Для фильтрования вино пропускают через ткани или фильтрующую массу, в которых благодаря малой пористости задерживаются элементы, нарушающие прозрачность вина.
При многолетней выдержке вин фильтр применялся в редких случаях в целях получения полного осветления, прозрачности и блеска вина. Но ввиду того, что для выдержки вина и его естественного осветления требуется много времени и необходимы большие предварительные затраты, фильтрация вина за последнее время широко вошла в обиход винодельческого хозяйства, чему впрочем содействует и значительное усовершенствование за последнее время аппаратуры для фильтрации вин.
Если при рассмотрении приемов оклейки вина мы останавливали внимание помимо осветления и на изменении оклеивающими веществами составных частей вина, на устранении грубости, воздействии на общую гармоничность вина и пр., то в отношении фильтрации необходимо подчеркнуть ее наибольшее значение в смысле освобождения вина от мути, а также удаления из него клеток дрожжей и других микроорганизмов, которые могли бы продолжать свою жизнедеятельность в вине и нарушили бы его положительные свойства. Поэтому иногда очень полезна фильтрация молодых вин тотчас по окончании брожения; такая фильтрация проводилась нами с большим успехом для белых кахетинских вин в качестве обязательного приема в годы массового появления листоверток и вызванного ими гниения винограда, в годы заражения винограда плесенями и пр. Фильтрация полезна также для вин с оставляемой сладостью в целях возможно большего устранения дрожжевых клеток.
Фильтрацией вина достигается его устойчивость против грибных и бактериальных заболеваний в большей или меньшей степени, в зависимости от задерживающей способности фильтра.
Работа всякого фильтра зависит от его устройства, от свойств фильтрующего материала и фильтруемой жидкости. Фильтрование идет скорее, если муть вина кристаллического характера: оно происходит медленнее, если эта муть коллоидально-слизистая. Имеет также большое значение давление, при котором поступает жидкость в фильтр того или иного устройства. При одном и том же фильтрующем материале дебет пропорционален высоте колонны жидкости над фильтрующей поверхностью, причем замедленный выход фильтрата в большинстве случаев находится в связи с наибольшей его прозрачностью. Само собой разумеется, что условием хорошей фильтрации должно быть устранение толчков и сотрясений во время ее проведения. Главное условие, обеспечивающее надлежащую фильтрацию вина, — это устройство фильтра из материалов, не подвергающихся воздействию вина, и применение в нем фильтрующей массы нейтрального характера, не растворимой в вине и не сообщающей ему какого-либо привкуса. Фильтры новейшего устройства, предназначенные для готового вина, работают без доступа воздуха, что устраняет окислительные процессы, вредно влияющие на окраску вина.
Переходя к рассмотрению фильтров различных систем, считаем нужным отметить, что состояние безупречной прозрачности отфильтрованных вин бывает непродолжительным, и нет гарантий от помутнения вина в бочках, а особенно в бутылках, иногда в ближайшее же время после фильтрации. Это заставляет применять до фильтрации оклейку вина или при самой фильтрации вводить оклеивающие вещества в фильтрующую массу; но такие приемы всегда ведут к утомлению вина и к улетучиванию не только ароматических начал (букета), но и алкоголя. Кроме того нужно помнить, что действие всякого фильтрующего материала имеет пределы, устанавливаемые закупоркой фильтрующей поверхности задерживающимися на ней частицами мути. Это вызывает необходимость своевременного переснаряжения фильтров.
Применяемые в практике виноделия фильтры делятся на две категории: 1) простейшие — открытые, действующие при свободном доступе воздуха, и 2) усовершенствованные, производящие фильтрование вина в закрытых приемниках без доступа воздуха. Первые дают окисление фильтруемого материала и пригодны главным образом для гущевых осадков или для осветления очень мутного вина.
По материалам, употребляемым для изготовления фильтров, они подразделяются на тканевые, целлюлозные, асбестовые и фаянсовые.
ТКАНЕВЫЕ ФИЛЬТРЫ
Тканевые фильтры — из хлопчатобумажного полотна, бумазейные или в простейшем случае войлочные, скроенные в виде конусообразных мешков, вместимостью на 40—50 л, навешиваются на раму при помощи колец, приделанных к верхней краевой тесьме (рис. 126). Имея недостатки, указанные выше, они более или менее удовлетворительно фильтруют гущевые вина и те, которые содержат много мути, заклеивающей поры мешка после первых порций проходящего вина. Успешность фильтрования повышается добавлением в начале фильтрации оклеивающих веществ — остеокола, рыбьего клея или измельченной тестообразной фильтровальной бумаги, а лучше всего асбеста.
Тканевые фильтры в закрытых приемниках, без свободного доступа воздуха, не обладают уже столь отрицательными свойствами; тем не менее и здесь содержание фильтрующих мешков в безупречной чистоте — главное условие для сохранения вина здоровым, не затронутым дурными запахами. Какой бы системы тканевые фильтры ни были, мешки их надо после каждой работы тщательно промывать в холодной, а затем в горячей воде, после чего хранить сухими в хорошо проветриваемом помещении. Та же операция должна предшествовать всякой зарядке фильтра.
Рис. 126. Фильтровальный тканевый мешок.
Рис. 127. Голландский фильтр.
Фильтрование в открытых мешках помимо вредного действия воздуха зачастую сообщает вину дурной запах ткани, из которой изготовляются фильтры, если не принять исключительных мер к содержанию их в безупречной чистоте.
Простейшим типом тканевых фильтров является голландский фильтр, который легко сделать в любой мастерской. Он состоит из вертикального железного, луженого внутри цилиндра высотой в 1—1,25 м, на ножках в 0,2—0,3 м. В верхнюю часть такого фильтра (рис. 127) вставлена обойма с несколькими отверстиями для колец, к которым приделываются фильтровальные обыкновенно складчатые мешки, иногда включаемые в металлический сетчатый цилиндр. Вино наливается в фильтр ручными кановками. Для более равномерного поступления жидкости в фильтровальные мешки над верхними отверстиями привинчивается небольшой цилиндр высотою в 20—30 см (на рисунке не показан). Фильтрование происходит хотя и с доступом воздуха, но в закрытом от пыли сосуде. В тканевых фильтрах другого устройства фильтрование производится в герметически закрываемых приемниках, причем фильтрующие мешки различной формы и вида во избежание слипания разделяются друг от друга решетками, сделанными из бамбуковых или камышевых прутьев, или же из металлических луженых сеток. Фильтры этого типа (Гаске, Симонетопа, Мальвезена, Грюнига, Филипа, Кезерга, Доброна и др.), различающиеся между собой в деталях конструкций, изготовляются многими фирмами. Но за последнее время применение их все более и более ограничивается фильтрованием лишь молодых вин, с грубой мутью.
внутри цилиндра высотой в 1—1,25 м, на ножках в 0,2—0,3 м. В верхнюю часть такого фильтра (рис. 127) вставлена обойма с несколькими отверстиями для колец, к которым приделываются фильтровальные обыкновенно складчатые мешки, иногда включаемые в металлический сетчатый цилиндр. Вино наливается в фильтр ручными кановками. Для более равномерного поступления жидкости в фильтровальные мешки над верхними отверстиями привинчивается небольшой цилиндр высотою в 20—30 см (на рисунке не показан). Фильтрование происходит хотя и с доступом воздуха, ио в закрытом от пыли сосуде. В тканевых фильтрах другого устройства фильтрование производится в герметически закрываемых приемниках, причем фильтрующие мешки различной формы и вида во избежание слипания разделяются друг от друга решетками, сделанными из бамбуковых или камышевых прутьев, или же из металлических луженых сеток. Фильтры этого типа (Гаске, Симонетопа, Мальвезена, Грюнига, Филипа, Кезерга, Доброна и др.), различающиеся между собой в деталях конструкций, изготовляются многими фирмами. Но за последнее время применение их все более и более ограничивается фильтрованием лишь молодых вин, с грубой мутью.
Рис. 128. Фильтр Гаске.
Рис. 129. Мешок и изолирующая камышевая решетка фильтра Гаске.
На рис. 128 изображен горизонтальный фильтр Гаске, в котором на колонку, внутри него проходящую, надеваются попеременно прямоугольные мешки и камышовые изолирующие решетки; против круглого отверстия мешка надевается гайка с отверстиями, проводящими мутное вино из цилиндра в фильтрующие мешки (рис. 130). Таким образом вино, входящее снизу по трубе (1), проходит профильтрованным в верхнюю часть фильтра и выходит по трубам (3) в приемную посуду.
Давление входящей жидкости регулируется манометром (2), а степень осветления жидкости наблюдается в стеклянном фонаре помещенном над фильтром, где находится также предохранительная труба (8) для выпуска воздуха. Внизу фильтра спускной кран (4), служащий для освобождения фильтра по окончании работы. Такой фильтр занимает мало места, передвигается на колесах и имеет производительность в рабочий день 80—100 гл вина. Производительность может быть увеличена введением в цепь нескольких фильтров (мультифильтр).
Рис. 139. Разрез и отдельные части фильтра Симонетона «Универсаль» (фиг. 1—поперечный разрез фильтра, фиг. 2 — диск С из хлопчатобумажной ткани, фиг. 3 — цилиндр с надетыми кружками).
Рис. 140. Фильтр-пресс Симонетона.
Не останавливаясь на устройстве и деталях конструкций других тканевых фильтров (Кюлиндроса, Мируар-Мальвезена, Филиппа, Кезерга и др.), применяемых в различных винодельческих районах за границей, отметим мощные герметические фильтры Доброна (рис. 142 и 143), эмалевые фильтры Гаске и др. с фильтрующей тканевой поверхностью в 100 м и более и производительностью до 1 000 гл в день, находящие себе применение в новых механизированных винных подвалах крупных винодельческих хозяйств.
Рис. 141. Рама и мешки, надеваемые на нее в фильтре-прессе Симонетона.
Фильтрование в них производится под регулируемым автоматически давлением, развиваемым специальными электрическими помпами, а промывание фильтрующей ткани может быть произведено внутри фильтра, без вынимания ее.
Во всех тканевых фильтрах имеет большое значение качество и свойство материала, из которого изготовлена ткань. В данном случае играет наибольшую роль прочность, длина хлопкового волокна (30— 40 мм) и его происхождение. Указанные выше фирмы считают наилучшей ткань из американского и египетского хлопка (Gossipium hirsutum) и бракуют индийский. При изготовлении фильтровальных мешков надо уделять особое внимание выработке ткани, правильному расположению ее нитей с учетом их набухания в процессе работы.
Как было указано выше, заботой винодела должно быть содержание фильтрующей ткани в чистоте. Новые фильтровальные мешки надо намачивать в холодной воде, а затем промывать горячей водой для удаления веществ, служащих для оклейки ткани (крахмала, декстрина и пр.). Мешки, бывшие в употреблении, нужно кроме того очищать щетками от приставшей гущи и промывать в горячем растворе соды (2%), а затем — в холодной воде, подкисленной сернистой кислотой (0,1 г на 1 л).
По окончании работы вымытые мешки надо просушивать и хранить в хорошо проветриваемом помещении, свободном от предметов и материалов, могущих сообщить им дурной запах.
Рис. 143. Продольный разрез фильтра Добрела.
ЦЕЛЛЮЛОЗНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Целлюлозные фильтры производят фильтрование через бумажную массу, так или иначе сдавливаемую для более или менее интенсивного фильтрования. Бумажная масса из чистой целлюлозы вводится в фильтры в виде равномерно располагаемого теста. В большинстве случаев к целлюлозе добавляется асбест в той или иной пропорции в зависимости от степени мутности вина и данных, получаемых предварительным испытанием.
Целлюлозные фильтры, прежде широко применявшиеся в Германии, в настоящее время выходят из употребления вследствие медленности производимого ими фильтрования. Фильтрующая масса в них помещается между двумя или несколькими металлическими ситами, заключенными в горизонтальных круглых рамах (фильтры Стокгейма и Либериха) и квадратных вертикальных (фильтр Энцингера), или укладывается в пространство между стенками цилиндра и вертикальной сеткой, находящейся внутри его, в которое входит мутное вино (фильтр Роже). В фильтрах Энцингера (рис. 144) и Стокгейма имеются смотровые цилиндры, показывающие состояние прозрачности выходящей жидкости. Фильтровальная масса при небольшом ее отходе в работе может идти в дело после надлежащей промывки. В настоящее время целлюлозные фильтры уступили место асбестовым.
АСБЕСТОВЫЕ ФИЛЬТРЫ
В крупных винодельческих совхозах находят широкое применение асбестовые фильтры Зейтца. Употребляемый для них особым способом приготовленный асбест (теорит-бриллиант) до сих пор ввозился из-за границы.В настоящее же время у нас намечается изготовление фильтровального асбеста из уральских месторождений. Соответствующие опыты проводятся Институтом прикладной минералогии и металлургии НТУ ВСНХ. Испытание асбеста вообще должно иметь целью обнаружить в нем вещества, могущие так или иначе изменять состав вина. Так асбест не должен заключать веществ, растворяющихся в кислотах вина, и не проявлять таким образом кислотопонижающего действия, сопровождающегося увеличением содержания минеральных веществ в вине; он не должен придавать вину землистого вкуса и влиять в какой-либо мере на цвет вина и пр. Кроме того фильтрующие свойства асбеста связаны с его измельчением, иначе говоря, со степенью закупорки волокнами сеток фильтра. Заграницей в асбест подмешивается целлюлоза невидимому с целью увеличения набухаемости фильтрующей массы и заполнения ею ровным слоем сетчатых поверхностей фильтров, причем важно, чтобы асбестовая масса обладала свойством «цепкости» при оседании в ровном слое на вертикально стоящих сетках описываемых фильтров.
Рис. 115. Лабораторный пробный фильтр Зейтца.
Рис. 146. Фильтр Зейтца «Фурка».
Асбестовые фильтры Зейтца отличаются простотой и прочностью конструкции, основанной на заполнении их металлических сеток тонким слоем разведенной в виде жидкой кашицы из асбеста. Внутренние сетки всех фильтров Зейтца покрыты английской полудой; фильтрация происходит в герметически закрываемых приемниках. Кроме малых фильтров, предлагаемых для лабораторных надобностей и для небольших винодельческих хозяйств, фирмою Зейтца выпускаются мощные фильтры очень большой производительности (до 200 тыс. л вина в день). В лабораторный фильтр (рис. 145), служащий для предварительных испытаний проб подвергающихся фильтрованию вин, идет 1—3 г асбеста, а в большие фильтры (например «Геркулес») — несколько килограммов.
Фильтр «Фурка» (рис. 146) состоит из вертикально стоящего резервуара с крышкой, в котором внутри вставляют сетки на рамах, или так наз. элементы, в различном количестве: в № 1—2, в № 2—3, в № 3—5, в № 4 и 5—10 элементов.
Для подготовки фильтра «Фурка» к фильтрации с уже вставленными в него элементами сеток, в него сверху вливается вино с некоторым количеством асбеста, после тщательного перемешивания и взбалтывания. При этом асбест покрывает все отверстия сеток элементов ровным слоем очень небольшой толщины. Выходящее вначале из нижнего крана мутное вино с плавающими в нем частицами асбеста вновь пропускают сверху. Эту операцию повторяют до тех пор, пока не станет выходить из нижнего крана совершенно прозрачное вино. На все это требуется лишь 10—15 минут. По окончании фильтрации слой асбеста легко снимается с сеток в виде мягкого листа уплотнившейся ткани от задержанных им всех твердых и взмучиваемых вино частиц.
Вторично этот асбест уже не употребляется, почему работа с асбестовыми фильтрами требует всегда запаса свежего асбеста. Однако при промывке горячей водой использованный асбест может идти для разбавления свежего.
Рис. 148. Стягивание фильтрацион. слоя с ситаэлемента фильтра «Фурка»
Сетки элементов после работы надо тщательно промыть водой, чтобы в них по осталось присохших частиц асбеста, могущих закупоривать поры сеток. Производительность наиболее крупных «Фурок»—не более 16 тыс. л в 8-часовой рабочий день, вследствие чего они пригодны для фильтрации сравнительно небольших количеств вина. Они работают хорошо при условии постоянного равномерного наполнения вином коробки фильтра, для чего там имеется автоматическое приспособление для регулирования поступления мутного вина. На рис. 148: изображено стягивание отработанного фильтрационного слоя с сита элемента. Количество асбеста для фильтрации в «Фурках», а также других фильтрах находится в зависимости от свойства вина и определяется на опыте. Разведение асбеста в вине может быть произведено при помощи Зейтцевского взбалтывателя, изображенного на рис. 149.
Фильтр Зейтца «Гигант» (малая модель— рис. 150), производительностью до 10 тыс. л в день (почти равной с производительностью «Фурки» № 4), с фильтрационной поверхностью в 2,5 м2 (зарядка 375 г асбеста), производит работу центробежным электрическим насосом при давлении из вышележащей бочки. Этот фильтр состоит из прямоугольника, резервуара, передвигаемого на колесах при помощи двух рукояток, с выпуклой крышкой над ним, притягиваемой к корпусу винтовыми гайками.
Рис. 149. Зейтцевский взбалтыватель.
Внутри фильтра находятся 5 фильтрационных рам, с обеих сторон затянутых тонкими сетками, на которых осаждается асбест; между этими сетками для поддержки их и образования постоянного между ними пространства помещается более грубый каркас из трех сеток с крупными ячейками. Рамы с сетками во избежание наклона и смещения их во время работы поддерживаются кроме того на одинаковом расстоянии специальным гребнем. Асбест, распущенный примерно в 150 л вина, накачивается через боковые краны (оба одновременно) в фильтр с герметически привинченной крышкой; при этом фильтрующая масса постепенно заполняет отверстии сеток асбестом. Затем накачивается через боковые краны фильтруемое вино. Пройдя через асбестовый слой, вино поступает в отдельную боковую камеру из внутреннего пространства между сетками, откуда по верхней и нижней трубкам идет в общую выходную трубу. Состояние прозрачности вытекающей жидкости определяется через пробный кран, находящийся наверху, под контрольным смотровым цилиндром. Первые порции фильтрата, содержащие взвешенный асбест, пропускаются вторично через фильтр.
Каждый фильтр снабжен манометром с 5 делениями. Красная черта на циферблате указывает на достижение максимально допустимого давления. Наилучшая фильтрация достигается при равномерном притоке фильтруемого вина при среднем давлении, отмечающемся на манометре цифрою 2—3, что примерно соответствует столбу жидкости в 2—3 м высотою.
Рис. 160. Фильтр Зейтца «Гигант».
Рис. 151. Фильтр Зейтца «Геркулес»
Приблизительно такого же устройства и наиболее производительные фильтры. Зейтца, выпущенные сравнительно недавно под маркою «Геркулес» (рис. 151). Сравнительно с фильтром «Гигант» он имеет более солидную конструкцию; верхняя его крышка не снимается, а составляет одно целое с корпусом фильтра. В нем имеется боковая открывающаяся дверь; через нее в пазы вставляются рамы с сетками и трубками, которые должны приходиться своими отверстиями в отверстия распределительных досок— нижней и верхней. На рис. 151 изображены шесть рам, из которых одна наполовину выдвинута. Такие фильтры конструируются на разное количество элементов в зависимости от требующейся производительпости, что видно из следующей таблицы:
Фильтр той же фирмы «Камер-Комета» — с двумя сетками, покрываемыми внутри асбестом, и камерой, образующейся между сетками. Производительность его превышает более чем в 3 раза «Комету II», что видно из нижеследующих данных:
Кроме указанных моделей Зейтц выпускает еще асбестовые цилиндровые фильтры и фильтры «Симплон», несколько разнящиеся в деталях конструкции, но с меньшей производительностью. Здесь они не описываются как не нашедшие у нас большого применения. Также пока не испытаны у нас асбестовые фильтры других иностранных конструкторов («Идеал» Либериха, «Асбестос» и др.), действующие с асбестом патентованного изготовления, включающим кроме асбеста и целлюлозы еще инфузорный песок и пр.
ФАЯНСОВЫЕ ФИЛЬТРЫ
Рис. 154. Фильтр Майе.
Фильтрование вина через ткани, целлюлозу и асбест особенно через последний, помимо осветления вина выполняет в известной степени задачу освобождения жидкости от живых клеток дрожжей и других микроорганизмов, задерживающихся механически в фильтрующей массе. Однако эта задача выполняется несовершенно, так как указанные организмы1 все таки проникают в фильтрат и при благоприятных условиях температуры и питания продолжают там дальнейшую, зачастую нарушающую составные части вина деятельность. Это обстоятельство натолкнуло на мысль применить фильтры, пропускающие вино через пористую обожженную глину. Такие фильтры по идее Пастера были впервые сконструированы Шамберланом для стерилизации жидкостей. Они действительно задерживают все бактерии, и фильтрат получается совершенно стерилизованным. На рис. 154 изображен фильтр Майе, в котором фильтруемое вино проходит через серию пористых фаянсовых свечей в их полое пространство и выделяется в общую внешнюю камеру внутри аппарата. Однако эти фильтры (Майе, Монтуа и др.) в виноделии не нашли себе применения вследствие медленно происходящей в них фильтрации, постоянного засорения свечей, а также вследствие того, что эти свечи задерживают экстрактивные вещества, особенно танин. Так по данным Пакотте содержание танина в пропущенном через такие фильтры вине падало на 0,5—0,7 г на 1 л; кроме того по другим французским данным отмечено побурение вин, прошедших через фаянсовые свечи, быть может вследствие нахождения в их составе железа. При фильтрации вин через шамберлановские свечи в обратном направлении, т.е. во внутрь свечей, необходимо развитие давления для прохождения фильтруемой жидкости. В результате фаянсовые фильтры почти вышли из употребления.
1 Размер уксуснокислых бактерий около 1 μ, маннитных 1—1,5 μ.
