6.7.3 Производство вина и спиртсодержащих продуктов

Биотехнология позволяет получать большое разнообразие алко- гольсодержащих напитков. Из традиционных алкогольных напитков, можно упомянуть русский хлебный квас, содержащий менее 0,5% эта- нола, популярный в Японии алкогольный продукт саке с содержанием этанола от 12% до 24%, таэте - алкогольный напиток, приготовляе- мый из молока и с давних пор применяемый в Скандинавских странах - содержит менее 2% этанола, а также большое разнообразие француз- ских, испанских и других вин. Спиртовое брожение лежит в основе виноделия.

136

Вино – исключительно сложный напиток. Вино не является про- стым спиртовым раствором. На сегодняшний день определены и изме- рены около шестисот его составляющих. Оно содержит большое коли- чество летучих и нелетучих веществ, пропорции которых различны в зависимости от разнообразия почв, сортов винограда, солнца. В винах, кроме этанола, содержатся: белки, пигменты, неорганические соли, ле- тучие и нелетучие органические кислоты, танин, в некоторых сортах - углеводы, глицерин.

1-весы для солода; 2-солододробилка; 3-заторный/сусловарочный ко-

тел; 4-фильтрационный чан; 5-вирпул; 6-холодильник для сусла;

7-вентилятор для сусла; 8-бродильные и лагерные танки; 9-фильтр для пива; 10-напорный танк; 11-стойка для продажи пива; 12-наполнение

сифонов; 13-розлив пива в бочки; 14-насос; 15-танк CIP; 21-выработка

пара; 22-компрессор сжатого воздуха; 23-холодильник для произ- водства ледяной воды; 24-конденсатор испарений; 25-танк горячей во- ды; А-холодная вода; В-горячая вода; С-хмель; D-дробина; E-труб; F- дрожжи; G-кизельгур; H-сжатый воздух; I-ледяная вода.

Рисунок 34 - Схема технологического процесса ресторанного мини-пивзавода

Употребление вина дает организму добавочное количество пита-

тельных и энергетических веществ. Сопутствующие алкоголю по-

137

лезные компоненты содержатся больше в красных винах, чем в белых. Вино улучшает обмен липидов, способствует правильному балансу ли- попротеидов в крови, что является профилактикой атеросклероза, улучшает пищеварение и обмен веществ. В основе виноделия лежит спиртовое брожение. Вина обычно получают из сока спелого неиспор- ченного винограда, отделенного или неотделенного от мезги. Индук- торами брожения являются различные расы Saccharomyces cerevisiae.

Вина классифицируют по-разному. Различают: сортовые - по сорту винограда, купажные - из смеси сортов; сладкие и сухие - по содержанию сахара; натуральные и крепленые, столовые и десерт- ные - по содержанию спирта; игристые и неигристые - по содер- жанию - углекислоты; белые и красные - по цвету; ординарные и марочные - по срокам выдержки. В сухом вине сахар фактически полностью сброжен, а если он имеется, то в таком количестве, что не ощущается на вкус. В сладких винах сахар ощущается на вкус. Нату- ральные вина содержат, как правило, от 9% до 11% этанола, реже—

13%. В крепленые сухие вина добавляют коньяк или винный спирт. Столовые вина содержат менее 14% спирта, десертные - более 14% (в среднем около 20%) и некоторое количество сахара. Игристые вина

содержат значительное количество диоксида углерода, образующегося

при дображивании вина в толстостенных сосудах или добавляемого к натуральным винам; к игристым относят шампанское - продукт вто- ричного брожения вина, когда к недобродившему вину перед розливом

в герметизированные бутылки добавляют ликер до содержания сахара

2,2%. Вина, выпускаемые в продажу на первом году после изготовле- ния, называют ординарными, а выдержанные не менее 1,5 лет и сохра- няющие свои высокие качества - марочными. Известны так называе- мые плодовые вина (кроме виноградных), получаемых при спиртовом брожении соков зрелых плодов: ягодное, яблочное и др.

Некоторые технологические аспекты виноделия.

Различают пять этапов изготовления вин: образование, фор- мирование, созревание, старение, отмирание. Такое деление услов- но, поскольку четкое разграничение этапов при изготовлении вина осуществить трудно. Спиртовое брожение длится 9–15 дней, иногда до трех недель, при строго контролируемой температуре – не выше +30

⁰С. Дорогое вино выдерживается в погребе в дубовых бочках, при-

дающих ему дополнительные ароматы. Старение длится от 1 до 2х лет

и более. После выдержки вино осветляют при помощи «оклейки»: в него вводят казеин и яичный белок, образующие нерастворимый оса-

138

док с нежелательными веществами. Затем вино пропускают через ме-

ханический фильтр и разливают по бутылкам.

Белые вина получают как из белого, так и из красного винограда. Основное отличие производства белых вин заключается в том, что раз- давленные ягоды прессуют до брожения, и сусло бродит без кожицы. Температура брожение от +13⁰С до +20⁰С.

Розовое вино изготавливается из красного винограда, при этом сусло остается в контакте с кожицей несколько часов, затем ее отделя- ют. В вине непрерывно совершаются сложные физико-химические и биохимические процессы.

Важное значение среди процессов формирования вина отводится яблочно-молочнокислому брожению, в результате которого в винах, богатых яблочной кислотой, исчезает резкая «зеленая» кислотность и вкус их становится более мягким и гармоничным. При формировании вина продолжаются автолитические процессы, следствием которых яв- ляется обогащение молодого вина продуктами распада дрожжей–азо- тистыми веществами, полисахаридами, липидами, витаминами, фер- ментами (протеиназы, фруктофуранозидазы, эстеразы) и др. За период созревания вина им потребляется кислорода от 20 мг/дм³ до 200 мг/дм³. В процессе созревания вина активность ферментов постепенно снижается. Содержание витаминов и минеральных веществ в результа-

те их частичного окисления уменьшается. В состав бродильных отде- лений винзаводов входят отстойники, бродильные аппараты, аппараты для приготовления чистой культуры и разводки дрожжей, представ- ляющие собой резервуары, оснащенные мешалками, теплообменными элементами в виде рубашек, змеевиков и прочие реакторы, сульфито- дозаторы, смесители и др. (рис.35).

На виноградных ягодах поселяются различные микроорганизмы

(дрожжи, нитчатые грибы, бактерии), которые необходимо подавить, так как в противном случае будет трудно гарантировать получение ви- на высокого качества. Как ингибитор микробов - контаминантов давно

и эффективно используют сернистый газ или сульфит, например, в ви-

де метабисульфита калия (примерно от 0,1% до 0,2% SO₂), не подав- ляющих производственный штамм дрожжей в его активную фазу. Па- стеризация здесь оказывается менее благоприятной. Концентрация са- хара в винограде - важный фактор для ферментации (концентрация его

в сусле выше 28% будет тормозить брожение). Определенную роль иг-

рают исходное значение рН и температура.

139

1-кран; 2-обратный клапан; 3- насос; 4- бродильные резервуары;

5-рубашки; 6-поплавковое реле; 7- контактное реле; 8,14,18-газовые трубы; 9-труба подъема сусла;10-переточный бак; 11-гидравлический запор; 12-переливная труба; 13, 20-сливные трубы; 15-соленоидный вентиль; 16-трубная крестовина; 17-сливной бак; 19-труба для отвода виноматериала.

Рисунок 35 - Бродильная установка производства вина

Чтобы избежать повышенной кислотности готового вина, рН сусла необходимо поддерживать не ниже 3,6; оптимальная температу- ра для большинства рас дрожжей от 27 ⁰С до 29 ⁰С, но есть и психро- фильные виды, сбраживающие виноградное сусло при 10 ⁰С. При низ- кой температуре и медленном брожении формируется более яркий бу- кет вина, чем при кратковременном брожении и повышенной темпера- туре.

Аэрирование сусла возможно и целесообразно в самом начале процесса, чтобы быстрее наросла биомасса клеток для ведения после- дующего анаэробного процесса. Количество привносимой в сусло сус- пензии дрожжей обычно составляет 1% по объему.

В случае применения биореакторов больших емкостей для произ- водства столовых вин бродящий сок принудительно охлаждают, ис- пользуя теплообменники, змеевики или другие устройства. Мезга (обо-

лочки виноградных ягод, семена, частички стеблей и т. п.) привносит

140

определенные сложности в связи с теплообменом при брожении - об-

разование "шапки".

Очистка вин, при естественном хранен и созревании, не всегда завершается его полным осветлением. В этих случаях используется очистка путем осветления, старения и созревания до розлива в бутыл-

ки. Дополнением к осветлению является фильтрация (в том числе - сте-

рилизующая), пастеризация, охлаждение - для удаления винного камня

и коллоидов.