Биохимические процессы при шампанизации вина
Биохимические процессы при шампанизации вина.
Подготовка виноматериалов к шампанизации вина. Заводы первичного виноделия направляют необработанные шампанские виноматериалы на заводы шампанских вин, где их купажируют, эгализируют и, после полной технологической обработки, которая включает в себя оклейку, деметаллизацию, обработку холодом и теплом, выдерживаются для ассимиляции растворенного кислорода. Этим создаются благоприятные условия для торможения окислительных процессов, протекающих при низком значении редокспотенциала (300...350 мВ).
Если виноматериалы обогащены кислородом, используют биологический метод обезкислораживания виноматериалов в потоке. Этот метод характеризуется тем, что винные дрожжи в присутствии сахара энергично ассимилируют растворенный в вине кислород и этим предупреждают образование перекиси и таким образом задерживают окислительные процессы. Только после этого виноматериал можно подвергать термической обработке. В процессе термической обработки при температуре 40 оС активируются протеолитические ферменты, происходит автолиз дрожжей и вино обогащается ферментами, витаминами, аминокислотами и другими продуктами распада дрожжевой клетки.
Повышение температуры виноматериалов в присутствии кислорода приводит к окислению компонентов вина, что в дальнейшем негативно сказывается на качестве шампанского. При этом усиливаются окислительные процессы, приводящие к разрушению химических соединений, формирующих аромат и букет вина, а во вкусе появляются тона окисленности. Большое количество кислорода в вине вызывает интенсивное окисление полифенолов, оксикислот, аминокислот, аскорбиновой кислоты и других компонентов. При обработке вина теплом до 70 оС на протяжении 3 ч. винная кислота окисляется через промежуточные продукты до щавелевой кислоты и диоксида углерода. Образование щавелевой кислоты и хинонов вызывает переокисленность вина, которая характеризуется грубостью и негармоничностью вкуса.
Но, при нагревании вина в мягком режиме (при температуре 40 оС) в присутствии незначительного количества кислорода (0,03...0,05 мг/дм3) – винная кислота окисляется в диоксифумаровую и в вине образуется новая окислительно-восстановительная система.
В результате термической обработки вина при рН 3,0 белковые вещества с помощью ферментов гидролизируются и количество свободных аминокислот увеличивается. Когда обновленные реакции усиливаются, процесс созревания вина ускоряется.
Доказано, что некоторые аминокислоты служат источником образования тонкого букета вина. Так из фенилаланина и тирозина образуется β-фенилэтиловый и n-оксифенилэтиловый спирты, имеющие приятный запах розы. Итак, добавление фенилаланина и тирозина к тиражной смеси при закладывании тиража намного улучшает букет шампанского.
В производстве шампанских вин необходимо регулировать окислительно-восстановительные процессы, не допуская образования перекиси и окисления винной кислоты до щавелевой и угольной. Этого можно достичь закрытыми переливками и удалением кислорода диоксидом углерода из пустой тары непосредственно перед розливом. Перемещение виноматериалов необходимо проводить под давлением диоксида углерода или с помощью средств, исключающих обогащение вина кислородом.
Биохимические процессы при шампанизации вина бутылочным методом. Еще князем Л. Голицыным было доказано, что бутылочная шампанизация виноматериалов позволяет получить высококачественное шампанское, не смотря на то, что этот метод является длительным, трудоемким и дорогим.
Сегодня усовершенствованный резервуарный метод шампанизации вина в непрерывном потоке является наиболее прогрессивным и занимает передовое место в производстве шампанского. При сравнивании непрерывного метода шампанизации вина в потоке с периодическим можно отметить то, что при первом методе происходит более продолжительный контакт вина с дрожжами, вследствие этого непрерывный метод по биотехнологическим процессами приближается к класическому.
При непрерывном способе шампанизации автолитические процессы протекают интенсивнее, чем при периодическом, и шампанское обогащается продуктами распада дрожжей.
В целом, в основе производства шампанских вин лежат биохимические ферментативные процессы, которые легко оптимизировать и регулировать с целью получения качественного шампанского.
Учеными-виноделами доказано, что дрожжи, внесенные в тиражную смесь, по окончанию брожения отмирают и в вино переходят ферменты, содержащиеся в них. После выдержки на дрожжах в тираже протекают интенсивные ферментативные процессы, основополагающими среди которых являются протеолитические, вызывающие автолиз дрожжевых клеток. Вследствие этого, в шампанском увеличивается количество аминокислот, биологически активных веществ и других продуктов автолиза дрожжей, принимающих участие в создании специфического букета и вкуса шампанского.
Биологические естественные катализаторы (ферменты), содержащиеся в автолизатах, интенсифицируют биохимические процессы в виноматериалах: происходит распад белков, углеводов и жиров, в результате этого образуются аминокислоты, органические кислоты, альдегиды, ацетали и другие компоненты. Параллельно в среде протекают химические (синтетические) процессы с образованием эфиров, высших спиртов и других соединений. Доказано, что высшие спирты образуются из аминокислот в результате азотного обмена в дрожжевых клетках, а также из углеводов.
В целом, при автолизе дрожжей в шампанском, в связи с преобразованием аминокислот, накапливается большое количество соединений, влияющих на вкус и букет шампанского. Кроме того, дрожжевые автолизаты обогащают шампанское такими биологически активными веществами, как витамины В1, В2 и никотиновая кислота, повышая его пищевую ценность.
С целью усовершенствования шампанского производства необходимо глубоко изучить биохимические преобразования на всех стадиях производства шампанского. Особое внимание следует уделить улучшению технологии шампанского, связанной с направленностью биохимических, химических и микробиологических процессов. В дальнейшем, при управлении этими процессами в рациональном режиме можно направить окислительно-восстановительные процессы в желаемую сторону и значительно улучшить качественные показатели шампанского.
На лучших предприятиях по производству шампанского подбор шампанских виноматериалов происходит по органолептическим и физико-химическим показателям, а также по величине окислительно-восстановительного потенциала (rН2). Эти предприятия отдают предпочтение тем виноматериалам, в которых величина редокспотенциала не превышает 20. Высокое значение rН2 указывает на несоблюдение технологических режимов при изготовлении шампанских виноматериалов.
Итак, в производстве шампанского регулированная подача кислорода при основных биотехнологических операциях предотвращает окисленность виноматериалов и готовой продукции.
В связи с тем, что закладывание тиража связанно с перемещением виноматериала насосами, а также с перемешиванием тиражной смеси при розливе ее в бутылки, что способствует обогащению тиражной смеси кислородом, необходимо применять вакуум-розлив. Большое количество растворенного кислорода в вине приводит к образованию перекиси, в результате чего окисляются восстановленные вещества, принимающие участие в образовании букета шампанского.
При получении шампанских вин бутылочным методом используют шампанские виноматериалы годовой выдержки с добавлением купажа, выдержанного не менее двух лет. Такие вина интенсивно поглощают кислород воздуха при всех технологических операциях, что приводит к потере накопленного годами букета. А потому, регулированное поступление кислорода, т. е. его уменьшение при технологии шампанских вин – это один из прогрессивных методов улучшения качества конечного продукта. Шампанское, изготовленное с регулированной подачей кислорода, всегда имело высокую оценку: чистый, свежий, гармонический вкус, интересный, тонкий, ярко выраженный букет.
Шампанское, полученное в условиях избыточного окисления, отличалось слабо выраженным букетом и грубым вкусом.
Качественное шампанское возможно получить сократив послетиражную выдержку на дрожжах до двух лет. Ученые-виноделы установили, что основные биохимические процессы послетиражной выдержки шампанского на дрожжах проходят на протяжении года.
Конечно, на практике следует устанавливать дифференцированные сроки послетиражной выдержки шампанского в зависимости от качества шампанских виноматериалов, заложенных в тираж (от 1 до 5 лет).
Хроматографические исследования относительно изучения ассимиляции дрожжами аминокислот в тиражном шампанском показали, что дрожжи интенсивно усваивают большинство аминокислот из среды и полное их возвращение в вино наблюдается только после года выдержки шампанского на дрожжах. Для ускорения биохимических процессов в шампанском послетиражной выдержки можно применять ферментные препараты. Доказано, что выдержанное на протяжении полутора лет с ферментными препаратами шампанское имело прекрасный букет и высокую дегустационную оценку.
Сокращение сроков выдержки шампанского на дрожжах в анаэробных условиях с применением ферментных препаратов до 1...2 лет значительно уменьшает потери и отходы вина, а также увеличивает мощность предприятий по производству шампанских вин.
Очень важным фактором в производстве шампанского является управление автолитическими процессами (автолиз дрожжей), протекающими при выдержке вина на дрожжах. Установлено, что оболочка дрожжевой клетки довольно пористая и вещества с небольшим дрожжевым весом способны диффундировать сквозь дрожжевую оболочку клетки, а клетка способна самостоятельно аккумулировать и удерживать питательные вещества для поддерживания жизнедеятельности и размножения.
В клеточном соке найдены низкомолекулярные соединения дрожжевой клетки: разные сахара, аминокислоты и другие вещества, принимающие участие в синтезе полимеров клетки. Дрожжевая клетка состоит не только из белков, а также из полисахаридов (манана и глюкана). Итак, для разрушения оболочки дрожжей необходимы как протеолитические, так и гликолитические ферменты.
Автолиз дрожжей шампанских виноматериалов характеризуется распадом дрожжевой клетки после определенного периода ее жизнедеятельности под влиянием разных ферментов. Автолиз – это сложный биохимический процесс разрушения всех составных частей клетки – белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов и др.
Наибольшее значение при автолизе дрожжей имеет распад белковых веществ клетки, происходящий при действии на белки протеолитических ферментов, образованных в самой клетке. Активность этих ферментов зависит от концентрации водородных ионов, температуры, величины окислительно-восстановительного потенциала среды, состава среды, примененных антисептиков, а также от других факторов. Оптимум рН при автолизе винных дрожжей находится в пределах 4…4,4. Автолиз дрожжей при нагревании тиражного шампанского на дрожжах до температуры 45 оС характеризуется полным отмиранием клетки (после ее активной жизнедеятельности) с наличием в клетке и среде активных ферментов.
Валуйко Г. Г. и Нилов В. И. показали, что при высокой температуре брожения (35 оС) дрожжи интенсивно потребляют азотистые вещества, но после окончания брожения начинается энергичное выделение азотистых веществ из дрожжей в связи с протеканием автолитических процессов. Они считают, что содержание спирта в вине до 12 % содействует автолизу дрожжей, а повышение спиртуозности до 18 % об. замедляет его протекание. При оптимальном рН 5,5, с повышением температуры до 48 оС, усиливается автолиз дрожжей, а при низкой температуре проходит очень медленно. При повышении температуры до 20 оС и выше автолиз дрожжей усиливается. Этот биохимический процесс сопровождается накоплением аминного азота в вине. Голодные дрожжи в аэробных условиях медленнее умирают, чем в анаэробных.
Фролов-Багреєв А. М. считает, что при выдержке шампанских виноматериалов на дрожжах без доступа кислорода, вино обогащается аминокислотами в результате ферментативного распада белков микроорганизмов. Но при этом он рекомендует строго соблюдать оптимальные режимы выдержки на дрожжах: температура на выше 15 оС и устранение окислительных процессов.
Эффект созревания шампанских вин при классическом методе шампанизации, развития в них тонкого букета и продолжительность игры связаны с продолжительным сроком выдержки вина на дрожжах после окончания брожения. Дрожжи при этом, минуя стадию голодания, отмирают и выделяют в вино продукты автолиза плазмовых белков.
Опарин А. И. весь биохимический процесс после тиражной выдержки шампанского на дрожжах разделил на 4 периода:
·первый период выдержки характеризуется ростом и размножением дрожжей, который сопровождается сбраживанием сахаров. В этот период происходит уменьшение количества азотистых веществ. Дрожжи активно адсорбируют β-фруктофуранозидазу и протеазы. Итак, активность этих ферментов в вине падает. Только после 7 суток выдержки активность их начинает увеличиваться;
·второй период начинается с отмирания дрожжей и длится около 100 суток. При отмирании дрожжей происходит начальная стадия автолиза дрожжей, при которой дрожжи сохраняют внешнюю форму и количество общего азота не изменяется. В этот период β-глюкооксидаза полностью адсорбируется дрожжами и теряет свою активность. Наоборот, активность протеазы и β-фруктофуранозидазы повышается в связи с их освобождением при отмирании дрожжевой клетки. Вконце второго периода происходит автолиз дрожжей и в вино переход белковый азот. Содержание в вине аминного азота увеличивается благодаря действию протеолитических ферментов.
·третий период послетиражной выдержки, который длится от 100 суток до одного года, характеризуется тем, что дрожжи на протяжении этого времени не принимают участия в биохимических процессах, происходящих в вине. Все процессы в этот период проходят при участии ферментов, переходящими из дрожжей в вино во втором периоде.
Азотистые вещества дрожжей в третьем этапе играют незначительную роль в общем балансе азотистых веществ шампанского. Основной массой азота шампанского является азот изначального виноматериала, а не азот, поступающий из дрожжей. При выдержке шампанского на дрожжах биохимическим преобразованием подвергаются, в основном, азотистые вещества самого вина, а роль дрожжей заключается только в том, что они являются источником ферментов, катализирующих преобразование азотистых и других веществ в шампанском. На протяжении всего третьего периода в тиражном шампанском все биохимические процессы уравновешиваются.
Азотистые вещества, в основном, состоят из полипептидов, которые в процессе выдержки шампанского распадаются, обогащая вино аминокислотами. Если в начале третьего периода β-фруктофуранозидаза и, особенно, протеаза достигает наибольшей активности, то до конца этого периода их активность резко падает.
· четвертый период характеризуется снижением всех биохимических процессов. Это связано с полной инактивацией ферментов, особенно протеолитических. Вместе с этим не происходит заметных изменений содержания азотистых веществ в шампанском.
Исследования, проведенные Опариным А. И. показали, что дрожжи, внесенные в виноматериал при закладывании тиража, не только вызывают вторичное брожение, но и обогащают шампанское биологически активными веществами и ферментами, катализирующими биохимические процессы в процессе послетиражной выдержки, а также витаминами, азотистыми и другими веществами. Кроме того, при внесении в тираж автолизатов из винных дрожжей, включающих в себя активные ферменты, значительно ускоряется биохимическое вызревание шампанского. При этом биохимические процессы усиливаются, что способствует образованию веществ, обогащающих вкус и букет шампанского.
Результаты исследований других авторов (Егорова И. А., Родопуло А. К. и др.) показали, что внесение автолизатов из пекарских дрожжей в анаэробных условиях в бродильную смесь до шампанизации как бутылочным, так и резервуарным способом заметно улучшает качественные показатели шампанского. Удовлетворительные результаты получены с ферментными препаратами, изготовленными холодным способом с выдержкой шампанского на дрожжах на протяжении двух лет.
Некоторыми учеными был изучен аминокислотный состав при выдержке тиражного шампанского на дрожжах с ферментными препаратами и без них. Если при закладывании тиража виноматериал содержал 12 аминокислот, то при добавлении ферментных препаратов количество аминокислот за несколько месяцев возросло до 17, а после выдержки на протяжении года – до 19.
На протяжении вторичного брожения тиражной смеси количество всех аминокислот уменьшается, и только на 21 сутки, когда давление в бутылке достигает 6 атм, начинает медленно увеличиваться. Содержание пролина, лизина и гистидина при выдержке тиражного шампанского на дрожжах на протяжении 13 месяцев заметно увеличивается. В целом обогащение шампанского аминокислотами и увеличение их количества при выдержке тиража на дрожжах объясняется отмиранием и автолизом дрожжевых клеток.
Нилов В. И. предлагал выдерживать шампанские виноматериалы на дрожжах на протяжении 6 месяцев при температуре 8 оС. Такое вино имеет тонкие тона бутылочной выдержки в букете.
Как известно, вторичное брожение тиражной смеси протекает на протяжении месяца, в дальнейшем дрожжи постепенно прекращают свою деятельность и отмирают. Но шампанское в бутылках выдерживается на дрожжевом осадке около трех лет. При этом органические кислоты подвергаются глубоким биохимическим изменениям.
Виноградное сусло в процессе сбраживания и получения шампанских виноматериалов, подвергается глубоким биохимическим и химическим преобразованиям, вызванным действием дрожжей, а именно их ферментов. В первую очередь, это касается сахаров, но в процессе обмена веществ при жизнедеятельности дрожжей под действием ферментов, биохимическим преобразованием подвергаются и другие компоненты сусла, в том числе и органические кислоты. Все эти биохимические процессы, обусловленные действием ферментов дрожжей, имеют главное значение в формировании вкуса, аромата и цвета шампанского.
При вызревании шампанского интенсивность протекания окислительно-восстановительных процессов зависит от целого ряда факторов, в том числе и от концентрации водородных ионов, т. е. от активной кислотности и щелочности.
Активная кислотность, которая колеблется в пределах от 2,5 до 3,1, и высокая концентрация спирта предотвращают бактериальные заболевания вина. Антисептическое свойство сернистой кислоты также зависит от концентрации водородных ионов. Чем ниже рН, тем выше токсическое действие сернистой кислоты на микрофлору сусла и вина. Ощущение кислого вкуса вина зависит от концентрации водородных ионов, а также от состава кислот, содержащихся в вине.
Заметную роль в интенсивности протекания окислительных реакций играет степень кислотности. В кислой среде, которой является шампанское, окислительно-восстановительные процессы протекают значительно медленнее, чем в нейтральной или щелочной среде. Стойкость против ферофосфатных помутнений также придает вину высокая кислотность.
Большое значение при биотехнологии шампанских виноматериалов имеет активная кислотность самого винограда. При высокой концентрации водородных ионов (рН 2,9...3,2) окислительные ферменты менее активные, поэтому окислительные процессы в виноградном сусле протекают слабо. Это главная причина, почему шампанские виноматериалы мало окрашены.
Количество органических кислот в виноградном сусле и шампанских виноматериалах значительно колеблется в зависимости от сорта винограда, агротехнических и почвенно-климатических условий выращивания виноградной лозы.
В целом в шампанских виноматериалах и в шампанском большее количество органических кислот, чем в марочных и ординарных столовых винах. Такое явление объясняется тем, что для изготовления шампанских виноматериалов виноград снимается при технической зрелости с титрируемой кислотностью 9,0…12 г/дм3.
Гармония шампанского во многом зависит от количества органических кислот, находящихся в нем, и от их состава. Но большое количество некоторых органических кислот отрицательно отображается на вкусовых качествах вина. Так, например, повышенное количество яблочной кислоты придает шампанскому „зеленый” привкус.
Шампанское с титрируемой кислотностью выше 8 г/дм3 создает неприятное ощущение избыточной кислотности. Нежелательно в вине и большое количество молочной кислоты, образующейся в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий.
Учеными-виноделами доказано, что янтарная кислота образуется в процессе брожения как из сахаров, так и из глютаминовой кислоты. При образовании янтарной кислоты, в результате дезаминирования глютаминовой кислоты, акцептором водорода является триоза, переходящая после восстановления в глицерин. Молочная кислота, источником образования которой есть глюкоза, является побочным продуктом нормального алкогольного брожения как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Количество янтарной кислоты при брожении сусла в анаэробных условиях минимальное, а в аэробных - увеличивается. Все процессы образования янтарной кислоты являются окислительными, что связано с дегидрированием уксусной кислоты и конденсированием ее в янтарную.
Образование органических кислот при спиртовом брожении виноградного сусла во многих случаях зависит от рН. Так при брожении в кислой среде (рН<6) сначала наблюдается значительное количество уксусной кислоты, потом скорость образования ее немного падает. При брожении в слабо щелочной среде (при рН>7,5) уксусная кислота образуется равномерно на протяжении всего периода брожения.
В целом при более высоких значениях рН образуется больше летучих кислот, янтарной кислоты и глицерина, и меньше 2, 3-бутиленгликоля и ацетоина.
Образование летучих кислот дрожжами в биохимическом процессе брожения зависит от их восстановительной способности: чем она больше, тем меньше образуется летучих кислот. У дрожжей, энергично размножающихся, восстановительная способность выше. Винные дрожжи способны из уксусной, пировиноградной, яблочной и янтарной кислот образовывать лимонную кислоту.
Качественные показатели шампанского зависят не только от сорта винограда, почвенно-климатических условий его выращивания, а также и от агротехнологии производства, протекающей при вызревании винограда и на всех биотехнологических этапах от сбора винограда до выпуска готовой продукции.
Таким образом, для получения высококачественной продукции очень важно верно установить время сбора винограда. На шампанские виноматериалы сбор винограда проводится при титрируемой кислотности 8...10 г/дм³. При этом шампанские виноматериалы выходят более гармоничными, нежными, без зеленого привкуса. При такой кислотности винограда виноматериалы выходят с кислотностью от 7 до 8,5 г/дм3, а готовое шампанское – от 6,5 до 8 г/дм3. Содержание винной кислоты при этом составляет от 2,5 до 4 г/дм3, а яблочной – от 1 до 2 г/дм3.
Янтарная кислота, в основном, образуется при сбраживании виноградного сусла в анаэробных условиях, так как биохимический процесс преобразования уксусной кислоты в янтарную является чисто окислительным.
ЯМБ протекает после первой переливки шампанских виноматериалов и при следующей выдержке их в бочках или аппаратах. Биохимический процесс окисления яблочной кислоты молочнокислыми бактериями проходит по такой схеме:
·дегидрирование яблочной кислоты до щавелевоуксусной при участии дегидрогеназы яблочной кислоты;
·щавелевоуксусная кислота декарбоксилируется в пировиноградную, которая потом восстанавливается в молочную кислоту.
Янтарная кислота также может образоваться через цикл ди - и трикарбоновых кислот. Окисление яблочной кислоты и преобразование ее в лимонную, а также ингибирование окисления янтарной кислоты малонатом и образование ее в аэробных условиях свидетельствует о том, что преобразование органических кислот в процессе сбраживания виноградного сусла протекает за циклом ди - и трикарбоновых кислот.
После вторичного брожения и выдержки тиража на дрожжах наблюдается незначительное уменьшение содержания всех органических кислот. При брожении смеси в герметически закрытой бутылке на протяжении месяца растворимого кислорода в вине не остается. Итак, в таких условиях окисления органических кислот очень ограниченно. В следующие года выдержки тиража на дрожжах ферментативные процессы полностью прекращаются, а потому и ферментативные преобразования органических кислот после года выдержки шампанского не происходят.
Биохимические процессы при шампанизации вина резервуарным методом.
Первый, кто разработал и предложил резервуарный способ шампанизации вина в 1920 году, был Фролов-Багреєв О. М. Он разработал систему резервуаров и предложил новую технологию шампанизации вина резервуарным способом, при котором охлаждение шампанского происходит в том же резервуаре, где и происходило брожение. При этом, кроме улучшения качества вина из-за отсутствия окисления, сокращается потребность в помещениях и оборудовании. Продолжительность биохимического процесса брожения была уменьшена до 25 суток.
По качеству резервуарное шампанское уступает бутылочному, так как при резервуарной шампанизации нет продолжительности контакта вина с дрожжевыми осадками, не протекают автолитические и другие биохимические процессы. Кроме того, при загрузке аппаратов шампанским оно сильно обогащается кислородом воздуха и шампанизация происходит при очень высоком редокспотенциале, что немного ухудшает качество шампанского. При розливе шампанского в бутылки из больших резервуаров в присутствии кислорода редокспотенциал снова увеличивается до 400 мВ.
Таким образом, для улучшения качества резервуарного шампанского и приближения его к классическому, необходимо применять автолизаты дрожжей.
Биологическое обескислораживание шампанских виноматериалов разрешает значительно повысить качественные показатели резервуарного шампанского. А внесение в аппараты автолизатов еще больше повышает качество шампанских вин.
Шампанизация вина в потоке (непрерывный метод шампанизации). Шампанизация вина в аппаратах периодическим методом имеет следующие недостатки:
· шампанизация протекает на высоком уровне редокспотенциала;
· из-за отсутствия продолжительного контакта вина с дрожжами, шампанское не обогащается биологически активными веществами, играющими большую роль в развитии букета и вкуса вина;
· периодический метод шампанизации тяжело автоматизировать и регулировать биотехнологический процесс.
Оборудование для шампанизации вина в непрерывном потоке состоит из нескольких (6 и больше) аппаратов, последовательно соединенных между собой. Дрожжевая разводка также готовится в непрерывном потоке в системе ферментеров. Из последнего ферментера разводку подают в первый аппарат бродильной установки. Лучший вариант непрерывной шампанизации характеризуется следующими процессами: купажированный и эгализированный виноматериал, ликер и дрожжевая разводка поступает в смеситель, а оттуда резервуарная смесь подается в первый аппарат установки для шампанизации вина в непрерывном потоке.
Пылевидные расы дрожжей, применяющиеся при шампанизации вина в непрерывном потоке, легко перемешиваются и перемещаются из аппарата в аппарат с потоком вина. При этом создаются благоприятные условия для брожения. Интенсивность брожения в системе бродильной установки регулируется по содержанию сахара в вине при выходе его из каждого аппарата.
К недостаткам резервуарного метода шампанизации, как периодического, так и поточного следует отнести:
· виноматериалы при их перемещении сильно обогащаются кислородом воздуха;
· количество шампанского немного снижается при нагревании бродильной смеси до заполнения аппаратов.
Биологический метод обескислораживания вина устраняет избыточное окисление виноматериалов при их шампанизации. После биологического обескислораживания вина в непрерывном потоке в присутствии дрожжей и незначительного количества сахара нагревают виноматериалы без доступа кислорода и выдерживают их при температуре 36...40 оС в потоке в системе аппаратов на протяжении двух суток. Потом вино охлаждается, фильтруется и под давлением диоксида углерода поступает в напорный резервуар. Тиражная обескислороженная смесь из напорного резервуара попадает в емкость с дрожжевой разводкой.
Такие биотехнологические процессы способствуют тепловому автолизу дрожжей, в результате чего шампанское обогащается ферментами, аминокислотами, витаминами и другими биологически активными веществами, играющими важную роль в шампанизации вина.
Проведение метода биологического обескислораживания вина позволяет осуществить шампанизацию в потоке при низком уровне редокспотенциала. Кроме того, при шампанизации в безкислородных условиях не происходит окисление спирта в уксусный альдегид. При этом наблюдается существенный автолиз дрожжей в результате действия протеолитических ферментов и накопление аминокислот в шампанском. Активирование протеолитических ферментов дрожжей вызывает автолиз белковых веществ и увеличение накопления цистеина, глютатиона, аминокислот и других веществ, снижающих редокспотенциал в шампанском.
Аминокислотный состав шампанского, приготовленного непрерывным способом, состоит из 17 аминокислот и 3 пептидов. В целом, шампанское богаче на аминокислоты, чем сусло. После формирования шампанского наблюдается увеличение количества аминокислот, особенно аргинина, тирозина, пролина, гистидина и лизина.
Таким образом, при шампанизации в непрерывном потоке в результате продолжительного контакта вина с дрожжевыми осадками, в него переходят продукты автолиза, играющие существенную роль в разных биохимических преобразованиях, улучшающих качественные показатели шампанского. Наблюдается также тенденция к увеличению активности β-фруктофуранозы от первого до последнего аппарата благодаря обогащению вина продуктами автолиза дрожжей.
В целом, преимущества непрерывного метода шампанизации в потоке перед периодическим заключаются в том, что при этом способе происходит более продолжительный контакт вина с дрожжами и оно обогащается ферментами, аминокислотами, биологически активными веществами, принимающими участие в биохимических процессах при созревании шампанского. А это приводит к повышению игристых и пенистых свойств шампанского, благодаря накоплению в них поверхностно-активных веществ, являющихся продуктами протеолитического распада белка. Продукты автолиза дрожжей снижают редокспотенциал шампанского, что положительно сказывается на его качестве.