Лекция: Современная технология белых и розовых вин

Для охлаждения бродящего сусла подается так называемая «ледяная вода» (6-8°С), которая циркулирует через змеевики, охладительные рубашки и выносные теплообменники. Наиболее эффективно охлаждать бродящее сусло с помощью опущенных во внутрь резервуаров плоских полых пластин из нержавеющей стали (регистры охлаждения) под названием «termotub» (табл.. 23).. Секции этих пластин легко собираются внутри резервуаров, а затем последовательно или параллельно подключаются к сети «ледяной воды».

Рис. 65. График брожения сусла в резервуарах с искусственным охлаждением (а) и доливным дробным способом (б): 1 - температура брожения, °С; 2 - содержание сахаров в сусле, %.

Охлаждение циркулирующей воды теперь осуществляется с помощью компактных (иногда передвижных) холодильных установок, работающих на экологически безвредном газе «R-407 С». Это - установки Чиллер, сделавшие прорыв в современном виноделии. Вместо громоздких и опасных для здоровья аммиачных холодильных установок, вместо компактных, но только низкотемпературных фреоновых ультраохладителей, система чиллер обеспечивает технологу первичного виноделия максимальные удобства для регулируемого охлаждения бродящего сусла.

Таблица 23. - Техническая характеристика плоских охлаждающих регистров «termotub»

На рис. 66 показана принципиальная схема работы установки Чиллер Daikin. Она состоит из двойного винтового компрессора с испарителем и воздушно-вентиляционным конденсатором (1), регулирующего вентиля (2), бака-аккумулятора (3) для раствора полипропиленгликоля, выполняющего функции хладоносителя и теплообменника (4). Есть щит управления и панель регулирования температуры. В установке Чиллер два контура.

По первому контуру между испарителем холодильной установки и баком-аккумулятором циркулирует полипропиленгликоль. В баке поддерживается температура -7(-10)°С. По второму контуру между пластинчатым теплообменником и опущенными в резервуар регистрами охлаждения циркулирует вода с перепадом температуры от +15 до +5°С. Это и есть ледяная вода. Количество пластин-регистров подбирается в зависимости от объема резервуара. Так, на винзаводе ОАО «Качинский+» в бродильных резервуарах вместимостью 5 тыс. дал установлено по 3 самых крупных регистра ТН 30-12. На этом заводе уже оборудованы 30 таких бродильных резервуара. Вторым предприятием в Украине, работающим с Чиллер-системой является винзавод ОАО «Коблево» Николаевской области. В бродильном отделении на белые столовые вина «Коблево» таким образом оборудовано 24 резервуара из нержавеющей стали фирмы «Fabri-Ino» вместимостью каждый по 3 тыс. дал.

Рис. 66. Схема работы системы Чиллер для охлаждения бродящего сусла в резервуаре: 1 - холодильная установка; 2 - насос; 3 - гликоль; 4 - теплообменник; 5 - встроенный в резервуар охлаждающий регистр «termotub»; 6 - резервуар.

Показания температуры брожения в каждой емкости выводятся на пульт управления, где принимается решение о необходимости подачи для охлаждения сусла ледяной воды. Постоянно контролируется и плотность бродящего сусла. Автоматический контроль позволяет по каждой емкости иметь график брожения (рис. 67, см. цветную вкладку).

При необходимости активизировать яблочно-молочное брожение, что случается в ноябре на стадии формирования виноматериалов установка Чиллер Daikin переключается на его подогрев до 18-22°С. Для этого установку переводят в режим подогрева раствора гликоля до 45°С и гликоль становится первым теплоносителем. Через пластинчатый теплообменник нагревается второй теплоноситель - вода и, в конечном счете нагревается вино в резервуаре, где должно проходить ЯМБ.

Принципиальная схема работы установки в двух направлениях - охлаждение, нагревание - показана на рис. 68 (см. на цветной вкладке) объекта (Heating Load) раствор гликоля подается (Supply) из нагревателя при температуре 45°С, а возвращается (Return) из теплообменника с температурой 40°С. Работая в режиме охлаждения (Cooling Load), раствор гликоля поступает с температурой - 10°С, а возвращается с температурой - 7°С.

Рис. 69. Гликолевая холодильная установка и бродильные резервуары.

Общий вид установки Чиллер Daikin показан на рис. 69. Как видно из рис. 69, на переднем плане расположена холодильная установка с выносными (верх) воздушными конденсаторами агрегатами со встроенными под ними электродвигателями. В нижней части машины расположены компрессоры, испарители и регулирующие вентили. Размеры 7200 Ч 1750 Ч 1600 мм. На втором плане сборник для холодной (ледяной) воды и раствора гликоля, а также технологические трубопроводы и запорная арматура. Бродильный резервуар размещается на заднем плане.

Технология брожения виноградного сусла в сверхкрупных резервуарах вместимостью 15-50 тыс. дал была разработана в институте «Магарач» С.С. Карповым Г.Г. Валуйко. Было предложено 4 аппаратурно-техно-логических схемы приготовления белых сухих виноматериалов с брожением сусла поточно-доливным и периодическим способом.

Только по первой схеме брожение сусла проводилось поточно-доливным способом без применения искусственного холода. В течение 2 недель ежесуточно в резервуар вместимостью 41 тыс. дал подавали 2-3 тыс. дал хорошо отстоявшегося сусла, которое получали из винограда, собранного в утренние часы, и температура брожения не выходила за пределы +24 +26°С. Однако при повышении температуры, поступающего на переработку винограда выше 20°С приходилось применять искусственный холод. В остальных схемах сусло охлаждалось на трубчатых теплообменниках перед брожением до +10 +12°С или во время брожения, с тем, чтобы температура брожения не выходила за рамки +18 +20°С. При этом в качестве хладоносителя использовали рассол, но стенки трубчатого теплообменника периодически забивались винным камнем и авторы рекомендовали применять ледяную воду с температурой на входе +2 +4°С. До появления Чиллеров приготовить ледяную воду было непросто.

Рис. 70. Схема батареи брожения сусла в потоке: 1 - напорный резервуар; 2 - расходомер; 3 - бродильный резервуар; 4 - трубопроводы отвода СО2; 5 - спиртоловушка; 6 - приемный резервуар; 7 - трубопровод для слива осадков.

Вторым направлением, по которому пошло отечественное виноделие белых и розовых сухих вин, было брожение в потоке или непрерывное брожение сусла в УНС или БНС. Принципиальная схема установки (батареи) непрерывного сбраживания сусла представляет из себя систему резервуаров, соединенных переточными трубами (рис. 70).

Это - наиболее прогрессивный и экономически наиболее эффективный способ брожения виноградного сусла. Он имеет следующие преимущества перед периодическим способом:

1) исключается период забраживания, так как свежее сусло поступает в бродящее сусло с высокой концентрацией жизнедеятельных дрожжевых клеток;

2) кислород, сахара и питательные вещества вносятся непрерывно вместе с суслом, и дрожжи все время находятся в эспоненциальной фазе размножения;

3) сусло сбраживается при спиртуозности свыше 4% об., что исключает развитие диких дрожжей и позволяет получать типичные высококачественные хорошо осветляющиеся виноматериалы;

4) расход сахаров на воспроизводство дрожжевой биомассы уменьшается, соответственно выход спирта увеличивается, что обеспечивает большую биологическую устойчивость получаеамых вин;

5) процесс брожения может быть полностью механизирован и автоматизирован, в том числе и охлаждение сусла в потоке; производительность труда за счет сокращения трудоемких операций по уходу за брожением повышается на 30-40%.

К недостаткам непрерывного брожения относят довольно сложное техническое оснащение бродильных установок, необходимость бесперебойного поступления на переработку крупных партий (150-200 т/сут) винограда одного сорта, что осуществимо только в очень крупных виноградо-винодельческих хозяйствах.

Для брожения сусла в потоке в СССР были созданы надежные установки БА-1 и ВБУ-4Н производительностью от 3 до 12 тыс. дал сусла в сутки. В межсезонный период эти установки используют для хранение и обработки виноматериалов.

В недавнее время по разработкам института «Магарач» (Г.Г. Валуйко, Н.И. Бурьян, В.С. Разуваев) и рабочим чертежам Тбилисского ПО «Грузпищемаш» Болховский машзавод изготовил наиболее совершенную бродильную установку непрерывного действия Б2-ВБУ. Состоит она из шести вертикальных бродильных резервуаров и горизонтального резервуара с устройством для регулирования подачи сусла в первый резервуар батареи.

Внешний вид установки Б2-ВБУ, работающей на винзаводе ОАО «Качинский+» показан на рис. 71 (см. цветную вкладку).

Все вертикальные бродильные резервуары выделяют диоксид углерода в газовую коммуникацию и, находясь под одним избыточным давлением (0,6 бар) с горизонтальным резервуаром, обеспечивают переток бродящего сусла по закону сообщающихся сосудов. Затем происходит автоматический сброс избытка СО2 и с помощью закачивающего насоса происходит пополнение напорного горизонтального резервуара. Готовый виноматериал из последнего вертикально резервуара сливается в приемную горизонтальную емкость.

Охлаждение или подогрев бродящего сусла осуществляется подачей воды в рубашки вертикальных резервуаров насосом К8/18, связанным с термодатчиками.

Установка Б2-ВБУ предназначена для выработки крупных партий сухих сортовых и марочных виноматериалов.

Техническая характеристика бродильной

установки непрерывного действия Б2-ВБУ

Призводительность по суслу, м3/ч…………………...1,1-3,2

Вместимость бродильных резервуаров, м3

вертикального……………………………………….20

горизонтального…………………………………….2,2

общая рабочая……………………………………121,1

Потребляемая электроэнергия, кВт………………………3,7

Габаритные размеры, мм……………………2940/1470/1940

Масса установки из нержавеющей стали, кг…………20040

Существует также брожение виноградного сусла в гетерогенной системе - с использованием наполнителей, которые адсорбируют на своей поверхности дрожжи. В качестве насадок используют предварительно обработанную буковую стружку.

После окончания брожения наступает этап формирования - осветления виноматериалов. Процесс брожения считают законченным, когда плотность сусла падает ниже 0,995 и не-сбраживаемых сахаров остается не более 0,2-0,3 г на 100 см3. Молодое вино срочно доливают и герметизируют. Однако вслед за спиртовым может проходить яблочно-молочное брожение, сопровождающееся довольно интенсивным выделением углекислоты и быстрым снижением кислотности. Если титруемая кислотность быстро падает ниже 7 г/дм3, молодое вино немедленно снимают с дрожжевого осадка, сульфитируют до содержания в нем свободной сернистой кислоты 25-30 мг/дм3 и направляют на хранение в низкотемпературных (не выше 10°С) условиях.

Для высококислотных вин, наоборот, создают условия для биологического кислотопонижения: исключают сульфитацию, вино задерживают на дрожжевых осадках и хранят при температуре не ниже 16-18°С.

Аппаратурно-технологическая схема приготовления белых сухих виноматериалов с использованием современного технологического оборудования показано на рис. 72. Это мембранный пресс, флотатор для осветления сусла, бродильная установка Б2-ВБУ и перлитовый вакуумный фильтр для обработки гущевых осадков.

Если перерабатывать красные сорта винограда (Каберне-Совиньон, Мерло), то по этой же схеме можно готовить и розовые сухие вина. Для этого мезга в мембранном прессе задерживается на 6-10 ч, либо перед прессованием настаивается в отдельном резервуаре 6-10 ч без перемешивания для извлечения антоцианов.

Марочные столовые белые и розовые сухие вина вырабатывают по индивидуальным технологическим схемам, общим для которых является приготовление сортовых малоокисленных виноматериалов в определенных районах из утвержденных для каждой ТИ высокоценных европейских сортов винограда.