Экономические критерии.
Некоторые данные относительно выбора нужного оборудования приведены выше. Их можно дополнить следующими соображениями:
базисная стоимость 1 гл винной емкости является важным показателем для выбора винодельческой тары, поскольку емкости составляют от 60 до 80% общей стоимости оборудования винзавода;
при прочих равных условиях с возрастанием объема резервуаров стоимость их из расчета на 1 гл уменьшается. При одинаковой вместимости и изготовленные из одного и того же материала резервуары для виноделия по-красному стоят дороже, чем емкости для виноделия по-белому. Резервуары, имеющие форму параллелепипеда, стоят дороже цилиндрических, стоимость горизонтальных выше, чем вертикальных. Емкости на опорах стоят дороже, чем емкости с плоским дном на фундаменте. Наконец, специальная форма днища и верхнего отверстия иногда существенно повышает стоимость емкости из расчета на 1 гл;
к стоимости резервуаров, изготовляемых на заводе, следует прибавить стоимость фундамента или опор, которая может быть различной в зависимости от формы дна, высоты установки, общей массы;
диапазон цен на 1 гл емкостей, предлагаемых фирмами-изготовителями в виде довольно общих условий поставки, очень широк.
Рис. 15.2. График расчетной стоимости резервуаров для виноделия по-красному (способ классический, резервуары металлические, на опорах, установлены и оборудованы). Цена без налогов на последний квартал 1975 г.: 1 — нержавеющая сталь; 2 — сталь с покрытием из эпоксидных смол; 3 — железобетон.
Поэтому часто бывает трудно правильно оценить отношение качества к цене. На рис. 15.2 показаны пределы цен в зависимости от материала: железобетон, сталь с защитным покрытием, нержавеющая сталь для бродильных резервуаров классического типа, предназначенных для приготовления красных вин и устанавливаемых на опорах (в частном хозяйстве). В этот диапазон входят цены без налога, с доставкой и установкой резервуаров на месте, с комплектом оборудования и принадлежностей). В цену не входит стоимость опорных фундаментов из железобетона и переходных мостков. Констатируют, что цены из расчета на 1 гл для резервуаров вместимостью менее 100 гл очень высоки и очень различны и расхождения в ценах в зависимости от конструкционных материалов по мере увеличения вместимости до 300 гл уменьшаются. Резервуары из нержавеющей стали стоят приблизительно в два раза дороже, чем железобетонные беззащитного покрытия. Стальные резервуары с покрытием дороже в 1—1,5 раза. Армированные полиэфирные пластмассы по своей стоимости находятся где-то посередине между сталью с защитным покрытием и нержавеющей сталью.
Но эти оценки еще недостаточны. Когда детально анализируют влияние выбора оборудования на общую смету затрат на оборудование бродильного отделения, то замечают, что ошибочно принимать во внимание одну лишь стоимость резервуаров, и остаются неучтенными многие другие элементы, связанные с выбором оборудования, в частности такие, как оборудование для передвижения персонала, перемещения мезги и выжимок, для охлаждения или нагревания сусла (мезги), а иногда и отопления помещений цеха. Большое число исследований, которые авторы провели в отдельных случаях, показывают, что расхождения между общими суммами капиталовложений часто бывают меньшими, чем при учете стоимости только одной винодельческой тары. Этот аспект оценки еще более осложняется при исследовании комплексов самоопорожняющихся емкостей.
В качестве примера можно привести суммарные затраты на строительство нового винодельческого предприятия, включая все виды оборудования, емкостей, здания. Они выражаются в пределах 100—400 франков из расчета на 1 гл вина, исходя из средних данных относительно общей вместимости (например, 1000 и 20 000 гл), зданий (размещение винодельческих емкостей внутри или на открытом воздухе), системы разгрузки мезги и выжимок (классическая, улучшенная или саморазгружающийся), конструкционных материалов, из которых изготовлены резервуары, оборудования (перемещение, экстрагирование) и т. п.
Общая и единичная вместимость.
Общая вместимость.
Общую вместимость резервуаров винзавода определяют исходя из программы поступ ления винограда, технологической схе мы и программы хранения виноматериалов. При этом рассматривают два этапа.
1) Производство и закладка вина на годичный срок. Процессы приготовления белых и розовых вин требуют, чтобы общий объем емкостей был на 10—20% больше объема производства в наиболее урожайные годы. Производство вина по-красному требует дополнительных емкостей вследствие необходимости создания надвинного пространства в бродильных резервуарах ввиду всплывания мезги. При производстве красного вина с дроблением и отделением гребней следует предусматривать дополнительный объем резервуаров около 40—50% от общего объема вырабатываемого вина.
В случае углекислотной мацерации резервуары, в которых ее проводят, должны иметь вместимость примерно в 1,5 раза больше объема вина, подлежащего выработке. Чаны наполняют доверху цельным виноградом.
В принципе объем винодельческих резервуаров, которые планируют установить, должен обеспечить размещение продукции максимально возможных урожаев. Оборудование монтируют по этапам соответственно увеличенным объемам доставки винограда, программе финансирования и перспективному плану винзавода.
Принцип специфичности функций резервуаров, уже принятый при проектировании крупных винодельческих предприятий, предусматривает резервуары для мацерации (виноделие по- красному) и для брожения (виноделие по-белому), емкости для завершения брожения и для последующего хранения и обработок.
2) Хранение старых вин. Под этим термином понимают вино, которое находится в подвале до начала следующего сезона виноделия. Особенно это актуально для заводов, производящих красные вина с названиями, контролируемыми по месту происхождения, где вино хранят иногда в бродильных резервуарах или в бочкотаре.
Единичная вместимость. Единичные вместимости резервуаров в основном для брожения определяются требованиями энологии, практики и экономики, Последняя требует, чтобы резервуары были возможно более крупными для снижения стоимости из расчета на 1 гл вместимости. Энология требует максимальной длительности наполнения (например, 1—2 дня) и максимальной вместимости по отношению к размерам, чтобы обеспечить хорошую мацерацию (брожение по- красному), возможно меньшее раздавливание ягод (сбраживание цельного винограда) и беспрепятственное выделение тепла, образующегося при брожении. Например, на юго-западе Франции считается нежелательным иметь металлические резервуары для брожения по-красному вместимостью свыше 350 гл и железобетонные емкости вместимостью более 250 гл. С другой стороны, на практике может возникнуть необходимость иметь ту или иную вместимость в зависимости от ряда других причин: приспособление емкостей к размерам существующих производственных помещений, размещение сброженной мезги в целом числе корзин горизонтальных прессов и т. д. Резервуары для сока-самотека, цистерны для прессовых вин и дрожжевого осадка рассчитывают в зависимости от объема вырабатываемого вина и количеств винограда, поступающего на переработку с данного виноградника. Бродильные резервуары для производства белых или розовых вин не связаны с перечисленными выше трудностями, свойственными виноделию по-красному, но их вместимость обычно ограничивается 600—800 гл. Наконец, емкости для длительного хранения, изготовляемые из железобетона, вместимость которых достигает 5000 и, даже 10 000 гл (Деллембах, 1971), все больше и больше замещаются металлическими резервуарами с сохранением таких же объемов.
Формы, соотношение размеров резервуаров и способы разгрузки мезги.
Некоторые критерии для выбора фор мы, связанные со свойствами конструкционных материалов, изложены в начале главы. К классическим и менее дорогостоящим формам относятся параллелепипед и цилиндр. Но вот уже около 20 лет наблюдается переход к более сложным геометрическим формам резервуаров, включающим такие формы, как усеченный конус, кривые сечения и поверхности, с целью улучшения прежде всего условий работы при разгрузке мезги вручную. Кроме того, отмечается стремление к упрощению и улучшению некоторых технологических операций (переливки, мацерация и др.).
Для бродильных емкостей для приготовления белых или розовых вин пока не видно каких-либо особых изменений в форме или в соотношении размеров резервуаров. При общей тенденции проводить брожение в условиях пониженных температур (16— 20°С для вин текущего потребления; 20—25 оС для вин, поступающих на перегонку) предпочтение отдается металлическим узким резервуарам цилиндрической формы, обеспечивающим высокое отношение поверхности к объему. Такие резервуары устанавливают в горизонтальном или вертикальном положении.
У бродильных резервуаров для производства вина по-красному при классической технологии (резервуары закрытые, процесс брожения периодический, без специальных приспособлений внутри) формы и соотношение размеров подчиняются, как и вместимость, энологическим, практическим и экономическим критериям.
Некоторые значения отношения высоты к ширине и максимальные значения высоты определяются требованиями виноделия, которые стремятся получить хорошую мацерацию, достаточно малую толщину слоя мезги, возможно меньшее число раздавленных ягод (мацерация цельного винограда) и небольшие повышения температуры. При производстве вина по бордоскому способу желательно, чтобы высота и, ширина резервуара были примерно одинаковы и не превышали 2,5—3 м (см. рис. 15.12). Это положение может быть поставлено под вопрос новыми способами переливок и мацерации.
С точки зрения экономики следует обращать внимание на то, чтобы предлагаемое фирмой оборудование было приемлемым в финансовом отношении (капиталовложения, эксплуатационные расходы). Этот сам по себе важный аспект сдерживал до самых последних лет всякие изменения в этом вопросе. Например, для стационарных резервуаров можно сказать, что стоимость отдельной емкости и всего бродильного отделения возрастает с увеличением размеров дверцы для разгрузки мезги. Но в настоящее время недостаток и высокая стоимость рабочей силы требуют перехода к дверцам с размерами корпуса резервуаров. Далеко не все материалы позволяют получить одинаковую степень сложности форм (при одинаковой стоимости). Так, влияние потерь и отходов стального листа на себестоимость резервуаров больше у нержавеющей стали, чем у обычных сталей. Можно также поставить вопрос о затратах труда на сварочные работы. Один бордоский конструктор в 1973 г. предложил (в качестве более рационального решения) изготовлять нижнюю часть саморазгружающихся резервуаров из армированной полиэфирной смолы вместо нержавеющей стали. Железобетон становится все более дорогим материалом (опалубка, арматура, эксплуатация), когда пытаются использовать его для сооружения самоопоражнивающихся емкостей, отходя от простых геометрических форм (например, комплект резервуаров Пюишерик).
Рис. 15.3. Современное бродильное отделение на частном винзаводе с разгрузкой мезги под силой тяжести.
Рис. 15.5. Бродильное отделение кооперативного винзавода с расположением резервуаров в две линии.
Рис. 15.4. Современное бродильное отделение на частном или кооперативном заводе с улучшенной системой разгрузки мезги вручную снаружи резервуара.
Рис. 15.6. Бродильное отделение кооперативного винзавода в виде башни с циркулярным расположением резервуаров на различных уровнях.
Следует также отметить, что форма резервуаров, отражающая определенный способ саморазгрузки, требует и специфических конструктивных решений для приемки и перемещения мезги, что связано с некоторым повышением стоимости (впрочем, почти не зависящим от размера тары), а это в свою очередь влияет на окончательное решение при выборе резервуаров (рис. 15.3—15.6).
Рис. 15.7. Схемы резервуаров для брожения по-красному в зависимости от способа разгрузки (вручную) мезги в твердой фазе: а, б — традиционный; в—д — улучшенный (разгрузка производится снаружи).
Соображения практического порядка, если под ними понимать вопросы установки, наладки и содержания, надежности, производительности оборудования и безопасности работы, были основными в изменении формы резервуаров для виноделия по-красному. Вот поэтому из различных типов классификации резервуаров авторы избрали ту классификацию, которая связана со способом разгрузки мезги.
Первая серия емкостей (рис. 15.7) объединяет резервуары для брожения по-красному с разгрузкой вручную традиционным и улучшенным способами. Традиционная разгрузка вручную подразумевает самые простые формы резервуаров с люками на высоте 1/3 или внизу с полной разгрузкой. Последний способ сокращает время разгрузки мезги на 30% и, что важно, позволяет выполнить часть работы снаружи. Такие формы резервуаров можно применять в небольших бродильных отделениях с общей вместимостью до 1000—1500 гл.
Другая подгруппа резервуаров, которые характеризуются облегченной разгрузкой вручную, так как работа в этом случае полностью выполняется снаружи без необходимости нахождения рабочих внутри резервуара, предусматривает наклон дна в сторону разгрузочного люка, который поэтому должен обязательно находиться в нижней части емкости (на фасаде), но все еще относительно небольших размеров (420x530 или 600x800 мм). Авторы рекомендуют простую форму вертикально расположенного цилиндра с плоским наклонным дном и вертикальной дверцей на фасаде. Первое бродильное отделение, состоявшее из таких емкостей, было оборудовано на винзаводе Найр в 1973 г. Оно имело резервуары из нержавеющей стали вместимостью 350 гл (Жаке и сотрудники, 1973). Для резервуаров района Бордо авторы рекомендуют наклон дна 20 град (36,4%), когда они выполнены из нержавеющей стали, и лишь 15 град (26,8%), когда изготовлены из обычной стали или железобетона с покрытием эпоксидными смолами. Когда диаметр резервуара не превышает 2 м, дверцу изготовляют стандартной, если диаметр или высота резервуара превышает 2 м, дверцу делают больше (600x800 мм). На других винзаводах с другой консистенцией мезги эти размеры могут быть иными. В настоящее время во Франции успешно применяются сотни резервуаров такого типа. Производительность труда при разгрузке мезги возросла в 2—3 раза (один рабочий очищает от мезги резервуар вместимостью 350 гл за 60— 80 мин), и выполнение работы снаружи более удобно и безопасно.
Резервуары остальных двух форм, показанных на схеме, требуют более сложных приспособлений для установки. Их можно применять для оборудования бродильных отделений с общей вместимостью от 1000 до 10 000 гл.
Авторы считают, что при усовершенствованном способе разгрузки мезги вручную резервуары общей вместимостью от 3000 до 4000 гл не уступают по производительности саморазгружающийся резервуарам. Кроме того, этот способ остается высокорентабельным.
Рис. 15.8. Схемы резервуаров для брожения по-красному в зависимости от способа разгрузки (автоматически) мезги в твердой фазе:
а — с быстрой разгрузкой, трудно поддающейся регулировке; б — с регулируемой разгрузкой и равномерным поступлением.
Вторая серия емкостей включает резервуары с автоматической разгрузкой мезги (рис. 15.8). В принципе такие резервуары должны разгружать мезгу без применения ручного труда. Первые резервуары такого типа имели очень малые размеры и очень маленькие люки, что вызывало образование свода из мезги внутри емкости. Они все же требовали затрат ручного труда, который был тяжелым, а иногда даже и небезопасным. Опыты, проведенные в 1973 г. на кооперативном винзаводе Розан, привели к значительному усовершенствованию способа автоматической разгрузки (Калед и сотрудники, 1974). Были испытаны 6 резервуаров различных типов с точки зрения энологии, удобства обращения, надежности механизмов, возможности работы в блоке.
Серию саморазгружающихся резервуаров можно подразделить на две подгруппы соответственно тому, что в одной из них разгрузка происходит быстро и трудно поддается регулированию, а в другой ход разгрузки можно регулировать.
Подгруппа резервуаров с быстрой разгрузкой характеризуется формами резервуаров, суживающихся книзу, с дверцей в днище, диаметр которой в настоящее время бывает от 1 до 1,6 м.
Такие резервуары устанавливают стационарно. Наряду с металлическими резервуарами Блашер с опускной дверцей и типа БМБ (цилиндроконические под углом 45 град) сюда относятся также и резервуары БМ и резервуары из железобетона с дверцей системы Белло, аналогичные резервуарам с коническим дном системы Оранж, также выполненные из железобетона. К этой же подгруппе следует отнести также тип резервуара, открывающегося кверху, который опоражнивают подъемом корзины и опрокидыванием ее набок (винзавод Вильнёф).
Ко второй подгруппе резервуаров с контролируемым опоражниванием и равномерным ходом разгрузки относятся несколько стационарных чанов с очень большой дверцей на фасаде (Картье) или с выдвижной заслонкой в днище, которые в принципе должны открываться и закрываться без образования свода, и все стационарные или подвижные резервуары с механическим опорожнением.
Подвижные чаны, которые разгружаются наклоном вперед (Асета) или в сторону, когда дверца находится в середине корпуса, позволяют регулировать процесс разгрузки относительно небольшими количествами (1 т). Они имеют цилиндрическую или цилиндроконическую форму. Зато с помощью более совершенных устройств (шнековый механизм, подъемный люк, внутренняя спираль) разгрузку можно производить непрерывно и очень равномерно или прерывать по желанию оператора. Резервуары этой подгруппы при условии соблюдения всех требований технологии, обеспечивающей выработку хорошего вина, и безотказной работы механизмов обладают неоспоримыми преимуществами перед всеми известными к настоящему времени системами по удалению сброженной мезги.
Формы резервуаров связаны с системой опорожнения: днище в виде воронки для разгрузки шнеком, в виде полуцилиндра для разгрузки через люк (Фаббри), коническое дно в конце горизонтально расположенного цилиндрического корпуса для разгрузки внутренним шнеком (вращающийся резервуар Седиа-Васлен). Кроме того, в подвижных резервуарах перемешивание происходит в процессе вращения без необходимости иметь другое оборудование, помимо предусмотренного для опорожнения (упомянутый выше резервуар в системе Эгретье).
Авторы также относят к категории резервуаров с управляемым опорожнением стационарные резервуары, опорожняемые через верх с помощью подъемной лебедки.
Саморазгружающиеся резервуары обычно бывают больших размеров (свыше 5000 гл), на них стремятся получить экономию затрат физического труда. Однако резервуары с контролируемой равномерной разгрузкой, хотя и дорогостоящие, требуют относительно небольших капиталовложений на весь комплекс оборудования для приемки, перемещения и прессования мезги, сравнимых с затратами для установки резервуаров с ручной разгрузкой (шнековый конвейер, ленточный транспортер и др.). Следовательно, такие резервуары можно было бы оставлять для использования на небольших винзаводах. Для того чтобы убедить покупателей принять их цену, некоторые конструкторы выступают в пользу сокращения сроков брожения на мезге. Но с этим не могут согласиться виноделы, особенно при производстве красных вин с контролируемыми названиями, в частности на юго- западе Франции.
