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 3 страница




К недостаткам способа непрерывного брожения относятся: более сложное аппаратурное оформление и использование бро­дильных установок по прямому их назначению только на про­тяжении ограниченного периода—-в сезон виноделия; обеспе­чение эффективности непрерывного брожения сусла только при условии бесперебойного поступления на переработку однотип­ного сырья, для чего необходимо иметь большие площади ви-


ноградных насаждении, занятые одним сортом или сортами, перерабатываемыми совместно.

Поточно-доливной способ брожения, разработанный ВНИИВиВ «Магарач», является усовершенствованной разно­видностью доливного способа. Он обеспечивает проведение про­цесса в резервуарах очень большой вместимости при оптималь­ной температуре без применения искусственного охлаждения. Этот способ основан на регулировании температуры брожения путем подачи в бродильный резервуар исходного сусла, пред­варительно охлажденного до определенной температуры. Коли­чество и температуру подаваемого сусла рассчитывают так, чтобы температура брожения находилась в заданном интервале с колебаниями 3—5 °С. Благодаря достаточно большой скоро­сти брожения кратковременные нарушения условий ведения процесса не приводят к значительному повышению температуры и ухудшению качества продукта.

При поточно-доливном способе осветленное сусло подают на брожение непосредственно в резервуар, в котором находится разводка чистой культуры дрожжей или бурно бродящий вино-материал. При определении регламента подачи сусла исходят из того, что количество теплоты, выделяющееся в единицу вре­мени, прямо пропорционально величине скорости разбавления, т. е. количеству охлажденного сусла, вводимому в резервуар в единицу времени. Объем подаваемого на брожение сусла и степень его охлаждения устанавливают исходя из баланса са-харо-температурных показателей. Частоту очередных доливок назначают, руководствуясь показателями нижнего значения выбранной температуры брожения, т. е. доливку начинают после того, как температура брожения достигнет нижнего тех­нологического значения или приблизится к нему.

Брожение ведут при концентрации дрожжевых клеток в среде не менее 100 млн./мл и количестве мертвых клеток не более 25 %. Остаточное содержание сахара в бродящем мате­риале поддерживают на уровне 1—2 г в 100 мл.

Поточно-доливной способ брожения прост, не требует при­менения специальных установок или аппаратов, может осуще­ствляться в любых технологических емкостях достаточно боль­шой вместимости, в которых после окончания сезона виноделия хранят виноматериалы.

Брожение в условиях повышенного давления диоксида уг­лерода основано на подавлении размножения дрожжей и регу­лировании хода процесса брожения высокими концентрациями С02 в бродящей среде. Размножение винных дрожжей в вино­градном сусле прекращается при концентрации С02 15 г/л. Та­кой концентрации соответствует равновесное давление С02 625 кПа при температуре 20 °С. Для полной остановки броже­ния необходимы концентрация С02 выше 20 г/л или равновес­ное давление при 20 °С, равное 800 кПа.


Брожение этим способом проводят в прочных металлических резервуарах, рассчитанных на повышенное давление. Скорость брожения регулируют за счет повышения или понижения дав­ления, развивающегося внутри бродильных резервуаров в ре­зультате выделения С02 из бродящего сусла. Для этого пе­риодически открывают или закрывают газовый кран или кла­пан. Изменяя таким способом скорость брожения, регулируют тем самым температуру бродящей жидкости. Брожение ведут с малой скоростью обычно при температуре 18 °С и давлении, близком к 500 кПа, на протяжении 20—30 сут с применением пылевидных рас дрожжей. С целью ускорения брожения дав­ление в бродильном резервуаре периодически понижают, при этом осевшие дрожжи переходят во взвешенное состояние и перемешиваются со средой, что способствует активации про­цесса.

Виноматериалы, получаемые из сусла, сброженного под давлением СОг, отличаются по химическому составу от вино-материалов, полученных в результате брожения при атмосфер­ном давлении. В них почти в 2 раза меньше высших спиртов и больше редуктонов, поэтому они обладают лучшими восста­новительными свойствами; при выдержке в них меньше повы­шается окислительно-восстановительный потенциал. Вина полу­чаются малоокисленными, с хорошо выраженным сортовым ароматом.

Брожение на наполнителях основано на активации процесса за счет сорбции дрожжевых клеток на поверхности инертных к суслу и вину твердых тел (насадок). На поверхности на­садки концентрируются различные растворенные в сусле ве­щества и газы, а соприкосновение дрожжевых клеток с твер­дыми поверхностями ускоряет выделение диоксида углерода, что создает более благоприятные условия для жизнедеятельно­сти дрожжей в процессе брожения и почти в 2 раза увеличи­вает его скорость. При этом резко снижается концентрация дрожжевых клеток в виноматериале или недоброде, выходящих из бродильных резервуаров, что облегчает их осветление и фильтрацию. Интенсификация брожения на наполнителях про­исходит за счет повышения концентрации питательных веществ, адсорбируемых на поверхности насадки, более равномерного распределения дрожжевых клеток в среде и ускорения выделе­ния С02. При поточном брожении насадка препятствует вы­носу дрожжей со средой.

В качестве насадок применяют различные материалы с до­статочно развитой поверхностью, которые не влияют на каче­ство вина и не оказывают ингибирующего действия на жизне­деятельность дрожжей. Хорошие результаты получены при использовании для этой цели буковой стружки (буковых роли­ков), прошедшей предварительную обработку, подобную обра­ботке бочковой клепки.


БРОЖЕНИЕ НА МЕЗГЕ

Брожение на мезге проводят в производстве красных вин, а также некоторых белых крепленых вин, отличающихся боль­шой экстрактивностью. При брожении на мезге преследуется цель не только сбраживания сахара, но и экстрагирования фе-нольных, азотистых и других веществ из кожицы и семян.

В отличие от сусла, которое представляет собой легкопод­вижную жидкость, обладающую хорошей текучестью, мезга имеет значительно меньшую подвижность и представляет собой двухфазную систему с высокой пластической вязкостью. В связи с этим процесс брожения на мезге более сложен по аппаратурному оформлению, чем брожение сусла, и проводится в ином технологическом режиме.

Для обеспечения достаточного экстрагирования фенольных, ароматических и других веществ из кожицы и отчасти семян брожение на мезге проводят при температуре 28—30 °С, так как низкая температура не обеспечивает получения достаточно окрашенных и экстрактивных виноматериалов. Цвет вина при прочих равных условиях тем интенсивнее, чем выше темпера­тура брожения. Однако чрезмерно высокая температура недо­пустима: при температуре 36 °С активность дрожжей резко сни­жается, вина получаются сильно окрашенными, но с мало вы­раженным сортовым ароматом и вкусом. При температуре 39— 40 °С дрожжи отмирают, спиртовое брожение прекращается, ускоряется развитие болезнетворных микроорганизмов: маннит-ных, молочнокислых и других бактерий.

В случае переработки гибридов европейских и американских сортов винограда температуру в период бурного брожения под­держивают на более высоком уровне — 35—38 °С. Такая тем­пература способствует уменьшению содержания в вине специ­фичных для этих сортов ароматических веществ (метилантра-нилата и др.), придающих виноматериалам неприятный, так называемый лисий привкус.

Важным условием для полноты экстрагирования необходи­мых веществ в процессе брожения на мезге является хороший контакт кожицы и семян с бродящим суслом. Это условие обеспечивается различными технологическими приемами, зави­сящими от способов ведения процесса брожения.

В настоящее время применяют следующие основные способы брожения на мезге: брожение в открытых или закрытых резер­вуарах, в специальных аппаратах периодического действия и в аппаратах непрерывного действия.

Брожение в резервуарах проводят по стационарному спо­собу. Для этой цели применяют дубовые чаны, крупные желе­зобетонные и металлические резервуары, которые заполняют на 80 % их вместимости свежей мезгой, подаваемой мезго-насосом непосредственно с дробилки-гребнеотделителя. При


Рис. 23. Схема резервуаров для брожения на мезге:

1 — открытого с плавающей шапкой; 2 — открытого с погруженной шапкой; 3 — закры­того с плавающей шапкой; 4 — закрытого с погруженной шапкой

загрузке бродильных емкостей в мезгу вводят отдельными пор­циями S02 в количестве от 80 до 180 мг/л в зависимости от температуры. При поступлении на переработку винограда, пов­режденного грибными болезнями или вредителями, дозу S02 повышают. Диоксид серы вносят в мезгу перед брожением для подавления нежелательной микрофлоры, ингибирования окис­лительных ферментов, улучшения экстрагирования красящих веществ и предохранения их в дальнейшем от выпадения в оса­док и выведения из вина. После заполнения емкости мезгой вносят разводку дрожжей чистой культуры, находящуюся в стадии бурного брожения, в количестве 2—4 % объема мезги.

При брожении в резервуарах вместимостью до 1000 дал искусственное охлаждение не применяют, в резервуарах боль­шей вместимости бродящую мезгу необходимо охлаждать. Для этого бродящее сусло перекачивают через выносной теплооб­менник или подают хладоноситель в змеевики, помещенные внутри бродильных резервуаров.

Для брожения на мезге применяют открытые или закрытые резервуары и проводят в них брожение с плавающей или по­груженной шапкой (рис. 23). Под шапкой понимают более или менее уплотненную массу твердых частиц мезги, всплывающую на поверхность бродящего сусла.

Открытые бродильные резервуары не имеют крышки, по­этому частицы, всплывающие на поверхность, соприкасаются с воздухом и диоксид углерода свободно выделяется в атмо­сферу.

При брожении в открытых резервуарах с пла­вающей шапкой ее перемешивают не менее 3—4 раз в сутки и всплывшие на поверхность частицы погружают в бро­дящее сусло. Погружение и перемешивание шапки необходимо для лучшего экстрагирования красящих и дубильных веществ, выравнивания температуры всей бродящей массы и исключения развития в шапке уксуснокислых бактерий. В небольших чанах шапку перемешивают ручными мешалками, в крупных резер­вуарах— механическими или перекачиванием бродящего сусла


насосом из нижней части резервуара в верхнюю — на шапку. Хорошие результаты дает перемешивание шапки диоксидом уг­лерода, образующимся при брожении.

В открытых чанах брожение проходит при более низкой температуре, чем в закрытых. При этом непосредственно под шапкой температура выше на 4—5 °С, а концентрация сахара меньше на 3—5 %, чем на дне резервуара.

Недостатком открытого брожения с плавающей шапкой яв­ляется большая трудоемкость многократно проводимых погру­жений шапки, а также невозможность использования открытых резервуаров после брожения для хранения вина. Однако бро­жение с плавающей шапкой обеспечивает высокое качество столовых красных вин: они получаются с хорошо развитым бу­кетом и гармоничным вкусом. Поэтому способ брожения с пла­вающей шапкой применяют в производстве некоторых марочных красных столовых вин высокого качества.

При брожении в открытых резервуарах с по­груженной шапкой твердые частицы мезги не всплывают на поверхность, а удерживаются в сусле решетчатой или пер­форированной перегородкой, располагаемой на 1/i от верха ре­зервуара. В этом случае шапка образуется под перегородкой и ее покрывает бродящее сусло, которое поднимается вверх за счет давления выделяющегося СОг.

Основное преимущество брожения с погруженной шапкой — уменьшение опасности уксусного скисания и снижение затрат труда и энергии на ее погружение и перемешивание. К недо­статкам этого способа относятся меньшее, чем при брожении с плавающей шапкой, извлечение красящих веществ и сильное уплотнение твердых частиц мезги под перегородкой, в связи с чем возникает необходимость в перекачивании сусла насосом 1—2 раза в сутки для лучшего экстрагирования^

Закрытые бродильные резервуары имеют крышки, снабжен­ные бродильными затворами, которые устроены так, что обра­зующийся при брожении диоксид углерода имеет свободный выход из резервуара, а проникновение воздуха в него исклю­чается. Таким образом, особенностью брожения в закрытых ре­зервуарах является отсутствие доступа кислорода воздуха к бродящей среде, благодаря чему предотвращается ее окис­ление.

Брожение в закрытых резервуарах, как и в от­крытых, может проводиться с плавающей или погруженной шапкой. Плавающая шапка в закрытом резервуаре находится все время в атмосфере диоксида углерода, в связи с чем отпа­дает необходимость в ее многократном погружении и переме­шивании. Для брожения с погруженной шапкой применяют такие же решетчатые или перфорированные перегородки, как в открытых резервуарах. Загрузку закрытых резервуаров мез­гой проводят через люки при разобранной перегородке, затем

5 Заказ № №7 ■;■,': ■ ■ 129



перегородку устанавливают в рабочее положение, закрывают люк и устанавливают бродильный затвор. В таком положении закрытый резервуар оставляют до окончания брожения.

Преимущества брожения в закрытых резервуарах состоят
в меньшей трудоемкости обслуживания процесса, более равно­
мерном распределении температуры во всем объеме бродящей
массы, лучших санитарно-гигиенических условиях производства.
При массовом производстве красных вин проводят брожение
в специальных аппаратах периодического или непрерывного
действия. Существует большое количество различных аппара­
тов периодического действия для брожения на мезге. Такие
аппараты обеспечивают автоматическое перемешивание мезги
образующимся при брожении диоксидом углерода, удобство
принудительного охлаждения сусла во время брожения, хоро­
шее экстрагирование красящих и дубильных веществ из твер­
дых частей мезги, исключение уксусного скисания, возможность
применения больших емкостей без риска чрезмерного повыше­
ния температуры бродящей массы.
5 К бродильным аппаратам этого

Рис. 24. Схема аппарата установки УКС-ЗМ для брожения сусла на мезге: / — резервуар для брожения; 2 — обводная труба для подъ­ ема сусла; 3 — переточный бак; 4 — поплавковое реле; В — электромагнитный клапан для выпуска СОг; 6 — соедини­ тельная трубка для С02; 7 — гндрозатвор; 8 —вертикаль-

типа относится установка УКС-
ЗМ для получения красных столовых
виноматериалов (рис. 24). В этом ап-
^6 парате брожение сусла ведут на ме­
зге с погруженной шапкой в атмос­
фере С02. Экстрагирование красящих
и дубильных веществ обеспечивается
путем автоматического перемещения
бродящего сусла из нижней части ре-
j зервуара в верхнюю и возврата его
в нижнюю часть через шапку мезги.
Для обеспечения поточности ра­
боты установка УКС-ЗМ комплекту­
ется из трех бродильных аппаратов,
каждый из которых работает незави­
симо по периодическому циклу. Не­
прерывность работы всей установки
обеспечивается за счет согласования
режимов работы отдельных ее аппа­
ратов: пока один готовят к загрузке
и загружают мезгой, во втором про­
ходит брожение, а из третьего сли­
вают виноматериал и выгружают
сброженную мезгу. По окончании
цикла те же операции проводят
последовательно в следующих аппа­
ратах.
.-, Аппараты непрерывного действия

ный шнек для выгрузки сбро- ^ r r r

женной мезги; 9 -нижний люк для брожения на мезге представлены


большим количеством разнообразных типов и конструкций. Они используются преимущественно в тех районах виноделия, в ко­торых перерабатывают большое количество винограда одного сорта на красные ординарные вина.

Брожение сусла на мезге для получения крепких винома­териалов проводят в бродильно-экстракционном оборудовании, например в винификаторе ВЭКД-5 для настаивания или подбраживания сусла на мезге. При броже­нии на мезге сусла прессовых фракций обеспечивают оптималь­ное отношение объема бродящего сусла к объему стекшей мезги, равное 6:7. При таком соотношении из твердых частей мезги извлекается достаточно большое количество фенольных веществ без снижения скорости экстракционных процессов.

Брожение контролируют для своевременного обнаружения отклонений от нормального его хода и принятия соответствую­щих мер для нормализации процесса.

Контроль брожения состоит в ежесуточном (2—3 раза в день) измерении температуры, определении содержания са­хара или спирта в бродящей среде и в наблюдении за состоя­нием дрожжей и микрофлоры в целом.

Результаты определений сахаристости и температуры на­носят на график, который составляют для каждого бродиль­ного резервуара или аппарата. На графике брожения показы­вают динамику изменения концентрации Сахаров и температуру бродящей среды. При нормальном ходе брожения (рис. 25, а) концентрация Сахаров непрерывно уменьшается вплоть до пол­ного их сбраживания, а температура понижается незначительно. При отклонениях от нормального хода брожени-я, когда процесс замедляется или нарушается (рис. 25,6), уменьшение концент­рации сахара приостанавливается и кривая сахаристости не до­ходит до оси абсцисс, а температура заметно понижается.

Наиболее частыми причинами отклонения от нормального хода спиртового брожения являются: низкая или слишком вы­сокая температура, очень высокая сахаристость исходного сусла, большое содержание диоксида серы, повышенное содер­жание летучих кислот вследствие развития нежелательной мик­рофлоры, малая активность дрожжей.

Признаками отклонения от нормального хода брожения яв­ляются: уменьшение или прекращение выделения ССЬ, стаби­лизация концентрации сахара в бродящей среде, понижение температуры. Если не принять меры, необходимые для восста­новления нормального брожения, могут образоваться недоб-роды.

Для восстановления нормального брожения улучшают тем­пературные условия и вносят дополнительно 2—3 % по объему

5* L )31



разводки сильных штам­мов дрожжей чистой куль­туры, приученной к сер­нистой кислоте и низкой температуре. Иногда при­ходится прибегать к про-

% л i2 h n is]б ЬТТаГя!ей.ваш™._.._н?доброда
Сентябрь а
7г- 2«г-
Рис. 25. Графики брожения виноградного сусла: а — нормальный ход брожения; б — нарушенный ход брожения; / — изменение температуры; 2 — изменение концентрации сахара

путем открытой пере­
ливки или специальной
аэрации, чтобы стимули­
ровать размножение
дрожжей. При задержке
брожения вследствие по­
вышенного содержания
сернистой кислоты недо-
брод также проветривают
Ъ 16 17~18 19 20 21 22 23 24 25 26 для окисления сернистой
Сентябрь кислоты в серную и вво-
5 дят разводку энергично
бродящей чистой куль­
туры дрожжей.

Если причиной откло­нения от нормального хода брожения является развитие болезнетвор­ных микроорганизмов (например, уксуснокислых, маннитных и других бактерий), то применяют специальные меры лечения (см. главу 8).

Глава 4. ВЫДЕРЖКА ВИНОМАТЕРИАЛОВ

Выдержка виноматериалов и вин — ответственный техноло­гический процесс, в результате которого формируются вкус и букет, характерные для вина данного типа, выпадают в осадок нестойкие соединения и значительное количество микроорганиз­мов, вино осветляется и становится стабильным к помутнениям.

При выдержке в вине проходят различные физические и био­химические процессы, характер и интенсивность которых изме­няются на отдельных стадиях выдержки. На ход этих процес­сов воздействуют технологическими обработками.

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ВЫДЕРЖКЕ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

Основными физическими процессами являются осаждение взвешенных частиц, образующихся при переходе ряда веществ в нерастворимое состояние, и испарение летучих компонентов вина.

Процесс осаждения, основанный на гравитационном разде-!32


лении жидкой и твердой фаз, протекает при выдержке непре­рывно. В большинстве случаев осаждению предшествуют или сопутствуют физико-химические процессы, в результате кото­рых часть компонентов вина переходит в нерастворимое состоя­ние и образует взвеси. Когда частицы взвесей достигают опре­деленной величины, они постепенно оседают и вино осветля­ется. При длительной выдержке вина может быть достигнуто его хорошее естественное осветление в результате только гра­витационного разделения.

Вино представляет собой полидисперсную гетерогенную си­стему с различной степенью дисперсности содержащихся в ней частиц. Крупные частицы оседают быстро, скорость же оседа­ния мелких частиц той же плотности очень мала. Поэтому достаточно полное естественное осветление может быть достиг­нуто только после выдержки в течение нескольких лет с про­ведением переливок, т. е. повторных отделений вина от выпа­дающих осадков. Скорость осаладения частиц в вине во много раз увеличивается при оклейке, обработке сорбентами и фло-кулянтами.

Колебания температуры воздуха производственных помеще­ний или воспринимаемые внешние механические воздействия, например вибрации от работающего оборудования, вызывают конвективные токи, препятствующие осаждению, и задержи­вают осветление вина. Подъемная сила F, обусловливающая естественную конвекцию, т. е. свободное движение частиц жидкости при изменении температуры, выражается уравнением вида F = (р— pi)g, где р и pi—плотности жидкости в двух точ­ках при температурах соответственно t и U\ g — ускорение подъемной силы. Если объемный коэффициент температурного расширения вина у, то pi/p= (I +y^)/(1 +"Y^i) и поэтому F =

= p[l-(l+YO/(l+Y'i)te=[p/(l+Y'i)]('i-OY£-

Чтобы избежать нежелательного влияния конвекции, вы­держку вин и виноматериалов проводят в помещениях с посто­янной температурой, расположенных в тех местах производст­венных зданий, где нет оборудования, вызывающего динамиче­ские воздействия на перекрытия и стены.

Испарение летучих компонентов вина в процессе выдержки зависит от газо- и паропроницаемости материала технологиче­ских емкостей и их герметизации. Наименьшее испарение происходит из металлических емкостей и наибольшее — из де­ревянных.

При выдержке вин в деревянных емкостях идет обмен газов и паров между вином и окружающим воздухом через поры ду­бовой клепки и протекают различные физические процессы: диффузионно-осмотические, капиллярные и др. В результате этих процессов уменьшается количество виноматериала, пони­жается содержание в нем летучих компонентов и повышается концентрация экстрактивных веществ.


Испарение проходит через поры дубовой клепки со скоро­стью, которая характеризуется уравнением, основанным на за­коне Дальтона, ии = Ки(Рм—рв)760/В, где ии скорость испаре­ния жидкости с единицы площади поверхности в единицу вре­мени; /Си — коэффициент испарения, зависящий от природы пара, скорости движения воздуха и величины зоны испарения; рм — давление насыщенного пара в зоне испарения при темпе­ратуре испаряющейся жидкости; рв —парциальное давление пара в воздухе; В — барометрическое давление. Коэффициент испарения Kn = a + bvB, где а и b — константы; vB — скорость движения воздуха. Следовательно, с увеличением vB повыша­ются /Си и соответственно скорость испарения. Поэтому в поме­щениях выдержки виноматериалов исключают сквозняки и ог­раничивают воздухообмен.

Испарение увеличивается с повышением температуры и по­нижением относительной влажности воздуха. Оно зависит также от строения и плотности древесины, из которой изготов­лены технологические емкости.

При повышении температуры испарение увеличива­ется вследствие возрастания упругости паров летучих компонен­тов вина по логарифмическому закону р = аехр(Ь/Т), где а и b — константы; Т —абсолютная температура.

Скорость испарения при выдержке существенно зависит от поверхности испарения, которая является функцией не только геометрической площади поверхности деревянной емкости, но и величины всей зоны испарения. Зона испарения определяется толщиной слоя древесины, из которого происходит активное ис­парение, т. е. зависит от глубины проникновения вина в поры клепки, обусловленной структурно-анатомическим строением древесины.

В общем виде перемещение жидкости и паров в древесине под действием диффузионно-осмотических и капиллярных сил описывается уравнением Фика Q = —DB(dWJdb), где Q — ко­личество влаги, проходящее через поперечное сечение древе­сины в единицу времени; DB — коэффициент влагопроводности; WK — влажность клепки; b — толщина клепки. Следовательно, скорость перемещения жидкости или пара прямо пропорцио­нальна градиенту влажности, который является движущей силой продвижения вина к наружным поверхностям клепки.

При высокой влажности древесины влага перемещается в виде жид­кости, а при малых значениях влажности — только в виде пара. С увели­чением разности парциальных давлений насыщенного пара в зоне испаре­ния вина и парциального давления пара в воздухе испарение уменьшается. Если эта разность близка к нулю, то наружная поверхность клепки увлаж­няется и влагоперемещение прекращается, что приводит к уменьшению по­терь вина. При высокой относительной влажности окружающего воздуха давление паров воды в поверхностном слое клепки может быть меньше давления паров в воздухе. В таком случае поверхность клепки увлажня­ется и влагоперемещение замедляется.


В движении жидкости внутри клепки большую роль играют капиллярные силы. При повышении температуры скорость пе­ремещения вина по капиллярам увеличивается вследствие уменьшения вязкости. Если емкость плотно закрыта, то при повышении температуры в ней возрастает давление, которое также способствует ускорению перемещения вина по капил­лярам.

Как было показано выше, скорость испарения обратно про­порциональна барометрическому давлению. Поэтому в местах, расположенных высоко над уровнем моря, испарение будет проходить более интенсивно.

Испарение отдельных летучих компонентов вина пропорцио­нально разности их парциальных давлений Ар в поверх­ностном слое и воздухе. Однако при одном и том же значении Ар испарение различных веществ проходит не одинаково: чем больше плотность вещества, тем меньше диффузия его паров. Поэтому при выдержке высокоэкстрактивных десертных вин потери от испарения ниже, чем у вин малоэкстрактивных. Это обусловлено меньшим влагоперемещением и уменьшением дав­ления пара над раствором, которое по закону Рауля прямо пропорционально числу молекул растворенного вещества и не зависит от его химического состава: (p0—p)/po = n/N, где ро — давление пара над раствором; р — давление пара над чистым растворителем при той же температуре; п — число молей раст­воренного вещества в единице объема растворителя; N — число молей растворителя в той же единице объема. Следовательно, при увеличении содержания экстрактивных веществ в вине пар­циальное давление паров спирта и воды понижается и скорость испарения уменьшается прямо пропорционально экстрактивно-сти. Наряду с этим в старых бочках и бутах, в которых дли­тельное время выдерживались вина или коньячные спирты, часть капилляров закупоривается экстрактивными веществами и испарение вследствие этого также уменьшается.

БИОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ВЫДЕРЖКЕ ВИНОМАТЕРИАЛОВ

Биохимическим процессам принадлежит определяющая роль в формировании качества и типичных свойств вина при вы­держке. Направление, ход и глубину прохождения биохимиче­ских процессов регулируют с таким расчетом, чтобы обеспечить максимальное развитие тех качеств, которые присущи вину дан­ного типа. Наибольшее значение имеют окислительно-восстано­вительные процессы, в результате которых развиваются букет и вкус вин.

Процессы абсорбции и хемосорбции кислорода в вине обычно протекают одновременно. От соотношения их скоростей зависит концентрация растворенного кислорода в каждый дан­ный момент времени.


Скорость хемосорбции в продуктах виноделия, находящихся в замкнутой системе, герметически изолированной от окружаю­щей среды, описывается кинетическим уравнением для необра­тимых реакций первого порядка в статических условиях. Кон­станта скорости этого процесса имеет достаточно устойчивые значения в пределах каждого типа вина.

Скорость связывания кислорода существенно зависит от состава вина и внешних физических факторов. Белые столовые вина потребляют кислород с меньшей скоростью, чем красные, вследствие более низкого содержания фенольных веществ, не­посредственно участвующих в процессе окисления.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 2293; 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: 0.009 сек.