Температура бродящих сусел с одинаковой сахаристостью зависит главным образом от устройства резервуаров и бродильных отделений, поэтому следует иметь в виду, что подъем температуры является функцией исходной температуры винограда, поступающего на винный завод, и скорости брожения.
Первым фактором являются размеры резервуаров. Известно, что с увеличением поверхности резервуара объем его возрастает намного быстрее. Например, если поверхность чана кубической формы увеличивать в 2, 4, 6 раз, объем его возрастает в 2|2 (2,8); 4|4 (8); 6|6 (14,7) раз и т. д. Понятно, что одновременно уменьшаются потери за счет диффузии через стенки. Нельзя отказываться, особенно в виноделии по белому способу, от использования бродильных резервуаров большой вместимости, которые должны соответствовать общим размерам предприятий. Однако, когда увеличивают размеры бродильных емкостей, нужно предусматривать возможность большего охлаждения.
Эти исключительно простые факты были не известны во Франции, и это привело к ошибкам в строительстве винных заводов. Например, компактный блок железобетонных резервуаров по нескольку сот гектолитров каждый, поставленных один возле другого и могущих вместить многие тысячи, если не десятки тысяч гектолитров, ведет себя с точки зрения термической техники как один резервуар большой вместимости.
Другой фактор, который влияет на температуру в бродильных емкостях,— это вентиляция помещений для брожения. Резервуары следует ставить близко один к другому, чтобы обеспечить свободную циркуляцию воздуха — основного фактора спонтанного удаления тепла. Нужно также, чтобы такая циркуляция воздуха усиливалась хорошим проветриванием, особенно ночью, с тем чтобы максимально использовать ночную свежесть. Такое проветривание целесообразно дополнять принудительной вентиляцией с помощью всасывающей установки с воздухозаборными устройствами на северной стороне помещений, которая обеспечивает непрерывное обновление воздуха в бродильном отделении. Насколько велико значение проветривания, можно видеть из того, что крупные железобетонные резервуары вместимостью от 2000 до 3000 гл, сооружаемые в качестве винохранилищ кооперативных винных заводов под открытым небом, обеспечивают, как это ни парадоксально, намного лучшие условия для производства вина по белому способу, чем блоки резервуаров внутри помещений, специально спроектированные для этой цели.
И наконец, последним фактором, влияющим на температурный режим, является конструкционный материал, используемый для строительства бродильных емкостей.
Теплоотдачу через стенки, т. е. тепловой поток Q, можно выразить формулой Жаке и сотрудников (1972)
Q = KS(T1-Ti), где Тг и Т2 — температура внутри резервуара и температура окружающей среды;
S — общая поверхность резервуара, м3;
К — общий коэффициент теплообмена, Вт/(м? • К); Q — тепловой поток, Вт.
Значение Q зависит от материала, использованного в конструкции чана, а также от условий применения, и в частности от скорости движения воздуха (табл. 3.9). Из табл. 3.9 видно, что с этой точки зрения железобетон является худшим материалом. Можно также констатировать, что коэффициент К, т. е. диффузия тепла через стенки, больше всего колеблется в зависимости от внешних условий у металлических емкостей. Отсюда следует, что размещение резервуаров имеет большее значение для металлических емкостей, чем для железобетонных или деревянных.
Таблица 3.9
Потери тепла через стенки резервуара в зависимости от конструкционных материалов (Жаке и сотрудники, 1972)
Конструкционные материалы | Толщина стенок, м | Общий коэффициент теплообмена К, Вт/(м«-К) |
Дерево | 0,050 | От 1,46 до 1,89 |
Железобетон | 0,100 | От 0,70 до 0,78 |
Нержавеющая сталь | 0,003 | От 5,34 до 32,0 |
Сталь | 0,003 | От 5,40 до 34,4 |
Покрытия: краска | 0,001 | От 5,28 до 30,0 |
С учетом данных табл. 3.9 нагревание резервуаров во время брожения можно считать допустимым в некоторых условиях при производстве вина по красному способу (30—32°С). Охлаждение всегда необходимо при производстве вина по белому способу (18—20°С).
Исходя из изложенного выше, можно сформулировать три практических правила (Пейно, 1971), разумеется, приближенных:
1. Возможное повышение температуры бродильного резервуара средней вместимости приблизительно соответствует числу градусов Боме сусла, увеличенному на 2—3°.
2. При производстве вина по красному способу каждый раз, когда температура мезги с сахаристостью не больше 10° Боме превышает 20°С, требуется предусматривать его охлаждение.
3. При производстве вина по белому способу охлаждение практически следует производить всегда.
Охлаждение нужно проводить до того, как температура брожения достигнет максимальных значений. При производстве вина по красному способу, когда температура превышает 32°С, следует опасаться прекращения брожения из-за гибели дрожжей; при производстве по белому способу потерю аромата вина наблюдают, как только температура превысит 20°С, даже в течение довольно короткого времени.
