Танки для брожения белых вин
Бродильной посудой для приготовления белых вин служат танки, выдерживающие внутреннее давление, и танки с регулированием температуры. Простейшим является танк, выдерживающий внутреннее давление. Правда, он позволяет только задерживать брожение и в большинстве случаев не может служить для его ускорения. Вследствие этого температурное воздействие производится горячей водой; в простейшем случае обкладывают танк мешками, фильтровальной тканью и орошают их из трубки с отверстиями горячей водой, если можно отвести воду.
Танки для брожения изготовляют по желанию выдерживающими давление до 3 или 8 ати.
Танки с внутренним давлением должны удовлетворять требованиям безопасности или, иначе говоря, правилам котлонадзора, поскольку избыточное давление в них может превышать 0,5 ати.
Танки объемом более 1000 л, выдерживающие наибольшее рабочее давление до 0,5 ати, подлежат однократной поверочной приемке в предприятии, которая установит, что нарушение этого наибольшего давления невозможно.
Танки, выдерживающие большее давление, подвергаются рабочему испытанию (на заводе) и однократной пробе гидравлическим давлением, если емкость их не более 50 л и произведение литро-давления1 не более 100 или если при емкости более 50 л наиболее высокое возможное давление превышает 2 ати, а произведение литро-давления ниже 500.
Посуда, выдерживающая давление, у которой одновременно емкость пространства под давлением выше 50 л, литро-давление выше 500 (например, 8X10000=80 000) и рабочее давление более 0,5 ати, подлежит первоначальному испытанию и повторной регулярной проверке в определенные сроки.
Эти показатели относятся почти ко всем танкам с внутренним давлением, применяемым в виноделии.
Испытания производят еще в заводе поставщика, периодический осмотр выполняет инспекция Котлонадзора на самом производстве. Исключение делается только для лагерных танков. Танки для дрожжей также подпадают под вышеуказанные положения.
Поэтому каждый танк, выдерживающий давление, должен быть снабжен прочной фирменной бляхой, в которой указаны: название фирмы, фабричный номер, год выпуска, емкость в литрах, предельно допустимое рабочее давление в ати. К каждому танку, выдерживающему давление, должно быть приложено свидетельство Котлонадзора. Официальное переосвидетельствование производят каждые 4 года (внутренний осмотр) и каждые 8 лет (гидравлическое испытание на давление).
1 Литро-давление представляет собой произведение наивысшего давления на объем в литрах.
Все резервуары должны быть зарегистрированы в инспекции Котлонадзора. Для резервуаров с избыточным давлением следует иметь котельную книгу. При наличии более 5 танков с избыточным давлением следует иметь книгу предписаний. Обе эти книги и должны быть предъявлены по требованию Котлонадзора.
К арматуре бродильного танка принадлежат, кроме указанных частей для лагерных танков, угловой термометр, который должен быть установлен в металлической гильзе, лучше из стали марки V2A, таких размеров, чтобы шарик термометра находился в жидкости на глубине не менее 40 см. Шкала термометра должна быть в пределах от минус 10 до плюс 40° и длиной около 25 см. Для показаний температуры при стерилизации ганка паром надо предусмотреть возможность измерений от минус 10 до плюс l00.
Важнейшим прибором танков, выдерживающих давление, является предохранительный клапан, который большей частью повторяет указатель давления. Практикой установлено, что простой нормальный манометр вследствие возможности перебрасывания пены не подходит для бродильных танков. Для них пригоден манометр с пластинчатой (пружиной, показания которого правильны, так как он имеет огражденную мембрану (рис. 176.6). Манометры обычно представляют собой ненадежные приборы и дороги; большей частью пользуются дешевыми приборами.
Для бродильных танков до сих пор применяют предохранительные клапаны фирмы Зейтц, испытанные при промышленном приготовлении сладких вин. Предохранительный клапан обычно состоит из пружинного вентиля, который снимает избыточное давление (рис. 179,1). Этот вентиль имеет тот недостаток, что «при образовании пены гнездо вентиля может заилиться и регулятор давления станет ненадежным. На рис. 179,II показано приспособление, при помощи которого, вращая винт 10 вниз, можно поднять вентиль. По звуку можно знать, работает мембрана или она заклинена. Для пуска вентиля в действие надо освободить винт 10, чтобы вентиль стал на место и мог закрыть выход. Вместо несколько сложного пружинного вентиля можно применить рычажный предохранительный клапан с противовесом, который благодаря своей простоте, наглядности, надежнее и безопаснее, чем пружинный клапан (рис. 176 и 177,6).
Регулировать давление, влияющее на брожение, можно при помощи образования изменяющейся газовой подушки давления, которое держат на определенной величине, устанавливаемой одним из предохранительных клапанов по желанию — 3, 4, 5 ати и более, или путем повторного снижения давления, причем каждый раз руководствуются графиком брожения (рис. 45). При перемене давления второй предохранительный клапан, установленный на предельно допустимое рабочее давление, нельзя трогать, иначе будет нарушена безопасность. На этом основании инспекция Котлонадзора иногда пломбирует второй клапан. Рычажные клапаны допускают лишь изменения в пределах их высшего давления. Надежность при этом соблюдается лучше, если они не нагружаются сверх допуска.
Рис. 179. Разрез наиболее распространенных пружинных предохранительных клапанов:
1—корпус клапана с гнездом; 2—резиновая мембрана с направляющей; 3—накидная гайка; 4—гильза; 5—установочный винт; 5а—установочная шестигранная гайка с контргайкой (5б) для установки на желаемое давление; 6—пробка; 7—нажимная пружина; 8—соединитель с манометром (давление в танке); 9—соединительный ход со смотровым стеклом [избыточное давление газа; поднятием мембраны 2 избыточное давление можно выровнять в этих двух клапанах и спустить его (см. стрелки); в вентиле, показанном слева, это происходит через смотровое стекло, справа — в полом шпинделе 12]; 10—маховичок для поднятия вентиля; 11— резиновая прокладка (собственно запирающая давление); 12—полый шпиндель.
В бродильных цистернах можно увеличить впускные и выпускные отверстия установкой патрубков на фланцах диаметром от 100 до 120 мм. На фланце в таком случае сидит эксцентрично установленный косой вентиль (рис. 176,2). В одном из двух выводов (стоков) можно установить сток для осадков, снабженный так называемой дрожжевой трубой (из стали марки V1A или винидура), который позволяет по желанию передвижением трубки спустить зеркало жидкости до осадка. Это приспособление себя оправдало.
На рис. 180 дрожжевая трубка 1 соединена с краном 2 и может вращаться благодаря накидной гайке 3 в закрытом тапке (под давлением). Благодаря этому можно спустить остаток вина до уровня осадка 4 и этим экономить чистое вино.
При желании регулировать температуру бродильной цистерны следует ее снабдить второй рубашкой. Это имеет то преимущество, что танк можно нагревать и охлаждать и, следовательно, использовать разносторонне. В практике приходится большей частью не нагревать, а охлаждать бродильную среду. Так как брожение можно регулировать давлением и предварительной обработкой сока, то двойная рубашка в большинстве случаев оказывается излишней. Недостаток рубашки — ее склонность ржаветь внутри, так как внутренняя поверхность обычно не защищена. Воспрепятствовать образованию ржавчины можно циркуляцией приблизительно 5%-ного содового раствора после брожения с последующей сушкой холодильной рубашки и образованием содовой пленки на железе, но этого обычно не делают.
Рис. 180. Выпускной фланец танка с патрубком, крышкой фланца и поворачивающейся дрожжевой трубкой.
Охлаждение в двойной рубашке достигается при помощи охлаждающей жидкости. Если пользоваться водопроводной водой, то расход ее очень велик, особенно, если разница между температурой воды и содержимого танка составляет всего несколько градусов. Предварительное охлаждение воды связано с дорогостоящим дополнительным оборудованием (рис. 131).
Если в качестве охлаждающей жидкости применяют рассол, то охлаждение действует значительно сильнее, а иногда очень быстро. Можно также достигнуть хорошего охлаждения, применяя водно-спиртовые смеси или водный раствор гликоля; при этом не происходит коррозии металла рубашки.
Орошением резервуаров водой посредством распылителей (виноградные опрыскиватели) или душа, испарением воды можно достигнуть более действенного охлаждения, чем циркуляцией воды, так что для цистерн емкостью до 7000 л можно отказаться от второй дорогой рубашки.
Сочетание охлаждения (брожение при низкой температуре) и пониженного давления имеет особое преимущество при приготовлении вин из соков с малой кислотностью и вообще в годы, когда должно быть задержано понижение кислотности бактериями. Таким образом препятствуют образованию молочной кислоты и летучих кислот. Зрелые вина, сброженные этим приемом, ароматнее, чем обычно сброженные.
В виду того, что при брожении приходится и нагревать и охлаждать танк, двойную рубашку устраивают так, что нижняя треть или четверть поверхности предназначается для нагрева, а верхние три четверти поверхности металла служат для охлаждения. Преимущество этого способа заключается в том, что рассол может оставаться в рубашке, когда временно надо поднять температуру, нагревая нижнюю часть бродильного танка горячей водой. В этом случае пользуются физическим законом, согласно которому тепло стремится подняться вверх, а холод — опуститься вниз. Прибавлением гликоля к воде в нижней нагревательной части можно воспрепятствовать замерзанию воды при охлаждении танка.
Танки для брожения красных вин
Применяемые до сих пор танки для брожения красных вин устанавливают вертикально. В зависимости от способа брожения пользуются открытыми цистернами с погруженным (двойным) дном или закрытыми, а в последнее время также танками, выдерживающими давление примерно до 3 ати. Бродильные танки для красных вин должны быть оборудованы для нагрева, так как температура брожения играет существенную роль для извлечения красящих веществ.
Кроме того, танки для наполнения их мезгой и опорожнения должны быть снабжены лазом и люком, достаточно прочными у танков с избыточным давлением. Их арматура должна быть такой же, как у танков, выдерживающих давление; дополнительно их следует снабдить осветительным устройством, смотровым стеклом и, в случае надобности, приспособлениями для подачи и отвода углекислоты брожения с целью ее сгущения.
Регулирование температуры обычно производят путем орошения наружной поверхности, жидкость собирают в сборном лотке и отводят. При орошении резервуаров следует обратить внимание на достаточную прочность защитного слоя, покрывающего поверхность танка. Покрытие масляной краской недостаточно, для этого надо применять специальные лаки.
Если размешивание всплывающей шапки производят углекислотой брожения, сжатой при помощи компрессора низкого давления (рис. 52), тс танк должен быть соответственно оборудован. Если размешивание шапки производится многократным, внезапным снижением давления накопившейся в танке углекислоты, то для этого необходимы давление по крайней мере 3 ати и соответствующая арматура, с включением осветительного устройства, смотрового стекла и оросительного охлаждения или двойной рубашки (рис. 181,1).
Регулировать температуру и давление можно также автоматически при помощи самопишущего прибора (рис. 55).
При извлечении красящих веществ до брожения при помощи давления углекислоты, уже начиная с давления около 2 ати можно оборудовать танк проще. Кроме арматуры давления и устройства для регулирования температуры, а также большого отверстия для наполнения и люка для выгрузки мезги из танка, его необходимо снабдить достаточно большой сеткой для сдерживания жидкости.
Рис. 181. 1—танк для сбраживания красной мезги фирмы Мунк и Шмитц. Вертикальный танк под давлением, покрытый эмаилитом и оборудованный прочным лазом; 2—дрожжевой танк с эмаилитовым покрытием, рассчитанный на давление 4 ати, с арматурой для фильтрации дрожжей.
При этом способе брожения красных вин можно с успехом применить горизонтальные танки (рис. 53), так как при этом шапка из жидкости поднимается невысоко, а если и выступает, то уже после того, как красящие вещества перешли в сок.
Растворенный слой шапки в горизонтальном танке при внезапном понижении давления лучше раздробляется, чем плотный слой в узком и высоком вертикальном танке. Конечно, выгрузка мезги из горизонтального танка несколько труднее, чем из вертикального.
