Тема 1.5. Бродіння сусла та мезги

Мета

навчальна: вивчити теоретичні основи бродіння сусла те мезги.

виховна: виховувати зацікавленість дисципліною, прагнення отримувати нові знання з теми.

розвиваюча: розвивати уміння користуватися всіма доступними джерелами знань.

План

1. Бродіння сусла.

2. Фактори, які впливають на хід спиртового бродіння, вихід та якість виноматеріалів.

3. Період бродіння.

4. Застосування чистої культури дріжджів.

5. Перевага зброджування сусла на ЧКД перед сам зброджуванням.

6. Фізіологічні особливості застосування рас дріжджів: спиртостійкість, кислотовитривалість, сульфітостійкість, термостійкість, холодостійкість.

7. Норми витрат дріжджового розведення.

8. Приготування розведення чистої культури дріжджів.

9. Бродіння сусла періодичним методом в великих резервуарах (штучне охолодження, доливні засоби бродіння, бродіння під тиском вуглекислого газу.

10. Бродіння сусла в потоці, переваги перед періодичним методом.

11. Бродіння мезги.

12. Фактори, які впливають на виділення фарбуючи та дубильних речовин з твердих частин ягід у суслі.

13. Засоби бродіння в бродильних резервуарах.

14. Переваги та недоліки кожного методу.

15. Бродіння мезги в установах безперервної дії.

Література

1. Валуйко Г.Г. Технологія вина: підручник для студентів вищих навчальних закладів / Г.Г. Валуйко, В.А. Домарецький, В.О. Загоруйко. – К.: Центр навчальної літератури, 2003. – 592 с.

2. Виноградарство і виноробство: Навч. посібник /Ф.І. Малик, В.А. Домарецький, В.М. Ісаєнко та ін. – К.: ІСД0, 1994. –304 с.

3. Ковалвський К.А., Ксенжук Н.І., Сльозко Г.Ф. Технологія вина і обладнання

виноробних підприємств. – Херсон: ХНТУ, 2006. – 592 с.

4. Кишковський З.Н., Мержаниан А.А. Технология вина. – М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. – 504 с.

5. Мальцев П.М. Общая технология бродильных производств: Учебник для студентов высших учебных заведений /П.М. Мальцев. – М.: Пищ. пром-сть, 1980. – 560 с.

6. Справочник по виноделию /Под. ред. Г.Г. Валуйко. – М.: Агропромиздат, 1985. – 447 с.

1. Бродіння сусла.

Бродіння є основним етапом у виробництві вин. У результаті процесу бродіння соку ягід виходить той напій, що ми і називаємо виноградним вином.

Якщо дати спокій свіжому виноградному соку, то через кілька годин з нього почнуть виділятися пухирці газу, а через кілька днів сік почне пінитися, як би кипіти. І замість відчуття солодкості в ньому з'являється смак спиртового напою.

Незважаючи на те, що явище бродіння було відоме людям у далекій давнині, дійсна причина його була встановлена відносно недавно. Незабаром після винаходу мікроскопа німецький ботанік Мейєн у 1838 році описав дріжджі як живі організми – за назвою цукроміцес віні і цукроміцес помарум, здатні викликати бродіння плодово-ягідних вин. Пізніше Пастер після низки точних дослідів підтвердив, що бродіння обумовлюється найпростішими істотами – дріжджами, під впливом яких виноградне сусло перетворюється у вино. При цьому процесі цукор виноградного сусла розпадається головним чином на вуглекислоту, що звітрюється, і на спирт, що залишається в рідині, яка одержала назву вина.

Після освітлення сусла його перекачують відцентрованим насосом на бродіння. Під спиртовим бродінням розуміють складний біохімічний процес розкладу цукру дріжджами за допомогою ферменту зимази на спирт та діоксин вуглецю.

С6Н1206 → 2С2Н5ОН + 2С02 + Q (теплота)

У процесі бродіння утворюються основні та вторинні продукти.

Основні продукти: етиловий спирт, вуглекислий газ (СО2).

Вторинні продукти: гліцерин, вищі спирти, амінокислоти та інші продукти, які відіграють важливу роль в утворенні смаку, букету та «тіла» вина. При зброджуванні 1 г/дм3 цукру утворюється 0,06% спирту.

Важливу роль у процесі бродіння відіграють ферменти, які бувають внутрішньоклітинними та зовнішньо клітинними.

Внутрішньоклітинні (сахароза) розщеплюють на сахарозу, глюкозу, фруктозу, останнє дифундує з дріжджових клітин у середовище, зовнішньо клітинним ферментом (зимазою) перетворюється у С2Н5ОН4СО2.

На якість вина впливає температура у процесі бродіння.

Температура для столових, шампанських, коньячних, десертних виноматеріалів повинна бути 17-20°С, для червоних – 30°С, для міцних – 20-24°С.

Бродіння сусла проводять:

- при переробці винограду на виноматеріали для шампанського України та ігристих вин – при температурі 14-18 °С, на коньячні виноматеріали та на столові білі вина – не вище 20 оС. Для підприємств, які не мають холодильної техніки для охолодження сусла, яке бродить, допускається бродіння на столові вина при температурі не вище 26°С, на виноматеріали для шампанського України та ігристих вин – не вище 22°С. Рекомендується регулювання температури шляхом ступінчатого бродіння (доливання відстояним суслом);

- при переробці винограду на червони столові вина (підброджування на м’яззі) – при температурі 28-32°С, при екстракції барвних та інших фенольних речовин збродженим виноматеріалом та мацерації – при температурі не вище 35°С;

- при переробці на крiпленi виноматеріали – при температурі не вище 26°С.

Якщо температура столових білих вин, шампанських виноматеріалів буде вище 20°С, то при бродінні збільшується кількість летких кислот, такі вина можуть «захворіти» оцтовим скисанням. При високій температурі дріжджі не повністю використовують азотисті речовини сусла. У виноматеріалі залишається надлишок білка, такі вина схильні до білкових помутніть та до тонів окислення. При високій температурі процес бродіння йде скоріше та разом з С02 випаровується значна кількість ароматичних речовин та спирту.

Якщо температура надто низька процес бродіння йде повільно, дріжджі не встигають забрати потрібну кількість азотних речовин. Такі вина також схильні до білкових помутніть та до тонів окислення.

При спиртовому бродінні, у сусло додають S02 з розрахунку 100-150 мг/дм3, бажано при виробництві шампанських виноматеріалів, високоякісних білих марочних вин, столових вин з залишковим цукром сусла. Перед бродінням, сусло спочатку охолоджують у трубчатих охолодниках до температури +8–+16°С (освітлюють) та подають на бродіння. Це дозволяє витримувати потрібний температурний режим при бродінні.

2. Фактори, які впливають на хід спиртового бродіння, вихід та якість виноматеріалів.

На хід спиртового бродіння, вихід вторинних продуктів і їх співвідношення впливають багато чинників, що мають різну природу: хімічні (склад середовища, сусла), біологічні (раса дріжджів, концентрація і фізіологічний стан дріжджових клітин), фізичні (температура, зміст суспензій в суслі, тиск, динамічний режим).

Дріжджі швидко розвиваються в суслі з вмістом цукру 18-20 г/100 см3 і pH 3,5.

Швидкість бродіння сповільнюється при вмісті цукру вище за 20 г/100 см3 і нижче за 2-3 г/100 см3, а також при pH нижче 3,5.

З підвищенням рH збільшується інтенсивність глицеро-пировиноградного бродіння, при цьому вихід етилового спирту зменшується, а вихід гліцерину, оцтовою і бурштиновою кислот збільшується.

Основним чинником, що впливає на хід бродіння, є температура. З підвищенням її до 27-30°С швидкість бродіння збільшується, при температурі вище 30°С відбувається масове відмирання дріжджових клітин, при 37-40°С бродіння припиняється і виходять так звані недоброди, що містять залишковий цукор, який створює сприятливі умови для розвитку хвороботворних мікроорганізмів. Високі температури бродіння небажані, крім того, тому, що підвищують інтенсивність виділення бульбашок СО2, які виносять з сусла леткі речовини, у тому числі цінні ефірні олії. З пониженням температури до 10-12°С, якщо при цьому не застосовуються спеціально виведені холодостійкі раси дріжджів, бродіння йде дуже повільно і цукор, як правило, повністю не зброджується.

Оптимальна технологічна температура бродіння сусла при виробництві білих їдалень марочних вин і шампанських виноматеріалів лежить в межах 14-18°С. Для більшості вин, при отриманні яких не ставляться додаткові технологічні умови, температура бродіння сусла не повинна перевищувати 20-22°С.

Температура впливає також на загальну тривалість бродіння. Наприклад, час, необхідний для збродження цукру при отриманні сухих вин, в середньому складає при температурі бродіння 20-22 °С 5-6 діб, при 14-18 °С 9-10 при 10 °С 20 діб і більше.

Температура бродіння залежить від кількості теплоти, що виділяється при бродінні, а також від втрат теплоти за рахунок тепловіддачі через стінки бродильних місткостей. Величина тепловіддачі у свою чергу залежить від питомої площі поверхні бродильних резервуарів (площі поверхні, що доводиться на одиницю їх об’єму), коефіцієнта теплопровідності матеріалу резервуару, температури навколишнього повітря, швидкості його руху і інших чинників. Температурний режим бродіння залежить також від способу ведення процесу і його апаратурного оформлення.

3. Період бродіння.

Увесь процес бродіння сусла розподіляється на три періоди.

Перший період. В період заброджування дріжджі розмножуються та їх кількість зростає до 100 -150 млн/млл. За цей період зброджується 1-2 г/І00 мл цукру та накопичується 0,6 -1,2% об’ємних спирту. При сприятливих умовах заброджування триває 12 - 24 години.

Другий період. В період бурхливого бродіння зброджується основна кількість цукру, помітно зростає температура сусла, бурхливо виділяється СО2, а на поверхні сусла з'являється піна. Бурхливе бродіння продовжується 5 - 6 діб і вважається закінченим при остаточній цукристості 2-3 г/100 мл.

Третій період. Доброджування 8-9 днів. Цукор повністю зброджується (залишок 2-3 г/дм3), йде повільне виділення бульбашок газу.

4. Застосування чистої культури дріжджів.

Якщо сусло зброджують спонтанно на диких дріжджах, то виходять виноматеріали з невеликим змістом спирту, підвищеним вмістом летких кислот і з іншими недоліками.

Чисті культури дріжджів (ЧКД) виділяють в мікробіологічних лабораторіях, звідки вони поступають на виноробні заводи в стерильному стані: в пробірках на твердих середовищах, в пресованому виді. На заводах дріжджі культивують, т. е. готують дріжджові розводки шляхом поступового нарощування біомаси активних клітин чистої культури в кількості, достатній для зброджування усього сусла або мезги, що поступають на бродіння. Дріжджову розводку готують по затвердженій технологічній інструкції на стерильному (пастеризованому) суслі в спеціальних дріжджових апаратах – генераторах для дріжджів.

Чиста культура винних дріжджів являє собою потомство однієї клітини визначеної раси.

Готування вина на чистих культурах дріжджів дає такі переваги: швидке заброджування сусла; рівномірне бродіння; глибоке виброджування; більший вихід спирту; швидке освітлення вина, найбільш яскраво виражений сортовий аромат готового вина.

Коефіцієнт виходу спирту у винних дріжджів і середньому для білих сусел 0,57 — 0,59.

Чисті культури дріжджів розсилаються у пробірках на твердих середовищах (агаризоване виноградне сусло) або у флаконах з рідким середовищем (виноградне сусло); з них готується розведення періодичним чи безперервним способом.

Чиста культура дріжджів підлягає поступовому розмноженню, що проводиться на пастеризованому суслі. Дріжджове розведення може служити 2-3 обороти, а потім приготовляється знову.

Для зброджування виноградного сусла під тиском вуглекислого газу потрібні спеціальні пиловидні раси дріжджів, які використовуються при виробництві шампанського:

Вид Saccharomyces oviformis. Раси Київська, Ленінградська.

Вид Saccharomyces vini. Раси Кахурі 7, Шампанська 7-10, С, Судак VI-5.

Набір усіх цих рас має бути виконаним до початку сезону виноробства на кожному заводі первинного виноробства.

Дріжджі різних рас та видів розмножуються з різною швидкістю, мають різну бродильну активність, стійкість до низької або підвищеної температури. Для виключення цих небажаних явищ бродіння проводять на чистих культурах винних дріжджів.

У розводці, приготованій на виноградному суслі, концентрація дріжджових клітин у стадії бурхливого бродіння середовища знаходиться в межах 100-150 млн./мл, кількість клітин, що брунькуються, складає 30-50 %, мертвих – близько 5%.

У виноробній промисловості починають застосовувати активні сухі дріжджі (АСД), які отримують шляхом багатостадійного культивування на поживних середовищах з наступним відділенням від середовища, пресуванням і гранулюванням. Дріжджі висушують до вологості 8-10 % і зберігають в спеціальних упаковках, що оберігають дріжджові клітини від контакту з киснем повітря. Перед використанням АСД реактивируют (відновлюють їх активність) у виноградному суслі, підігрітому до 35-37°С. Для бродіння виноградного сусла вносять АСД у кількості 1-1,5 г/дав. При застосуванні АСД відсутні додаткові витрати в сезон виноробства на приготування великих кількостей рідкої розводки чистої культури дріжджів, бродіння сусла починається раніше, забезпечується бродіння на заданій чистій культурі.

5. Перевага зброджування сусла на ЧКД перед самозброджуванням.

До переваг зброджування сусла на ЧКД перед самозаброджуванням слід виділити наступні:

1) сусло після введення розводки чистих культур швидко починає бродити;

2) бродіння протікає рівномірно, без уповільнення і зупинок;

3) цукор в суслі повністю зброджується;

4) спирту у винах виходить більше на 0,5-1%;

5) вина швидко освітлюються.

6) міцність вин на 1-1,5% більше, так як дріжджова розводка задається у стадії бурного розмноження дріжджів і дріжджам не потрібен цукор на їх харчування;

7) вина отримують здоровими.

Селекційні дріжджі не можуть додати ординарному вину якості високих вин, але, як правило, спостерігається загальне поліпшення смаку і аромату у винах, зброджених на селекційних дріжджах, в порівнянні з винами, збродженими на своїх природних дріжджах.

6. Фізіологічні особливості застосування рас дріжджів: спиростійкість, кислотовитривалість, сульфітостійкість, термостійкість, холодостійкість.

Якість вина у великій мірі залежить від дріжджів, що проводять бродіння. Кожна раса володіє своїми властивостями і робить вплив на результати бродіння. Якщо збродити одне в те ж сусло на різних дріжджах, виходять вина, які відрізнятимуться одне від іншого тими або іншими властивостями.

Правильно проведене бродіння є першою умовою для отримання здорових вин, які надалі при правильному догляді за ними нормально розвиваються.

Раси винних дріжджів відрізняються за: швидкістю розмноження, активністю бродіння, сульфітостійкістю, термо- і холодостійкістю, кислотостійкістю, піноутворюючою здатністю, швидкістю освітлення вина при утворенні пилоподібних або пластівчастих (конгломератних) осадів, спиртоутворюючою здатністю, спиртостійкістю, здатністю накопичувати в різних співвідношеннях вторинні й побічні продукти бродіння (вищі спирти, ефіри, жирні кислоти, альдегіди, діацетил та ін.), багато які з них беруть участь у формуванні аромату молодих вин.

Під спиртостійкістю варто розуміти здатність рас дріжджів проявляти життєдіяльність при високих концентраціях спирту в середовищі.

Для визначення спиртостійкості рас дріжджів готовлять розводку досліджуваних рас на пастеризованому вині з об'ємною часткою змісту спирту 10-12% і 2% глюкози. Вино витримують при температурі 25±1°С. Через 5 діб розведення кожної раси дріжджів вносять у кількості 1% у пастеризоване вино з об'ємною часткою спирту 15% і 2% глюкози. Вино витримують при температурі 25±1°С и відзначають, на яку добу в ньому розмножилися дріжджі.

Кислотовитривалість. Для добору кисловитривалих культур необхідно визначати їхню бродильну здатність у суслі з величиною рН 2,6 і змістом цукру 18% при температурі 25-27°С. При відсутності в лабораторії сусла з такими кондиціями його можна одержати підкисленням 10%-вим розчином винної кислоти й розведенням водою звичайного сусла з більше високою концентрацією цукру і меншою кислотністю. Відбирають ті раси дріжджів, які починають розмножуватися та зброджують сусло швидше за інших.

Вимоги по визначенню кисловитривалості рас дріжджів на тиражному виноматеріалі: рН 2,8±25, температура 12±2°С, об'ємна частка спирту у виноматеріалі 11-12%.

Для добору холодостійких культур вивчають бродильну здатність (швидкість і повноту збродження 18-20% цукру у виноградному суслі) при температурі 7°С и відбирають ті раси, які починають розмножуватися та зброджувати сусло швидше й повніше за інших. Вимоги по визначенню холодостійких рас дріжджів на тиражному виноматеріалі: об'ємна частка спирту у виноматеріалі 11-12%, температура 12±2°С и 25±2°С.

Для добору термостійких культур вивчають бродильну здатність при температурі 35°С и відбирають ті раси дріжджів, які починають розмножуватися й сбраживают сусло швидше й повніше інших при цій температурі. Контроль за ходом шумування здійснюється визначенням залишкових кількостей цукрів за ДСТ 13192-73.

У випадку високої або низької температури бродіння також варто використовувати термостійкі або холодостійкі раси. Набір усіх цих рас дріжджів повинний бути на кожному заводі первинного виноробства до початку сезону переробки винограду.

Холодостійкими расами дріжджів є: Ленінградська, Кахурі 7, Феодосія 8-15 і 1-19, Серсіаль 14, Магарач 125, Донські зернисті, Холодостійка 21, Бордо 20, Штейнберг 1892, Ново-Цимлянська 3, Середньоазіатська 288, Судак УІ-5. Ленінградська раса виявилася найбільш холодостійкою. Спирт, який повільно утворюється при температурі бродіння 8-10 ºС, менше пригнічує розмноження дріжджів, тому кількість дріжджових клітин у суслі, що бродить, досягає 150-205 млн. на 1 см3. Завдяки цьому при низьких температурах спостерігається повне зброджування сусла з масовою концентрацією залишкових цукрів нижче 0,3 г/100см3.

Найбільш термостійкими, тобто такими, що залишають менше незбродженого цукру при температурі бродіння 35-37 ºС, є раси: Ашхабадська 3, Туркестанська 36-5, Ркацителі 6 (термостійкий варіант), Феодосія 1-19, Романешти 47, Сапераві 46, Магарач 125, Шаблі 60.

Для зброджування сусла з високою кислотністю рекомендовані раси Феодосія 1-19, Судак II - 9, Берегове - 1. До сульфітостійким відносять раси Берегове -2, Севлюш - 72, Феодосія 1-19. Високу спиртрбразуючу здатність мають Середне -191, Ужгород- 671 та ін.

Деякі винарі рекомендують застосовувати змішані культури дріжджів або розводку, узяту із спонтанно бродячого сусла.

При цьому виходять з того, що декілька різних рас дріжджів можуть надійніше забезпечити хороший хід бродіння на усіх його стадіях. Проте якщо узяті в суміші дріжджі знаходяться в антагонізмі, то застосування змішаних культур втрачає свій сенс.

7. Норми витрат дріжджового розведення.

Готову розводку вносять в освітлене сусло або мезгу в різній кількості залежно від складу зброджуваного середовища, вживаного способу бродіння і типу отримуваного вина.

Для зброджування виноградного сусла в статичних умовах зазвичай досить внести 1-3% і мезги - 3-5% дріжджової розводки за об’ємом, що забезпечує зміст близько 2-3 млн. клітин ЧКД в 1 мл сусла. Для рівномірного розподілу дріжджових клітин в усій масі сусла його послові внесення розводки перемішують.

8. Приготування розведення чистої культури дріжджів.

Бродіння сусла для всіх типів вин проводять на дріжджах чистої культури.

Розведення дріжджів здійснюється у дві стадії — в лабораторії та на виробництві. Мета лабораторної стадії полягає у тому, щоб накопичити достатню кількість біомаси дріжджів, що дозволить перейти до їх розведення на виробництві. Це досягається послідовним пересіванням все збільшеного об’єму культури та перевіркою її санітарно-гігієнічного стану

Приготування дріжджових розводок та способи їх використання зазначені у відповідних інструкціях. Вносять готову дріжджову розводку у кількості 1-2 % до об’єму зброджуваного сусла або 3-5 % м’язги.

На початку дріжджову розводку готують у лабораторних умовах. Для цього беруть 20л бутель, миють, прополіскують спиртом. Беруть 1л сусла, кип'ятять його, охолоджують під ватним тампоном, виливають у бутель. Стерильна задають із пробірки дріжджі ЧКД. На другий день, коли сусло сильно забродить, додають нову порцію сусла і так при 4-х, 5-ти разових додаваннях стерильного сусла, об'єм доводять до 15-17л. Готують на виробництві бочку, старанно пропарюють, заповнюють наполовину суслом, охолоджують під ватним тампоном, а потім переносять у бочку вміст бутля. Коли сусло сильно розбродиться, дріжджову розводку задають у сусло призначеного для бродіння.

Кількість розведення дріжджів, що вносять у тираж, має бути такою, щоб у 1 см3 тиражної суміші містилося 1 млн. дріжджових клітин у стадії бурхливого бродіння. Дріжджі культивують періодичним і безперервним способом.

Періодичним способом дріжджі культивують у спеціальних апаратах з мішалкою і пристроєм для аерації. Із апарата відбирають 70-75 % розведення для виробничих потреб, а решта розбавляють свіжим живильним середовищем і проводять новий цикл культивування.

Безперервне культивування дріжджів є найефективнішим способом управління обміном речовин, зростанням і розвитком мікроорганізмів. Цей спосіб розділяють на такі методи: а) безперервний без протічних середовищ (від‘ємний метод вирощування зрощування маточних дріжджів); б) безперервно-проточний з використанням твердої фази або без неї; в) гомогенно-безперервний із однаковими умовами в усіх точках апарата; г) градієнто-безперервний у батареї апаратів, у колонці з секціями або із твердим наповнювачем.

Градієнтно-безперервний спосіб передбачає приготування дріжджів у системі послідовно з‘єднаних апаратів, які обладнані мішалками і пристроями аерації і сорочками для регулювання температури. Культивування здійснюють на живильному середовищі, що містить 20-40 г/дм3 цукру при безперервному перемішуванні. Подача повітря від першого апарата до передостаннього зменшують (0,6-0,8 л/год. на 1 л рідини), у останньому резервуарі аерацію не проводять.

Гомогенно-безперервний спосіб передбачає приготування дріжджів у апараті, що складається з однієї ємкості або у спареній установці Апарат забезпечений мішалкою і пристроями для аерації і гасіння піни. Культивування у апараті проводять при 18-20°C впродовж 2,0-2,5 діб. Дріжджі перед подачею у виробництво витримують у апараті-активаторі 3-5 годин.

9. Бродіння сусла періодичним методом в великих резервуарах (штучне охолодження, доливні засоби бродіння, бродіння під тиском вуглекислого газу.

Бродіння сусла періодичним методом. Бродіння сусла потрібно проводити в окремих металевих або залізобетонних ємностях, в установках безперервної дії.

Якщо використовуємо металеві ємності то бажано, щоб вони мали сорочки для регулювання температур. Якщо бродіння проводиться у залізобетонних ємностях - для охолодження середовища найкраще використовувати дрібний метод бродіння.

Дрібний метод.

У ємність заливають сусло, сульфітують (100-150 мг/дм). Після початку бурного бродіння, на другий день, доливають свіже сусло та так повторюють п'ять днів. Це дозволяє не підвищуватись температурі у процесі бродіння. Бродіння проводиться у установках ВБУ-4Н, БА-1. БА-1 має 7 резервуарів по 2000 дал з переточними баками, продуктивність установки 7000 дал на добу. Перетік одного із одного резервуару в інший відбувається під подушкою СО2. Сусло у батареї не виброджується повністю, залишається 20-30 г/дм3 недобродженого цукру, доброджування відбувається в окремих резервуарах.

Батарея ВБУ-4Н має 14 резервуарів місткістю по 1000 дал. Продуктивність 12000 дал на добу. Вона може використовуватись для міцних вин, столових сухих вин та вин з залишковим цукром. Батарея ВБУ-4Н має зовнішні сорочки, які дозволяють регулювати температуру бродіння.

Перевага зброджування сусла у потоці:

1.Процес бродіння повністю механізується та автоматизується.

2. Виноматеріал швидко освітлюється.

3. Так як свіже сусло подається у бродяче, міцністю більш 4%, дріжджі-шкідники відмирають, то бродіння проходить на винних дріжджах, що сприятливо впливає на якість вина.

При бродінні сусла у великих місткостях піднімається температура сусла. Для її зниження застосовують доливний спосіб бродіння або штучне охолодження.

Доливний спосіб бродіння сусла в сталевих емальованих резервуарах місткістю 1500 дал розроблений В. М. Лоза (1961). Сусло заливається в ємності окремими порціями: перша порція – 50 %, друга – 25, третя – 15, четверта – 10%. Після подачі сусла першій порції вносять розводку ЧКД у кількості 1-2 % корисної місткості резервуару. Контроль ведуть по кількості спирту, що накопичився.

При накопиченні спирту 8% і більше в бродильний резервуар заливають наступну порцію сусла. При додаванні свіжого холоднішого сусла знижується температура того, що бродить, бродіння йде помірніше і при нижчій температурі.

Доливний спосіб бродіння сусла проходить при температурі до 27-28°С і закінчується за 8-12 діб.

Для бродіння сусла з штучним охолодженням застосовують вертикальні металеві бродильні резервуари місткістю до 2000 дав, які забезпечені сорочками для регулювання температури.

Резервуари заповнюють освітленим суслом на 85% місткості і вносять розводку ЧКД у кількості 1-2 %. В період бурхливого бродіння при підвищенні температури сусла понад встановлену через сорочки бродильних резервуарів пропускають холодну воду або розсіл. Після закінчення головного бродіння сусло перекачують в інші ємності для доброджування.

При застосуванні надвеликих резервуарів місткістю 15-50 тис. дав для бродіння сусла охолодження через охолоджувальні сорочки неефективно, тому використовують виносні теплообмінники.

Освітлене сусло перекачують в бродильний резервуар з коефіцієнтом заповнення 0,75 і додають розводку ЧКД у кількості 2-4 % до об'єму сусла.

В останні роки при виробництві білих столових вин поширено застосовується бродіння сусла під тиском вуглекислого газу, що забезпечує одержання мало окислених вин. Бродіння проводять у сталевих горизонтальних чи вертикальних резервуарах різної ємкості (1500 – 2500 дал), розрахованих на тиск 1,2 МПа.

Питання про створення нормального температурного режиму при бродінні у резервуарах під тиском вуглекислого газу в порівнянні з відкритим бродінням вирішується значно простіше. У будь-який момент під час бродіння можна підвищити чи понизити тиск і цим впливати на життєдіяльність дріжджів. Підвищуючи і знижуючи активність і темпи розмноження дріжджів, можна тим самим регулювати температуру бродіння. Установлено, що надлишковий тиск вуглекислоти до 0,04 МПа не впливає на розмноження дріжджів і хід бродіння. При підвищенні надлишкового тиску до 0,1 МПа розмноження дріжджів помітно придушується і при 2,0 МПа дріжджі не розмножуються. Для припинення розмноження дріжджів концентрація СО2 у вині має бути 15 г/л. Така концентрація досягається при 0°С при тиску 0,275 МПа, а при 20°С — при тиску 0,625 МПа. Для повної зупинки бродіння необхідна концентрація СО2 вище 20 г/л. Ця властивість високих концентрацій СО2 гнітити дріжджі використовується для регулювання ходу бродіння в апаратах під тиском.

10. Бродіння сусла в потоці, переваги перед періодичним методом.

Бродіння сусла в потоці має переваги в порівнянні з періодичним методом бродіння, тому що свіже сусло попадає невеликими порціями відразу в бурхливо бродяче середовище, що має великий вміст дріжджової маси. Період тихого доброджування залишкового цукру також виключається, тому що з установок безперервного бродіння виходить виноматеріал з 2-3% цукру. Доброджування цього цукру відбувається в ємкостях для збереження вина, куди надходить виноматеріал.

Завдяки виключенню періодів розброджування і доброджування продуктивність безперервної установки в порівнянні з періодичним бродіння у резервуарах такої ж ємкості зростає приблизно на 30-40%. Відповідно збільшується вихід вина з одиниці об’єму бродильної ємкості. Процес бродіння цілком механізується і автоматизується.

Оскільки в установці безперервно відбувається відновлення середовища, що бродить, життєдіяльність дріжджів збільшується, витрата цукру на розмноження дріжджів менша і відповідно вихід спирту більший. Свіже сусло подається в бродильне, що має міцність вище 4% об. При цьому дріжджі-шкідники, що попадають із суслом, (апікулятус і ін.) відмирають і бродіння проходить на винних дріжджах більш спиртостійких, що сприятливо позначається на якості одержуваних вин.

Потоковий спосіб дає можливість більш дієво регулювати хімічний склад виноматеріалів по вмісту азоту, спирту, цукру, вищим спиртам, альдегідам і іншим компонентам. Регулюючи кількість сусла, що подається в апарат, і час його контакту з дріжджами, на установці можна приготувати виноматеріали для сухих, напівсолодких і міцних вин. Змінюючи перетік з резервуара в резервуар зверху вниз або знизу нагору, можна забезпечувати нагромадження або винос з установки дріжджів, що дозволить одержувати вина, збагачені азотом, за рахунок продуктів автолізу дріжджів або зі зниженим вмістом азотистих речовин.

Якість одержуваних у потоці виноматеріалів, як правило, не гірше, ніж при періодичному бродінні в резервуарах. Виноматеріали виходять здоровими, з чистим ароматом і смаком. Вони швидко освітлюються. Однак безперервне бродіння має і недоліки. Для усталеної роботи установок безперервного бродіння необхідно мати великі масиви виноградників одного сорту. Перерви в находженні винограду через дощі порушують нормальний хід безперервного бродіння.

Вино, яке отримане безперервним методом бродіння, у порівнянні з вином, приготовленим періодичним способом, характеризується більш високим вмістом гліцерину і меншим вмістом молочної кислоти.

Дріжджі виду Saccharimyces vini більш пристосовані до бродіння виноградного сусла в потоці, ніж дріжджі виду Saccharimyces oviformis. Тому застосування чистих культур дріжджів виду Saccharimyces oviformis для бродіння виноградного сусла в потоці, а також комплексу дріжджів видів Saccharimyces oviformis недоцільно.

Бродіння виноградного сусла в потоці рекомендується проводити на сильних расах дріжджів виду Saccharimyces oviformis, що забезпечують повне виброджування цукру, наприклад раса Феодосія 1-19.

11. Бродіння мезги.

При виробництві столових червоних вин, для надання їм повноти смаку, визначеного кольору, терпкості, сусло бродить на меззі. Мезга мезгонасосом закачується у ємність, сульфітується з розрахунку 100-180 мг/дм3 і туди задають дріжджову розводку 1-4% від об'єму сусла. Як тільки почнеться бурне бродіння, мезга починає підніматись в гору, утворюється «шапка». Для того, щоб не здійснилося окислення мезги та для збільшення контакту сусла з мезгою протягом доби проводять перемішування мезги ручними або механічними змішувачами. Бродіння сусла на меззі можуть проводити у чанах, залізобетонних резервуарах, а також у стальних резервуарах.

Розрізняють наступні види бродіння сусла на меззі:

  1. Відкрите бродіння з плаваючою «шапкою». Для цього ємність заповнюють на 4/5 об’єму, додають 8О2 75-100 мг/дм3 та дріжджову розводку. Внаслідок бродіння шкірка, насіння, гребені підіймаються догори, утворюючи «шапку». Для збільшення контакту сусла з мезгою та відчислення розвитку оцтових бактерій, шапку протягом доби перемішують 4-5 разів. Цей спосіб дозволяє отримати вина з тонким букетом, так як у шапці особливо перед кінцем бродіння відбувається енергійний процес утворення ефірів. Недолік способу - це трудомісткість операції перемішування.
  2. Відкрите бродіння з зануренням «шапки». У верхній частині ємності на відстані 1/3 висоти від верхнього краю, розмішують дерев’яні грати. «Шапка» утримується ґратами, а сусло, підіймаючись, проходить через отвори гратів та покриває «шапку». Тому відпадає необхідність процесу перемішування. Занурення «шапки» у сусло перешкоджає його окисленню, але аромат вин виявляється значно слабшим. Цей спосіб використовується при одержанні ординарних вин, використовують його також у теплих районах, де «шапка» дуже швидко окислюється.
  3. Закрите бродіння з плаваючою «шапкою». Ємності мають верхню кришку. Для виходу СО2 є гідравлічний затвір. «Шапка» увесь час знаходиться в атмосфері СО2, що не дозволяє окисленню. Цей спосіб використовується для більш північних районів, де температура нижче, ніж у південних. Бродіння у зачинених резервуарах протікає повільніше внаслідок недостачі кисню, бродіння може призупинитися. Тому сусло приходиться провітрювати.
  4. Закрите бродіння з зануреною «шапкою». Через люк у верхній кришці заповнюють ємність мезгою до ґрат. Вставляють грати, люк зачиняють, вставляють бродильний шпунт. У такому положенні ємність залишається до кінця бродіння. Цей спосіб багато виноробів вважають найкращим, так як «шапка повністю занурена», що не дозволяє її окислення, температура по всьому об'єму розповсюджується більш рівномірно, бродіння йде більш правильно. Коли у збродженому суслі буде достатньо фарбуючих та дубильних речовин, мезгу мезгонасосом перекачують і стікач для відділення сусла-самопливу, мезгу пресують.

Для бродіння мезги використовують також установку УКС-ЗМ. Вона складається з 3-х резервуарів по 2000 дал та трьох переточних баків. Кожен резервуар працює самостійно. Тривалість бродіння три дні. Продуктивність 20 т/добу по винограду.

Для екстрагування мезги збродженим суслом використовують екстрактори ВЕКД-5 або ВЕКД-2,5. Зброджене сусло з залишковим цукром 10-30 г/дм3 подається у верхню частину екстрактору через зросиш.

Екстракція фенольних речовин приводиться багаторазовим перекачуванням збродженого сусла мезго-насосом з нижньої частини екстрактору на шапку. Процес екстракції проводиться 8-10 годин до накопичення в суслі 500-600 мг/дм3 фарбованих речовин та 1,5-2 г/дм3 дубильних речовин.

Оптимальна температура екстракції 28-32°С. Після екстракції сусла з вмістом

цукру 20-30 г/дм направляється на доброджування.

12. Фактори, які впливають на виділення фарбуючи та дубильних речовин з твердих частин ягід у суслі.

При нагріванні грон або мезги відбувається швидке і повне відмирання клітин тканин виноградної ягоди, збільшується швидкість дифузії фарбувальних, дубильних і інших речовин в сусло з твердих елементів грона або ягоди, що дозволяє скоротити тривалість настоювання мезги до 2 год.

Нині вважається, що нагрівання (термовипіфікация) – це один з перспективних методів виробництва червоних виноматеріалів, що дозволяють створювати потокові лінії високої продуктивності з комплексною механізацією і автоматизацією процесів пе