1.Отличия технологии этилового спирта из крахмалосодержащего сырья от технологии с использованием мелассы.

     Этиловый  спирт — бесцветная, легкоподвижная жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом. Температура кипения спирта 78,3 °С, замерзания — минус 117 °С при нормальном давлении. Химически чистый спирт нейтральный, а используемый в промышленности — слабокислый. Температура вспышки абсолютного спирта 13 °С, с понижением концентрации она повышается.

          Этиловый спирт гигроскопичен, смешивается с водой в любых соотношениях. Смешивание с водой сопровождается адиабатическим сжатием смеси (контрактацией) за счет наличия водородных связей между молекулами спирта и воды и выделением тепла. Спирт образует ассоциаты в виде цепей.

          Технология спирта из крахмалсодержащего сырья.

Основными процессами производства являются: подготовка сырья, разваривание сырья, осахаривание, сбраживание сусла, выделение спирта из бражки и его очистка.

       1. Подготовка сырья. Зерно очищают от сорных и металлических примесей на сепараторах, затем тонко измельчают на молотковых или вальцовых дробилках. Картофель освобождают от примесей (камней, ботвы, соломы, земли), моют в картофелемоечных машинах, измельчают на молотковых дробилках или картофелетерках до образования частиц не более 3 мм и получают картофельную кашку.

       Измельчение сырья необходимо для освобождения крахмальных зерен, которое происходит при разрыве клетки. Полное разрушение клеточной структуры и растворение крахмала достигается в процессе разваривание сырья.

        При подваривании происходит набухание и клейстеризация крахмала, что способствует снижению температуры и продолжительности разваривания. Для полного набухания и клейстеризации подваривание сырья производят с применением бактериальной α-амилазы, которая гидролизует крахмал до высокомолекулярных декстринов, не приводит к значительному накоплению сахаров и потере их при разваривании.

       При подваривании измельченного сырья с разжижением α-амилазы разваривание производят при более низкой температуре — 85...95 °С, так как процессы набухания, клейстеризации и растворения крахмала идут одновременно.

     2. При разваривании происходит распад гексоз до оксиметилфурфурола. Оксиметилфурфурол - нестойкое соединение и разлагается до муравьиной и левулиновой кислот, а часть конденсируется с образованием красящих веществ желто-коричневого цвета. Из пентоз образуется фурфурол, более стойкое соединение, чем Оксиметилфурфурол. Степень разложения сахаров снижают подкислением разваренной массы до рН около 3,5 или смягчением режима варки.

       При разваривании интенсивно протекает реакция образования меланоидинов. Гемицеллюлозы картофеля и зерна частично растворяются, а частично гидролизуются до декстринов вплоть до пентоз (арабинозы, ксилозы).

        Гумми-вещества, растворяясь при разваривании, при последующем осахаривании гидролизуются ферментом β - глюконаза до глюкозы, что увеличивает выход спирта из единицы сырья.

        Пектиновые вещества отщепляют метоксильные группы (—ОСНз) и превращаются в метиловый спирт. Пектиновых веществ больше в картофеле, чем в зерне, поэтому в разваренной массе из картофеля и больше метилового спирта. Приросту метилового спирта способствуют соланин и метилпентозаны картофеля.

      3. Осахаривание разваренной массы: Разваренную массу охлаждают до температуры 55...67 °С и осахаривают, добавляя осахаривающие материалы — солодовое молоко (тонкоизмельченный солод, смешанный с водой в соотношении 1 : 2 -2,5) или раствор ферментных препаратов.

        Основным процессом при осахаривании является гидролиз крахмала под действием ферментов α - и  β - амилазы, декстриназы и глюкоамилазы до сбраживаемых сахаров (глюкозы, мальтозы, сахарозы, фруктозы).

        В результате осахаривании разваренной массы получают сусло, содержащее 16—18 % сухих растворимых веществ, в том числе 13— 15 % сбраживаемых сахаров.  Осахаривание разваренной массы осуществляют непрерывным способом и лишь на заводах малой мощности — периодическим.

   4.  Сбраживание сусла: Осахаренное сусло охлаждают до температуры 24-30 С, вносят дрожжевую разводку и направляют в бродильные аппараты на брожение в основном непрерывно-поточным, проточно - рециркуляционным и циклическим способами, а на малых заводах — периодическим в течение 51—72 ч. Сбраживание сусла протекает в три этапа: взбраживание, главное брожение и дображивание.    В процессе брожения быстрее всех сбраживаются фруктоза и глюкоза, а затем дрожжи начинают потреблять мальтозу, предварительно гидролизуя ее ферментом а-глюкозидазой до глюкозы. 

  Особенности производства  спирта из мелассы. 

Меласса — отход свеклосахарного производства, представляющий собой темно-коричневую, густую, вязкую жидкость. Меласса имеет высокую зольность, щелочную реакцию, большую обсемененность микроорганизмами, поэтому ее подвергают дополнительной обработке.

          Технология получения спирта  из мелассы складывается из  следующих стадий: приготовление мелассного сусла, сбраживание, выделение спирта и его очистка.

     Нормальное  сбраживание мелассного сусла происходит при рН около 5, поэтому мелассу подкисляют серной или соляной кислотой. Для подавления посторонней микрофлоры мелассу обеззараживают антимикробными препаратами: хлорной известью, формалином, сульфанолом. При сильном инфицировании микроорганизмами мелассу подвергают стерилизации.   В мелассе недостаточное количество веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности дрожжей, поэтому ее обогащаю азот- и фосфорсодержащими соединениями.

            Обеззараженную и обогащенную мелассу выдерживают 8—12 ч при постоянном перемешивании и соединяют с водой до массовой концентрации сухих веществ 22% или 12-32% в зависимости от способа переработки.

         В подготовленное мелассное сусло вносят дрожжевую разводку и направляют в бродильную батарею. Мелассное сусло сбраживается при температуре 28…30 °С в течение 18—20 ч.

     В зрелой бражке накапливается 8—9 % об. этилового спирта.

2. Классификация виноградных,  плодовых и оригинальных  вин. Факторы, влияющие  на формирование  потребительских  свойств виноградных вин. Характеристика сырья для виноградных вин.  
 

     В соответствии со стандартом (ГОСТ 7208-93) вина классифицируются по ряду признаков  способу производства, содержанию спирта и сахара, цвету, качеству и сроку выдержки.   

1. В зависимости от способа производства напитки делят на: 

     Натуральные вина – напитки, полученные полным или неполным сбраживанием сусла или мезги, содержащие этиловый спирт только эндогенного происхождения. При производстве натуральных вин допускается использование концентрата виноградного сока.

     Специальные вина – напитки, приготовленные полным или неполным сбраживанием сусла или мезги с добавлением этилового спирта. В производстве вин может использоваться концентрат виноградного сока или мистель (спиртованное виноградное сусло с объемной долей этилового спирта не менее 16%).

       Шипучие вина – напитки, полученные путем искусственного насыщения обработанных виноматериалов двуокисью углерода. Обработанный виноматериал представляет собой виноматериал, соответствующий требованиям технологической инструкции для вина данного наименования и предназначенный после фильтрации для упаковки в потребительскую тару.

     Ароматизированные вина – напитки, приготовленные с использованием экстрактов различных растений или их дистиллятов. При получении шипучих и ароматизированных вин разрешается использовать  сахар-песок или сахар-рафинад.

     Натуральные вина по содержанию сахара и спирта подразделяются на:

сухие, сухие особые, полусухие и полусладкие;

     Специальные – на сухие, крепкие, полудесертные, десертные и ликерные.

2. По цвету виноградные вина подразделяют на белые, розовые, красные.

     Среди белых вин различают светло-соломенного  цвета, светло-золотистого, золотистого, темно-золотистого, светло-янтарного, янтарного, темно-янтарного. Цвет розовых вин варьирует от светло-розового до темно-розового; красных – от красного до темно-красного.

3. В зависимости от качества и сроков выдержки виноградные вина классифицируют на:

     Молодые вина – это натуральные сухие вина, выпускаемые по общепринятой технологии из отдельных сортов винограда или их смеси, реализуемые до 1 января следующего за урожаем года.

     Вина  без выдержки – напитки, приготовленные по общепринятой технологии из отдельных сортов винограда или их смеси, реализуемые с 1 января следующего за урожаем года.

     Выдержанные - вина улучшенного качества, получаемые по специальной технологии из отдельных сортов винограда или их смеси, с обязательной выдержкой перед розливом в бутылки не менее шести месяцев.

     Марочные - вина высокого и постоянного качества, вырабатываемые по специальной технологии из определенных сортов винограда или специально подобранной их смеси, произрастающих в регламентируемых районах, характеризуемые тонкостью вкуса и аромата (букета) и обязательной выдержкой перед розливом в бутылки не менее 1,5 года

     Коллекционные вина – это марочные вина, которые после окончания выдержки в стационарном резервуаре дополнительно выдерживают в бутылках не менее трех лет.

     Началом срока выдержки считают 1 января следующего за урожаем винограда года.

    Натуральные и специальные вина  могут быть контролируемых наименований  по происхождению. Это вина  высокого качества, полученные по  специальной или традиционной  технологии из определенных сортов  винограда строго регламентируемого  района, отличающиеся оригинальными органолептическими свойствами, связанные с климатическими условиями конкретной местности, указанной в их наименовании.  

    Классификация виноградных вин (ГОСТ 7208-93)

 По  способу производства:

      - Натуральные, в т.ч. шипучие  и ароматизированные

      - Специальные, в т.ч. ароматизированные

По содержанию спирта и сахара:

      Натуральные

          - Сухие                 - Сухие особые

          - Полусухие         - Полусладкие 

Специальные

          - Сухие                  - Крепкие

          - Полудесертные   - Десертные

         - Ликерные

  По  цвету

      - Белые

      - Розовые

      - Красные

  По  качеству и сроку выдержки

      - Молодые                  - Без выдержки

      - Выдержанные         - Марочные          - Коллекционные

      - Вина контролируемых наименований  по происхождению

     Игристые  вина – вина с избыточным содержанием двуокиси углерода. Их получают методом шампанизации подслащенных сухих и десертных виноматериалов путем сбраживания в герметичных сосудах. Содержание спирта в винах не менее 8,5%, сахаров – 15,0–85,0 г/дм3.

           В основу классификации игристых вин положено ряд признаков: технология изготовления, цвет, содержание сахара, продолжительность выдержки после шампанизации (ГОСТ Р 51158–98).

 По  технологии получения игристые  вина подразделяют на:

«Игристые вина» без присвоения наименования;

«Игристые вина» с присвоением наименования;

«Жемчужные  вина».  

     Игристые вина с присвоением наименования отличаются оригинальными органолептическими свойствами. Жемчужные вина характеризуются пониженным содержанием двуокиси углерода.

          По цвету различают вина белые, розовые и красные. Цвет белых вин светло-соломенный с оттенками зеленоватыми, золотистыми, янтарными; розовых – преимущественно розовый с различными оттенками; красных – от светло- до темно-красного.

    В зависимости от массовой  концентрации сахаров игристые  вина подразделяют на:

-брют      -сухое         -полусухое          -полусладкое          -сладкое.

       В группе игристых вин выделяют  натуральные, приготовленные с  использованием только естественного сахара винограда. Для больных диабетом вырабатывают вина с использованием сахара-заменителя.

    По продолжительности выдержки  игристые вина делят:

- без выдержки;

- выдержанные – со сроком выдержки после окончания шампанизации не менее шести месяцев;

- коллекционные – реализуемые с обозначенным годом шампанизации вина после выдержки в бутылках не менее двух лет.   

Содержание  сахара в игристых и шампанских винах 

     Шампанские  вина отличаются от игристых использованием для их производства строго регламентируемых сортов винограда и особенностями  технологии.

     К шампанским винам относятся Советское шампанское (ГОСТ 13918-88) и Российское шампанское (ГОСТ Р 51165-98).

     В зависимости от технологии получения выделяют наименования шампанского: Советское шампанское, Советское шампанское специальных наименований, Советское шампанское коллекционное, Российское шампанское без присвоения наименования и Российское шампанское с присвоением наименования.

     Российское шампанское различают по продолжительности выдержки:

- без выдержки;

- выдержанное – со сроком выдержки не менее шести месяцев;

- коллекционное – выдержанное не менее трех лет в бутылках и реализуемое с обозначением на этикетке года шампанизации вина.  
 
 

    По содержанию сахара шампанское  и вина подразделяют на марки:

- брют;   - сухое;   -полусухое;   - полусладкое;   - сладкое.  

    Объемная доля спирта в шампанских винах не менее 10,5%.  

Классификация шампанских вин

 Советское  шампанское

      - Советское шампанское

      - Советское шампанское специальных  наименований

      - Советское шампанское коллекционное

 Российское  шампанское

      - Без присвоения наименования

         - С присвоением наименования 

     Вина  виноградные оригинальные – напитки, получаемые путем полного или  частичного сбраживания свежего  виноградного сусла, мезги или восстановленного виноградного сусла с использованием пищевой вкусоароматической добавки или без нее (ГОСТ Р 51157-98).

     Пищевая вкусоароматическая добавка представляет собой смесь компонентов натуральных и идентичных натуральным душистых веществ, эфирных масел, экстрактов и дистиллятов натурального сырья. Добавка предназначена для придания вину характерного запаха и вкуса. При получении оригинальных вин разрешается добавлять сахар в сусло перед его брожением.

    Оригинальные вина в зависимости от способа производства, объемной доли этилового спирта  и массовой концентрации сахаров делят на группы:

- сухие; - полусухие;   - полусладкие;   - сладкие;   -крепкие;

- полудесертные;   - десертные.  

     Сухие вина получают полным сбраживанием сусла или мезги. Содержание спирта в них 9,0–13,0%, сахаров – не более 3,0 г/дм3.

     К полусухим, полусладким и сладким винам относятся напитки, приготовленные полным сбраживанием виноградного сусла или мезги с добавлением сахара или виноградного концентрированного сусла. Эти вина содержат спирта 9,0–13,0%, сахаров – от 5,0 до 80 г/дм3.

    Крепкие, полудесертные и десертные вина вырабатывают полным или неполным сбраживанием виноградного сусла или мезги с добавлением этилового спирта, сахара или виноградного концентрированного сусла.

     Оригинальные вина могут быть ароматизированными, а такие группы как: сухие, полусухие, полусладкие и сладкие – газированными (шипучими).

     Ароматизированные вина вырабатывают с использованием пищевых вкусоароматических добавок.

     Газированные вина получают путем искусственного насыщения обработанных виноматериалов двуокисью углерода.

     Классификация плодово-ягодных  вин 

     Плодово-ягодным  вином называется продукт, приготовленный путем спиртового брожения сусла  или мезги свежих плодов и ягод с добавлением сахара, а также  спирта (кроме вин, содержащих избыток углекислого газа, столовых и некрепленых). Сусло — сок, поставленный на брожение..

     Столовые  некрепленые вина и вина, насыщенные углекислым газом, отличаются от других плодово-ягодных вин тем, что требуемую  крепость в них получают за счет брожения. Остальные вина (крепленые, медовые, ароматизированные) приготавливают как из свежих, так и из сброженно-спиртованных соков. При этом разрешается добавление спиртованных соков, но не более 25% общего объема используемых соков. Эти вина должны содержать не менее 2,5% спирта естественного набора, кроме вин улучшенного качества, где естественный набор составляет 10—12% об. Остальная крепость доводится до кондиций готового вина за счет спиртования.

       Все плодово-ягодные вина подразделяют  на сортовые и купажные.

- Сортовые вина более качественные, и вырабатывают их из одного или нескольких помологических сортов одного вида плодов и ягод.

- Купажные вина вырабатывают из смеси соков различных видов плодов и ягод. При выработке купажных вин разрешается использовать плодово-ягодные экстракты, но не более 25% общего содержания кислоты в соках, заложенных на брожение.

       Кроме разделения вин на сортовые  и купажные, их подразделяют на  тихие, не содержащие избытка  углекислого газа, игристые и  шипучие (газированные), насыщенные углекислым газом.

     Тихие вина представлены наибольшим количеством, и их, в свою очередь, подразделяют на ординарные и марочные. Ординарные вина реализуют без выдержки, а марочные — после определенной выдержки. Марочные вина готовят из строго определенных, наиболее качественных сортов плодов и ягод, отличающихся стабильностью качества в данном винодельческом районе. Срок выдержки каждой марки вина определяется технологической инструкцией. Практически  в России выпускают только крепленые марочные плодово-ягодные вина.

Факторы, влияющие на формирование потребительских свойств виноградных вин.

          На потребительские свойства вин существенное влияние оказывает помологический сорт плодов и ягод. Яблоки, бедные кислотами и дубильными веществами, дают малоустойчивые и нехарактерные вина. В плодовом виноделии лучше использовать мелкоплодные плоды яблок, так как из них получается вино более высокого качества. Слабоокрашенные сорта вишни малопригодны для виноделия. Хорошие плодовые вина вырабатывают из дикорастущих ягод (земляники, ежевики, голубики) и яблок благодаря интенсивному аромату и повышенному содержанию танинов.

     К недостаткам вина следует отнести  в 1-ю очередь его неудачный состав. Вино с низкой кислотностью безвкусно, с высокой - негармонично. Содержание спирта в столовых винах более 13 об.% делает их тяжелыми, излишек дубильных веществ - грубыми.

     Большинство недостатков поддается исправлению  смешиванием с другими винами или соками с предварительной пробной дегустацией их.

     Вызывают  изменения вин, вызванные болезнетворными микробами. Такие вина способны заражать здоровые и вызывать в них уксусное или молочнокислое скисание и др. К порокам вина относят изменение его состава, происходящее в результате химических и биохимических процессов, сопровождающимися появлением горького или дрожжевого привкуса ацетатамидного (мышиного) тона и т.п. Недостатками вина считают различного рода отклонения от нормального состава, которые обусловлены избытком или дефицитом того или иного компонента вина: негармоничный вкус, повышенная кислотность и др.

           Сероводородный запах  вина обусловлен сероводородом, восстановленным  ферментами дрожжей (редуктазой и гидрогеназой) из свободной серы. В сусло и виноматериалы сера попадает различными путями: с виноградом, обработанным серой в процессе созревания; при окуривании бочек и других емкостей с помощью серных фитилей; при использовании в производстве сахара-рафинада, содержащего повышенные количества бисульфитных производных. Для профилактики и исправления этого дефекта вина проветривают. Если такая обработка не устраняет запах, то вино сульфитируют. Образующуюся при этом свободную серу удаляют из вина путем оклейки или фильтрования.

     Дефекты вкуса возникают в вине при  несоблюдении требований к качеству сырья, нарушении технологии и антисанитарном состоянии оборудования и тары. Вино из винограда, пораженного оидиумом, может иметь привкус и запах гнилой рыбы, а из винограда, обработанного незадолго до сбора бордоской жидкостью, — привкус меди. Загрязнение гроздей землей придает вину землистый привкус. Использование в качестве сырья американских сортов винограда или гибридов, а также их подмес к европейским или азиатским сортам является причиной появления в винах "лисьего привкуса", отдаленно напоминающего вкус и запах клубники, но с неприятным оттенком.

     Излишне терпкий, горьковатый вкус с гребневым  привкусом бывает у вин в результате длительного настаивания сусла  на мезге с гребнями, особенно если при дроблении винограда раздавливали не только ягоды, но и гребни, а иногда и семена (при слишком малом расстоянии между вальцами). Этот дефект исправляют оклейкой вина желатином и купажем с малоэкстрактивными винами. Передержка молодого вина на дрожжах может стать причиной неприятного привкуса разложившихся дрожжей.

     При выдержке в новых, плохо обработанных дубовых бочках и бутах вино приобретает привкус дуба. Антисанитарное состояние оборудования и подсобных материалов (асбеста, фильтров), укупорка бутылок заплесневевшими пробками, нарушение условий хранения способствуют появлению в вине плесневелого, гнилостного и других посторонних привкусов — лука, масла, сала, смолы, дыма, лака, керосина.

     Недостатки  вин. К недостаткам относят различные  отклонения от нормы по составу и  качеству вин, возникающие из-за использования  некондиционного сырья (повышенная кислотность, низкая экстрактивность, малая спиртуозность вин и т. п.) или нарушения технологии.

     Примерами недостатков технологического происхождения  могут служить нетипичный цвет вина, излишне терпкий вкус, помутнение от переоклейки или от выпадения винного камня, привкус выветрившегося вина, тона излишнего окисления и др. Недостатки вин, как правило, легко устранить в процессе вторичного виноделия обычными технологическими приемами.

     Характеристика  сырья для виноградных  вин. 

  Виноград. В качестве сырья для получения виноградных вин используют винные сорта свежего, подвяленного и заизюмленного винограда многолетнего растения рода Vitis Vinifera. Гроздь винограда состоит из ножки, гребня и ягод. Ценной частью грозди являются ягоды, содержащие высокосахаристый сок, из которого и получают вино.

  - Ягода состоит из кожицы, мякоти и семян. На кожицу приходится примерно 10 % массы ягоды. В состав кожицы входят вода, клетчатка, танин, органические кислоты, ароматические (эфирные масла, сложные эфиры) и красящие вещества. Красящие вещества хорошо растворяются в спирте, что

учитывается в виноделии. При получении белых вин из окрашенного винограда кожицу отделяют от сока до брожения.

  - Мякоть составляет около 87 % массы ягоды, В ней сосредоточены вещества, которые полностью переходят в вино: углеводы (глюкоза, фруктоза, следы сахарозы), органические кислоты (яблочная, винная, в малом количестве лимонная, гликолевая, глюкороновая), азотистые, пектиновые, ароматические, красящие и минеральные вещества, ферменты, витамины (С, В₁ В₂, РР).