Стабилизация вин физически

Часть третья
СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОЗРАЧНОСТИ ВИН
Глава 7. СТАБИЛИЗАЦИЯ ВИН ФИЗИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

Физические способы обработки вин нашли в виноделии значительное применение. Раньше всех, несомненно, распространилась пастеризация, которая убивает микроорганизмы при кратковременном нагревании и предотвращает бактериальную порчу вина. Но эффект нагревания оказался более сложным, чем считали, а возможности его применения — более широкими. В частности, нагревание позволяет стабилизировать белые вина против белковых помутнений и помутнений, вызываемых присутствием меди. Результаты нагревания сначала констатировали эмпирически, но дальнейшие исследования уточнили механизмы действия его и условия, которые следует соблюдать для получения лучших результатов.
Развитие холодильной промышленности сопровождалось практическим применением охлаждения как одного из способов обработки вин. Первоначально основывались только на сравнении охлажденных вин и вин, не подвергавшихся такой обработке. В настоящее время возможности и пределы эффективности обработки холодом, применяемой для предотвращения выпадения в осадок виннокислых и красящих веществ, известны лучше. Известно также, что ее недостаточно в случае металлических или белковых помутнений.
Нередко можно слышать мнение, что натуральное вино, которое меньше всего подвергалось обработке, имеет большую пищевую ценность. Можно также считать, что физические способы обработки более безвредны, чем химические. Однако верно, что химические способы при правильном подборе и проведении их могут в меньшей степени отражаться на вкусовых качествах вин, чем некоторые физические. В то же время при обработке физическими методами меньше риск выйти за пределы норм, нарушить правила, легче автоматизировать процесс. Эти методы более распространены, дают менее серьезные последствия, если оказываются бесполезными или применяются ошибочно.

СТАБИЛИЗАЦИЯ ВИН ПУТЕМ НАГРЕВАНИЯ

Помимо явлений стерилизации, которые будут исследованы ниже, нагревание позволяет получать определенный эффект стабилизации прозрачности и вызывает изменения структуры коллоидов. Нагревание можно использовать для осаждения белков в белых винах, а также при обработке против медного касса. Оно способствует быстрому и глубокому окислению. Некоторые аспекты обработки путем нагревания исследовали Троост (1961), Димотаки-Кураку (1966).

Обработка белых вин от белковых помутнений

Нагревание при повышенных температурах позволяет удалять белки вина. Оно представляет эффективное средство предупреждения помутнений и выпадения осадка. Удаление белков при нагревании или при добавлении танина почти всегда бывает полным, во всяком случае, в винах, имеющих возраст несколько месяцев и содержащих от 50 до 100 мг/л танина. Белковые помутнения иногда достигают значительной интенсивности. Мутность появляется после нагревания, когда вино снова приобретает температуру окружающей среды. Муть остается стабильной на неопределенное время или же флокулирует и выпадает в течение нескольких дней в осадок из беловатых хлопьев, оставляя вино прозрачным. В первом случае нерастворимые белки удаляются в результате оклейки или фильтрования на плотных фильтрах.
Большое число белых вин нагревали в течение 10 мин при 80°С, оклеивали и фильтровали. Затем выдерживали в бутылках несколько лет или при обычной температуре — от 6 до 24°С, или же в термостате при 30°С. Отмечали высокую стабильность и прозрачность этих вин, а также отсутствие какого- либо осадка. Эти же вина, не подвергавшиеся нагреванию, а только осветленные, через несколько месяцев после розлива в бутылки имели более или менее обильный хлопьевидный осадок. Обработка вин нагреванием одновременно предотвращала медный касс. Ниже будет отмечено, что подогревание позволяет удалять медь посредством механизма восстановления, ведущего к образованию сульфида меди.
Время нагревания, необходимое в зависимости от достигнутой температуры для удаления всех белков, было определено для нескольких белых вин. Образцы каждого вина нагревали до требуемых температур в течение различного времени. После осветления почти всегда достаточно провести новое нагревание продолжительностью 15 мин при 75°С, чтобы удалить все белки полностью. В то же время для полного удаления меди требуется более длительное нагревание, например, 20 мин при 75°С для некоторых вин, содержащих 0,8 мг/л меди, 2 ч при 75°С для вин, содержащих 1,5 мг/л меди. Можно опасаться влияния столь длительного нагревания на органолептические характеристики белых сладких вин, и в частности образования вкуса пригорелости, карамелизации сахаров, особенно фруктозы, достаточно чувствительной к повышенным температурам в кислой среде. Молодые вина более устойчивы к этой обработке, чем старые, хранившиеся в течение длительного времени. С другой стороны, следует избегать присутствия растворенного кислорода в вине перед нагреванием, что может вызвать окислительные процессы. Небольшое количество сернистого ангидрида защищает вино от таких превращений. Действительно, даже после нескольких лет выдержки подогретые вина кажутся не такими хорошими, менее приятными на вкус.
Нагревание можно осуществлять разными способами: 1) непосредственно в бочке с помощью электрической спирали; 2) в металлическом резервуаре с наружной рубашкой, в которой циркулирует водяной пар. Когда нужная температура будет достигнута и выдержана в течение требуемого времени, эта система позволяет охладить резервуар циркуляцией холодной воды; 3) с помощью теплообменников пластинчатого типа. Вино циркулирует тонкими слоями между перегородками, нагреваемыми циркуляцией горячей воды в обратном направлении. Металлические резервуары для хранения в условиях тепловой изоляции используют для выдержки нагретого вина до охлаждения. Применяют также инфракрасное облучение.
С того времени как началось широкое применение бентонита как средства обработки, можно сказать, что удаление белков из белых вин нагреванием стало выходить из практики. Этот способ иногда применяют для вин, особенно богатых белками, для которых потребовались бы слишком высокие дозы бентонита (Димотаки-Кураку, 1966).
Следует также добавить, что розовые и даже некоторые легкие красные вина, бедные полифенолами, способны мутнеть при нагревании. Если их не подвергнуть специальной обработке, они могут становиться мутными после горячего розлива. В этом случае необходима предварительная обработка бентонитом или же двойной подогрев (Ланглуа, 1967).
Нагретое сусло также придает стабильность вину после брожения (Кох, 1963).

Образование защитных коллоидов при нагревании вина

После термической обработки и последующего охлаждения белые и красные вина обычно приобретают свойства, напоминающие те, которые получаются после добавления гуммиарабика (Ж. Риберо-Гайон, 1934, 1937, 1947). Процессы флокуляции, происходящие в этих винах, протекают намного труднее, так, как если бы в них были внесены защитные коллоиды. Эти факты следует учитывать при использовании метода термической обработки.
Флокуляция желатины или альбумина (25 или 100 мг/л) в белом вине и последующее осветление становятся, если вино было предварительно нагрето до 70—80°С, более медленными или невозможными даже по истечении очень длительного времени, и тем в большей степени, чем выше температура вина при флокуляции и чем выше его кислотность. Для белых подогретых и аэрированных вин было установлено, что эффект нагревания не обусловлен простым восстановлением трехвалентного железа. Зато нагревание обычно не препятствует флокуляции рыбного клея, который намного лучше противостоит защитному действию и очень мало противодействует осаждению казеина. Скорость выпадения взвешенных частиц, таких, как каолин и дрожжи, в нагретых винах снижается. К тому же, если вино прозрачно, эта прозрачность при нагревании становится более стабильной, поскольку защитное действие препятствует возникновению нового помутнения. В частности, помутнение, обусловленное медным кассом, при прочих равных условиях сильно уменьшается в нагретых винах и даже полностью исчезает, если доза меди не слишком высока.
Этот параллелизм между эффектом нагревания и эффектом от добавления гуммиарабика в столь различных процессах как оклейка, осаждение взвешенных частиц или медный касс, очень примечателен. Эти эффекты начинают появляться, когда вино нагрето еще до относительно низкой температуры (40 или 50°С). Их интенсивность возрастает до некоторого предела, когда повышаются температура и продолжительность нагревания.
В табл. 7.1 приведены результаты опыта, проведенного с белым сладким прозрачным вином, нагретым до 70°С. Эта температура поддерживалась в течение получаса. Ультрафильтрацию проводили на коллодиевых мембранах, задерживающих большую часть или полностью коллоиды, находившиеся до этого в вине или образованные вследствие нагревания.

Таблица 7.1
Степень помутнения нагретого вина в зависимости от обработки

* Осаждения и осветления не происходит.
Примечание. 0 — соответствует прозрачному вину; 10 — наиболее мутному.

В табл. 7.1 даны результаты интенсивности помутнений, наблюдаемых для сравнения в течение 5 дней после оклейки желатиной (25 мг/л), результаты мутности, наблюдаемой через 16 дней после внесения в вино 0,5 г/л каолина, результаты интенсивности помутнений после 15 дней экспозиции на солнечном свету. Образцы содержали по 2 мг/л меди. Показано также время (в секундах), по истечении которого (когда вина энергично взбалтывали в пробирках, наполненных до половины, в идентичных условиях) верхний слой пены образует отверстие в центре. Констатируют параллелизм между пенообразующей способностью и другими эффектами. Кроме того, прозрачное вино после нагревания быстрее забивает фильтрующий слой, чем контрольный образец, который не нагревали, так как значение этого эффекта сильно изменяется в зависимости от типа вин.

При истолковании этих фактов нет никаких сомнений. Все происходит так, как если бы нагревание вызывало образование защитных коллоидов.
Цифры строки 5 подтверждают, что эти эффекты защиты обусловлены именно коллоидом, поскольку они полностью исчезают, когда вино подвергают нагреванию и ультрафильтрации; цифры строк 3 и 5, в сущности, идентичны.
Можно пойти дальше и констатировать, что это вещество уже с самого начала до нагревания находится в коллоидном состоянии, но в виде очень мелких частиц. Действительно, в вине, не нагретом, но профильтрованном на очень плотном мембранном ультрафильтре, нагревание не вызывает больше явлений защиты. Наконец, если коллоид, порожденный нагреванием, удалить путем ультрафильтрации, он не образуется вновь при новом нагревании или же это происходит в очень ограниченных пределах. Увеличение размеров частиц вытекает из того факта, что для уничтожения защитных эффектов, обусловленных нагреванием, посредством ультрафильтрации, требуется намного больше плотных мембран, если ее проводят до нагревания, а не после термической обработки.
В целом можно сделать вывод, что в белых винах, по всей вероятности, присутствуют камеди, полимеры в коллоидной форме, очень маленькие частицы которых набухают при нагревании, и это увеличение в размерах проявляется в четко выраженном защитном действии.

Нагревание красных вин часто порождает аналогичные эффекты защиты. Наблюдается уменьшение или даже прекращение осаждений, которое происходит в винах при низкой температуре или после аэрации. Вина, сильно мутнеющие при аэрации или охлаждении, остаются совершенно прозрачными, если их предварительно нагревать до 80°С. В присутствии воздуха окраска вина резко усиливается, следовательно, тормозится не образование комплекса танин — железо, а его флокуляция.
В красных винах вещество, образующее защитный коллоид, уже само находится в состоянии макромолекул. Например, в красных винах, из которых коллоиды удалены путем диализа, нагревание не вызывает больше эффекта защиты.

Обработка вин для предотвращения медного касса

Процесс нагревания вина представляет собой эффективную обработку для предотвращения медного касса (Ж. Риберо-Гайон, 1931, 1947). Нагревание позволяет удалить из вина медь при условии, что за ним после охлаждения без доступа воздуха производят оклейку, дополняемую фильтрацией. Кроме того, в результате нагревания вино получается менее склонным к помутнению при обогащении его медью в дальнейшем.
Медь в белом ненагретом вине проходит через ультрафильтры и, следовательно, находится в истинном растворе. После достаточного нагревания медь не проходит через ультрафильтры и, следовательно, оказывается связанной в коллоиде, который образует медиый касс, по всей вероятности сульфид меди. Если после нагревания вино проветрить, медь возвратится в истинный раствор. Коллоид, содержащий двухвалентную медь, не вызывает помутнений в нагретом вине или дает только легкую муть (благодаря образованию защитного коллоида, исследованного в предыдущем разделе). В этом состоянии его можно флокулировать оклейкой и перевести в осадок, который в этом случае окрашивается в бурый цвет и содержит медь.
Если в обработанное таким образом и, следовательно, очищенное от меди вино случайно попадет небольшое количество этого металла, оно все же остается неспособным к образованию медного касса из-за описанной выше защиты. Хотя и наблюдается помутнение, медь связывается коллоидом, который можно задержать в нагретых винах, посредством ультрафильтрации или осаждением путем оклейки. Механизм предупреждения медного касса действует безотказно. Отсутствует только флокуляция. Если обогащение медью значительно, например больше 2—3 мг/л, помутнение вследствие медного касса может, однако, появиться, хотя и намного менее интенсивное.
Следовательно, нагревание не только уничтожает микроорганизмы и ферменты, как считали раньше. Каждый вновь выявленный эффект нагревания сразу же приписывали разрушению фермента, если этого нельзя было сказать про микроорганизмы. Например, констатировали, что нагревание затрудняет коагуляцию белков при оклейке вин, из чего делали вывод, что вино содержит коагулирующую диастазу или коагулазу, необходимую для такого осаждения. Точно так же, наблюдая, что нагревание противодействует возникновению медного касса, считали, что медный касс обусловлен присутствием восстанавливающей диастазы или редуктазы. Очевидно, что такие точки зрения нельзя назвать точными. Во время нагревания происходит только образование защитного коллоида.

Растворение зародышей кристаллов

Вина представляют собой насыщенные растворы кислого виннокислого калия (винного камня) и виннокислого кальция. Даже молодые вина в течение первых месяцев после брожения представляют собой перенасыщенные растворы. Дело в том, что соли винной кислоты кристаллизуются очень медленно. Осаждение этих солей в пересыщенном растворе возможно только в том случае, если в вине находятся субмикроскопические кристаллы, которые являются исходными точками агломерации молекул в кристаллы и зародышами кристаллизации. При полном отсутствии таких зародышей вино будет долго оставаться перенасыщенным, но не давать кристаллизации виннокислых солей.
Нагревание вина, когда оно проводится в бутылках, вызывает растворение этих зародышей кристаллов. Если молодое вино, нагретое в бутылках, поместить в холодильную камеру, осаждения тартратов не происходит, тогда как оно легко возникает в образце вина, не подвергавшемся нагреванию. Зато осаждение обязательно появится, если после нагревания в вино внести несколько кристаллов. Именно поэтому очень редко можно наблюдать, чтобы термически обработанные вина в бутылках имели осадок винного камня. Эти наблюдения следует учитывать в практике стабилизации вин путем нагревания с последующим охлаждением. После термической обработки охлаждение может оказать свое осаждающее действие в полной мере только при условии внесения в вино зародышей кристаллов.

Эффект старения вина, получаемый при нагревании

Нагревание вин, продолжающееся несколько дней при повышенной температуре, вызывает изменения окраски и вкуса, в какой-то мере напоминающие эффект от длительной выдержки. В соответствующем разделе тома 3 описана техника искусственного созревания с учетом работ советских ученых по этому вопросу. Заслуживают внимания также некоторые монографии, посвященные этой проблеме (Синглтон, 1962; Димотаки-Кураку, 1966). В них приведена обильная библиография. Герасимов (1955) дал график (рис. 7.1), который наглядно показывает различные режимы термической обработки и ожидаемые превращения.
Следует различать нагревание в присутствии воздуха, которое дает эффект мадеризации, и нагревание без доступа воздуха в восстанавливающей среде. Эти способы применяют к различным типам вин. Например, вина с о-ва Мадейра хранят в бочках, находящихся в помещениях с температурой от 40 до 60°С в течение нескольких месяцев. Нагревание в присутствии воздуха ведет к повышению содержания ацетальдегида, ацеталей, видоизменяет полифенолы, которые выпадают в осадок. 

Рис. 7.1. Режимы термических обработок вин по данным Герасимова (1955): ΑΑ1 — начало мадеризации; АбБВ — режим мадеризации на воздухе; Аб1Б1В — режим для ликерных вин типа рансио с аэрацией; Α2б2Б3Β1 — режим ускоренного созревания столовых вин.

Этот способ нагревания применяют для ускорения созревания некоторых специальных вин, ликерных вин, имитаций типа Порто или Олоросо. Экспозиция крепленых вин в бутылках или в бочках на солнце, в сущности, не что иное, как длительная термическая обработка с доступом воздуха. Этот способ позволяет в короткие сроки придавать вину вкус Ранено. Когда стараются получить этот тип выдержки, можно повышать температуру и длительность нагревания, например, до 60 дней при 60°С.
Нагревание без доступа воздуха действует иначе. Окислительно-восстановительный потенциал понижается. Содержание ацетальдегида не изменяется, и это вещество не играет определяющей роли. Реакции, ответственные за улучшение вкусовых характеристик, по всей вероятности, протекают с участием полифенольных веществ, восстанавливающих сахаров, аминокислот. Этот способ можно применять к винам в резервуарах (способ Пла для сладких натуральных вин) или к винам в бутылках. Режим термической обработки зависит от типа вин. Температуры 40—45°С, поддерживаемые на протяжении нескольких недель, увеличивают органолептический возраст сладких натуральных вин на два года. Нагревание также способствует ускорению органолептической ассимиляции спирта, добавляемого при выработке этих вин. Таким путем они приобретают большую мягкость. Выдержка при температурах 20—25°С в течение нескольких недель после розлива в бутылки улучшает качество белых ликерных вин, букет которых развивается в результате явлений восстановления. Пребывание хорошего красного вина в бутылках в течение двух месяцев при температуре 18—19°С сводит на нет период «бутылочной болезни» и дает редокс-равновесие, которое при более низких температурах было бы достигнуто только за 1—2 года. Это превращение протекает тем легче, чем: лучше качество вин. Но, разумеется, такая обработка, как и всякий искусственный процесс, не может придать обрабатываемому вину тонкость, которую оно по своей природе не способно приобрести.