Дополнительная обработка

В ряде случаев обработанные виноматериалы длительное время приходится хранить у себя на предприятии или отправлять на другие предприятия.

В процессе хранения и транспортировки они могут помутнеть или приобрести склонность к помутнению. Такие виноматериалы обрабатывают дополнительно. Вначале в лаборатории предприятия выясняют причину помутнения, затем виноматериал обрабатывают по соответствующей схеме, т. е. проводят доработку.

В отдельных случаях на предприятия поступают виноматериалы, которые прошли необходимую обработку, имеют хорошую прозрачность и стабильность, но не отвечают кондициям по содержанию сахара и спирта. Такие виноматериалы с разрешения арбитражной лаборатории исправляют, т. е. доводят до требуемых кондиций.

После добавления в виноматериал сахара и спирта (разрешается добавлять не более 1% сахара и повышать крепость не более чем на 1% об.) возможно нарушение стабильности вина. Поэтому исправленный виноматериал проверяют на склонность к помутнениям и при необходимости дополнительно обрабатывают. Вначале устанавливают причину помутнения, а затем устраняют ее соответствующим способом.

В некоторых случаях применяют комбинированную термическую обработку вина. Сначала вино охлаждают, фильтруют, а затем нагревают, охлаждают до комнатной температуры, фильтруют и разливают.

Фильтрация

В получении прозрачного и стабильного вина большое значение имеет фильтрация. При этом процессе происходит быстрое физическое отделение мути от вина в процессе его прохождения через мелкопористые перегородки. Вместе с мутью, т. е. с осадком, удаляется и значительная часть микроорганизмов. Фильтрация через обеспложивающие пластины дает возможность полностью удалить микрофлору.

Качество осветления вина фильтрованием зависит от применяемых фильтрующих материалов, фильтров, количества и вида мути в вине.

При фильтрации муть отделяется по принципу процеживания или адсорбции (в силу поглощения, притяжения). При процеживании крупные части остатков мякоти не проходят через мелкоячеистый фильтрующий материал. В процессе фильтрации поры забиваются и степень осветления вина увеличивается, но при этом уменьшается пропускная способность фильтра. Скорость фильтрации можно повысить давлением. При полном засорении фильтрующего элемента его заменяют новым.

При адсорбционном способе фильтрации наивысшая степень осветления бывает в первое время. Постепенно адсорбционные свойства фильтрующего материала уменьшаются, поэтому снижается и прозрачность вина. Качество фильтрации зависит от толщины слоя фильтрующего материала. С изменением сорбционных свойств фильтрующего материала пропускная способность фильтра может и не уменьшаться.

В качестве фильтрующего материала используют тонковолокнистый асбест, картон различных марок, диатомит и трепел. Асбест — тонковолокнистые минералы, которые отличаются огнеупорностью, кислото- и щелочестойкостью. В виноделии применяют хризотиловый асбест.

Картон марки Т готовят из чистой целлюлозы с добавлением 5% асбеста. В последнее время успешно применяют картон марок КТФ-1, КТФ-2, КОФ-3 и КФШ, в состав которых, кроме основы из целлюлозы, входит диатомит.

Диатомит — пористая горная порода, состоящая преимущественно из кремнистых панцирей одноклеточных водорослей — диатомей, которые откладывались на дно озер и морей.

Трепел, или кизельгур, содержит преимущественно микроскопические зерна опалового кремнезема и меньше панцирей диатомей. В отличие от диатомита в нем почти нет органических остатков.

При фильтрации виноматериалов или вин через диатомит или трепел происходит механическое удаление мути, бактерий, дрожжей и т. д. Это и обеспечивает кристальную прозрачность вина. Окраска вина сохраняется.

В виноделии трепел и диамит применяют в виде тонкоизмельченного сыпучего порошка. В зависимости от состава они могут иметь белую, серую, желтоватую и другую окраску. Эти минералы встречаются во многих местах, но наилучшими фильтрующими свойствами обладают диатомиты лапландский (Карелия), ахалцихский (Грузия) и дабужский (Калужская область).

Природный диатомит и трепел вначале для удаления органических примесей обжигают при 900°С в течение 1,5 часа, затем размалывают до размера частиц около 0,5мм и просеивают. Слишком мелкие частички затрудняют фильтрацию, а крупные не обеспечивают хорошее осветление и увеличивают расход диатомита.

Для фильтрации виноматериалов и вин используют фильтры различных конструкций. В фильтрах периодического действия фильтрующий материал (асбест, трепел, диатомит) намывают на мелкую сетку. Поэтому такие фильтры иногда называют намывными. В качестве перегородок, на которые наносят фильтрующий материал, может быть и ткань в виде мешков, рукавов, чехлов или салфеток.

В фильтр-прессах фильтрующим элементом являются полупроницаемые пластины. Такие фильтры называют пластинчатыми. В качестве пластин применяют картон марок Т, КТФ-1, КТФ-2, КОФ-3 или КФШ. Фильтр-прессы могут быть и намывными, когда на пластины для улучшения осветления вина намывают трепел или диатомит.

Особенностью фильтрации плодово-ягодных виноматериалов и вин является то, что они содержат главным образом яблочную и лимонную кислоты. Эти кислоты находятся в свободном состоянии, и они более активны, чем винная кислота винограда. Металлические сетки с оловянным покрытием быстро разъедаются этими кислотами. Поэтому для очистки плодово-ягодных вин лучше использовать фильтр марки ЦМФ - цилиндрический матерчатый фильтр пластинчатые фильтр-прессы типа «Прогресс», тарельчатый (брикетный) фильтр. Хорошие результаты дает сочетание фильтров: вначале матерчатый для удаления крупных частиц, а затем пластинчатый для окончательной фильтрации.

Перед началом работы фильтры заправляют фильтрующим материалом. Для этого асбест в небольшом резервуаре заливают виноматериалом или вином, подлежащим фильтрации, и тщательно перемешивают до получения однородной массы (в резервуар иногда подают пар, что способствует лучшему перемешиванию). Затем во вспомогательный резервуар вместимостью 40-50 дал наливают вино, добавляют в него часть асбестовой массы, перемешивают и насосом подают массу в фильтр.

Выходящее из фильтра вино возвращают во вспомогательный резервуар для рециркуляции. Постепенно вносят все количество асбеста, необходимое для заправки фильтра. Расход асбеста зависит от типа фильтра и мутности вина. Например, на одну заправку фильтра ЦМФ требуется 8-9кг асбестового порошка. Рециркуляцию вина (т. е. повторную подачу) проводят до тех пор, пока из фильтра не начнет выходить прозрачное вино.

Для повышения качества фильтрации на слой асбеста наносят слой диатомита или трепела. Намывают диатомит так же, как и асбест. После этого начинают фильтрацию вина.

В процессе фильтрации матерчатые чехлы засоряются, прохождение вина затрудняется, давление в фильтрующей части растет, а на выходе падает. При перепаде давления в 0,18МПа фильтрацию прекращают и фильтр перезаряжают. Контроль за качеством фильтрации ведут визуально через смотровые фонари фильтра или по взятии проб.

В специальных (кизельгуровых) рамных фильтрах диатомит и трепел являются основным фильтрующим материалом. Намывают фильтрующий слой на влагоустойчивые салфетки, как и при использовании матерчатых фильтров. Расход порошка зависит от типа вина, его мутности, качества предварительной обработки и других факторов. Обычно исходят из дозы 0,1кг порошка на 1м² фильтрующей поверхности. При необходимости доза может быть увеличена в 2-3 раза.

После заправки фильтра диатомитом приступают к фильтрации мутного вина. Постепенно фильтрующий слой забивается мутью и качество фильтрации снижается. Для обновления фильтрующего слоя во время фильтрации постепенно добавляют новые порции порошка. Общий расход диатомита или трепела колеблется в пределах 10-15г на 1дал вина. Отработанный трепел или диатомит не регенерируется (не восстанавливается), а направляется для извлечения из него виноматериала или вина прессованием или центрифугированием.

В пластинчатых фильтрах имеются плиты, между которыми зажимают асбестоцеллюлозный картон. При установке в фильтр новых листов картона вначале тщательно прочищают щели в плитах для входа и выхода вина. Затем устанавливают листы картона, на шейки плит надевают резиновые кольца и прокладки и зажимают плиты. После этого заполняют фильтр вином, включают насос и подают вино для фильтрации. В начале работы воздух из фильтра выпускают через краны.

Первые партии вина могут быть мутными, их пускают на повторную фильтрацию, т. е. вино из фильтра направляют в первоначальные емкости. Чистоту выходящего вина проверяют взятием проб через контрольные краны. Когда вино пойдет прозрачным, его направляют в чистые резервуары.

В процессе фильтрации поры картона забиваются и осветление затрудняется. Фильтр заправляют новыми листами картона. Картон, снятый с фильтра, пропускают через вальцовый пресс для извлечения из него вина.

Чтобы улучшить работу пластинчатых фильтров, на картон намывают диатомит или трепел. В этом случае, как и при использовании асбеста, увеличивается производительность фильтра и снижаются потери вина, связанные с перезарядкой фильтра. Диатомитовый слой предохраняет картон от засорения пор. Диатомит или трепел намывают с первыми партиями вина, как и в других случаях, с его рециркуляцией. Вначале намывают половину требуемого количества диатомита. Получив прозрачное вино, начинают фильтровать мутное, до появления в фильтрате легкой опалесценции. Тогда намывают вторую порцию диатомита в виде винной суспензии. Содержимое перемешивают в небольшой емкости и перекачивают вино в фильтр из емкости в емкость до тех пор, пока не получат прозрачный фильтрат. После этого продолжают фильтрацию мутного вина, подавая прозрачное вино в чистые емкости. Фильтруют вино до начала появления слабой опалесценции, после чего фильтр перезаряжают.

При использовании в пластинчатом фильтре картона в сочетании с диатомитом для увеличения пространства перед фильтрационной пластиной, т. е. перед картоном, между плитами закладывают специальные рамы. Диатомит в сочетании с картоном обеспечивает получение вина с кристальным блеском. Такую фильтрацию чаще применяют перед розливом.

При фильтрации плодово-ягодных вин используют также тарельчатые (брикетные) фильтры. Они имеют большую производительность и дают хорошее осветление вин. Фильтрующим слоем служат брикеты, приготовленные из промытой фильтр-массы в специальных формах на особых прессах. Однако применение тарельчатых фильтров связано с определенными трудностями из-за необходимости иметь специальные установки для длительной мойки фильтр-массы перед прессованием ее в брикеты.

Для осветления вин применяют и центрифугирование, т. е. разделение неоднородных систем под действием центробежных сил. В центрифугах взвешенные частицы, как более тяжелые, располагаются у наружной стенки, а осветленная часть вина остается у центра аппарата, откуда она выводится по специальным каналам. Имеются центрифуги периодического и непрерывного действия, осадительные и фильтрующие.

Для осветления плодово-ягодного сусла используют горизонтальную центрифугу ОГШ-321-Н-5. Сусло подается во внутреннюю полость шнека. При вращении ротора твердые частицы оседают на его стенках и выгружаются шнеком из центрифуги, а осветленная жидкая фаза собирается в специальной камере.

Широкое распространение получило центрифугирование вина в тонком слое на сепараторах. В барабане сепараторов имеются специальные вставки, которые разделяют поток жидкости на ряд тонких слоев. При высокой скорости вращения барабана из тонкого слоя вина выделяются мельчайшие частицы мути.

Осветление на центрифугах происходит быстро. Однако центрифугирование имеет недостатки. Возможно аэрирование вина, что снижает качество продукции. Осветление сусла отстаиванием дает возможность пройти ферментативным и другим процессам, улучшающим качество вин, а при центрифугировании эти процессы исключаются. В виноделии успешно применяют фильтрующие центрифуги периодического действия для извлечения вина из тканевых салфеток после фильтрации.

Таблица 3 – Схемы технологической обработки и доработки виноматериалов и вин

Технологическая операция	Продолжительность, суток
Схема 1
Обработка бентонитом, или бентонитом с желатином, или бентонитом с полиакрил- амидом	1
Осветление	3 - 10
Снятие с осадка с фильтрацией	1
Итого	5 - 12
Схема 2
Обработка желтой кровяной солью	1
Обработка бентонитом, или бентонитом с желатином, или бентонитом с полиакриламидом	1
Осветление	7 - 15
Снятие с осадка с фильтрацией	1
Итого	13 - 18
Схема 3 А
Обработка ферментным препаратом	1 - 7
Обработка бентонитом в сочетании с желатином, или бентонитом с полиакриламидом	1
Осветление	3 - 11
Снятие с осадка с фильтрацией	1
Итого	6 - 19
Схема 3 Б
Обработка ферментным препаратом	1 - 7
Обработка желтой кровяной солью или тринатриевой солью (НТФ)	1
Обработка бентонитом в сочетании с желатином, или бентонитом с полиакриламидом	1
Осветление	7 - 15
Снятие с осадка с фильтрацией	1
Итого	13 - 18
Схема 4
Охлаждение до -5…-7°С, фильтрация при температуре охлаждения	1
Схема 5
Нагревание до 65-70°С (с выдержкой нагретого вина в течение 1 часа для вин, подверженных или склонных к микробным помутнениям), фильтрация после охлаждения вина до комнатной температуры	1

Для испытания виноматериалов на склонность к помутнениям вначале определяют фильтруемость. Если виноматериал оказывается нефильтрующимся, т.е. не осветляется до полной прозрачности, его обрабатывают оклейкой по схеме 1. Вид обработки и дозы оклеивающих веществ определяют пробной оклейкой. Если при обработке по схеме 1 виноматериал не осветляется, то его обрабатывают по схеме 2: вначале проводят деметаллизацию желтой кровяной солью или НТФ, а затем оклеивают бентонитом, или бентонитом совместно с желатином, или бентонитом совместно с полиакриламидом. После осветления фильтруют.

Хорошо фильтрующийся виноматериал проверяют на склонность к различным помутнениям и на наличие переоклейки. На склонность к необратимым белковым (неустойчивым к колебаниям температуры) помутнениям проверяют путем нагревания до 75°С. Если виноматериал после нагревания не помутнел, он считается стабильным к данному помутнению. Если в охлажденном после нагревания виноматериале появляется опалесценция (рассеивание света мутной средой), материал является нестойким к необратимым белковым помутнениям. Его также обрабатывают по схеме 1.

Избыток бентонита или желатина при оклейке виноматериал тоже может вызвать помутнение. Наличие переоклейки проверяют нагреванием виноматериала до 75°С с предварительным добавлением небольшого количества танина. При переоклейке в нагретом виноматериале появляется опалесценция. Для устранения переоклейки проводят обработку с подбором необходимого соотношения оклеивающих веществ.

Склонность виноматериала к обратимым коллоидным помутнениям проверяют охлаждением до -3 - -5° С и выдержкой при такой температуре в течение суток. Если охлажденный виноматериал остается прозрачным, то его считают стабильным к обратимым коллоидным помутнениям. Виноматериал, который при охлаждении мутнеет, а при нагревании до комнатной температуры осветляется, является нестойким. Его обрабатывают бентонитом в сочетании с желатином или по схеме 4.

Причиной помутнения виноматериалов и вин могут быть и ферменты, вызывающие окисление полифенолов (оксидазный касс). Чтобы предохранить такие виноматериалы от порчи, необходимо инактивировать (разрушить) фермент. Поэтому если необработанный виноматериал хорошо фильтруется даже без оклейки, но проявляет склонность к оксидазному кассу, то его подвергают термической обработке по схеме 3.

Возможна и более сложная обработка виноматериалов и вин. Если виноматериал при фильтрации не осветляется до полной прозрачности и склонен к оксидазному кассу, то его вначале обрабатывают по схеме 1, а затем по схеме 3. Не исключено, что перед оклейкой потребуется провести деметаллизацию, затем обработку оклеивающими веществами и термическую обработку.