3.7. Перемещение сусла и мезги

На предприятиях для внутризаводской транспортировки сусла и виноматериалов, спирта и осадков применяются насосы различной конструкции. Все эти материалы содержат органические кислоты, то есть являются агрессивной средой по отношению к металлам. Поэтому все детали насосов должны быть изготовлены из нейтральных материалов (нержавеющая сталь).

Основные требования, предъявляемые к насосам: герметичность, предотвращение аэрации, равномерная подача продуктов, простота и безопасность обслуживания. Для перемещения сусла и виноматериалов применяются поршневые и центробежные насосы. Для перемещения мезги и густых осадков - винтовые насосы.

3.8. Осветление сусла

Сусло, полученное любым из способов, то есть стеканием или прессованием, содержит много взвешенных частиц и их количество зависит от способа получения этого сусла.

Осветление сусла предназначено для удаления из него взвешенных частиц (обрывки гребней, мякоти, семян). При осветлении выводятся микроорганизмы, которые попали в сусло при переработке винограда. Вместе с твердыми частями выводится часть ферментных систем, адсорбированных на твердых частях. От степени осветления сусла зависит в значительной степени качество будущего вина. Степень осветления влияет на ход брожения, его интенсивность и образование вторичных и побочных продуктов брожения, которые участвуют в формировании букета и вкуса вина. Виноматериалы, полученные из хорошо осветленного сусла, имеют более гармоничный вкус, развитый аромат, лучше и легче осветляются после брожения или спиртования. Содержание взвесей в сусле перед брожением должно колебаться от 2 до 5%.

В зависимости от назначения сусла, от технической оснащенности предприятия осветление сусла проводится следующими способами:

- отстаиванием (седиментацией);

- центрифугированием;

- флотацией;

- фильтрованием.

Осветление отстаиванием

Это наиболее распространенный способ осветления. Длительность отстаивания зависит от содержания взвесей в сусле, от условий производства, от температуры окружающей среды и от ряда других факторов. Осветление сусла отстаиванием основано на способности дисперсных систем разделяться на составные части в поле действия гравитационных сил. При этом в осадок выделяются взвешенные частицы, содержащиеся в сусле, микроорганизмы и ферментные системы сусла, нерастворимые комплексы, образовавшиеся в период отстаивания при взаимодействии компонентов сусла между собой.

Ход и направленность процессов в сусле при осветлении во многом определяют качество будущего вина. Процессы, начавшиеся в мезге, а затем и продолжающиеся в сусле могут быть разделены на 3 группы:

- физические;

- биохимические;

- химические.

К физическим процессам относится прежде всего осаждение

(седиментация) взвешенных частиц, то есть гравитационное разделение твердой и жидкой фазы. Скорость оседания взвешенных частиц зависит от сопротивления жидкой фазы, от размеров взвешенных частиц, от физических свойств суспензиис;

При осветлении сусла происходит не только механическое отделение взвесей, но и изменение состояния коллоидных систем сусла. Осаждению взвесей препятствуют защитные коллоиды сусла. Для ускорения осветления сусла отстаиванием применяют адсорбенты на основе двуокиси кремния. Это бентонит, кремнезем, препарат АК, гидрослюда, циолит и др. минералы., которые попадая в сусло адсорбируют ряд соединений сусла, часть микроорганизмов и переводят их в осадок.

Осветление отстаиванием без применения сорбентов и флокулянтов длится от 14 до 24 часов, с применением сорбентов сокращается 10 - 14 часов, а с использованием флокулянтов до 4 – 6 часов.

Билхимические процессы – это процессы с участием ферментных систем сусла.

Наибольшее значение имеют окислительные процессы, интенсивность их протекания зависит от содержания в среде кислорода. В присутствии растворенного в сусле кислорода под действием фермента полифенолоксидазы идет окисление полифенолов, которые окисляются до хинонов, а хиноны окисляются с образованием продуктов конденсации, которые затем выпадают в осадок. При этом изменяется окраска сусла , она становится коричнево – бурой.

Кроме окислительных ферментов в сусле содержатся гидролитические, которые катализируют расщепление высокомолекулярных соединений, то есть в результате их действия изменяется химический состав сусла за счет накопления в среде продуктов гидролиза высокомолекулярных соединений. Под действием протеолитических ферментных систем гидролизуются белковые соединения, снижается содержание белков, накапливаются продукты их гидролиза в т.ч. аминокислоты. Под действием пектолитических ферментных систем идет гидролиз пектиновых веществ через промежуточные продукты вплоть до уроновых кислот.

Скорость протекания биохимических реакций в среде зависит от наличия и активности ферментных систем, от наличия кислорода воздуха в среде. Наличие ферментных систем зависит от сорта винограда, активность ферментных систем зависит от условий среды, в первую очередь от температуры (оптимальная 40°С ), содержания диоксида серы и др.

Химические процессы - это реакции взаимодействия компонентов сусла между собой, либо с продуктами гидролиза высокомолекулярных соединений.

После отстаивания сусла изменяется его цвет, прозрачность, химический состав. Все процессы, проходящие при осветлении, называются созреванием сусла. При созревании имеет место изменение ряда характеристик сусла. На длительность отстаивания и на процессы созревания большое влияние оказывает состояние винограда, поступающего на переработку. При переработке винограда, пораженного гнилью и плесенью, сусло получается с большим содержанием окислительных ферментов, в результате чего окислительные процессы в сусле могут зайти далеко и полученные виноматериалы приобретают порок «оксидазный касс».

Одним из основных условий хорошего осветления сусла является предохранение его от забраживания дрожжами, перешедшими в сусло с поверхности винограда. Предотвратить забраживание и снизить активность окислительных ферментов при переработке больного винограда можно охлаждением сусла перед отстаиванием, либо введением сернистого ангидрида, который является антисептиком и антиоксидантом. Чаще всего применяется комбинация этих двух способов

Осветление сусла отстаиванием можно проводить периодическим

способом и в потоке. Чаще всего применяют периодический способ, т.е. осветление в отдельных резервуарах. Вместимость резервуара для отстаивания подбирают так, чтобы он заполнялся суслом в течении 2 – 3 часов.

В последние годы разработан и внедрен в производство

аппарат ВУД – 0 для осветления сусла в потоке. В этом случае скорость продвижения сусла вверх должна быть ниже скорости оседания взвешенных частиц.

Осветление сусла центрифугированием

Этот способ является перспективным и основным направлением в разработке поточных технологий переработки винограда. В центрифугах разделение суспензии на жидкую и твердую фазы происходит в поле действия центробежных сил.

Центрифугирование обеспечивает отделение более крупных взвесей и практически совсем не затрагивает коллоидные системы сусла.

Осветление сусла флотацией

Предложен этот способ в ФРГ, производительность этой установки 2,5 тыс.дал./ч. Сусло подают в специальный резервуар, куда вводят раствор флокулянта. Сок насыщается инертным газом (азотом), газ поднимается вверх в виде мелких пузырьков, которые захватывают частицы мути . Образовавшийся на поверхности слой мути снимается специальными скребками. Так как расход азота довольно большой, то этот способ неэкономичен.

В России был предложен прибор для осветления сусла электрофлотацией. Способ основывается на обработке слоя сусла пузырьками водорода, которые образуются в результате электролиза воды, содержащейся в сусле, под действием электрического тока (20 – 30 В). В этом случае взвешенные частицы пузырьками водорода поднимаются вверх и отводятся из аппарата скребками.

Осветление фильтрованием

Применяется очень редко. В этом случае используют рамные фильтр – прессы применяющиеся в сахарной промышленности. В качестве фильтровальной перегородки служит ткань. Недостатком фильтрования служит громоздкость оборудования и трудоемкость.