Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №3 - Журнал «Домашняя лаборатория»

Завершают процесс создания коньяка несколько операций, во время которых в напиток добавляют (но не всегда) еще некоторые составляющие: дистиллированную воду (причем после добавления воды смесь снова выдерживают в бочках не менее месяца; полученный спиртовой раствор крепостью около 20 градусов используется для доведения общей крепости напитка до 40–45 градусов); сахарный сироп или патоку для смягчения вкуса (для напитков, продаваемых во Франции, разрешено содержание сахара не более 2 %, в других странах — 3,5 %); карамель (карамелизованный сахар) в количестве не более 2 % для придания напитку определенного цвета; настой дубовой стружки (после выдержки стружки в дистиллированной воде или спиртовом растворе при температуре, близкой к температуре кипения, в течение нескольких часов — этот настой называется буазажем (boisage)) для придания напитку более темного цвета и «старого» вкуса. На этом процесс создания коньяка считается законченным.

Теоретические основы технологии коньяка

Технология коньяка базируется на сложных физико-химических и биохимических превращениях большой группы веществ виноградного сока в процессе получения и перегонки виноматериала, а также выдержки коньячного спирта в дубовой таре в течение длительного периода.

Одну из главных ролей при этом играют ароматические вещества винограда. Большинство виноградных сортов имеют типичный чистый, с легкими цветочными тонами аромат, который в дальнейшем трансформируется в сложный букет в результате технологических обработок и биохимического взаимодействия. Лишь некоторые сорта имеют своеобразный, легко узнаваемый специфический аромат, что заставляет выделять их в особую группу — Мускат, Изабелла и т. п.

Поэтому в основу подбора сортов винограда для коньячного производства, наряду с кислотностью и сахаристостью, необходимо положить и показатель, характеризующий качественный и количественный состав ароматических веществ сусла.

Специфику аромата ягод обуславливают эфирные масла, которые включают в себя разнообразные эфиры, высшие спирты жирного ряда, терпеноидные соединения и т. п.

Накопление эфирных масел происходит по мере созревания винограда и заканчивается в период физиологической зрелости. В дальнейшем, при перезревании, их количество снижается и коньячные спирты из такого винограда, получаются низкого качества, без аромата, негармоничные.

Увеличению содержания ароматических веществ (ацеталей, эфиров) способствует и высокая концентрация в сусле органических кислот, которая главным образом определяется экологическими условиями произрастания винограда. Специальные технологические приемы, например гипсование сусла, повышающие активную кислотность, также приводят к накоплению летучих компонентов.

В то же время экстрактивные вещества, прежде всего, пектины в процессе брожения обогащают виноматериал и в дальнейшем коньячный спирт метанолом, уксусной, масляной, пропионовой кислотами, а также некоторыми альдегидами, отрицательно влияющими на его качество.

Наиболее важные для коньячного производства соединения возникают при брожении осветленного виноградного сусла. К ним относятся высшие спирты, образующиеся из аминокислот и углеводов в присутствии ферментов дрожжей, альдегиды и эфиры.

Некоторые аминокислоты — лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин, тирозин, триптофан в результате гидролитического или окислительного дезаминирования синтезируют высшие спирты. Биосинтез высших спиртов протекает также путем переаминирования аминокислот, в частности, изучен механизм переноса аминогруппы с лейцина, изолейцина, валина, тирозина, триптофана и фенилаланина на альфа-кетоглутаровую кислоту.

Регулированию синтеза высших спиртов в коньячном спирте при брожении способствуют оптимальная температура и кислородный режим процесса. Установлено, что при температуре 18–20 °C происходит накопление высших спиртов, а при дальнейшем росте температуры содержание их снижается.

Наибольшее количество высших спиртов образуется при средней интенсивности аэрации, т. к. кислород угнетает процесс брожения.

Накопление высших спиртов в коньячном виноматериале зависит и от расы дрожжей. Saccharomyces oviformis, например, образуют больше высших спиртов, чем Saccharomyces Vini, Schizosaccharomyces Malicodevoratus и Torulopsis.

Остаточный сахар в коньячных виноматериалах служит причиной развития микроорганизмов и повышенного содержания летучих кислот.

Главным способом образования и регулирования химического состава коньячного спирта, который в наибольшей степени определяет качество будущего коньяка, является перегонка виноматериалов.

Принято делить дистиллят на три фракции — головную, среднюю и хвостовую, каждая из которых содержит различные соединения, отличающиеся температурой кипения.

Процесс перегонки позволяет не только выделить спирт, но и обогатить его летучими компонентами перегоняемого виноматериала и образующимися при высокой температуре в кубе.

В головную фракцию переходят, главным образом, низкокипящие летучие вещества виноматериала — сложные эфиры уксусной и масляной кислот, эфиры, высшие спирты, летучие кислоты. Однако этот процесс имеет сложный характер и зависит от многих факторов, которые не всегда поддаются учету. О поведении летучих компонентов виноматериала при перегонке можно судить по величине коэффициента ректификации, который показывает, насколько легко по отношению к этиловому спирту перегоняется тот или иной компонент.

Если коэффициент ректификации больше единицы, примесь испаряется быстрее этанола и накапливается в головной фракции; в то же время, в хвостовую фракцию переходит вещество, если его коэффициент ректификации меньше единицы. Когда коэффициент ректификации равен единице, примеси перегоняются одновременно с этиловым спиртом, и очистки коньячного спирта не происходит. Определены типичные головные примеси (уксусный, масляный, изомасляный альдегиды, муравьино-этиловый, уксусно-метиловый, уксусно-этиловый эфиры и другие компоненты), обладающие большей летучестью, чем этиловый спирт при всех его концентрациях в растворе, и типичные хвостовые (уксусная кислота, фурфурол), коэффициенты ректификации которых меньше 1 во всем диапазоне изменения концентрации этилового спирта от 0 до азеотропной точки.

Поведение промежуточных компонентов с изменением концентрации этилового спирта меняется. При низких концентрациях этилового спирта их коэффициенты ректификации больше 1, и они являются головными компонентами; при высоких концентрациях этилового спирта их коэффициент ректификации меньше 1, и они приобретают характер хвостовых компонентов. Это масляный альдегид, ацеталь, муравьино-этиловый эфир, метанол и т. п.

Летучесть отдельных веществ смеси характеризуется коэффициентом испарения, который представляет собой отношение концентрации данного вещества в паровой фазе к концентрации его в жидкой фазе при нахождении их в равновесном состоянии.

Использование коэффициентов испарения и ректификации дает возможность определять и регулировать в зависимости от спиртуозности перегоняемой жидкости условия накопления в дистилляте тех или иных летучих веществ.

Например, перегонка коньячных виноматериалов на спирт-сырец при атмосферном давлении (содержание спирта от 12,2 % об. до 0,03 % об.) позволяет частично очистить дистиллят от метилового, бета-фенилэтилового спиртов, уксусной и масляной кислот. В то же время остальные примеси будут головными.

При фракционной перегонке спирта-сырца (спиртуозность снижается с 30,5 % об. до 0,03 % об.) в первоначальный момент сгонки, связанной с отбором головного погона, дистиллят будет обогащаться метиловым спиртом, уксусным альдегидом, этиловыми эфирами уксусной и каприновой кислот. Вместе с тем изоамиловый спирт и этиловый эфир молочной кислоты являются промежуточными примесями. И только в дальнейшем, по мере снижения спиртуозности перегоняемой жидкости они приобретают характер головных.

В отличие от констант фазового равновесия для идеальных систем коэффициенты испарения этилового спирта и других компонентов меняются с изменением содержания спирта в жидкой фазе.

Если содержание этилового спирта в кипящей жидкости менее 55 % об., то большинство летучих компонентов