ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ОБРАБОТКИ ВИНОМАТЕРИАЛОВ.
ОБРАБОТКА ОСВЕТЛЯЮЩИМИ И СТАБИЛИЗИРУЮЩИМИ МАТЕРИАЛАМИ (ВЕЩЕСТВАМИ).
Сульфитация.
Для сульфитации можно применять серу, жидкий диоксид серы (SO2) и метабисульфит (пиросульфит) калия. SO, применяется как антисептик и антиоксидант. Дозы SO2 различны и зависят от многих условий: для кратковременной задержки брожения — 120—150 мг/дм3; при переливках молодых, не вполне осветленных виноматериалов, — 40—50; выдержанных виноматериалов — 20—30; для виноматериалов, склонных к почернению, — 50—80, к оксидазному кассу — 50—75 мг/дм3. Для сульфитации применяют 6—7%-ный раствор SO2 в воде, сусле или виноматериале.
В зависимости от технической оснащенности и конкретных условий предприятия сульфитацию проводят периодическим или поточным способом с использованием 7%-ного водного раствора SO2 или сжиженного SO2 из баллона. Расхождения между введенным SO2 и аналитически определяемым в мезге, сусле или виноматериале не должно превышать ± 5 мг/дм3. Точные дозы SO2, необходимые для обеспечения желаемого количества свободного SO2, при сульфитации мезги, сусла и виноматериалов в каждом конкретном случае устанавливаются на основании лабораторных испытаний. Для виноматериалов, склонных к микробиологическим помутнениям, оцененных по шкале (см. главу “Микробиология вина”), как нестойкие, назначают сульфитацию до массовой концентрации общего SO2 до 200 мг/дм3. При склонности виноматериалов к биохимическим помутнениям (оксидазному кассу) доза SO2 должна быть не менее 100 мг/дм3. В винах, поступающих в реализацию (в том числе на экспорт), содержание SO2 не должно превышать (мг/дм3): общего — 200, свободного — 20; в столовых полусухих и полусладких соответственно 300 и 30.
Обработка бентонитом.
Бентонит применяют для обработки виноматериалов против биохимических, белковых, обратимых коллоидных (полисахаридных) помутнений и в других случаях (для ускорения осветления и удаления микроорганизмов). Частицы бентонита несут отрицательный заряд, вследствие чего способны притягивать и адсорбировать положительно заряженные частицы белков, в т. ч. и окислительные ферменты. Процесс адсорбции заканчивается в течение 1 мин. При обработке бентонитом удаляется порядка (в %>): белков — 60—70, полисахаридов — 30—50, фенольных веществ — 20—30. Обработка виноматериалов бентонитом проводится индивидуально или в сочетании с другими оклеивающими и стабилизирующими веществами. Хорошие результаты получаются в сочетании с оклейкой желатином или рыбным клеем, если необходимо, и с ЖКС. Доза бентонита в расчете на сухое вещество не должна превышать 3 г/дм3.
Перед внесением бентонита готовят водную его суспензию концентрацией 200 г/дм3. В замеренную емкость с механической мешалкой и градуированной шкалой заливают необходимый объем питьевой воды и нагревают ее до температуры 80°С. Бентонит вносят в горячую воду постепенно, небольшими порциями, при постоянно включенной мешалке. Для повышения адсорбционных свойств бентонита разрешается его активация кальцинированной содой (Са2СО3) из расчета 2 г/дм3. Содержимое емкости настаивают несколько часов, затем вновь нагревают до температуры 80°С и перемешивают до получения однородной массы. Водную суспензию бентонита используют не ранее чем через 1 сут. Для производственной обработки готовят 10%-ную водно-винную суспензию бентонита.
В зависимости от технической оснащенности предприятия обработку бентонитом осуществляют периодическим или непрерывным способом водно-винной суспензией концентрацией 100 г/дм3. Осветление обработанного виноматериала отстаиванием длится не более 10 сут. Выход осветлившегося виноматериала и плотных осадков с массовой долей влаги не более 70% и их кондиции оформляют актом.
Обработка виноматериалов проводится согласно “Технологической инструкции по применению бентонита для обработки сусла и виноматериалов”.
Обработка коллоидным раствором диоксида кремния.
Дей ствие коллоидного раствора диоксида кремния аналогично действию бентонита. Обработка виноматериалов коллоидным раствором диоксида кремния в виде препарата “Стабилизатор пищевых напитков” марок АК-30, АК-50 и АК-50А проводится в сочетании с желатином или ПВП вместо бентонита. В случае склонности виноматериала к металлическим помутнениям проводится комплексная обработка совместно с ЖКС. При обработке виноматериалов удаляется порядка (в %): белков — 60—80, полисахаридов — до 45, фенольных веществ — 20—30. Процесс взаимодействия диоксида кремния с указанными веществами завершается в течение 1 мин., что позволяет вести технологический процесс обработки виноматериалов в потоке (рис. 1). В отношении адсорбции окислительных ферментов его действие сильнее бентонита, особенно рекомендуется для обработки столовых виноматериалов, склонных к оксидазному кассу. Предельно допустимая доза диоксида кремния 1000 мг/дм3 желатина и ПВП до 500 мг/дм3. Обработка в сочетании с желатином рекомендуется для ординарных и марочных, с ПВП — только ординарных виноматериалов.
Самостоятельно коллоидный раствор диоксида кремния для обработки виноматериалов не применяется. При проведении производственной обработки виноматериалов необходимо соблюдать последовательность введения стабилизирующих веществ: при обработке белых, розовых, столовых и десертных вин вначале вводится диоксид кремния, затем желатин; портвейна (белого, розового и красного), мадеры, кагора, красных десертных — вначале вводится желатин или ПВП, затем диоксид кремния.
В зависимости от технической оснащенности винзаводов стабилизирующие вещества вводятся периодическим или поточным способом с последующим осветлением материала на фильтре грубой очистки или центрифуге. Введение стабилизирующих веществ при поточном способе обработки осуществляется с помощью насосов-дозаторов различных типов. Снятие осветлившегося виноматериала с гущевого осадка производится через 7—10 сут. По сравнению с обработкой бентонитом выход осветлившейся части виноматериалов увеличивается на 0,4—1,2% за счет малого объема образующегося осадка. Технологический процесс проводится согласно “Технологической инструкции по обработке виноматериалов коллоидным раствором диоксида кремния”.
Обработка поливинилпирролидоном (ПВП).
Обработка виноматериалов ПВП проводится совместно с коллоидным раствором диоксида кремния или бентонитом и ЖКС (при необходимости), а также может быть совмещена с обработкой другими стабилизирующими средствами и приемами. Предельно допустимая доза ПВП 500 мг/дм3. Обычно для белых вин дозы ПВП находятся в пределах 20—100 мг/дм3, для красных — 200—250 мг/дм3. Процесс взаимодействия с фенольными веществами заканчивается за 10 с активного контактирования.
Обработки ПВП рекомендуются для всех типов вин, склонных к оксидазному кассу и обратимым коллоидным помутнениям, вызываемым окислением фенольных веществ. Для обработки виноматериалов используют 0,5—1%-ный рабочий раствор ПВП.
Для приготовления рабочего раствора взвешенное количество ПВП растворяют при перемешивании в определенном количестве виноматериала, чтобы получить 10—20%-ный раствор. Путем дальнейшего разбавления виноматериалом концентрированного раствора готовят 1 %-ный рабочий раствор ПВП.
Осадки, образующиеся после обработки виноматериалов ПВП, легко взмучиваются, и частицы мути могут проходить при фильтрации через фильтр-картон. С целью ускорения осаждения хлопьев, образующихся при введении ПВМ, а также придания осадкам более плотной структуры необходимо применять препарат на основе диоксида кремния или бентонит. В первом случае расход ПВП при обработке виноматериалов уменьшается на 50%.
Дозы стабилизирующих материалов, а также последовательность их введения в виноматериал устанавливаются пробной обработкой.
В зависимости от технической оснащенности обработку виноматериалов проводят периодическим или поточным способом согласно “Технологической инструкции по комплексной обработке вин с использованием поливинилпирролидона” или “Технологической инструкции по обработке виноматериалов коллоидным раствором диоксида кремния”.
Обработка сорбентом ППМ-18.
Сорбент применяется для предохранения белых столовых вин от окисления и для исправления органолептических свойств и окраски окисленных вин, содержащих повышенное количество фенольных соединений. Сорбент вводится в виноматериал в виде сухого или предварительно набухшего в воде порошка и тщательно перемешивается насосом или механической мешалкой. После отстаивания не более 5 сут. виноматериал фильтруют. При необходимости после обработки сорбентом виноматериал обрабатывают бентонитом, желатином и ЖКС (но ни в коем случае не одновременно).
Оптимальные дозы устанавливаются на основании пробных обработок. Для производственной обработки выбирают ту минимальную дозу, при которой удаляется не менее 20% фенольных соединений и виноматериал приобретает желаемые окраску и вкус. Предельно допустимая доза 2 г/дм3. Отпрессованные осадки ППМ-18 подвергаются регенерации.
Оклейка желатином.
Оклейка виноматериалов желатином проводится индивидуально или совместно с танином, коллоидным раствором диоксида кремния, бентонитом и ЖКС (при необходимости) для стабилизации вин против обратимых коллоидных помутнений. Хорошие результаты получаются в случае совместной обработки с препаратом на основе диоксида кремния, при этом расход желатина уменьшается на 30%.
Доза желатина для конкретной партии виноматериала устанавливается в результате проведения пробных обработок в лабораторных условиях. Предельно допустимая доза желатина 500 мг/дм3.
Производственную обработку виноматериала проводят водно-винным рабочим раствором. Необходимое для обработки конкретной партии виноматериала количество желатина заливают холодной водой (3 части воды на 1 часть желатина) и оставляют для набухания в течение не менее 6 ч. Набухший желатин растворяют, приливая небольшими порциями при постоянном перемешивании подогретую до температуры 45°С воду с целью получения раствора массовой концентрацией 100 г/дм3. Для приготовления 1%-ного водно-винного раствора в приготовленный 10%-ный раствор приливают небольшими порциями необходимый объем подогретого до температуры 45°С виноматериала. Обработку виноматериала осуществляют свежеприготовленным 1 %-ным водно-винным раствором. При индивидуальной обработке в случае необходимости виноматериал предварительно танизируют 1%-ным водно-спиртовым раствором танина.
Взаимодействие желатина с фенольными веществами и полисахаридами завершается в течение 30 с. Желатин удаляет порядка 30—50% фенольных веществ и до 35% полисахаридов. В зависимости от технической оснащенности завода обработку осуществляют периодическим или непрерывным способом. В последнем случае рабочий раствор вводят в поток при помощи дозирующего оборудования с последующим осветлением виноматериала на фильтре грубой очистки или центрифуге. Осветление обработанных виноматериалов желатином длится не более 12 сут.
Выход виноматериала и плотных осадков с массовой долей влаги не более 70% оформляют актом. Технологический процесс обработки виноматериалов осуществляют согласно “Технологической инструкции по обработке виноматериалов коллоидным раствором диоксида кремния”.
Обработка гексациано-(П)-ферроатом калия (желтой кровяной солью, ЖКС).
Обработку виноматериалов ЖКС проводят с целью удаления из них железа, меди, свинца и, возможно, одновременно присутствующих цинка и марганца, при этом в случае необходимости удаления последних концентрация железа в них должна быть не менее 10 мг/дм3.
Обработку виноматериалов ЖКС проводят в случае массовой концентрации общего железа более 15 мг/дм3 для ординарных вин и 10 мг/дм3 для марочных и 4 мг/дм3 в шампанских виноматериалах, а также в том случае, если содержание железа выше указанных массовых концентраций, но железный касс не устранялся подкислением лимонной кислотой или обработкой трилоном Б.
Обработку виноматериалов ЖКС проводят также при массовой концентрации меди более 5 мг/дм3, независимо от склонности к медному кассу.
Целесообразнее всего проводить комбинированную обработку ЖКС совместно с бентонитом или желатином или препаратом на основе диоксида кремния в сочетании с желатином или ПВП. Введение других стабилизирующих веществ проводится не ранее чем через 4 ч после обработки виноматериала ЖКС. Виноматериал обрабатывают только свежеприготовленным водным раствором ЖКС, который готовят путем ее растворения в теплой (40°С) воде из расчета 250 г/дм3. Не разрешается растворение ЖКС в виноматериалах. Раствор ЖКС вводят в обрабатываемый виноматериал не позже, чем через 30 мин. после его приготовления. Добавление к нему ранее приготовленного рабочего раствора запрещается. Время обработки — не более 20 суток.
Обработку виноматериалов ЖКС разрешается проводить на предприятиях, которые располагают необходимым для этого оборудованием и имеют лабораторию, позволяющую обеспечить лабораторные испытания и надлежащий контроль за проведением такой обработки в производственных условиях.
Если содержание двухвалентного железа меньше 75% общего его содержания, виноматериал перед обработкой ЖКС следует сульфитировать до 20 мг/дм3 свободного SO и выдержать в полных закрытых резервуарах 2—3 недели. При обработке ЖКС марочных виноматериалов рекомендуется одновременно с SO вводить аскорбиновую кислоту в дозе до 150 мг/дм3. Технологический процесс проводится согласно “Технологической инструкции по применению желтой кровяной соли (ЖКС) для деметаллизации виноматериалов”.
Обработка трилоном Б.
Трилон Б добавляют в виноматериал из расчета 6—8 мг на 1 мг металла. Обработку виноматериалов проводят 10%-ным водным раствором. Трилон Б связывает ионное железо в стойкие комплексы, стабилизируя тем самым вино против металлических кассов, устраняя уже возникшие помутнения и предотвращая потемнение окраски вин. При pH от 3,0 до 3,5 трилон Б связывает катионы в следующей последовательности: Си, Ni, Р, Са, Fe, Zn. Поэтому, если в вине есть кальций, эффективность обработки трилоном Б для предотвращения железного касса снижается. Трилон Б образует с металлами растворимые комплексы, и поэтому отпадает необходимость в удалении осадка и фильтрации.
Обработка лимонной кислотой.
Лимонная кислота применяется для предотвращения металлических кассов. В шампанские и столовые виноматериалы она вводится из расчета массовой концентрации в готовой продукции не более 1 г/дм3, в крепленые — не более 2 г/дм3. Лимонную кислоту следует вводить на завершающем этапе обработки виноматериалов. Лимонная кислота с катионами Fe3+ образует устойчивые комплексные соединения.
Эффективность обработки виноматериалов лимонной кислотой против железного касса зависит от количественного соотношения Fe2+ и Fe3’, pH среды и технологических особенностей приготовления виноматериалов. Обработку малоэкстрактивных (менее 15 г/дм3) виноматериалов рекомендуется проводить во всем диапазоне pH, высокоэкстрактивных — при pH 3,2 и выше. Технологический процесс осуществляется согласно “Технологической инструкции по применению лимонной кислоты в виноделии”.
Обработка двуводной тринатриевой солью нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ).
Комплексон, применяемый для деметаллизации вин, НТФ образует с катионами тяжелых металлов, в частности с железом, высокопрочные плотные нерастворимые осадки. НТФ и железо в осадке находятся в соотношении 2:3, г. е. для удаления 1 мг железа необходимо ввести 4,8 мг двуводной натриевой соли. Продолжительность обработки—7 сут при оптимальной температуре 15—25°С и pH 2,8—4,2. Необходимое количество НТФ определяют расчетным путем без пробных обработок. НТФ можно обрабатывать виноматериалы с высоким содержанием железа (до 200 мг/дм3) за один прием. Это устраняет их многократные обработки. Но деметаллизация вина осуществляется при его тщательном перемешивании при температуре не ниже 10 С.
Использование НТФ также не исключает необходимости переоклейки и появления мути после фильтрации и 10-суточного отдыха. Нередко на практике вина, обработанные НТФ, фильтруют дважды. Поэтому необходимо учитывать более жесткие требования к остаточному содержанию железа и вероятность неполного его удаления вследствие взаимодействия НТФ с медью, алюминием, оловом, свинцом, особенно при обработке коньячных спиртов. Высокая концентрация спирта в коньяках также сдвигает предельную величину образования нерастворимого комплексоната железа по сравнению с водным раствором с pH 4,5 до pH 6. Во избежание передозировки необходимо оставлять железа в обрабатываемом продукте не менее 3—5 мг/дм3. Обработка проводится согласно “Технологической инструкции по применению в виноделии нитрилотриметиленфосфоновой кислоты натриевой соли, двуводной (тринатриевой соли НТФ)”.
Обработка неорганическим сорбентом “Термоксвд-3А”.
Неорганический сорбент “Термоксид-3А” применяется для стабилизации вин против металлических и кальциевых кристаллических помутнений на основе ионообмена. Сорбент отличается химической стабильностью в среде виноматериалов, абсолютно нетоксичен (разрешено использование в винодельческой промышленности Роскомсанэпиднадзором, № 01/13/892-11 от 27.11.1992 г.) и не оказывает влияния на органолептическую характеристику вина. Для виноматериалов с повышенной титруемой кислотностью предпочтителен сорбент в Na-форме, с пониженной — в Н-форме. Технологический процесс обработки проводится на сорбционной установке, которая состоит из систем обработки виноматериала, умягчения воды и регенерации.
Рис. 2. Технологическая схема промышленной установки для деметаллизации вин в потоке: 1 — насос; 2 — пульт управления; 3 — предохранительный клапан; 4 — демонстрационная (лабораторная) колонна; 5 — рабочая колонна для обработки виноматериалов сорбентом; 6 — колонна для умягчения воды; 7 — бак для нейтрализации; 8 — бак для приготовления раствора HCI; 9 — бак для приготовления раствора щелочи.
Технологический процесс удаления избыточного содержания металлов — железа, меди, свинца и др. тяжелых металлов, а также кальция, калия включает следующие основные этапы: лабораторные исследования по определению содержания металлов (железа и др., или кальция, калия) в виноматериале до и после обработки, обработка виноматериалов проводится в потоке на установке в следующей последовательности (рис. 2): загрузка сорбента в рабочую колонну и промывка обессоленной водой “снизу—вверх” в течение 1 ч с объемной скоростью 3—5 колоночных объемов в час (к. о./ч);
подача виноматериала в рабочую колонну в режиме “снизу-вверх” непрерывным потоком со скоростью 10 к. о./ч для удаления избыточного содержания кальция; процесс сорбции прекращают после выравнивания содержания кальция (калия) до и после обработки; массовая концентрация кальция в обработанном виноматериале, обеспечивающая стабильность вин к помутнениям (не более): 80 мг/дм3 для столовых и 90 мг/дм3 — крепленых;
регенерация сорбента: при переводе в Н+форму НCl с концентрацией I моль/дм3, в Na+форму Na2CO3 с концентрацией 0,5 моль/дм3 со скоростью 1,6 и 1—2 к.о./ч соответственно; регенерация сорбента обеспечивает восстановление его полной обменной емкости. Повторение технологических циклов “сорбция-десорбция”, количество циклов определяют, исходя из сорбционных свойств сорбента, согласно действующему нормативному документу.
Обработка метавинной кислотой.
Метавинная кислота применяется для стабилизации вин против кристаллических помутнений. Расход метавинной кислоты — 0,8—1,2 г на 1 дал вина. Метавинную кислоту добавляют в виноматериал в конце его обработки перед последней фильтрацией.
При массовой концентрации железа в виноматериале 10 мг/дм3 и более внесение метавинной кислоты вызывает помутнение вина. В этом случае виноматериал предварительно необходимо обработать ЖКС. Технологический процесс осуществляется согласно “Технологической инструкции по обработке виноматериалов трилоном Б”.
