ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ВИН

Для того чтобы более правильно представлять, как применяются машины и аппараты для виноделия, рассмотрим типовую технологическую схему современного предприятия по производству вин из винограда.

Схему современного предприятия по производству вин из винограда

Technological scheme of production of red wine materials
Вина делятся на белые и красные. Соответ­ственно, методы их производства в некоторых моментах отличаются. В основном эти отличия заключаются в том, что при изготовлении красного вина происходит настаивание мезги (пе­редробленной массы виноградной ягоды) в специальных емкостях в течение нескольких часов или дней для извлечения из кожицы ягод и косточек красящих и вкусовых веществ, присущих красному вину. Однако по такому способу иногда изготавливают и вина из белого винограда.

Также можно сделать вино из красного винограда без настоя на мезге. В этом случае получаются слегка розоватые вина. Конкретную схему производства, как правило, выбирает винодел предприятия.

Таким образом, можно говорить о двух тех­нологических схемах: по «белому» и по «крас­ному» способу. 
Обычно производство вина разбивается на два этапа:

  • Первичное виноделие - собственно производство вин; включает в себя приемку винограда, его переработку в целях получения виноградного шка (сусла), брожение сусла, после которого получаются виноматериалы, выдержка и обработка виноматериалов.
  • Вторичное виноделие - различные обработки виноматериалов в целях придания им стабиль­ности, розливостойкости, прозрачности; купажи­рование виноматериалов и розлив вина в тару.

Основные технологические операции производства вин

№ 
n/n
Технологический процесс Применяемое оборудование Применяемые расходные материалы Получаемый продукт Отходы производст
1 Приемка винограда, взвешивание, анализ среднего содержания сахара Пробоотборник, экспресс анализатор   Виноград  
2 Загрузка в бункер Приемный бункер со шнеком   Виноград  
3 Удаление гребней, дробление Валковая дробилка-гребнеотделитель   Мезга Гребни
4 Добавление сернистого ангидрида Сульфитодозатор в потоке   Сульфитированная мезга  
5 Настаивание на мезге (по «красному» способу) Винификатор с контролем температуры Тепло, холод Настоенная мезга  
6 Прессование Пневматический мембранный пресс   Неосветленное виноградное сусло Выжимки
7 Осветление сусла (оклейка, флотация) Флотатор в потоке Бентонит, желатин, силикагель    
8 Фильтрация сусла Диатомитовый фильтр, вакуумный фильтр Кизельгур, перлит Осветленное виноградное сусло Сухие остатки
9 Охлаждение сусла Холодильная система, теплообменник «труба в трубе»   Охлажденное сусло  
10 Брожение сусла Бродильные емкости с контролем температуры Дрожжи    
11 Снятие с дрожжей Диатомитовый фильтр, вакуумный фильтр Кизельгур, перлит Виноматериал Сухие дрожжевые остатки
12 Выдержка виноматериала Емкости для выдержи      
13 Оклейка, осветление, переливка, другие обработки Установка дозирования реагентов в потоке, диатомитовый фильтр, вакуумный фильтр, сепаратор Бентонит, желатин, силикагель и пр. реактивы Обработанный виноматериал Сухие остатки
14 Купажирование виноматериалов Купажные емкости с мешалками   Купажи для розлива  
15 Стабилизация вин, обработка холодом, отделение винного камня Установка «Kristalstop» Кристаллический винный камень (как затравка) Стабилизи­рованный виноматериал Винный камень
16 Обработка теплом (при необходимости) Пластинчатый пастеризатор Пар Пастеризованный виноматериал  
17 Фильтрация перед розливом Пластинчатый фильтр, мембранный фильтр Фильтр-картон, мембранные свечи Готовый к розливу виноматериал Отработанный фильтр-картон, мембранные свечи
18 Упаковка Линия розлива Готовый продукт


В таблице указаны основные технологические операции производства вин. 
Рассмотрим первый этап производства вин - первичное виноделие.

1. Приемка винограда

Виноград поступает на предприятие в грузовых машинах либо в специальных «лодочках», установленных на тележках. При приемке его нужно взвесить и определить среднее содержание сахара в винограде. Это связано с тем, что рас­четы с поставщиками ведутся по этим пока­зателям. Для этой цели применяется специальное оборудование, которое состоит из пробоотвый отборник проб (типа бура). Оператор берет пробы из нескольких мест. Виноградный сок поступает по шлангу в автоматический ана­лизатор, в котором в течение 20-30 сек. опре­деляется содержание сахара и, если надо, кис­лотность и рН. Эти данные сразу распечатыва­ются на накладной.

Sampler. Analyzer.

2. Дробление

Receiving hopperДалее виноград перегружается в приемный бункер из нержавеющей стали (рис. 4), откудаделитель, состоящий из загрузочного бункера, гребнеотделяющего вала, перфорированного цилиндра и привода. Гребнеотделяющий вал представляет собой вращающийся вал из не­ржавеющей стали, на котором по винтовой линии расположены бичи. Перфорированный цилиндр в процессе работы вращается с небольшой скоростью в противоположном к гребне-отделяющему валу направлении. Ягоды отделяются от гребней и, проходя через отверстия в цилиндре, попадают на валки, изготовленные из специального пластика. Передробленная мезга собирается в сборник и перекачивается винтовым насосом.

Применение дробилок такого типа позволяет производить процесс дробления виноградной ягоды более мягко, с незначительным перетиранием кожицы и косточек. Это улучшает качество сусла и уменьшает количество взвесей.

Roller type crusher

Crusher crusher

3. Прессование

При производстве вин по «белому» способу мезга из дробилки сразу подается на прессование. Для того чтобы предотвратить окисление винограда кислородом воздуха, в мезгу в потоке добавляется определенное количество раствора сернистого ангидрида (SO2). При производстве по «красному» способу мезгу вначале перекачивают в винификаторы, где происходит ее настаивание, а затем прессуют. 

На современных заводах для произ­водства тонких, качественных вин при­меняют пневматические (или вакуумные) мембранные прессы барабанного типа.

Пресс представляет собой вращающийся барабан из нержавеющей стали, внутри которого имеется гибкая мембрана из плотного клеенчатого материала (рис. 9 - 11). В стенках барабана есть сливные отверстия, через которые выходит сусло (виноградный сок). Мезга подается в пресс через осевой штуцер либо через открытые дверцы. Также через дверцы можно загружать виноград целыми гроздями, например, для производства шампанских виноматериалов.

Diagram of the operation of a membrane type drum press.

Membrane press of a drum type.

В отличие от применявшихся ранеестекателеи и прессов шнекового типа, прессы барабанного типа являются уст­ройствами периодического действия. То есть пресс работает по определенному циклу. Вначале происходит загрузка мезги. В это время пресс не вращается и выполняет функцию стекателя. Во время загрузки через сливные отверстия происходит отделение сусла-самотека - наиболее ценной фракции, идущей на приготовление марочных вин. Процесс загрузки занимает 1,5-2 часа. За это время загружается приблизительно 2-2,5 объема пресса и отделяется около 55% сусла-самотека.

После того как пресс полностью заполнен, включается воздушный компрессор, и воздух накачивается под мембрану. Мембрана, разду­ваясь, прессует виноград. Сусло отделяется через сливные отверстия. Периодически давление сбрасывается. Пресс приходит во вращение в целях ворошения мезги. Затем снова подается давление. Давление постепенно возрастает. Процесс составляет 1,5-2 часа. 
Затем пресс открывается, и выжимки раз­гружаются на шнековый, или ленточный, конвейер. Разгрузка пресса происходит в течение 20-25 минут.

Процесс работы пресса полностью автома­тизирован и управляется компьютером. Существует много программ, в соответствии с которыми происходит цикл прессования. В зависимости от сорта винограда винодел может выбрать требуемую программу. 
Общий выход сусла из таких прессов со­ставляет 70-83% в зависимости от типа вино­града. Количество взвесей - около 1,5%. 
Пневматические прессы позволяют значи­тельно улучшить качество получаемого сусла, увеличить его выход и уменьшить содержание взвесей в сусле.

4. Производство красных вин

The scheme of the vertical vinificator.Для производства красных вин применяются винификаторы вертикального и горизонтального типа периодического действия, а также установки непрерывного действия типа «Ред Хантер» на основе термовинифи-кации. Мезга после дробилки сульфитируется с помощью дозатора S02 в потоке и подается в винификатор, где происходит настаивание и первичное брожение на мезге в течение 2 - 8 дней. За это время происходит экстракция красящих и ароматических веществ.

Вертикальные винификаторы представляют собой емкость из нержа­веющей стали с рубашками для поддержания заданной температуры (рис. 12 - 13)

Внизу винификатора имеется насос, который забирает сусло и перекачивает его вверх. Вверху емкости расположено оросительное устройство, через которое сусло орошает плавающую «шапку» мезги. За счет перемешивания происходит интенсивная экстракция красящих и ароматических веществ. В это время поддерживается температура около 28-30 °С.

Для некоторых типов вин могут применяться более высокие температуры. После окончания процесса красное сусло сливается через выпускной кран, а обессуслен-ная мезга выгружается через нижний люк с по­мощью вращающейся лопасти. Сусло фильтруется и поступает на брожение. Мезга специальным шнековым транспортером подается в пресс. После прессования сусло из пресса тоже фильтруется и присоединяется к основному.

vertical-waxers-milesta

Горизонтальный винификатор представляет собой цилиндрическую емкость с коническим днищем, расположенную горизонтально на станине (рис. 14 -15). Винификатор имеет ру­башки для поддержания температуры процесса.

Винификаторы такого типа позволяют сократить время настаивания на мезге в 1,5-2 раза и улучшить качество экстракции. Кроме того, в этих устройствах можно проводить так называемую криомацерацию для белых сортов винограда. Выдержка при этом составляет около 12-24 часов при температуре 2-4 °С.
Процесс выгрузки из горизонтального винификатора аналогичен вертикальному. 

Horizontal vinification

Термовинификатор поточного типа «Ред Хантер». Для производства красных вин уско­ренным методом в потоке применяются установки термовинификации. Принцип действия заключается в следующем (рис. 16).

Мезга подается в перфорированный барабан, откуда отбирается сусло-самотек. Сусло попадает в теплообменник, где нагревается до температуры 65 °С, что необходимо для полной экстракции красящих и ароматических веществ. Мезга поступает с верху экстракционной колонны, оборудованной шнеком. Противотоком подается горячее сусло, которое обрабатывает мезгу. За счет этого контакта идет процесс расщепления ароматических и красящих комплексов. Затем смешанная с горячим суслом мезга поступает в реактор, где выдерживается в течение 1 часа. После мезга охлаждается через трубчатый теплообменник и подается на прессование. Использование оборудования «Ред Хантер» (рис. 17) дает возможность в течение часа провести полноценную экстракцию красящих и ароматических веществ при переработке винограда по «красному» способу.

Flotator

5. Осветление сусла

После прессования мезги сусло содержит взвеси, которые нужно удалить. Для этой цели применяют флотационные установки. В этих установках в поток сусла дозируются реагенты оклейки (бентонит, желатин, силикагель), после чего сусло барботируется воздухом или инертным газом (азотом). Происходит оклейка сусла в потоке. Пузырьки газа, всплывая, увлекают за собой твердые частицы и образуют шапку в виде пены. Чистое сусло сливается снизу, а взвеси отсасываются специальным устройством сверху и фильтруются на вакуумном фильтре. Флотатор (рис. 18 и 19) имеет дозирующие насосы для добавления в поток сусла реагентов оклейки, аэрационную колонну, емкость для выдержки и устройство для отсоса взвесей с помощью вакуумного насоса.
Применение флотаторов позволяет значительно ускорить осветление сусла, произвести оклейку до брожения с целью убрать из сусла ненужные белки и коллоиды, избежать накопления сусловых осадков. Весь процесс происходит в потоке, что намного увеличивает производительность. Виноматериалы, полученные после брожения оклеенного сусла, гораздо легче обрабатываются и значительно лучшего качества.

Flotator

6. Охлождение сусла, вина.

Для охлаждения сусла и вин с целью их сохранения применяются охладители типа труба-в-трубе (Рис. 20), либо холодильные системыпоточного типа непосредственного охлаждения фреоном (ультраохладители) типа «Фригоуниверсал» (FRIGOUNIVERSAL) (Рис. 21).
Первые представляют собой конструкцию, в которой одна труба помещена в другую, большего диаметра. Между трубами циркулирует хладоноситель, продукт двигается по внутренней трубе и отдает тепло хладоносителю.Охладительные установки типа «Фригоуниверсал» (ультраохладители) предназначены для охлаждения продукта в потоке. Температура продукта на выходе может быть установлена до минус 12-13° С.
Установка состоит из испарителя, компрессорной установки и электронной панели. Испаритель представляет собой теплообменник, состоящий из двух концентрических труб, изготовленных из нержавеющей стали. По внутренней трубе протекает обрабатываемая жидкость, а в межтрубное пространство (испарительную камеру) непосредственно осуществляется ввод хладагента. Внутри трубы непрерывно вращается вал со скребками для снятия образующейся наледи. Снаружи испаритель изолирован пенополиуретаном и покрыт листовой нержавеющей сталью. Компрессорная установка смонтирована сверху испарителя на одной раме.

Frigouniversal

7. Брожение вин с контролируемой температурой.

При производстве высококачественных вин очень важно правильно выдерживать температурные режимы при брожении сусла. Например, для получения лучших результатов при изготовлении белых вин температура должна поддерживаться не более 18°С. Брожение при температуре 14-15°С дает еще более качественные результаты.Известно, что во время брожения сусла выделяется тепло, которое необходимо отводить из бродильной емкости. Однако, нельзя сильно переохлаждать сусло, так как процесс брожения может в этом случае остановиться. Для получения хороших результатов применяются бродильные емкости из нержавеющей стали с рубашками, в которых циркулирует хладоноситель. В емкости устанавливается электронный термометр, и система автоматики, открывая и закрывая клапан подачи хладоносителя, поддерживает заданную температуру.
После выполнения брожения из сусла получаются виноматериалы, которые требуют дальнейших обработок.