Курсовая работа: Проектирование предприятий по производству игристых вин
- поддержание постоянного непрерывного потока вина при вторичном брожении, благодаря чему дрожжевые клетки равномерно распределяются в вине;
- проведение вторичного брожения на всем его протяжении при постоянном повышенном давлении, что приводит к накоплению большого количества диоксида углерода и формированию лучших игристых и пенистых свойств шампанского;
- быстрое охлаждение вина после вторичного брожения и выдержка его в потоке при низкой температуре;
- внесение в вино экспедиционного ликера, выдержанного в бескислородных условиях, что способствует повышению качества шампанского и дает возможность получать любую его марку на одной и той же установке.
Технологическая схема производства шампанского резервуарным способом
Обработка виноматериалов (пастеризация, 350 С)
↓
Приготовление и подготовка бродильной смеси к шампанизации (сепарация, фильтрация, выдержка 0,5 – 1 сут.)
↓
Культивирование дрожжей (5 ч, 8 – 100 С, 400 кПа)
↓
Вторичное брожение (шампанизация) вина в потоке (17 – 18 сут, 10 – 150 С,500 кПа)
↓
Обработка шампанизированного вина (биогенерация 36 ч)
↓
Охлаждение вина (-30 С)
↓
Розлив шампанского в бутылки и их укупорка (-10 С, 200 кПа)
↓
Контрольная выдержка (17 – 250 С, 5 сут.)
↓
Хранение готовой продукции (8 – 160 С)
В состав бродильной смеси, предназначенной для получения шампанского в непрерывном потоке, входят обработанные шампанские виноматериалы, резервуарный ликер и разводка дрожжей чистой культуры. Шампанские виноматериалы, поступившие на завод, обрабатывают в потоке по сортам, сульфитируют и пастеризуют. Затем в отдельные резервуары точно дозируют необходимое для деметаллизации вина количество гексациано-(II)-феррата калия, установленное на основании лабораторного анализа. Обработку ведут в резервуарах, сгруппированных в отдельные батареи, каждая из которых предназначена для приема виноматериала одного сорта. Все резервуары батареи соединяют между собой параллельно и оборудуют мешалками. После тщательного перемешивания сортовые виноматериалы в заданных количествах направляют через ротаметры в общий объединенный поток для приготовления купажа и последующей его обработки. Количество отдельных виноматериалов в составе купажа устанавливают на основании органолептической оценки, проводимой дегустационной комиссией предприятия, с учетом их химического состава и физико-химических свойств.
В объединенный поток смеси виноматериалов непрерывно дозируют растворы танина и рыбного клея. При необходимости добавляют суспензии бентонита или другого дисперсного минерала, допущенного к применению в винодельческой промышленности. Дозировки осветляющих веществ устанавливают пробными обработками, проводимыми в лабораторных условиях.
Купаж пропускают в потоке через последовательно соединенные резервуары для хорошего перемешивания, затем сепарируют, фильтруют и подвергают контрольной выдержке в потоке в течение 0,5 - 1 сут. Если после контрольной выдержки в вине появится осадок берлинской лазури, вино вторично фильтруют. Прозрачное вино направляют на биологическое обескислороживание и обогащение продуктами автолиза дрожжей.
Биологическое обескислороживание имеет большое значение для повышения качества и типичности шампанского: оно обеспечивает удаление из вина кислорода, снижение ОВ-потенциала, обогащение вина веществами обладающими восстанавливающими свойствами, а также поверхностно-активными, улучшающими букет, вкус и типичность шампанского.
После обескислороживания купаж разделяют на два параллельных потока. Один из них проходит через батарею резервуаров, где купаж выдерживают, второй направляют в емкости для накопления резерва купажа, необходимого для исключения перебоев с поступлением виноматериалов в течение 1 года. Затем купаж в случае необходимости лополнительно обескислороживают и направляют на обработку теплом. Сначала его подогревают в теплообменнике до 40 °С, используя в качестве теплоносителя нагретое вино, а затем нагревают до температуры 55—60 °С и выдерживают с целью пастеризации в течение 12—24 ч. Пастеризованную смесь охлаждают в теплообменнике потоком холодного вина, поступающего на пастеризацию, и окончательно охлаждают холодной водой до температуры 10—15 °С. Перед охлаждением в поток купажа дозировочным насосом вводят резервуарный ликер в количестве, необходимом для доведения концентрации сахара в купаже до 22 г/дм3 .
Резервуарный ликер готовят так же, как тиражный, и перед использованием в производстве выдерживают не менее 30 сут. В готовый резервуарный ликер после фильтрования рекомендуется вносить дрожжевую разводку из расчета содержания в нем клеток дрожжей не менее 15 млн/см3 .
В производстве шампанского непрерывным способом размножение дрожжей и накопление их биомассы проводят отдельно от процесса вторичного брожения, что дает возможность создавать и поддерживать наиболее благоприятные технологические условия для эффективного прохождения каждого из этих процессов.
В производстве шампанского непрерывным способом применяются специальные способы культивирования дрожжей, которые обеспечивают улучшение их функциональной деятельности и приспособление к жестким условиям среды обитания. На крупных заводах шампанских вин дрожжи культивируют в поточной, непрерывно обновляемой среде в условиях одинакового ее исходного состава и одинаковой температуры. Применяют два способа культивирования дрожжей: гомогенно-непрерывный и градиентно-непрерывный.
Готовая дрожжевая разводка при любом способе получения должна иметь достаточно большую концентрацию клеток (90— 100 млн/см3 находящихся в физиологически активном состоянии, адаптированных к высокой спиртуозности среды (11— 12 об. %), повышенной активной кислотности (рН 2,8—3,2), диоксиду серы, высокой концентрации СО2 и низким температурам (10—12 0 С). Наряду с этим дрожжевая разводка должна иметь низкий ОВ-потенциал и содержать небольшое количество продуктов анаэробного обмена дрожжей.
Шампанизацию (вторичное брожение) вина при непрерывном способе в отличие от резервуарного периодического и бутылочного проводят не в статических условиях, а в условиях потока вина, осуществляемого как в процессе брожения, так и при последующих обработках. По расходу (скорости) и режиму движения поток вина регламентируют в соответствии с технологическими требованиями и поддерживают на постоянно заданном уровне.
В поток бродильной смеси, поступающей на вторичное брожение, дозирующим насосом вводят дрожжевую разводку и повышают концентрацию дрожжевых клеток в смеси до 3—5 млн/см3 .
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.