книги из ГПНТБ / Гагарин, М. А. Оборудование заводов шампанских вин

ВВЕДЕНИЕ

Шампанское — игристое вино, естественно насыщенное углекислым газом, обладающее высокими игристыми и пенистыми свойствами, которые определяются содержанием в нем свобод­ ной и связанной углекислоты и специфическим тоном в букете

и вкусе.

Для приготовления Советского шампанского используют, как правило, белые виноматериалы, вырабатываемые из сортов ви­ нограда Рислинг, Сильванер, Алиготе, группы Пино и др. с кондициями: спирт 10—12% об., сахар до 0,2%, титруемая кис-^ лотность 6—10 г/л, летучая кислотность 0,8—1,2 г/л; содержа­ ние катионов тяжелых металлов 20 мг/л.

Шампанские виноматериалы должны иметь светло-соломен­ ный цвет с зеленоватым оттенком. Допускается лишь розовый оттенок в виноматериалах, вырабатываемых из красных сортов винограда по белому способу; аромат должен быть чистым, сор­ товым, без посторонних запахов, вкус — гармоничным, тонким без привкуса.

Оценку качества виноматериалов производят по 10-балльной системе, причем пригодными для выработки шампанского счи­ таются те виноматериалы, которые оценены не ниже 7,8 балла.

По органолептическим показателям (прозрачность, цвет, бу­ кет, игристые и пенистые свойства) Советское шампанское долж­ но быть прозрачным, без осадка и посторонних включений, свет­ ло-соломенным с оттенком от зеленоватого до золотистого, гар­ моничным, с развитым тонким букетом и вкусом, при наливе в бокал — обильно и долго пениться и выделять пузырьки углекис­ лоты.

Кондиционное готовое шампанское должно содержать 10,5— 12,5% об. спирта при титруемой кислотности (в пересчете на винную) 6,0—8,5 г/л и летучей кислотности (в .пересчете на ук­ сусную) не более 1,0 г/л, содержание общего сернистого ангид­ рида в нем должно быть не более 200 мг/л, железа — не свыше 1,0 мг/л. Давление углекислоты в бутылке с готовым продуктом

3

Существует несколько методов шампанизации вина: буты­ лочный (классический), периодический резервуарный, непре­ рывный резервуарный.

Бутылочный метод производства шампанского, существую­ щий более 360 лет, продолжителен, трудоемок, не поддается ав­ томатизации и механизации, производительность труда при шампанизации п бутылках низкая, зато качество получаемого

.шампанского высокое.

Более совершенным методом с точки зрения техники и техно­ логии является периодический резервуарный метод шампаниза­ ции. При этом методе брожение акратофорной смеси проводят в резервуарах системы А. М. Фролова-Багреева в течение 24 су­ ток, после чего шампанизированное вино охлаждают до ми­ нус 2 — минус 5° С, фильтруют и разливают в бутылки.

Продукция, выработанная этим способом, по своим органо­ лептическим свойствам уступает бутылочной.

Непрерывный резервуарный метод шампанизации, основан­ ный на современных научных представлениях в области биохи­ мии, позволяет значительно повысить производительность обору­ дования, облегчает автоматизацию и механизацию процесса, да­ ет возможность значительно улучшить качество получаемой про­ дукции по сравнению с периодическим методом.

За последние годы производство шампанских и игристых вин претерпело значительные изменения, упрочилась материальнотехническая база, разработаны и внедрены новые технологиче­ ские процессы, созданы опытно-экспериментальные заводы, ла­ боратории, предприятия оснащаются высокопроизводительным оборудованием; не только основные, но и ряд вспомогательных операций в начале и .конце технологического процесса (обработ­ ка виноматериалов, биологическое обескислороживание, культи­ вирование дрожжей, выдержка резервуарного и экспедиционно­ го ликеров) переведены на поток.

Планом развития народного хозяйства СССР выпуск Совет­ ского шампанского к 197'5 г. предусматривается довести до 140 млн. бутылок в год. Связанный с этим значительный рост производственных мощностей требует внедрения нового и об­ новления существующего технологического оборудования. Ре­ шение этой задачи предусматривается осуществить как за счет создания новых образцов отечественного высокопроизводитель­ ного оборудования, так и за счет закупки наиболее совершен­ ного комплектного оборудования за рубежом.

В. книге приводятся конструкции, принцип действия, основ­ ные технические данные этого оборудования, что поможет ра­ бочим, мастерам и наладчикам правильно и квалифицированно его обслуживать. . . . .

4’

Г л а в а I. АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА СОВЕТСКОГО ШАМПАНСКОГО НЕПРЕРЫВНЫМ МЕТОДОМ И КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА

Аппаратурно-технологическая схема производства Советско­ го шампанского непрерывным методом в потоке приведена на рис. 1.

По этой схеме киноматериал из автоцистерны насосом через сульфитодозатор и теплообменник направляют в группу цистерн 5, соединенных между собой параллельно. Каждая из этих ци­ стерн предназначена для приемки одного из пяти (не менее) видов виноматериала из винограда сортов Рислинг, Сильванер, Алиготе, Каберне и группы Пино. Сернистый ангидрид исполь­ зуется в данном .случае «сак антисептическое и |Прюти®оок№слительное средство. При наличии в виноматериале жизнеспособ­ ных молочнокислых, уксуснокислых или других бактерий его подвергают пастеризации.

В каждом из пяти приемных резервуаров проводят обработ­ ку сортового виноматериала желтой 'Кровяной солью, которую вводят периодически в определенном количестве.

По истечении срока обработки в приемных резервуарах вит номатериал направляют через ротаметры 6 на купажирование и оклейку. С помощью ротаметров отмеряется необходимое ко­ личество виноматериала для составления купажа.

Сортовой виноматериал по трубопроводу, который объеди­ няет приемные резервуары 5, насосом 9 направляется в резер­ вуары 10. В этот же трубопровод из резервуара 7 дозируется в купаж танин, а из резервуара 8 — рьгбий .клей.

Первые резервуары 10 оборудованы станционарными переме­ шивающими устройствами с пропеллерными мешалками. Резер­ вуары объединены в два самостоятельных блока по два резерву­ ара в каждом с тем, чтобы при работе одного можно было удалять осадок из другого.

После купажирования и оклейки виноматериал насосом 9 из резервуаров 10 направляют в сепаратор 11, затем на фильтр-

5

пресс 12. Отфильтрованный купаж собирается в резервуарах 13, мз которых поступает в теплообменник 14.

После выдержки купаж охлаждается до 11 —12°С, так как при своем движении по аппаратам и резервуарам он приобрета­ ет температуру помещения, которая обычно равна 18—20 °С. Повышение температуры может повлечь за собой ухудшение качества.

Поскольку купажирование вызывает некоторое кислотопонижение сортовых виноматериалов, то в купаж добавляют расчет­

ное количество лимонной кислоты.

Охлажденный купаж насосом подают в резервуар 17 для биологического обескислороживания. Для этого перед поступле­

ние высоты к диаметру 4:1) целиком заполненные полиэтилено­ вой (предпочтительно), керамической, фарфоровой насадкой или кольцами Рашита. Обычно в качестве насадки на производ­ стве используют (бракованные пробки .со срезанной шляпкой из полиэтилена высокого давления.

Обескислороженный купаж при выходе нз, резервуара 17 де­ лится на два потока. Поток, равный производительности устано­ вок шампанизации, направляется на термообработку и далее — на шампанизацию. Поток, составляющий необходимый резерв для последующей работы установок шампанизации в течение года, направляется в систему последовательно соединенных между собой резервуаров 18, в которых купаж выдерживается в потоке.

Выдержка в потоке является последней операцией, произво­ димой в цехе 'виноматериалов, ,все последующие операции от­

носятся к операциям цеха шампанизации. Цикл обработки купа­ жа составляет 18 суток.

Купаж, термически обработанный в пастеризаторе 19 при температуре 65°С, направляется в термоизолированный резер­ вуар 20 для выдержки в течение 24 ч'при температуре пастери­ зации, После этого в купаж дозируется резервуарный ликер для доведения содержания сахара до 2,2%. Далее купаж посту­ пает в охладитель, где охлаждается до 10—42°'С и, пройдя фильтр, насосом-дозатором 23 через расходомер нагнетается в бродильные резервуары 48 батареи шампанизации.

Перед поступлением на шампанизацию в купаж дозируют дрожжевую разводку из расчета 3'—5 млн. дрожжевых кле­ ток в 1 мл.

Шампанизация — это насыщение сухого вниоматерпала угле­ кислотой, выделяющейся при вторичном брожении смеси купа­ жа, ликера и дрожжевой разводки в герметически закрытых ре­ зервуарах.

7

Шампанизацию проводят в бродильной батарее, состоящей обычно из семи амраФОфоров емкостью :по -5,. 7, il.O или • '16 м3. Процесс шампанизации длится 17 суток при температуре 10— 12°С и определяется коэффициентом потока К, равным 0,245-,. ' который установлен опытным путем

К — • ЮО. 'Л

где Vt — количество бродильной смеси и дрожжей, поступающее в первый бродильный резервуар в час, дал;

Vi — общая емкость бродильной батареи, дал.

После шампанизации- вино-из всех батарей (от их числа за­ висит мощность завода) объединенным потоком направляете»

в биогенераторы 46, заполненные насадкой из полиэтиленовых пробак. В качестве бпогенераторов обычно используют бродиль­ ные акратофоры.

При биогенерацпн дрожжи в первом резервуаре полностьюиспользуют остаточный сахар, а во втором — при отсутствии са­ хара в бескислородных условиях и при высокой концентрациидрожжей шампанизированное вино обогащается активными ве­ ществами дрожжевых клеток — аминокислотами, ферментами, витаминами. Затем оно охлаждается в кожухотрубном теплооб­ меннике до —-3-;— 5° С и направляется .в термос-резервуары.

В термос-резервуарах вино подвергается длительной обра­ ботке холодом, после этого его пропускают в потоке через изобаронзотермические фильтры, которые задерживают не только механические примеси, но и оставшиеся дрожжевые клетки.

Из фильтров вино поступает в приемные резервуары на хра­ нение перед розливом. В эти резервуары дозируют различное количество экспедиционного ликера, определяющее кондиции го­ тового продукта.

Готовое шампанское из приемных резервуаров направляете» на розлив в бутылки.

Кроме основного технологического процесса — шампанизации, при производстве ишмпапского производят ряд вспомогательных операций: культивирование дрожжей, приготовление резервуар­ ного и экспедиционного ликеров, операции по подготовке тарьп к мойке, розливу, оформление готовой продукции, операции на складе контрольной выдержки.

Культивирование дрожжей, как и все другие технологическиеоперации, осуществляется в потоке.

Дрожжевая разводка должна содержатьвозможно больше работоспособных дрожжевых клеток (-60—90 млн./мл.), посколь­ ку их жизнедеятельность должна продолжаться в полностью

обескислороженной бродильной смеси (при сбраживании ее на

8

брют). Прн этом дрожжевые клетки работают на пределе своих физиологических возможностей в анаэробных (бескислородных)! условиях. Поэтому при приготовлении дрожжевой разводки не­ обходимо учитывать специфичность этих условий.

Установка для культивированиядрожжей состоит из голов­ ного расходного резервуара 41 и двух батарей по четыре фер­ ментера в каждой; узла подачи воздуха; регуляторов скоростш потока и температуры питательной среды; фильтров питательной: среды; трубопроводов, подводящих профильтрованный воздух, через ротаметры: трубопровода для культуральной, жидкости,, соединяющего ферментеры; трубопровода, отводящего избыток, воздуха и углекислоту через гидравлические затворы; а также электропривода мешалок.

(Питательная среда (обработанный купаж), в которой уже имеется расчетное количество резервуарного ликера, насосомдозатором 23 подается на фильтр «Радиум» 47, затем — в голов­ ной ферментер, а из него двумя параллельными потоками на­ правляется в ферментеры 43, которые соединены, между собой как сообщающиеся сосуды.

В головном резервуаре происходит активное размножение дрожжей.

Чистую культуру дрожжей (Штейнберг 92, Кахури 7, Мо­ сковская) вводят в головной ферментер в момент пуска всей установки. В каждый резервуар при активном перемешивании дозируется профильтрованный воздух из расчета 0,7 м3/ч.

Все ферментеры батареи, кроме последних, оборудованы барботажными и перемешивающими устройствами. Охлажда­ ются ферментеры водой по принципу противотока. В последних, (четвертых) ферментерах температура культуральной жидко­ сти поддерживается не выше температуры шампанизированно­ го вина в последнем резервуаре бродильной линии.

Поток дрожжевой разводки из последних ферментеров на­ правляется в резервуары для осуществления биологического обескислороживания купажа и шампанизации.

Резервуарный и экспедиционный ликеры готовят из купажа,. используемого для шампанизации, сахара-песка, коньячного

спирта, выдержанного не менее пяти лет, лимонной и аскорби­ новой кислот (по 50 мг/л).

Экспедиционный ликер должен содержать 11,0—11,5% об., спирта, 70—80% сахара при титруемой кислотности 7—8 г/л. До использования в производстве его выдерживают не менее трех месяцев.

Резервуарный ликер должен содержать 9—>11 % об. спирта,- 50—70% сахара при титруемой кислотности 7—8 г/л. Его вы­ держивают не менее одного месяца. Резервуарный ликер

отличается от экспедиционного тем, что в него дополнительно недобавляют коньячный спирт.

9-