Новый принцип переработки винограда позволяет увеличить выход сусла на шампанские виноматериалы с предельно-допустимых 50 до 55-56 дал тонны ягод. Придется пересматривать действующий норматив.
Рис. 57. Современная технологическая схема приготовления виноматериалов по-белому способу.
Для хересных и столовых марочных виноматериалов прессуют мезгу, отбирая примерно 60 дал сусла из тонны винограда. Остальное сусло, кроме последней ребежной (дожимочной) фракции, идет на высококачественное сухое ординарное вино. Коньячные виноматериалы готовят по той же схеме, но без сульфитации. Таким образом, представленная на рис. 58 аппаратурно-технологическая схема является универсальной для всех случаев переработки винограда по-белому способу.
Рис. 58. Современная схема переработки винограда на сухое белое вино*). 1 - приемный бункер-питатель шнековый; 2 - гребнеотделитель - валковая дробилка; 3 - монопомпа винтовая; 4 - пресс мембранный; 5 - насос шнековый; 6 - теплообменник трубчатый; 7 - приемный резервуар; 8 - перлитовый вакуумный фильтр; 9 - насос поршневой; 10 - насос центробежный для виноматериала.*)Примечание: в схеме не показано охлаждение бродящего сусла. Схему выполнил инженер И.В. Бурдинский.
Необходимый выход сусла решается с помощью его фракционирования и технологическая схема первичной переработки винограда приобретает следующий вид (рис. 59).
Рис. 59. Схема переработки винограда для хересных и столовых белых марочных виноматериалов.
С помощью переключения фракций выходящего из мембранного пресса сусла общий выход можно варьировать от 50 до 70 дал. На рис. 60 показана технологическая схема с кратковременным настаиванием мезги.
Рис. 60. Схема переработки винограда по-белому способу с кратковременным (4-6 ч) настаиванием мезги и отбором сусла-самотека, 1 и 2 давления.
Настаивание мезги осуществляться может в самом прессе, что, конечно, снижает его производительность. Так готовят розовые сухие и сортовые столовые вина из ароматных сортов винограда.
Таким образом, при использовании современного оборудования в первичном виноделии можно выделить три новых подхода к технологии переработки винограда.
Первое. Из целых гроздей сперва определяются гребни, а затем целые ягоды мягко раздавливаются на валках. Мезгу сульфитируют с помощью кадифита.
Второе. На мембранном прессе отбирают высококачественное сусло (взвесей не более 1,5%) по усмотрению технолога.
Третье. Гущевые осадки сусла после отстаивания и жидкие дрожжевые осадки после снятия с дрожжей молодого вина сразу же обрабатывают на вакуумном барабанном фильтре с помощью перлита и диатомита. Как видно из схемы, отфильтрованное сусло и виноматериал присоединяются к основной массе продукта. Впервые современный винодел получает отходы сусла и вина в твердом виде.
Дополнительные расходы на приобретение дорогостоящего технологического оборудования и фильтрующих средств оправдывают себя. Снижаются потери, возрастает выход высокоценной винопродукции, отпадает необходимость из шнековых прессовых фракций готовить малоценное ординарное крепленое вино.
Увеличились полезные выходы продукции, улучшилось их качество. В этом и состоит сегодня главный результат виноделия по-новому.
И еще одно обстоятельство в корне меняет процесс переработки винограда по новым принципам. На обычном заводе первичного виноделия во время сезона стоит непрерывный гул мощных электродвигателей и довольно сильный шум многоступенчатых шестерен и зубчатых передач от электромоторов в шнековых стекателях и прессах непрерывного действия.
В цехе переработки винограда с новыми гребнеотделителями-дробилками и мембранными прессами в 4 раза ниже шумовые нагрузки. Дробилки, насосы и прессы работают намного тише, что облегчает работу обслуживающего персонала и улучшает условия труда.
Технология осветления сусла первых фракций
Первостепенное значение в производстве белых и розовых вин играет очистка сусла от обрывков кожицы, мякоти виноградной ягоды, посторонних мелкодисперсных частиц земли, пыли и всего что несет на своей поверхности убранный в поле виноград. Существует три способа осветления сусла перед брожением (рис. 61).
МЕЗГА
Отходы
Рис. 61. Три способа осветления сусла.
Как видно из схемы, свежеполученное сусло охлаждается до +10 +12°С, а при использовании флотатора (средняя линия) его не охлаждают.
Наиболее простой и удобный способ - первый, когда осветление сусла осуществляется периодическим способом в отстойных емкостях. Продолжительность отстаивания 16-20 ч. Объем плотных гущевых отходов после фильтрации на вакуум-барабанном фильтре составляет 3-5% объема сусла.
В качестве хладоносителя при охлаждении сусла применяют охлажденную воду температурой +2 +4°С или рассол.
Отстаивание сусла, особенно прессовых фракций, совмещают с обработкой его сорбентами (бентонит и диоксид кремния), флокулянтами (полиакриламид - ПАА), а иногда и ферментными препаратами.
В НИВиВ «Магарач» разработана установка для ускоренного осветления сусла (рис. 62).
Установка состоит из стальных эмалированных резервуаров вместимостью 1500, 2000 дал, установленных в два яруса. При помощи насоса (1) сусло подается по линии (6) в отстойные емкости (7). В поток сусла с помощью плунжерных насосов вводят ферментные препараты (2), сорбенты (3) и флокулянты (4), а с помощью сульфитодозатора (5) необходимую дозу SO2. В установке предусмотрено вытеснение воздуха углекислотой и подача сусла на дно емкостей по трубе (8).
Рис. 62. Установка для ускоренного осветления сусла.
Мутномер (9) позволяет следить за степенью осветления сусла, а сусловые осадки по трубопроводу (10) из сборника (11) откачиваются на повторное отстаивание или же на вакуум-барабанный фильтр. Осветленное сусло снимают с осадка и направляют на брожение.
Многочисленные попытки осветлять сусло путем центрифугирования в нашем виноделии положительных результатов не дали, хотя сепараторы широко используют для этой цели в Италии, Германии и других странах.
«Техникой будущего» назвали немецкие виноделы третий способ осветления сусла перед брожением - с помощью флотации. Суть ее в том, что твердые частицы сусла поднимаются к поверхности (рис. 63, см. на цветной вкладку) за счет присоединения к пузырькам газа. Этот процесс можно назвать верхним отстаиванием сусла.
Вопросами флотации в НИВиВ «Магарач» занимается группа ученых во главе с профессором В.А. Загоруйко.
Применение флотаторов значительно ускоряет процесс осветления сусла, позволяет провести оклейку до брожения, что облегчает обработку виноматериалов, улучшает их качество и стабильность.
Новая технология способствует снижению содержания в вине полифенольных и других высокомолекулярных соединений. Весь процесс флотации протекает в потоке, а время нахождения сусла во флотаторе составляет чуть больше 30 мин. Производительность установки 1500 дал/ч, расход сжатого азота или воздуха 3 м3/ч при избыточном давлении до 6 бар.
В недавнее время главный инженер-винодел Качинского винзавода (Крым, ОАО «Качинский+») М.Е. Хош предложил и с успехом освоил четвертый новый способ осветления свежеполученного сусла перед брожением. Сусло после мембранного пресса охлаждается в потоке до +10 +12°С и сразу же направляется на вакуум-барабанный фильтр, после чего поступает на брожение. Из всех известных это самый простой и быстрый способ организации виноделия «по-белому способу».
Осветление прессового сусла
В отечественном виноделии давно существует проблема рационального использования прессовых фракций сусла. Спиртование их на мистель неприемлемо из-за перерасхода ректификованного пищевого спирта. Сбраживание и спиртование на сухокрепкие купажные виноматериалы исключается из-за низкого
качества винопродукции. И, если в прессах периодического действия (корзиночный, дисковый, мембранный) по мере прессования мезги сусло становится все чище, в шнековых прессах содержание взвесей возрастает и может достичь в третьей фракции 120 г/дм3.
В институте «Магарач» (проф. В.И. Зинченко, проф. В.А. Загоруйко и сотр.) разработана технология осветления сусла прессовых фракций с помощью диоксида кремния (препарат АК). По этой технологии (рис. 64) прессовое сусло предварительно очищают от грубых взвесей на установке первичной очистки сусла, а затем нагревают до температуры +40 +50°С и в него вводят с помощью насоса-дозатора раствор ферментного препарата (пектофоетидин П10Х). После 4-8 ч ферментирования сусло охлаждают до температуры +10 +20°С и направляют на сепаратор, внося в поток насосом-дозатором раствор желатина и рабочий раствор диоксида кремния. Оптимальные дозы ферментного препарата, желатина и диоксида кремния устанавливают пробным путем в лаборатории.
Рис. 64. Аппаратурно-технологическая схема обработки сусла прессовых фракций 1 - установка первичной очистки сусла; 2 - насос для транспортировки сусла; 3 - накопительная емкость; 4 - пресс непрерывного действия; 5 - подогреватель; 6, 11, 13 - насосы-дозаторы для введения рабочих растворов, осветляющих материалов; 7 - резервуар-ферментер; 8 - ультраохладитель; 9 - промежуточная емкость; 10 - электронасос; 12, 14 - резервуары для приготовления рабочих растворов препарата АК и желатина; 15 - сепаратор.
Гущевую массу грубых взвесей, собранную с установки первичной очистки сусла, направляют в шнековый пресс к частично обессусленной мезге поточной линии ВПЛ-20.
Обработку прессовых фракций сусла по этой технологии можно делать и периодическим способом. Для этого в сусло, нагретое до +40 +50°С вносят ферментный препарат, а после частичного осветления вводят рабочий раствор диоксида кремния, продолжая перемешивание еще 30 мин. Обработанное сусло охлаждают до +4 +5°С и отстаивают 6-8 ч в термос-резервуаре, затем декантируют с осадка. Очищенное от взвесей сусло третьей прессовой фракции используют для приготовления ординарных столовых вин. Прессовое сусло второй фракции шнековых прессов после очистки можно использовать в производстве ординарных крепких вин. По-видимому, из прессового сусла мембранных прессов и второй, и третьей фракции после соответствующей обработки можно готовить столовое вино. В этом и состоит еще одно преимущество виноделия с использованием современного технологического оборудования. виноград спиртовой брожение столовый
Технология брожения сусла
Брожение виноградного сусла является центральным технологическим процессом виноделия. Его нужно постоянно контролировать по температуре, которая должна быть в пределах 14-22°С, плотности, характеризующей степень сбраживания, и визуально по внешнему состоянию.
Сусло при брожении увеличивается в объеме, происходит пенообразование с выделением большого количества углекислоты, освобождается значительное количество тепловой энергии. Умение управлять этими процессами и составляет основу технологии приготовления сухих виноматериалов.
Согласно простейшей формуле спиртового брожения
из 1 г гексозы образуется 88 : 180 = 0,488 г диоксида углерода, или в переводе на объем (1 л CO2 при 0°С и давлении 0,1 МПа имеет массу 1,977 г) 0,247 л. Зная сахаристость сусла, несложно подсчитать массу диоксида углерода, выделяющегося при его полном сбраживании.
Так, из 1000 дал сусла сахаристостью 18,5% (185 г/л) в окружающую среду выделяется 804,5 кг СО2 (0,488Ч185-10000). В переводе на объем это составляет 406924 л (804500:1,977). Выделение таких больших масс СО2 является причиной значительного уменьшения массы и плотности бродящего сусла, что учитывается в технологическом балансе спиртового брожения. Скапливаясь на дне освобожденных от сусла резервуаров и внутри помещений, диоксид углерода становится опасным для жизни, поэтому необходимо обеспечивать своевременное и полное его удаление. Целесообразно улавливать и компремировать выделяющийся СО2 с последующим его использованием во вторичном виноделии.
Брожение - процесс экзотермический. Из 1 г-моля гексозы (180 г) выделяется 117 кДж теплоты (Q). При полном выбра-живании 1000 дал сусла сахаристостью 18,5% выделяется 1,2 млн. кДж (185 Ч 10000 Ч 117 : 180 = 1,2). Такое количество теплоты может повысить температуру бродящего сусла до 35-40°С, что недопустимо по многим причинам: уже при 26-27°С брожение происходит настолько бурно, что диоксид углерода выносит в атмосферу ценные ароматические вещества; начиная с 32-34°С происходит массовое отмирание дрожжевых клеток, а при 37-40°С брожение останавливается и получают развитие болезнетворные бактерии, в частности бактерии маннитного брожения. Вино выходит грубым, простым во вкусе, без сортового аромата, склонным к окислению и белковым помутнениям. Часто получаются недоброды с повышенным содержанием несброженных сахаров, летучих кислот и неприятным посторонним тоном во вкусе.
Брожение может проводиться периодическим и непрерывным способом, в мелких и крупных резервуарах, доливным способом и под давлением СО2, но во всех случаях главным остается поддержание температуры в допустимых пределах.
Классическое брожение сусла во Франции проводят в мелких бочках вместимостью 20-25 дал («баррики») в прохладных (12-16°С), хорошо проветриваемых помещениях. В крупных резервуарах применяют искусственное охлаждение сусла или доливной трехступенчатый способ брожения, что хорошо видно на рис. 65.