Фильтрация
Это один из основных способов осветления вин, наиболее простой и эффективный.
В сусле количество взвесей обычно бывает 10—40 г/л, но может достигать и 100 г/л (при переработке на центробежных дробилках винограда, пораженного гнилью). В виноматериалах количество взвесей может колебаться от 15 до 50 г/л.
Процесс фильтрации через пористую перегородку основывается на процеживании и адсорбции. Влияют на процесс также гидродинамические, физико-химические, ионообменные и другие факторы.
Если размеры пор фильтра меньше размера частиц, то эти частицы задерживаются на фильтрующей поверхности в виде слоя осадка. Если же размеры пор больше размеров частиц мути, то частицы могут либо пройти с фильтратом, либо задержаться внутри фильтрующей перегородки в результате адсорбции на стенках пор. Застрявшие частицы будут уменьшать сечение пор и постепенно их закупоривать, в результате чего производительность фильтра будет уменьшаться, вплоть до прекращения фильтрации. На практике процеживание и адсорбция идут одновременно.
На процесс фильтрации также влияют: слизистые и коллоидные примеси, засоряющие поры; электрокинетический потенциал, возникающий на границе раздела твердой и жидкой фаз и уменьшающий эффективное сечение пор; наличие сольватной оболочки на твердых частицах; гидродинамические факторы при фильтрации суспензий с частицами размером менее 20 мкм.
В виноделии в качестве фильтрующих применяют в основном следующие материалы циллюлозу, асбест, фильтр-картон и др.
Целлюлоза составляет основу фильтровальной бумаги картонных фильтрующих пластин и представляет собой очищенную бумажную массу, получаемую из древесины. Целлюлоза составляет основу перегородок растительных клеток и состоит из молекул целлобиозы, расположенных линейно и образующих волокна диаметром 10—50 мкм, длиной яснее кольких миллиметров. Целлюлоза задерживает частицы результате их адсорбции и процеживания.
Асбест-силикат магния Mg3Si2О5(OH)4 имеет вид тонких кристаллических нитей диаметром до 20 мкм. Асбест обладает выраженными адсорбирующими свойствами и может фиксировать на своей поверхности мельчайшие частицы за счет адгезии, а также за счет электростатических и кинетических сил. Волокна асбеста уменьшают пористость целлюлозы, увеличивают поверхность фильтрации (1 г асбеста имеет поверхность 1 м2), дают хорошо отделяющиеся от подложки слои и уменьшают опасность появления трещин в фильтрующем слое.
В настоящее время промышленность выпускает фильтр волокна ЯК-1, ЯК-2 и ЯК-3 с содержанием асбеста соответственно 70, 30 и 40%.
Фильтр-картон — наиболее распространенный в виноделии фильтрующий материал. В состав его входят целлюлоза, хризотиловый асбест и диатомит. Марки фильтр-картона: Т — для грубой фильтрации виноматериалов; КТФ, КТФ- Ш и КФО-1 — для средней осветлительной фильтрации; КФ и КТФ-2П — для тонкой осветлительной фильтрации; КОФ-3 — для обеспложивающей фильтрации; КФШ-П — для стерилизующей фильтрации и фильтрации шампанского.
Для улучшения физико-механических свойств существующих марок фильтр-картона, увеличения срока его службы и улучшения качества вин целесообразно применять пленочные покрытия латексом. Для фильтрации вин разрешается применять фильтр-картон марок КТФ-l и КТФ-2 с односторонней поверхностной обработкой латексом ВХВД- 65.
Фильтруемость вин зависит от температуры нагревания мезги. При нагревании ее до 45°С и выше 85°С получаются хорошо фильтруемые вина, при нагревании от 55 до 75°С вина фильтруются плохо.
Обработка молодых виноматериалов из термовинифицированной мезги бентонитом (5 г/дал) способствует улучшению их фильтруемости, но она все равно ниже, чем фильтруемость виноматериалов, полеченных брожением на мезге. Процесс фильтрации может быть улучшен, если предварительно провести осаждение грубых частиц отстаиванием с последующей декантацией. Агломерация мельчайших частичек в крупные, так же, как и флокуляция их в хлопья, способствует седиментации мутящих частиц и облегчает фильтрование.
Центрифугирование
Предварительно проведенное центрифугирование ускоряет последующее фильтрование. Однако полной прозрачности на современных центрифугах добиться нельзя, поэтому для окончательного осветления после центрифугирования приходится применять еще раз фильтрацию.
В виноделии центрифуги можно использовать для осветления сусла перед брожением вместо осветления декантацией: для быстрого отделения молодых виноматериалов от основной массы дрожжей; для осветления виноматериалов от грубых взвесей; для ускорения процесса оклейки нулем отделения клеевых осадков.
В ФРГ создана центрифуга, предназначенная для осветления мутных вин, которые не поддаются фильтрации и оклейке. Эта центрифуга удаляет дрожжевые клетки и частично бактерии.
