Шампанське

Найменування	Категорія і  номер НД	Показники НД, обов’язкові  для перевірення	Функціо-нальне призна-чення
1	2	3	4
1.Основна сировина
Виноматеріали	ДСТУ 4804:2007	Мікробіологічні показники, хімічні показники, органолептичні показники	Виготовлення  шампанського
Дріжджі	Згідно ТУ	Мікробіолоічні  показникі, вміст спирту	Приготування  чистої культури
2. Допоміжна сировина
Рибій клей	ДСТУ 3326-96		Оклейка купажу
Танін	ДСТУ 2163-93		Оклейка купажу
Лимонна кислота	ДСТУ ГОСТ 908:2006
Жовта кров’яна сіль	ГОСТ 4207-75		Асамблювання
Коньячний спирт	ГОСТ 18113-73		Приготування  тиражної бродильної суміші
3. Напівпродукти
Тиражний лікер	ДСТУ 2163-93	вміст спирту	Приготування  тиражної бродильної суміші
Експедиційний лікер	ДСТУ 2163-93	вміст спирту	Приготування  тиражної бродильної суміші

 

3.3 Характеристика  біологічного об'єкту та біологічна 

схема виробництва

Шампанське - це група вин, насичених СО₂ ендогенного походження в процесі вторинного бродіння в герметичних резервуарах під тиском. Для виробництва Радянського Шампанського використовують шампанські виноматеріали, які отримані з певних сортів винограду, – білих або червоних, перероблених за білим способом.

 Шампанське готують трьома способами:

1- способом шампанізації вина в шампанських пляшках;

2- способом шампанізації вина в безперервному потоці в спеціальних апаратах-резервуарах;

3- періодичним способом шампанізації вина в спеціальних апаратах-резервуарах.

У виробництві шампанського використовують апарати і ємкості, які виготовлені з неіржавіючої сталі, або сталеві емальовані.

Дріжджі. При виробництві шампанських вин використовуються дріжджі виду S.oviformis, оскільки вони більш пристосовані до життя у вині. S.oviformis – спиртовитривала раса дріжджів і до неї відносять Магарач 17-35, Ленінградську, Київську.

У чистих культурах  S.oviformis добре розвиваються у виноградному соку, зброджуючи майже всі цурки, які містяться у ньому, утворюючи 18% спирту. Потреби в чинниках росту у них такі ж, як і у S.vini. На початку бродіння вони розвиваються повільніше, ніж S.vini, але унаслідок більшої стійкості до спирту зміст їх безперервно підвищується в ході бродіння. При використанні цих дріжджів у виноробстві отримують добрі результати у разі зброджування сусла з високим вмістом цукрів при отриманні сухих вин.

Унаслідок широкого розповсюдження, високої спиртоутворюючій здатності і стійкості до етанолу S.oviformis в основному викликають бродіння вин, що містять цукор. Дріжджі шампанського виробництва належать до цього виду.

Saccharomyces oviformis var.cheresiensis – викликають енергійне бродіння цукрів з утворенням до 17,6% спирту. Після закінчення бродіння на цьому ж вині вони розвиваються у вигляді плівки. В результаті окислення спирту з утворенням ацетальдегіду і летючих ефірів додають вину хересний тон.

Відмінності між расами винних дріжджів. Серед причин, які спонукають вдаватися у виноробстві до застосування ЧКД, таких як боротьба з конкуруючими МО – бур'янами, шкідниками алкогольного бродіння, важливе місце окрім бродильних властивостей відводиться здібностям рас дріжджів синтезувати ту або іншу кількість вторинних і побічних продуктів бродіння, які впливають на смак і букет вин.

Зброджування стерильного  виноградного соку в лабораторних умовах із застосуванням дріжджів різних рас дозволяє порівнювати їх між собою. Раси винних дріжджів розрізняються за швидкістю розмноження, зброджування сусла, сульфітостійкістю, термо- і холодостійкістю, кислотовитривалістю, швидкості освітлення вина у зв'язку з утворенням пилоподібних або пластівчастих опадів. Розрізняються по спиртоутворюючій здатності, яка визначається по кількості утвореного спирту при зброджуванні сусла з підвищеним вмістом цукру, і по спиртовитривалості, тобто здатності розмножуватися у винах з різною спиртуозністю.

  Спиртове бродіння. Спиртове бродіння здійснюється так званими дріжеподібнимі організмами, а також деякими плісневими грибками. Сумарну реакцію спиртного бродіння можна змалювати таким чином:

Механізм  реакції спиртового бродіння надзвичайно близький до гліколізу. Розбіжність починається лише після етапу утворення пірувату. При гліколізі піруват за участю ферменту ЛДГ і кофермента НАДН відновлюється в лактат. При спиртовому бродінні кінцевий етап замінений двома іншими ферментативними реакціями – піруватдекарбо-ксилазной і алкогольдегідрогеназной. У дріжджових клітках (спиртне бродіння) піруват спочатку піддається декарбоксилюванню, внаслідок чого образуєтся ацетальдегид.

 

 

Ацетальдегід, що утворився, приєднує до себе водень, що відщеплюється від НАДН, відновлюючись при цьому в етанол. Реакція каталізуєтся ферментом алкогольдегідрогеназой:

Таким чином, кінцевими  продуктами спиртного бродіння є  етанол і СО2, а не молочна кислота, як при гліколізі. Процес молочнокислого бродіння має велика схожість із спиртним бродінням. Відмінність полягає  лише в тому, що при молочнокислому бродінні піровиноградна кислота не декарбоксилує, а, як і при гліколізі в тваринних тканинах, відновлюється за участю ЛДГ за рахунок водню НАДН.

Відомо 2 групи молочно-кислих бактерій. Бактерії однієї групи в процесі бродіння вуглеводів утворюють лише молочну кислоту, а бактерії іншою з кожної молекули глюкози «виробляють» по одній молекулі молочної кислоти, етанолу і СО2. Існують і інші види бродіння, кінцевими продуктами яких можуть бути пропіонова, масляна і янтарна кислоти, а також інші з'єднання.

Контроль  спиртового бродіння. Бродіння контролюють для своєчасного виявлення відхилень від нормального його ходу і вживання відповідних заходів для нормалізації процесу. Контроль бродіння полягає в щодобовому (2-3 рази на день) вимірюванні температури, визначенні змісту цукру або спирту в бродячому середовищі і в спостереженні за станом дріжджів і мікрофлори в цілому.

Результати  певної цукристості і температури  наносять на графік, який складають  для кожного бродильного резервуару або апарату. На графіці бродіння показують динаміку зміни концентрації сахаров і температуру бродячого середовища. При нормальному ході бродіння концентрація цукрів безперервно зменшується аж до повного їх зброджування, а температура знижується трохи. При відхиленнях від нормального ходу бродіння, коли процес сповільнюється або порушується, зменшення концентрації цукру припиняється і крива цукристості не доходить до осі абсцис, а температура помітно знижується.

Найбільш частими  причинами відхилення від нормального  ходу спиртового бродіння є: низька або дуже висока температура, дуже висока цукристість початкового сусла, велика кількість діоксиду сірі, підвищений вміст летючих кислот унаслідок розвитку небажаної мікрофлори, мала активність дріжджів.

Ознаками відхилення від нормального ходу бродіння є: зменшення або припинення виділення CO₂, стабілізація концентрації цукру в бродячому середовищі, пониження температури. Якщо не прийняти заходи, необхідні для відновлення нормального бродіння, можуть утворитися недоброди.

Для відновлення  нормального бродіння покращують температурні умови і вносять додатково 2-3% за об'ємом розводки сильних штамів дріжджів чистої культури, привченої до сірчистої кислоти і низької температури. Іноді доводиться удаватися до провітрювання недоброда шляхом відкритої переливки або спеціальної аерації, щоб стимулювати розмноження дріжджів. При затримці бродіння унаслідок підвищеного вмісту сірчистої кислоти недоброд також провітрюють для окислення сірчистої кислоти в сірчану з вводять розводку енергійно бродячої чистої культури дріжджів.

Якщо причиною відхилення від нормального ходу бродіння є розвиток хвороботворних мікроорганізмів (наприклад, оцтовокислих, манітних і інших бактерій), то застосовують спеціальні заходи лікування.

 

 

 

 

3.4 Гідропневматична  принципова схема технологічного  процесу та її опис

Технологія  виробництва шампанських вин  складається з таких стадій:

1. Підготовка виноматеріалів до шампанізації
2. Шампанізація

Робота за схемою виробництва шампанського починається з прийому шампанських виноматеріалів у групу цистерн 5, з'єднаних між собою паралельно. Сірчистий ангідрид використовується в даному випадку як антисептичний і протиокислювальні засіб. При наявності у виноматеріалі життєздатних молочнокислих, оцтовокислих і других бактерій його піддають пастеризації.  
У кожному з п'яти прийомних резервуарів проводять обробку  
сортового виноматеріалу ЖКС, яку вводять періодично в певній кількості.  
Після закінчення терміну обробки в прийомних резервуарах виноматеріал направляють через ротаметри 6 на купажування й обклеювання. За допомогою ротаметрів відміряється необхідна кількість винного матеріалу для складання купажу.  
Сортовий виноматеріал по трубопроводу, який об'єднує приймальні резервуари 5, насосом 9 направляють у резервуари 10. У цей же трубопровід з резервуара 7 дозують в купаж танін, а з ререзервуара 8 - риб'ячий клей.  
Перші резервуари 10 обладнані стаціонарними переміжують пристроями з пропелерними мішалками. Резервуари об'єднані в два самостійних блоки по два резервуари в кожному з тим, щоб при роботі одного можна було видаляти осади з іншого.  
Після купажування і обклеювання виноматеріал насосом 9 з резервуарів 10 направляють у сепаратор 11, потім на фільтр-прес 12. Відфільтрований купаж збирається в резервуарах 13, з яких надходить у теплообмінник 14.  
Після витримки купаж охолоджується до 11-120С, тому що при своєму русі по апаратам та резервуарів він набуває температуру приміщення, яка зазвичай дорівнює 18-20С. Підвищення темпіратури може призвести до погіршення якості.  
Так як купажування викликає деяке зниження кислотності сортових виноматеріалів, то в купаж додають розрахункову кількість лимонної кислоти, яка надходить з напірного резервуара розчину лимонної кислоти 15. Розчин лимонної кислоти дозують у всмоктуючий трубопровід насоса 16, що подає охолоджений купаж в резервуар 17 6іологіческого обескіслорожування. У купаж також перед надходженням його в резервуар 17 дозують дріжджову розводку з розрахунку отримання 2-3 млн. дріжджових клеток на см3. 
Резервуари для біологічного знекиснення представляют собою спеціальні апарати колонного типу (відношення висоти до діаметра 4:1), повністю заповнені поліетиленової, керамічної, порцелянової насадкою або кільцями Рашига.  
Обескіслороженний купаж при виході з резервуару 17 ділиться на два потоки. Потік, рівний продуктивності установок для шампанізації, спрямовується на термообробку і далі - на шампанізацію. Потік, що становить необхідний резерв для подальшої роботи установок шампанізації протягом року, подається в систему послідовно з'єднаних між собою резервуарів 18, в яких купаж витримується в потоці.  
Витримка в потоці є останньою операцією, виробленої в цеху виноматеріалів, всі наступні операції відносяться до операцій цеху шампанізації. Цикл обробки купажу становить 18 діб.  
Купаж, термічно оброблений в пастеризаторе 19 при температурі 65С, прямує в термоізольований резервуар 20 для витримки протягом 24 годин при температурі пастеризації. Після цього в купаж дозується резервуарний лікер для доведення содержанія цукру до 2,2 г/100см³. Далі купаж надходить до охолоджувача 21, де охолоджується до 10-12С і пройшовши фільтр 22, насосом -дозатором 23 через витратомір 24 ​​нагнітається в бродильні резервуары 48 батареї шампанізації. Перед вступом на шампанізацію в купаж дозують дріжджову розводку з розрахунку 3-5 млн. дрожжевих клітин в 1 см3.  
Шампанізацію проводять у бродильної батареї, що складається зазвичай з семи акратофоров ємністю від 5 до 15 м3. Процес шампнізації триває 17 діб при температурі 10-12С.  
Після шампанізації вино з усіх батарей (від їх числа зависит потужність заводу) об'єднаним потоком спрямовується в біогенераторах 46, заповнені насадкою поліетиленових пробок.  
Як біогенераторах зазвичай використовують бродильні акратофори.  
При біогенераціі дріжджі в першому резервуарі повністю використовують залишковий цукор, а в другому - при відсутності цукру в безкисневих умовах і при високій концентрації дріжджів шампанізованого вино збагачується активними речовинами дрожжевих клітин - амінокислотами, ферментами, вітамінами.Потім воно охолоджується в кожухотрубні теплообмінники 44 до - 3 ... - 50Сі направляється у відстійні термос-резервуари 50.  
У термос-резервуарах вино піддається тривалої обралення холодом, після цього його пропускають в потоці через зобротерміческіе фільтри 37, які затримують не тільки механічні гічні домішки, але і залишилися дріжджові клітини.  
З фільтрів вино поступає в приймальні резервуари З6 на зберігання перед розливом. У ці резервуари дозують різне кількість експедиційного лікеру, що визначає кондиції готового продукту. Готове шампанське з прийомних резервуарів направляєся на розлив у пляшки.  
Крім основного технологічного процесу - шампанізації при виробництві шампанського виробляють ряд допоміжних операцій: культивування дріжджів, приготування резервуарного та експедиційного лікерів, операції з підготовки тари до мийки, розливу, оформлення готової продукції, операції на складі контрольної витримки.  
Культивування дріжджів, як і всі інші технологічні операції здійснюються в потоці. дріжджова розводка повинна сотримати можливо більше працездатних дріжджових клітин (60 -90 млн. / см), оскільки їх життєдіяльність повинна продовжуватися в повністю обескіслороженной бродильної суміші. При цьому дріжджові клітини працюють на межі своїх фізіологічних можливостей в анаеробних умовах. Тому при приготуванні дріжджовий розводки необхідно враховувати специфічнийність цих умов.  
Установка для культивування дріжджів складається з головного витратного резервуара 41 і двох батарей по чотири ферментера в кожній; вузла подачі повітря; регуляторів швидкості потоку і темпіратури живильного середовища; фільтрів живильного середовища; трубопроводів, підвідних профільтрований повітря через ротаметри; трубопроводу для культуральної рідини, що з'єднує фільтри; трубопроводу, що відводить надлишок повітря і вуглекислоту через гідравлічнігічні затвори; електроприводів мішалок.  
Живильне середовище (оброблений купаж), в якому вже є розрахункова кількість резервуарного лікеру, насосом-дозатором 23 подається на фільтр, потім - в головний ферментер, а з нього двома паралельними потоками направляється у ферментери 43, які з'єднані між собою як сполучені судини .  
У головному резервуарі відбувається активне розмноження дріжджів.  
Чисту культуру дріжджів вводять в головний ферментер в момент пуску всієї установки. У кожний резервуар при активному перемішуванні дозується профільтроване повітря з розрахунку 0,7 м³/год.  
Всі ферментери батареї, крім останніх, обладнані барботажнимі і перемішують. Охолоджуються ферментера водою за принципом протитечії. В останніх (четверте) ферментерах температура культуральної рідини підтримується не вище температури шампанізується вина в останньому резервуарі бродильної лінії.  
Потік дріжджовий розводки з останніх ферментерів направлять в резервуари для здійснення біологічного обескіслорожіванія купажу і шампанізації.  
Резервуарний і експедиційний лікери готують з купажу, використовуваного для шампанізації, цукру-піску рафінованого, коньячного спирту, витриманого не менше п'яти років, лимонної та аскорбінової кислот (по 50 мг/дм³).  
Експедиційний лікер повинен містити 11,0.11,5% об. спирту, 70-80 г/100см3 цукру при титруемой кислотності 7-8 г/дм3  
До використання у виробництві його витримують не менше трьох місяців.  
Резервуарний лікер повинен містити 9-11% об. спирту, 50 ¬ -70 г/100смЗ цукру при титруемой кислотності 7-8 г/дм³. Його витримують не менше одного місяця. Резервуарний лікер відрізняється від експедиційного тим, що в нього додатково не додають коньячний спирт.  
Лікери готують у спеціальних установках, що складаються з реактора 29, у який подають цукор, відцентрового насоса 32, пластинчастого фільтр-преса 33, напірно-витратних судин 30, 31, цистерн 35, які з'єднени між собою, як сполучені судини, і утворюють батарею витримки експедиційного лікеру, і цистерн 34, з'єднаних між собою так само, як сполучені судини, що утворюють батарею витримки резервуарного лікеру.  
Установка працює в такий спосіб: з реактора 29 відфільтрований лікер відцентровим насосом 3 направляється в витратно-напірні судини 30, 31.Експедиційний лікер з резервуара 30 самопливом надходить у першу цистерну батареї 35 і далі через неї - в наступні і т.д. Число цистерн підібрано так, щоб забезпечити витримку лікеру не менше трьох місяців. Після цього готовий лікер можна додавати в шампанізованого вино для отричення різних марок шампанського.  
Установка для витримки резервуарного лікеру працює так само. Резервуарний лікер витрачається на приготування бродильної суміші.  
Таким чином, приготування лікерів проводиться в одному і тому ж реакторі, а витримка їх протікає в різних батареях.

3.5 Опис  технологічного процесу

 

3.5.1  Підготовка виноматеріалів до вторинного бродіння

 

При підготовці виноматеріалів до вторинного бродіння переслідуються цілі:

- створити виноматеріал з гармонійним смаком, розвиненим букетом, певним забарвленням, з якого буде отримано ігристе вино найбільш високої якості з постійними у часі органолептичними показниками;

- забезпечити необхідні  кондиції, хімічний склад і оптимальні фізико-хімічні властивості;

- отримати крупні партії  однорідних виноматеріалів, забезпечити оптимальні умови їх зберігання до бродіння і дозрівання;

- провести такі обробки, щоб у виноматеріалі і готовому вині не виникли кристалічні, колоїдні і інші помутніння, добитися прозорості;

-  видалити МО, які  можуть зробити негативний вплив  на якість.

 

    3.5.2  Обробка виноматеріалів у безперервному потоці і підготовка їх до шампанізації:

1- шампанські виноматеріали, що поступають на завод, направляють по сортам в певну групу приймальних резервуарів, які обладнані перемішуючими пристроями і виномірним склом. Кожна з цих цистерн виконує роль витратного резервуару. В процесі закачування в приймальному резервуарі виноматеріали сульфітують за допомогою сульфітодозатора. У разі потреби проводять пастеризацію окремих партій виноматеріалів;

2- на підставі лабораторних аналізів в кожен приймальний резервуар вносять необхідну кількість ЖКС, потім вино ретельно перемішують і направляють на купажування;

3- купажування виноматеріалів. Після внесення ЖКС і перемішування сортів виноматеріалів у визначеному %-тному співвідношенні направляють через ротаметри в об'єднаний потік, в який одночасно вносять обклеюючи речовини (танін і рибний клей або бентоніт). Дозування їх встановлюють експериментально. Потім купаж поступає в послідовно об'єднані резервуари, які обладнані перемішуючими пристроями, загальна ємкість яких відповідає добовій продуктивності установки безперервно оброблюваних виноматеріалів. В процесі проходження через ці резервуари вино безперервно перемішується. Після обклеювання купажироване вино піддають попереднього очищення (сепарації), потім фільтрують для тонкого очищення. Після фільтрації купаж направляють в резервуар контрольної витримки, яка здійснюється в потоці. Тривалість контрольної витримки 0,5-1діб. У разі другого випадіння осаду берлінській блакиті вино піддають фільтрації;

4- відфільтроване вино піддають знекисненню способом, який приведен нижче;

5- після знекиснення купаж розділяють на 2 потоки: основний (направляють на шампанізацію) і на витримку – зберігання (у резерв). Зберігання резерву купажів до передачі на шампанізацію здійснюють в умовах, що виключають збагачення їх О₂.