Что такое ферментация в виноделии

Осуществляют ферментацию особые микроорганизмы, так называемые «бродильщики». Среди бродильщиков есть как представители царства бактерий, так и микроскопические одноклеточные грибки. Эти грибки, которые способны жить в богатой питанием среде, не образуя мицелия (грибницы), называют «дрожжи». Бродильщики тысячелетиями живут с человеком и помогают ему сохранять и создавать новые продукты питания. Их можно назвать «одомашненными микроорганизмами».

Существует несколько путей, которыми может идти брожение. За то, каким именно путем оно пойдет, отвечают ферменты, биологические катализаторы. В зависимости от этого, продуктом брожения становятся различные вещества. У каждой группы микроорганизмов – свой набор ферментов. Например, за сбраживание молочных продуктов отвечают молочнокислые бактерии, и главным его продуктом является молочная кислота. Это брожение так и называют: молочнокислым.

Фото: © Daniel Gillet/ Inter Beaujolais

Ферментация в виноделии

В виноделии, как и в пивоварении, и даже в хлебопекарной индустрии, применяется спиртовое брожение. За его прохождение отвечают дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae, они же пивные сахаромицеты, они же хлебопекарные дрожжи (в дальнейшем, если не будет других комментариев, мы под словом «дрожжи» будем иметь в виду именно их).

Как нетрудно догадаться из названия, главным продуктом спиртового брожения является этиловый спирт. Помимо него, вырабатываются другие спирты и углекислый газ. Для хлебопечения важен именно последний продукт, тогда как для пивоварения и виноделия – первый.

Сырьем (или, по-химически, субстратом) для ферментации при производстве вина является виноградный сок, или, иначе, сусло. Удивительное свойство винограда состоит в том, что его ягода обладает способностью накапливать очень большое количество сахара. По этому параметру виноград – абсолютный чемпион среди фруктов. Занимающее вторую строчку яблоко уступает почти в три раза!

Фото: © Архив SWN

У процесса ферментации есть несколько функций, важных для будущего вина.

1. Она превращает сахар в этанол и другие спирты, обеспечивая микробиологическую стабильность, а также необходимые вкусовые качества («объем»).
2. Спирты, образовавшиеся в результате ферментации, вступают в реакции с органическими кислотами, имеющимися в сусле. В результате образуются вещества группы эфиров, которые отвечают за львиную долю «первичных ароматов», запахов, которые мы сравниваем с фруктами и цветами.
3. Другие ароматические вещества экстрагируются из кожицы в результате настаивания (мацерации) при производстве красного вина.
4. Еще ряд ароматов образуется в результате того, что ферменты высвобождают ароматические молекулы из субстратов-предшественников.

В результате ферментации мы получаем продукт, очень сильно отличающийся по своему вкусу и аромату от изначального сырья.

От подготовки сусла зависит то, каким получится вино. Чтобы сделать белое вино, виноград предварительно нужно отправить в пресс, выжать бесцветный сок бесцветной мякоти, а окрашенную или прозрачную кожицу отделить от него. Чтобы сделать красное вино, нужно взять виноград с окрашенной кожицей (черный) и произвести дробление (то есть раздавить ягоду), а вот отделять кожицу не нужно. Брожение будет проходить прямо вместе с кожицей. Из кожицы будут извлекаться цвет, аромат и танины.

Часто спрашивают: откуда при брожении берутся дрожжи? Еще раз напомним, что дрожжи являются древнейшей «одомашненной» культурой, поэтому их клетки живут и на кожице винограда, и в атмосфере винодельни (особенно если она старая), и на поверхностях емкостей и другого инвентаря винодельни. Поэтому, если не вмешиваться, в большинстве случаев брожение может начаться само по себе. В сегодняшнем мире принято говорить, что в этом случае главную роль играют дикие, или естественные, дрожжи.

Однако винодел может поступить так же, как хозяйка, когда замешивает тесто: внести нужную культуру дрожжей в сусло. Такие дрожжи называют промышленными или культурными.

У каждого из способов есть свои достоинства, ограничения и область применения. Дикие дрожжи, например, способны запустить ферментацию в условиях, когда промышленные сложно ввести. Среди диких встречаются не только сахаромицеты, но и другие виды дрожжей, которые могут участвовать в брожении примерно до тех пор, пока концентрация алкоголя не превысит 4%. Эти виды могут добавлять в ароматический спектр вина такие нотки, которые будут придавать ему своеобразие, хотя не все специалисты могут считать их уместными, поэтому «авторские» вина часто сделаны с использованием диких дрожжей.

Промышленные дрожжи производятся крупными компаниями и отвечают потребностям стиля и характеру будущего вина. Разные штаммы обладают разными способностями. Одни могут бродить при низких температурах, другие – выживать при крайне высоких уровнях алкоголя, третьи очень активно высвобождают ароматические молекулы из соединений-предшественников. Промышленные дрожжи практически незаменимы для производства в больших объемах, когда нужны предсказуемые результаты, да еще и процесс технологически непрост, например, в производстве шампанского. Если для хозяйства важно получение предсказуемого результата, оно, скорее, будет использовать промышленные дрожжи.

Ферментация должна проходить в определенном температурном диапазоне. Считается, что его нижняя граница – это +11 °С, а верхняя – +35 °С. Если нужно остановить брожение, температуру, как правило, снижают. Если затем вино отфильтровать от дрожжевых клеток, брожение не возобновится. Таким образом, не весь сахар превратится в алкоголь, и получится полусладкое или сладкое вино с низким уровнем спирта.

Ферментация – это процесс, при котором выделяется тепло. Контроль температуры ферментации сегодня легко осуществляется в чанах из нержавеющей стали, оснащенных водными «рубашками». Температурный контроль влияет на длительность ферментации, экстракцию и направление, в котором пойдет эволюция ароматических веществ. Но такое оборудование для ферментации появилось сравнительно недавно, около 100 лет назад. Дубовые бочки и чаны и бетонные танки начали использовать для ферментации гораздо раньше.

Фото: © Андрей Ковалев

Белые вина, как правило, ферментируются при более низких температурах (от 12 до 22 °С). При самых низких температурах сбраживают сильноароматические сорта, чтобы сохранить их ароматику. А вот «нейтральные» сорта чаще сбраживают при более высоких температурах, чтобы стимулировать реакции по образованию эфиров.

При ферментации красных вин важно уделить внимание тому, как происходит экстракция танинов и цвета из кожицы, которая, как мы помним, остается в контакте с суслом в течение всего процесса брожения. Сразу после дробления сусло остается практически бесцветным, поскольку мякоть большинства сортов винограда не окрашена. На степень экстракции влияют тип кожицы (чем толще – тем больше пигментов и танинов содержит), соотношение объемов сусла и кожицы, температура брожения, а также манипуляции с «шапкой».

«Шапка» – это субстанция из кожицы, гребней и семечек, которая образуется на поверхности бродящего сусла. Все эти части ягоды легче, чем сок, поэтому всплывают наверх и даже подсыхают. Для повышения экстракции пигментов «шапку» орошают суслом путем перемешивания (пижаж), перекачки сусла из нижней части чана наверх (ремонтаж) или перемещения сусла в отдельный чан (делестаж).

В современном виноделии появляются сосуды для ферментации из альтернативных материалов (таких как керамика) и в новых формах (таких как шары или яйца). В сосуде каждого вида циркуляция бродящего сусла и теплообмен происходят в собственном режиме, поэтому виноделы могут получать различные результаты, комбинируя различные емкости для ферментации.

В результате ферментации сусло превращается в вино – частично или полностью сброженный продукт, содержащий этиловый спирт, обладающий специфическим цветом, ароматической палитрой и вкусовыми свойствами.

Фото на обложке: © Etienne Ramousse/Inter Beaujolais.