Темп роста (быстрота нарастания удельных давлений на прессуемую мезгу во времени) является важнейшим параметром процесса прессования, связанным непосредственно с быстротой силового воздействия рабочего органа на прессуемый продукт. Этот параметр жестко увязан с такими важнейшими характеристиками рабочего органа, как его геометрия, рабочий объем, режим работы и т. д. Скорость передачи прессуемого продукта в рабочем органе пресса из зон с низким давлением в зоны с высоким давлением прессования, а следовательно и производительность рабочего органа, в сильной степени зависят от этого параметра. При низких темпах роста удельных давлений прессования процесс сокоотделения протекает спокойно с получением для каждого конкретного рабочего органа предельно высокого качества отделенного сусла. Однако в этом случае возможности рабочего органа, очевидно, остаются недоиспользованными. Наоборот, при быстром нарастании давлений прессования происходит резкое уменьшение пористости скелета мезги, и в рабочем органе возникают сильные гидравлические удары. Прессование мезги при высоких темпах роста давлений сопровождается характерным треском мезги и вибрацией рабочего органа, результативная средняя скорость сокоотдачи снижается. Говоря о темпах роста удельных давлений прессования, следует различать как среднюю, так и мгновенную скорость нарастания давлений; первая определяется тангенсом угла наклона прямой, соединяющей начальную и конечную точки давления в графике р=φ (t), вторая — тангенсом угла наклона реальной кривой графика ρ=φ (t) для каждой рассматриваемой точки процесса. Средние и мгновенные темпы роста давлений могут существенно отличаться (см. рис. 2, д).
Исследование темпов роста удельных давлений прессования во времени проводили в цилиндрических прессовых корзинах на свеже- дробленой мезге из винограда сортов Алиготе (сахар 20,9%, титруемая кислотность 8,6 г/л). Тербаш (сахар 17,0 г/л, кислотность 7,4 г/л), Кара узюм (сахар 17,2%, кислотность 8,2 г/л) и Саперави (сахар 18,5%, кислотность 10,1 г/л). Во всех случаях мезгу подвергали прессованию без предварительного выделения из нее сусла-самотека. По трем первым сортам винограда максимальные удельные давления прессования принимались равными 5 кГ/см2, для сорта Саперави — 10 кГ/см2. Характер кривой удельных давлений прессования в функции от времени устанавливали опытным путем визуально в ходе процесса сокоотдачи при оперативном управлении режимом прессования и автоматической записи кривой давления прессования на ленту динамографа. Полученные таким образом «натуральные» кривые роста сдельных давлений прессования при сохранении их общего вида растягивались или сжимались вдоль оси времени, давая при этом характерные кривые как с максимальным, так и минимальным значениями темпа роста давлений. Такие кривые переносили на шаблон, по которым затем в опытных прессованиях воспроизводили различные темпы роста давлений прессования. По достижении максимальных значений давлений прессования последние в дальнейшем поддерживались постоянными до окончания опытов. Продолжительность прессования определялась временем, необходимым для получения определенного заданного выхода сусла, принятого для первых трех сортов равным 55 дал/т и для сорта Саперави — 56,7 дал/т. Полученные таким образом режимы давлений прессования, а также результаты относительной скорости сокоотдачи для разных темпов роста давлений прессования по исследованным сортам приведены на рис. 6.
Из рис. 6 видно, что время подъема удельных давлений прессования до 5 кГ/см2 по опытам принималось равным 3, 5, 7, 9 и 11 мин, для удельных давлений 10 кГ/см2— 4; 6; 8.2; 9,7 и 10,5 мин. При определении относительной скорости сокоотделения для сортов винограда Алиготе, Тербаш и Кара узюм за единицу принимались значения средней скорости сокоотдачи, полученные при подъеме давлений до 5 кГ/см2 за 5 мин, для сорта Саперави — значение средней скорости сокоотдачи при подъеме давления до 10 кГ/см2 за 4 мин. На рис. 6 относительные скорости сокоотделения а показаны в виде соответствующих по масштабу столбиков, проставленные на них цифры дают значение средней относительной скорости сокоотделения.
Режимы прессования на графиках (рис. 6, а, б) даны по каждой группе опытов в совмещенном виде в целях сокращения места.
Качественные показатели смела при прессовании мезги из винограда сорта Тербаш приведены в табл. 5.
Таблица 5
Из рис. 6 видно, что оптимум скорости сокоотделения для удельных давлений прессования 5 кГ/см2 приходится на режим со временем вывода этого давления на 9-й минуте, для 10 кГ/см2 — на режим с выводом этого давления через 9,7 мин, что практически соответствует одному и тому же темпу роста кривых удельных давлений прессования для обеих групп (5 и 10 кГ/см2).
Режимы прессования с пониженным против оптимума темпом роста удельных давлений характеризуются спокойным течением процесса прессования, но приводят к заметному снижению средней скорости сокоотдачи. Режимы прессования с более высокими темпами роста давлений сопровождаются снижением скорости сокоотдачи; при среднем темпе роста давлений порядка 2,5 кГ/см2 в минуту режим прессования переходит в тяжелый и характеризуется гидравлическими ударами в прессе, сильным разбрызгиванием сусла, характерным треском прессуемой мезги, выдавливанием через дренирующие отверстия твердых частей виноградной ягоды; содержание взвесей и общих танидов в получаемом сусле возрастает.
Рис. 6. Влияние различных темпов роста удельных давлений при прессовании свежедробленой мезги без предварительного отделения сусла-самотека на относительную скорость сокоотделения а (а) и режимы давления в опытах (б) для сортов винограда Алиготе, Тербаш, Кара узюм и Саперави.
Следует отметить, что предлагаемые в последнее время (особенно для роторных и карусельных прессов) рабочие органы прессового оборудования, циклограммы которых предусматривают повышение удельных давлении прессования до 30 кГ/см2 за время 0,5—3 мин, нс выдерживают никакой критики. Ряд неудачных опытов по разделению мезги в фильтрующих центрифугах, когда свежедробленая мезга попадает в ротор, где сразу же подвергается значительному давлению прессования, также можно объяснить недоучетом фактора предельных темпов роста удельных давлений. Полученные данные также говорят против «тонкослойного» прессования, когда единовременная нагрузка рабочего органа снижается прямо пропорционально уменьшению начального слоя мезги, а продолжительность прессования нс может быть заметно снижена. Полученные данные хорошо объясняют, в частности, принцип работы пакпрессов, где принцип тонкослойного прессования разумно сочетается с одновременным прессованием большого слоя многих тонких пакетов.
