Ферментные препараты пектолитического, протеолитического, цитолитического действия, применяемые в виноделии, увеличивают выход сусла, обеспечивают стабильность вин против разных видов помутнения, улучшают качество продукции.
Препарат пектолитического фермента вносится в приемный бункер на виноград, в мезгосборник, в мезгу после измельчения или в ферментатор в виде тщательно размешанной суспензии, приготовленной на сусле. Время контакта мезги с препаратом рекомендуется не менее 1,5-2 ч. Точное дозирование и равномерная подача суспензии ферментного препарата могут быть обеспечены специальными дозаторами разных типов. При отсутствии дозаторов суспензия вносится вручную.
При выборе необходимой дозы препарата для данного района и определенной группы сортов винограда следует предварительно проводить пробную обработку в условиях лаборатории. Доза внесенных пектолитических ферментных препаратов колеблется в зависимости от районов произрастания и сортов винограда, условий года, технологии переработки. При продолжительном контакте сусла с мезгой (24 ч и больше) следует выбирать минимальные дозы – 0,017 %, в некоторых случаях даже 0,008 % препарата активностью 3000 ед/г.
Некоторые сорта, в особенности со слизистой мякотью (Ноа, Изабелла, Лидия в Молдове и Закарпатье), которые тяжело отдают сок, требуют повышенных доз препарата (0,07 – 0,08 %). При переработке белых сортов винограда для получения шампанских и столовых виноматериалов оптимальной нужно считать дозу 0,033-0,04 % (дозы приведены для препарата активностью 3000 ед/г).
Температурный оптимум действия пектолитических ферментных препаратов 37 – 40 °С. Однако, специально подогревать мезгу в процессе ферментации, если этого не требует принятая для данного типа вина технологическая схема, не нужно. Пектолитические препараты эффективны и при температурах 15 – 20 °С. При использовании пектолитических ферментных препаратов рекомендуется доза сульфитации 100–150 мг/дм3 сусла.
При ферментации сусла и мезги происходит разрушение белка и полипептидов винограда. Эти процессы протекают под действием разных естественных протеолитических ферментов. В результате этого содержание растворимых протеинов винограда снижается в несколько раз. Процесс естественного протеолиза, который проходит при ферментации сусла и мезги, можно ускорить, внося протеолитические ферментные препараты, которые получают из плесеней Aspergillus oryzae, A. flavus, A. awamori.
Винодельческая промышленность фактически не имеет опыта по применению протеолитических ферментных препаратов, проводились только отдельные опыты на случайных препаратах, но перспективы по применению протеолитических ферментных препаратов в виноделии очень большие. Ферментативный метод может быть эффективно использован с целью удаления белков из сусла и вина. С этой целью протеолитический ферментный препарат вносится в сусло в количестве 0,0005 % после сульфитации из расчета 100 мг/дм3.
После отстаивания сусло снималось из осадка и сбраживалось. Содержание белка в полученных виноматериалах было незначительным, что увеличивало их стабильность. Существует необходимость проведения более широких исследований в этой области, для того чтобы отработать технологию применения различных протеолитических ферментных препаратов в виноделии.
Обработка мезги винограда до прессования широко применяется в отечественном виноделии в силу своих бесспорных преимуществ: ферментные препараты облегчают прессование виноградной мезги, увеличивают выход сусла, ускоряют его осветление, снижают склонность к коллоидным помутнениям. При внесении в мезгу очищенного ферментного препарата происходит более быстрый гидролиз белка, виноградного пектина и других полисахаридов, в результате чего увеличивается выход сусла-самотека на 10-20 %, увеличивается скорость фильтрации сусла. Органолептические качества сока и вин не снижаются.
Ферментные препараты используются в дозах от 0,0005 до 0,03 % к массе винограда, мезги или сусла (в зависимости от активности препарата). Ферментативная обработка мезги красного винограда (слегка сульфитированной, чтобы предотвратить окисление фенолов) в течение 4 ч при 45–50 °С дает возможность получать качественные красные вина на мезге без брожения. В результате обработки сусла пектолитическими препаратами несколько повышается содержание метилового спирта, поэтому такая обработка неприменима при выработке коньячных виноматериалов.
Цитолитические ферментные препараты расщепляют целлюлозу, гемицеллюлозу и др., способствуя увеличению выхода сусла. При переработке винограда и приготовлении вина ферменты винограда и дрожжей влияют на все биотехнологические процессы виноделия. Наибольшее влияние проявляется на стадии образования вина, т. е. при брожении. Поэтому, в зависимости от поставленной цели (получение вин того или другого типа), винодел может регулировать эти процессы, угнетая активность ферментов (при изготовлении столовых вин или шампанских виноматериалов) или, наоборот, стимулируя их активность (при изготовлении высокоэкстрактивных вин).
Когда в виноградном сусле много окислительных ферментов, это приводит к покоричневению вин (оксидазный касс). В этом случае винодел должен применять специальные меры: сульфитацию, обработку бентонитом, пастеризацию и др. Особо важное биотехнологическое значение имеют ферментативные процессы при брожении. Вместе с образованием при этом основных веществ (этиловый спирт, диоксид углерода), под действием ферментных систем дрожжей происходит образование вторичных и побочных соединений. Все эти вещества и соединения играют важную роль в формировании органолептических качеств вина, создании общего фона аромата и букета вин.
Ферментативные процессы (окислительно-восстановительные, гидролитические и др.) играют значительную роль в биотехнологии таких специальных типов вин, как херес и шампанское. Эти процессы проходят очень энергично в течение послетиражной выдержки бутылок с вином на первом году, а также при непрерывной шампанизации, в период выдержки хересных виноматериалов под пленкой хересных дрожжей. В практике виноделия в последнее время очень распространены ферментные препараты, полученные из разных микроорганизмов (главным образом из плесневых грибов).
Оптимальный диапазон действия рН промышленных пектолитических препаратов находится в пределах 4–5. В зоне рН сусел и вин активность ферментных препаратов доходит до 70 %. Температурный оптимум действия препаратов находится в пределах 35-45 ºС. Поэтому в виноделии рекомендуется мезгу подогревать.
Применение в практике виноделия пектолитических ферментных препаратов повышает общий выход сусла, в том числе выход сусла-самотека до 30 %, ускоряет в 2-3 раза осветление сусла.
Комбинированная обработка мезги ферментными препаратами с ее нагреванием значительно повышает эффективность процесса. Сульфитация мезги умеренными дозами (до 150 мг/дм3) до ее нагревания предотвращает окисление фенольных и ароматических соединений от окисления и позволяет сохранить в вине цвет и сортовые тона.
При изготовлении мускатных вин такая комбинированная обработка дает положительные результаты. Это приводит к значительному усилению мускатного аромата, хорошо сохраняющегося в сухом вине.
Комплекс ферментов, включающих гемицелюлазу, целюлазу, целобиазу, а также пектолитические и протеолитические ферменты, представляет собой цитолитические ферментные препараты. Они имеют разную активность, зависящую от свойств продуцента и условий его получения.
В виноделии для увеличения выхода сусла используются цитолитические ферментные препараты. Обработка мезги этими препаратами при оптимальной температуре 40 ºС увеличивает выход сусла из винограда, ускоряет его осветление, повышает содержание сахаров в сусле в результате гидролиза полисахаридов и др.
Применение в виноделии протеолитических ферментных препаратов направленно на предотвращение белковых помутнений в готовых винах. Внесение препарата в сусло, виноматериал или вино приводит к гидролизу белковых веществ и увеличению содержания в нем аминного азота. При такой обработке вино становится более стойким к белковым помутнениям. Эффективность биохимических процессов в виноделии при обработке вина протеолитическими ферментными препаратами значительно повышается, если комбинировать ее с подогревом.
ПРИКЛАДНАЯ ЭНЗИМОЛОГИЯ
ШЛЕЙКИН А.Г., СКВОРЦОВА Н.Н., БЛАНДОВ А.Н.
Санкт-Петербург 2019