книги из ГПНТБ / Технология поточной обработки виноматериалов

Ост&точное железо, мг/л

42

вин путем комплексной обработки ЖКС, бентонитом и ПАА. Исходное вино имело pH 2,9.

Для получения нужной концентрации железа в вино вводили водный раствор соли F e S 0 4. Исследования прово­ дили при концентрации железа до 100 мг/л.

Количество исходного железа по формам определяли сразу, а также через одни-двое суток после введения сер­ нокислого железа.

Бентонит (аскангель) вводили в количестве 2 г/л вина, ПАА — 3 мг]л. Обработанные вина фильтровали тут же после обработки и через 3 часа.

Данные опытов показывают, что в результате комплекс­ ной обработки вина ЖКС, бентонитом и ПАА реакция между ЖКС и железом происходит быстро, независимо от исходной концентрации железа. В вине, профильтрованном тут же после обработки, не обнаружены ЖКС и берлин­ ская лазурь. При других повышенных значениях pH ско­ рость реакции замедляется в связи с уменьшением скоро­ сти распада комплексов.

Влияние различных форм железа на скорость реакции его с ЖКС. Известно, что железо в вине может находиться в форме двух- и трехвалентных катионов, а также в связан­ ном виде с многоосновными органическими кислотами: щавелевой, лимонной, винной. Большая часть наших ис­ следований была посвящена выяснению влияния форм же­ леза на скорость взаимодействия железа с ЖКС в услови­ ях обработки сухих вин бентонитом и ПАА.

Для создания нужных концентраций в вино вводили двухвалентное железо F e S 0 4 и трехвалентное Fe2(S04)3, а также различные комплексные соединения железа.

Влияние катионных форм железа. Опыты проводили на белом столовом вине с содержанием железа 30 мг/л, pH— 2,82, общей сернистой кислоты 180,9 мг/л. В вино вводили отдельно 1%-ные растворы F e S 0 4 и Fe2(S 0 4)3 для повы­ шения концентрации железа до 40, 60, 80 и 100 мг/л.

Результаты исследований показали: независимо от кон­ центрации катионных форм железа при обработке вина ЖКС, бентонитом и ПАА реакция между железом и ЖКС происходит быстро и полностью. При этом избыток ЖКС не обнаруживается.

Влияние комплексных форм железа. В опытах были ис­ пользованы виннокислое, лимоннокислое, фосфорнокислое, щавелевокислое и другие соединения, имеющие различные константы нестойкости.

Для повышения содержания комплексных соединений

43

в вино вводили непосредственно щавелевокислое железо или трилон Б и раздельно трехвалентное железо и кисло­ ты — щавелевую, лимонную, винную, фосфорную.

Обработанные вина фильтровали в следующие сроки: сразу после обработки, через 3 часа, через сутки после об­ работки. В фильтрате определяли избыток берлинской ла­ зури и наличие ЖКС, а также содержание железа (общее,

Как видно из таблицы 5, при повышенных концентра­ циях комплексного железа реакция образования берлин­ ской лазури несколько замедляется, о чем свидетельству­ ет наличие в начальный период избытка ЖКС в фильтра­ тах. Однако через 3 часа сравнительно нестойкий винно­ кислый комплекс железа (константа нестойкости 3,2-10-8) диссоциируется практически полностью и образуется проч­ ный комплекс железистоцианистого железа, т. е. берлин­

циях в вине комплексных соединений железа с фосфорной кислотой вступление железа в реакцию с ЖКС замедля­ ется. Об этом свидетельствует наличие избытка ЖКС в

цию с ЖКС. Условия проведения опыта аналогичны преды­ дущим. Результаты исследований приведены в таблице 8.

Из таблицы 8 видно, что железо, связанное в комплекс­ ное соединение с щавелевой кислотой (К„ест. 6,3-10-21), очень медленно вступает в реакцию с ЖКС. После обра­ ботки вино содержит еще значительное количество непро­ реагировавшего железа и избыток ЖКС (особенно при высоких исходных концентрациях комплексных соедине­ ний железа). Продолжительное время обработки непри­ емлемо для поточной схемы деметаллизации вин на лини­ ях высокой производительности.

44

Т а б л и ц а 5

Влияние виннокислого комплекса железа на скорость вступления его в реакцию с ЖКС

Влияние лимоннокислого комплекса железа на скорость вступления его в реакцию с ЖКС

Влияние фосфорнокислого комплекса железа на скорость вступления его в реакцию с ЖКС

Т а б л и ц а 8

Влияние щавелевокислого комплекса железа на скорость вступления его в реакцию с ЖКС

Взаимодействие железа с ЖКС при различных темпе­ ратурах. Для проверки влияния температурного режима на скорость вступления железа, содержащегося в вине, в реакцию с ЖКС проведен ряд опытов. Концентрация же­ леза в опытном вине была 40 и 100 мг/л, pH вина — 2,9. Выяснено, что железо в катионной форме быстро вступает в реакцию с ЖКС и что избыток ЖКС отсутствует в фильт­

вина (при содержании кислорода от 0,5 до 11,4 мг/л) на остаточное содержание железа при комплексной обработ­ ке вина ЖКС, бентонитом и ПАА.

Опыты проводили на белом столовом вине, содержа­

С увеличением концентрации в вине кислорода и пере­ кисей железо удаляется в больших количествах.

Приведенная схема реакций между ЖКС и трех- и двухвалентным железом дает наглядное представление о том, что при аэрации, когда превалирует трехвалентное же­ лезо, расходуется желтой кровяной соли меньше, чем при обработке вина, имеющего высокую концентрацию двух­ валентного железа, при прочих равных условиях.

4Fe3 + 3K,Fe (CN), -> Fe* [Fe (CN)„]8,

на 1 г Fe3 расходуется 5,65 г ЖКС.

Fea + KiFe(CN)e ^ K 2Fe[Fe(CN )0],

на 1 г Fe2 расходуется 7,54 г ЖКС.

47

Следовательно, при одинаковых начальных концентра­ циях в винах ЖКС и железа (но при разных соотношений ях между трехвалентным и двухвалентным железом) боль­ ше железа удаляется из аэрированного вина.

Влияние pH на скорость взаимодействия железа с ЖКС. О влиянии pH на скорость деметаллизации вин при помо­ щи ЖКС написано немало работ. Однако не было данных для условий поточных схем обработки вина ЖКС, полиак­

чениях pH обработка вин ЖКС в сочетании с ПАА и бен­ тонитом не всегда способствует удалению железа из вина за короткий срок. Для деметаллизации таких вин в пото­ ке требуются другие способы. Анализ данных исследова­ ний способа деметаллизации сухих вин желтой кровяной солыо в сочетании с полиакриламидом и бентонитом пока­ зывает, что в одних винах скорость реакций между ЖКС и металлами протекает быстро — в срок, обусловленный режимами обработки вин на поточных узлах и линиях, а в других — труднообрабатываемых винах — ЖКС не ус­ певает полностью вступить в реакцию с металлами за ко­ роткий срок.

Для выявления труднообрабатываемых вин сначала в пробе определяют железо по формам (катионное, комп­ лексное), затем пробу делят на несколько частей. Одну часть обрабатывают полной дозой ЖКС — по инструкции. Вторую часть обрабатывают, например, из расчета 75% общей требуемой дозы ЖКС, третью — из расчета 60%, четвертую — 40% и т. д. В каждой пробе вина после фильтрации определяют избыток ЖКС, берлинскую ла­ зурь и оставшееся железо по формам. Фильтрацию произ­ водят в сроки, лимитированные поточной обработкой. Пов­ торной оклейкой уточняют дозу ЖКС, которая может вступить в реакцию с железом.

Если после фильтрации остаточное железо в вине не­ высокое, но его наличие при испытании вызывает касс или может во время хранения вина привести к проявлению металлического касса, вводят различные разрешенные Минздравом СССР комплексообразователи.

Продолжительность обработки пробы вина в лаборато­ рии не должна отличаться от продолжительности обработ­ ки вина в производственных условиях на поточных узлах и

48

Т а б л и ц а 10

Влияние величины pH на содержание остаточного железа

49