ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ВИНОМАТЕРИАЛОВ С ЦЕЛЬЮ СТАБИЛИЗАЦИИ ВИН ПРОТИВ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ПОМУТНЕНИЙ.
Микробиологические помутнения.
На основании микробиологических исследований виноматериалы больные (рост диких дрожжей, рост уксусно-кислых бактерий или смеси уксусно-кислых бактерий и дрожжей через 1—2 сут, а молочно-кислых бактерий — через 3 сут) обрабатывают по схеме 1-М: сульфитация (1 сут)→пастеризация при температуре (75±5)°С в течение 10—15 мин. с последующим охлаждением до (15±5)°С → обработка лимонной кислотой → не более чем 2 г/дм3 (при рН>3,4)→ обработка бентонитом (или препаратом диоксида кремния с желатином) (1—10 сут) → снятие с осадка с фильтрацией (1 сут) → сульфитация (при необходимости) (1 сут) → фильтрация (при необходимости) (1 сут). Итого: 7—16 сут.
Аппаратурно-технологическая схема М-1 и М-2 приведена на рис. 3.
Продолжительность выполнения каждой технологической операции и технологической схемы в целом определяется специалистами предприятия по результатам испытания виноматериалов на склонность к помутнениям и степени их осветления. В зависимости от условий предприятия (объем обрабатываемой партии виноматериала, наличие дозирующих и перемешивающих устройств и т. д.) сроки отдельных операций могут быть совмещены и сокращены (например, сульфитация, подкисление лимонной кислотой и т. д.). Последовательность технологических операций в пределах технологической схемы в зависимости от эффективности обработки виноматериалов может быть изменена.
*При рН<3,4 виноматериалы лимонной кислотой не обрабатывают.
Рис. 3. Аппаратурно-технологическая схема обработки виноматериалов согласно схеме 1-М:
1 и 14 — сульфитодозаторы; 2 — накопительная емкость; 3 — пастеризатор; 4 — термоизолированная емкость, 5 — охладитель; 6 — резервуар для приготовления винного раствора лимонной кислоты; 7 — емкость для выдержки; 8 — резервуар для приготовления рабочего раствора препарата диоксида кремния; 9 — резервуар для приготовления рабочего раствора желатина; 10 — насосы-дозаторы; 11 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора бентонита; 12 — емкость для выдержки посветления; 13и 15 — фильтр-прессы.
При использовании для обработок виноматериалов препарата диоксида кремния взамен бентонита осветление их проводится или фильтрацией, или центрифугированием (сепарированием), или отстаиванием (рис. 1). Во всех технологических схемах, где предусмотрена фильтрация, в качестве фильтрующих материалов могут быть использованы: фильтр-картон различных марок, фильтровальнные порошки из диатомита и перлита, а также другие фильтрующие материалы, разрешенные органами здравоохранения для применения в виноделии. На заключительной стадии (при реализации и розливе в бутылки) фильтрация должна обеспечить прозрачность виноматериалов и вин, обусловленную действующей нормативной документацией.
Для виноматериалов, оцененных по шкале как “нестойкий”, назначают схему обработки 2-М: сульфитация (1 сут)→ пастеризация при температуре (75±5)°С в течение 10—15 мин, с последующим охлаждением до температуры (15±5)°С (1 сут)→ обработка лимонной кислотой из расчета не более чем 2 г/дм3 (при pH 3,4) (1 сут) → фильтрация (1 сут). Итого 4 сут. Виноматериалы, имеющие рН<3,4, лимонной кислотой не обрабатывают.
Сухой виноматериал, в котором обнаружена яблочная кислота, оставляют на хранение для прохождения яблочно-молочного брожения. После завершения процесса, в связи с высокой обсемененностью виноматериала молочно-кислыми бактериями, его обрабатывают по схеме 3-М: сульфитация (1 сут)→ обработка бентонитом (или препаратом диоксида кремния совместно с желатином) (1—10 сут) → снятие с осадка с фильтрацией (1 сут). Итого от 3 до 12 сут.
Аппаратурно-технологическая схема 3-М приведена на рис. 4.
Рис. 4. Аппаратурно-технологическая схема 3-М:
I — сульфитодозатор; 2 — резервуар для приготовления рабочего раствора препарата диоксида кремния; 3 — насосы-дозаторы; 4 — резервуар для приготовления рабочего раствора желатина; 5 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора бентонита; 6 — емкость для выдержки; 7 — фильтр-пресс.
В случае необходимости применяют схему 1-М.
Для придания микробиологической стабильности виноматериалы (полусухие, полусладкие, при возможности сухие) при розливе в бутылки обрабатывают одним из нижеприведенных технологических приемов:
горячий розлив при температуре (50±5)°С с предварительной сульфитацией;
бутылочная пастеризация при температуре (50±5)°С в течение 20 мин. с предварительной сульфитацией;
стерилизующая фильтрация и стерильный розлив;
применение консервантов, разрешенных органами здравоохранения для использования в винодельческой промышленности (сорбиновая кислота, аллилгорчичное масло, горчичный порошок и др.).
За рубежом для придания вину микробиологической стабильности при их розливе в бутылки применяется мембранная технология фильтрования.
Биохимические помутнения.
Для обработки виноматериалов, склонных к биохимическим помутнениям (оксидазному кассу), можно применять схемы 1-М или 2-М без подкисления лимонной кислотой. При термической обработке (пастеризации) происходит инактивирование окислительных ферментов вина.
Металлические помутнения.
Ординарные виноматериалы с массовой концентрацией общего железа не более 15 мг/дм3 и не выдержавшие испытания на склонность к железному кассу, устраняемому подкислением лимонной кислотой или обработкой трилоном Б, обрабатывают по схемам 1-ПМ и 2-ПМ.
Для виноматериалов, имеющих рН>3,4, применяют следующие схемы:
Схема 1-ПМ: подкисление лимонной кислотой из расчета не более 2 г/дм3 (до допустимых кондиций по титруемой кислотности) (1 сут) → фильтрация (при необходимости) (1 сут.). Итого: 2 сут.
Схема 2 -ПМ: обработка Трилоном Б (1 сут) → фильтрация (при необходимости) (1 сут). Итого: 2 сут.
Аппаратурно-технологические схемы 1-ПМ и 2-ПМ приведены на рис. 5.
Рис. 5. Аппаратурно-технологические схемы 1-ПМ и 2-ПМ:
1 — резервуар для приготовления винного раствора, соединительная линия механического потока сплошное, лимонной кислоты или трилона Б (а при необходимости и других вспомогательных материалов: желатина, метавинной кислоты, сорбиновой кислоты); 2 — емкость для выдержки; 3 — фильтр-пресс.
Виноматериалы с массовой концентрацией общего железа более 15 мг/дм3 (для ординарных вин) и 10 мг/дм3 (для марочных вин и вин, поставляемых на экспорт), а также виноматериалы с массовыми концентрациями общего железа для ординарных менее 15 мг/дм3 и марочных менее 10 мг/дм3, но не выдержавшие испытаний на склонность к железному кассу, обрабатывают по схеме 3-ПМ (рис. 6): обработка желтой кровяной солью (ЖКС), обработка бентонитом (при необходимости совместно с желатином) или препаратом диоксида кремния совместно с желатином через 3—4 ч после введения ЖКС (20 сут.) -> снятие с осадка с фильтрацией (1 сут). Итого: 21 сут.
Рис. 6. Аппаратурно-технологическая схема 3-ПМ:
1 — дозатор рабочего раствора ЖКС; 2 и 7 — емкости для выдержки; 3 — резервуар для приготовления рабочего раствора препарата диоксида кремния; 4 — насосы-дозаторы; 5 — резервуар для приготовления рабочего раствора желатина; 6 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора бентонита; 8 — фильтр пресс.
Рабочий раствор желатина вводят после окончания перемешивания виноматериала, обработанного бентонитом.
При обработке виноматериалов для отдельных типов ординарных вин допускается использование поливилпирролидона (ПВН). В этом случае вначале вводят рабочий раствор ПВП, а затем, через 1—1,5 ч, — суспензию бентонита.
Ординарные виноматериалы с массовой концентрацией общего железа более 15 мг/дм3 и виноматериалы с массовой концентрацией общего железа менее 15 мг/дм3, но не выдержавшие испытаний на склонность к железному кассу, обрабатывают по схеме 4-ПМ (рис. 7): обработка двуводной тринатриевой солью нитрилотриметилфосфоновой кислоты (НТФ) (7—12 сут)->снятие с осадка с фильтрацией (1 сут) -> выдержка (10 сут) ->фильтрация (1 сут). Итого: 19—24 сут.
Рис. 7. Аппаратурно-технологическая схема 4-ПМ:
I — дозатор НТФ; 2 и 4 — емкости для выдержки; 3 и 5 — фильтр-прессы.
Для стабилизации вин против металлических помутнений и удаления избытка ионов металлов можно применять схему 5-ПМ: обработка в потоке неорганическим сорбентом “Термоксид-3А” (1 сут) фильтрация (1 сут). Итого 2 сут. На рис. 2 приведена промышленная установка для осуществления технологического процесса.
Виноматериалы, склонные к медному кассу при массовой концентрации меди более 5 мг/дм3, обрабатывают по схеме 3-ПМ, 4-ПМ или 5-ПМ.
Белковые помутнения.
Обработку виноматериалов рекомендуется проводить по схемам 1-Б, 2-Б, 3-Б, а также по схеме 3-М (сульфитация виноматериалов проводится при необходимости).
Технологические схемы предусматривают выполнение следующих технологических операций.
Схема 1-Б: фильтрация (при необходимости) (1 сут)→ обработка теплом до температуры (65±5)°С с выдержкой при этой температуре в течение 3-4 ч или в потоке без выдержки с последующим охлаждением до температуры (15±5)°С (1 сут) фильтрация (1 сут) → Итого: 3 сут.
Схема 2-Б: фильтрация (при необходимости) (1 сут)→ обработка теплом до температуры (65±5)°С с выдержкой при этой температуре в течение 3-4 ч (или в потоке без выдержки) с последующим охлаждением до (15±5)°С (1 сут) → обработка бентонитом при температуре охлажденного виноматериала (допускается применение полиоксиэтилена и, при необходимости, желатина) или препаратом диоксида кремния (1—10 сут)→ снятие с осадка с фильтрацией (1 сут). Итого: 4—3 сут.
Схема 3-Б: обработка бентонитом (допускается применение полиоксиэтилена и, при необходимости, желатина) или препаратом диоксида кремния (8± 10 сут) снятие с осадка с фильтрацией (1 сут) → обработка теплом при температуре (65±5)°С с выдержкой при этой температуре в течение 3—4 ч (или в потоке без выдержки) с последующим охлаждением до температуры (15±5)°С (1 сут)-> фильтрация (1 сут). Итого: 4—13 сут.
Аппаратурно-технологическая схема приведена на рис. 8.
В случае выдержки нагретого виноматериала в аппаратурнотехнологических схемах 2-Б и 3-Б при компоновке технологического оборудования в реальных производственных условиях надо предусмотреть монтаж термоизолированной емкости.
Виноматериалы для ординарных вин рекомендуется обрабатывать согласно схеме:
для сухих, полусухих и полусладких — 3-М или 2-Б если виноматериалы при лабораторной их апробации остаются нестабильны, то для обработки надо использовать схему 3-М
для крепленых виноматериалов — схемы 1-Б, 2-Б или 3-Б.
Виноматериалы для марочных вин:
для сухих, полусухих и полусладких вин — схема 3-М; для крепленых вин — схемы 1-Б или 2-Б.
Обратимые коллоидные помутнения.
Обработку виноматериалов рекомендуется проводить по следующим схемам:
Рис. 8. Аппаратурно-технологическая схема 3-Б:
1 — резервуар для приготовления рабочего раствора препарата диоксида кремния; 2 — насосы-дозаторы; 3 — резервуар для приготовления рабочего раствора желатина; 4 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора бентонита; 5 — емкость для выдержки; 6 и 10 — фильтрпрессы; 7 — пастеризатор; 8 — термоизолированная емкость; 9 — охладитель.
Схема 1-ОК: фильтрация (при необходимости) (1 сут)→ обработка холодом при температуре, близкой к температуре замерзания (допускается обработка в потоке) с выдержкой или без выдержки при температуре охлаждения; (продолжительность контролируется испытанием на склонность к обратимым коллоидным помутнениям (1-7 сут)→ фильтрация при температуре охлаждения (1 сут). Итого 3—9 сут.
Схема 2-ОК: обработка бентонитом (или препаратом диоксида кремния или только желатином) с последующей обработкой холодом при температуре, близкой к температуре замерзания (1-10 сут)→ снятие с осадка с фильтрацией при температуре охлаждения (1 сут). Итого: 2—11 сут.
Аппаратурно-технологическая схема приведена на рис. 9.
Схема 3-ОК: обработка желатином (1—12 сут)→ снятие с осадка с фильтрацией (1 сут). Итого: 2—13 сут.
Аппаратурно-технологическая схема приведена на рис. 5.
Рис. 9. Аппаратурно-технологическая схема 2-ОК:
1 — резервуар для приготовления рабочего раствора препарата диоксида кремния; 2 — насосы-дозаторы; 3 — резервуар для приготовления рабочего раствора желатина; 4 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора бентонита; 5 — охладитель; 6 — термоизолированная емкость; 7 — фильтр-пресс.
Схема 4-ОК: возможно применение двух вариантов: вариант “а”: обработка желатином, обработка бентонитом (допускается использование полиоксиэтилена) или препаратом диоксида кремния (1—12 сут) → снятие с осадка с фильтрацией (1 сут). Итого: 2—13 сут.
вариант “б”: обработка поливинилпирролидоном, обработка бентонитом (через 0,5—1 ч после внесения поливинилпирролидона) или препаратом диоксида кремния (1—4 сут) → снятие с осадка с фильтрацией (1 сут). Итого: 2—5 сут.
Аппаратурно-технологическая схема 4-ОК приведена на рис. 10.
Рис. 10. Аппаратурно-технологическая схема 4-ОК:
1 — резервуар для приготовления рабочего раствора желатина (вариант “а") или поливинилпирролидона (вариант “б”); 2 — насос-дозатор; 3 — резервуар для приготовления рабочего раствора препарата диоксида кремния; 4 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора бентонита; 5 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора полиоксиэтилена; 6 — резервуар для выдержки, 7 — фильтр-пресс.
Схема 5-ОК: возможно применение двух вариантов:
вариант “а”: обработка ферментным препаратом пектопротеолитического действия при температуре производственных помещений (3—4 сут) → обработка желатином (через одни сутки после внесения ферментного препарата), обработка бентонитом (допускается использование полиоксиэтилена) или препаратом диоксида кремния (1—12 сут) → снятие с осадка с фильтрацией (1 сут). Итого 5—17 сут.;
вариант “б”: обработка ферментным препаратом пектопротеолитического действия при температуре производственных помещений (3—4 сут) → обработка поливинилпирролидоном (через сутки после внесения ферментного препарата), обработка бентонитом (допускается использование полиоксиэтилена) или препаратом диоксида кремния (1—4 сут)→ снятие с осадка с фильтрацией (1 сут). Итого: 5—19 сут.
Аппаратурно-технологическая схема приведена на рис. 11.
Рис. 11. Аппаратурно-технологическая схема 5-ОК:
1 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора ферментного препарата; 2 и 8 - резервуар для выдержки; 3 — резервуар для приготовления рабочего раствора желатина (вариант “а”) или поливинилпирролидона (вариант “б’’); 4 — насос-дозатор; 5 — резервуар для приготовления рабочего раствора препарата диоксида кремния; 6 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора бентонита, 7 — резервуар для приготовления и введения рабочего раствора полиоксиэтилена; 9 — фильтр-пресс.
Рис. 12. Аппаратурно-технологическая схема 2-К:
1 и 4 — фильтр-прессы; 2 — охладитель; 3 — термоизолированная емкость; 4 — рециркулирование.
В зависимости от качества производимых вин рекомендуются следующие схемы обработки виноматериалов. Для ординарных вин: виноматериалы, розливостойкость которых может быть достигнута обработкой холодом — схемы 1-ОК или 2-ОК; виноматериалы, розливостойкость которых может быть достигнута без обработки холодом — схемы 3-ОК или 4-ОК;
для трудноосветляющихся и нефильтрующихся виноматериалов — схема 5-ОК.
Для марочных вин: виноматериалы всех типов обрабатываются по схемам 1-ОК, 2-ОК, 3-ОК или 4-ОК (вариант “а”).
Кристаллические помутнения.
Обработку виноматериалов, склонных к калиевым кристаллическим помутнениям, рекомендуется проводить по схемам: 1-К, 2-К и 3-К.
Схема 1-К: обработка метавинной кислотой (1 сут)→ фильтрация (при необходимости) (1 сут). Итого: 2 сут.
Аппаратурно-технологическая схема приведена на рис. 5.
По схеме 1-К можно обрабатывать виноматериалы с массовой концентрацией железа до 10 мг/дм3.
Схема 2-К: охлаждение до температуры, близкой к точке замерзания (1 сут)→ выдержка на холоде при температуре охлаждения в течение: при высокой скорости охлаждения (однократное пропускание виноматериала через теплообменник) — 3—5 сут; при низкой скорости охлаждения (многократная рециркуляция виноматериала через теплообменник) — 7— 10 сут→ фильтрация при температуре охлаждения (I сут). Итого: от 5 (9) до 7 (12) сут. Аппаратурно-технологическая схема приведена на рис. 12. По схеме 2-К рекомендуется обрабатывать белые сухие, полусухие и полусладкие виноматериалы.
Схема 3-К: охлаждение до температуры, близкой к точке замерзания (1 сут) → выдержка на холоде при температуре охлаждения (1 сут) фильтрация при температуре охлаждения (1 сут) → охлаждение до температуры, близкой к точке замерзания (1 сут) выдержка на холоде при температуре охлаждения (3—5 сут) → фильтрация при температуре охлаждения (1 сут). Итого: 8—10 сут. По схеме 3-К рекомендуется обрабатывать красные сухие, полусухие, полусладкие виноматериалы и крепленые виноматериалы (белые и красные).
Кроме указанных схем для обработки виноматериалов, склонных к калиевым кристаллическим помутнениям, рекомендуется также схема 1-ОК.
Продолжительность выдержки на холоде контролируется испытанием к калиевым кристаллическим помутнениям. При обработке виноматериалов, с целью их стабилизации против калиевых кристаллических помутнений, рекомендуются следующие схемы. При производстве ординарных вин:
для виноматериалов с массовой концентрацией общего железа до 10 мг/дм3 — схема 1-К; для белых сухих, полусухих и полусладких виноматериалов — схемы 2-К или 1-ОК; для красных столовых и крепленых виноматериалов всех типов — схема 3-К.
Виноматериалы, склонные к кальциевым кристаллическим помутнениям, обрабатывают по 5 схеме 4-К.
Схема 4-К: обработка в потоке неорганическим сорбентом марки “Термоксид-ЗА” (1 сут)→ фильтрация (1 сут). Итого: 2 сут.
Обработку виноматериалов по схеме 4-К проводят на заключительной стадии технологического процесса.
Технологическая схема промышленной установки для удаления избыточной массовой концентрации кальция (для столовых более 80 мг/дм3, крепленых более 90 мг/дм3) приведена на рис. 2.
Обработку виноматериалов против кальциевых кристаллических помутнений можно проводить и согласно схеме 3-К. Однако следует помнить, что обработка холодом не всегда обеспечивает стабильность вин к этому виду помутнения.
Технологические схемы обработки виноматериалов 4-К и 3-К рекомендуются при производстве как ординарных, так и марочных вин.
Технологические схемы обработки виноматериалов назначают в зависимости от видов помутнений, установленных при проведении лабораторных испытаний и апробации схем обработок в лабораторных условиях. При этом выбор технологических схем производится с учетом качества выпускаемых вин (ординарные, марочные выдержанные) на предприятии и их физико-химических показателей.
Критерием выбора рациональной схемы при лабораторных испытаниях рекомендуемых схем для каждого вида помутнений является:
обеспечение гарантийных сроков стабильности вина согласно действующей нормативной документации;
применение ограниченного количества технологических приемов;
минимальное расходование материалов или веществ при проведении технологического процесса;
минимальные затраты тепло- или энергоресурсов;
сохранение (или улучшение) органолептических показателей (свойств) вина.
При склонности виноматериалов к нескольким видам помутнений следует применять комплексные схемы. Компоновка технологических приемов таких схем производится в зависимости от видов помутнений (двух и более) на основании вышеприведенных схем по отдельным видам помутнений.
