Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Контроль спиртового брожения 1 страница




I.

S

Т

I

OH OH

S02OH S04

S02OH

/

R — СН = О + HS02OH ^ RСН

Образовавшееся соединение диссоциирует по уравнению

/ /

R—СН i: R-CH -+-H-,

\ \

Состояние равновесия этих реакций зависит по закону действующих масс от концентрации связывающего компонента (альдегидов, Сахаров), сернистой кислоты, водородных ионов и температуры. С повышением рН количество связанных форм S02 уменьшается.

В настоящее время ия сульфитации применяют сжиженный диоксид серы, который вводят в сусло в определенном количе- 100


стве. Дозировка SO2 зависит от качества перерабатываемого винограда, назначения сусла, его состава и содержания в нем микроорганизмов.

При переработке здорового, кондиционного винограда доза S02 при отстаивании сусла не превышает 120 мг/л. При более высоких дозировках S02 (порядка 120—150 мг/л) увеличива­ется образование альдегидсернистой кислоты при последующем брожении сусла. В дальнейшем во время выдержки вина умень­шается содержание в нем свободной сернистой кислоты и про­исходит распад альдегидсернистой. В результате освобожда­ются альдегиды и повышается их содержание в вине, что от­рицательно сказывается на качестве белых столовых вин и шампанских виноматериалов. Поэтому при отстаивании сусла, идущего на приготовление этих вин, желательны низкие дози­ровки S02 (50—75 мг/л), не оказывающие существенного влия­ния на образование альдегидов. Большое количество S02 вводят только в исключительных случаях, когда сусло получено из гнилого винограда и содержит много окислительных ферментов, которые необходимо инактивировать.

Сусло из высококачественных сортов винограда, предназна­ченное для получения марочных столовых вин и шампанских виноматериалов, отстаивают в течение 14—16 ч после пред­варительного охлаждения до 10—12 °С и сульфитации из рас­чета 50—75 мг/л S02.

Сусло сульфитируют перед отстаиванием, используя суль-фитодозирующие аппараты. Сульфитодозаторы обеспечивают дозирование заданных количеств жидкого или газообразного S02. Газообразный диоксид серы вводят непосредственно в по­ток сусла, а жидкий — в смеситель, где он смешивается с сус­лом за счет турбулентного потока. Сульфитодозаторы могут работать в режимах дистанционного и автоматического управ­ления с насосами различной подачи при погрешности дозиро­вания в пределах 5—7 %.

При сульфитации сусла раствором S02 заранее готовят кон­центрированный раствор, который затем вводят в отстойные ре­зервуары в строго определенном количестве по расчету. При этом в основной массе сусла, поступающего на отстаивание, после заполнения резервуара на 90 % его общей вместимости должно быть точно обеспечено нужное содержание S02. После заполнения резервуара сусло тщательно перемешивают для равномерного распределения 502.

В случае получения малоокисленных виноматериалов из су­сла при отстаивании удаляют окислительные ферменты. Для этого в него вводят дисперсные минералы, эффективно сорби­рующие ферменты, например 'бентонит. В результате ускоряется и улучшается осветление, уменьшается содержание в сусле азотистых веществ. Добавление к суслу дисперсных минералов дает особенно хороший технологический эффект при перера-

'■■- 101


ботке винограда, пораженного серой гнилью, когда необходимо удалить большое количество окислительных ферментов. Дози­ровки бентонита в этом случае колеблются от 1 до 3 г/л в за­висимости от количества оксидазы в сусле. Бентонит и другие дисперсные минералы сорбируют ферменты и вместе с ними оседают на дно отстойных резервуаров. Инактивации фермен­тов при этом не происходит, поэтому осветленное сусло необ­ходимо возможно быстрее и тщательнее отделять от выпавших осадков, чтобы окислительные ферменты вновь не перешли в сусло. При добавлении к суслу дисперсных минералов можно уменьшить дозировку SO2. Например, по подавлению окисли­тельных процессов в виноградном сусле 2 г/л бентонита и 60 мг/л S02 эквивалентны 100 мг/л SO2.

Внося в сусло одновременно с бентонитом небольшое коли­чество синтетических полиэлектролитов-флокулянтов, можно значительно увеличить скорость осаждения. Применение дис­персных минералов и флокулянтов особенно эффективно для ускорения осаждения наиболее мелких частиц, содержащихся в сусле. Время осветления сусла сокращается до 2—6 ч в слу­чае применения полиоксиэтилена, полиакриламида, фермент­ных препаратов. При этом обеспечивается более быстрое выв'е-дение из мутного сусла взвесей с адсорбированными на них окислительными ферментами и дикой микрофлорой, что спо­собствует улучшению качества осветленного сусла и получае­мого из него вина. Время отстаивания сокращается, а выход осветленной части сусла увеличивается, если перед отстаива­нием сусло кратковременно выдержать с коллоидным раство­ром S1O2 и желатином.

Отстаивание сусла проводят в основном в отстойниках пе­риодического действия: деревянных, железобетонных, металли­ческих. Вместимость отстойных резервуаров не должна быть очень большой, чтобы обеспечивалось достаточно быстрое их заполнение поступающим суслом, создавались благоприятные условия для процесса осаждения и упрощалось обслуживание. Рабочую вместимость каждого отстойного резервуара прини­мают обычно с таким расчетом, чтобы он заполнялся суслом за 2—3 ч.

Если осветленное сусло располагается слоем высотой Я0, то произво­дительность отстойного резервуара (в м3/ч) выразится уравнением П— =FMt, где F0 площадь свободной поверхности отстойника, м2; /г0 —вы­сота слоя сусла в отстойнике, м; t — время отстаивания, ч. Поскольку про­должительность отстаивания t при заданной высоте слоя светлой жидкости /г0 зависит от скорости осаждения va (t=h0/3600v0), то Я=3600/:>о- Таким образом, производительность отстойника зависит не от его высоты в явном виде, а только от скорости осаждения взвешенных частиц и площади сво­бодной поверхности отстойника. Однако для уменьшения общей продолжи­тельности отстаивания и лучшего уплотнения выпадающих осадков жела­тельно, чтобы рабочая высота отстойных резервуаров для сусла не пре­вышала 2,5—3 м.


 

После окончание; процесса отстаивания осветленное сусло снимают с оеадка (деканти­руют) и перекачивают в емко­сти или специальные бродиль­ные аппараты для последую­щего брожения. При этом кон­тролируют прозрачность сусла по стеклянному отрезку вино­провода и не допускают по­падания гущи в осветленное сусло.

Осветление сусла в отстой­
ных резервуарах — процесс
малопроизводительный. Ему
присущи все недостатки пери­
одических технологических про­
цессов. На крупных винзаводах
требуется большое количество
'отстойных резервуаров, услож­
няется их обслуживание, зани­
маются значительные производ­
ственные площади.

Применение отстойников-ос­ветлителей непрерывного дей- Рис 16 Схема аппарата для ос. ствия дает удовлетворительный ветления сусла в потоке:

результат При ОДНОВреМеННОЙ /-корпус; 2-нижний ввод; 3 —

обработке сусла бентонитом и ^°ея ™Га - вИ ™~bS другими дисперсными минера- ^ХТ^~ Те™,, °T*;co^HPe:

ЛаМИ, Обладающими ДОСТаТОЧНО тельная коммуникация; 9 — отвод

эффективными сорбирующими осадка свойствами к взвесям.

Аппарат для осветления виноградного сусла в потоке (рис. 16) работает по принципу стесненного осаждения частиц. В нем жидкость движется снизу вверх, скорость ее меньше скорости свободного осаждения частиц. Осветление сусла в таком ап­парате проходит во взвешенной среде осадка. В нижней зоне аппарата, где концентрация взвесей значительна, образуется как бы «облако» частиц, которое способствует захвату и удер­жанию более мелких частиц, интенсифицирует их коагуляцию и увеличивает скорость осаждения суспензии.

Сусло или виноматериал, смешанные с осветляющими ве­ществами, через патрубок 2 непрерывно подают в аппарат в зону коагуляции. В аппарате происходит стесненное осажде­ние взвеси и образуется взвешенно-контактный слой осадков с границей раздела осветленной жидкости и суспензии. Проходя через этот слой, сусло осветляется и поступает в сборник 5. Избыточный осадок из взвешенно-контактного слоч отводится


в осадкоуплотнитель через трубу 4. После уплотнения осадок удаляют через отвод 9. Осветленное сусло непрерывно отбирают через трубу 8 и выводят из аппарата через отвод 6.

Скорость потока в аппарате устанавливают в зависимости от физических свойств осветляемого материала. По опытным данным, продолжительность процесса осветления составляет 3—4 ч, если объемная концентрация взвешенно-контактного слоя 0,148—0,156 % и скорость восходящего потока в зоне коа­гулирования 0,3—0,9 мм/с.

В результате отстаивания получают два полупродукта: ос­ветленное сусло и сусловую гущу. Осветленное сусло поступает на брожение, а сусловая гуща — в обработку. В зависимости от сорта, степени зрелости и состояния винограда (отсутствия или наличия повреждений вредителями, болезнями, гнилью и др.) содержание гущи составляет 15—25 % объема сусла, по­ступившего на отстаивание. Гущи может быть больше, если раздавливание ягод и отделение гребней проводят на дробилках ударно-центробежного типа, работающих в форсированном ре­жиме. При правильном проведении отстаивания уплотненный осадок обычно составляет 6 % объема сусла, а отношение твер­дой и жидкой фаз в гуще — 1:2.

Центрифугирование для осветления сусла перед брожением применяют значительно реже отстаивания, в основном в тех случая, когда по технологическим условиям исключается воз­можность сульфитации, например в производстве коньячных виноматериалов.

В отличие от отстаивания, при котором помимо осветления происходят ферментация и созревание сусла, центрифугирова­ние обеспечивает только отделение взвесей.

Технологически эффективное осветление сусла может быть достигнуто только при правильном выборе типа центрифуги и режима ее работы.

Наилучшие результаты получают при применении центри­фуг герметического и полузакрытого типа, работающих в атмос­фере инертных газов.

Выбирая центрифуги для осветления виноградного сусла, необходимо учитывать количество, гранулометрические харак­теристики и физические свойства взвесей и получаемых осадков. Совокупность этих факторов принято характеризовать величи­ной разделяемости гетерогенной системы Y — мерой способ­ности смеси к выделению осадка в силовом поле. Для вычисле­ния Y виноградного сусла Э. С. Гореньковым предложена сле­дующая эмпирическая формула: У = (0,1 7/С — 0,0025) d32, где С —содержание сахара, г на 100 мл; da — эквивалентный диа­метр частиц, мкм.

При обработке сусел с большим содержанием дисперсной фазы (сусловые гущевые осадки, сусло, полученное на шнеко-вых стекателях и прессах, с содержанием дисперсной фазы 104


больше 5—8%) между логарифмом средней скорости выхода фугата и продолжительностью центрифугирования существует прямолинейная зависимость. Полноту выхода фугата при данных условиях центрифугирования характеризует эмпири­ческий коэффициент Кг, величина которого зависит от фак­тора разделения Fr и вида обрабатываемого материала (табл. 5).

Зная величины К\ для виноградных сусел и осадков вино-материалов, можно определить количество осветленного про­дукта, получаемого в результате центрифугирования с различ­ными факторами разделения. Величина коэффициента выхода фугата для одного и того же фактора разделения зависит от вида обрабатываемого продукта. Например, при Fr = 999 величина К\ для виноградных сусел лежит в пределах 0,70—0,72.

Таблица 5

 

 

Обрабатываемый материал Значение коэффициента К, при факторе разделения Fr
       

Сусло сорта Алиготе 0,50 0,70 0,90 1,00

Сусло сорта Кумшацкий 0,53 0,72 0,88 0,98

Осадок виноматеоиала портвейна бе- 0,70 0,78 0,88 0,95

лого

Осадок виноматериала вермута 0,66 0,77 0,87 0,94

В процессе центрифугирования виноградного сусла с боль­шим содержанием взвесей максимальный выход фугата дости­гается при Fr = 2775 и продолжительности процесса 8 мин. При меньших величинах фактора разделения полный выход фугата не обеспечивается даже в случае продолжительного ведения процесса.

Электросепарирование, или электрофлотация,— способ ос­ветления сусла в потоке, основанный на прохождении через слой сусла пузырьков водорода, образующихся в результате электролиза воды, содержащейся в сусле, при напряжении электрического тока 20—30 В. Твердые частицы, взвешен­ные в сусле, прилипают к пузырькам и всплывают вместе с ними на поверхность, образуя плотную шапку, которую уда­ляют.

Процесс осуществляют в потоке, пропуская загрязненное сусло через специальный аппарат — электросепаратор.

Электросепарация обеспечивает достаточно полное осветле­ние сусла и предохраняет его от окисления кислородом воздуха, но производительность процесса невелика.


ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПЕРЕРАБОТКИ ВИНОГРАДА

Качество вина и эффективность винодельческого производ­ства зависят не только от применяемой технологии и режимов отдельных операций, но и от их взаимосвязи и последователь­ности по ходу производственного процесса, от применяемого технологического оборудования и его компоновки. Для каждого вида продукта эти условия определяются технологическими схемами. Помимо последовательности технологических опера­ций, через которые проходит сырье в процессе превращения его в готовый продукт, на технологической схеме указывают вспо­могательные материалы, вводимые в производство, получаемые полупродукты, оборудование, применяемое для выполнения от­дельных операций, и компоновку этого оборудования. Тех­нологические схемы непрерывно совершенствуются, в них вводятся новые процессы, более совершенное оборудова­ние, современные средства автоматического контроля и регу­лирования.

При получении виноматериалов для вина одного и того же типа могут применяться один или несколько способов и соот­ветственно одна или несколько технологических схем. В на­стоящее время разработан ряд рациональных технологических схем для производства различных вин и других продуктов ви­ноделия. Эти схемы имеют типовое аппаратурное оформление и обеспечивают переработку винограда на виноматериалы в со­ответствии с требованиями действующих технологических ин­струкций.

С технологическими схемами производства отдельных про­дуктов виноделия, их обоснованием и построением, использова­нием при проектировании предприятий винодельческой про­мышленности студенты подробно знакомятся на лабораторном практикуме по курсу технологии вина, в курсе «Основы проек­тирования предприятий винодельческой промышленности» и при выполнении курсовых и дипломных проектов.

Для переработки винограда по этим схемам применяют по­точные линии ВПЛ, на которых проводят следующие техноло­гические операции: дробление (раздавливание) ягод и отделе­ние гребней, выделение на стекателях из мезги сусла-самотека и сусла I фракции, отделение следующих фракций сусла на дожимочных прессах.

Линии ВПЛ выпускаются промышленностью в различных по назначению и производительности вариантах: ВП1Л-10К и ВПЛ-20К для переработки винограда на высококачественные белые столовые вина и шампанские виноматериалы; ВПЛ-10, ВПЛ-20МЗ, ВПЛ-ЗОЕЗ и ВПЛ-50 для белых ординарных вин; ВПКС-10А для красных столовых вин; ВПЛ-10К Для белых и красных крепленых вин,


ТёЩЬлогическая схема получения виноматериалов для столовых вин

Приемка винограда на переработку (взвешивание, отбор средней пробы, разгрузка в приемные бункера)

1 Раздавливание ягод с отделением гребней

I Сульфитация мезги

Красные в
иноматераалы

Белые виноматериалы

Схема 1 Внесение пек- толитических ферментных препаратов Брожение на мезге Отделение сброженного сусла от мезги Прессование сбродившей мезги
Схема 2 1епловая обработка мезги I Настаивание на мезге Выделение из мезги сусла-самотека Прессование стекшей мезги I Сульфитация сусла Охлаждение сусла перед отстаиванием I Осветление сусла Внесение чи­стой культуры дрожжей Сбраживание сусла ____ I

I Схема 3

Выделение из мезги сусла-самотека

Выделение из

мезги сусла-самотека

I

Прессование стекшей мезги Сульфитация сусла

Сульфитация сусла

г, 4

Внесение чистой

культуры дрож­жей

Охлаждение сусла перед отстаиванием

Сбраживание сусла в потоке

Экстрагирование

{несение в сусло сорбентов и флокулянтов

мезги сброженным

суслом в потоке

Отделение сбро­женного сусла от мезги

Осветление сусла Внесение чистой культуры дрож­жей Сбраживание сусла

Прессование сбродившей мезги

I Дображивание сусла

I Снятие с дрожжевого осадка

I Сульфитация

у Эгализация виноматериалов

107-


Технологическая схема получения виноматериалов для белых и красных крепленых вин

Приемка винограда на переработку

I Раздавливание ягод с отделением гребней

1 Сульфитация мезги

Схема 2
Схема 1

Схема 3

Внесение пектолитиче-ских ферментных пре­паратов
Внесение пектолити-ческих ферментных препаратов I 1Брожение на мезге I Отделение сброжен­ного сусла от мезги 1Прессование сбро­дившей мезги 1Спиртование бродя­щего сусла

\ Тепловая обработка

мезги

1 Настаивание на мезге

Экстрагирование мезги сброженным суслом в потоке 1Отделение сброженного сусла от мезги

Выделение из мезги сусла-самотека

1 Прессование стекшей мезги

i Сульфитация сусла

Прессование сбродив­шей мезги 1Спиртование бродяще­го сусла

1 Внесение чистой куль­туры дрожжей

1 Сбраживание сусла в потоке

i Снятие с дрожжевого осадка

1 Сульфитация

1 Эгализация виноматериалов

Техническая характеристика линий ВПЛ

со W
ч с из 11 076 0,3
с и 8235 0,5
С га 13 190 0,4
7190 0,3
и 18 000 0,6

Производительность по вино­граду, т/ч

Максимальный выход сусла из 1 т винограда, дал Суммарная установленная мощ­ность электродвигателей, кВт Занимаемая площадь (без бун­кера-питателя), м2 Масса оборудования линии, кг Съем продукции с 1 м2 произ­водственной площади, т/ч


Рис. 17. Поточные линии для переработки винограда:

а — ВПЛ-20 (вариант М2); б —ВПЛ-10К; /— приемный бункер со шнековым питате­лем; 2 — дробилка-гребнеотделитель; 3 — мезгопровод; 4 — стекатель; 5 — пресс; 6 и 7 — суслосборники

При применении автоматизированных поточных линий пе­реработки винограда резко сокращаются потери сырья, так как отсутствуют переливы, повышается коэффициент загрузки обо­рудования, улучшается общая культура производства.

Компоновка поточных линий ВПЛ-20 (вариант М2) и ВПЛ-10К показана на рис. 17. Управление поточными линиями осуществляется с общего пульта. Система автоматизации обес­печивает контроль и управление работой всех машин, входящих в состав линий.

Глава 3. БРОЖЕНИЕ

Спиртовое брожение — основной технологический процесс виноделия. Вещества, образующиеся в результате спиртового брожения, сообщают продукту характерные особенности, свой­ственные сложению вкуса и букета вина. Поэтому спиртовое брожение — обязательный процесс в производстве всех вин, в том числе содержащих наибольшее количество остаточного несброженного сахара.

109! i I


В производстве крепленых вин сахар сбраживают частично, в производстве сухих вин — полностью. Основными правилами производства виноградных вин в нашей стране установлены обязательные минимальные нормы спирта, получаемого в ре­зультате естественного брожения: для крепких вин не менее 3 % об., для десертных — не менее 1,2 % об.

Помимо спиртового брожения, вызываемого винными дрож­жами, в виноградных винах может проходить также яблочно-молочное брожение, вызываемое молочнокислыми бактериями. не образующими летучих кислот. В результате яблочно-молоч­ного брожения яблочная кислота превращается в молочную, кислотность вина понижается, вкус его становится более гар­моничным, улучшается букет. Этот процесс желателен в мо­лодых винах, имеющих чрезмерно высокую кислотность вслед­ствие избыточного содержания в них яблочной кислоты.

СПИРТОВОЕ БРОЖЕНИЕ

Спиртовое брожение — сложный биохимический процесс раз­ложения глюкозы и фруктозы, который проходит при катали­тическом действии ферментов дрожжевых клеток. Этот процесс сопровождается выделением теплоты и характеризуется сле­дующим количественным соотношением основных продуктов:

CeHuO, = 2C8H6OH+ 2C02 -> Теплота.
1 г 0,6 мл 247 см3 0,14 ккал

(0,51 г) (0,49 г) (586,6 Дж)

Механизм спиртового брожения тесно связан с эндогенной природой бродильных ферментов, т. е. с превращением моно­сахаридов внутри дрожжевых клеток. В связи с этим скорость брожения зависит прежде всего от скорости проникновения са­хара в дрожжевые клетки, т. е. от проницаемости их цитоплаз-матических мембран.

Молекулы сахара, содержащиеся в бродящей среде, диф­фундируют за счет осмотического давления через оболочки дрожжевых клеток, затем внутри клеток эндоферменты рас­щепляют сахара и образующиеся продукты брожения осмоги-руют из клетки в среду.

Проницаемость цитоплазматических мембран дрожжевых клеток сильно возрастает с повышением температуры, при этом увеличивается энергия и скорость брожения. В пределах 10— 27 °С скорость брожения виноградного сусла прямо пропорци­ональна температуре.

Наряду с температурой на брожение влияет также состав среды, особенно концентрация спирта и других продуктов, ко­торые снижают скорость процесса.

ПО


Диффузия сахара в дрожжевые клетки и спирта из клеток в среду как веществ, хорошо растворимых, практически зави­сит только от градиента концентраций. В интервале концент­раций сахара 0—20 % осмотическое давление изменяется при­близительно пропорционально содержанию сахара в среде. Благодаря сорбции сахара дрожжевой клеткой на ее поверх­ности поддерживается достаточно высокая концентрация пи­тательных веществ, что обеспечивает хорошие условия для диффузии сахара внутрь клетки при снижении его содержания до 2—3%. При этом уровень адсорбционного равновесия за­висит от температуры: чем выше температура, тем быстрее достигается равновесное состояние.

По мере накопления спирта в среде жизнедеятельность дрожжей угнетается и процесс брожения тормозится. Из всех продуктов брожения спирт является основным, лимитирующим процесс брожения. При концентрации спирта выше 18 % об. брожение останавливается.

На ход брожения влияет также диоксид углерода, но в мень­шей мере, чем спирт. В отличие от спирта С02 плохо растворя­ется в бродящей жидкости (~2 г/л). В связи с этим он бы­стро насыщает среду и затем адсорбируется на поверхности дрожжевой клетки, образуя тесно связанный с нею газовый пу­зырек. Адсорбированный диоксид углерода препятствует по­ступлению питательных веществ в клетку и снижает скорость брожения. По достижении газовым пузырьком С02 определен­ной величины он всплывает вместе с дрожжевой клеткой и, дойдя до поверхности, сливается с газовой средой, а клетка опу­скается в бродящую жидкость, и процесс повторяется. Следова­тельно, на скорость процесса брожения влияют условия выде­ления СОг. При благоприятных условиях брожение проходит в среде с меньшей концентрацией С02 и с большей скоростью.

Скорость выделения диоксида углерода находится в зави­симости от диэлектрической проницаемости | поверхности бро­дильной емкости и взвешенных в среде частиц: чем меньше |, тем быстрее выделяется С02, который заряжен отрицательно и имеет £ = 1-

На ход брожения влияют молекулярное сродство среды к соприкасающимся с ней поверхностям, а также их микро­рельеф. Это связано с тем, что основная масса С02 выделяется путем «кипения», т. е. возникновения в жидкости газообразной фазы в виде многочисленных пузырьков. Начальная стадия этого процесса —кавитация —связана с затратой работы на преодоление сил адгезии жидкости к различным поверхностям. Скорость выделения С02 и, следовательно, скорость брожения сильно возрастают при наличии мелкодисперсной твердой фазы, образующей в среде активную поверхность десорбции, если эта фаза имеет положительный заряд, т. е. противоположный


заряду С02, и не смачивается вином. Аналогичное действие на скорость брожения оказывает интенсивное движение (перемеши­вание) бродящей жидкости, способствующее более быстрому удалению с поверхности клеток продуктов обмена веществ.

Кинетика спиртового брожения в общем виде подчиняется условиям реакции первого порядка. Однако применение закона мономолекулярной реакции для характеристики хода брожения виноградного сусла затруднено в связи с тем, что величина кон­станты скорости процесса существенно зависит от концентра­ции дрожжей, которая непостоянна и во время брожения изме­няется в широких пределах.

Зависимость скорости образования спирта от концентрации дрожжей, по данным Аиба, может быть описана логарифмиче­ской функцией вида dCc/d/ = umaxCAexp (— КСС), где Сс —кон­центрация спирта в бродящей среде, % об.; vm&x — максималь­ная удельная скорость образования спирта, мл/мин; Сд — кон­центрация (или масса) дрожжей; К — константа скорости процесса.

Ход процесса спиртового брожения, его кинетика определя­ются рядом факторов, которые имеют различную природу, фи­зических (температура, давление, динамический режим), хими­ческих (состав среды и его изменение в процессе брожения), биологических (раса дрожжей, концентрация и состояние дрож­жевых клеток).

Взаимодействие этих факторов весьма сложно и не всегда поддается точному учету, что затрудняет количественную ха­рактеристику процесса брожения.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИННЫХ ДРОЖЖЕЙ

Виноградное сусло содержит большое количество различных микроорганизмов, которые попадают в него из поврежденных ягод винограда и с поверхности оборудования. Наибольшую часть естественной микрофлоры сусла составляют плесневые грибы, меньшую — дрожжи и наименьшую — бактерии. В сусле развиваются только кислотовыносливые микроорганизмы, среди которых наибольшее значение имеют дрожжи.

На виноградных ягодах и в сусле находятся дрожжи раз­личных родов и видов. В начальный период спонтанного забра-живания сусла в нем преобладают апикулятусы, в средний пе­риод— сахаромицеты (Saccharomyces), среди которых наиболь­шее количество составляют Sacch. vini и меньшее — Sacch. ovi-formis, Sacch. uvarum и др.

Дрожжи разных родов и видов размножаются с различной скоростью, имеют разную бродильную активность, спорообра-зующую способность, устойчивость к низкой или повышенной температуре. Если сусло сбраживают спонтанно на диких дрож­жах, то получаются виноматериалы с небольшим содержанием


спирта, повышенным содержанием летучих кислот и с другими недостатками.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 1746; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.007 сек.