Дипломное проектирование винзаводов - Лариса Межуева

Оптимальная технологическая температура брожения сусла в производстве белых столовых марочных вин лежит в пределах от 14 °C до 18 °C.

От температуры брожения сусла зависит состав получаемого вина. При повышенной температуре вследствие активации автолитических процессов виноматериалы в большей степени обогащаются летучими кислотами, альдегидами и азотистыми веществами, в них уменьшается количество высших спиртов и общих эфиров.

Способ непрерывного брожения основан на ведении процесса в условиях регламентированного потока бродящего сусла. В таких условиях среда постоянно обновляется, при этом улучшаются условия питания дрожжевых клеток и они в течение более продолжительного времени находятся в активном состоянии. Расход сахара на рост и размножение дрожжей уменьшается, а выход спирта увеличивается.

При непрерывном брожении исключаются непроизвольные периоды разбраживания и дображивания.

При непрерывном способе брожения происходит брожение в обедненной кислородом и обогащенной спиртом среде. Дрожжи в такой среде размножаются медленнее, и концентрация их в среде бывает более низкой, чем в условиях периодических способов брожения.

Для контроля за брожением весь процесс условно делят на три периода: забраживание, бурное брожение и дображивание, или тихое брожение.

В период забраживания дрожжи размножаются и их количество накапливается от 100 до 150 млн/см3. За этот период сбраживается от 1 до 2 г/100 см3 сахара и накапливается объемная доля спирта от 0,6 % до 1,2 %. При благоприятных условиях забраживание длится от 12 до 24 ч.

В период бурного брожения сбраживается основное количество сахара, заметно повышается температура сусла, бурно выделяется С02, а на поверхности сусла появляется пена. Бурное брожение продолжается от 5 до 6 сут и считается законченным при остаточном сахаре от 2 до 3 г/100 см3.

Дображивание продолжается от 5 до 9 сут и заканчивается при остаточном содержании сахара от 0,2 до 0,3 г/100 см3.

За брожением сусла ведут контроль. Для этого определяют плотность, температуру сусла и физиологическое состояние дрожжей. При сбраживании 0,22 г/100 см3 сахара плотность сусла снижается на 0,001 г/100 см3, первоначальная температура сусла в период бурного брожения повышается в бочках на величину от 5 °C до 6 °C, в крупных емкостях – от 8 °C до 12 °C, в период дображивания снижается. На винодельческих предприятиях применяют периодический и полунепрерывный методы брожения сусла.

Брожение сусла периодическим методом. Оно осуществляется в бочках и крупных емкостях. Для сбраживания сусла их заполняют осветленным суслом на 2/з или 3/4 вместимости, вносят разводку ЧКД и закрывают шпунтовые отверстия бродильными шпунтами. Бродильные шпунты обеспечивают свободный выход С02 и препятствуют поступлению кислорода воздуха в бочку.

В период дображивания для предупреждения развития на поверхности сусла пленчатых дрожжей и бактерий уксусного скисания бочки доливают наиболее полно выбродившим суслом от 2-х до 3-х раз в неделю.

По окончании брожения бродильные шпунты снимают, бочки доливают под шпунт. Обычно для дображивания сусло из бочек перекачивают в крупные емкости. Брожение в бочках проходит при оптимальной температуре, и качество приготовляемых виноматериалов получается высоким. Виноматериалы характеризуются ярко выраженным ароматом сорта винограда, высоким содержанием ароматических продуктов брожения (сложных эфиров, высших одноатомных и ароматических спиртов) и повышенным экстрактом. К недостаткам брожения сусла в бочках относятся высокие трудоемкость и стоимость.

При брожении сусла в крупных емкостях поднимается температура сусла. Для ее снижения применяют доливной способ брожения или искусственное охлаждение. Доливной способ брожения сусла в стальных эмалированных резервуарах вместимостью 1500 дал разработан В. М. Лоза (1961). Сусло заливается в емкости отдельными порциями: первая порция – 50 %, вторая – 25 %, третья – 15 %, четвертая – 10 %. После подачи сусла первой порции вносят разводку ЧКД в количестве от 1 % до 2 % полезной вместимости резервуара. Контроль ведут по количеству накопившегося спирта.

При накоплении спирта 8 % и больше в бродильный резервуар заливают следующую порцию сусла. При добавлении свежего более холодного сусла снижается температура бродящего, брожение идет более умеренно и при более низкой температуре.

Доливной способ брожения сусла проходит при температуре от 27 °C до 28 °C и заканчивается за период от 8 до 12 суток.

Для брожения сусла с искусственным охлаждением применяют вертикальные металлические бродильные резервуары вместимостью до 2000 дал, которые снабжены рубашками для регулирования температуры.

Резервуары заполняют осветленным суслом на 85 % вместимости и вносят разводку ЧКД в количестве от 1 % до 2 %. В период бурного брожения при повышении температуры сусла сверх установленной через рубашки бродильных резервуаров пропускают холодную воду или рассол. По окончании главного брожения сусло перекачивают в другие емкости для дображивания.

При применении сверхкрупных резервуаров вместимостью от 15 до 50 тыс. дал для брожения сусла охлаждение через охладительные рубашки неэффективно, поэтому используют выносные теплообменники.

Осветленное сусло перекачивают в бродильный резервуар с коэффициентом заполнения 0,75 и добавляют разводку ЧКД в количестве от 2 % до 4 % к объему сусла. Температуру бродящего сусла поддерживают на заданном уровне циркуляцией бродящего сусла через теплообменник.

Контроль и управление ходом брожения осуществляются автоматически. По окончании бурного брожения емкости доливают свежим суслом или сброженным, а полученные виноматериалы оставляют в этих же емкостях для формирования. Способ брожения в сверхкрупных резервуарах применяют на больших специализированных винодельческих предприятиях для приготовления белых столовых вин, шампанских и коньячных виноматериалов.

Брожение сусла полунепрерывным методом. Проведение бурного брожения сусла в потоке с дображиванием периодическим методом впервые обосновал П. Н. Унгурян (1956). Метод позволяет сконцентрировать брожение в одной батарее, механизировать и автоматизировать процесс, ускорить брожение за счет устранения периода забраживания сусла и сократить потребность в разводке ЧКД.

Бродильные резервуары снабжены рубашками, что позволяет регулировать температуру бродящего сусла. Производительность установки при сахаристости сусла 17 г/100 см3 и остаточном сахаре в виноматериалах 2,5 г/100 см3, составляет 7000 дал в сутки. Коэффициент заполнения бродильных резервуаров 0,85. дображивают сусло периодическим методом.

Стабилизация вин. Одним из основных требований к качеству готового вина является их стабильная прозрачность, сохраняющаяся продолжительное время. Для решения этой задачи вина подвергают во время выдержки фильтрации, обработке органическими и минеральными осветлителями, воздействию тепла и холода. Такая обработка необходима для ускорения выделения из молодых вин частиц нестойких коллоидных веществ, фенольных и азотистых соединений, полисахаридов, металлов и др. веществ, которые могут в дальнейшем выделиться в осадок. Кроме этого, обработка необходима для предупреждения или устранения возможных помутнений в готовых винах, причиной которых являются болезни и пороки.

Для осветления вин и предупреждения помутнений из них удаляют взвешенные частицы различной степени дисперсности, нестойкие соединения, микроорганизмы.

Переливка. Переливка имеет своей целью отделить осветленный в результате выдержки или хранения виноматериала от выпадающих осадков, а также обеспечить оптимальный кислородный режим для формирования и созревания вина. Первую часть достигают снятием виноматериала с осадка декантацией или насосом, вторую – обеспечением контакта переливаемого вина с воздухом.

Первую переливку делают с целью снятия с бродящего молодого виноматериала с дрожжевых осадков, удаления из него диоксида углерода и насыщения воздухом.

До первой переливки в молодом виноматериале протекают физикохимические и биохимические процессы, следствием которых являются образование твердой фазы и выпадение осадков. Для того, чтобы получить достаточно осветленный виноматериал, переливка должна проводиться только после оседания частиц и уплотнения их на дне емкости.

Время первой переливки устанавливают по состоянию виноматериала. В сухих виноматериалах должен отсутствовать сахар, который является источником болезнетворных микроорганизмов, а процесс осветления вина должен быть в значительной мере законченным. При высоких кислотности и спиртуозности и низкой температуре вина первую переливку можно производить в более поздние сроки.