Ферментация сусла и мезги 1969 Валуйко Г

Что такое мезга в виноделии

Ферментация сусла и мезги

Первой стадией технологического процесса переработки винограда является разрушение ягоды с помощью механического (дробилки), термического или иного воздействия на виноград.

Химический состав сока виноградной ягоды отличается от химического состава сусла тем, что в процессе переработки винограда в сусло переходят вещества из мякоти, кожицы, семян, а в некоторых случаях и из гребней; к суслу получает доступ кислород воздуха и происходят биохимические (ферментативные) изменения веществ сусла до начала брожения. Акад. А. И. Опарин [127] предложил эту стадию в виноделии называть стадией ферментации.

Известные в настоящее время ферментативные реакции в сусле можно подразделить на гидролитические и окислительно-восстановительные. Окислительные процессы происходят под действием полифенолоксидазы, пероксидазы, аскорбиноксидазы, оксидазы диоксималеиновой кислоты, флавопротеиновых оксидаз, дегидрогеназ органических кислот и других. Полифенолоксидаза, играющая первостепенную роль при окислении сусла, адсорбирована на твердых частях ягоды. Окисление полифенолов дубильных и красящих веществ свободным кислородом происходит в основном при соприкосновении сусла с мезгой. Замедление процессов окисления сусла достигается уменьшением аэрации, быстрым отделением от мезги, тщательным осветлением сусла, внесением антиоксидантов (SO₂), инактивацией полифенолоксидазы (нагревом выше 60°С или адсорбцией ее при обработке бентонитом) и т. д.

Полифенолы под действием полифенолоксидазы окисляются до хинонов. Имеющаяся в сусле аскорбиновая кислота восстанавливает хиноны вновь до полифенолов. После окисления всей аскорбиновой кислоты в сусле накапливается некоторое количество хинонов, которые могут окисляться дальше и давать продукты конденсации, имеющие буровато-коричневую окраску. При этом сусло буреет и при последующем сбраживании дает вино пониженного качества. Введение в сусло сернистого ангидрида может предотвратить этот процесс. Сернистый ангидрид необходимо вводить как можно раньше в сусло или мезгу. Раствор SO₂ может задаваться еще в виноград до дробления.

В первую очередь окислению подвергаются дубильные и красящие вещества, в результате этого окислительно-восстановительный потенциал среды, по данным С. В. Дурмишидзе [71], повышается с 283 до 388 мв через несколько часов пребывания мезги на воздухе.

В процессе настаивания на мезге дубильные вещества переходят в сусло. Обогащение сусла происходит до определенного периода — в течение 20 ч [75]. Дальнейшее настаивание ведет к уменьшению дубильных веществ вследствие их окисления, конденсации и выпадения в осадок, а также обратной адсорбции на мезге.

В свежеотжатом сусле через 70 ч после отделения от мезги (простоявшем без брожения) количество дубильных веществ снижается на 40% [71].

При раздавливании или разрушении клеток кожицы виноградной ягоды меняется направленность ферментативных процессов в ней. В целой ягоде процессы синтеза преобладают над процессами распада. С разрушением ягоды начинается усиление гидролизующего действия ферментов, которое достигает максимума через определенное время, синтезирующая способность при этом падает. В связи с такой декомпенсацией ферментного аппарата ягоды происходят значительные изменения в количестве и составе полифенолов, частичное расщепление дубильных веществ, усиленная деградация запасных и сложных плазменных белков с образованием водорастворимых протеинов, полипептидов и аминокислот, изменение количества пектиновых и других веществ. Следовательно, чем сильнее будет степень дробления ягод винограда, тем более полно будет идти ферментация мезги. Для виноделия по красному способу необходимо стремиться к сильному дроблению мезги. И, наоборот, если мы хотим получить неферментированное сусло, то необходимо ограничивать степень дробления мезги и время переработки. Идеальным в этом случае будет прессование винограда целыми гроздями.

Пектин виноградной ягоды под действием ферментов пектинэстеразы и полигалактуроназы расщепляется на легкорастворимую моногалактуроновую кислоту, метиловый спирт и другие продукты.

Наибольшее количество пектиновых веществ локализовано в кожице винограда. Под действием пектолитических ферментов они переходят в сусло и происходит их разрушение. В результате этого облегчается процесс прессования, увеличивается и ускоряется сокоотдача. Для прохождения процессов ферментации требуется определенное время. Обычно одно-, двухсуточный настой на мезге обеспечивает нормальное прохождение ферментации. Но это нарушает поточность производства. Для ускорения процессов ферментации можно добавлять гребни или мезгу, предварительно ферментированные [14], или вносить пектолитические ферментные препараты, полученные из различных Продуцентов. Пектолитические ферментные препараты в числе других ферментов содержат пектинэстеразу и полигалактуроназу, которые расщепляют пектин виноградного сусла на легкорастворимую моногалактуроновую кислоту и другие соединения.

Вязкость сока вследствие расщепления пектина уменьшается и улучшается фильтрационная способность.

По обширным литературным данным, общее увеличение выхода сусла в результате действия пектолитических ферментных препаратов составляет от 2 до 15%. По данным ВНИИВиВ «Магарач», общий выход сусла увеличивается в среднем на 2-3%, а количество сусла-самотека повышается на 10-15% вследствие уменьшения прессовых фракций [66].

Скорость фильтрации сусла при действии пектолитических ферментных препаратов на мезгу в течение 16-18 ч возрастает в 6-8 раз. При ферментации мезги увеличивается содержание в сусле эфирных масел, азотистых, дубильных и красящих веществ. Вина, полученные из мезги, обработанной пектолитическими препаратами, в молодом возрасте, как правило, выше по качеству, чем вина контрольные.

При выдержке такие вина созревают значительно быстрее, приобретая иногда палевые тона в окраске. Мускатный аромат снижается.

Таким образом, обработка мезги пектолитическими ферментными препаратами улучшает процесс отделения и осветления сусла. Но в дальнейшем приводит к усилению процессов окисления в молодом вине. Поэтому молодые виноматериалы должны подвергаться соответствующим обработкам, чтобы снять это последействие пектолитических ферментов.

Обработка виноградного сусла препаратом пектолитического фермента из плесени Aspergillus niger не оказывает существенного влияния на состояние дрожжей и ход брожения [110]. Более заметное влияние на энергию брожения оказывает степень осветленности сусла. Вследствие обработки ферментным препаратом сусло хорошо осветляется и брожение протекает более плавно, без сильного вспенивания, температура поднимается менее высоко, что особенно важно при сбраживании в крупных емкостях.

Процессы при настаивании мезги

Преобразования мезги

К настаиванию мезги и её обработке до прессования прибегают с целью повысить в вине окраску и экстракт, что необходимо при получении красных вин всех типов, а также десертных и крепких вин типа Портвейн, Мадера.

Свойства живой плазмы клеток кожицы винограда препятствуют свободной диффузии красящих и других веществ, поэтому пока клетки живы и плазма не денатурирована, процесс диффузии протекает очень медленно.

Разрушению живой растительной клетки способствует длительный анаэробиоз (погружение кожицы в сок) или повышение температуры, а также естественное накопление спирта при брожении. После этого диффузия веществ экстракта, в особенности окраска, будет пропорциональна продолжительности настаивания сусла на мезге. С выравниванием концентраций извлекаемых веществ в твердой и жидкой фазе диффузия будет снижаться.

Сусло, настаиваемое на мезге, должно предохраняться от аэрации, так как полифенолоксидаза адсорбированная на твердых частях ягоды, немедленно начинает окислять фенольные вещества; расходуется запас аскорбиновой и диоксифумаровой кислот.

Нагревание мезги ускоряет диффузию красящих и экстрактивных веществ, но одновременно активизирует и окислительные процессы, если мезга имеет контакт с кислородом воздуха. В зоне температур 40-45 ºС с этим особенно приходится считаться. При более высоких температурах действие оксидаз подавляется. Следовательно, нагрев мезги должен проходить быстро в нагревателе мезги ВПМ-20, а настаивание подогретой мезги лучше всего проводить в установке БРК-3М.

Если проводится сульфитация мезги, то удлиняется время настаивания и увеличивается экстракция. SO2 ускоряет денатурацию плазмы и защищает красящие вещества от разрушения. Вообще, при изготовлении любых красных вин окисление мезги недопустимо.

Для характеристики окраски вин П. Сюдро предложил измерять оптическую плотность на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны 420 и 520 нм. При этом Интенсивность окраски (∑) выражается суммой оптических плотностей при этих длинах волн (d 420 + d 520). Оттенок окраски (R) выражается отношением R=. Если показатель R увеличивается, значит, оттенок окраски изменяется к пожелтению, что нежелательно для всех красных вин.

Сернистая кислота усиливает экстракцию красящих веществ и, хотя вслед за сульфитацией окраска ослабевает, впоследствии она полностью восстанавливается. Кроме того, SO2 подавляет действие оксидаз, чем и предохраняет красящие вещества от окисления.

Таким образом, сульфитация позволяет регулировать интенсивность и оттенок окраски сусла и вина. Сульфитировать мезгу следует как можно раньше, причем вполне достаточно вносить 30-40 мг/кг SO2. При запоздалой сульфитации дозы SO2 увеличиваются. Сусло можно предохранить от окисления добавкой аскорбиновой кислоты в дозе 100-200 мг/кг, но опять же в сочетании с небольшой дозой SO2.

Ферментативная обработка мезги проводится путем внесения очищенного ферментного препарата пектопротеолитического действия. Это на 10-20 % увеличивает выход сусла-самотека; возрастает скорость фильтрации сусла. Ферментные препараты различных заводских марок («Пектаваморин», «Увазим 1000 С», «Тренолин 4000», «Прогресс Тартет») вносят в дозах от 0,005 до 0,03 % к массе винограда, мезги или сусла. Ферментативная обработка мезги красных сортов винограда с внесением небольшой дозы H2 SO3 в течение 4 ч при 45-50 ºС позволяет получать высококачественные вина без трудоемкого процесса брожения сусла на мезге.

Что такое мезга в виноделии

Как отмечает Луиджи Оделло, эксперт и популяризатор граппы, термин «виначча» (виноградная выжимка) довольно расплывчат, поскольку «чаще всего под этим термином подразумевается целый набор: гребни или виноградные кисти без ягод, мезгу – отжатую виноградную кожуру или жмых и виноградные косточки». Гребни – это лишняя морока, они придают вяжущий привкус, и если их своевременно не удалили из выжимок, то граппе от него уже не избавиться. В зависимости от того, какую систему отжима винограда применяют, гребни могут отделяться либо не отделяться от мезги. В первом случае мезгу называют “diraspata”, то есть “обезгребленная”, во втором случае “non diraspata”. При дистилляции присутствие гребней нежелательно, в связи с чем больше всего ценится мезга «обезгребленная». В настоящее время необезгребленная мезга поступает, главным образом, после мягкого отжима винограда на прессах.

Виноградные косточки по завершении дистилляции удаляют и впоследствии добывают из них масло. От тщательности и бережности обработки выжимок, от качества работы устройств по отделению и удалению гребней зависят оттенки аромата и вкуса будущего напитка.

Поэтому когда речь идёт именно о производстве граппы, то под термином «виначча» следует понимать только благородную часть виноградных выжимок, в состав которой входят мезга (виноградная кожура) и виноградные косточки.

Из 100 кг винограда получают 80 — 85 кг сусла, 3 — 4 кг гребней, 3 — 4 кг косточек и 9 — 12 кг мезги. При дистилляции 100 кг мезги получают от 7,5 до 15 литров граппы крепостью 40º (эквивалент 3 — 6 литров безводного спирта).

Состав мезги непостоянен как количественно, так и по химическому составу, в зависимости от того, идёт ли речь о свежей мезге или о мезге после силосования. Обычно состав мезги после периода силосования выглядит следующим образом:
— вода;
— спирты (преобладает этиловый спирт, однако отмечается также определённое количество метилового спирта, глицерина и высших спиртов (пропиловый, бутиловый, изоамиловый спирты, бутанол-2 и др.);
— кислоты, главным образом органические, разделяемые на две категории: летучие кислоты, которые в ходе дистилляции переходят в граппу (уксусная, пропионовая, масляная и другие), а также устойчивые кислоты, которые не попадают в граппу и остаются в отработанной мезге;
— альдегиды: ацетальдегид, изовалериановый, пропионовый и масляный альдегиды и др.;
— сложные эфиры: этилацетат, этиллактат, изомасляный эфир и др.;
— ароматические составляющие;
— полифенолы: они состоят из красящих веществ в красных винах (антоцианы) и в белых винах (флаваны), а также танинов;
— белки;
— целлюлоза;
— пектин;
— минеральные соли;
— остаточные сахара.

Если в состав вина входят около 300 химических веществ, то в составе мезги их ещё больше. Одни вещества летучи и переходят в дистиллят, другие остаются в отработанной мезге, которую можно использовать при подготовке фуража для скота, для получения виннокислого концентрата, из которого делают винную кислоту, либо, как поступали в своё время, использовать её просто в качестве топлива для подогрева самих дистилляционных кубов.

Классификация мезги

Для определения коммерческой стоимости, а также для технологического определения рабочего цикла, мезга классифицируется по следующим признакам:
— степень влажности;
— наличие — отсутствие гребней;
— количество сахаров или содержание спирта.

По степени влажности и, следовательно, по количеству всё ещё остающегося в ней сусла или виноградной жидкости (vinello), мезга определяется как влажная или допрессованная. Это важный показатель, поскольку чем больше в мезге влаги, тем выше содержание в ней спирта или сахаров, которые в процессе брожения дадут спирт и, следовательно, увеличится выход граппы. С точки зрения технолога показатель влажности мезги отражается на качестве граппы: чем выше влажность, тем ярче исходный цвет граппы и её аромат.

Мезгу могут оставлять на полный цикл спиртового брожения вместе с суслом, на неполный цикл или не подвергать брожению вообще. В первом случае сахар полностью преобразуется в спирт, во втором случае только часть сахара преобразуется в спирт, а в третьем случае спирт не образуется, потому что мезга была отделена от сусла ещё до начала спиртового брожения. Соответственно, мезгу подразделяют на перебродившую, полуперебродившую и свежую.

При изготовлении вина по «красному способу» мезгу оставляют в сусле на всё время бурного брожения, и тогда мезга считается перебродившей. Полуперебродившую мезгу получают в процессе изготовления лёгких красных и розовых вин, а также кларетов: чтобы уровень содержания танинов в будущем вине не оказался слишком высоким, и цвет не стал слишком интенсивным, вино сливают с мезги ещё до окончания спиртового брожения. При изготовлении белых вин время контакта мезги с суслом стараются свести до минимума – с целью не допустить попадания в вино полифенолов (катехинов и процианидинов), которые отрицательно сказываются на стабильности вина. Поэтому мезгу отделяют на фазе отжима или через 12 — 14 часов, когда “шапка” мезги всплывёт на поверхность сусла сама. Тогда мезга не успевает подвергнуться брожению, в ней остаются только сахара и следы спирта, и мезга считается свежей, “девственной” (vergine).

Сбраживание мезги

Дистилляция свежей мезги позволяет получать граппу более высокого качества, а за время сбраживания происходят биохимические реакции, иногда приводящие к появлению или к увеличению концентрации нежелательных компонентов. Но, в то же время, задача любого производителя – использовать своё промышленное оборудование хотя бы в течение 4 — 5 месяцев в году, а он располагает запасом свежей мезги только в течение короткого периода времени. К тому же свежая и полуперебродившая мезга должна обязательно быть подвергнута отстаиванию, чтобы позволить сахарам преобразоваться в спирт.

Если без сбраживания не обойтись, то его следует проводить под тщательным наблюдением, дабы не допустить порчи мезги.

Мезгу загружают в цементные силосные башни, в цементные чаны, в металлические ёмкости с покрытием из эпоксидных смол либо в деревянные кадки. Главное, чтобы все эти ёмкости были идеально чистыми, не зараженными плесенью или органическими окислившимися веществами.

В силосные ёмкости мезгу закладывают сразу же после прессования, так как достаточно всего лишь нескольких часов с момента её снятия с сусла или с вина, чтобы в ней начались процессы, ставящие под угрозу получение качественного продукта. При правильной закладке в силос мезгу выкладывают в ёмкость слоями и уминают, чтобы не оставалось воздушных полостей. Когда ёмкость заполнена, верхний слой мезги защищают от контакта с воздухом. В открытых ёмкостях для сбраживания (наподобие силосных ям) мезгу накрывают слоем полиэтилена, на который ещё насыпают слой песка.

Классическая технология производства вина Инкерман

Обрезка

Вино начинается с винограда, поэтому специалисты так много сил и внимания уделяют работе с лозой. Это настоящее искусство, поскольку надо учитывать множество нюансов. Наиболее интересной и важной операцией является обрезка куста перед предстоящим урожаем. Обрезкой задается определенная нагрузка на куст, чтобы там не формировалось слишком много ягод.Это делается для того, чтобы лоза все свои силы направила на рождение меньшего количества винограда, но созревшие ягоды будут более ароматны и будут содержать больше сахаров.

Сбор урожая

Знаете ли вы, что виноград имеет несколько стадий зрелости? Первая степень зрелости – это когда он готов для производства коньяка. Потом он дозреет до готовности превратиться в игристое вино. Если его не собрать в этот момент, чуть позже он станет достаточно зрелым для приготовления сухих, полусухих и полусладких вин. Дальше его ждет судьба крепкого или десертного вина.
Каждая степень зрелости характеризуется не только сладостью, но и кислотностью винограда (соотношение яблочной и винной кислоты и их количество), а также ароматической окраской ягоды. В любом случае, виноград должен быть собран в правильный момент и бережно и быстро доставлен к месту переработки.

Первичная переработка

Отделение ягоды

Поступив на переработку и пройдя все необходимые замеры, виноград попадает в гребнеотделитель. Горько-кислый, терпкий вкус и травянистый аромат — вот что может передать гребень вину, поэтому мы отделяем ягоду от гребня до того, как приступать к прессованию винограда. Грозди попадают в барабан, где их неспешно вращают по спирали, при этом ягоды отрываются и ссыпаются через отверстия в барабане, а гребни остаются в барабане и потом утилизируются.

Пресование ягоды

Далее необходимо разделить ягоду на твердую часть – мезгу, и жидкую часть – сусло. Мезга – это кожица и косточки винограда, а сусло в виноделии – это чистый виноградный сок. Испокон веков виноделы применяли давление для получения сусла. Но если раньше для этого использовали собственные ноги, то сегодня мы используем мембранный пневматический пресс, в котором виноград давится при помощи эластичной мембраны, которая, так же, как и человеческая ступня, физически не способна раздавить виноградное семя. Таким образом, сусло не имеет грубых привкусов.
Когда ягоды собираются в пресс, они под собственным весом сдавливаются. Собранный таким образом сок является наиболее сладким и «тонким». Его называют «сусло самотек». Далее пресс давит виноград и получается не такое тонкое, но более ароматное сусло первого давления. В сумме, две эти фракции сусла составляют 70% от массы всей ягоды. Некоторые производители, делающие ставку на объем, а не на качество, пытаются получить и больше сусла, применяя второе и третье давление. Мы его не используем, так как из него нельзя произвести качественное вино.

Мацерация (настой/подброд на мезге)

Если мы разрежем виноградную ягоду, мы увидим, что она имеет бесцветную мякоть. Бывают исключения, но чаще всего, для придания вину глубокого цвета, необходим контакт сусла с его собственной мезгой. Кроме того, основной аромат тоже содержится в слоях ягоды, плотно прилегающий к кожице. Поэтому сусло настаивается на мезге или винодел запускает брожение сусла вместе с мезгой. Момент, в который пора отделять сусло от мезги, определяется гармонией между насыщенностью аромата и мягкостью вкуса. Чем дольше сусло контактирует с мезгой, тем более насыщенным будет аромат и цвет, но чрезмерная экстракция приведет к огрубению вкуса, вино станет неприятно терпким.

Брожение

Процесс брожения – это та самая магия превращения виноградного сока в вино. Этот процесс происходит благодаря винным дрожжам. Мы используем специально выращенные дрожжи, потому что правильные дрожжи дают результат, который можно предвидеть и рассчитывать на него, а значит, гарантировать одинаково высокое качество. При брожении важно следить за температурой в резервуаре. При высокой температуре брожение идет настолько бурно, что вместе с активным выходом углекислого газа, который образуется при брожении, улетучиваются легкие, тонкие вещества аромата. Но если температура будет слишком низкой, брожение может остановиться до того, как все сахара будут переработаны дрожжами в спирт. Такая преждевременная остановка опасна тем, что «недоброд» может проснуться позже и неконтролируемо измениться.

Снятие с дрожжевого осадка

После завершения брожения, дрожжи оседают на дно резервуара. Виноматериал снимается с этого осадка, фильтруется и очищается от нежелательных примесей, таких как остатки дрожжевых клеток. Практически, это уже готовый к употреблению напиток, но он требует еще нескольких авторских штрихов.

Выдержка в бочках

Многие знают о непременном атрибуте виноделия – дубовой бочке. Не все вина нуждаются в бочке, так как она меняет вкус и букет вина. Тем не менее, выдержанные в бочке вина часто несколько дороже не выдержанных. Разница в цене напрямую связана со сложностями технологии выдержки.

Купажирование

Одним из самых наглядных примеров винодельческого творчества является купажирование, то есть смешивание виноматериала с целью получения авторского результата.Виноделы пробуют все виноматериалы, которые прошли необходимые технологические этапы. Определяют самые подходящие образцы и смешивают виноматериалы в мерном стакане так, чтобы сильные стороны образцов из разных бочек или нержавеющих цистерн усилили букет и сбалансировали вкус друг друга. Те вина, которые не пройдут отбор, будут участвовать в подобной дегустации через месяц и тогда, может быть, к ним подоспеют «компаньоны» из других партий, да и дополнительная выдержка их немного изменит. Такой подход в купажировании возможен только на больших производствах и позволяет нам поддерживать качество на постоянном высоком уровне.

Готово

В результате сложного процесса, который включает в себя качественный виноград, соблюдение всех технологических процессов, творчество мастеров – виноделов, мы получаем яркое, ароматное, натуральное вино Инкерман, которое является гордостью украинского виноделия.