Производство шампанского

Если же количество введенного в вино при тираже сахара окажется в избытке, последствия могут оказаться тяжелыми: образовавшийся при сбраживании сахара СО₂ развивает давление в бутылках, превышающее их прочность. Следовательно разрыв бутылок.

2.4 Біохімічні чинники, що впливають на формування ігристих вин.

Багато компонентів виноматеріалів, переходячи в шампанське, беруть участь в складанні його смаку і букету. Інтенсивність і спрямованість біохімічних процесів формування шампанського залежить від активності ферментів, змісту окремих хімічних речовин, рН, ОВ-потенціалу у виноматеріалі. Солі важких металів, діоксид сірки, фенольні і інші з'єднання, присутні у купажі, можуть інгібірувати або активувати ферменти як при бродінні, так і при витримці. Вуглеводи, органічні кислоти, азотисті речовини і інші компоненти виноматеріалів беруть участь в регуляції біосинтезу ферментів дріжджів і вина.

Роль окремих чинників в процесах формування ігристих вин.

Виноматеріали. Склад їх відрізняється різноманіттям. У них присутні азотисті речовини, ферменти, фенольні, фосфорні, ароматоутворюючі і інші з'єднання.

Ферменти, що функціонують в шампанських виноматеріалах, відносяться до 2-х класів: оксидоредуктаз і гідролаз. Виявлені у винах малат-, глютамат-, аланін-, сукцинат-, лактатдегідрогеназа беруть участь в транспорті водню і відновленні компонетів букету і смаку. Гідроліз білкових речовин каталізує у вині протеіназою і пептидазою. Ці ферменти розрізняються за оптимальними умовами дії. Протеіназна активність переважає над пептидазною. Висока активність у виноматеріалах і шампанському β-фруктофуранозідази, яка прискорює інверсію сахарози, синтезує в шампанських винах β-етілфруктозід. У винах знайдені гідролази, що каталізують синтез етилових ефірів капроновою, каприловою, молочною і інших карбонових кислот і ще беруть участь у формуванні смаку і букету виноматеріалів і шампанського.

Азотисті речовини представлені білками, пептидами, амінокислотами, меланоідінами, пуриновими і пірімідіновими основами, аміаком і ін. Ліофілізовані нативні  білки вина – у вигляді хлоп'їв речовина білого кольору, що включає декілька фракцій різної молекулярної маси. У білках переважають аланін, треонін, глютамінова і аспаргінова кислоти, глікокол і серін. Пептиди вина – аспаргінова і глютамінова кислоти, треонін, аланін, лейцин, ізолейцин, лізин, аргінін, гістидин, цистеїн. Пептідів у виноматеріалах – 12-60% загального змісту азотистих речовин. У ігристих винах присутні пептиди, що містять 5-30 амінокислот.

Фенольні сполуки беруть участь в ОВ процесах, взаємодіють з азотистими і іншими речовинами вина. Фенольні сполуки впливають на смак, колір, букет, прозорість вина. У найбільшій кількості у вині містяться флавоноїди, що включають катехіни, антоциани, лейкоантоциани, флавоноли, флавони. Полімерні поліфеноли - таніни, полімеризовані флавоноїди, лігнін. Катехіни – найбільш відновлені сполуки з флавоноїдів. Вони легко окислюються і полімеризуються.

Антоциани –  фарбувальні речовини, у винограді  вони у вигляді глікозидів і з'єднань з ароматичними і аліфатичними кислотами. Основною фарбувальною речовиною червоних сортів – моноглікозид мальвідіна. Антоциани легко полімеризуються, викликаючи появу коричнево-бурих відтінків.

Лейкоантоціани окислюються і полімеризуються. Полімери лейкоантоцианів викликають потемніння білих вин.

Таніни підсилюють забарвлення антоцианів, грають важливу роль в забарвленні витриманих червоних вин. Фенольні сполуки роблять великий вплив на метаболізм дріжджів.

Аромат визначається композицією числа пахучих з'єднань: етилацетату, ізоамілацетата, етілкапронату, етілкапрілату, ізобутанолу, ізоамілового спирту, ацетальдегіду і деяких інші, які містяться у всіх зразках  винного запаху. У шампанських виноматеріалах не повинно міститися більш 20мг/л вільного ацетальдегіду і більше 0,8 мг/л діацетилу, і підвищення їх викликає тони окисленності. Необхідно створювати умови для накопичення ферментів: дегідрогенази, гідролаз ефірів карбонових кислот; букетістих речовин: этіллактату, 2-фенілетилового спирту, висококиплячих етилових ефірів жирних кислот, терпенів. Негативний вплив на букет роблять: ізопентанол, ізобутанол.

У купажі необхідно обмежити зміст: ацетальдегіду, етілацетату, ізоамілового спирту, фенольних речовин, які погіршують властивості шампанського.

Дріжджі. Дріжджові клітини при автолізі виділяють у вино 40 компонентів, який обумовлює смак і букет вина, у тому числі дегідрогеназу, протеіназу, β-фруктофуранозідазу, естерази, 20 амінокислот, азотисті речовини, кислоторозчинні фосфорні з'єднання, манан, ліпіди. Таким чином при вторинному бродінні і пов'язаній з цим трансформації компонентів виноматеріалів формуються основні властивості шампанського.

Процес  шампанізації. З хімічних процесів при витримці шампанізованого вина в пляшках проходять реакції ОВ, терификація, карбоніламінні, полімеризації і поліконденсації. Скорочення витримки або виключення цього етапу призводить до того, що реакції протікають не повною мірою і не закінчуються процеси формування витриманих тонів в ігристих винах. Технологічні особливості процесу шампанізації роблять вирішальний вплив на біохімічні процеси формування ігристих вин.

      Закономірності біохімічних процесів при отриманні ігристих вин.

1) Біохімічні процеси, що відбуваються при мацерації винограду. Технологія переробки винограду на шампанські виноматеріали має ряд особливостей, від яких багато в чому залежить їх якість. Для вироблення шампанських виноматеріалів дозволені тільки 3 сорти: Шардоне, Піно чорний і Піно мен'е. Вважають, що ці сорти винограду забезпечують найбільш високу якість шампанського в нашій країні.

При пресуванні цілих  кетягів винограду за «шампанським способом» виключають подрібнення  складових частин кетяга, переходу з гребенів і шкірки таніну, поліфенолів, оксидази і інших речовин, внаслідок чого знижуються окислювальні процеси, утворюється менше зважених частинок. При виробництві мускатних виноматеріалів мезгу настоюють при певній температурі. Відбувається мацерація соку унаслідок автоліза кліток ягід, дифузія і екстракція масел.

Отримання червоних виноматеріалів – бродіння на мезги. Бродяче сусло збагачується дубільними, фарбувальними і іншими речовинами шкірки.

У технології кріплених виноматеріалів використовується прийом спиртування мезги. В цьому випадку додавання спирту до мезги обумовлює швидке відмирання клітин і покращує екстракцію ефірних масел винограду.

У винограді активні  протеінази, ендополіметилгалатуроназа, С_х-фермент і інші гідролітичні ферменти, які прискорюють розпад внутріклітинних структур ягід, унаслідок чого екстрактні речовини і ефірні масла переходять в сік. При мацерації мезги сік збагачується терпенами.

2) Процеси, що протікають при відстоюванні сусла: осідання обривків ягоди, зважених частинок, розчинення кисню в соку; фізико-хімічні процеси – взаємодія дубільних речовин з білками, коагуляція білків, адсорбція частинками, що осідають, різних компонентів, дифузію дубільних, фарбувальних речовин, ефірних масел, азотистих речовин із зважених частинок в сік. До хімічних і біохімічних процесів відносяться окислення поліфенолів під дією поліфенолоксідази, окислення аскорбінової кислоти під дією аскорбінатоксидази, окислення різних органічних речовин (кислот, поліфенолів, спиртів) під дією пероксідази, окислення киснем повітря ненасичених компонентів вина (редуктонів) з утворенням перекисів, гідролаз білкових речовин під дію протеіназ, гідроліз пектинових речовин, що прискорюється пектинолітичними ферментами, гідроліз глікозидів під дією глікозідаз, взаємоперетворення органічних кислот.

При сульфітації сусла  інтенсивність ферментативних процесів знижується. SO₂ – інгібітор ферментів, антіоксидант (запобігає окислювальним процесам), антисептик (запобігає розвитку мікрофлори). Якщо не проводити сульфітацію, відбуваються окислювальні процеси: окислення поліфенолів в хінони, окислення ненасичених сполук в перекисі, утворення пероксиду водню і окислення ним за участю пероксідази органічних кислот, амінокислот, поліфенолів і інш. На початку в суслі міститься багато редуктонів. По мірі окислення редуктонів, все менше стає відновлених форм, накопичуються хінони, які полімеризуються і дають темнофарбовані продукти, що конденсуються, які додають суслу буре забарвлення, а шампанський матеріал зниженої якості.

Бентоніт викликає осадження білкових речовин, ферментів виноградного сусла, унаслідок чого знижується інтенсивність ферментативних процесів.

При відстоюванні сусло  має тонший і інтенсивніший аромат, менш забарвлений, містить менше  поліфенолів, заліза, оксидази, вищих  спиртів, більше ефірів.

Ферментні процеси при відстоюванні сусла. При отриманні шампанських виноматеріалів відбуваються складні біохімічні і фізико-хімічні перетворення. Вже в процесі додавання винограду починаються інтенсивні біохімічні реакції. Якщо в непошкоджених клітинах ферментні системи локалізовані на окремих структурах і регуляція ферментів здійснюється шляхом зв'язку з внутріклітинними органоїдами і компонентами, то після розчавлювання порушується структура і спрямування ферментативних процесів. В результаті ліквідації координованих зв'язків між окремими частинами виноградної ягоди клітки тканин починають відмирати, змінюється проникненість плазми, полегшується дифузія розчинених речовин з клітки в сік, під дією активних ферментів виникають автолітичні процеси, що впливають на склад виноградного соку. З ягоди в сусло переходять дубільні, фарбувальні, азотисті речовини, оксидаза. При тривалому контакті сусла з мезгою збільшується активність окислювальних ферментів. Проникнення О₂ в сусло і наявність о-ДФО викликає окислювальні процеси – прискорює окислення поліфенолів сусла в хінони. Коли в суслі є аскорбінова кислота, хінони нею відновлюються і суслу збережуть нормальний зеленуватий колір, але коли аскорбінова кислота окислюється, хінони, які утворились, полімеризуються з утворенням продуктів, що додають суслу коричневий колір. Для видалення о-ДФО – обробляють сусло бентонітом. При проведенні відстоювання з сульфітацією о-ДФО в найменшій мірі переходить у вино. Концентрація вільних радикалів в суслі зростає при додаванні гідросульфіта Na (120мг/л), що свідчить про відновні процеси, що йдуть. При відстоюванні сусла протікають вільнорадикальні реакції, в результаті яких утворюються продукти по хімічній природі схожі на похідні поліфенолів, які окислюються активними ферментами – поліфенолоксидаза (о-ДФО). Для запобігання дії його використовують сульфітування сусла.

При відстоюванні сусла  протікають гідролітичні процеси, які  каталізуються присутніми у винограді  гідролазами: БФФ, протеіназа (каталізує  гідроліз білкових речовин, тому прискорюються процеси освітлення). В процесі відстоювання змісту азотистих речовин в суслі зменшується унаслідок випадіння в осад білків. Виноматеріали отримують з сусла після відстоювання, містять менше кількості Fe, фенольних речовин, оксидази. Забарвлення його світле, стабільне, аромат тонкий і інтенсивний, знижується концентрація вищих спиртів і накопичення ефірів, сповільнюється бродіння, оскільки віддаляються частина дріжджей і зважених частинок.

3) Процеси, що протікають при бродінні сусла. Більшість речовин, яка накопичується у вині, синтезуються  і виділяються дріжджами. Дріжджі, що розмножуються, споживають азотисті речовини, асимілюють АК, вітаміни, адсорбують білки і ферменти винограду. У перший період бродіння концентрація більшості компонентів сусла знижується. У другій половині вміст ряду компонентів в бродячому суслі зростає. При бродінні активність більшості ферментів сусла знижується унаслідок адсорбції їх дріжджами, що розмножуються. До кінця бродіння з кліток в середу переходять багато ферментів.

Важливе значення мають  при бродінні естерази, під дією яких синтезуються етилові і інші ефіри жирних кислот. При дезамінуванні  АК дріжджами синтезуються вищі спирти і жирні кислоти. Утворення основних, вторинних і побічних продуктів бродіння істотно трансформує смак і аромат бродячого сусла. Важливу роль при цьому грають вид дріжджів, умови бродіння і склад сировини.

Зміст фенольних речовин  істотно залежить від режиму бродіння. При отриманні червоних виноматеріалів бродінням мезги оптимальною є t=28-32˚С.

В процесі бродіння сусла  ряд компонентів ефірних масел  винограду випаровується разом  з СО₂, деякі трансформуються. В ході бродіння зникають гексенол, гексаналь, ацетоксібутаналь. Альдегіди (метилфурфурол, бензальдегід, коричний, фенілоцтовий, ізомасляний, масляний, ізовалеріяновий, гептиловий) перетворюються на спирти.

У шампанських виноматеріалах загальне число ароматоутворюючих з'єднань знижується в процесі бродіння з 42 до 30. Сумарна маса компонентів ефірних масел збільшується в 20-30 разів. При бродінні зменшується зміст гераніолу, a-терпинеолу, неролу, ліналоола. З'являються фарнезол, етіллактат, етілсукцинат, етілкаприлат, етіллаурат, етілміристат, сильно збільшується кількість етилацетату, ізоамілового спирту, 2,3-бутандіолу, ацетату 2-фенілетилового спирту, 2-фенілетилового спирту; гліцерин, оцтовий альдегід, піровиноградна кислота, оцтова, янтарна, лимонна, молочна кислоти.

4) Процеси, що протікають при обробці виноматеріалів. Основна вимога до процесів обробки виноматеріалів – запобігання їх аерації, т.я. це викликає глибокі, необоротні зміни складу компонентів букету. При аерації і окислення знижується концентрація, етіллактата, етілкапроната і ін. Накопичуються ацетальдегід і діетиловий спирт. Присутні в парах складні ефіри в певній концентрації додають м'якість і гармонійність букету і смаку вина. При окисленні  виноматеріала збільшується оцтового, ізомасляного, ізовалеріянового альдегідів, зменшується ізобутілового, ізоамілового, фенілетіолового спиртів. Зникнення ефірів пояснюється їх випаровуванням при аерації вина. Анаеробна витримка виноматеріалів характеризується 2-ма стадіями: 1- асиміляція розчиненого у вині кисню, окислення спиртів, утворення альдегідів; 2- перетворення альдегідів, етерифікація вищих спиртів, накопичення складних ефірів, завдяки чому якість вина поліпшується. Тривалість витримки з О₂ повинна йти 1 місяць.