2.3. Созревание и сбор винограда

Гребень и ягоды развиваются из соцветия после оплодотворения завязи цветков. Со времени образования завязи основная энергия виноградного растения направляется на развитие ягод. По характеру изменений, происходящих при развитии виноградной ягоды, различают 3 фазы: формирование (развитие), созревание и перезревание ягод.

2.3.1 Период формирования ягод. Процесс продолжается 40-50 дней с момента оплодотворения завязи до начала размягчения ягоды и появления у красных сортов окраски. В этот период происходит энергичный рост ягод и гребня, из семяпочек формируются семена, пластические вещества расходуются на построение клеток и тканей ягоды, которая постепенно увеличивается. При этом основная часть разросшегося околоплодника становится мякостью, которая состоит из крупных клеток с большими вакуолями, наполненными клеточным соком. Гроздь в первой фазе развития – зеленый орган, содержащий хлорофилл и участвующий в фотосинтезе. Усиленные процессы дыхания и роста растения препятствуют накоплению в ягоде углеводов – сахаров содержится не более 1%, однако образуется большое количество органических кислот с преобладанием яблочной кислоты. Титруемая кислотность сока достигает 35-40 г/дм³, накапливаются фенольные вещества, поэтому ягода имеет очень кислый и терпкий вкус. Обычно до конца первой фазы семена остаются зелеными, неспособными к прорастанию, а ягода – твердой и несъедобной.

Углеводы в зеленых листьях виноградной лозы образуются благодаря химической энергии, получаемой при фотохимических реакциях. Зеленые ягоды винограда, содержащие хлорофилл, могут синтезировать углеводы. Однако, накопление сахара в ягодах ви­нограда обязано, главным образом, фотосинтезу их в зеленых лис­тьях и миграции их в ягоды. Образующийся при этом сахар расходует­ся, значительное накопление его не происходит, вследствие чего содержание его в ягодах в этот период не больше, чем в других зеленых органах виноградной лозы и редко превышает 1%. Пектиновые вещества в период вегетации виноградной лозы (роста) не накапливаются .

Изучением азотистых веществ винограда в период его роста занима­лись многие ученые. Показано, что виноградный сок в этот период имеет 4-5 фракций белка. Особый интерес представляют аминокислоты. На протяжении всего периода роста в пасоке (сок растения) и корнях увеличивается содержание метионина и аспарагиновой кислоты. В ягодах содержится небольшое количество аминокислот и они представлены, главным образом, гистидином, аргинином, аспарагиновой кислотой, серином, глютаминовой кислотой.

Как было отмечено выше, во время роста ягоды сильно обогащаются органическими кислотами. В начале появляется большое количество яблочной и винной кислот. По мере развития ягод содержание кислот увеличивает­ся и кислотность сока к концу периода роста достигает 35 г/дм³ (в пересчете на винную кислоту), яблочная кислота все время преобладает над винной и к концу периода роста составляет главную часть кислот в соке ягод. Кроме яблочной и винной в виноградном соке в меньших ко­личествах найдены лимонная, янтарная, гликолевая, щавелевая, глюкуроновая кислоты.

Общее количество дубильных веществ в ягоде также постепенно возрастает. Антоцианы - красящие вещества, содержатся в ко­жице ягод к концу периода роста еще в очень малых количествах.

Несмотря на быстрый рост клеток, зеленые ягоды до конца периода остаются твердыми. Увеличение объема мякоти ягоды со­провождается также ростом семян, масса которых в течение все­го периода увеличивается, причем они остаются зелеными и мяг­кими. Таким образом, характерной особенностью этого периода является накопление в ягоде органических кислот.

2.3.2 Период созревания. К концу первого периода ягода перестает расти и достигает нормальной величины. Если в дальнейшем ягода и увеличивается, то незначительно. Переход плодовой мякоти из твердого состояния в мягкое (превращение протопектина в пектин), создает впечатление, будто ягода наливается соком. Поэтому период созревания часто называют периодом налива ягод. Данный период продолжается от 30 до 60 дней в зависимости от сорта, направления использования и условий среды. Помимо размягчения ягод у красных сортов винограда появляется красная окраска, у белых - светло-желтая или желто-зеленая.

С прекращением роста ягоды перестают расходовать углево­ды, вследствие чего в них быстро накапливается сахар за счет поступления его из листьев. Это накопление сахара так велико, что дневной прирост его достигает 0,5-1%, особенно в конце периода созревания. При этом, наряду с глюкозой, накапливается и фруктоза, количество которой постепенно возрастает и к концу периода со­зревания соотношение глюкозы с фруктозой равно примерно 1:1. Полная зрелость наступает, когда абсолютное накопление саха­ра останавливается.

Кроме глюкозы и фруктозы в винограде при­сутствует сахароза и пентозы: арабиноза, ксилоза, рамноза и рибоза. Их содержание обнаружено в незначительных количествах (суммарно около 1%).

Количество пектиновых веществ возрастает до 1-2 г/дм³. Азотистые вещества также накапливаются при наливе ягод и до­стигают максимума ко времени физиологической зрелости. Состав аминокислот во время созревания винограда изменя­ется. В этот период ягоды содержат почти все аминокислоты, зна­чительно увеличивается содержание аргинина, глютаминовой кислоты, глицина, лейцина, изолейцина, серина, треонина, валина и, в особенности, пролина.

Другим не менее важным признаком, характеризующим период созревания ягод винограда, является падение кислотности сока. Кислоты в этот период испытывают различные изменения. Винная кислота нейтрализуется основаниями, преимущественно калием, поступающим из почвы, образуя кислый виннокислый калий. Этот процесс совершается в течение всего периода созревания винограда.

Яблочная кислота, как менее активная, слабее реаги­рует с основаниями, количество ее уменьшается вследствие окис­ления до углекислого газа и воды в процессе дыхания (цикл Кребса). Немного уменьшается количество янтарной, щавелевой и пировиноградной кислот, количество же лимонной кислоты в процессе созревания винограда все время увеличивается, хотя и незначитель­но.

Пектолитические ферменты превращают нерастворимый протопек­тин в растворимый пектин. В процессе созревания ягод под дейст­вием фермента протопектиназы происходит отщепление арабана и галактана от протопектина, при этом образуется метоксилированная полигалактуроновая кислота, которая и является растворимым пектином.

В процессе созревания винограда накапливается также и весь комплекс витаминов: В₁ – тиамин, В₂ – рибофлавин, В₆ – пиридоксин, пантотеновая кислота, фолевая кислота, РР - никотиновая кислота, С - аскорбиновая кислота.

Содержание дубильных веществ по мере созревания ягоды в мякоти и кожи­це уменьшается, однако нарастает их содержание в семенах. Красящие вещества в период созревания накапливаются, ко­жица приобретает характерную для сорта окраску, увеличивается и со­держание ароматических веществ.

Гребни в период созревания содержат большое количество крах­мала. К моменту полной зрелости винограда крахмал из гребней ис­чезает, они древеснеют, теряют воду, масса их значительно умень­шается. Семена также древеснеют, приобретают коричневую окрас­ку, масса их от начала созревания до момента полной зрелости винограда уменьшается.

Различают физиологическую и техническую зрелость винограда. При полной, физиологической зрелости ягод абсолютное накоп­ление сахара в них достигает предела, семена сформировались и способны к прорастанию. На стадии физиологической зрелости собирают столовые сорта винограда. Под физиологической зрелостью понимают состояние ягод, при котором содержание в них сахаров, кислот, красящих и ароматических веществ достигает абсолютных величин.

Для промышленной переработки на вино виноград собирают на стадии технической зрелости, при которой содержание сахара и кислот в соке достигло значения, необходимого для приготовления вина определенного типа.

Техническая зрелость может наступить раньше физиологической (например, шампанские сорта собирают обычно при содержании 17-19% сахара, когда для многих сортов физиологическая зрелость наступает при сахаристости 20-22%), может совпадать с физиологической зрелостью и может наступать позже физиологической зрелости (например, для многих десертных вин виноград, достигший физиологической зрелости оставляют на кустах до увяливания).

Рекомендуются следующие кондиции сырья для виноделия и других видов переработки:

Таблица 1

Тип продукции	Сахаристость сока ягод, %	Кислотность сока ягод, г/дм3
1	2	3
Шампанские виноматериалы	17-20	7,0-11,0
Цимлянское и красное игристое	20-24	5,0-7,0
Натуральные белые	18-20	5,5-9,0
Натуральные красные	18-22 и более	5,0-7,5
Кахетинские	22 и более	4,0-7,0
Виноматериалы для специальных (крепких) типов вин	19-22	5,5-6,5
Виноматериалы для специальных (десертных и ликерных) типов вин	22-24 и более	5-6
Коньячные виноматериалы	15 и более	4,0-8,0
Виноградный сок	16 и более	4,0-8,0
Для сушки	28 и более	---
Потребление в свежем виде	16-20	6-8

Выделяют семь групп сортов винограда, в зависимости от суммы температур и периода от распускания почек и начала роста побегов до физиологической зрелости:

Таблица 2

Сорта	Сумма температур выше 10ОС, ОС	Количество дней
1	2	3
1. Очень раннего срока созревания (Жемчуг Саба, Халили белый, Пино ранний)	2200-2400	До 115
2. Раннего срока созревания (Шасла белая, Португизер, Чауш)	2400-2600	115-125
3. Раннесреднего срока созревания (Алиготе, Мускат венгерский, Сильванер)	2600-2700	125-130

Продолжение таблицы 2

1	2	3
4. Среднего срока созревания (Шардоне, Семильон, Тербаш, Траминер)	2700-2800	130-135
5. Среднепозднего срока созревания (Рислинг, Гарс Левелю, Сенсо, Каберне-Совиньон)	2800-2900	135-140
6. Позднего срока созревания (Пухляковский, Баян Ширей, Кокур белый, Ркацители, Карабурну)	2900-300	140-145
7. Очень позднего срока созревания (Алеатико, Саперави, Алый Терский, Агдаи)	3000 и более	145 и более

2.3.3 Период перезревания. При перезревании ягод, во время которого ножка грозди и гребни древеснеют, вследст­вие чего связь между виноградным растением и ягодами нарушается, сок ягоды начинает концентрироваться в результате испарения воды. Содержание сахара и сухих веществ в ягодах относительно повышается, хотя абсолютное количество сахара в урожае снижается за счет окисления при дыхании. Содержание кислот, (осо­бенно яблочной) снижается, так как они тоже расходуют­ся на дыхание. Содержание пектиновых веществ в соке увеличивается, количество же ароматических и красящих веществ, а также витаминов снижается вследствие их окисления. Увяленные ягоды винограда с высоким содержанием сахара представляют большой интерес для производства специальных (десертных и ликерных) типов вин. При перезревании ягод винограда некоторых сортов в условиях теплой и влажной погода развивается плесневый гриб Botrytis cinerea. Он питается, главным образом, кислотами сока. Поэтому сусло, получен­ное из такого винограда, низкокислотное и высокосахаритое. Кроме того, оно отличается своеобразным тонким ароматом и особенно це­нится в виноделии (по такой технологии производятся сотернские и токайские вина).

2.3.4. Контроль за ходом созревания. Для правильного определения срока сбора винограда ведут постоянный контроль за ходом созревания. Эти наблюдения начинают­ся за две недели до предполагаемого срока сбора и проводятся в на­чале через 2-3 дня, а последние 7-10 дней - ежедневно. Учи­тывая, что виноград созревает неравномерно, с каждой 5-гектарной клетки нужно брать среднюю пробу весом 2-3 кг. Если участок распо­ложен в одинаковых условиях, то пробу в таком же количестве можно брать с четырех и более клеток, засаженных одним сортом, при одной и той же системе ведения кусов.

Если участок с одним сортом очень большой и имеет различные склоны, понижения, холмы, на которых виноград созревает неравномерно, то пробы берут с каждого склона отдельно и через каждые 5-10 рядов срезают грозди с различных сторон куста на разной высоте от земли. Из этой общей пробы отбирают среднюю пробу (весом 2-3 кг). Средняя проба винограда сразу же доставляется в лабораторию винзавода, где определяют содержание сахаров и титруемую кислотность сока винограда. В лаборатории по данным анализа составляется график созревания, по которому можно проследить накопление сахаров и падение титруемой кислотности.

Данные по созреванию винограда заносятся в журнал ТХМК “Контроль за созреванием винограда”. В одной из граф данного журнала от­мечается состояние погоды по данным метеорологической станции или наблюдениям лаборатории.

2.3.5.Организация сбора винограда. Сбором винограда открывается сезон виноделия. Сбор винограда ответственный момент производства, т.к. от правильного опре­деления времени сбора и рационального проведения всех операций зависит качество винограда и вырабатываемой из него продукции.

Виноград технических сортов собирают в стадии так называемой технической (или технологической) зрелости, под которой понимают ту фазу созревания гроздей, когда содержание сахара, титруемая кислотность, а также количество дубильных, азотистых, ароматических и красящих веществ в ягодах соответствуют определенному типу вина, который хотят получить.

Для правильного определеня сроков сбора по каждому участку и сорту осуществляется контроль за ходом созревания ягод (см. выше).

Виноград, предназначенный для переработки на виноматериалы, собирают при установленных по сахару и титруемой кислотности кондициях. Срок сбора по каждому участку назначается главным вино­делом на основании заключения лаборатории.

Помимо степени зрелости винограда большое влияние на последующее брожение сусла и качество вина оказывает состояние погоды при сборе. Сбор лучше производить в сухую погоду. Наиболее благоприятной температурой при сборе считается 16-20^ОС. Сусло при этом случае хорошо осветляется, брожение протекает плавно и сахара сбраживаются полностью. В жаркую осень рекомендуется начинать сбор винограда рано утром и заканчивать поздно вечером с перерывом в дневные часы. Собирать виноград при температуре ниже 14^ОС и выше 27^ОС не рекомендуется, так как в первом случае брожение развивается слишком медленно, а во втором – быстро, протекает бурно, температура бродящего сусла поднимается до 35^ОС, качество вина ухудшается, могут развиться болезни и возникнуть недоброды. Продолжительность периода сбора и переработки винограда составляет 15-20 суток в зависимости от сорта, метеорологических условий и вида получаемой продукции.

Виноград собирают как ручным, так и машинным способом.

Ручной сбор винограда может производиться одновременно, когда весь виноград собирается подряд, или выборочно, когда срезают только некоторые грозди, их части или даже отдельные ягоды, достигшие требуемо­го состояния зрелости. Одновременный сбор производится в тех случаях, когда весь виноград по степени зрелости однороден и соответствует требо­ваниям, предъявленным к винограду для приготовления определен­ного типа вина. Одновременные сборы применяются при производстве натуральных и специальных типов вин, а также шампанских виноматериалов. Выборочный сбор обычно производится для приготовления высококачественных специальных типов вин - мускатов, токайского типа, а также при сборе винограда, пораженного благородным грибом Botrytis cinerea. Выборочный сбор производится только при благоприятной погоде. Сбор винограда лучше производить звеньями из 6-9 человек. При шпалерной форме кустов сборщики встают в междурядьях и срезают грозди с обращенных к ним сторон кустов. Целесообразно срезку организовать так, чтобы впереди шли квалифицированные рабочие, которые отбирали бы сортосмесь, гнилые и недозревшие грозди, а затем сборщики, собирающие оставшийся кондиционный и здоровый виноград.

Для получения вина высокого качества необходимо произво­дить сортировку винограда. В связи с широким распространением бестарной перевозки винограда сортировать его на винзаводах не представляется возможным, поэтому сортировку винограда необходимо проводить на местах сбора. При этом отбирают гнилые и зеленые грозди и ягоды. Отходы винограда, получаемые при сортировке, а также в результате выборочного сбора перерабатываются отдельно.

Обычно виноград собирают в корзины, вмещающие 10-12 кг, или ящики с ручками. Наполненные корзины выносят на дорогу, виноград взвешивают и погружают в машину. Для механизации сбора винограда разработано специальное оборудование и, в частности, универсальные погрузчики, в комплект которых входят 6-8 съемных ковшей, вмещающих 300-350 кг винограда каждый.

Перед началом уборки урожая погрузчик расставляет ков­ши в междурядьях на расстоянии 25 м. Резчики из своей тары пересыпают виноград в эти ковши. По мере наполнения ковшей погрузчик вывозит их на дорогу, где виноград перегружают транспортные контейнеры (типа лодочка вместимостью 2,5-3 т) и доставляют на переработку.

Транспортная и сборная тара по окончании дня тщательно про­мывается горячей водой с содой, а деревянная тара, кроме того, ополаскивается 1% раствором сернистого ангидрида.

Следует отметить, что ручной сбор винограда отличается высокой трудоемкостью, требует в течение ограниченного периода времени концентрации усилий многочисленных сборщиков и осуществлени ряда специальных организационных мер.

Машинный сбор винограда осуществляется при помощи специальных виноградоуборочных машин. Машины для уборки винограда по принципу отделения гроздей и ягод от куста подразделяются на 4 группы: срезающие, счесывающие; пневматические (всасывающие или отдувные) и вибрационные (встряхивающие или колебательно-встряхивающие).

Машины с режущими рабочими органами работают по принципу срезания гроздей, висящих ниже плоскости козырька Г- и Т-об­разных шпалер. Машины данного типа за один проход убирают урожай с одного ряда виноградника и имеют производительность 0,15-0,22 га/ч. Недостаток машины - высокая трудоемкость подготовки виноград­ников к уборке: устройство специальных козырьков шпалер, выведе­ние основной массы гроздей на козырек, ручная ориентация гроздей ниже плоскости козырьков.

В США, Франции, России также разрабатывались и испытывались вибра­ционные виноградоуборочные машины. Принцип действия таких машин заключается в передаче шпалерным проволокам и лозе колебаний, в результате чего происходит осыпание ягод или даже облом целых гроздей по узлу ножки с последующим их улавливанием и бункерованием. Недостаток этих машин - требуется устройство прочных шпалер, подбор сортов с хорошо отделяющимися ягодами или гроз­дями, грозди должны располагаться не ниже 60 см от земли для улавливания их на ленту транспортера, неполный съем винограда, обломка лоз, которыми забивается транспортер и загрязняется убран­ный виноград.

Работы по пневматической уборке винограда ведутся в США, Франции, России. Принцип действия пневматических машин заключается в съеме ягод или гроздей путем всасывания их воздушным пото­ком, создаваемым вентилятором, который приводится в движение трактором. Пневматические машины могут работать на обычных верти­кальных шпалерах. Успешно работают пневматические машины при предварительном удалении дефолиантами листьев из зоны размещения урожая. В качестве дефолианта используют хлорат магния в виде 1%-ного водного раствора. Опрыскивание нижней трети кроны кустов произ­водится не позднее, чем за 20 дней до уборки. Полное опадение листьев происходит на 10-15 день. Всасывающая виноградоуборочная машина может быть с двумя всасывающими шлангами - при этом она убирает 2 ряда винограда с одной стороны; с 4-мя шлангами - в этом случае убирается 2 ряда с обеих сторон. Рабочие подводят сопла всасывающих шлангов к гроздям, поток воздуха срывает ягоды, части гроздей, а иногда и целые грозди и направляет их по гибким рукавам в циклон, где происходит отделение взвешенных частей от воздуха. Урожай собирает­ся в приемном бункере по мере накопления, передается в транспорт­ный контейнер для доставки на завод. Производительность такой машины 1-2 га в смену, что снижает затраты труда при уборке в 12 раз. Недостатки машины - неполный сбор винограда, обломка лоз и загрязнение ими убранного урожая.

На насаждениях виноградников нашей страны проходили производственное испытание виноградоуборочные комбайны (ВУК) отечественного производства: “Дагестан ВНИИСХТ-6” “Дон-1М”, “Ку­бань-1” и другие, а также зарубежные - “Болгар”, “КГ-2”.

Комбайны “Дагестан-ВНИИСХТ-6”и “Дон-1М” проходили испытание и в Молдове. Работают они по принципу вибрации. Производительность комбайна “Дагестан-ВНИИСХТ-6” - 100 метровый ряд лоз за 6 минут.

ВУК «КГ-2» создан болгарскими и кишиневскими конструкторами. При испытаниях оказалось, что качественные показатели комбайна “Дон-1М” оказались лучше в сравнении с КГ-2. Производительность их составляет 0,5 га/час. Недостатки - раздавливание ягод, неполная очистка от листьев, поломка лоз.

ВУК “Кубань-1” - принцип действия его основан на встряхивании. Очистка урожая от механической примеси осуществляется при помощи вентилятора во время попадания массы на улавливатель и ленты транспортера. Особенностью этого комбайна является то, что в нем имеется прессовое устройство для переработки винограда прямо на поле и предусматривается на винзаводы перевозить только сусло. Это недопустимо, особенно для тех вин, где требуется контакт сусла с мезгой перед брожением или при брожении. Недостатки - уборку может производить при расположении урожая выше 45 см от земли, раздавливание ягод, ширина междурядий не менее 2 м, переработка винограда производится на поле, что несовместимо с существующими технологи­ческими приемами виноделия.

Для машинной уборки больше подходят сорта с прочной кожицей и плотной мякотью, легко отделяемых от плодоножки при вибрации (например Бастардо Магарачский). На качество винограда при машинной уборке влияют режимы работы машины, конструкция рабочих органов, применяемых для съема урожая, материал, из которо­го изготовлены части машины, соприкасающиеся с суслом. Проведенны исследования показали, что для одной и той же машины содержание со­ка может колебаться от 10-24%, ягод целых от 17-45%, примесей от 0,6-4%. Такое положение не может удовлетворять технологов, так как каждый из показателей обуславливает ухудшение качества про­дукции и они строго нормируются. Следует при этом стремиться к увеличению количества целых ягод после съема урожая, снижать содержание сока и примесей. Совершенно недопустимо попадание го­рюче-смазочных материалов, придающих соку посторонние тона.

Вопрос о необходимости переработки винограда в полевых усло­виях вообще не является актуальным. Установлено, что ка­чество продукции значительно уступает образцам, полученным на ста­ционарных технологических линиях. При этом нельзя не учитывать неизбежного повышения затрат материалов, энергии на единицу про­дукции, увеличения потерь, отсутствия контакта сока с твердыми частями винограда, если это необходимо, ухудшение санитарных ус­ловий, техно-химического контроля, нерационального использования сырьевых ресурсов (гребни, выжимка).

В винограде при машинной уборке возрастает активность окисли­тельных ферментов ягоды, интенсифицируются процессы экстракции, полимеризации и поликонденсации фенольных соединений, в результа­те чего изменяется состав и качество винограда, а удлинение сро­ков приводит к необратимым явлениям. В этом случае наиболее жест­кие условия предъявляться к винограду для натуральных вин.

Перечисленные вопросы технологии, возникающие при машинном сборе винограда, не исчерпывают всех сторон общей проблемы произ­водства качественных вин из этого сырья. Проблема эта многогран­на и для успешного решения ее необходимо объединить и направить усилия ученых, технологов, виноградарей и экономистов на решение задач, имеющих конечную цель, - в возможно кратчайшие сроки разработать, испытать и внедрить в производство надежную высокопроизводительную технику и технологию машинной уборки винограда и производства вина.