракцию из кожицы винограда, увеличение времени осветления при пониженных температурах в присутствии ферментных препаратов (схема 4) способствует дополнительной их флокуляции в виде высокомолекулярных комплексов. Аналогичный результат достигается при реализации схемы 2, за счет использования бентонита на стадии осветления сусла. Однако следует учитывать, что бентонит взаимодействует с белками сусла, также выводит их из химического состава виноматериалов, что может способствовать снижению пенистых и игристых свойств готовой продукции.