А.В. Васылык, к.т.н., зав. лабораторией коньяка,
A. Е. Соловьев, м.н.с. лаборатории коньяка,
B. В. Парамонов, м.н.с. лаборатории коньяка,
Национальный институт винограда и вина «Магарач»,
Э.Я. Мартыненко, д.т.н., профессор
ПРОИЗВОДСТВО КОНЬЯЧНЫХ ВИНОМАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ПРЕССОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ
В статье приведено сравнение некоторых физико-химических и качественных показателей различных фракций сусла в динамике отбора, виноматериалов и коньячных спиртов, выработанных с применением шнековых стекателей и прессов непрерывного действия и пневматических прессов периодического действия, показаны резервы увеличения выхода коньячных виноматериалов за счет применения рационального современного оборудования.
Основной проблемой коньячного производства Украины, как и всего виноделия в целом, является недостаточная обеспеченность сырьем для обеспечения возрастающего спроса на коньячную продукцию. В последнее время в Украине наблюдается устойчивый рост выпуска коньячной продукции. Так, в 2000 - 2008 г объем производства коньяка вырос более чем в 3 раза (с 1075 до 3843 тыс. дал). Однако в то же время сырьевая база коньячного производства не только не обеспечивает растущих объемов выпуска коньяка, а даже сокращается. Кроме этого, переработка винограда на коньячные виноматериалы не превышает 5-6% от общего валового сбора [1].
Одним из путей решения сырьевого дефицита коньячного производства на Украине является усовершенствование технологии приготовления коньячных виноматериалов с более рациональным использованием сусла при переработке винограда. Так, значительного увеличения выхода виноматериалов можно добиться применением современного оборудования на базе научно обоснованных технологий, разработанных с учетом качественных показателей получаемых основных и промежуточных продуктов коньячного производства.
Целью наших исследований являлось научное обоснование технологии получения коньячных виноматериалов с применением пневматических прессов периодического действия нового поколения. Исследования проводили в производственных условиях ОАО АПФ »Таврия» (Херсонская область) и ЗАО ЗМВиК «Коктебель» (АР Крым).
Объектами исследований при выполнении работы являлись сусло и виноматериалы коньячные, приготовленные из сортов винограда Первенец Магарача, Ркацители, Шабаш.
Исследовательские работы проводили на пневматических прессах периодического действия двух типов:
- На заводе ЗАО ЗМВиК «Коктебель» на прессах фирмы DIEMME с стандартным расположением (горизонтально) мембраны и барабаном, который имеет перфорацию 50% поверхности (рис.1).
- На заводе ОАО АПФ «Таврия» на прессах фирмы DELLA TOFFOLA с центрально расположенными мембранами, и перфорацией всей поверхности барабана (рис 2).
Таким образом, в наших исследованиях были использованы основные типы пневматических прессов периодического действия, которые производятся на данный момент в мире ведущими производителями винодельческого оборудования.
Рис. 2. Схема пресса фирмы DELLA TOFFOLA.
Режим работы пресса представлял собой первоначальный отбор сусла-самотека в процессе загрузки, а потом проводилась серия повторных циклов прессования и перемешивание мезги с постепенно нарастающим давлением от 0,02 до 0,16-0,20 МПа. В процессе работы проводили отбор и анализ сусла при каждом цикле прессования.
В качестве контрольной схемы была использована технология получения коньячных виноматериалов с использованием шнековых стекателей и прессов непрерывного действия. Виноград подвергали измельчению и отделению гребней на валковой дробилке-гребнеотделителе, после чего мезга поступала в шнековый стекатель типа ВСН-20, где проводился отбор сусла-самотека. После отбора сусла- самотека мезга поступала на прессование в шнековый пресс непрерывного действия типа ВПНД-10, где осуществлялся отбор прессовых фракций. Для производства коньячных виноматериалов были использованы сусло-самотек и первая прессовая фракция в общем количестве 60 дал 1 т винограда [2].
Исследование накопления взвесей в сусле.
Рис. 1. Схема пресса фирмы DIEMME.
Рис. 3. Динамика изменения содержания взвесей в сусле винограда сорта Шабаш при использовании пресса DIEMME.
Рис. 4. Динамика изменения содержания взвесей в сусле винограда сортов Ркацители и Первенец Магарача при использовании пресса DELLA TOFFOLA.
На приведенных графиках наглядно показана динамика изменения содержания взвесей в сусле на протяжении процесса прессования. Содержание взвесей в сусле-самотеке показано на нулевой минуте прессования.
По приведенным данным прослеживается достоверная тенденция снижения содержания взвесей в сусле по мере протекания процесса прессования, что свидетельствует о наличии явления самофильтрации сусла через слой мезги. Указанная закономерность в полной мере относится к обоим типам прессов.
Содержимое взвесей в сусле, полученном на стекателе непрерывного действия типа ВСН-20, составляло в среднем 70-90 г/дм3, а в сусле первой прессовой фракции, полученной на прессе типа ВПНД- 10, соответственно 100-130 г/дм3. Таким образом, при использовании шнекового оборудования количество взвесей в прессовых фракциях увеличивается за счет интенсивного механического воздействия на мезгу. Следует отметить, что при использовании пресса периодического действия максимальное количество взвесей накапливается в сусле-самотеке, но при этом оно приблизительно в два раза ниже, чем в сусле, полученном на стекателе типа ВСН-20.
Исследование накопления фенольных соединений в сусле.
Как видно из данных, приведенных на рис. 5, с увеличением продолжительности прессования закономерно увеличивается накопление в сусле фенольных соединений. При этом увеличение фенольных соединений в большей степени зависит не от типа пресса, а от продолжительности контакта сусла и твердых частей ягод.
В случае использования стекателя непрерывного действия типа ВСН-20, массовая концентрация фенольных соединений в сусле-самотеке в среднем составляет 250-270 мг/дм3, а в сусле первой прессовой фракции пресса типа ВПНД-10 соответственно 600-630 мг/дм3. Таким образом, максимальное накопление фенольных соединений в последних прессовых фракциях сусла, полученных на пневматических прессах, практически находилось на одном уровне с содержанием их в первой прессовой фракции, которая получена на прессе типа ВПНД-10.
Время прессования, мин
Рис. 5. Динамика изменения массовой концентрации фенольных соединений в сусле при использовании пневматических прессов периодического действия.
Время прессования, мин
Рис. 6. Динамика изменения активности окислительных ферментов при получении сусла.
Исследование активности окислительных ферментов.
Действие окислительных ферментов является одним из факторов, отрицательно влияющих на качество коньячных виноматериалов, в связи с чем нами проводилось изучение динамики активности окислительных ферментов в процессе выработки сусла на оборудовании разных типов, а также в процессе брожения сусла.
Как видно из данных, приведенных на рис. 6, наименьшая активность окислительных ферментов наблюдается в сусле-самотеке, а затем, по мере прохождения прессования, значительно увеличивается. При этом следует отметить, что активность ферментов в сусле-самотеке со стекателя типа ВСН-20 и первой прессовой фракции, полученной на прессе типа ВПНД-10, намного ниже, чем при применении пневматического пресса (на рис. 6 указанная пунктирной линией). Вероятно, это обусловлено более продолжительным контактом сусла и твердых частей мезги, которое наблюдается в пневматическом прессе.
Известно, что в процессе брожения снижается ОВ-потенциал и увеличивается восстановительная способность среды, в связи с этим нами исследовалась активность окислительных ферментов так же и при брожении.
Как видно из приведенных данных (рис. 7), активность окислительных ферментов через три дня после начала брожения значительно уменьшилась, причем в разной степени. Наиболее значительное снижение наблюдается в сусле 3-й прессовой фракции, полученной на пневматическом прессе периодического действия, в котором наблюдалась наибольшая активность перед началом брожения. Также примечательным является то, что активность окислительных ферментов во всех прессовых фракциях практически уравнялась. Исходя из приведенных данных, можно сделать вывод о том, что процесс брожения является действенным средством для снижения активности окислительных ферментов сусла.
Дегустационная оценка коньячных виноматериалов, полученных из разных фракций сусла.
При дальнейших исследованиях из каждой фракции сусла были получены коньячные виноматериалы в одинаковых условиях и с использованием одной чистой культуры дрожжей. Дегустационная оценка виноматериалов, приготовленных из сорта Первенец Магарача, приведена на рис. 8.
Как видно из приведенных данных, качество виноматериала из сусла-самотека, полученного на пневматическом прессе периодического действия, несколько выше, чем из сусла- самотека, полученного на шнековом стекателе непрерывного действия типа ВСН-20. В свою очередь, качество виноматериала из сусла прессовых фракций немного уступает по качеству виноматериалам, приготовленным из сусла-самотека независимо от вида оборудования. При этом виноматериал, полученный из первой прессовой фракций на пневматическом прессе периодического действия, по качеству не уступает виноматериалу, полученного на шнековом оборудовании из сусла-самотека, первой прессовой фракции а также их смеси.
Рис. 7. Динамика изменения активности окислительных ферментов при брожении сусла.
Рис. 9. Изменение качества коньячных спиртов в зависимости от продолжительности прессования мезги.
Рис. 8. Дегустационная оценка коньячных виноматериалов.
Влияние на качественные показатели молодых коньячных спиртов количества отбираемого сусла и времени прессования мезги.
Также нами были проведены опыты по приготовлению коньячных спиртов из виноматериалов, полученных из одинакового количества сусла, отбираемого из 1 т винограда, но за различное время отделения (прессования), (рис. 9).
Из представленных на рис. 9 данных можно сделать вывод, что использование ограничения количества отбираемого сусла из 1 т винограда для производства коньячных материалов в количестве 60 дал, практикуемое на протяжении длительного времени, справедливо и имеет смысл только при использовании непрерывнодействующего шнекового оборудования. В данном случае учитывается и относительно короткое время контактирования сусла и твердых частей мезги, и закономерное увеличение содержания взвесей в прессовых фракциях сусла. При использовании пневматических прессов периодического действия в первую очередь на качество получаемых коньячных виноматериалов и спиртов влияет не количество отбираемого сусла из 1 т винограда, а продолжительность контактирования сусла с твердыми частями мезги. В данном случае абсолютный выход сусла не может быть использован как основной критерий получения качественных коньячных виноматериалов и спиртов.
