Проектирование предприятий по производству игристых вин (стр. 4 из 10)
Расход потока бродильной смеси устанавливают с таким расчетом, чтобы за весь период вторичного брожения сбраживалось не менее 18 г сахара в 1 дм3 вина. Вторичное брожение проводят в течение I7 сут при температуре 10 - 15 °С, избыточном давлении около 500 кПа и коэффициенте потока К = 0,00245 Последний характеризует интенсивность (производительность) процесса непрерывной шампанизации.
Такие условия обеспечивают достаточно глубокое прохождение биохимических и физико-химических процессов, формирующих типичные качества шампанского.
В процессе непрерывной шампанизации с помощью средств автоматики контролируют и регулируют ход вторичного брожения. Содержание сахара в бродящей смеси и физиологическое состояние дрожжей определяют не реже 1 раза в 30 сут., а на выходе из бродильного аппарата и в биогенераторе — еженедельно. Расходы бродильной смеси и дрожжевой разводки, а также давление контролируют ежечасно.
Вторичное брожение в потоке ведут практически до полного сбраживания сахара, т. е. в режиме, при котором из бродильного аппарата выходит вино марки «брют». При сбраживании на брют улучшаются условия для автолиза дрожжей и накопления в вине полезных продуктов.
Для шампанизации вина в потоке используют установки различного типа: батарейные, одноемкостные многокамерные с насадкой.
В линии непрерывной шампанизации резервуарных соединены винопроводами и вспомогательными коммуникациями. Недостаток установок батарейного типа состоит в том, что они не обеспечивают оптимальный режим потока для наиболее эффективного протекания процесса шампанизации.
Вино, прошедшее вторичное брожение, подвергают дальнейшей обработке, при которой протекают биохимические процессы, способствующие накоплению веществ, улучшающих вкус, букет и типичность шампанского.
После вторичного брожения вино пропускают в потоке через биогенераторы, в которых оно обогащается биологически активными веществами дрожжевых клеток. Биогенератор представляет собой вертикальный цилиндрический резервуар с насадкой, на поверхности которой находится большое количество дрожжевых клеток. В биогенераторе вино контактирует с дрожжами не менее 36 ч.
После прохождения через биогенераторы вино объединяют в общий поток и направляют в теплообменник-охладитель, в котором оно охлаждается до температуры минус 3 — минус 4 °С. Охлаждение проводят быстро, в течение нескольких минут, чтобы исключить выпадение винного камня в готовом шампанском.
Охлажденное шампанское направляют в термосы-резервуары для выдержки в условиях низкой температуры. Термосы-резервуары имеют насадку и термоизоляцию, обеспечивающую поддержание температуры вина на постоянном уровне. В процессе выдержки вино обрабатывают холодом, в результате чего оно становится более стабильным, освобождается от значительного количества дрожжей и веществ, выпадающих в осадок при воздействии холода. Охлажденное шампанское выдерживают в потоке не менее 24 ч.
После выдержки в термосах-резервуарах в вино вводят экспедиционный ликер в количестве, необходимом для обеспечения требуемого содержания сахара в выпускаемой марке шампанского.
Экспедиционный ликер готовят так же, как при бутылочном способе производства шампанского. Точное дозирование экспедиционного ликера и равномерное распределение его в массе шампанского достигают с помощью специальных устройств.
После внесения экспедиционного ликера шампанское фильтруют или осветляют другими способами до полной товарной прозрачности. Фильтрование проводят на специальных фильтрах в условиях повышенного давления и низкой температуры. В процессе фильтрования температура шампанского должна быть не выше 3 °С, а давление — не ниже 350 кПа.
Осветленное шампанское поступает в приемные резервуары, в которых его выдерживают не менее 6 ч при постоянной низкой температуре, а затем подают на розлив в бутылки. Чтобы исключить выделение из шампанского диоксида углерода, в приемных резервуарах поддерживают постоянное давление путем подачи СО2 из баллонов.
Бутылки перед розливом желательно охлаждать до температуры минус 1— минус 2°С во избежание вспенивания вина и потерь диоксида углерода. Непосредственно перед заполнением из бутылок удаляют воздух путем вакуумирования или другим способом. Розлив проводят по уровню в мягком динамическом режиме, приближающемся к ламинарному. При таком режиме розлива исключается дешампанизация вина, в шампанское попадает минимальное количество воздуха, уменьшаются потери вина и диоксида углерода. В процессе розлива температура вина в бачке разливочной машины должна быть не выше 1 °С, а давление — не ниже 200 кПа.
После розлива шампанского и укупорки бутылок они по партиям поступают на контрольную выдержку, которую проводят при температуре 17—25 °С не менее 5 сут. В процессе выдержки каждую партию шампанского подвергают химико-микробиологическому анализу и органолептической оценке.
После выдержки проводят бракераж на качество укупорки, отсутствие помутнений и посторонних включений.
Контрольная выдержка трудоемкая операция, требующая больших площадей. Она может быть заменена термической обработкой бутылок с шампанским в специальных камерах. При шампанизации вина в условиях сверхвысокой концентрации дрожжей, когда гарантируется достаточно высокая стабильность шампанского, контрольную выдержку не проводят.
В настоящее время многие заводы шампанских вин применяют способ шампанизации вина в условиях сверхвысокой концентрации дрожжей, разработанный Н.Г. Саришнили с сотрудниками. По этому способу технологический процесс протекает следующим образом. Обработанный купаж, содержащий резервуарный ликер, охлаждают в теплообменнике до температуры 6— 7 0С фильтруют и подают насосом-дозатором на шампанизацию в аппараты с насадкой. В первый аппарат бродильная смесь поступает сверху, выводится снизу, а во второй — наоборот. Такая схема потока создает наиболее благоприятные условия для распределения дрожжевых клеток на поверхности насадки и в массе вина.
В первом аппарате проходит преимущественно процесс вторичного брожения, во втором — вино обогащается биологическими и поверхностно-активными веществами дрожжевых клеток. Вторичное брожение проводят при температуре 10—12 °С, обеспечивая содержание сахара в вине на выходе из первого бродильного резервуара не более 0,6 г/100 см3 и из второго — 0,3 г/100 см3.
Шампанизируемое вино из второго аппарата поступает на выдержку в батарею резервуаров. Затем его охлаждают в теплообменнике до температуры минус 3— минус 4 °С и выдерживают при этой температуре в течение 24 ч в аппаратах, заполненных насадкой. После выдержки в вино добавляют экспедиционный ликер для доведения содержания сахара в шампанском до требуемых параметров. Полученное шампанское направляют в приемные термосы-резервуары и затем на розлив в бутылки. Для улучшения качества и повышения стабильности готового шампанского оно может быть обработано теплом при температуре 45—50 °С в течение 1,5—2 ч.
При шампанизации вина непрерывным способом в условиях сверхвысокой концентрации иммобилизованных клеток дрожжей, по данным Н.Г. Саришнили и Е.Н. Сторчевого, интенсифицируются биохимические превращения и восстановительные реакции благодаря контакту вина с большим количеством дрожжей, находящихся в различном физиологическом состоянии. Насадка в аппаратах непрерывной шампанизации обеспечивает равномерность потока и способствует дифференцированному распределению дрожжевых клеток в соответствии с их физиологической активностью. В результате условия проведения процесса шампанизации приближаются к условиям основных периодов бутылочного способа производства шампанского при значительном сокращении их продолжительности [1].
1.5 Подбор технологического оборудования
Аппаратурная схема установки для шампанизации вина в непрерывном потоке показана на рисунке 1.
Рисунок 1 - Аппаратурная схема установки для шампанизации вина в непрерывном потоке
Процесс проводится в потоке, проходящем с одной и той же скоростью через систему бродильных аппаратов при постоянном избыточном давлении. В начале потока в бродильную смесь, содержащую резервуарный ликер, непрерывно вводится дрожжевая разводка, а в конце – экспедиционный ликер.
Схема включает в себя пять основных частей, соединенных в единую систему с помощью соответствующих стационарных трубопроводов:
- загрузочную часть, оборудованную вертикально установленным напорным резервуаром 4;
- бродильную батарею 7, состоящую из отдельных резервуаров, соединенных по принципу сообщающих сосудов;
- дрожжевой аппарат из трех резервуаров 6;
- приемную часть, состоящую из двух термос-резервуаров 2, теплообменников 1 и 8 и ликерного резервуара 3;
- систему автоматических контрольно-измерительных и регулирующих приборов.
Бродильная смесь, содержащая 5% сахара, после деаэрации биологическим способом, обработки теплом в резервуаре 5 и фильтрации непрерывно поступает из напорного резервуара самотеком в первые бродильные резервуары батареи.
Освобожденный резервуар после того, как давление в нем снизится до барометрического, вновь заполняется.
В пусковой период бродильные аппараты последовательно по резервуарам, начиная с последних, загружают резервуарной смесью обычного состава с дрожжами. Загрузку ведут через 3 – 4 дня с таким расчетом, чтобы к началу брожения в первых резервуарах шампанизируемое вино по кондициям отвечало требованиям, предъявляемым к готовому шампанскому. Машинно-аппаратурная схема по производству шампанского представлена на плакате ВТЗ. 01. 01. 000.
Подбор оборудования ведем исходя из характеристик ведущего оборудования, которым является разливочный аппарат с производительностью 600 бут/час.