Технология и оборудования для производства виноградных вин

Виноград употребляют в свежем, подвяленном и сушеном виде. Из него вырабатывают безалкогольные продукты: соки, концентраты, вакуум-сусло, бекмес, а также алкогольные продукты: вина, спирт, коньяки, водки.

Виноградное вино получают спиртовым брожением сока, полученного из винограда. Все вина делятся на сортовые, приготовленные из винограда одного сорта, и купажные – из смеси сортов.

Согласно отечественной классификации, виноградные вина делятся на тихие (не содержащие избытка диоксида углерода) и игристые, насыщенные диоксидом углерода.

Столовые вина представляют собой напитки, полученные в результате брожения свежего виноградного сока без добавления спирта. При получении сухих столовых вин исходный сок сбраживается полностью “насухо”, т.е. весь сахар используется дрожжами, и в готовом вине он практически отсутствует.

Полусладкие столовые вина получают в результате неполного сбраживания сока путем остановки брожения (охлаждением, оклейкой, пастеризацией) в момент, когда в бродящем сусле остается 3...8% сахара. Полусладкие столовые вина получают также путем купажа (смешивания) сухих виноматериалов и консервированного виноградного сусла. По цвету различают белые, розовые и красные столовые вина.

Крепленые вина получают путем неполного сбраживания виноградного сока и остановки его брожения при добавлении ректификованного спирта.

Ароматизированные вина получают купажированием виноградных виноматериалов, ректификованного спирта, настоя ароматических трав, цветов и корней растений. Для их изготовления используют полынь, мяту, кориандр, зубровку, липовый цвет, березовые почки, шалфей, ваниль, корицу и др. К группе ароматизированных вин относятся вермуты.

Вина, насыщенные СО₂, подразделяются на насыщенные естественным путем брожения в герметичных сосудах под давлением (игристые, шампанское) и искусственно насыщенные способом сатурации (шипучие вина).

В зависимости от качества виноградные вина делятся на ординарные и марочные.

Ординарными называются вина, выпускаемые без выдержки, но не ранее чем через 3 мес после переработки винограда.

Марочные вина – это высококачественные вина, выдержанные от 1, 5 до 4 лет (в зависимости от марки), выработанные из лучших сортов винограда в определенных винодельческих районах.

Выдающиеся по качеству марочные вина, которые дополнительно выдерживаются в бутылках не менее 3 лет, называют коллекционными.

Сырье для получения виноградных вин. Для получения высококачественного виноградного вина используют зрелый, здоровый, свежий или завяленный виноград определенных сортов. Каждый сорт винограда обладает присущими только ему свойствами. В зависимости от сортов виноград используется для производства соответствующих вин. Так, для получения десертных вин используются сахаристые сорта винограда, из мускатных сортов винограда получаются вина со специфическим ароматом.

Для получения столовых вин часто используются следующие сорта винограда: Рислинг, Алиготе, Каберне, Саперави, Ркацетели и др.

Химический состав ягод винограда оказывает значительное влияние на качество получаемого вина, зависит от сорта винограда, почвенно-климатических условий его выращивания и агротехники возделывания.

На качество вина существенное влияние оказывает использование отдельных частей виноградной грозди в технологических процессах.

Гроздь винограда состоит из ягод и гребня. Ягоды винограда содержат ценный высокосахаристый сок сложного химического состава. Сок содержит 10...30% сахаров (глюкозы, фруктозы, сахарозы), 0, 5...1, 7% органических кислот, 0, 1...0, 9% белковых веществ, 0, 1...0, 3% пектиновых веществ, 0, 1...0, 5% минеральных веществ, витамины С, В1, В2, РР, ароматические и другие вещества. Ягоды винограда занимают 93...97% от массы грозди и состоят из кожицы, мякоти и семян. Кожица составляет 9...11% от массы виноградной ягоды: в ней присутствуют клетчатка и органические кислоты, но наибольшее значение имеют красящие и дубильные вещества. Кроме того, клетки кожицы, соприкасающиеся с мякотью, содержат ароматические вещества, обуславливающие специфический аромат сорта винограда. Мякоть, составляющая 85...90% от массы ягод, содержит основную часть важнейших химических веществ. Семена, на долю которых приходится около 3% от массы ягоды, содержат наряду с клетчаткой дубильные вещества, масло, ванилин и смолистые вещества. Гребни, занимающие 3...7% от массы грозди, содержат в основном дубильные вещества и придают вину терпкий вкус. При длительном контакте гребней с соком вино приобретает неприятный привкус.

Столовые вина. Сбор винограда осуществляют в период технической зрелости при достижении им необходимого для получения данного типа вина содержания сахаров и кислот. Виноград для получения столовых вин собирают при содержании сахара 17...20% и кислотности 6...8 г/л, для получения десертных вин сахаристость винограда должна быть не менее 26%, кислотность 5...7 г/л.

Производство тихих вин. Технология производства белых столовых вин состоит из следующих технологических процессов: дробления винограда и отделения гребней, стекания и прессования мезги, осветления сока, орошения, снятия вина с осадка, обработки и выдержки вина.

Дробление винограда и отделение гребней с целью получения высококачественных столовых и шампанских виноматериалов производятся на валковых дробилках-гребнеотделителях.

Извлечение сока из мезги производится сначала на стекателях, на которых отделяют сусло-самотек, идущее на приготовление высококачественных белых столовых вин. Дальнейшее извлечение сока производится на прессах.

Сусло, полученное прессованием, содержит большое количество взвешенных частиц и используется для получения менее качественных (чаще всего крепленых) вин. Полученное сусло должно быть освобождено от взвешенных частиц, обрывков кожицы и мякоти. Для этого сусло выдерживают в отстойных резервуарах в течение 20...24 ч. Одновременно в сусло вводят сернистый газ (SО₂) из расчета 75...120 мг/л с целью подавления жизнедеятельности микроорганизмов, находящихся в сусле. Во время отстаивания происходит осветление сусла. Осветленное сусло из отстойных резервуаров подается на брожение.

Процесс брожения может осуществляться периодическим или непрерывным способом. Для проведения брожения используют бочки, буты, металлические или железобетонные резервуары.

При периодическом (классическом) способе брожения сусло перекачивают в бродильную емкость, вводят разводку винных дрожжей в количестве примерно 2% от объема сусла. Температура бродящего сусла поддерживается на уровне 15...20°С. В первые несколько суток происходит размножение дрожжей, и начинается медленное брожение. Затем наступает период бурного брожения, характеризующийся интенсивным выделением диоксида углерода. Он продолжается 8...10 сут. В дальнейшем скорость брожения снижается, и начинается третий период брожения – дображивание, или тихое брожение, которое длится 2...3 недели. В этот период ослабевает образование СО₂, дрожжи постепенно оседают на дно, происходит осветление молодого вина. Наряду со спиртом и СО₂ в процессе брожения образуются вторичные продукты спиртового брожения (глицерин, альдегиды, кислоты и др.), играющие важную роль в создании вкуса и аромата вина. По окончании брожения молодое вино снимают с дрожжей, переливают его в другую емкость. Затем молодое вино подвергают обработке и выдержке.

При производстве красных столовых вин в отличие от белых обеспечивают хороший контакт сусла с мезгой для обеспечения более полного извлечения из него красящих, дубильных и ароматических веществ. Получаемые вина отличаются интенсивной окраской, характерным вкусом и ароматом.

Красные столовые вина готовят из красных сортов винограда с содержанием сахара не менее 17% и кислотностью 6...9 г/л. После дробления и отделения гребней мезга смешивается в потоке с SO₂ (его расход составляет 72...100 мг/л) и подается в накопительные резервуары.

Существует несколько технологий переработки винограда для получения красных вин. При наиболее распространенной технологии мезгу нагревают до температуры 55...60°С и выдерживают до приобретения суслом требуемой окраски. После этого мезгу прессуют. Полученное красное сусло сбраживают по белому способу.

Крепленые вина. К крепленым винам относятся: Портвейн, Мадера, Херес, Мускат, Токай, Кагор и др.

Крепленые вина получают путем неполного сбраживания виноградного сока из сортов винограда с высоким содержанием сахара при созревании или способных к завяливанию при перезревании. Процесс брожения останавливают добавлением ректификованного спирта (спиртованием).

При изготовлении десертных вин спиртование осуществляют на начальных стадиях брожения, когда в сусле остается еще довольно высокое количество сахаров. Введение повышенного количества спирта перед окончанием брожения приводит к получению крепкого вина. Введение спирта обуславливает не только требуемую крепость, но и способствует созданию необходимой устойчивости и характера готового вина.

Технология вин типа Портвейн включает в себя: интенсивное дробление мезги, купажирование виноматериалов из нескольких сортов винограда, тепловую обработку виноматериалов на солнечных площадках, в солнечных камерах в течение 1...2 летних сезонов.

Для получения вин типа Мускат используются ароматические сорта винограда с высоким содержанием сахаров в стадии полного физиологического созревания и после легкого подвяливания. После отделения гребней настаивают сусло на мезге в течение 24...36 ч, затем производят частичное спиртование сусла на мезге с последующим ее прессованием. Полученное сусло дображивают и производят окончательное спиртование.

Мускатные вина выдерживают в бочках от 1 года до 3 лет.

Вина типа Кагор получают из интенсивно окрашенных сортов винограда с содержанием сахара не менее 20%. После дробления и отделения гребней производят сульфитацию мезги, нагрев до 75...80°С и выдержку при этой температуре в течение 18...24 ч при тщательном перемешивании. После охлаждения в мезгу вносят дрожжи, и ведут брожение до необходимого содержания сахара. Затем отделяют сусло-самотек, прессуют мезгу, а когда в подброженном сусле остается требуемое количество сахара, все фракции сусла смешивают, после чего спиртуют.

К ароматизированным винам относится Вермут. В нашей стране выпускают Вермут крепкий (с объемным содержанием спирта 18% и содержанием сахара 6...10%) и десертный (с объемным содержанием спирта 16% и содержанием сахара 16%). Для получения ароматизированных вин используются виноматериалы со слабовыраженным ароматом. С целью полного удаления из виноматериалов красящих и ароматических веществ производят их обработку активным углем. Затем виноматериалы подвергают деметаллизации, обрабатывают бентонитом и желатином. Купаж готовят из обесцвеченного сухого виноматериала, ректификованного спирта, раствора сахарозы в вине и ароматического экстракта.

В купаж для красного Вермута вводят колер из термически обработанного сахара. В качестве ароматических экстрактов используются настои на культурных и дикорастущих растениях (от 20 до 40 видов): полыни, тмине, ромашке, мяте, зверобое, кориандре, корице, имбире, гвоздике, ванилине, валериане, зубровке, липовом цвете, березовых почках, аире, мелиссе, элеутерококке и др.

Обработка и выдержка вина. Молодое вино (виноматериал) еще не обладает свойствами, отличающими выдержанные, зрелые вина. При выдержке вин в бочках или бутах проводят доливки и переливки вина. Вследствие испарения вина при хранении в бочке образуется свободное пространство, которое заполняется воздухом, отрицательно влияющим на качество вина. Поэтому в бочки доливают вино того же сорта и возраста или более старое. Молодое вино использовать нельзя. Доливку производят периодически.

Цель переливки состоит в своевременном отделении вина от осадка и получении вина однородного состава.

Переливку производят открытым или закрытым способом.

Открытым способом переливку производят при свободном доступе воздуха. При этом кислород, растворяясь в вине, участвует в окислительных процессах, что способствует накоплению веществ, участвующих в создании букета вина, и его осветлению. Когда окисление уже не приводит к положительным результатам, проводят закрытые переливки без доступа воздуха. Купаж производят для получения однородной партии вина с выровненными показателями качества.

Деметаллизация (удаление тяжелых металлов) производится обработкой вин ферроцианидом калия (желтой кровяной солью), фитином, трилоном Б. Эти соединения, реагируя с нежелательными веществами вина – тяжелыми металлами, образуют нерастворимые осадки и выводят металлы из вина.

Оклейка вина – введение органических (желатин, казеин, танин) и неорганических (диатомит, бентонитовые глины) сорбентов, взаимодействующих с коллоидами вина и образующих хлопьевидные скопления. Оседая, хлопья увлекают за собой взвеси и вещества, способные давать муть и сообщать вину посторонние привкусы и запахи.

Охлаждение вин ускоряет их созревание и производит их стабилизацию, снижает растворимость виннокислых солей. При этом осаждаются дубильные вещества, белковые и пектиновые соединения, бактерии, споры грибов и мельчайшие взвешенные частицы.

Тепловая обработка при температуре 60…65°С способствует повышению стойкости вина, ускоряет созревание, улучшает вкусовые свойства вина.

Производство вин, насыщенных диоксидом углерода. При фильтровании через различные материалы (диатомит, перлит) достигается освобождение вина от частиц мути и его полное осветление до прозрачности с блеском. К группе вин, насыщенных диоксидом углерода, относятся вина типа “Шампанское”, игристое и шипучее вина.

Шампанские вина – вина, получаемые путём вторичного алкогольного брожения в герметичных сосудах под давлением из специальных виноматериалов. Шампанские вина отличаются приятным тонким букетом, гармоничным, освежающим вкусом, имеют бледно-соломенную окраску от зеленоватой до золотистой.

Технология приготовления шампанских вин состоит из двух стадий: получения виноматериалов и шампанизации. Приготовление виноматериалов ведётся в основном по технологии белых столовых вин. Однако к сырью предъявляются повышенные требования: используются лучшие технические сорта винограда, культивируемые только в отдельных виноградарских районах. Виноград должен быть одного сорта, зрелый, здоровый, свежий. Используются только сусло-самотёк и сусло первого прессования. Брожение осуществляется при пониженной температуре, что способствует лучшему осветлению и сохранению букета. Виноматериалы, поступающие на заводы шампанских вин, подвергают специальной обработке: деметаллизации и оклейке. После отдыха производят купаж виноматериалов различных сортов для получения смеси, отвечающей требованиям производства. Приготовленные купажи оклеивают и обрабатывают холодом (при температуре минус 5°С) для лучшего осветления, фильтруют и подвергают обескислороживанию. Для этого в купаж вводят разводку дрожжей, которые потребляют растворенный в вине кислород. Готовые купажи до передачи на шампанизацию хранят в условиях, исключающих контакт с воздухом.

Шампанизация заключается в естественном насыщении вина диоксидом углерода путем вторичного алкогольного брожения и воздействия на составные части вина ферментативных, химических и физико-химических процессов, происходящих при выдержке шампанского.

Существуют три способа шампанизации вин: бутылочный (классический), резервуарный (периодический) и непрерывный.

При бутылочном способе производства тиражную смесь готовят из виноматериала с добавлением к нему тиражного ликера (50%-ного раствора сахарозы в виноматериале), растворов танина, рыбьего клея и разводки дрожжей. Готовая тиражная смесь должна иметь объемное содержание спирта 10…11% и содержание сахара 2, 2%. Смесь разливают в тщательно вымытые толстостенные бутылки, закрывают их пробками, которые закрепляют металлическими скобами, и укладывают в штабели в бродильном отделении. Брожение производят при температуре 10…12°С в течение 3 лет. Брожение происходит медленно, с выделением СО₂, поэтому в бутылках поднимается давление до 0, 4 МПа, что приводит к растворению СО₂ в вине. Часть СО₂ переходит в связанную форму. При отмирании дрожжей происходит их автолиз, что приводит к обогащению вина аминокислотами и другими веществами, которые принимают участие в формировании специфических дегустационных свойств шампанского.

Для получения прозрачного вина после выдержки производят постепенное снятие дрожжевого осадка на пробку (ремюаж). Эта операция выполняется на специальной машине, в которой бутылки медленно (за 1, 5…2 мес) переводятся из горизонтального положения в почти вертикальное. При этом осадок переводится на пробку без взмучивания вина. Затем вино замораживают, пробку с осадком удаляют из бутылки (дегоргаж). В открытую бутылку вводят определенный объём экспедиционного ликера для корректировки содержания сахара в готовом вине.

Экспедиционный ликер готовят на высококачественном виноматериале с добавлением в него коньячного спирта, лимонной кислоты и сахара. После этого бутылки укупоривают пробками, закрывают металлическими уздечками и отправляют на контрольную выдержку в течение 10 сут, после чего бутылки оформляют фольгой и кольереткой.

Бутылочный способ обеспечивает высокое качество вина, но требует большой длительности выдержки и большого объема ручного труда.

При резервуарном методе производства шампанских вин вторичное брожение происходит в резервуарах (акратофорах), имеющих устройства для перемешивания, подогрева и контроля брожения. В резервуар одновременно подаются тиражный и экспедиционный ликеры и виноматериалы. Брожение происходит при температуре 15°С в течение 23…24 сут до требуемого остаточного содержания сахара и давления в аппарате 0, 5 МПа. Затем вино охлаждают до температуры минус 5°С с целью прекращения брожения, отстаивают 48 ч, фильтруют и разливают в бутылки.

В нашей стране широко развита непрерывная шампанизация в потоке.

Линия шампанизации состоит из 7…8 последовательно соединенных аппаратов, холодильников, термос-резервуара, резервуаров для экспедиционного ликера, биогенератора, фильтра, приемных аппаратов.

Виноматериал, проходя последовательно через аппараты, нагревается до температуры 50…60°С, в него вносят резервуарный ликер до достижения содержания сахарозы 2, 2%, охлаждают, фильтруют, вводят дрожжевую разводку и направляют в бродильные аппараты. Загрузку осуществляют через 2…3 сут.

Из последнего бродильного аппарата вино поступает в биогенератор, где обогащается продуктами жизнедеятельности дрожжей. Выходящее из биогенератора вино охлаждают до температуры от минус 3 до минус 4°С и выдерживают в термос-резервуаре 24 ч. Затем в вино вводят экспедиционный ликер, фильтруют, выдерживают не менее 6 ч и разливают. Игристые вина получают путем вторичного брожения сухих или крепленых виноматериалов в герметически закрытых сосудах по технологии, принятой для каждого вина.

Характеристика комплексов оборудования. Начальный комплекс оборудова­ния линии включает бункера-питатели, валковые или ударно-центробежные дробил- ки-гребнеотделители, сульфитодозировочные установки. Этот комплекс обеспечивает переработку винограда в стерилизованную мезгу.

Ведущий комплекс оборудования линии состоит из камерных или шнековых стекателей и прессов периодического или непрерывного действия. В стекателях под действием гравитации из мезги выделяется сусло-самотек, а прессы из остатков мез­ги отжимают прессовую фракцию сусла.

Каждую из полученных фракций сусла перерабатывают в сухой или крепленый виноматериал при помощи одинаковых комплексов оборудования. В такой комплекс входят сульфитодозировочные установки, отстойники, бродильные аппараты, спир- тодозаторы и резервуары для хранения виноматериалов. Применяют металлические, железобетонные или деревянные резервуары вместимостью от 15 до 270 м³.

На рис.6 изображена машинно-аппаратурная схема линии дляпроизводства белых виноматериалов.

Устройство и принцип действия линии. Виноград доставляется специальным автотранспортом 1 и шнековым питателем 2 подается в дробилки-гребнеотделители 3, в которых одновременно с раздавливанием ягод винограда отделяются гребни. Раздавленный виноград (мезга) насосом 4 перекачивается в стекатель 6 для отделе­ния сусла-самотека.

Из стекателя мезга направляется в пресс 14, после ее обработки получают прес­совое сусло.

Стерилизацию мезги и сусла обеспечивают путем насыщения их сернистым ан­гидридом при помощи сульфитаторов 5.

Рисунок -6. Машинно-аппаратурная схема линии производства белых виноматериалов

Сусло-самотек и прессовое сусло очищаются в осветлителях 10 непрерывного действия. В осветлители сусло подается из сборников 7 насосами 8 через специаль­ные аппараты 9, в которых оно обрабатывается бентонитом для ускорения процесса осветления. После введения чистой культуры дрожжей осветленное сусло-самотек подается в установку непрерывного брожения 11, представляющую собой систему резервуаров, соединенных между собой. В основу работы установки заложен прин­цип создания перепадов избыточного давления за счет выделяющегося при броже­нии диоксида углерода, воздействующего на находящееся внутри резервуара сусло и способствующего перетеканию его из одного резервуара в другой по переливным трубам. Во время брожения поддерживается оптимальная температура (14...18°С) сусла.

По завершении процесса брожения виноматериал осветляется в емкостях 12 и на­правляется на хранение в резервуар 13.

Аналогичным образом устроен и работает комплекс оборудования для обработ­ки прессовой фракции сусла. Но при производстве крепленых виноматериалов час­тично сбраженное сусло спиртуется в спиртодозаторах 15.