Виноделы научились воспроизводить процесс, происходящий при образовании мадеры, который получил названием мадеризация.
Производство мадеры
Теоретические основы технологии мадеры
Определяющими факторами, под влиянием которых формируются характерные типичные свойства Мадеры, являются концентрация фенольных и других экстрактивных веществ, высокая температура и кислород.Образование цвета, вкуса, букета Мадеры связаны, главным образом, с превращениями фенольных соединений. Главной составной частью дубильного комплекса винограда является катехиновая группа, включающая d-катехин, l-галлокатехин, d-катехингаллат и продукты их превращения. Содержание фенольных веществ зависит от сорта винограда и почвенно-климатических условий его произрастания. Наиболее высоким накоплением фенольных и экстрактивных веществ отличаются такие сорта, как Серсиаль, Вердельо, Воскеат, Тербаш, Шабаш, Кокур, Клерет, в которых соотношение между жидкой и твердой фазами наименьшее.
С целью обогащения мадерного виноматериала фенольными экстрактивными веществами проводят сбраживание сусла на мезге. Образующийся спирт понижает содержание свободной биологически активной воды в клетках кожицы и мякоти, вследствие чего происходит энергичная диффузия фенольных веществ в жидкую фазу. Действие спирта аналогично влиянию обезвоживания и связанной с этим перестройкой структуры липидной составляющей клеточных мембран, ведущей к увеличению их проницаемости. Поэтому возрастание концентрации этанола и продолжительности контакта его с твердыми элементами грозди сопровождается накоплением в сусле экстрактивных веществ. При сбраживании до 8% остаточного сахара в сусло переходят 0,25 г/дм3 дубильных веществ, при сбраживании до 5% остаточного сахара в сусле содержится уже 0,35 г/дм3 и при сбраживании «насухо» – 0,43 г/дм3. Для большего обогащения фенольными веществами рекомендуют спиртовать бродящее сусло до 19% об., когда в нем останется 4-5% сахара.
Концентрация фенольных веществ в виноматериале может быть повышена введением настоя сухих спиртованных виноматериалов на ферментированных гребнях. При ферментации в гребнях происходят глубокие изменения окислительного порядка, в результате чего хлорофилл распадается, и гребни теряют зеленый цвет, а взамен травянистого запаха появляется приятный специфический аромат, и исчезает нежелательная горечь. Во время ферментации кислород легко проникает в раздробленные ткани гребней, окисляет катехины с образованием хинонов, которые обладают сильными окислительными свойствами. Настой вина на ферментированных гребнях энергично окисляет различные компоненты вина, ускоряя процесс мадеризации.
Фенольные вещества проявляют наибольшую активность при мадеризации, легко вступая в реакции окисления и взаимодействия с другими компонентами вина с образованием эфиров, альдегидов, ацеталей, феноламинов. Глубина окислительных процессов при мадеризации вина во многом зависит от исходного содержания фенольных веществ – чем больше их содержится в начальный момент, тем быстрее сокращается их количество к концу мадеризации. Добавление в малоэкстрактивные виноматериалы до их мадеризации экстрактов специально обработанной древесины дуба, содержащих окисленные фенольные соединения, а также продукты гидролитического распада лигнина и гемицеллюлоз, усиливает процесс формирования Мадеры.
В окислительных процессах при мадеризации принимают участие таниды винограда и дуба. Поскольку они различаются по химическому составу и строению, то продукты их превращений придают Мадере различные оттенки вкуса и аромата.
Древесина дуба обладает разветвленной сетью микрокапиллярных пор, представляющих благоприятную реакционную зону с большой эффективной поверхностью для взаимодействия компонентов вина и древесины дуба в присутствии растворенного в вине кислорода.
Микроструктурные изменения в древесине дуба заключаются в накоплении во внутреннем слое клепки продуктов окисления фенольных веществ – катехиновых танинов, которые затем подвергаются конденсации. Вино в процессе выдержки, особенно при повышенных температурах, экстрагирует из дубовой клепки эвгенол, ванилин и бета-метил-гамма-окталактон, обладающие приятным запоминающимся ароматом. Среди других компонентов древесины, переходящих в вино, обнаружены фурановые альдегиды – фурфурол, 5-метилфурфурол (с ароматом, напоминающим жаренный миндаль), 5-оксиметилфурфурол (тон карамели), 5-гидрооксиметилфурфурол, фенолальдегиды – ванилин, сиринальдегид, кониферальдегид, синапальдегид (ароматические соединения, улучшающие качества Мадеры), полифенолы.
В окислительные реакции вовлекаются не только дубильные вещества древесины, но также лигнинный комплекс, пентозаны и азотистые вещества. Продукты их превращений диффундируют в мадеризуемое вино, где принимают участие во вторичных процессах.
Энотанин ускоряет мадеризацию в большей степени, чем дубовая клепка и энотанин дуба. Наличие в виноматериале 0,5-0,8 г/дм3 дубильных веществ из винограда гарантирует получение типичной Мадеры высокого качества. Энотанин, выделенный из семян и гребней играет двоякую роль – активирует процесс окисления и стимулирует восстановительные реакции. В период обильного доступа кислорода к вину, танин способствует окислению спиртов, аминокислот и других компонентов вина, не способных окисляться молекулярным кислородом. При этом накапливаются различные альдегиды. Во второй стадии при ограниченном контакте вина с кислородом, танин, окисляясь за счет внутренних ресурсов, выпадает в осадок. Снижается окислительно-восстановительный потенциал, содержание альдегидов и ацеталей, а количество высших спиртов и эфиров возрастает, вследствие чего формируется тон Мадеры.
Однако наиболее зрелые вина получаются в результате бочечной мадеризации, которая протекает с участием компонентов и вина и дуба. При этом усиливаются окислительно-восстановительные реакции, в которых участвуют компоненты древесины дуба, в особенности, фенольные соединения и составные вещества вина. Образующиеся новые соединения определяют тип вина Мадеры.
Процессы окисления фенольных веществ, лежащие в основе мадеризации вин, перетекают в порах дубовой клепки и в общем виде являются окислительной конденсацией. Кислород к вину проникает через шпунтовое отверстие и через поры клепки. Уже во внешних слоях он быстро ассимилируется, образуя перекиси, медленно диффундирующие внутрь вина. В следствие этого уровень окислительно-восстановительного потенциала в поверхностных слоях (296-356 мВ) выше, чем в середине бочки (248-263 мВ).
Окислительные процессы в мадеризуемом вине инициируются в основном за счет собственных ресурсов – молекулярно растворенного кислорода и перекиси. По мере того, как эти ресурсы исчерпываются, вино начинает потреблять кислород из надвинного пространства или за счет введения его в вино в чистом виде из баллона. При это лучшим методом насыщения вина кислородом считается поддержание постоянного контакта его с атмосферой газа (кислородная подушка).
Образцы Мадеры высокого качества были получены в условиях создания кислородной подушки из расчета содержания кислорода 300-500 мг/дм3 вина. Скорость диффузии кислорода вглубь вина снижается по мере удаления от поверхности, что сопровождается замедлением окислительных процессов. Общее количество кислорода, необходимое для мадеризации зависит главным образом от содержания в вине фенольных веществ. Виноматериал, содержащий 0,4-0,5 г/дм3 фенольных соединений, поглощает при мадеризации 225-250 мг/дм3 кислорода, содержащий 0,6-0,8 г/дм3 – потребляет 275-325 мг/дм3 кислорода, а содержащий 0,8-1,0 г/дм3 – 350-450 мг/дм3 кислорода.
Скорость мадеризации зависит от наличия не свободного кислорода, а перекисей, благодаря которым происходит глубокое окисление спиртов, кислот, трудноокисляемых фенольных веществ и других компонентов, а также дезаминирование аминокислот с последующим образованием альдегидсодержащих соединений.
С целью интенсификации процесса мадеризации, обусловленной усилением взаимодействия компонентов вина, целесообразно осуществлять контакт глубинных слоев вина с кислородной подушкой путем перемешивания. С увеличением частоты перемешивания, особенно в начальный период процесса, мадеризация ускоряется, густота букета и типичность вкуса усиливаются, но при ежедневном перемешивании в течение всего срока мадеризации наблюдается некоторая утрата тонкости вкуса. Поэтому в большинстве случаев выбор режимов мадеризации, включая частоту перемешивания, способ и количество вводимого кислорода, уровень температуры проводят с учетом конкретных условий производства.
Кислородный режим процесса мадеризации оказывает большое влияние на концентрацию в вине альдегидов, участвующих в сложении типичной Мадеры. Нагревание вина в герметизированной таре с доступом кислорода (277,5 мг/дм3) приводит к увеличению количества альдегидов на 218%; нагревание без доступа кислорода сопровождается снижением их содержания на 25%. Известен и эффект демадеризации, который проявляется при нагревании выдержанной Мадеры в бескислородных условиях.
Температура вместе с фенольными соединениями и кислородом играет определяющую роль в формировании типа Мадеры. С повышением температуры ускоряется поглощение вином кислорода и усиливаются окислительные процессы, сопровождающиеся накоплением альдегидов и эфиров. При этом технологическое значение имеет температура выше 25oС, ниже которой мадеризация не проявляется. В сумме эти температуры за весь период мадеризации составляют 2500-2950oС вне зависимости от способа тепловой обработки вина – выдержки на открытых солнечных площадках (2940oС), в застекленных камерах (2790oС) или в тепловых камерах-мадерниках (2500oС). Сумма активных температур зависит от температуры мадеризации – она тем больше, чем ниже температура выдержки вина. В то же время мадеризация при разных по уровню температурах (55oС и 32-35oС) приводит к получению типичных Мадер высокого качества, хотя во втором случае в вине формируется более тонкий букет.
Азотистые вещества вина, прежде всего, аминокислоты, принимают активное участие в процессе мадеризации. Источником аминокислот мадеризуемого виноматериала служат сусло, первичная технология получения которого сопровождается обогащением не только фенольными, но и азотистыми веществами, дрожжи и продукты их автолиза, а также дубовая клепка. Сами аминокислоты не имеют аромата, однако высшие спирты, образующиеся в результате их окислительного дезаминирования с последующим декарбоксилированием обладают высокими органолептическими достоинствами. Ароматические продукты образуются также в результате взаимодействия аминокислот с дубильными веществами и соединениями не фенольной природы – простыми сахарами. С другой стороны, фурфурол, являясь обязательным компонентом мадеризуемого вина, легко вступает в реакцию с аминокислотами, белками и продуктами окисления дубильных веществ, давая темноокрашенные соединения, которые положительно влияют также на вкус и аромат Мадеры. С увеличением концентрации аминокислот и углублением процессов их превращений в вине возрастает содержание карбоциклических и гетероциклических соединений, определяющий вкус, цвет и аромат Мадеры. Гетероциклы, имеющие 1 и 2 атома азота в кольце, такие, как пирозины, пироллы, пирролины, пиридины, придают хлебные, ореховые, крекерные, иногда пригорелые, прогорклые тона. Производные тиазола и тиазолина, содержащие в своем кольце атомы серы и азота, привносят в вино аромат орехов и хлебной корочки.
Добавление в вино дрожжевых осадков или автолизатов дрожжей позволяет готовить типичные зрелые вина, отличающиеся особой полнотой и округлостью вкуса.
При выдержке вина после мадеризации происходит выделение в осадок части конденсированных фенольных веществ, белковых соединений. Количество высших спиртов увеличивается в результате окислительного дезаминирования аминокислот, возрастает содержание эфиров и ацеталей. Эти изменения благоприятно отражаются на органолептических качествах Мадеры, приводят к снижению резких альдегидных тонов, появлению тонкого букета и слаженного вкуса с различными приятными оттенками.
Среди веществ, образующихся при мадеризации вина вследствие глубоких окислительных процессов, появляются соединения, которые придают молодой Мадере излишнюю грубость и резкость во вкусе. Однако при низком уровне окислительно-восстановительного потенциала, который достигается при выдержке вина в бескислородных условиях, они вступают во вторичные реакции, снижается их концентрация и изменяется структура, что благотворно сказывается на качестве марочных Мадер.
Активное участие в реакциях не ферментативного потемнения при тепловой обработке вин принимают органические кислоты, ускоряя распад углеводов. Наибольшее влияние на этот процесс оказывают пировиноградная, фумаровая и, особенно, винная кислота, в отсутствии которой виноматериал не мадеризуется (например, яблочный виноматериал).
За период выдержки в течение двух лет окислительно-восстановительный потенциал снижается с 350 до 220 мВ, содержание альдегидов – со 143 до 84 мг/дм3, а количество летучих эфиров возрастает с 228 до 242 мг/дм3. Наличие в вине сернистой кислоты, а также катионов железа и меди способствует ускорению процесса мадеризации, а в случае с SO2 и получению более тонкой Мадеры.
Таниды молодых и старых Мадер состоят из низкомолекулярных соединений, являющихся продуктами превращения катехинов, галлокатехинов и частично дубового танина. Окислительные превращения катехинов значительно усиливают накопление альдегидов, ацеталей и средних эфиров, характерных для Мадеры. При старении Мадеры вино продолжает обогащаться продуктами превращений катехинов и галлокатехинов, а количество свободных катехинов уменьшается.
Технологический процесс приготовления Мадеры проходит в две стадии – получение мадерного виноматериала и его тепловая обработка (мадеризация) одним из способов.
Технология производства мадеры
На выработку мадерных виноматериалов направляют специальные сорта винограда – Вердельо, Серсиаль, Мальвазия, Альбильо, Шабаш, Кокур, Ташлы, Баян ширей, Семильон, Пухляковский, Опорто, Воскеат, Ркацители, которые отличаются повышенным содержанием экстрактивных, в частности, фенольных веществ.Для приготовления Мадеры используют сухие виноматериалы, виноматериалы с остаточным сахаром и сладкие виноматериалы.
Сухие виноматериалы готовят частичным сбраживанием сусла на мезге на чистой культуре дрожжей при температуре 28-30oС в резервуарах с плавающей шапкой или специальных аппаратах периодическим и непрерывным способом. Виноматериалы отделяют от мезги стеканием и прессованием и спиртуют до 18-20% об. Сухие мадерные виноматериалы могут быть получены также нагреванием мезги до 45-70oС, выдержкой ее при данной температуре в течение 1-3 часов, прессованием, сбраживанием полученного сусла и последующем спиртованием виноматериалов. Некоторые винзаводы практикуют нагревание мезги до 60oС и настой сусла на мезге при этой температуре в течение 4-8 часов.
Виноматериалы с остаточным сахаром получают спиртованием бродящей мезги, чтобы приготовить виноматериалы с кондициями 18-20% об. спирта и 3-5% сахара, или 15-18% об. спирта и 2-4% сахара в зависимости от конкретной технологии Мадеры.
Сладкие виноматериалы готовят спиртованием сусла до 20% об. после его осветления либо после его частичного подбраживания.
Мадеризация осуществляется двумя способами – нагреванием вина в присутствии древесины дуба и без нее. Мадеризуют виноматериалы обычно раздельно, затем составляют купаж, который или повторно подвергается тепловой обработке и последующей выдержке, или только выдерживается. Мадеризацию вин в присутствии древесины дуба проводят в дубовых бочках или крупных металлических резервуарах, внутри которых уложены дубовые клепки.
Мадеризацию вин в бочках проводят – на солнечных площадках при температуре 28-35oС в течение 1-3 летних сезонов, в остекленных оранжереях при температуре 40-45oС в течение 6-7 месяцев, а также в искусственно обогреваемых помещениях – мадерниках. Продолжительность выдержки вина в мадерниках зависит от температуры.
Ординарные Мадеры выдерживают при 65-70oС в течение 1 месяца, вина высококачественные – при 45-50oС около 6 месяцев.
Бочки в мадернике размещают в несколько ярусов и держат их недолитыми на 4-5 дал для обеспечения необходимого кислородного режима.
С целью интенсификации процессов формирования Мадеры и увеличения производительности способа применяют поточный метод мадеризации вина в батарее из бочек при 58-60oС.
Нагревание вина в крупных резервуарах с размещенной внутри клепкой осуществляют с помощью выносных или смонтированных в резервуаре теплообменников.
Количество дубовых клепок подбирается с таким расчетом, чтобы их удельная поверхность была такой же, как и в бочках.
Для мадеризации в цистернах с погруженной клепкой нагретое до 70oC вино подают в резервуар, оставляя в нем газовую камеру объемом 1 м3. Температуру вина в течение 3-4 месяцев поддерживают на уровне 60-65oC пропусканием пара через встроенный в резервуар змеевик. Ежедневно с помощью специальных устройств в вино вводят 15-20 мг/дм3 кислорода (за весь период мадеризации в вино задают 250-300 мг/дм3 кислорода).
Мадеризация в потоке осуществляется в установке, которая состоит из трех последовательно соединенных резервуаров с погруженной дубовой клепкой, напорного резервуара, теплообменников, приемной цистерны, кислородной станции и регулятора степени наполнения резервуара. Виноматериал непрерывно поступает в установку из напорного резервуара, проходит через последовательно соединенные резервуары, в которых подвергается мадеризации, и, выходя из последнего, собирается в приемнике.
Мадеризация виноматериала осуществляется в потоке при температуре 58-60oC и ежедневном введении кислорода.
Полученные в последние годы экспериментальные данные показали, что возможность мадеризации заложена в самом вине и зависит от его химического состава, в особенности от содержания фенольных и азотистых веществ, и может проводиться без контакта с древесиной дуба. Чтобы обеспечить приготовление типичной Мадеры количество фенольных соединений в вине должно быть 0,3-0,6 г/дм3, а азотистых веществ – не ниже 300 мг/дм3. Способ мадеризации вина без участия компонентов древесины дуба осуществляется в специальной установке. Она включает герметизированный теплоизолированный горизонтальный резервуар, в который вмонтированы термометр сопротивления, термобаллон, регулятор температуры и датчик уровня. В верхней части резервуара имеется перфорированная труба для разбрызгивания вина, которая соединена с электронасосом. В нижней части резервуара установлен паропровод для подогрева вина. Уровень окислительно-восстановительного потенциала контролируется электродами, встроенными в резервуар. В качестве вторичного прибора применен показывающий, самопишущий и регулирующий потенциометр. Введение кислорода в надвинное пространство проводят из баллона. Конструкция установки позволяет вести процесс мадеризации в герметизированных условиях при непрерывном обогащении вина кислородом.
Виноматериал, подготовленный для мадеризации, закачивается в резервуар до заданного контролируемого уровня. После наполнения резервуара вином, его подогревают паром или горячей водой. Необходимый уровень температуры мадеризации достигается в три приема – в первый день вино нагревают до 40-45oC, во второй день – до 40-55oC и в третий – до 55-65oC. Если в виноматериал перед мадеризацией были введены дрожжевые осадки, то первые трое суток вино необходимо выдерживать при температуре 45oC.
Надвинное пространство заполняется кислородом из баллона, где он находится под постоянным давлением 10-20 кПа.
Насыщение вина кислородом достигается путем его разбрызгивания в газовой камере с помощью циркуляционного насоса. Продолжительность такой циркуляции вина составляет 6-7 часов ежедневно в течение всего периода мадеризации.
В практике виноделия существуют и другие установки для мадеризации вина без участия дубовой клепки, позволяющие проводить процесс непрерывно в автоматическом режиме.
С целью интенсификации массообмена между вином и кислородом разработан ряд способов. Такая интенсификация достигается диспергированием нагретого до 80-85oC виноматериала в пространстве, заполненном воздухом или кислородом. Виноматериал непрерывно циркулирует в замкнутом контуре реактор – насос – теплообменник – распылитель. Способ предусматривает добавление в виноматериал при небходимости экстрактов древесины дуба и автолизатов дрожжей. При условии подачи в вино 10 мг/дм3 кислорода процесс мадеризации при 80oC по этому способу завершается за 50-60 часов.
Разработан также способ воздействия на вино наряду с теплом переменного и постоянного электрического тока. Переменный электрический ток оказывает в основном тепловое воздействие на вино и используется для его нагрева и поддержания заданной при мадеризации температуры. Постоянный ток помимо теплового эффекта вызывает сильное окисление вина за счет атомарного кислорода, выделяемого при электролизе воды.
Нагретый в теплообменнике до температуры 70oC кондиционный мадерный виноматериал задают в резервуар по линии напорная емкость – насос – теплообменник – рабочий резервуар. После того, как резервуар заполнится на 9/10 объема, вводят в режим циркуляционный контур.
При этом виноматериал отбирается из резервуара через верхние трубы, отверстия в которых размещены в нижней части площади трубы, проходит через электрохимическую ячейку мадеризации, фильтр грубой очистки и поступает обратно в резервуар через нижние трубы. Устанавливают и контролируют в процессе перекачивания количество циркулируемого виноматериала и давление в надвинном пространстве. Прохождение виноматериалов через электрохимическую ячейку мадеризации позволяет ускорить период созревания и формирования Мадеры. Это достигается тем, что значение постоянного знакопеременного тока поддерживается на уровне 10-50 А при напряжении 2-3 В, что в расчете на 2000 дал виноматериала составляет 300-700 мг/дм3 кислорода при мадеризации в течение 5 суток.
После достижения в виноматериале характерных тонов в аромате и вкусе, процесс переводят на непрерывный поток. С этой целью часть вина в количестве 500-700 дал/сутки через теплообменник-рекуператор отводят в емкость – сборник готового вина. Одновременно производят подпитку циркулирующего потока свежим виноматериалом в количестве 500-700 дал/сутки непосредственно в трубопровод, ведущий в электрохимическую ячейку мадеризации.
Этот метод обеспечивает дозированное введение атомарного обладающего высокой чистотой кислорода в виноматериал, который используется им полностью. Мадеризация значительно ускоряется также за счет одновременного прохождения в электрохимической ячейке окислительной и восстановительной стадии процесса в результате выделяющихся атомарных кислорода и водорода.
В процессе мадеризации в условиях интенсивного окисления составных веществ вина наряду с накоплением продуктов, благоприятно влияющих на вкус и аромат, образуются побочные соединения, придающие вину грубость и резкость. Поэтому проводят выдержку мадеризованного вина без доступа воздуха, в результате которой эти соединения вовлекаются во вторичные реакции при низком окислительно-восстановительном потенциале и теряют нежелательное воздействие на качество Мадеры.
Экспериментальные данные показывают, что выдержку вина после мадеризации можно сократить путем дополнительного нагревания вина без доступа кислорода при температуре 40oC в течение 30 дней.
Предложен также способ мадеризации с предварительной биологической ароматизацией 30-40% исходного виноматериала путем глубинной ферментации культурой хересных дрожжей. Это обеспечивает ускорение процесса формирования типичных свойств Мадеры в 5-6 раз, продолжительность процесса мадеризации сокращается до 15-20 суток, а сама мадеризация проходит в мягком режиме при 45-50oC.
Каталог мадеры
История мадеры
Производство мадеры
Регион производства мадеры
Как пить мадеру
Дегустация мадеры
Коктейли с мадерой
Bahys
- Запрещается автоматизированное извлечение информации сайта любыми сервисами.