Брожение.
В основе виноделия лежит реакция спиртового брожения. Спиртовое брожение — химическая реакция брожения, осуществляемая дрожжами, в результате которой одна молекула глюкозы преобразуется в 2 молекулы этанола и в 2 молекулы углекислого газа.
Виноградное сусло, налитое в бочки или чаны и предоставленное влиянию теплого воздуха, начинает бродить, причём сахар, заключающийся в нем, разлагается на углекислоту и алкоголь. Пастер доказал, что при этом образуются ещё глицерин и янтарная кислота и что между количествами алкоголя и глицерина существует известное постоянное отношение, которое колеблется между 7 и 14,4, то есть на 100 частей алкоголя в вине приходятся минимум 7 и максимум 14,4 частей глицерина.
К спиртовому брожению способны как дрожжи, так и бактерии, так и низшие грибы. Из бактерий к спиртовому брожению приспособлен такой род, как Zymomonas, а также Erwinia amylovara, некоторые Sarcina. В Японии национальный напиток сакэ получают с применением низшего гриба Рода Aspergillus. Однако основными организмами для данной отрасли пищевой промышленности являются дрожжи родов Saccharomyces и Scizosaccharomyces.
На протяжении веков в виноделии использовались дикие штаммы микроорганизмов, средой обитания которых собственно и являлся виноград. Однако применение в данном процессе чистых культур микроорганизмов является более выгодным. Применение в виноделии чистых культур дрожжей относится к самому началу XX века. Культурные дрожжи имеют следующие преимущества: на 1-2 % образуют больше спирта; если дикие дрожжи едва переносят 15 % доли спирта, то чистые культуры дрожжей выдерживают до 18 %, при этом вина обретают стойкость к болезням; букет вина по своим показателям становится выше, чем при самоброжении; вина более богаты экстрактивными веществами. Расы чистых дрожжей также используются при производстве медовых вин для активизации брожения медового сусла, так как известно, что водный раствор пчелиного мёда самопроизвольно не забродит. Высокие органолептические достоинства десертных медовых вин обеспечивают питательные и целебные компоненты сусла: цветочная пыльца (пчелиная обножка), шишки хмеля, пряности, коренья и ягоды.
Также необходимо добавить, что скрупулёзный выбор культуры дрожжей обуславливается их уникальными метаболическими особенностями, которые придают окончательному продукту часть вкуса и органолептических свойств, т. е. для каждого сорта вина культура дрожжей строго индивидуальна.
Количество дрожжей, которыми обусловливается правильное и полное брожение, находится в зависимости как от качества самого сусла, так и от более или менее продолжительного доступа воздуха, температуры окружающей среды и т. п. Сусло, полученное из не вполне созревшего винограда или из винограда, растущего на хорошо удобренной или тучной почве, также оставленное некоторое время с кожурой, бурнее и совершеннее бродит. Воздух, или, вернее, кислород воздуха благотворно действует на брожение до тех пор, пока в сусле находится ещё много питательных веществ; по мере израсходования последних образуются крайне мелкие дрожжевые клеточки, служащие потом причиной долгого сохранения в вине мути. Быстрому ходу брожения можно в значительной степени способствовать периодическим взмешиванием дрожжей, которые, оседая на дно, не в состоянии проявить полной своей энергии, а нижние слои почти не функционируют. Взмешивать сусло можно цепью, лопатами, а ещё лучше — набросать в него немного здоровых цельных ягод винограда. При этом сусло постоянно и автоматически перемешивается: ягоды, подымаясь в бродящей жидкости вверх, нарушают связь между клеточками и увлекают за собой дрожжи. С целью ускорения брожения сусло иногда проветривают, то есть вводят в него воздух. Это достигается или перемешиванием веслами или тому подобными приёмами, или же особым аппаратом,
Брожение сусла красного винограда производится или в больших бочках, или конических чанах, причём и те и другие могут быть закрытые и открытые.
При открытом брожении мезга вскоре всплывает на поверхность жидкости, образуя так называемую шапку. Шапка во избежание окисления при сообщении с воздухом должна быть время от времени погружаема в жидкость. При таком способе действия вино интенсивнее окрашивается и брожение бывает полнее. Взмешивание мезги или погружение шапки, производимое с помощью длинных палок или весел, даёт успешные результаты, но также требует постоянного, днем и ночью, наблюдения за бочками; соприкосновение же шапки с воздухом может повлечь за собой порчу сусла (появление уксусной кислоты), а недостаточно частое погружение шапки лишает вино известной (подчас значительной) доли красящего вещества.
При закрытом брожении мезга удерживается в сусле с помощью ложного (продырявленного) дна; иногда таких доньев вставляется в чан несколько. Способ этот даёт весьма удовлетворительные результаты.
Спрос вин терпких, то есть богатых более или менее содержанием дубильных веществ, удовлетворяется на практике нередко тем, что красное вино оставляют долгое время с кожурой; но вследствие опасности, которой подвергается вино, способ этот не может быть назван рациональным. Предпочтительнее в подобных случаях пользоваться вытяжкой из цельных виноградных косточек. Правда, размельченные косточки дают настой более крепкий, но зато вино потом труднее очищается; вытяжка из гребней, особенно не вполне созревших, сообщает вину неприятный вкус. После того, как бурное брожение вина прекратилось и температура его почти что сравнялась с температурой окружающего воздуха, вино начинает успокаиваться и на дне бочки накапливаются дрожжи, винный камень и другие вещества. Отделение вина от осадка составляет вполне необходимый приём, которому подвергается молодое вино. Дрожжи по прекращении брожения, если не своевременно отделены от вина, медленно разлагаясь, могут вызвать порчу вина. Отсюда следует важность своевременного спускания вина с дрожжей. И действительно, везде, где только вино вовремя спускается с дрожжей, там и вина сравнительно хороши; наоборот, в местностях, в которых существует обыкновение только весной, или лишь летом, или даже вовсе не сливать вина с дрожжей, находим мы обыкновенно и вина плохого достоинства. Раннее, как и позднее спускание вина ведёт к одинаково вредным последствиям — к ухудшению качества вина. В молодом вине, спущенном с дрожжей, наступает так называемое тихое брожение, продолжающееся иногда довольно долго (2—3 г.), ибо редко условия брожения бывают настолько благоприятны, чтобы произошло полное разложение сахара, заключающегося в сусле. Мы не говорим здесь о крепких ликерных винах, брожение которых прекращается по образовании в них 15—16° спирта. Объясняется это тем, что при таком количестве спирта жизнедеятельность дрожжевых клеточек становится уже невозможной. Так как бочку, в которой идёт брожение, хотя и весьма слабое, нельзя забить наглухо, а между тем излишний доступ воздуха может вызвать порчу вина, то в погребном хозяйстве пользуются особыми аппаратами, бродильными шпунтами, с помощью которых легко удаляется образующаяся в бочке углекислота и вино защищается от вредного влияния воздуха.
Во время тихого брожения идёт медленное разложение остатка сахара и постепенное, как сказано выше, оседание дрожжей и винного камня на дно бочки, и вино начинает понемногу осветляться. По прошествии известного времени светлое вино переливают в другую, слабо окуренную серой бочку. Переливкой вина преследуются две цели: во-1-х) осаждение и удаление белковых веществ и, во-2-х) образование в вине хорошего вкуса. Прозрачное вначале вино, подвергаясь при переливке продолжительному действию воздуха, спустя 4 —5 дней делается мутным вследствие выделения белков. Потом начинает вновь очищаться. Переливку вина повторяют более или менее часто, обыкновенно же не менее трёх раз (в декабре или январе, марте или апреле и раз осенью). Перелитое вино следует сохранять в погребе, температура которого не падает зимой ниже 9—10°.
В числе факторов, существенным образом влияющих на брожение вина, первое место занимает температура: сусло, перебродившее при температуре погреба в 15—20 °C (12—16° Р.), даёт лучшее по качеству вино.
Температура сусла до и во время брожения, достоинство сусла и размеры бочки, в которую оно налито, должны быть приняты в соображение:
сусло холодное или богатое сахаром и маленькие бочки требуют и температуру окружающего воздуха высшую — подвал должен быть нагрет до 20 °C = 16° Р.;
наоборот, можно довольствоваться 15 °C = 12° Р., когда температура сусла выше 12 °C = 9°,6 Р. или сусло кислое, вообще плохого качества (такое сусло, как это мы увидим ниже, бурнее бродит и обладает большей силой самонагревания), наконец, когда брожение происходит в больших бочках;
низкая температура (9—10 °C) погреба задерживает брожение;
высокая же (25—30 °C), иногда полезная в начале брожения, может принести вред, когда образовалось в сусле несколько процентов алкоголя.