Использование процесса отстаивания при производстве столовых вин

курсовая работа

2. Механизм протекания процесса

Для удаления из сусла, соков, виноматериалов и вин взвешенных частиц используются различные способы осветления: отстаивание, центрифугирование, фильтрование, флотация. Для интенсификации процесса осветления в ряде случаев производится обработка продуктов виноделия оклеивающими, ферментными и химическими препаратами. Для осуществления того или иного способа осветления в винодельческой промышленности используются различные типы оборудования: отстойники, сепараторы, центрифуги, фильтры, гидроциклоны, флотаторы.

Отстаивание является самым распространённым способом осветления виноматериала.

Отстаивание -- это частный случай разделения неоднородных жидких или газообразных систем в результате выделения твердых или жидких частиц под действием гравитационной силы. Применяют отстаивание при грубом разделении суспензий, эмульсий пылей. Этот способ разделения характеризуется низкой скоростью процесса. Отстаиванием не удается полностью разделить неоднородную смесь на дисперсную и дисперсионную фазы. Однако простое аппаратурное оформление процесса и низкие энергетические затраты определили широкое применение этого метода разделениям в пищевой и смежных отраслях промышленности.

При отстаивании частиц в вязкой среде основным фактором является разность плотностей среды (жидкости) и твердых частиц. Чем больше эта разница, тем быстрее протекает процесс. В том случае, когда плотности частиц и жидкости равны, разделить такие неоднородные системы отстаиванием не представляется возможным. Если плотность твердых частиц больше плотности жидкости, то сила тяжести превышает Архимедову силу, и твердые частицы опускаются на дно. В противном случае твердые частицы всплывают вверх.

Кроме того, на скорость отстаивания влияют размер частиц, их форма и концентрация, а также вязкость жидкости, снижающая скорость процесса. Для уменьшения вязкость жидкость подогревают в допускаемых технологией пределах температур.

Отстаивание проводят в аппаратах различных конструкций называемых отстойниками.

При отстаивании должны соблюдаться следующие условия: продолжительность пребывания разделяемого потока в аппарате должна быть равна или больше времени осаждения частиц; линейная скорость потока должна быть меньше скорости осаждения. При нарушении первого условия частицы не успевают выделиться и осесть в аппарате, при нарушении второго возникающие вихревые потоки взмучивают и уносят осаждающиеся частицы из отстойника.

Отстаиванию подвергается сусло после отделения его от мезги на стекателях и прессах, виноматериалы после брожения и оклейки.

Для проведения процесса отстаивания используются обычные резервуары, оснащённые соответствующей арматурой для декантирования.

Взвешенные частицы представляют собой полидисперсные системы, размеры частиц которых различны как по размерам, так и по физико-механическим свойствам, химическому составу и имеют неодинаковую скорость осаждения.

При отстаивании различают свободное, независимое осаждение различных частиц и стеснённое осаждение.

Одним из главных недостатков отстойников является их низкая производительность. Увеличить производительность можно за счёт увеличения активной площади осаждения. Это можно сделать за счёт увеличения габаритных размеров установки.

Ускорение процесса осветления сусла отстаиванием достигается путём применения различных адсорбентов и флокулянтов.

В последние годы наиболее широкое применение в практике получили бентонит, полиакриламид, полиоксиэтилен.

Обработка сусла бентонитом в дополнении к основному эффекту способствует снижению ферментативного окисления его и повышению стабильности вин к белковым помутнениям. Это объясняется тем, что основное количество белков переходят в сусло и вино из растительных тканей ягод винограда. Белки являются носителями ферментных систем, в том числе окислительных ферментов. При обработке сусла на бентоните адсорбируется азотистые вещества. Прежде всего это белки, в присутствии которых снижается адсорбция аминокислот, необходимых для размножения дрожжей в сусле. Следовательно, обработкой сусла бентонитом достигается тройной эффект: ускорение и улучшение качества отстаивания, снижается способность сусла к окислению, повышается стабильность вин к белковым помутнениям.

Обработка сусла бентонитовой суспензией является наиболее распространённым способом использования бентонита при обработке сусла и вина. Дозы обычно устанавливаются по сухому бентониту и для обработки сусла колеблются в большом диапазоне - 2 - 10 г/л. Это зависит от желаемой степени очистки сусла, от сорта и степени зрелости винограда, его физического состояния, степени повреждения гроздей болезнями и других факторов, влияющих на удельное содержание и структуру взвесей, содержащихся в сусле.

Для большей степени очистки сусла и достижения им фильтрационной зрелости при изготовлении полусладких вин применяется двукратная оклейка сусла бентонитовой суспензией. Сусло, полученное от шнековых стекателей, подвергается сульфитации и обработки бентонитом дозой 3 г/л. После отстаивания грубых взвесей в течение 6 часов сусло декантируется, охлаждается до 10 °С и повторно обрабатывается бентонитом дозой 2 г/л. После отстаивания в течение 8 - 12 часов сусло полностью очищается от взвесей и фильтруется через фильтровальный картон.

Обработка сусла сухим бентонитом в виде натурального порошка рекомендуется на основе экспериментальных исследований, проведенных на Крымском киле. Доза бентонита - 2 г/л в направляемое на отстаивание сусло, в которое предварительно введено требуемое количество сернистого ангидрида. Для сусла, полученного из винограда, повреждённого гнилью, дозу сухого бентонита следует увеличить до 3 - 4 г/л.

Применение сухого бентонита имеет преимущества по сравнению с обработкой сусла бентонитовой суспензией. Объём осадка уменьшается в 10 - 15 раз. Уменьшается влияние окисленности, вкус белых вин и соков получается более чистым.

Комбинированная обработка сусла бентонитом и полиакриламидом (ПАА) применяется с 60-х годов для ускорения формирования осадка и увеличения его плотности. Дозы ПАА для обработки сусла зависят от структуры и удельного содержания взвесей и количества вносимого бентонита. Рабочий диапазон этих доз колеблются в пределах 2 - 10 мг/л. Оптимальными пределами считаются 3 - 7 мг/л.

Делись добром ;)