Технологическая линия производства виноматериалов

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Виноматериалы – молодое вино, полученное в результате спиртового брожения продуктов переработки винограда непосредственно на заводе первичного виноделия и используемое в качестве основного сырья для производства разнообразного ассортимента виноградных вин. Виноматериалы различают по природе спирта, содержащегося в них, цвету, концентрации экстрактивных веществ, спирта и сахара. Выпускают два основных вида виноматериалов: виноматериалы для получения столовых вин и крепленые виноматериалы.

Виноматериалы для столовых вин содержат только спирт, полученный в результате естественного брожения на чистых культурах винных дрожжей натурального виноградного сока. Объемная доля такого спирта в вине составляет 9….14 %. По массовой доле остаточного сахара эти виноматериалы подразделяются на сухие (не более 0,3 %), до 1 %, полусухие (1,0…2,5 %) и полусладкие (3…8 %). Последние предназначены для десертных вин.

Крепленые виноматериалы наряду со спиртом естественного брожения содержат добавленный спирт-ректификат. В России установлены обязательные минимальные нормы объемной доли спирта, получаемого в результате естественного брожения: для крепких вин не менее 3 %, для десертных – не менее 1,2 %.

По цвету различают белые и красные виноматериалы. Белые виноматериалы, как правило, характеризуются светло-желто-соломенным цветом, нежным вкусом, тонким ароматом без терпкости и грубости. Красные виноматериалы существенно отличаются от белых не только по цвету, но и по химическому составу, вкусу и аромату. Характерные качества красных виноматериалов обусловлены тем, что в их сложении участвуют не только вещества виноградного сока, но и вещества в основном фенольной природы, которые содержатся в кожице и семенах.

Сырьем для получения виноматериалов является виноград, достигший технической (промышленной) зрелости, необходимых для данного типа вина содержания сахара и кислотности. Виноматериалы для столовых вин производят из винограда, содержащего 17…20 % сахара и имеющего кислотность 6…8 г/дм³. Для десертных вин требуется виноматериал, полученный из винограда, содержащего не менее 25 % сахара, кислотностью – 5…7 г/дм³. Из сортов винограда, сок которых не окрашен, приготовляют белые виноматериалы. Для производства красных виноматериалов основное значение имеет подбор сортов винограда с большим технологическим запасом красящих веществ.

Основными полуфабрикатами являются мезга – дробленый виноград и сусло – виноградный сок. Виноградная мезга представляет собой грубую суспензию, состоящую из двух резко разграниченных фаз: жидкой – сусла и твердой – кожицы и семян. Семена технически зрелого винограда достаточно твердые, а кожица упругая, благодаря чему обеспечивается хорошее дренирование всей массы мезги и создаются благоприятные условия для выделения из нее сока. Его содержание в мезге достигает 80 %, и он распределен в смеси с твердыми тканями ягод – кожицей и семенами. Качество виноматериала существенно зависит от способа извлечения сока из мезги.

Особенности производства и потребления готовой продукции. С момента сбора винограда до начала его переработки допустим промежуток времени не более 4 ч, так как вытекающий из поврежденных ягод сок легко сбраживается и закисает. Поэтому производство виноматериалов является сезонным и размещается вблизи виноградников. Винзавод первичной переработки характеризуется тем, что переработка винограда на этом заводе заканчивается получением молодого вина. За 2..3 месяца до начала сезона виноделия следующего года все вина с завода удаляют.

Производство виноматериалов связано с процессами получения виноградной мезги и сусла, брожения сусла, дображивания и осветления виноматериала.

При получении виноградной мезги ягоды раздавливают для облегчения выделения сока и повышения его выхода. После дробления ягод проницаемость их тканей резко увеличивается и диффузионные процессы ускоряются. Степень измельчения ягод выбирается в зависимости от требований, предъявляемых к химическому составу вина. При производстве вин сортов Кагор, Портвейн, Мадера применяют высокоэкстрактивные виноматериалы из ягод, подвергнутых механической обработке в центробежных дробилках. В производстве столовых вин, а также шампанских, хересных и др. применяют малоэкстрактивные виноматериалы, которые можно получить в валковых дробилках при мягком механическом режиме, полностью исключающем перетирание кожицы, а также раздавливание и измельчение гребней, из которых могут извлекаться нежелательные вещества, придающие вину грубость и неприятные привкусы.

При получении виноматериала для красных вин в отличие от белых обеспечивают хороший контакт сусла с мезгой для более полного извлечения из них красящих, дубильных и ароматических веществ. Они придают красному вину характерные для него цвета и вкусовую полноту. Для этого мезгу подвергают предварительной тепловой обработке при 55…60 °С до приобретения суслом требуемой окраски, после чего мезгу охлаждают и прессуют. Для получения ароматизированных вин типа Вермут используют виноматериалы со слабовыраженным ароматом.

При получении виноградного сусла первоначально сок выделяют из мезги способом стекания под действием силы тяжести. Это сусло, называемое суслом – самотеком, по химическому составу и технологическим свойствам представляет собой самую ценную фракцию. Выход самотечного сусла не превышает 55 % от массы перерабатываемого винограда. Увеличение выхода виноматериалов связано с интенсификацией процессов дробления винограда и выделения из мезги сусла. Для этого используют ударно-центробежные воздействия при дроблении винограда, а мезгу при отделении сусла подвергают сжатию (прессованию). В результате общий выход сусла достигает 80 % от массы винограда. Однако по сравнению с самотечным в прессовом сусле повышается содержание взвесей частиц оболочки и мякоти, дубильных веществ и металла, а также содержится меньше сахара. Прессовое сусло 1-го давления используют полностью или частично для получения марочных вин. Прессовое сусло 2-го и частично 1-го давления идет на ординарные и крепленые вина. Прессовое сусло 3-го давления, имеющее наиболее низкое качество, применяется в производстве крепких ординарных вин.

Виноградные выжимки поступают на специальную переработку для получения спирта и винно-кислотного сырья.

Получаемое сусло для выделения из него взвешенных частиц направляют на осветление. От полноты осветления сусла в значительной мере зависит качество будущего вина. В зависимости от назначения получаемого виноматериала и конкретных технологических условий применяют различные способы осветления сусла: отстаивание, центрифугирование, электрофлотация и др. Одно из основных технологических условий нормального осветления сусла – исключение забраживания, в результате жизнедеятельности паразитных микроорганизмов. Для предупреждения этого применяют сульфитацию, охлаждение сусла или комбинацию этих двух приемов. Желательные низкие дозировки SO₂ (50…75 мг/дм³) и охлаждение до 10…12 °С.

Соприкосновение твердых частиц винограда с отжатым соком и сока с воздухом должно быть по возможности минимальным, чтобы избежать окисления сока и обогащения его избытком экстрактивных веществ.

Брожение виноградного сусла. Спиртовое брожение – основной технологический процесс виноделия. Вещества, образующиеся в результате спиртового брожения, сообщают продукту характерные особенности, свойственные вкусу и букету вина. При производстве сухих виноматериалов исходный сок сбраживается полностью (весь сахар используется дрожжами), «насухо», и в готовом вине сахар практически отсутствует. Белые и красные сухие виноматериалы используют для производства марочных вин и шампанского, а также столовых вин.

Полусладкие виноматериалы получают в результате неполного сбраживания сока путем остановки брожения (охлаждением, оклейкой, пастеризацией) в момент, когда в бродящем сусле остается необходимое количество сахара (3…8 %).

Виноматериал для крепленых вин: Портвейн, Мадера, Херес, Мускат, Токай, Кагор и др. готовят путем неполного сбраживания виноградного сока из сортов, обладающих способностью к высокому накоплению сахара при созревании или к заваливанию и заизюмливанию при перезревании. Процесс брожения останавливают спиртованием, добавляя ректификационный спирт. При изготовлении десертных вин спиртование осуществляют на начальных стадиях брожения, когда в сусле остается еще довольно высокое количество сахаров. Введение повышенного количества спирта перед окончанием брожения приводит к получению крепкого вина. Введение спирта не только обусловливает требуемую крепость, но и способствует созданию необходимой устойчивости и характера готового вина.

Хересные виноматериалы получают по технологии белых столовых вин, затем его подспиртовывают до объемной доли спирта 15…16 %, выдерживают при температуре 16…20 °С под пленкой (солерой) специально выращенных хересных дрожжей. Хересные дрожжи потребляют питательные вещества вина, крепость вина снижается, а количество альдегидов, ацеталей и эфиров возрастает. В результате вино приобретает ярко выраженный специфический аромат и вкус. В нашей стране разработан метод непрерывного хересования.

При получении виноматериалов высокоэкстрактивных вин обычно применяют брожение сусла на мезге, при котором происходит не только сбраживания сахара, но и экстрагирования фенольных, азотистых и других веществ из кожицы и семян. Для интенсификации процессов экстрагирования брожения сусла на мезге проводят в открытых или закрытых резервуарах, в специальных аппаратах периодического и непрерывного действия при температуре 28…30 °С.

При производстве красных виноматериалов сброшенный виноматериал пропускают через экстрактор, содержащий свежую мезгу.

Дображивание и осветление виноматериала. После основного брожения виноматериал еще мутный и нестойкий. При дображивании продолжается алкогольное брожение и идет постепенное оседание дрожжевых клеток. Происходит образование кристаллов винной кислоты. При выпадении кристаллов в осадок к их поверхности прилипают твердообразные частицы взвеси. В результате этих процессов виноматериал осветляется, улучшается его вкус и повышается стойкость. Однако вышеуказанные преобразования являются лишь первой стадией созревания вина. Полученные виноматериалы еще незрелое молодое вино, которое требует дальнейшей обработки и выдержки.

Различают необработанные и обработанные виноматериалы. Обработанным называют виноматериал, приготовленный по установленным технологическим схемам, прошедшим технологическую обработку и выдержку. Виноматериал в принципе должен быть пригоден для фасования в бутылки (после отдыха и фильтрации) и реализации в качестве столового вина.

Стадии технологического процесса. Производство виноматериалов включает следующие основные стадии и операции:

– приемку, контроль качества и транспортирование винограда;

– дробление винограда и отделение гребней;

– отделение сусла-самотека и прессования сусла;

– осветление и очистку сусла;

– брожение сусла;

– брожение и осветление виноматериала;

– фасование, хранение и транспортирование виноматериалов виноматериала.

Характеристика комплексов оборудования. Начальный комплекс оборудования линии включает бункера-питатели, валковые или ударно-центробежные дробилки-гребнеотделители, сульфитодозировочные установки. Этот комплекс обеспечивает переработку винограда в стерилизованную мезгу.

Ведущий комплекс оборудования линии состоит из камерных или шнековых стекателей и прессов периодического или непрерывного действия. В стекателях под действием гравитации из мезги выделяется сусло-самотек, а прессы из остатков мезги отжимают прессовую фракцию сусла.

Каждую из полученных фракций сусла перерабатывают в сухой или крепленый виноматериал при помощи одинаковых комплексов оборудования. В такой комплекс входят сульфитодозировочные установки, отстойники, бродильные аппараты, спиртодозаторы и резервуары для хранения виноматериалов. Применяют металлические, железобетонные или деревянные резервуары вместимостью от 15 до 270 м³.

На рис. 2.14. изображена машинно-аппаратурная схема линии производства белых виноматериалов.

Устройство и принцип действия линии. Виноград доставляется специальным автотранспортом 1. После точного учета количества поступившего винограда и инспекции его качества по сортовому и химическому составу виноград шнековым питателем 2 подается в дробилки-гребнеотделители 3, в которых одновременно с раздавливанием ягод винограда отделяются гребни.

Отделенные гребни, выходящие из дробилки, подают конвейером на весы, а затем на шнековый пресс для извлечения гребневого сусла.

Ягоды винограда разрушают дробилкой-гребнеотделителем валкового типа 3, работающей в режиме, исключающем сильное измельчение кожицы и гребней. Раздавленный виноград (мезгу) подают мезгонасосом 4 на стекатель 6 для выделения из нее сусла-самотека. В процессе транспортирования мезгу и сусло стерилизуют с помощью сульфитаторов 5. Сусло-самотек отбирают на стекателях, обеспечивающих быстрое отделение сусла и достаточно высокое его качество для белых столовых вин. Сусло-самотек направляют в сборники 8, а стекающую мезгу отжимают на шнековых прессах 7. Прессовые фракции сусла поступают в соответствующие сборники 8. Для получения белых столовых вин используют только сусло-самотек, отбираемое в количестве не более 60 дал из 1 т винограда. Сусло, получаемое на шнековых прессах 7, идет на приготовление ординарных крепленых виноматериалов.

Сусло-самотек и прессовое сусло осветляется в осветлителях 11 непрерывного действия. В осветлители сусло подается из сборников 8 и насосом 9 через сульфитатор 5 и специальный аппарат 10, в котором оно обрабатывается бентонитом для ускорения процесса осветления.

После введения чистой культуры дрожжей осветленное сусло-самотек подается в установку непрерывного брожения 12, представляющую собой систему резервуаров, соединенных между собой. В основу работы установки заложен принцип создания перепадов избыточного давления за счет выделения при брожении диоксида углерода, воздействующего на находящиеся внутри резервуара сусло и способствующего перетекания его из одного резервуара в другой по переливным трубам. Во время брожения поддерживают оптимальную температуру (14…18 °С) сусла, контролируют его подачу в головные резервуары бродильных аппаратов и обеспечивают его постоянный расход. Содержание остаточного сахара на выходе из последнего резервуара бродильной установки 12 для сухих столовых виноматериалов составляет 1…3 %. Такой виноматериал направляют в емкости 13 для дображивания и осветления.

После полного прекращения брожения молодое вино снимают с дрожжей (первая переливка), сульфитируют из расчета 25…30 мг/дм³ и направляют в емкости 14 для выдержки и хранения. Вторую переливку проводят обычно через 1…1,5 мес после снятия с дрожжей также с введением 25…30 г/дм³ SO₂. В процессе хранения емкости систематически доливают не реже 1 раза в неделю, чтобы в них не было газовых камер и поверхность вина не соприкасалась с воздухом.

Аналогичным образом устроен и работает комплекс оборудования для обработки прессовой фракции сусла. Но на определенной стадии незавершенного брожения это сусло спиртуется в спиртодозаторах 15. Из прессового сусла получают крепленые виноматериалы путем приостановки естественного процесса брожения при добавлении в виноматериал спирта-ректификата.

Транспортирование виноматериалов на предприятиях вторичного виноделия осуществляют в железнодорожных или автомобильных цистернах вместимостью от 7 до 28 м³ либо в деревянных бочках.