Безперервні методи шампанізації в резервуарах
Агабальянц і Мержаніаном ще в 1940 році було запропоновано проводити безперервне зброджування при резервуарному методі шампанізації.
За Агабальянц (1952, 1958, 1962), безперервний метод шампанізації в порівнянні з резервуарним періодичним способом має наступні технологічні особливості:
1) розмноження дріжджів проводиться незалежно від основного вторинного бродіння; воно проводиться в умовах, найбільш сприятливих для їх розмноження (введення повітря, розмішування);
2) процес шампанізації можна починати при Eh нижче 250 мв, він проходить при знижених його величинах;
3) кількість дріжджових клітин може бути 2-3, а не 25-30 млн. В 1 мл, як при періодичному резервуарному методі. Дріжджі знаходяться в підвішеному стані, а не в осаді;
5) в останніх двох резервуарах знаходяться поліетиленові, порцелянові чи керамічні кільця, на яких накопичуються дріжджі, котрі піддаються згодом автолизу.
Продуктивність обладнання при цьому методі вище на 40%, ніж при періодичної шампанізації, при збереженні загальної швидкості бродіння. Собівартість знижується на 20%.
У 1962 р була прийнята технологічна інструкція з виробництва Радянського шампанського в безперервному потоці, заснована на досвіді Московського і Горьковського шампанських заводів.
При апаратурною схемою, запропонованою Брусиловським (1960, 1960а, 1962) спільно з Агабальянц і Мержаніаном технологічний процес ведеться відповідно до інструкції 1965 р наступним чином.
Перед пуском установка повинна бути ретельно підготовлена: всі резервуари, трубопроводи та теплообмінники промиваються розчином соди (1,5-2% -ним), гарячою і холодною водою, перевіряються на герметичність (7-7,5 ат) і стерилізуються 0,2% -ним розчином сірчистої кислоти не менше ніж за 1 год. Для видалення сірчистої кислоти проводиться промивка холодною водою, яка потім витісняється вуглекислотою.
При пуску установки перше завантаження кожного резервуара бродильной системи проводиться, як при періодичному резервуарному методі. Порядок завантаження резервуарів - від останнього до першого, причому кожний наступний резервуар завантажується після зброджування 3-4 г / л цукрів в попередньому резервуарі. Пуск потоку виконують, коли починається забраживание в першому резервуарі, а в останньому будуть необхідні кондиції як по тиску вуглекислоти, так і за вмістом цукрів.
Слідом за цим включають напірні резервуари з фільтрованої бродильной сумішшю. Надмірний тиск перед пуском піднімають в газових камерах напірного, лікерного і приймального резервуарів вище, ніж в останніх бродильних резервуарах, на 0,2-0,3 ат за допомогою балонної вуглекислоти. Потім послідовно з'єднують бродильні резервуари, видаляючи газ в атмосферу і відкривають вентиль перед приймальним резервуаром. Включають одночасно дозуючі пристрої для дріжджовий розведення і експедиційного лікеру. Дозування дріжджовий розведення в добу: 2-3 млн. Дріжджових клітин на 1 мл бродильної суміші. Мінімальна тривалість бродіння 17 діб. Зброджується не менше 18 г / л цукрів.
Ігристе вино з кожної батареї резервуарів охолоджується до температури -4,5 ÷ -5,0 ° С. Потім слід дозування лікеру в потоці з витримкою в термос-резервуарі не менше 2 ч. При фільтруванні в потоці слід використовувати одноступенчатое охолодження і вводити лікер перед фільтром. На рис. 11 дана схема виробництва в потоці.
Мал. 11. Схема установки для безперервної шампанізації
На Київському шампанському заводі був в останні роки істотно змінений процес безперервної шампанізації (Квасніков, Сарішвілі, Семенов, 1964; Сарішвілі, 1965). У числі змін: проведення бродіння з використанням селекціонованих дріжджів раси "КР", культивувалася в замкнутому циклі; бродіння в резервуарах при температурі 6-4 ° С (без зниження продуктивності); використання для заповнення всіх резервуарів батарей замість поліетиленових трубок порцелянових кілець Рашига в зростаючій кількості від першого резервуара до останнього, виняток пастеризації бродильной суміші і обробки купажі холодом; можливе виключення фільтрації шампанізованого вина.
Було також показано, що введення в акратофорним суміш деяких амінокислот (фенілаланіну і тирозину) в кількості 50 мг / л підвищує якість на 0,6-0,9 бала.
Комплекс зазначених прийомів, застосованих на Київському шампанському заводі, забезпечив суттєве підвищення якості Советского шампанского, особливо його ігристих і пінистих властивостей.
У технологічній схемі безперервної шампанізації на Одеському шампанському заводі є деякі особливості (Філіппов, 1963а). Лікер з купажем при виготовленні бродильной суміші змішується у всмоктувальній частини відцентрового насоса; введення в потік бродильної суміші, дріжджів і експедиційного лікеру проводиться самопливом, витримка на холоді протягом 24 год виконується в потоці. Температурний режим в акратофорах, знекиснення, термообробки і ряд інших операцій регулюються також автоматично.
На Горьківському шампанському заводі (Горло, 1961, 1962) використовується строєна установка для проведення бродіння в потоці. Завантажувальна частина складається з чотирьох вертикальних резервуарів в 250 дал; є вісім дрожжанок по 80 дал; кожна бродильная батарея складається з шести резервуарів по 475 дав. В останніх двох резервуарах батареї є 60-70-сантиметровий шар наповнювачів (кільця з поліетилену, які закріплюються капроновими сітками). Розмноження дріжджів проводиться при 11-13 ° С. Кількість дріжджових клітин в бродильних резервуарах підтримується на рівні 5-4 млн. В 1 мл в перших чотирьох і 3-1 млн. В 1 мл в п'ятому і шостому; причому число нирки клітин знижується (від 40 до 0%), а число пригноблених підвищується до шостого резервуару (від 4 до 50%).
Експедиційний лікер вводиться в розпиленому вигляді. Аскорбінова і сірчиста кислоти вводяться поступово, в два прийоми: при виготовленні експедиційного лікеру перед його витримкою і в готовий лікер - перед дозуванням.
Для охолодження готового вина до -5 ° С використовують 4 теплообмінника системи "труба в трубі" загальною поверхнею охолодження 11,5 м 2. Після охолодження витримка при температурі -5 ° С триває не менше 24 год. Подача вина, дріжджів і лікеру проводиться по стаціонарних трубопроводів. На Горьківському заводі є автоматична углекислотная станція, що підтримує необхідний тиск у всіх системах. Звільняється вуглекислота використовується повторно.
Безперервний метод бродіння в резервуарах робить необхідною і можливою автоматизацію основних технологічних процесів і їх контролю. Остання інструкція (1965) вимагає обов'язкового використання систем автоматичних контрольно-вимірювальних і регулюючих приладів, особливо для підтримки тиску і продуктивності лінії безперервної шампанізації.
На заводах, які застосовують цей метод, проводяться великі роботи для максимальної автоматизації процесів. На Московському шампанському заводі вже давно (Брусилівський, 1959, 1960) були автоматизовані: регулювання вуглекислотного тиску в газовій системі установки; регулювання швидкості потоку в бродильних резервуарах; контроль температур вина при всіх процесах і регулювання охолодження як в потоці, так і в термос-резервуарах.
Якщо можливості автоматизації при періодичної резервуарної шампанізації були обмеженими, а комплексна автоматизація громіздка і не окупала витрат, то безперервний потік при шампанізації, на думку Глухова (1961), робить комплексну автоматизацію технологічних процесів реальної.
НІІавтоматпром (м Горі) здійснює автоматизацію регулювання основних технологічних параметрів, їх контроль і аварійну сигналізацію на дослідно-виробничої лінії Тбіліського шампанського заводу, що складається з резервуарів по 1100 дав.
В даний час метод безперервної шампанізації впроваджується на всіх заводах резервуарной шампанізації в Радянському Союзі. Інтерес проявляється до цього методу і за кордоном, особливо в США. Він запатентований в ряді країн.
Для подальшого підвищення якості Советского шампанского, прискорення процесів виготовлення при резервуарного-безперервному методі вимагає від нас посиленої науково-дослідницька робота. Найбільш важливим напрямком цієї роботи, на нашу думку, є вивчення та посилення впливу утворюється дріжджовий біомаси.
З'ясування відмінностей в освіті окремих вищих спиртів, ефірів, альдегідів в різноманітних умовах проведення вторинного бродіння при зіставленні їх освіти з амінокислотним складом використовуваного вина і кваліфікованим визначенням якості одержуваного продукту також є важливим.
Такі дослідження покажуть різницю між Радянським шампанським, виготовленим різними методами, і ігристими винами Шампані.
Перші роботи такого роду вже проводяться.
За даними Родопуло (1962), при шампанізації в потоці на Московському шампанському заводі Eh вина зазнає такі зміни (в мВ): в купажі до перекачування 381,6; після перекачування 458,8; в акрато-Форн суміші 409,8; після забражіванія 340,8, а після фільтрації 378,7 (два останніх процесу - біологічне знекиснення); акратофорах № 1 - 385,5; № 2 - 355,5; № 6 - 335,0; відстійний № 8 - 347,8; готове шампанське після фільтрації - 365,8.
Перші роботи з вивчення амінокислот - важливих джерел освіти як цінних, так і шкідливих летючих продуктів при безперервному методі шампанізації, виконані Родопуло (1962). Вони показали збагачення при цьому методі шампанського амінокислотами.
Проведені на Московському шампанському заводі останні дослідні роботи при використанні прийнятої технологічної схеми визначили динаміку ферментів, азотистих речовин, органічних кислот і окислювально-відновного потенціалу при безперервної шампанізації.
Герасимов і Смирнова (1965) показали динаміку активності протеолітичних ферментів і # 946; -фруктофуранозідази (інвертази) протягом безперервної резервуарной шампанізації. Протеолітичнаактивність збільшується після термообробок з 5,6 до 11,2 мг амінного азоту на 100 мл вина. Далі, в різних резервуарах потоку, її активність коливається мало. # 946; -фруктофуранозідаза має високу активність після подбражіванія і введення дріжджовий розведення і досягає 1246-1570 мг інвертного цукру на 100 мл вина. Після термообробки активність її значно знижується. У резервуарах при шампанізації відбувається значне зниження активності цього ферменту (до 488-940 мг / 100 мл). У бродильном резервуарі з наповнювачами вона підвищується до 998-1246 мг / 100 мл. Отримані Герасимовим і Смирнової дані показують, що при безперервної шампанізації є умови, що сприяють активності вивчалися ферментів.
Судячи за цими даними, зміни активності ферментів і вмісту азотистих речовин при безперервної шампанізації можуть відбуватися по-різному, в залежності від умов, але перш за все від тривалості експлуатації лінії і стану в зв'язку з цим дріжджів, що знаходяться на насадках. Може мати значення і характер використовуваного вина. Подальші дослідження краще покажуть хід цих змін при безперервної шампанізації.
Авакянц (19656) встановив, що при безперервної шампанізації внаслідок тривалого переходу протягом вторинного бродіння продуктів автолізу дріжджів відбувається зниження окисно-відновного потенціалу.
Він же показав, що при безперервної шампанізації поліпшується формування ігристих і пінистих властивостей шампанського внаслідок накопичення поверхнево-активних речовин і збільшення динамічної стійкості двосторонніх плівок вина.
На закінчення необхідно перш за все відзначити, що виробництво Радянського шампанського та ігристих вин резервуарним методом завдяки застосуванню безперервного вторинного бродіння виявилося значно вдосконаленим і перспективним. У зв'язку з розвитком протягом останніх 25 років в Радянському Союзі безперервної шампанізації резервуарний метод удосконалений більшою мірою, ніж за 100 років існування його періодичної модифікації в багатьох країнах.