Производство игристых вин в резервуарах было впервые осуществлено во Франции. В 1852 г. М. Момене в Реймсе предложил резервуар большой вместимости – «афрофор» из меди, покрытой серебром. Им же был сконструирован резервуар вместимостью 320 дал в форме бутылки, который подвешивали на цепях для колебаний и вращений с целью перевода осадка на дно. Дуайеном был изготовлен стеклянный бочонок. Позднее были разработаны несколько типов металлических резервуаров с защитным покрытием или эмалированных. Среди них резервуары Де-Порта, Брийе, Шарма, Шоссепье (Франция), Конинго, Мартинотти (Италия), Фролова-Багреева (СССР). Наибольшее распространение получили резервуары и установки Шарма, Шоссепье и Фролова-Багреева.

Резервуарный способ позволил устранить такие трудоемкие технологические операции, как ремюаж и дегоржаж, обеспечил экономические выгоды из-за сокращения срока изготовления игристых вин и снижения потерь продукции. Однако отсутствие длительного контакта шампанизированного вина с дрожжами, необходимость фильтрации и розлива обусловливают снижение качества, игристых и пенистых свойств игристых вин.

9.1. СПОСОБ ШАРМА

Способ, предложенный Шарма в 1907 г., предусматривает производство игристых вин в стальных эмалированных резервуарах вместимостью 250 и 1000 дал. Способ включает 3 стадии: пастеризацию (созревание); вторичное брожение; охлаждение и розлив в бутылки (рис. 27).

Рис. 27. Установка для производства игристых вин в резервуарах по способу Шарма:
1 – пастеризатор; 2 – резервуар для выдержки нагретого вина; 3 – резервуар для воспроизводства дрожжей;
4 – насос; 5 – резервуар для резервуарного ликера; 6 – резервуар для вторичного брожения;
7 – резервуар для экспедиционного ликера; 8 – теплообменник-охладитель;
9 – резервуар для выдержки охлажденного сброженного вина; 10 – фильтр-пресс;
11 – резервуар для приемки игристого вина; 12 – разливочная машина

Пастеризация проводится в двух эмалированных резервуарах в течение 2 сут при 55–65 °С без доступа воздуха. Этот прием, по мнению Шарма, был направлен на ускорение созревания вина за счет интенсификации окислительно-восстановительных процессов и реакций этерификации, а также обеспечивал удаление микроорганизмов, коагуляцию белков и пектиновых веществ, создавал более благоприятные условия для удаления солей винной кислоты при последующей обработке холодом. Однако, как показали исследования советских ученых [86], при пастеризации вина, содержащего кислород, усиливаются окислительные реакции, происходит окисление полифенолов в хиноны, де- заминирование аминокислот, что приводит к потемнению вино- материалов, ухудшению их вкуса и букета.

Вторичное брожение проводится в одном из четырех крупных эмалированных резервуаров в течение 8–12 сут. Предварительно смешиваются виноматериал, дрожжевая разводка и резервуарный ликер сахаристостью 50 %. Во время брожения поддерживается оптимальная температура, но не выше 22 °С. После окончания брожения вино самоосветляется. Иногда для осветления вводят рыбный клей. Шампанизированное вино снимают с осадков и передавливают в следующую группу резервуаров. Передавливание осуществляют воздухом, что нежелательно, азотом или диоксидом углерода, В это время в вино дозируют экспедиционный ликер, реже практикуют сбраживание на «марку».

Охлаждение и обработку шампанизированного вина осуществляют в 6 крупных резервуарах. Вино охлаждают до минус 4–5 °С в теплообменнике или непосредственно в резервуаре, имеющем охлаждающие устройства или установленном в холодильной камере, и выдерживают при этой температуре 4–5 сут. Затем игристое вино фильтруют и направляют в приемный резервуар, откуда оно поступает на розлив.

Этот способ, называемый также «процесс Шарма», широко распространен в США и в Италии. Известен упрощенный способ Шарма, по которому пастеризацию проводят при 60–70 °С в течение 15 мин, вводят 5 % дрожжевой разводки, ликер и сбраживают в резервуаре, затем сброженное вино охлаждают до минус 4–5 °С, фильтруют и направляют в предварительно охлажденный приемный резервуар, в котором выдерживают 2 сут, и разливают в бутылки.

В 1980 г. Р. Шарма предложил способ, предусматривающий замораживание находящегося на дне резервуара осадка дрожжей и отбор прозрачного вина без фильтрации [120]. В нижней части резервуара помещен змеевик, с помощью которого замораживается около 1/20 по высоте резервуара вина, чуть выше этой части установлена трубка для декантации. После окончания вторичного брожения включают установку для замораживания осадка, шампанизированное вино без фильтрации разливают в бутылки. Следует отметить, что замораживание осадка было предложено А. М. Фроловым-Багреевым еще в 1943 г.

9.2. СПОСОБ ШОССЕПЬЕ

В 1919 г. А. Шоссепье предложил резервуар для вторичного брожения, названный им акратофором. Акратофор Шоссепье, выполненный из стали, состоит из двух половин, соединенных посередине с помощью фланцев. Внутри резервуара установлен дубовый чан вместимостью 820 дал, предназначенный для брожения. В верхней части вокруг дубового чана расположен спиралеобразный змеевик для регулирования температуры.

Производство игристых вин по способу А. Шоссепье осуществляется в установке (рис. 28), состоящей из 10 акратофоров. Виноматериал с тиражным ликером и дрожжевой разводкой направляют в дубовый чан (в последние годы используют резервуары с покрытием), где поддерживается температура 18–20 °С. Через 24 ч начинается интенсивное брожение. Для активизации брожения делают «брассаж», для чего включают воздушный компрессор, которым пропускают воздух через бродящее вино. При барботировании воздухом дрожжевые клетки взмучиваются и, поглощая кислород, активно размножаются. Операция брассажа повторяется каждое утро. Температуру бродящего вина поддерживают не выше 25 °С. Через 7–8 сут давление в акратофоре достигает 500 кПа. Для остановки брожения включают систему охлаждения и с помощью хладагента, подаваемого в змеевик, температуру снижают до –5 °С, выдерживая при этой температуре 3–5 сут или более. Перед охлаждением практикуют оклейку сброженного вина, для чего вводят танин, а спустя 24 ч – рыбный клей, перемешивая их барботированием воздухом. Для охлаждения шампанизированного вина были разработаны специальные резервуары-холодильники. Холодильник Шоссепье – это стальной цилиндрический резервуар вместимостью 500 дал, покрытый внутри эмалью, бакелитом или глифталем. В верхней центральной части внутри резервуара расположен змеевик испарителя, ниже помещен лопастной винт для перемешивания охлажденного вина.

Рис. 28. Установка для производства игристых вин в резервуарах Шоссепье:
1 –компрессор для охлаждения хладагента; 2 – насос; 3 –резервуар для дрожжевой разводки; 4 – резервуар для резервуарного ликера;
5 – воздушный компрессор; 6, 10 – змеевик для охлаждения шампанизированного вина; 7 – стальной резервуар с чаном;
8 – дубовый чан; 9 – трубка для брассажа; 11 – холодильник Шоссепье; 12 – мешалка; 13 – фильтр;
14– разливочная машина; 15 – резервуар для экспедиционного ликера;
16 – турникет для дозирования экспедиционного ликера; 17 – укупорочный автомат

Способ Шоссепье, по мнению А. М. Фролова-Багреева, имеет естественные недостатки: щрациональное использование объема акратофора, трудности его дезинфекции, несовершенство охладительно-подогревательной системы, использование воздуха для противодавления и барботирование воздухом шампанизируемого вина, приводящие % окислению, наличие мешалки, вызывающей дешампанизацию, дозирование ликера в каждую бутылку, связанное потерями СО₂, и др.

9.3. СПОСОБ А. М. ФРОЛОВА-БАГРЕЕВА

Идея использования одного резервуара для брожения и обработки шампанского вплоть до розлива возникла у А. М. Фролова-Багреева в 1920 г. Способ был впервые внедрен в 1940 г. на Горьковском заводе шампанских вин. Резервуар системы Фролова-Багреева – это стальной цилиндр, цельный или состоящий из 2-х частей, соединенных фланцем, с выпуклыми дном и крышкой, покрытый внутри эмалью или бакелитом, снабженный двумя или тремя рубашками (рис. 29). Верхняя рубашка используется для охлаждения до минус 5–6 °С, нижняя – для замораживания собравшегося на днище осадка. Такой резервуар исключает необходимость перекачивания шампанизированного вина, предотвращает ухудшение качества, дает экономию; наличие рубашек позволяет регулировать температуру, а замораживание осадка обеспечивает розлив без фильтрации.

Рис. 29. Резервуар А. М. Фролова-Багреева

Способ предусматривает подготовку бродильной смеси, включающей купажированный виноматериал, ликер и дрожжевую разводку (около 3%). Ликер вводят из расчета сбраживания 22 г/л и обеспечения кондиций по сахару. Поэтому бродильную смесь для получения игристого вина марки брют готовят с содержанием сахара 22 г/л, марки сухое – 52, полусухое – 72, полусладкое–102 и сладкое – 122 г/л. Концентрацию дрожжевых клёпок в смеси поддерживают равней 2–3 млн./мл. Используют «пылевидные» штаммы дрожжей, легковзмучивающиеся при брожении. Рекомендуется при положительном заключении микробиолога о составе осадка оставлять в резервуаре дрожжи от предыдущей загрузки, что позволит обогатить вино продуктами автолиза дрожжей. Для улучшения качества игристых вин проводят удаление кислорода и тепловую обработку купажей при 55–60 °С в течение 12–24 ч, в процессе обработки вводят резервуарный ликер, после чего охлаждают смесь до 15–18 °С. В полуденную бродильную смесь дозируют дрожжевую разводку, тщательно перемешивают и проводят вторичное брожение. Вначале предполагалось добавление танина и рыбного клея. Резервуар заполняют диоксидом углерода, затем перекачивают бродильную смесь, люк резервуара закрывают. Размер газовой камеры не должен превышать 1 % вместимости резервуара. Брожение начинается на 2–3-й сут. Ход вторичного брожения контролируют по показанию манометра и путем химического анализа содержания сахара. По данным А. М. Фролова-Багреева, суточный прирост давления не должен превышать 20–30 кПа, удлинение сроков брожения обеспечивает лучшие игристые свойства и тонкий букет. Продолжительность процесса принята 25 сут, в том числе брожения не менее 20 сут. Отрыв стрелки манометра от первоначального положения свидетельствует о начале брожения. По достижении давления 400 кПа при 10 °С и сбраживании не менее 18 г/л сахара шампанизированное вино охлаждают до минус 3–5 °С путем подачи охлаждающего раствора в рубашки. Рекомендуется проводить охлаждение быстро (не более 18 ч) и выдерживать вино при температуре охлаждения не менее 48 ч.

Как можно заметить, вторичное брожение вначале осуществлялось в условиях высокой концентрации сахара и останавливалось, когда в шампанизируемом вине оставалась значительная его часть. Г. Г. Агабальянц [10] указывал, что при условии приготовления высококачественного экспедиционного ликера не будет оснований для отказа от его дозировки, принятой при бутылочном способе. Работами Н. Г. Джурикянц [30], А. Е.Орешкиной и сотр. [72] было показано, что при вторичном брожении на марку не полностью восстанавливаются альдегиды и диацетил. Содержание альдегидов достигает максимума на 6–8-е сут, при сбраживании бродильной смеси с содержанием сахара 20 г/л накапливается 27 мг/л альдегидов, с 70 г/л – 66 мг/л, со 100 г/л–102 мг/л. При полном сбраживании сахара получается игристое вино с чистым ароматом и гармоничным вкусом. Если вторичное брожение остановить, когда в вине еще остался сахар, в белых игристых винах появляется ярко выраженный «акратофорный» или «резервуарный» тон, причем чем выше остаточная концентрация сахара, тем сильнее этот тон.

Было высказано мнение [4], что при неполном сбраживании сахара тормозится процесс автолиза дрожжей и поэтому не происходит обогащения вина ферментами, аминокислотами и другими важными компонентами, а также не протекают восстановительные и другие биохимические процессы внутри дрожжевых клеток, приводящие к формированию качественных игристых вин [3]. Действительно, при пониженной сахаристости в игристом вине больше аминокислот, поверхностно-активных веществ, выше активность ферментов (табл. 22) [30]. Вот почему в настоящее время рекомендуется проводить вторичное брожение на брют и далее дозировать в шампанизируемое вино экспедиционный ликер до соответствующих кондиций по содержанию сахара.

Таблица 22

Исследование биохимических процессов при вторичном брожении в резервуаре на марку брют выявило, что в этом случае протекают процессы, характерные для 1-й и 2-й стадий бутылочной шампанизации, но отсутствуют важные 3-я и 4-я стадии, на которых формируются высококачественные игристые вина. Таким образом, резервуарный периодический метод по сравнению с бутылочным экономически и технически более совершенен, однако он исключает длительный контакт шампанизированного вина с дрожжами, вследствие чего не обеспечивает получения продукции высшего качества. По мнению Ж. Риберо-Гайона и сотр. [103], хорошего качества игристые вина получаются, если вино выдерживается на дрожжевых осадках несколько месяцев и если имеются приспособления для периодического перевода осадка во взвешенное состояние. Эти авторы считают, что в странах с жарким климатом акратофорный метод лучше, чем бутылочный. Это касается также мускатных вин, и в частности Асти спуманте.

9.4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РЕЗЕРВУАРНОГО СПОСОБА

По мнению Г. Шандерля, существенным недостатком резерву арного способа является излишнее окисление вина и недостаточность восстановительного действия дрожжевых клеток, находящихся на дне резервуара, что приводит к появлению «вкуса танка» – «акратофорного тона». Г. Шандерлем была доказана необходимость улучшения контакта вина с дрожжами в резервуарах. Для этой цели были сконструированы хорошие пропеллерные мешалки, которые стали применяться для перемешивания дрожжей при вторичном брожении. В настоящее время в ФРГ применяют горизонтальные и вертикальные резервуары большой вместимости (10 тыс. дал), снабженные мешалками, что позволяет тщательно перемешивать бродильную смесь с дрожжами до и во время вторичного брожения, а также при дозировке экспедиционного ликера. Резервуары для предупреждения окисления заполняют диоксидом углерода, сбраживают 25 г/л сахара, вторичное брожение проводят при температуре 8–10 °С и высоких концентрациях дрожжей. Дрожжи после брожения используют 3–4 раза. Предложены вращающиеся •акратофоры для вторичного брожения.

В США разработан метод, согласно которому вторичное брожение проводят в обычном резервуаре без давления, выделяющийся СО₂ собирают и хранят под давлением 1600–2000 кПа. Вино после вторичного брожения направляют в специальный резервуар, в котором насыщают собранным компримированным диоксидом углерода под давлением 400 кПа, после чего фильтруют и разливают в бутылки. Однако указанный метод не может обеспечить высоких игристых свойств продукта из-за того, что не обеспечивает образования и сохранения связанных форм диоксида углерода. Небольшой эффект ускорения брожения и снижения капитальных затрат за счет применения обычных резервуаров вместо резервуаров, работающих под давлением, не оправдывает существенного ухудшения качества игристых вин и приближения их к газированным.

Отмеченные и некоторые другие усовершенствования тем не менее не изменяют принципиально сущность резервуарного способа и не устраняют его главных недостатков. Работами Г. Г. Агабальянца и его учеников научно обосновано, что коренное совершенствование резервуарного периодического способа должно идти по пути перехода на непрерывный резервуарный способ.