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) |
Прессование мезги
Для отделения сусла, остающегося в стекшей мезге, применяют прессование, т. е. всестороннее сжатие мезги за счет внешнего давления, создаваемого в специальных механических устройствах — прессах. При прессовании сусло проходит через поры мезги, преодолевая их сопротивление, а твердая масса уплотняется. В процессе прессования стекшей мезги происходит сближение частиц кожицы и семян под действием сил давления. В начале процесса сок вытекает в основном по каналам между частицами, а с началом деформации самих частиц— также по капиллярам, составляющим их внутреннюю пористую структуру. В общем случае отжим сока идет одновременно как по каналам между частицами, так и по капиллярам внутри частиц. Процесс отжима сока рассматривают как движение несжимаемой жидкости в деформируемой пористой среде. Экспериментально установлено, что движение жидкости в этом случае носит ламинарный характер. В процессе прессования получают сусло I, II и III фракции (давления) и выжимки. Ход процесса прессования виноградной мезги зависит от скорости перемещения сока по дренирующим каналам под действием давления внутри прессуемой массы. Эффективность прессования определяется не только величиной давления и продолжительностью процесса, но и свойствами мезги: площадью сечения и длиной дренажных каналов в ней, реологическими характеристиками, вязкостью сока и др. В связи с этим большое значение имеет способ подготовки сырья перед прессованием. Воздействия, способствующие биологической инактивации клеток ягоды, плазмолизу, нарушению их структуры и т. п., облегчают и ускоряют выделение сока при прессовании в 1,2—*
с прессованием необработанной мезги. К таким воздействиям относятся сульфитация мезги, обработка ее ферментными препаратами, теплом, электрическим током, предварительное подбраживание мезги и др. При прессовании сусло из мезги выделяется неравномерно (рис. 12): в первый период процесс идет быстро, затем его скорость резко снижается и остается до конца малой. Выход сусла из мезги, загруженной в пресс, зависит от величины давления на мезгу и последовательности его изменения, продолжительности прессования, толщины слоя и температуры мезги, начального содержания в ней сока, характера клеточной структуры частиц мезги и степени ее разрушения при предварительной обработке. Наиболее существенно он зависит от скорости возрастания удельного давления на мезгу и продолжительности прессования. Для эффективного извлечения сусла из виноградной мезги прессованием в статических условиях в начале процесса достаточно увеличивать давление в среднем на 6 кПа/мин. В таком режиме прессования за 30 мин извлекается до 80 % сусла от общего его выхода, в полученном сусле содержится не более 100 г/л взвесей. При прессовании свежедробленой мезги прирост удельного давления не должен превышать (в кПа/мин): в начале процесса 30, в середине 130—145, в области докрити-че'ских давлений 1600—2000. Быстрое наращивание рабочего давления в процессе прессования виноградной мезги недопустимо, так как оно создает местные переуплотнения, вызывает сильные гидравлические удары, увеличивает перепады давления в слоях мезги и на разделяющей перегородке. Все это приводит к разбрызгиванию сусла, обогащению его взвесями и фенольными веществами и в то же время не способствует сокращению общей продолжительности извлечения сусла. Прессование мезги при повышенных темпах роста давления (50— 100 кПа/мин) увеличивает скорость выделения сока в начале процесса, средняя же скорость сокоотдачи за полный цикл прессования оказывается ниже, и сусло обогащается взвесями. При увеличении толщины слоя прессуемой мезги падает относительная скорость сокоотделения и снижается содержание взвесей в сусле. В процессе прессования сечение пор мезги уменьшается и сопротивление их прохождению сусла увеличивается. В связи с этим стремятся уменьшить толщину слоя и объем отжимаемой массы и принимают меры для периодического или непрерывного устранения переуплотнения твердых частиц мезги. Эффсктив-
Рис. 13. Схема прессов, работающих без перемещения мезги по дренирующей поверхности: а — корзиночный пресс верхнего давления', б — горизонтальный пневматический пресс Рис. 14. Схема шнекового пресса, обеспечивающего перемещение мезги по дренирующей поверхности с одновременным сжатием Сусло ность прессования особенно повышается при рыхлении мезги. Периодическое ее перемешивание способствует более быстрому извлечению сока, сокращает продолжительность процесса, по-, вышает выходы сусла. Химический состав сусла при этом изменяется незначительно, но содержание взвесей увеличивается на 20-25%. Интенсивное или продолжительное рыхление способствует более полному извлечению сока из мезги при меньших величинах прессующего давления, ускоряет процесс, но приводит к значительному увеличению количества взвесей в сусле и заметному ухудшению его технологических свойств. Способ прессования в динамических условиях в режиме постепенно возрастающего удельного давления наиболее приемлем для переработки стекшей мезги, из которой предварительно отобрано не менее половины содержащегося в ней сока. Прессование виноградной мезги осуществляют на виноградных прессах, разнообразных по принципу действия рабочих органов и конструкции, двумя способами: изменением объема мезги под действием силы Р без перемещения мезги по отношению к дренирующей поверхности (рис. 13) и изменением объема мезги при ее перемещении по отношению к дренирующей поверхности с помощью шнека, имеющего переменный шаг (рис. 14). Независимо от принципа работы прессов процесс прессования всегда сопровождается деформацией и разрывом твердых ча-94 стиц мезги, что способствует переходу в жидкую фазу растворимых компонентов, содержащихся в кожице и семенах. В зависимости от типа пресса и режима его работы сусло в большей или меньшей мере обогащается веществами, переходящими из кожицы и семян, а также взвесями. В одних случаях, например при получении высокоэкстрактивных вин типа кагора, портвейна, мадеры, это допустимо или желательно, в других, например при получении белых столовых вин и шампанских виноматериалов, должно быть сведено к минимуму. Поэтому тот или иной тип пресса выбирают в зависимости от конкретных условий и технологических требований. Прессование мезги без ее перемещения по отношению к дренирующей поверхности осуществляется в корзиночных прессах периодического действия. При прессовании на этих прессах мезги или целых гроздей в нормальном режиме процесс проходит в мягких механических условиях, кожица ягод деформируется незначительно, семена не дробятся. Основной недостаток прессов периодического действия — их малая производительность. На прессах периодического действия получают сусло доста^ точно высокого качества при соблюдении следующих технологических требований: начальная толщина слоя прессуемой мезги должна быть не более 1,2 м; прессование начинают немедленно после загрузки пресса; давление увеличивают постепенно, каждый раз давая стечь основной массе сусла; после резкого падения скорости отделения сусла давление снимают и проводят равномерное рыхление (перелопачивание) недожатой мезги. За полный цикл прессования делают не менее двух рыхлений мезги. В результате такого прессования получают обычно три фракции прессового сусла: I, II и III давлений. В шнеков ых прессах непрерывного действия изменяется объем мезги при одновременном перемещении ее по отношению к дренирующей поверхности. Эти прессы, получившие в винодельческой промышленности наиболее широкое распространение, высокопроизводительны, компактны, удобны в эксплуатации и хорошо комплектуются с другим оборудованием. Однако в них мезга подвержена наиболее интенсивным механическим воздействиям. В процессе прессования твердые частицы мезги сильно деформируются, кожица частично разрывается и перетирается, отдельные семена могут дробиться вследствие сильного трения мезги о поверхности рабочих органов. При таких условиях получаемое сусло интенсивно обогащается фенольными и азотистыми веществами, железом, а также содержит много взвесей. Поэтому шнековые прессы можно использовать для отжатия сусла только в том случае, если из него планируется готовить вина, в которых допустимо или желательно повышенйое содержание полифенолов и других экстрактивных веществ, '. /.;- м ' Более высокое качество сусла обеспечивается при прессовании гроздей или мезги в тонком слое на ленточных прессах непрерывного действия, в которых сжатие происходит в клиновом зазоре между двумя эластичными перфорированными бесконечными лентами при их вращении на барабанах. Иногда на винодельческих предприятиях применяют одновременно прессы различных типов: для первого прессования — корзиночные прессы, обеспечивающие высокое качество сусла для получения столовых вин, а для последующих прессований при высоких уровнях давления — шнековые прессы, сусло с которых используют для получения крепленых виноматериалов. Распространены также схемы, предусматривающие отделение всего высококачественного сусла на секционно-шнековых стекателях с последующим окончательным прессованием стекшей мезги на шнековых прессах непрерывного действия. В этом случае обеспечивается высокая производительность и получаются отдельные фракции сусла для шампанских виноматериалов или столовых марочных вин, а также ординарных столовых вин и крепленых виноматериалов. Выходы отдельных фракций прессового сусла зависят от количества сусла-самотека, отделяемого перед прессованием, механического состава гроздей перерабатываемого винограда и типа применяемого пресса. При технологических расчетах принимают следующие средние объемные количества отдельных фракций сусла от общего его выхода из 1 т винограда (в %): I давления — 27, II — 11, III — 4. Прессовое сусло по своему химическому составу и технологическим свойствам отличается от сусла-самотека. Оно содержит меньше сахара, больше фенольных и азотистых веществ. Прессовое сусло I давления используют частично или полностью для получения марочных вин. Сусло II и частично I давления идет на ординарные столовые и крепленые вина. Сусло III давления, имеющее наиболее низкое качество, используют в производстве ординарных крепких вин. Выжимки, остающиеся после выделения из мезги сусла прессованием, состоят в основном из кожицы и семян виноградных ягод. Содержание сока в выжимках зависит от величины прессующего давления и продолжительности прессования. Выход выжимок с гребнями зависит от типа применяемого пресса и в среднем составляет (в % от массы перерабатываемого винограда): для прессов непрерывного действия 13—15 и периодического действия 17—21. В выжимках, получаемых при переработке винограда с отделением гребней, в среднем содержится (в %): кожицы ягод 65, семян 32, обрывков гребней 3. Хорошо отпрессованные выжимки представляют собой рыхлую массу, легко рассыпающуюся и не оставляющую следов капель после сильного сжатия в руке. Выжимки по сравнению с мезгой имеют значительно меньшую величину mv, которая практически зависит от степени отжатая, т. е. от влажности. Величина mv хорошо отжатых выжимок (влажностью около 50 %) у белых винных сортов винограда составляет в среднем 0,51—0,52 т/и3. Для выжи-ыок с очень малым содержанием сока величины углов скольжения ср и коэффициента трения f имеют большее значение, чем у жирной и стекшей мезги, а их зависимость от материала поверхности становится несущественной. Различия Ф и / для выжимок зависят не только от микрорельефа поверхности скольжения, но и от смачивания се соком и характера когезионного отрыва частиц друг от друга. Виноградные выжимки — ценный вторичный продукт виноделия. Они поступают на специальную переработку для получения спирта и виннокислотного сырья. ОСВЕТЛЕНИЕ СУСЛА Осветление сусла проводят с целью удаления из него загрязняющих примесей, частиц виноградной грозди, а также дикой микрофлоры. Вместе с твердыми мутящими частицами отделяются сорбированные на них ферменты, что способствует уменьшению окисления сусла. От полноты осветления сусла в значительной мере зависит качество будущего вина. В частности, осветление сусла положительно влияет на ход брожения и формирование букета. Вина, получаемые из хорошо осветленного сусла, имеют более гармоничный вкус, развитый аромат, отличаются лучшей прозрачностью и стабильностью. Хорошее осветление сусла создает благоприятные условия для медленного брожения и более полного сохранения ароматических веществ, переходящих из винограда и возникающих во время брожения. Поэтому, чем выше температура брожения, тем меньше взвесей должно содержать сусло. Полное осветление сусла не всегда является необходимым. В сусле, направляемом на брожение, допускается содержание 2—5 % взвесей. В зависимости от назначения получаемого виноматериала и конкретных технологических условий в винодельческой промышленности применяют различные способы осветления сусла: отстаивание, центрифугирование, электросепарирование (электрофлотацию) и др. Отстаивание является основным и наиболее широко применяемым способом осветления сусла перед брожением. Оно обеспечивает многосторонний технологический эффект и приводит к формированию свойств сусла, наиболее благоприятных для получения высококачественных вин. Осветление сусла в процессе отстаивания основано на способности дисперсных систем разделяться на составные фазы в поле сил тяжести. При отстаивании оседают содержащиеся в сусле взвеси, а также дополнительно образующиеся осадки 4 Заказ,4» 1927 97 нерастворимых соединений, от которых осветленную часть сусла отделяют декантацией. Отстаивание виноградного сусла сопровождается физическими процессами, связанными с адгезией, флокуляцией, седиментацией, а также биохимическими превращениями, обусловливающими ферментацию сусла, при которой проходят окислительные и другие химические реакции. Все эти реакции приводят к образованию соединений, выпадающих в осадок, что способствует лучшему осветлению сусла. Таким образом, отстаивание как технологический процесс имеет своей целью не только осветление, но и созревание сусла и удаление из него значительной части нежелательной микрофлоры. Физические процессы, протекающие при отстаивании сусла, сводятся к гравитационному разделению жидкой и твердой фаз. Скорость этих процессов зависит от сопротивления жидкой среды движению в ней твердого тела, т. е. от физических свойств суспензии и размеров твердых частиц. Размеры оседающих частиц можно определить по кривым их распределения в сусле и виноматериалах, построенным на основе замера оптической плотности системы при седимента-ционном анализе. На рис. 15 показана такая кривая, полученная для сусла сорта Алиготе, содержащего около 10 % твердых частиц. При этом идет свободное осаждение частиц. Когда содержание твердой фазы в осветляемой жидкости становится больше 10 %, сами взвешенные частицы начинают препятствовать седиментации. В таком случае происходит так называемое стесненное осаждение, при котором скорость осаждения меньше, так как она зависит не только от величины частиц и силы тяжести, но и от их концентрации. Например, при концентрации твердой фазы 10 % скорость стесненного осаждения в 2 раза меньше, чем свободного, а при концентрации твердой фазы 25 % — почти в 6 раз меньше. Скорость стесненного осаждения Ч» = vo [ V^25C^C^- 4,5C0], где v0 — скорость свободного осаждения, м/с; С0 — концентрация частиц в суспензии, кг/м3. Биохимические процессы, проходящие при отстаивании, существенно влияют на качество и формирование технологических свойств сусла. В результате биокаталитического действия о-дифенолоксидазы, содержащейся в виноградном сусле, в присутствии растворенного кислорода протекают окислительные реакции. Содержание в сусле о-дифенолоксидазы колеблется в широких пределах в зависимости от сорта винограда, поэтому скорость окисления компонентов сусла, полученного из ягод винограда разных сортов, неодинакова. 98
В созревании сусла участвуют также С,% пектолитические и протеолитические фер- 1Z5\\ менты. В результате изменяется химиче- ' ч ский состав- сусла: накапливаются продукты окисления фенольных соединений, уменьшается количество белкового и общего азота, протопектин превращается в пектин, коагулируют и выпадают в осадок высокомолекулярные соединения и коллоиды.
Большое значение при отстаивании сусла имеет взаимодействие фенольных и азотистых веществ, в результате чего образуются нерастворимые танаты, которые коагулируют и увлекают в осадок более мелкие частицы, а также клетки дрожжей и других микроорганизмов, что обеспечивает благоприятные условия для последующего брожения сусла на дрожжах чистой культуры. После отстаивания и ферментации изменяются цвет, аромат и вкус сусла. Цвет становится более темным с желто-коричневыми тонами, аромат усиливается, вкус приобретает зрелость и специфику, свойственную сорту винограда. При переработке плесневелого винограда получается сусло с большим содержанием окислительных ферментов, в присутствии которых окислительные процессы проходят более глубоко и с большей скоростью. Такое сусло вскоре теряет свои нормальные качества, буреет, и в вине развивается порок — окси-дазный касс. В этих случаях применяют специальные технологические приемы, направленные на подавление окислительных процессов, и сокращают продолжительность отстаивания. Продолжительность процесса зависит от назначения и состава сусла, содержания в нем взвесей и микроорганизмов и колеблется от 14 до 24 ч. В большинстве случаев достаточное осветление и ферментация сусла обеспечиваются за 14—16 ч. Одно из основных технологических условий нормального осветления сусла при отстаивании — исключение его забражива-ния. Выделение из сусла диоксида углерода даже в незначительном количестве в самом начале забраживания приводит к фиксации мельчайших газовых пузырьков на поверхности взвешенных в сусле частиц и препятствует их осаждению. Для предупреждения забраживания сусла применяют сульфитацию, охлаждение перед отстаиванием или комбинацию этих двух приемов. Применение сульфитации для предупреждения забражива Диоксид серы в сусле или вине находится в четырех формах: газообразного S02, недиссоциированной сернистой кислоты H2S03, ионов бисульфита HS03_ и сульфита S032~. Наибольшей антимикробной активностью обладает недиссоциированная форма сернистой кислоты, меньшей — S02 и HS03-. Содержание этих активных форм в сульфитированном сусле или вине увеличивается с уменьшением рН, но всегда составляет небольшую часть от общего количества сернистой кислоты. Поэтому в высококислотных сусле и вине токсическое действие сернистой кислоты при прочих равных условиях проявляется сильнее. Помимо угнетения микроорганизмов сернистая кислота подавляет действие окислительных ферментов в сусле. Наряду с этим она обладает восстанавливающими свойствами и понижает окислительно-восстановительный потенциал. Сернистая кислота легко окисляется кислородом в серную, в результате чего предохраняются от окисления составные части сусла и вина. Опытные данные М. А. Герасимова показывают, что свободная сернистая кислота удерживается в сусле в незначительном количестве —• всего 12—17 мг/л. Некоторая часть свободной сернистой кислоты окисляется в серную, но наибольшее ее количество вступает в химическое взаимодействие с компонентами сусла и переходит в связанное состояние. Поэтому в продуктах виноделия сернистая кислота содержится всегда в двух формах: свободной и связанной, каждая из которых имеет определенные физико-химические, химические и биологические свойства. Связанная форма сернистой кислоты составляет 80—90%. В виноградном сусле она представлена в основном глюкозо- и альдегидсернистой кислотами. В внноматериалах преобладают соединения SO2 с уксусным альдегидом и кетокислотами. Способностью активно связывать SO2 обладают также уроновые кислоты, арабиноза, ксилоза, рамноза и отдельные анто-цианы, но их роль несущественна в связи с малой концентрацией этих веществ в сусле и вине. Сахара участвуют в реакции соединения с сернистой кислотой своей открытой формой. Реакция проходит по следующей схеме:
Дата добавления: 2014-10-31; Просмотров: 1816; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |