В. И. НИЛОВ, Н. И. БУРЬЯН, Л. В. ТЮРИНА, Г. Д. ВОДОРЕЗ
Приготовление виноградного вина связано с жизнедеятельностью дрожжей, их развитием и обменом веществ. В результате биохимической деятельности дрожжей при сбраживании сахаров виноградного сусла наряду с главным продуктом брожения — этанолом всегда образуются побочные и вторичные продукты, обусловливающие вкус и букет вина.
В процессе жизнедеятельности дрожжей в зависимости от условий брожения виноградного сусла, а также от технологических приемов изготовления вин могут накапливаться самые разнообразные продукты. Знание закономерностей образования вторичных и побочных продуктов при брожении виноградного сусла позволило бы контролировать уровень образования и степень влияния их на качество вин.
С. А. Коновалов считает одним из наиболее эффективных средств управления обменом веществ микроорганизмов метод непрерывного культивирования [5]. На протяжении сорока с лишним лет после создания С. В. Лебедевым теории и практического обоснования непрерывного процесса брожения ведутся исследования по размножению бактерий, бацилл и дрожжей непрерывным методом, которые и легли в основу создания производственных поточных процессов.
В технологическом процессе приготовления виноградных вин господствующее положение занимает так называемый периодический, пли стационарный, способ брожения. Однако в последние годы все больше внимания уделяется поточному процессу брожения. В виноделии используются многоступенчато-батарейные аппараты непрерывного брожения. По направлению потока сбраживаемое сусло изменяет химический состав, постепенно превращаясь в виноматериал, физиологическое состояние дрожжей также изменяется и к концу выбраживания они стареют и отмирают. По определению Н. Д. Иерусалимского, такой метод является непрерывным только с технологической точки зрения, но не с физиологической [2]. В основной своей массе клетки дрожжей перемещаются через всю бродильную батарею, совсем не находясь в постоянно установившихся условиях, хотя частичное распределение дрожжей по фракциям в отдельных резервуарах батареи существует.
Основное преимущество поточного брожения состоит в возможности управлять обменом веществ дрожжей. Поточное брожение отличается от периодического непрерывным поступлением свежего сусла и связанным с этим постоянным обновлением дрожжей. Такое состояние их не может не сказаться на работе ферментных систем, а следовательно и на накоплении продуктов обмена. При непрерывном брожении можно поддерживать дрожжи в различном физиологическом состоянии и получать продукты обмена, необходимые для повышения качества вина.
Таким образом, в условиях непрерывного брожения возможно в более широких пределах регулировать химический состав бродящей среды, т. е. влиять на качество виноматериала. Кроме температурного фактора и спиртования, использующихся и при периодическом брожении в качестве регуляторов состава вин, поточное брожение позволяет воздействовать на содержание азотистых веществ в виноматериале, уменьшая или увеличивая их количестве, содержащееся в сусле [9].
Для осуществления непрерывного брожения в виноделии разработана новая технология и специальная аппаратура. Предложены поточные бродильные установки разных конструкций: «Молдавская», состоящая из системы вертикальных резервуаров с перетоком бродящей жидкости снизу вверх; «Грузинская», аналогичная «Молдавской», но с перетоком сверху вниз; «Московская», представляющая собой вертикальную башню, в нижнюю часть которой подается сусло, а из верхней части вытекает виноматериал; «Украинская», состоящая из системы горизонтальных цистерн, соединенных последовательно [3]. Все эти установки испытывались в течение нескольких сезонов виноделия и рекомендованы для ведения поточного брожения виноградного сусла в производстве.
Следовательно, вопросы аппаратурно-технического оформления поточных процессов выбраживания сусла в настоящее время нашли свое рациональное решение, и непрерывный метод брожения внедрен на ряде винодельческих заводов.
Что касается особенностей обмена веществ винных дрожжей и биохимии поточного брожения виноградного сусла, то эти вопросы еще далеко недостаточно изучены.
В связи с применением поточного брожения в виноделии считаем необходимым обратить внимание на следующие вопросы:
- в спиртовой промышленности главной задачей проведения брожения является максимальный выход этанола в наиболее короткое время, т. с. выход и производительность. Это легко понять, так как этанол в конце концов подвергается тщательной очистке от примесей. В виноделии конечным продуктом является не этанол, а бражка со всеми находящимися в ней примесями, влияющими на качество вина. Поэтому винодел должен знать закономерности образования и накопления примесей и научиться управлять их биосинтезом;
- к примесям, кроме этанола — основного продукта обмена, необходимо отнести следующие продукты обмена дрожжей: высшие спирты (изоамиловый, изобутиловый, -пропиловый и др.), сложные эфиры (этилацетат, энантовые эфиры и др.), кислоты (уксусная, пировиноградная, янтарная, лимонная, молочная и др.), глицерин, уксусный альдегид, ацетоин, диацетил, 2,3-бутиленгликоль, азотистые вещества (аминокислоты, пептиды, витамины, ферменты) и другие, выделяемые живыми дрожжами в ходе их жизнедеятельности или мертвыми в результате автолиза.
Задачей будущих исследований является более подробное изучение и идентификация всех веществ, возникающих в ходе спиртового брожения в зависимости от тех или иных условий.
В настоящее время к основным примесям, несомненно влияющим на качество вин, относят следующие.
Высшие спирты — сивушные масла. Являются отрицательным фактором вследствие токсичности для человеческого организма и неприятного оттенка во вкусе и букете, поэтому количество высших спиртов в винах должно быть минимальным. Они необходимы лишь в той мере, чтобы придать напитку тон брожения.
Сложные эфиры. Из них этилацетат как отрицательный фактор при повышенных концентрациях, определяющий порок вина — «штих», и допустимый лишь в той мере, чтобы придать вину наравне с высшими спиртами тон брожения. Энантовые эфиры, являющиеся смесью этиловых эфиров высших жирных кислот, несомненно ценны для обогащения букета и вкуса вин и при том совершенно безвредные для организма.
Азотистые вещества для большинства типов вин являются положительным фактором, поскольку во время выдержки, при дезаминировании аминокислот, способствуют образованию карбонильных соединений, обогащающих букет вин, особенно крепленых. Для белых столовых и шампанских виноматериалов азотистые вещества желательны лишь в оптимальных количествах, так как при превышении их развиваются тона переокисленности и грубости.
Остальные компоненты примесей также влияют на качество вин. В данной статье мы, однако, сочли необходимым изучить в условиях поточного брожения в первую очередь поведение высших спиртов, сложных эфиров и азотистых веществ.
