Технология вина - Г. Троост - Сульфитация жидким сернистым ангидридом

Чистый газообразный ангидрид, превращенный в жидкость под давлением, давно уже употребляется для сульфитации крупных объемов вина. На крупных предприятиях его преимущественно применяют именно в таком виде.
Газообразный сернистый ангидрид с уд. весом 1,49 при 15— 20° уже под давлением всего 4—5 ати превращается в жидкость  и может быть накачан в выдерживающие соответствующее давление металлические баллоны (цилиндры). На его превращение в газ при температуре ниже 0° затрачивается 95 ккал/кг (вследствие этого при слишком быстром превращении в газ на трубопроводе образуется оледенение). Жидкий сернистый ангидрид сохраняется в баллонах, выдерживающих давление 12 ати. Давление в баллоне в значительной мере зависит от температуры.

Рис. 79. Мерник Фульгур Зейтца для жидкого сернистого ангидрида:
1—Фульгур II (12 кг сернистого ангидрида) со съемным мерником; 2— Фульгур I (5 кг сернистого ангидрида) с прочно привинченным мерником.

При быстром понижении давления температура падает до —10° (образование снега). При взятии из баллона больших количеств газообразного сернистого ангидрида надо нагревать выходное отверстие или использовать надсадку. Для употребления жидкого сернистого ангидрида необходима соответствующая аппаратура. В настоящее время для этой цели пользуются на крупных предприятиях сернистым ангидридом в баллонах, содержащих по 25—50 кг; на крупных и средних предприятиях — прибором Фульгур Зейтца (рис. 79), отмеривающим сернистый ангидрид для разных целей и в разных количествах; на средних  и мелких предприятиях — отмеривающим прибором системы Шенка (рис. 80) двух размеров и прибором Сульфовин (рис. 81) фабрики красок Байера с ампулами по 25 и 100 г.

Рис. 80. Прибор Шенка: I—новый вмещающий 2,5 кг жидкого сернистого ангидрида с мерником для 50 г; II—более старая модель (вмещает 600 г): 1—выходной вентиль мерника; 2—ниппель для присоединения шланга; 3—входной вентиль мерника; 4—сосуд для сернистого ангидрида; 5—мерник; 6—защитное стекло.
Преимущества употребления жидкого сернистого ангидрида—чистота его, возможность точного отмеривания и разностороннего применения. Недостатки заключаются в том, что газообразный сернистый ангидрид действует разрушительно на большинство металлов, а следовательно, и на приборы и их части, срок годности которых (клапанов) сокращается, и что возможно внесение избытка сернистого ангидрида, если входной кран в измерительный цилиндр своевременно не был закрыт или был закрыт неплотно. Высокая цена приборов оправдывается удешевлением стоимости сульфитации. Это зависит и от использования приборов. Их выбор должен соответствовать размерам и характеру производства.
Крупным предприятиям выгодно приобретать ангидрид в крупных баллонах. Из этих баллонов не трудно отобрать любое количество сернистого ангидрида при помощи мерников различного устройства (например, Зейтца М50843) в измерительную стеклянную трубку (например, Фульгур II).

Рис. 81. Прибор Сульфовин для внесения сернистого ангидрида: 1 —гильза; 2—насадка для ампулы, содержащей 25 г ангидрида; 3—верхняя часть прибора; 4—вставленная ампула перед просверливанием;          5— резиновое      кольцо, герметически закрывающее газовую камеру; 6—шланг с распределителем; 7—полый штифт.

Для упрощения можно обойтись и без мерника, устанавливая количество сернистого ангидрида по уменьшению веса самой стальной бутыли при отборе ангидрида на десятичных весах или при помощи уравнительной гири на весах всех других систем.
При отборе сернистого ангидрида мерником стальную бутыль устанавливают в станке отверстием вниз. Из мерника предварительно должен быть удален воздух, для чего все современные мерники  с  кранами.
При помощи мерников проще всего изготовить необходимый в производстве водный раствор сернистого ангидрида любой концентрации. Некоторые (приборы (Фульгур) могут быть наполнены сернистым ангидридом на предприятии, но что менее желательно, так как они должны периодически проверяться изготовившей их фирмой. В Германии имеется предписание каждые два года проверять годность баллонов для жидкого газа, а также другой посуды, испытывающей давление газа.
Фульгур I со стальным цилиндром, содержащим 5 кг сернистого ангидрида, снабжен принимаемым измерительным цилиндром, градуированным на граммы сернистого ангидрида до 70 г (рис. 79, 2).
Фульгур II, вмещающий 8 л, или 12 кг сгущенного сернистого ангидрида, имеет съемные мерники по 50, 200, 500 или 1000 г, градуированные на граммы; в последнее время он снабжен также краником для удаления воздуха.
При употреблении Фульгура I следует обращать внимание на то, чтобы входной вентиль мерника после наполнения был хороню закрыт; в противном случае в него войдет неучитываемое количество сернистого ангидрида и после открытия выходного вентиля произойдет избыточное сульфитирование со всеми его тяжелыми последствиями для вина. Поэтому после наполнения мерника надо убедиться, что поверхность жидкости в нем не увеличивается. Если входной вентиль не поддается плотному закрытию, мерник надо заменить.
С помощью Фульгура легко можно отобрать от 30 до 50 г сернистого ангидрида. Труднее отмерить меньшее количество — 20 и даже 10 г. Поэтому Фульгур подходит главным образом для сульфитации в крупной посуде, если требуется слабое сульфитирование — около 15 мг/л (15 г на бочку емкостью 1000 л) или лучше 38 мг/л на 2400 л, т. е. 100 г для бута в 700 гл. Конструкция прибора дает возможность готовить водные растворы сернистого ангидрида любой концентрации.
Мерники Шенке предназначены главным образом для мелких и средних предприятий, для бочек от 600 до 1000—1500 л.
Модель I (600 г сернистого ангидрида) и модель II (2500 г) удобны, легки и могут быть использованы подобно описанным выше приборам Зейтца (Фульгур). Можно наполнять прибор сернистым ангидридом на производстве из баллона на 50 кг. Мерник вмещает 50 г. Более значительные количества сернистого ангидрида должны быть внесены в несколько приемов (рис. 80, I и II).
Прибор для сульфитации Сульфовин отличается от приборов, описанных выше, тем, что сернистый ангидрид находится в алюминиевых ампулах, т. е. может быть внесен небольшими, заранее отмеренными количествами — по 25 г и по 100 г. Емкость ампул до сих пор всегда соответствовала указанному количеству. Только при продолжительном хранении (больше года) и к тому же в сыром помещении возможны значительные потери сернистого ангидрида. Следует путем взвешивания ампул до и после их опорожнения проверять, соответствует ли их содержимое указанному количеству сернистого ангидрида. Содержимое ампул освобождается при помощи прибора, изображенного на рис. 81, просто и без потерь.
Сам по себе прибор Сульфовин соответствует цене, но приобретение ампул удорожает внесение сернистого ангидрида при его помощи.
При использовании всех упомянутых измерительных приборов сернистый ангидрид вводят в вино в виде газа через тонкий шланг. Этот шланг должен быть достаточно длинным, гибким, чистым и без всякого запаха. На его конце находится распределитель, увеличивающий вес конца шланга. Шланги из искусственных веществ оказались непригодными, так как они не эластичны, не достаточно гибки. Шланги из искусственного каучука (буна), обладающие специфическим запахом, также непригодны. До сих пор лучшими остаются шланги из парагумми.
Требующееся количество сернистого ангидрида вводят в вино через шпунтовое отверстие или (в большие бочки) через пробный кран.
Газообразный сернистый ангидрид может быть поглощен и растворен в вине только в виде поднимающихся пузырьков. Поэтому нельзя вводить его слишком бистро (ие следует делать это и слишком медленно) и надо опускать в бочку как можно ниже. Если газ поступает очень быстро и шланг подвешен близко к поверхности вина, то часть сернистого ангидрида улетучивается из бочки (рис. 82). Кроме того, в этом случае шланг легко может оледенеть вследствие слишком быстрого испарения газа.
Для лучшего распределения ангидрида в вине можно медленно поднимать шланг, но лучше основательно перемешать вино после сульфитации.

Рис. 82. Сульфитация вина сернистым ангидридом при помощи приборов Сульфовии и Фульгур. Шланг надо опускать возможно глубоко, непосредственно после сульфитации размешивать пропеллерной мешалкой.
Проведенное в Гейзенгеймском институте виноградарства и виноделия в 1936 г. исследование поглощения в бочке сернистого ангидрида, введенного при помощи Фульгура и Сульфовина, дало цифровые показатели влияния способа применения приборов для бочек в 600 л (табл. 8).
Приведенные в табл. 9 данные показывают, что поглощение и распределение сернистого ангидрида зависит от стремительности поступления газа в бочку: чем быстрее проходит газ, тем сильнее обогащаются им верхние слои вина; при медленной струе газа и глубоко опущенном шланге наблюдается обратное явление. Поэтому и после введения газообразного сернистого ангидрида следует еще раз перемешать содержимое бочки, чтобы он равномерно распределился в вине. Это очень важно, так как именно верхняя часть вина особенно подвергается влиянию воздуха, или окислению, в то время как в нижних слоях, особенно в глубине, преобладают восстановительные процессы (поэтому всегда следует брать пробы для исследования из середины бочки).

Таблица 8
Влияние различных приемов введения сернистого ангидрида при помощи аппаратов Фульгур и Сульфовин на распределение ангидрида в вине

При помощи Фульгура или непосредственно из стального баллона, кроме сульфитации вина, можно еще изготовить водный раствор сернистого ангидрида любой концентрации для различных целей (стерилизации бутылок и пробок, консервирования пустых или наполненных водой бочек и т. п.).

Применение водных 6%-ных растворов сернистого ангидрида

Германским законом о вине разрешается также внесение сернистого ангидрида в виде водного раствора, если его содержание составляет не менее 5%. Однако на практике эти растворы редко применяют, так как имеются более удобные способы сульфитации без необходимости прибавлять в вино воду. Правда, количество воды, вводимое в вино при водном растворе сернистого ангидрида, невелико, но все же оно составит 1,5 л воды на 1000 л, если в вино желательно внести 100 мг/л ангидрида.
Поэтому водный раствор сернистого ангидрида применяется только в следующих случаях.

1. Для обработки пробок (0,75%) и бутылок (1,5—2%) при стерильном розливе или розливе вин, несколько усталых, т. е. недостаточно сульфитированных; в такие вина вносят около 20 мг сернистого ангидрида при розливе, чтобы они не слишком быстро ухудшались в бутылке.
2. Для сохранения в стерильном состоянии фильтра. После стерилизации фильтра отверстия закрывают ватой, пропитанной 2%-ным раствором сернистого ангидрида.
3. Для хранении фильтрующей массы, прессовальных тканей в течение короткого времени, для предупреждения появления плесени, для прополаскивания винных шлангов и пр. пользуются 1%-ным раствором.
4. Для поддержания в здоровом состоянии пустых бочек их наполняют водой, в которой растворено 25—50 г сернистого ангидрида на 1 гл. Действие этого раствора сохраняется от одного года до нескольких лет.

Водный раствор сернистого ангидрида очень летуч, обладает острым запахом, жадно соединяется с кислородом и очень неустойчив. Максимально возможная концентрация сернистого ангидрида составляет при 0° всего только 8%., при 10°,—5,7% и при 20° — только 4%. В присутствии воздуха (например, в начатой бутылке), особенно на солнечном свету, он легко окисляется в серную кислоту. При этом содержание активного сернистого ангидрида все уменьшается, а содержание серной кислоты увеличивается. Отмеривание и вычисление количества сернистого ангидрида возможно только в том случае, если известно заранее его содержание в растворе.
В свежих водных растворах содержание сернистого ангидрида легко определить на основании удельного веса. Для этого пользуются ареометром1.

1 См. сноску на стр. 10.
Таблица 9
Содержание сернистого ангидрида и удельный вес раствора

Удельный вес растворов при различных концентрациях указан в табл. 9.
Разбавление водного раствора сернистого ангидрида очень просто. Для этого часто исходят из 6%-ного раствора и разбавляют его водой, по возможности не содержащей извести (дистиллированной). При стерилизации бутылок, например, при помощи ополаскивателя Стелла (на 12 бутылок) можно получить следующие отношения.
Таблица 10

Если вместо 6%-ного раствора пользуются чистым сернистым ангидридом из Фульгура, то просто отмеряют нужное количество ангидрида. Например, требуется изготовить 10 л 1%-ного раствора ангидрида. В таком случае 1 л 1%-ного раствора ангидрида должен содержать 10 г его, а 10 л— 100 г, 20 л — 200 г и т. д. Если требуется изготовить 1,5%-ный раствор, то 10л воды должны содержать 150г ангидрида и т. д. При этом следует вносить ангидрид не сразу в 10 л воды, а в меньшее количество и дополнять водой до 10 л.
При продолжительном хранении содержание сернистого ангидрида в растворе изменяется. В таком растворе следует сначала определить его соответствующую крепость по удельному весу, а затем уже приступить к вычислению разбавления, пользуясь табл. 11.
Для сохранения в течение долгого времени бочек, наполненных водой, в здоровом состоянии, по Гейссу, требуется раствор сернистого ангидрида, содержащий 50 г на Г гл, т. е. для бочки в 600 л — 300 г, для бута в 1000 л—500 г ангидрида.

Таблица 11
Таблица разбавления для получения 10 л желательного раствора сернистого ангидрида, по Вейриху

При употреблении 6%-ного водного раствора сернистого ангидрида (т. е. содержащего в литре 60 г ангидрида) в этом случае на бочку в 600 л потребуется 300:60=5 л раствора, а на бут в 1000 л соответственно 500:60=8,33 л раствора. Рекомендуется произвести основательное размешивание пропеллерной мешалкой, а затем периодически доливать сохраняемые таким образом бочки.