Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и наук РФ

«Казанский Государственный Технологический Университет»

Высшая школа экономики

Курсовой проект по дисциплине

«Технология пищевых производств»

Тема:

«Технология изготовления белых виноматериалов»

Руководитель проекта:

Сидоров Ю.Д.

Студентка:

заочное отделение

Шипаева И.В.

Казань 2010

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Характеристика готового продукта

1.2 Характеристики исходного сырья

1.3 Технология изготовления готовой продукции. Машинно-аппаратная схема линии производства белых виноматериалов

2. Расчет материального баланса на единицу продукции

Заключение

Список использованных источников

Введение

Виноградарство и виноделие - древнейшие направления деятельности человека. Винодельческая промышленность - одна из ведущих отраслей пищевой индустрии. В Древней Греции и Древнем Риме виноделие фактически было основной сельскохозяйственной отраслью. Уже в те времена технология изготовления вина достигла такой степени совершенства, что прошедшие тысячелетия мало ее изменили.

Вина получают по передовой технологии - в непрерывном потоке. В настоящее время проводится работа по расширению ассортимента и улучшению качества столовых и марочных вин, повышению уровня механизации, созданию заводов - автоматов, разрабатываются и внедряются схемы комплексной переработки винограда, предусматривающие полное использование ценных веществ сырья и отходов производства.

Виноградное вино - напиток, полученный в результате спиртового брожения виноградного сока. При получении виноградного вина не разрешается добавлять какие - либо вещества, кроме предусмотренных Основными правилами производства виноградных вин и действующими стандартами. Поэтому натуральные виноградные вина имеют естественный химический состав, обладают диетическими и лечебными свойствами.

Характеризуя значимость вина для здоровья человека, основатель античной медицины Асклепиад отмечал, что едва ли могущество богов равняется силе пользы, приносимой вином. Врачевание вином вместе с латинской культурой проникло и в страны Европы. Медицина и фармакопея рассматривают вино как алкогольный, гигиенически здоровый напиток, обладающий лечебными свойствами (чаще в смеси с растительными препаратами) и другими положительными качествами.

Актуальность настоящей работы обусловлена необходимостью внедрения новых прогрессивных технологий, основанных на интенсификации производственных процессов, повышении качества и пищевой ценности вырабатываемой продукции, снижении потерь и затрат сырья.

Основной целью данного курсового проекта является совершенствование технологии изготовления белых виноматериалов высокого качества в условиях малого предприятия на основе безотходной технологии.

В соответствии с поставленной целью выдвигаются следующие задачи:

- Представить характеристику готового продукта, сырья, используемого для его производства и методы их технохимического контроля;

- Рассмотреть теоретические основы производства белых виноматериалов;

- Разработать технологию изготовления белых виноматериалов;

- Выбрать машинно-аппаратурную схему производства;

- Предложить технологическую схему производства;

- Провести расчет материального баланса;

- Произвести выбор основного оборудования и дать его описание.

Внедрение данного проекта позволит обеспечить выпуск белых виноматериалов с высокими органолептическими показателями.

1. Технологическая часть

1.1 Характеристика готового продукта

По принятой в настоящее время классификации все вина делятся на два типа (табл. 1.1.): тихие вина и вина, содержащие СО₂. Типы вин различаются по химическому составу, органолептическим свойствам и технологии получения.

Таблица 1.1. - Классификация вин

Тип вина	Содержание
	Спирта, об. %	Сахаров, г/100 см3
Тихие вина Столовые вина: Сухие Полусухие Полусладкие Специальные (кахетинское, херес столовый, эчмиадзинское) Крепленые вина: Крепкие специального типа (херес, портвейн, мадера, марсала) Десертные (полусладкие, сладкие, ликерные) Ароматизированные вина (крепкие, десертные)	9...14 9...12 9...12 10,5...16 17...20 12...17 16...18	До 0,3 До 2,5 До 8,0 До 0,3 1,5...12,0 5,0...35,0 6,0...16,0
Вина, содержащие СО2 Советское шампанское (брют, сухое, полусухое, полусладкое, сладкое) Игристые вина (белые, розовые, красные, мускатные) Газированные и шипучие вина	10,5...12,5 9,0...13,5 9,0...12,0	0,3...10,0 6,0...12,0 3,0...8,0

Столовые вина представляют собой напитки, полученные в результате брожения свежего виноградного сока без добавления спирта. При производстве сухих столовых вин исходный сок сбраживается полностью, «насухо» (весь сахар используется дрожжами), и в готовом вине сахар практически отсутствует. Полусладкие столовые вина получают в результате неполного сбраживания сока путем остановки брожения (охлаждением, оклейкой, пастеризацией) в момент, когда в бродящем сусле остается необходимое количество сахара (3...8%). Полусладкие столовые вина получают путем купажа (смешивания) сухих виноматериалов и концентрированного виноградного сусла. По цвету различают белые, розовые и красные столовые вина.

Крепленые вина получают путем неполного сбраживания виноградного сока и остановки брожения добавлением ректификованного спирта.

Мадера - крепкое вино со специфическими органолептическими свойствами, приобретенными в результате окислительных процессов, протекающих в ходе обработки виноматериалов нагреванием с доступом воздуха (процесс мадеризации) или с дозированием кислорода в герметических резервуарах.

Родина мадеры - принадлежащий Португалии остров Мадейра. Там в 1421 г. впервые посадили сорта Вердельо, Мальвазия, Серсиаль, Тинто и др. Благоприятный климат и почвы вулканического происхождения способствовали выращиванию винограда, из которого можно было готовить оригинальное крепкое, почти сухое, но высокоэкстрактивное вино, впоследствии названное мадерой. В технологии ее изготовления всегда было принято выставлять бочки с вином на солнце для созревания. В ХУШ в. было замечено, что местные крепкие вина особенно быстро старели, приобретая новые вкусовые качества, во время плавания в трюмах парусных кораблей к берегам Индии и другим местам колониальной торговли, в тропических широтах. Созреванию вина способствовали высокая температура и морская качка, обогащающая вино кислородом. Так возникла главная особенность технологии мадеры - тепловая обработка в бочках в условиях окисления.

В России в 1900... 1903 гг. в Крыму начали производить мадеру двух типов - крепкую с объемной долей спирта 19... 19,5% об. и массовой концентрацией сахара 3...6 г/дм3 и сухую - 18% об. спирта и 1,5 г/дм3 сахара. Их получают из винограда сортов Аль-бильо, Вердельо, Воскеат, Кокур белый, Серсиаль, Тербаш и Шабаш. В последнее время используют также сорта Белый круглый, Клерет, Мальвазия, Нарма, Ркацители и др.

Специальный технологический прием мадеризация - это выдержка виноматериалов в неполных бочках в солнечной камере (оранжерее) или в тепловых камерах для вин типа мадера. Помимо факторов температуры и времени, процессы мадеризации лимитируются также поступлением кислорода и содержанием фенольных веществ. При отсутствии кислорода прекращаются окислительные процессы с глубоким разрушением и преобразованием многих веществ вина. Эти процессы протекают нормально только при наличии в вине фенольных веществ, являющихся переносчиками кислорода и (по теории основателя школы биохимиков академика А. Н. Баха) обеспечивающих протекание окислительных процессов с разрушением некоторых соединений. При созревании мадеры изменяются цвет, букет и вкус вина, происходит превращение органических кислот, углеводов, азотистых и пектиновых веществ, а также окисление спирта до альдегидов, образование ацеталей и сложных эфиров.

Марсала - оригинальное крепкое, экстрактивное, но не слишком сладкое вино. Цвет темно-янтарный с кирпично-коричневыми тонами. Это как бы переходный вариант между белыми и красными винами. Обладает сильным приятным букетом и жгучим, чуть смолистым вкусом. В марсале любого возраста есть тона портвейна, при средних годах выдержки она напоминает мадеру, старая марсала сравнима с хересом долгих лет выдержки. Родина вина - остров Сицилия. Итальянцы считают это сладкое превосходное экстрактивное вино лучшей жемчужиной в винодельческом "ожерелье" своей страны. Готовят марсалу из сортов Катарратто (белый и красный), Грилло (белый) и Инзолия (красный). Основной виноматериал получают путем настаивания сусла на мезге с частичным брожением и добавлением 2...4% уваренного сусла (бекмеса).

Марсалу вырабатывают в небольших объемах в Молдавии, России, Туркменистане из сортов Алиготе, Кара узюм, Мерло, Ркацители, Тербаш, Фетяска белая и др.

Портвейн - крепкое вино со специфическими, типичными Для напитка этого типа органолептическими свойствами, возникающими в ходе тепловой обработки крепких виноматериалов, проводимой для их созревания и улучшения качества (процесс портвейнизации). Родина портвейна - Португалия (г. Порту). Его производят в четко ограниченном районе по специальной технологии из высокосахаристых местных сортов винограда. Особенность технологии состоит в том, что сначала портвейн готовят, как обычное вино, но затем процесс ферментации искусственно останавливают, добавляя спирт. Таким образом, в портвейне остается виноградный сахар (другого, как и иных посторонних добавок, там быть и не может), а незавершенность ферментации придает вину ту непередаваемо сложную гамму вкуса, которой он всегда славится.

Традиционные белые портвейны во многих странах вырабатывают из винограда сортов Алиготе, Альбильо, Воскеат, Кокур белый, Мцване кахетинский, Нарма, Мальвазия, Ркацители, Семильон, Сильванер, Совиньон, Хихви, а красные портвейны - из сортов Алеатико, Альварельо, Бастардо магарачский, Каберне-Совиньон, Красностоп золотовский, Матраса, Мерло, Морастель, Мурведр, Рубиновый Магарача, Саперави, Тавквери, Турига, Хиндогны и Цимлянский черный.

В России вина типа портвейн начали вырабатывать с 1890 г. в Крыму по инициативе Л. С. Голицына, А. Е. Саломона и А. П. Сербуленко.

Отечественная технология производства вина типа портвейн включает переработку винограда с гребнеотделением, брожение сусла на мезге, отделение и спиртование бродящего сусла очищенным спиртом-ректификатом, купаж, тепловую обработку крепленых виноматериалов для ускорения их созревания, стабилизацию против помутнений, выдержку (для марочных) в течение 3 лет при температуре 15...20 °С, фасование и реализацию. Процесс портвейнизации обусловлен двумя основными факторами - температурой и продолжительностью, а также сложными химическими и биохимическими превращениями при умеренном нагреве вина без доступа кислорода. В реакции взаимодействия, помимо окисления отдельных компонентов, вступают фенольные и азотистые вещества, спирты, кислоты и альдегиды. Из Сахаров и аминокислот образуются темноокрашенные вещества - меланоидины. Освобождаются связанные альдегиды и образуются новые альдегиды и эфиры, создающие букет портвейна.

В России производят портвейн самого высокого качества, не уступающий многим зарубежным прототипам. К лучшим из них можно отнести портвейн Красная гроздь, Дербент, Кизляр, Терек и др. Выпускают также высококачественные и типичные портвейны без выдержки из ценных европейских сортов винограда по технологии ускоренного созревания.

Херес - белое виноградное вино со специфическими органолептическими свойствами, формирующимися при пленочном, глубинном, глубиннопленочном и беспленочном способах хересования (вторичное сбраживание сухого виноматериала под пленкой хересных дрожжей для вин типа херес).

Происхождение этого оригинального вина и его название связаны с городом Херес-де-ла-Фронтера в южной области Андалусия (Испания). Всемирную известность оно приобрело в средние века в связи с развитием мореплавания и торговли с Англией, Францией, Индией, а затем с Америкой, Россией и другими странами.

Рецепт этого несравненного, божественного напитка, как утверждают знатоки и виноделы, восходит к XII в. до н.э. История производства хереса с его горьковатым ореховым привкусом и своеобразным букетом содержит множество тайн и легенд. Секреты его приготовления не были известны никому, кроме самих виноделов, вплоть до начала XX в. Оказалось, что тайна хересного "колдовства" заключалась в использовании специальной расы и штамма дрожжей - хересной пленки.

Классический испанский метод получения хереса состоит в многолетней выдержке хересных виноматериалов в неполных бочках под хересной пленкой, из-под которой дважды в год отбирают 1/3 вина и заменяют вином из другой партии, перемещая вино от молодого к более выдержанному (старому).

В Испании лучшие марки старого хереса относятся к самым изысканным и дорогим винам в мире, поистине считаются винным чемпионом долголетия. В испанской коллекции вин хранится херес, полученный из винограда урожая 1494 г.

Промышленное изготовление хереса в России было освоено в 1945-1948 гг. в Крыму, а производственные опыты и научные поиски, предшествовавшие его получению, были начаты в 1908 г. А.М. Фроловым-Багреевым. По технологии херес отличается от других типов вин тем, что его специфичные особенности формируются под воздействием хересных дрожжей при доступе воздуха.

Хересование - это процесс образования вина под пленкой хересных рас дрожжей. На поверхности вина в неполных бочках разрастается пленка, благодаря которой вино приобретает особые букет и вкус. Вначале возникают отдельные небольшие "островки", постепенно разрастаясь, они создают сплошную морщинистую пленку розово-палевого цвета. Со временем пленка приобретает темно-серый цвет и постепенно опускается на дно емкости. Оптимальная температура для развития хересной пленки 16... 18 °С. Основными процессами при созревании вина под хересной пленкой являются окислительно-восстановительные и автолитические.

В разных странах херес готовят из сортов винограда Алиготе, Альбильо, Баян ширей, Белый круглый, Вердельо, Гарс Левелю, Кокур белый, группы Пино (белый, серый, черный), Паломино, Педро крымский, Педро Хименес, Пухляковский, Ркацители, Рислинг, Серсиаль, Сильванер, Совиньон, Траминер розовый, Фетяска, Фурминт и др. К этому уникальному и необыкновенному типу вина, которое невозможно спутать ни с каким другим, в России можно отнести херес Донской, Тарки Тау (Дагестан) и др. Херес считается "королем" аперитивов благодаря специфическому букету и сильным тонизирующим свойствам. Признанный русский винодел и дегустатор Н. Н. Простосердов справедливо отмечал: "Кто озабочен, кто устал, пусть выпьет хереса бокал - он побежит огнем по жилам и сердце вновь - объято пылом...".

Ароматизированные вина - это напитки, получаемые купажированием виноградных виноматериалов, ректификованного спирта, настоев ароматических трав, цветов и кореньев растений.

Ароматизированные вина изготавливают с использованием экстракта различных частей растений или их дистиллятов, а также сахара-песка или сахара-рафинада. Среди современных вин этого типа наибольшее распространение получили вермуты (от нем. Vermut - полынь горькая) - вина, ароматизированные настоями смесей растительных ингредиентов, из которых одни сообщают им характерный аромат, другие - горьковатый вкус.

Промышленное производство вермута было основано в 1786 г. в Италии, этому способствовали наличие мускатных сортов винограда и близость альпийских лугов, растения которых нашли широкое применение в приготовлении разнообразных напитков. Позже ароматизированные вина, в том числе и вермуты, стали выпускать также в Англии, Аргентине, Болгарии, Венгрии, России, США, Франции и других государствах. Во Франции преобладает широко известный под названием Мартини сухой вермут полынно-хинного типа. Он светлее сладкого, имеет сильно выраженную горечь во вкусе. В состав вермута кроме вина входят спиртовые настои (экстракты) из различных частей пряно-ароматических растений, этиловый спирт, сахароза и реже - сахарный колер. Вермут включают в состав коктейлей, некоторых кондитерских изделий, употребляют в качестве аперитива.

В России вермуты выпускают с 1947г. Наибольшую известность получили десертный вермут Ставропольского края Горный цветок, изготовляемый в совхозе Машук, и крепкий вермут Экстра (белый и красный). Ароматизированные вина готовят по специальным технологическим инструкциям. Их производство базируется только на высококачественном здоровом виноградном вине и необходимом наборе конкретных ингредиентов. На основе виноградных вин получают вермуты двух типов - крепкий и десертный и трех видов - белый, розовый и красный. Для ароматизации вин предприятия винодельческой промышленности берут уже готовые смеси компонентов, которые специальные хозяйства вырабатывают из местного и привозного растительного сырья.

Для приготовления купажа вермута используют обесцвеченный сухой виноматериал в необходимом количестве, спирт-ректификат, раствор сахарозы в вине и экстракт ингредиентов. Чтобы придать красному вермуту темно-янтарный оттенок, в купаж добавляют колер, уваривая в котлах свекловичный сахар при температуре 200...250 °С. Для приготовления экстракта, состоящего из 20...40 ингредиентов, употребляют травянистые части, кору и корни, цветки и почки как культурных, так и дикорастущих растений (аир, береза, валериана, ваниль, гвоздика, душица обыкновенная, зверобой, золотой корень, золототысячник, зубровка, имбирь, котовник лимонный, кардамон, кориандр, цветки липы, мелисса лекарственная, мята, полынь, ромашка, сафлор, чабрец и др.).

В нашей стране расширяется ассортимент ароматизированных вин благодаря созданию новых типов и марок. Для этого исследуют пряноароматические, эфиромасличные и лекарственные растения и пищевкусовые добавки к виноградным винам. Они усиливают и облагораживают их аромат, сообщают им особый приятный вкус, повышают биологическую ценность и стабильность к помутнениям, придают тонизирующие и лечебно-профилактические свойства.

Вина, насыщенные СО₂, подразделяются на насыщенные СО₂ естественным путем при брожении в герметических сосудах под давлением (игристые, шампанские) и искусственно насыщенные СО₂ способом сатурации (шипучие вина).

Технология производства шампанского все время совершенствуется, а процесс созревания вина постоянно форсируется благодаря внедрению результатов научных достижений. Так, на многих предприятиях России успешно применяют штамм ВКПМ У-712 (известный ранее как штамм 39), а также используют штаммы дрожжей, принципиально отличающиеся от существующих, для выработки высококачественного шампанского, обладающего развитым букетом. В отраслевой лаборатории технологии игристых вин ВНИИ ПБиВП же были выведены и запатентованы дрожжи-"киллеры" для сбраживания тех виноматериалов, брожение которых на других дрожжах протекает менее эффективно, а также для обеспечения полного выбраживания восстановленного концентрата виноградного сока и виноматериалов. Использование модернизированной технологической схемы производства шампанского и игристых вин дает возможность при необходимости переходить от непрерывного процесса шампанизации к полунепрерывному, при этом качество выпускаемой продукции не снижается.

Вина выпускают сортовые и купажные. Сортовые вина получают преимущественно из одного сорта винограда (примеси других сортов не должны превышать 15%). Купажные вина готовят из нескольких сортов винограда.

В зависимости от качества виноградные вина делят на ординарные, марочные и коллекционные. Ординарными называются вина, выпускаемые без выдержки, но не ранее чем через 3 месяца после переработки винограда. Марочные вина - высококачественные, выдержанные в течение 1,5...4 лет (в зависимости от типа) вина, полученные из лучших сортов винограда в определенных винодельческих районах. Наилучшие по качеству марочные вина, которые дополнительно выдерживаются в бутылках не менее 3 лет, называют коллекционными.

1.2 Характеристики исходного сырья

Для получения высококачественного виноградного вина используют зрелый, здоровый, свежий или завяленный виноград определенных сортов. Каждый сорт винограда обладает присущими только ему свойствами. Определенный сорт винограда предназначен для производства соответствующих вин. Так, для получения десертных вин используют сахаристые сорта винограда (Пино серый, Фурминт). Из мускатных сортов винограда изготавливают вина со специфичным сильным ароматом. Для получения столовых вин используют такие сорта, как Рислинг, Алиготе, Каберне, Саперави, Ркацители и др.

Химический состав ягод винограда, оказывающий значительное влияние на качество получаемого вина, зависит от сорта винограда, почвенно-климатических условий его выращивания и агротехники возделывания. Для приготовления натурального белого сухого ординарного обработанного виноматериала виноград собирают при сахарности не менее 17g/dm³ и титруемой кислотностью 6-8 г/дм³ .

На качество вина существенное влияние оказывает участие отдельных частей виноградной грозди в технологическом процессе. Гроздь винограда состоит из ягод и гребня. Сок винограда содержит 10...30% сахаров (глюкоза, фруктоза, сахароза); 0,5...1,7% органических кислот (винная, яблочная и др.); 0,1...0,9% белковых веществ; 0,1...0,3% пектиновых веществ; 0,1...0,5% минеральных веществ; витамины С, В₁, В₂, РР; ароматические вещества и др. Ягода винограда занимает 93...97% массы грозди и состоит из кожицы, мякоти, семян. Кожица составляет 9...11% массы виноградной ягоды. Она состоит из клетчатки, органических кислот, а также красящих и дубильных веществ. Кроме того, клетки кожицы, соприкасающиеся с мякотью, содержат ароматические вещества, обуславливающие специфический аромат сока винограда. Мякоть, составляющая 85...90% массы ягоды, содержит основную часть важнейших химических веществ (сахара, кислоты, азотистые вещества, микро- и макроэлементы, эфирные масла и др.). В семена, на долю которых приходится около 3% массы виноградной ягоды, наряду с клетчаткой входят дубильные вещества, масло, ванилин и смолистые вещества.

Гребни, занимающие 3...7% массы грозди, содержат в основном дубильные вещества и влияют на качество вина, придавая ему терпкий вкус. При длительном контакте гребней с соком вино приобретает неприятный вкус.

Виноград собирают в период технической (промышленной) зрелости при достижении им необходимого для получения данного типа вина содержания сахаров и кислот. Для получения столовых вин виноград собирают при содержании в нем сахара 17...20% и кислотности 6..8 г/л, а для производства десертных вин при содержании сахара не менее 25% и кислотности 5...7 г/л.

1.3 Технология изготовления готовой продукции. Машинно-аппаратная схема линии производства белых виноматериалов.

Виноматериалы получают в результате спиртового брожения продуктов первичной переработки винограда.

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

- Приемка, контроль качества, хранение и транспортировка винограда;

- Дробление винограда и отделение гребней;

- Отделение сусла - самотека и прессового сусла;

- Отстой, осветление и очистка сусла;

- Спиртовое брожение сусла;

- Осветление, очистка, переливка виноматериала со снятием дрожжевых осадков;

- Хранение и транспортировка виноматериалов.

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.

Рис. 1.1. Машинно-аппаратурная схема линии производства белых виноматериалов

Устройство и принцип действия машинно-аппаратурной схемы линии для производства белых виноматериалов (рис. 1.1.). Виноград доставляется специальным автотранспортом 1 и шнековым питателем 2 подается в дробилки - гребнеотделители 3, в которых одновременно с раздавливанием ягод винограда отделяются гребни. Раздавленный виноград (мезга) насосом 4 перекачивается в стекатель 6 для отделения сусла - самотека.

Из стекателя мезга направляется в пресс 14, после ее обработки получают прессовое сусло.

Стерилизацию мезги и сусла обеспечивают путем насыщения их сернистым ангидридом при помощи сульфитаторов 5.

Сусло - самотек и прессовое сусло очищаются в осветлителях 10 непрерывного действия. В осветлители сусло подается из сборников 7 насосами 8 через специальные аппараты 9, в которых оно обрабатывается бентонитом для ускорения процесса осветления. После введения чистой культуры дрожжей осветленное сусло самотек подается в установку непрерывного брожения 11, представляющую собой систему резервуаров, соединенных между собой. В основу работы установки заложен принцип создания перепадов избыточного давления за счет выделяющегося при брожении диоксида углерода, воздействующего на находящееся внутри резервуара сусло и способствующего перетеканию его из одного резервуара в другой по переливным трубам. Во время брожения поддерживается оптимальная температура (14...18 °С) сусла.

По завершении процесса брожения виноматериал осветляется в емкостях 12 и направляется на хранение в резервуар 13.

Аналогичным образом устроен и работает комплекс оборудования для обработки прессовой фракции сусла. Но при производстве крепленых виноматериалов частично сбраженное сусло спиртуется в спиротдозаторах 15.

Готовый виноматериал по органолептическим показателям представляет собой:



Наименование показателя	Характеристика
Прозрачность	Прозрачный, без осадков и посторонних включений
Цвет	От светло-соломенного до золотистого
Аромат	Соответствует сортам винограда, из которых выработан виноматериал, без посторонних запахов
Вкус	Свежий, гармоничный, без посторонних привкусов

По физико-химическим показателям

Наименование показателя	Показатель
Объемная доля этилового спирта	10-12
Массовая концентрация сахаров, г/100 см3	0,3
Массовая концентрация титруемых кислот в пересчете на винную кислоту, г/дм3	6±2
Массовая концентрация летучих кислот в пересчете на уксусную кислоту, г/дм3	До 1,2
Массовая концентрация приведенного экстракта, г/дм3	15

В современном виноделии применяют три основных способа брожения сусла: стационарный, доливной и непрерывный.

При окончании брожения и осветления полученное молодое вино снимают с дрожжевого осадка и направляют на выдержку или специальную обработку.

Приготовление вина связано с жизнедеятельностью дрожжей, их развитием и обменом веществ. Одним из основных факторов, ограничивающих рост дрожжей, является концентрация этилового спирта. При этом ведется в анаэробных условиях, а одним из важнейших факторов является температура. Она зависит от количества выделяющейся при брожении теплоты, от потерь теплоты за счет теплоотдачи через стенки резервуаров и от температуры окружающего воздуха. Так, время, необходимое для полного выбраживания сахара при 20...22 °С, составляет в среднем 5...6 сут., при 14...18 °С - 9...10 сут.

Стационарный способ брожения сусла состоит в том, что определенный объем сусла сбраживается с начала до конца в одном резервуаре.

Доливной способ брожения сусла отличается тем, что процесс идет не в постоянном объеме исходного сусла, а при периодических доливах новых его порций. В этих условиях бродящая среда периодически пополняется питательными веществами, концентрация продуктов брожения уменьшается, и температура бродящего сусла понижается. Такой способ обеспечивает возможность проведения процесса в крупных резервуарах без принудительного охлаждения.

Способ непрерывного брожения сусла основан на ведении процесса в условиях регламентированного потока бродящего сусла. Для осуществления этого процесса применяют установки типа БА - 1, ВБУ - 4Н, ВКМ - 5, УНС - Э и др.

Установка непрерывного брожения сусла БА - 1 (рис. 1.2.), производительностью 700 дал/сут., представляет собой батарею из шести бродильных резервуаров 4, оснащенных рубашками 5, вместимостью по 2 тыс. дал., пяти переливных баков 10 вместимостью по 190 дал. и одного сливного бака 17.

В верхней части бродильные резервуары соединены между собой переливными трубами 12 для заполнения установки и выравнивания уровня бродящего сусла во всех резервуарах. Все бродильные резервуары снабжены гидравлическими клапанами 11 со сливными трубами 13. Переливные баки 10 в верхней части соединены между собой газовыми трубами 14 для прохождения диоксида углерода и трубами с соленоидными вентилями 15 для автоматического вывода диоксида углерода и понижения давления в резервуарах установки. Отвод диоксида углерода осуществляется по трубе 18.

виноматериал безотходный сырье аппаратурная



Рис. 1.2. Принципиальная схема установки БА - 1 для непрерывного брожения сусла

Бродильный резервуар 4 (I) оснащен поплавковым реле 6 с контактами 7 для включения и выключения насоса 3, подающего исходное сусло через обратный клапан 2 и кран 1, снабженных трубными крестовинами 16, соленоидными вентилями 15. сливной бак 17 оснащен трубой для отвода виноматериала 19 из установки.

При вводе установки в работу сначала открывают кран 1 и вентиль 15 (все остальные закрыты). Резервуар 4 (I) заполняют суслом до уровня переливной трубы 12. затем вводят дрожжевую разводку. После сбраживания 5...6% сахара подачу сусла в резервуар 4 (I) возобновляют. Светлое сусло вытесняет бродящее из этого резервуара в следующий резервуар и т.д. Скорость подачи исходного сусла должна соответствовать времени заполнения всех бродильных резервуаров в течении 2...3 сут. В зависимости от скорости брожения.

Если в резервуаре 4 (VI) виноматериал имеет концентрацию сахара 3...5%, установку переводят на непрерывный процесс брожения при периодическом движении продукта. Для этого закрывают вентили 15, открывают кран на трубе 19 и включают систему автоматического регулирования подачи исходного сусла и отвода диоксида углерода.

Во всех бродильных резервуарах происходит брожение сусла. Выделяющийся диоксид углерода накапливается в верхней части и создает давление, которое одинаково во всех резервуарах, так как они соединены между собой трубами 8. В результате повышения давления происходит подъем бродящей массы из бродильных резервуаров по трубам 9 в переливные баки 10.

Давление и уровень жидкости во всех бродильных резервуарах одинаковы и поэтому в переливные баки 10 поступает одинаковое количество бродящей массы. Из последнего - бродильного - резервуара 4(VI) виноматериал поднимается в сливной бак 17, а так как кран в трубе 19 открыт, виноматериал из него направляется по сливной трубе 20 в винохранилище для дображивания и отстаивания.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.3. Универсальная установка ВБУ - 4Н для сбраживания сусла

Универсальная установка ВБУ - 4Н (рис. 1.3.) предназначена для сбраживания сусла при производстве белых вин (десертных, крепленых, полусладких и сухих) в потоке. Она состоит из головных резервуаров 1 с поплавковым реле 2 и электромагнитными клапанами 3, отборочно - компенсационных баков 4 и накопительных емкостей 6, а также промежуточных резервуаров 5. В установку входят четырнадцать резервуаров вместимостью по 1000 дал., объединенных переливными трубами через проходные и трехходовые краны. Головные резервуары 1 (первый, второй, четвертый и девятый) соединены с последующими промежуточными проходными кранами и обратными клапанами. Они снабжены патрубками для закачивания свежего сусла и обратными клапанами для предотвращения обратного потока. Сусло подается через трехходовые краны, что позволяет подкачивать его в верхнюю или нижнюю полость. На верхней горловине смонтированы поплавковые реле.

Верхние газовые камеры резервуаров, кроме головных, связаны с газовым коллектором клапанами перепада давления. Между первым и вторым, вторым и третьим, четвертым и пятым, девятым и десятым резервуарами установлены отборочно - компенсационные баки, которые фланцами крепятся к коллектору. На горловинах баков установлены электромагнитные клапаны для выпуска диоксида углерода, которые соединены трубами и шлангами с газовыми камерами головных резервуаров.

Для регулирования перетоков предусмотрен вентиль между баком и трубой, связывающий газовую камеру с клапаном выпуска углекислого газа. К фланцам патрубков, приваренным к донышкам баков, присоединяется колено через трехходовой кран, связывающий бак с резервуаром. Нижние сливные патрубки через проходные краны соединены с общим коллектором виноматериала, дополнительные краны и отводы делят его на четыре секции. Первая и вторая секция сообщаются с накопительными емкостями. Емкостями третьей и четвертой секций являются последние резервуары соответствующих секций.

Ввиду того, что первая и вторая секции в основном предназначены для выработки крепленых и десертных вин, к ним предусмотрено специальное устройство, позволяющее спиртовать подброженное сусло в потоке. Внутри его имеется поплавковое реле, регулирующее подачу определенного количества спирта. Устройство соединено с клапаном выпуска углекислого газа, а газовая полость его через вентиль - с газовой полостью резервуара.

Для наблюдения за процессом брожения на каждом резервуаре на различной высоте установлены манометр и пробные краники.

В основу работы установки заложен принцип создания перепадов избыточного давления за счет выделяющегося при брожении углекислого газа, воздействующего на находящееся внутри резервуара сусло и способствующего перетеканию его из одного резервуара в другой по переливным трубам. Клапаны перепада давления регулируются. Принцип работы всех четырех секций одинаков, но число резервуаров может быть разным, что дает возможность получать тот или иной тип вин.

Техническая характеристика установки ВБУ - 44

Производительность, дал/ч.	500
Производительность по сброженному сахару для вин различных типов, кг/ч:
Сухие	801,5
Полусухие	613
Крепленые полусухие.	669
Крепленые полусладкие	229
Рабочее давление бродильного резервуара, МПа	0,049
Вместимость бродильного резервуара, дал	1000
Общая вместимость установки, дал	14 250
Коэффициент заполнения емкостей суслом	0,93
Потребляемая электроэнергия, кВт/ч.	11
Габаритные размеры, мм	22 950*5850*6000
Масса, кг	27 647

В качестве бродильного оборудования периодического действия может служить установка типа УКС - 3М производительностью 20т./сут., комплектующаяся из трех бродильных аппаратов (рис. 1.4.), каждый из которых работает независимо по периодическому циклу и состоит из резервуара для брожения 1, обводной трубы для подъема сусла 2, переточного бака 3, поплавкового реле 4 ,электромагнитного бака 5 для выпуска СО₂, соединительной трубы 6 для СО₂, гидрозатвора 7, вертикального шнека для выгрузки сброженной мезги 8 и нижнего люка 9. в каждом аппарате брожение сусла ведут на мезге с погруженной «шапкой» в атмосфере СО₂. Для интенсификации экстрагирования красящих и дубильных веществ бродящее сусло перекачивают из нижней части резервуара в верхнюю и возвращают его в нижнюю часть через «шапку» мезги.

Рис. 1.4. схема установки УКС - 3М для брожения сусла на мезге

Непрерывность работы всей установки обеспечивается за счет согласования режимов работы отдельных ее аппаратов: пока один аппарат готовят к загрузке и загружают мезгой, во втором проходит брожение, а из третьего сливают виноматериал и выгружают сброженную мезгу. По окончании цикла те же операции проводят последовательно в следующих аппаратах.

Холодильные установки подбираются из расчета количества теплоты, которую необходимо отвести, за вычетом теплоты, теряемой через стенки аппарата в окружающую среду, а также теплоты, уносимой диоксидом углерода и водно-спиртовыми парами, которые выделяются за один час наиболее активного сбраживания сусла.

Инженерные расчеты. Производительность установки непрерывного сбраживания сусла при производстве вина часовую П_ч (дал/ч) и суточную П_с (дал/сут) рассчитывают по формулам

П_ч = 2,63 V_п / С₁,

П_с = 63 V_п / С₁,

где V_п - полезная вместимость головного бродильного аппарата, дал; С₁ - сахаристость сусла, поступающего на сбраживание, %.

Период одного цикла сбраживания ф (мин) составляет

ф = 60 V' / П_ч,

где V' - объем одного перетока, дал.

Число резервуаров n в установке непрерывного брожения сусла определяется степенью сбраживания сахара по формуле

n = Bq / (П_с Т),

где В - количество односортного винограда, поступающего на завод в течение сезона, т; q - количество сусла, получаемого из 1 т винограда, дал/т; Т - длительность сезон, сут.

Производительность бродильных установок периодического действия за сезон П (дал) определяется по формуле

П = V_п Т / ф = VКТ / ф,

где V - полный объем аппарата, дал; К - коэффициент использования резервуаров (К = 0,8 ... 0,85).

Сбраживание сусла сопровождается выделением значительного количества теплоты Q (Вт), которую необходимо отводить

Q = V_с с Q' ч б / 10 000,

где V_с - объем сусла в бродильном аппарате, м³; с - плотность сусла, кг/ м³; Q' - количество теплоты, полученной из 1 кг сахара при брожении (Q' = 586 * 10³ Дж/кг); ч - количество сбраживаемого сахара в сусле, % масс.; б - количество сахара, сбраживаемого за 1 с, % к общему количеству сахара в сусле.

Основной метод технохимического контроля - определение сахара в вине, осуществляется при помощи фотоколоримеррии. Фотоколориметрический метод анализа основан на переведении определяемого компонента в окрашенное соединение и установлении концентрации окрашенного соединения по измерению интенсивности света, прошедшего через окрашенный раствор.

Фотометрия - это раздел физической оптики, занимающийся измерением интенсивностей излучений при их распространении и поглощении различными средами.

При анализе ликёроводочных изделий и вина в соответствии с ГОСТ Р51135-98 используют метод основанный на колориметрической реакции моносахаридов с пикриновой кислотой (2,4,6-тринитрофенол) с образованием аминопикриновой кислоты, получающейся при восстановлении сахарами одной группы NО₂ до NН₂.В этом случае массовую долю моносахаридов также определяют после инверсии сахарозы.

Интенсивность образовавшейся после реакции окраски пропорциональна количеству определяемого сахара.

Диапазон измерения массовой концентрации сахара от 0,01 до 0,08 г в 100 мл.

2. Расчет материального баланса на единицу продукции

Расчет материального баланса является важнейшим этапом проектирования.

На основании материального баланса рассчитываются:

- Оборудование, необходимое для выполнения производственного плана (количество и производительность);

- Потребность предприятия в сырье, полуфабрикатах и вспомогательных материалах;

- Определяется эффективность использования оборудования;

- Определяется выход годной продукции, производственные и непроизводственные потери;

- Осуществляются экономические расчеты, он также является основой для расчета себестоимости продукции;

- Позволяет выбрать наиболее оптимальный вариант технологии;

- Служит основой для определения влияния технологического процесса на экологию и расчета мощности очистных установок и сооружений.

Материальный баланс выполняется, как правило, в единицах массы или объема.

Технологический процесс складывается из нескольких технологических операций (стадий). Каждая операция осуществляется в одном отдельном аппарате или в нескольких аппаратах при одних и тех же условиях.

Расчет фактического материального баланса основывается на технологическом регламенте, как основном документе производства продукции. Основой материального расчета является фундаментальный закон сохранения массы вещества, на котором основаны все представления о протекающих технологических процессах.

Произведем расчет материального баланса на производство 1000 л белых виноматериалов.

Упрощенно будем считать, что процесс производства белых виноматериалов включает в себя две стадии: первая - дробилка (на этой стадии одновременно с раздавливанием ягод винограда отделяются гребни), а также отделение сусла (отделение мезги (раздавленного винограда) от самотека, после чего мезга направляется в пресс, после ее обработки получают прессовое сусло).

Отделение сусла, обработка мезги прессом

Расход	Приход
Продукция на выходе	л	%	Потери	кг	%	Продукция на выходе	л	%
Белый виноматериал	1000	88	Отделение самотека	136,36	12	Мезга	1136,36	100

Дробилка

Расход	Приход
Продукция на выходе	л	%	Потери	кг	%	Продукция на выходе	кг	%
Мезга	1136,36	95	Отделение гребней	59,81	5	Виноградные гроздья	1196,17	100

Вывод: для изготовления 1000 л белых виноматериалов необходимо переработать 1196,17 кг сырья (виноградных гроздей).

Заключение

Работая над курсовым проектом, я изучила современные технологические схемы приготовления белых вин, которые основываются на переработке винограда на автоматизированных линиях БА - 1 и ВБУ - 4Н и брожении сусла непрерывным или периодическим методами в крупных резервуарах.

Рассматривая органолептические свойства белых вин, я пришла к выводу, что по своей природе белые вина должны быть самими нежными, тонкими и легкими из всех вин. Для белых вин необходимо собирать виноград при определенной технической зрелости, не допуская перезревания и излишнего накопления сахара. Установлено, что на качество белых вин благотворно влияет доступ кислорода воздуха на ранних стадиях переработки винограда. В этом случае подверженные окислению вещества сусла легко окисляются и вино становится в дальнейшем устойчивым против окисления, которое может проходить при переливках и различных его обработках. Во избежание появления грубости в белом вине сусло необходимо быстро отделять от мезги. Вина, изготовленные даже с кратковременным настаиванием на мезге, имеют более интенсивную окраску, яснее выраженный сортовой аромат и более полный вкус (иногда терпкость и горечь) по сравнению с винами, полученными без настаивания на мезге.

Применяя на практике рассмотренную машинно-аппаратную схему линии производства белых виноматериалов, можно улучшить органолептические показатели продукта, выявить недостатки в процессе изготовления вина и устранить их, а также найти вторичное применение отходам производства.

Список использованных источников

1. Нечаева А.П. «Технологии пищевых производств: Учебник для вузов», КолосС, 2005.

2. Панфилова В.А. «Машины и аппараты пищевых производств», Москва: Высшая школа, 2001.

3. Сидоров Ю. Д., Давлетбаева Д. З., Поливанов М. А. «Технохимический контроль пищевых производств», Казань: КГТУ, 2008.

4. Назаров Н.И. «Технология и оборудование пищевых производств» М.:Пищевая промышленность, 1977.

5. Валуйко Г.Г. «Технология виноградных вин», Симферополь: Таврида, 2001.

6. Виноградова А.А. «Лабораторный практикум по общей технологии пищевых производств», Агропромиздат, 1991.

7. Валуйко Г.Г. «Виноградные вина», Москва: Пищевая промышленность, 1978.

8. Вакарчук Л.Т. «Технология переработки винограда», Учебное пособие, Москва: Агропроимздат, 1990.

Размещено на Allbest.ru