Глава 3. Ферментация сырья

3.1. Дробление сырья (яблок, виноградной ягоды)

При этом происходит нарушение метаболизма клеток виноградной ягоды (яблока), а также ферментативных процессов, протекающих в клетке. В результате этого происходит отмирание клеток, атака кислорода воздуха и окисление всех компонентов. Далее идет диффузия из кожицы различных веществ (ароматообразующих, красящих, фенольных веществ).

Обычно при отмирании клеток начинается активизация гидролитических ферментов и идет гидролиз биополимеров: в первую очередь белков.

При этом активизируется неуправляемый процесс, происходящий в разрушенной виноградной ягоде - мацерация.

При мацерации интенсивно растворяется кислород воздуха, с другой стороны, для предотвращения ОВ - процессов в вино вводят SO₂, так как клеточные стенки начинают отмирать; при этом из кожицы в сок переходят различные компоненты.

Также происходит процесс адсорбции на поверхности ягоды, так как микроповерхность кожицы достаточно развита, на ней адсорбируются некоторые биополимеры. Химические и биихимические реакции на данной стадии очень разнообразны.

ПФО - катализирует реакции окисления ортодифенолов в хиноны (реакции см. раздел "Ферменты"). На данной стадии практически все ферменты являются очень активными. Для пероксидазы создаются великолепные условия, так как в вино проникает кислород воздуха (при этом образуется перекись водорода - субстрат, которым она атакует все вещетсва, содержащиеся в винограде).Аскорбатоксидаза имеет большое значение в соковом производстве. Ненасыщенные вещества окисляются не только ферментативным путем.

При окислении ненасыщенных соединений образуются органические перекиси, содержащие очень активный атомарный кислород; который вызывает цепную реакцию окисления.

Очень активно идут гидролитичесике процессы разложения различных веществ- белков, сахарозы, гликозидов.

Также происходят взаимопревращения органических веществ и АМК. Данные превращения исследовал академик Дурмишидзе (используя меченые атомы он показал, что углеродные атомы, входящие в состав АМК, переходят при данной стадии в другие органические соединения).

Следует отметить, что данная стадия очень сложная и очень активная. При ее прохождении очень сильно изменяется состав соков (неокрашенный сок становится окрашенным через несколько часов).

После периода мацерации (который может длиться минуты-часы-сутки) мезгу отпрессовывают и получают сок - сусло, которое в технологии некоторых вин обычно направляется на отстой.

Наряду с этим вводят SO2. При отстое образуются белково-танатные комплексы. Сок также содержит взвешенные частицы, которые через некоторое время осаждаются (происходит осветление сока). Обычно отстой длится 12-24 часа.

Большая часть ферментов остается на твердых частях винограда, а в сок переходит некоторая их часть.

Дробление.

Классический метод дробления - ногами.

Однако, наиболее распротраненый метод - прессование; виноград загружают в прессы различной конструкции и прессуют (виноград дробится).

В нашей стране наиболее распространены валковые и центробежные дробилки.

Следует омтетить, что процессы при разных видах дробления протекают по-разному. Разница во времени также влияет на различные типы реакций - химичесике, биохимические и т.д.

3.2. Мацерация

Мацерация мезги имеет очень много технологичесикх решений.

Белые сорта винограда

1. Для столовых вин мацерация может длиться от нескольких минут до нескольких часов.

2. Для шампанских виноматериалов процесс мацерации осуществляется в присутствии гребней винограда (виноград прессуют вместе с гребнями) и также длится от нескольких минут до нескольких часов.

3. При переработке на коньячные виноматериалы существует одна отличительная особенность - запрещено вводить сернистый ангидрид на любой стадии производства коньяка (так как он разъедает медные кубовые аппараты, и кроме того образуются вещества неприятного запаха - меркаптаны).

4. Получение крепленых вин. По классическому методу - мацерация занимает продолжительное время 1-2 суток. Однако в технологии некоторых крепленых вин мацерацию совмещают со спиртованием (одна из вариаций - подбраживание мезги) - добавлением в мезгу спирта (спирт является сильным экстрагентом). Также может использоваться тепловая мацерация (подогрев мезги) с целью усиления экстракции всех веществ из кожицы винограда.

5. В технологии кахетинских вин процесс мацерации обладает следующей особенностью - протекает процесс мацерации одновременно с процессом брожения в присутствии гребней.

Красные сорта винограда

Для красных сортов вингорада, главным образом, мацерация - брожение мезги в течение нескольких суток, с целью наибольшего извлечения красящих веществ из виноградной ягоды.

Процесс брожения осуществляется следующими способами:

1. Брожение мезги в отсутствии гребней.

2. Сбраживание с гребнями.

Существует процесс термовинификации - тепловая обработка мезги. Производят также экстрагирование мезги бродящим суслом с целью извлечения красящих веществ и т.д.

На западе особое место занимают вина “Божоле”. При их производстве используется процесс углекислотной мацерации - виноград засыпают в резервуар и за счет давления верхних слоев винограда на нижние происходит раздавливание нижних слоев. При этом выделяется сок, который начинает подбраживать с образованием СО₂. Этот процесс длится несколько дней.

Вина “Божоле” производятся во Франции. Механизм производства этого типа вин изучали французы. При брожении сока образуются анаэробные условия, механизм мацерации совершенно иной. В атмосфере СО₂ клетка не отмирает, происходят очень сложные биохимические реакции. Данные вина очень быстро созревают за счет такой технологии и обладают очень сильным фруктовым ароматом, очень свежие, легкие.

Следует отметить, что мацерация - важнейший процесс, позволяющий влиять на качество вин именно на этой стадии производства. Однако, для каждого типа вина существует определенный тип мацерации.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Какие процессы происходят на стадии ферментации сырья?

2. Опишите физико-химические и биохимические реакции, которые происходят при дроблении сырья?

3. В чем заключается процесс мацерации и какие изменения при этом происходят?

4. При помощи каких ферментов происходит гидролиз белков и пептидов?

5. Какой компонент вводится в сусло для предотвращения забраживания и окисления?

6. Какие физико-химические и биохимические реакции происходят при отстаивании сусла?

Тесты по теме:

1. Какие процессы не входят в стадию ферментации сырья?

А) Дробление; Б) Мацерация; В) Брожение сусла; Г) Отстой сусла.

2. Процесс разрыва клеточной стенки ягоды характерен для:

А) Отстаивания сусла; Б) Дроблении; В) Мацерации;

3. Окисление органических веществ происходит под действием:

А) Инвертазы; Б) Аскорбинатоксидазы; В) Гликозидов; Г) Пероксидазы.

4. Сернистый ангидрид не предотвращает от:

А) Образования кассов; Б) Преждевременного забраживания; В) От окисления; Г) От действия фермента полифенолоксидазы.