Процессы и аппараты производства шампанских вин

При непрерывном способе  брожение проводят в бродильных установках, состоящих из бродильных резервуаров  вместимостью 2000 дал каждый и пяти напорных баков. Бродильные резервуары соединены между собой системой трубопроводов, обеспечивающей переток  сбраживаемого сусла из резервуара в резервуар, заполнение и освобождение установки. Сбраживаемое сусло перетекает из резервуара в резервуар последовательно  под давлением образующегося  диоксида углерода. Брожение проводят при пониженной температуре, что  способствует лучшему осветлению и  сохранению букета.

3.2 Получение шампанских  вин

После полного прекращения  брожения молодое вино снимают с  осадка и объединяют в однородные партии. Виноматериалы, поступающие  на заводы шампанских вин, подвергают специальной обработке, состоящей  из целого ряда операций, выполняемых  в определенной последовательности. Виноматериалы обязательно подвергают деметаллизации и оклейке. После  перерыва проводят купаж вин разных сортов и возрастов для получения  смеси, отвечающей по химическому составу, аромату и вкусу требованиям  производства. Для лучшего осветления приготовленные кулажи оклеивают, обрабатывают холодом (при минус 5°С), фильтруют, а  затем из них удаляют кислород. С этой целью в купаж вводят разводку дрожжей, которые потребляют растворенный в вине кислород. Готовые  купажи до передачи на шампанизацию хранят в условиях, исключающих контакт  с воздухом.

Процесс шампанизации состоит  в естественном насыщении вина диоксидом  углерода путем вторичного алкогольного брожения и воздействия на составные  части вина ферментативных, химических и физико-химических процессов, развивающихся  при выдержке шампанского. Существует три способа проведения процесса шампанизации: бутылочный, резервуарный (периодический) и непрерывный. [6]

3.2.1 Производство  шампанского бутылочным способом

Состоит из следующих операций: приготовления тиражной смеси, розлива  тиражной смеси в бутылки (тираж), выдержки, переведения осадка на пробку (ремюаж), удаления осадка (дегоржаж), введения экспедиционного ликера, укупоривания, выдержки и оформления бутылок.

Технологическая схема приготовления  шампанского бутылочным способом может  быть представлена в следующем виде:

Этот способ отличается трудоемкостью, требует больших затрат ручного  труда, имеет продолжительность  производственного цикла до 3 лет  и приводит к повышенным потерям  вина. Несмотря на эти недостатки, способ бутылочной шампанизации вина сохраняется  до сих пор, так как он гарантирует  наиболее высокое качество продукта. В настоящее время этим способом производят Советское шампанское выдержанное, которое является эталоном шампанских вин, выпускаемых в России.

Приготовление тиражной смеси  – ответственный технологический  процесс. От состава тиражной смеси  и условий ее обработки существенно  зависят ход последующих процессов  и качество готового шампанского.

Тиражную смесь готовят  путем ввода в подготовленный для шампанизации виноматериал разводки дрожжей чистой культуры, растворов  танина и рыбьего клея в вине, а также тиражного ликера, представляющего  собой раствор сахарозы концентрацией 50% в виноматериале, подлежащем шампанизации. Вместо танина и рыбьего клея можно  использовать бентонит, который способствует образованию зернистого осадка. Тиражную смесь готовят в резервуарах, снабженных мешалками. Вместимость  тиражных резервуаров зависит от производительности завода и объема единовременно проводимого тиража. Сначала в резервуар загружают  кондиционный купаж, прошедший полный цикл обработки, и 10%-й спиртовой  раствор танина. Готовая перемешанная тиражная смесь должна содержать 10…12 об.% спирта, 2,2% сахара и иметь титруемую  кислотность 7…8 г/дм³. Тиражный ликер, рыбный клей, суспензию бентонита, разводку дрожжей чистой культуры и другие компоненты разливают в тщательно вымытые бутылки из толстостенного стекла и закрывают корковой или полиэтиленовой пробкой, которую закрепляют металлической скобой к венчику горлышка. Бутылки укладывают в штабеля в бродильном отделении.

Наиболее совершенным  способом является укладка бутылок  после тиража в контейнеры или  пакеты, закрепляемые гофрированными пластинами, вмещающие 500–1000 бутылок. Контейнеры и пакеты с бутылками  располагают горизонтальными рядами в несколько ярусов один над другим. Применение этого способа позволяет  более рационально использовать производственные площади и повысить уровень механизации.

Брожение ведут при  температуре 10…12°С в течение трех и более лет. Под действием  дрожжей, введенных при тираже, в  бутылках происходит медленное брожение с выделением СО₂. По мере брожения скапливающийся в свободном пространстве бутылки диоксид углерода создает высокое давление (около 400 кПа), в результате чего СО₂ растворяется в вине. Такое вино называют кюве. При выдержке кюве СО₂ вступает в физико-химическое взаимодействие с составными частями вина, переходя в связанную форму. Наличие диоксида углерода в связанной форме обеспечивает медленное и продолжительное выделение пузырьков СО₂ из вина, налитого в бокал. Это определяет игристые и пенистые свойства шампанского, его вкусовые и ароматические достоинства. В начальный период выдержки кюве в нем происходит размножение дрожжей, которые потребляют азотистые вещества вина. При отмирании дрожжевых клеток идет автолиз (распад под действием собственных ферментов), что приводит к обогащению вина аминокислотами, витаминами и другими продуктами, которые принимают участие в формировании специфичных дегустационных свойств шампанского.

Для получения прозрачного  вина после окончания срока выдержки проводят постепенное сведение дрожжевого осадка на пробку (ремюаж). Эту операцию осуществляют в специальных станках (пюпитрах), в которых бутылки  постепенно за 1,5…2 мес. переводят из горизонтального в почти вертикальное положение, что обеспечивает концентрацию осадка на пробке без взмучивания вина. Затем осадок из бутылки удаляют (дегордаж). Для уменьшения потери вина предварительно проводят замораживание. При снятии скобы осадок вместе с пробкой выталкивается из бутылки и сбрасывается в специальный сборник. В открытую бутылку сразу же вводят по объему экспедиционный ликер для корректировки содержания сахара в готовом шампанском. Экспедиционный ликер готовят растворением сахара в выдержанном высококачественном виноматериале с добавлением коньячного спирта и лимонной кислоты. Затем бутылки укупоривают полиэтиленовыми или корковыми пробками, закрепленными металлической уздечкой, и отправляют на контрольную выдержку в течение 10 сут. Шампанское, прошедшее контрольную выдержку, оформляют на специальных автоматах фольгой, этикеткой и кольереткой.

Обеспечивая высокое качество шампанского, бутылочный способ, однако, имеет серьезные недостатки: продолжительный  процесс, большой объем ручных операций, требующих высокой квалификации рабочих, потребность в большом  количестве производственных помещений  с постоянной температурой и др. [1]

3.2.2 Производство  шампанского резервуарным способом

Резервуарный способ шампанизации вина возник в конце XIX в. во Франции, где он применялся для производства низкосортных игристых вин. В нашей стране он внедрен промышленность в 1936 г. При этом именно в нашей стране он был научно обоснован, претерпел коренные изменения и стал основным в производстве игристых вин.

Проведение вторичного брожения по этому способу осуществляют не в бутылках, а в крупных металлических  резервуарах – акратофорах, оборудованных  специальной запорной арматурой  и приспособлениями для регулирования  температуры.

Существует две разновидности  резервуарного способа производства шампанского –периодический и непрерывный.

Наиболее прогрессивным  является непрерывный способ, который  разработан Г.Г. Агабальянцем, А.А. Мержанианом и С.А. Брусиловским. Он был внедрен в промышленность в 1954 г. Сущность способа заключается в том, что вторичное брожение проводят в батарее, состоящей из 6–8 последовательно соединенных акратофоров, в которых постоянно поддерживается избыточное давление СО₂ на уровне 0,50 МПа. Температуру процесса брожения регулируют с помощью хладоносителя, автоматически подаваемого в рубашки аппаратов. Последний акратофор в батарее выполняет роль биогенератора из-за своих конструктивных особенностей. В нем установлена насадка из керамических отрезков труб, на которых задерживается часть дрожжей, подвергающихся естественному бескислородному автолизу. Проходя в течение 36 ч через биогенератор шампанизированное вино обогащается биологически активными веществами дрожжевых клеток.

Из батареи вино с кондициями брюта поступает на охладитель. Как  подчеркивалось ранее, обработка холодом  способствует стабилизации вина против выпадения винного камня, уменьшению потерь СО₂ в процессе фасования и более полному сохранению типичных качеств игристого вина.

В последнее время вместо батарейной установки применяют  разработанные советскими учеными  многокамерные одноемкостные бродильные аппараты и крупногабаритные акратофоры с насадками, позволяющими проводить  ускоренную шампанизацию в условиях сверхвысоких концентраций дрожжевых  клеток.

Основным способом получения  шампанского в России является непрерывная  шампанизация в потоке, осуществляемая на линиях шампанских вин.

Как видно из схемы, в бродильную батарею, состоящую из 6…8 последовательно  соединенных аппаратов (акратофоров) 6 вместимостью 500…1000 дал каждый, в  которых постоянно поддерживается избыточное давление 0,5 МПа, непрерывно подают приготавливаемые в потоке компоненты. Их готовят так же, как и для  бутылочного метода: обескислороженный  купаж нагревают до 50…60°С, вносят ликер до содержания сахара 2,2% и  направляют в напорный резервуар 1. Там его смешивают в потоке с дрожжевой разводкой, подаваемой из аппаратов 2, и направляют в бродильные аппараты 3. Последний бродильный аппарат  в батарее выполняет роль биогенератора: он заполнен насадкой из керамических обрезков труб, на которых задерживается  часть дрожжей, подвергающаяся естественному  бескислородному автолизу. Вино, подвергаемое шампанизации, проходит через биогенератор в течение 36 ч, обогащаясь биологически активными веществами дрожжевых клеток. Загрузка бродильной батареи начинается с биогенератора с интервалом в 2…3 сут., а заканчивается первым бродильным аппаратом. После выбраживания до требуемого уровня с помощью диоксида углерода создают необходимое давление и устанавливают непрерывный поток сбраживаемой смеси. Шампанизацию проводят при температуре 15°С. Выходящее из биогенератора вино, обогащенное продуктами жизнедеятельности дрожжей, охлаждают в теплообменниках до -3…4°С, смешивают с экспедиционным ликером, подаваемым из резервуаров, выдерживают в термосах-резервуарах. Готовое шампанское подают на фильтр, а затем на розлив.

Эта принципиально новая  технология шампанизации, разработанная  в бывшем Советском Союзе, позволила  с одновременным улучшением качества шампанского сократить длительность технологического цикла с 3 лет до 3 нед, в несколько раз снизить  затраты высококвалифицированного ручного труда. Этот метод широко используется не только в России, но и за рубежом. [1,5,8]

Игристые вина. Получают путем вторичного алкогольного брожения сухих и крепленых виноматериалов в герметически закрытых сосудах по технологии, утвержденной для каждого наименования вина.

Цимлянское игристое вырабатывают на Дону из сухих (содержание спирта 11…12 об.%, сахара – 0,2%) и крепленых (содержание спирта 12…13 об.%, сахара-12… 18%) виноматериалов, полученных из винограда Плечистик, Буланый и др. Шампанизацию проводят непрерывным способом.

Игристые мускаты вырабатывают из ароматического винограда мускатных  сортов без добавления сахарозы. Купаж  получают смешиванием спиртованного  виноматериала (мистеля) с шампанским виноматериалом. Процесс шампанизации проводят резервуарным периодическим  способом при температуре не выше 18°С. Игристые мускаты содержат 11,5 об.% спирта и 9…12% сахара, хорошо пенятся, отличаются своеобразными ароматом и вкусом.

Газированные (шипучие) вина. Получают искусственным насыщением диоксидом углерода осветленных вин, прошедших технологическую обработку. Введенный диоксид углерода только растворяется в вине и не вступает в физико-химическое взаимодействие с составными частями вина, что обусловливает быстрое обильное выделение СО₂ при открывании бутылки. Вкус шипучих вин имеет неприятную остроту, свойственную газированным напиткам. Представителями шипучих вин являются Гуниб, Машук, Салют и др. [1]

4. Производственные помещения

Особенности технологии виноделия  требуют специально приспособленных  помещений: зданий, подвалов, площадок с навесами и т.д.

В производственных помещениях размещают технологическое оборудование для переработки винограда и  других технологических процессов  и емкости различного технологического назначения: для осветления и брожения сусла, хранения и выдержки виноматериалов, а так же продуктов переработки  вторичных ресурсов. Кроме того, на заводах имеются здания и сооружения вспомогательного назначения, в которых  размещаются котельные, компрессорные, механические мастерские, а также  бытовые, лабораторные и административные здания и складские помещения.

Типовые винзаводы первичной  переработки (винодельни) строятся различной  производительности, с расчетом на переработку 50, 100 т и более винограда  в сутки.

Завод первичного виноделия  состоит из нескольких отделений (цехов). Помещения эти следующие:

-  сырьевая площадка, где производится прием и при необходимости сортировка винограда.

-  давильное отделение, в котором устанавливаются оборудование для осуществления процессов получения основных полуфабрикатов – мезги и сусла – и транспортные средства (трубопроводы с запорной арматурой, транспортеры, конвейеры, насосы) для перемещения получаемых полуфабрикатов и отходов виноделия (гребни, выжимка, гущевые осадки), на этих же машинах в большинстве случаев отделяют и гребни.