Организация переработки мускатных сортов винограда

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Родина и происхождение культуры винограда Мускат точно не установлены. Возделывание мускатных сортов винограда насчитывает несколько тысячелетий: они были известны древним грекам и римлянам.

В России мускатные сорта винограда впервые начали возделывать на Дону еще при Петре I, когда посадочный материал ввозился не только из Астрахани, но и из стран Западной Европы.

Мускат достаточно широко распространен на Украине, в Ставропольском и Краснодарском краях, Молдавии, Дагестане, Узбекистане, Азербайджане, Туркмении.

В XII-XIII веках культура мускатов получила широкое распространение на юге Франции. В 1828 году было начато производство мускатов в Крыму. Вскоре крымские мускатные вина приобрели мировую известность.

Первый удачный опыт по приготовлению вина из муската был проведен в 1828 г. в Артеке (Крым), после чего этот сорт был разведен в имении М.С. Воронцова. И уже в 1836 г. маршал Мармон, уроженец Бургундии и владелец обширных виноградников, после дегустации мускатных вин Южного берега прозорливо заметил, что «вина этого рода должны составить со временем главное и характеристическое произведение виноделия Южного Берега, вполне сообразное с климатом и почвою оного».

В Армении производство мускатных вин берет свое начало с XIX века, когда в страну были ввезены из Крыма черенки винограда сорта Мускат и посажены в Вагаршападе. Местное население называет этот сорт Хунгри, что в переводе с армянского означает Ладанный.

Среди большого разнообразия виноградных вин самыми ароматическими являются мускатные. Их готовят из особых мускатных сортов винограда, в которых развивается сильный, так называемый мускатный аромат, обусловленный наличием в винограде особых соединений терпенового характера. Этот аромат переходит в вино и в значительной степени облагораживается при выдержке, приобретая оригинальные, весьма тонкие оттенки розы, цитрона и др.

Вкус вина полный сладкий, маслянистый, гармоничный, достаточно экстрактивный, но мягкий и бархатистый. Черные Мускаты могут приобретать тона чернослива и какао, терновые и шоколадные тона. При выдержке Мускат развивает сложный букет с заметными смолистыми тонами, тонами выдержанных токайских вин, а собственно мускатный тон ослабевает. Цвет вина в соответствии с используемым виноградом варьирует от золотистого до темно-янтарного и от розового до красного, почти черного.

В наши дни мускатные вина производят многие страны, однако не все они могут быть десертными. Наибольшей известностью пользуются десертные мускаты Франции -- Фронтиньян, Люнель, Миреваль. Высококачественные десертные мускатные вина производит Италия на острове Сицилия -- Ди Сиракуза, Ди Hoтo. В Греции известны мускаты Самоса, Кефалии, натуральный сладкий мускат Роди, на острове Кипр -- мускат Кипрский, в Тунисе -- мускат Тибар, мускат Тунисский. Мускатные вина производят также в Австралии, Аргентине и других странах. Среди испанских десертных мускатных вин выделяется знаменитый мускат Королевский (Muscat Real) -- любимый напиток испанского короля Карла V. Вино вырабатывается из винограда сорта Мускат, выращенного в провинции Валенсия. Оно обладает великолепным вкусом и стойким ароматом. Крепость -- 15%, температура сервировки - 18°С.

Для приготовления вин мускатные сорта винограда -- Мускат белый, Мускат розовый, Мускат черный, Мускат фиолетовый, Мускат венгерский и другие -- собирают при сахаристости 25--40%. Для этого виноград оставляют на кустах до конца октября, в результате чего ягоды начинают завяливаться. Добавочно применяется и искусственное подвяливание. Задача винодела - перенести весь аромат ягоды в вино. С этой целью виноград дробят и сусло настаивают на мезге. Благодаря выдержке вино приобретает оригинальные тонкие оттенки розы и цитрона. Марочные мускаты выдерживают в бочках от одного до трех лет. Для повышения качества мускатных вин проводят умеренную тепловую выдержку в герметических резервуарах без доступа кислорода воздуха. При этом выдерживают температуру 37-40°С в течение 2-3 месяцев.

Различают легкие мускатные вина с сахаристостью 16-18%, десертные - с сахаристостью 20-25% и ликерные -25% и выше. Мускаты с сахаристостью 23% и выше отличаются сильным мускатным ароматом, который сохраняется в вине от 5 до 8 лет. Обычно мускаты выдерживаются в течение 1,5-3 лет. Их крепость -- 13--16%.

Выпускаются также игристые мускатные вина, получаемые купажированием спиртованных мускатных виноматериалов с шампанскими виноматериалами. На территории бывшего СССР мускатные вина готовили в Армении, Ставропольском крае (в Прасковее), на Кубани, в Дагестане, Молдове. В удачные годы вина из муската производят на Дону. Оригинальные вина из мускатных сортов винограда готовят в Киргизии из Муската фиолетового и в Казахстане из Муската розового. Эти вина отличаются приятными тонами розы в аромате и во вкусе.



1. Технологическая часть

1.1 Характеристика сырья

виноград технологический потребительский цех

Характеристика винограда

В проектируемом цехе исходным сырьем для производства белых виноматериалов будет перерабатываться виноград мускатных сортов: Мускат Александрийский, Мускат белый, Мускат восковой, в технической степени зрелости. Ампелографическую характеристику сортов свожу в таблицу 1.

Таблица 1. Ампелографическая характеристика сортов винограда

Основная характеристика винограда	Сорта винограда
	Мускат Александрийский	Мускат белый	Мускат Восковой
Район произрастания	Грузия, Крымская область и т.д.	Россия, Крым, Франция, Италия, т.д.	Распространен на территории России
Гроздь	Средние, редко крупные, конические, часто крылатые и ветвистые, рыхлые	Средние, цилиндрические или цилиндроконические, иногда крылатые, плотные	Средние или крупные, конические, средней плотности или плотные
Лист	Средние, округлые, пятилопастные, внизу опушение на жилках виде щетинок. Черешковая выемка открытая	Средние, округлые, слегка изогнуты, темно-зеленые, мелкоморщинистые, снизу с щетинистым опушением	Средние, вытянутые, пятилопостные, темнозеленые и снизу с негустым паутинистым опушением
Цветок	обоеполый	обоеполый	обоеполый
Ягода	Крупные и средние, округлые, обратнояйцевидные, светло-зеленые с желтоватым оттенком	Средние, округлые, светло-желтые с золотистым оттенком на солнечной стороне	Средние, круглые или приплюснутые, зеленовато-желтые или желтые
Кожица ягоды	Средней толщины, прочная	Тонкая со слабым восковым налетом	Толстая, прочная
Мякоть	Мясисто-сочная с сильным мускатным ароматом	Сочная, нежная	Мясисто-сочная, с кисло-сладкая, с легким мускатным ароматом
Срок созревания	среднепоздний	средний	раннесредний
Вегетационный период	148 дней	135 дней	125-130

Характеристика спирта-ректификата

В проектируемом цехе из сусла-самотека и прессовых фракций будет готовится крепкий белый виноматериал. Для его производства используют спирт-ректификат I сорта. Спирт-ректификат должен быть прозрачный, бесцветный, иметь жгучий привкус, без посторонних запахов и привкусов.

Физико-химическая характеристика этилового спирта приведена в таблице 2.

Таблице 2. Физико-химическая характеристика этилового спирта

Наименование показателей	Спирт I сорт
Объемная доля этилового спирта,%об не менее	96,0
Проба на чистоту с серной кислотой	Выдерживает
Проба на окисляемость при 200С, мин не менее	10
Массовая концентрация альдегидов, в пересчете на уксусный в безводном спирте мг/дм3, не более	10
Массовая концентрация сивушного масла в пересчете на смесь изоамилового и изобутилового спирта(3:1), в безводном спирте, мг/дм3, не более	15
Массовая концентрация эфиров в пересчете на уксусноэтиловый в безводном спирте, мг/дм3, не более	50
Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт,%об, не более	0,05
Массовая концентрация свободных кислот (без СО2) в безводном спирте, мг/дм3, не более	20
Содержание фурфурола	Не допускается

По органолептическим показателям спирт-ректификат должен соответствовать требованиям указанным в приведенной таблице 3.



Таблица 3. Органолептические показатели ректификованного спирта

Показатель	Характеристика
Внешний вид	Прозрачная жидкость без посторонних частиц
Цвет	Бесцветная жидкость
Вкус	Характерные для каждого этилового спирта выработанного из соответствующего сырья, без привкуса
Запах	Без запаха посторонних веществ

1.2 Характеристика готовой продукции

Готовой продукцией в проектируемом цехе является крепкий белый виноматериал из мускатных сортов винограда.

По физико-химическим, санитарно-гигиеническим, органолептическим и микробиологическим показателям виноматериал должен отвечать требованиям сведенным в таблицу 4.

Таблица 4. Показатели качества виноматериала

Наименование показателей	Крепкий белый мускатный в/м
Физико-химические показатели
Объемная доля этилового спирта,% об.	18
Массовая концентрация сахаров в пересчете на инвертный, г/ дм3 не менее	10,0
Содержание приведенного экстракта, г/дм3	16-25
Массовая концентрация титруемых кислот в пересчете на винную г/ дм3, не менее	3,2-15,6
Санитарно-гигиенические показатели
Массовая концентрация летучих кислот в пересчете на уксусную, г/ дм3, не более	0,8-1
Массовая концентрация диоксида серы, мг/дм3, общая/свободная формы	200/20
Микробиологические показатели
	здоровый
Органолептическая показатели
с	От золотистого до янтарного
Букет	Ярко выраженный (с мускатным ароматом), без посторонних запахов.
Вкус	Легкий, свежий, гармоничный, чистый, недолжен иметь посторонних привкусов

1.3 Выбор, обоснование и описание технологической схемы

В проектируемом цехе для приготовления крепких белых мускатных виноматериалов мы будем использовать сусло-самотек и прессовые фракции.

Крепкие виноматериалы получают путем сбраживания сусла или мезги с добавлением этилового спирта ректификата или купажированием виноматериалов.

Приемка винограда осуществляется по количеству и качеству. Дробление винограда производят на центробежных дробилках. Виноград перерабатывают по сортам или сортосмеси.

Основной особенностью приготовления крепких виноматериалов является длительное настаивание сусла и виноматериалов с твердыми частями мезги, для лучшего извлечения ароматических, фенольных, красящих веществ.

Для повышения крепости виноматеиала и остановки брожения в сусло или мезгу, виноматериал вносят спирт-ректификат крепостью 96,0%. Спирт вводится частями или в полном количестве, для получения необходимых кондиций виноматериала.

Для равномерного распределения спирта-ректификата виноматериал перемешивают и перекачивают для осветления в другие емкости.

После осветления крепкие виноматериалы снимают с гущевых осадков (первая переливка), сульфитируют 25-30 мг/дм³ свободного диоксида серы, эгализируют, направляют на обработку, хранение или отгружают на заводы вторичного виноделия.

Приемка винограда

Виноград поступает на завод небольшими партиями. Виноград должен соответствовать определенным требованиям. Качество определяет химик-лаборант. Сначала определяют внешний вид винограда. Он должен быть чистым, здоровым, без листьев, определяют соответствие сорта в накладной, также может допускаться примесь других сортов не более 15%, поврежденных ягод не более 10%, раздавленных не более 20%.

Для определения качества отбирается средняя проба, при которой определяют сахаристость с помощью ареометра, по удельному весу сусла и титруемую кислотность - методом прямого титрования 0,1Н раствором щелочи. Виноград, соответствующий перерабатывающему сорту и удостоверяющим кондициям, принимают на переработку и выгружают из транспортных средств.

Дробление

Поступившее сырье подается на разгрузочную площадку, которая просторная и удобная для подачи транспортера к бункерам.

Для выгрузки винограда из тележки над бункерами имеется разгрузочное устройство - электротельфер. Виноград разгружают в бункер-питатель, откуда он равномерно подается на дробление. Вместимость каждого приемного бункера должна быть такой, чтобы виноград находился в нем не более 30 минут.

Дробление - это один из главных процессов первичного виноделия. Эту операцию проводят, чтобы облегчить выделение сока из ягод, повысить его выход. Для дробления будем использовать дробилки цетробежного типа, для более лучшего раздавливания ягод, перетирания кожицы, для лучшего обогащения фенольными, ароматическими веществами.

виноград технологический потребительский цех



Схема 1. Процессуально-технологическая схема переработки винограда на белые крепкие виноматериалы

Схема 2. Процессуально-технологическая схема переработки ПС-III на купажные крепкие виноматериалы

Настаивание мезги

Настаивание на мезге применяют с целью: более полного извлечения из кожицы и твердых элементов ягоды экстрактивных веществ, ароматических и фенольных веществ. Окраска и аромат усиливается, вкус становится более полным, букет более ярким и густым.

На настаивание мезги влияют некоторые факторы:

- температура слишком высокая нежелательна, так как с увеличением температуры более 35⁰С увеличивается летучесть ароматических веществ. Низкая температура замедляет процесс экстрагирования;

- продолжительность настаивания тоже влияет на качество получаемого виноматериала, для крепких вин продолжительность 24-36 часов. Для настаивания мезги применяют установки БРК-3М, ВЭКД-5.

Стекание мезги

Цель операции - отделение сусла - самотека, которое по своему качеству представляет наиболее ценную фракцию. Мезга содержит до 80% сока.

В результате стекания из мезги выделяется в среднем 58% сусла от общего его выхода по объему. Получаемое сусло-самотек по химическому составу и технологическим свойствам представляет собой самую ценную фракцию с минимальным содержанием взвесей и фенольных веществ и идет на приготовление столового виноматериала.

При стекании мезги необходимо быстрое отделение сока и наименьший контакт с воздухом.

Прессование мезги

Прессование мезги - это процесс отделения сусла, оставшегося в стекшей мезге, т.е., всесторонне сжатие мезги, которое создается в специальных механических устройствах-прессах.

При прессовании сусло проходит через поры мезги, преодолевая их сопротивление, а твердая масса уплотняется. На этот процесс влияют вязкость сока, состояние мезги.

Наиболее целесообразно применять прессы непрерывного действия, так как обладают высокой производительностью, компактны, удобны в эксплуатации и хорошо комплектуются с оборудованием, также в камере прессования развивается максимальное давление, что обеспечивает хороший отжим; также оснащен гидравлическим регулятором выжимки.

Полученное прессовое сусло I фракции содержит много фенольных и азотистых веществ. II и III прессовая фракции направляется на производство купажного крепкого виноматериала. Выжимки поступают на заводы вторичного виноделия.

Осветление сусла

Сусло, полученное в результате стекания и прессования мутное. Поэтому мутное сусло необходимо осветлить (отстаивание). От полноты осветления зависит качество будущего виноматериала.

В проектируемом цехе сусло будет осветляться методом отстаивания. Он обеспечивает многосторонний технологический эффект и приводит к формированию свойств сусла, наиболее благоприятных для получения высококачественных вин. При отстое оседают содержащиеся в сусле взвешенных частицы и увлекаемые ими микроорганизмы и окислительные ферменты, а также дополнительно образующиеся осадки нерастворимых соединений, от которых осветленную часть отделяют декантацией. После осветления сусла его необходимо отделить от осадка, чтобы микроорганизмы и окислительные ферменты вновь не перешли в сусло.

В результате снятия осветленное сусло направляется на подбраживание и спиртование, а осадки направляют на прессование.

Подбраживание и спиртование

Цель подбраживания сусла - сбродить часть сахара, накопить в сусле спирт и вторичные продукты брожения. Сусло подбраживают периодическим способом в крупных емкостях. Емкости заполняют суслом на 90% их вместимости, с учетом добавления разводки и спирта. Подброд в сосотоянии бурного брожения проводят на чкд, доливным способом. За подбраживанием сусла ведут систематический контроль для своевременного определения момента спиртования и прекращения брожения. К показателям момента спиртования относятся: плотность сусла, содержание в нем спирта и сахара.

В начале сусла плотность сусла определяют каждые 6 часов. При приближении момента спиртования в сусле определяют содержание спирта и сахара через каждый час.

Спиртование бродящего сусла для прекращения спиртового брожения, сохранив таким образом необходимое количество сахара, и одновременного достижения нужной крепости. При спиртовании дрожжи отмирают и брожение прекращается.

Спирт вводится частями или сразу в полном объеме по предварительному расчету в количестве, необходимом для достижения кондиционных показателей. После внесения спирта тщательно перемешивают, для равномерного распределения внесенного спирта.

Важное значение для крепких виноматериалов имеет способ спиртования. Частичное или дробное спиртование хорошо отражается на качестве крепких вин. Дробный способ очень трудоемок, связан с большими потерями спирта и поэтому широкого применения не получил.

Прессование сусловых осадков

После декантации на дне остаются осадки, в них 85-90% сусла, эти осадки прессуют, а плотные сусловые осадки утилизируют, где их перерабатывают для получения спирта, виннокислой извести (ВКИ) и кормовых дрожжей. В проектируемом цехе использую фильтр-пресс ФПАКМ-5.

Выдержка на дрожжевом осадке

Во время выдержки крепких виноматериалов формируется вкус и букет, выпадают в осадок нестойкие соединения и значительное количество микроорганизмов, вино осветляется. Во время выдержки в виноматериале проходят различные физические и биохимические процессы. Основными физическими процессами являются осаждение взвешенных частиц, образующихся при переходе ряда веществ в нерастворимое состояние, и испарение летучих компонентов вина.

Биохимическим процессом принадлежит определяющая роль в формировании качества и типичных свойств вина при выдержки. Наибольшее значение имеют окислительно-восстановительные процессы, в результате которых развивается букет и вкус вина.

В процессе выдержки виноматериала на дрожжевом осадке систематически проводят их доливки.

Доливки вина имеют целью исключить возникновение свободного пространства, заполненного воздухом, который может вызвать нежелательное излишнее окисление натурального вина и развития аэробных микроорганизмов в верхних его слоях. Для доливки используют, как правило, тот же виноматериал, что и доливаемый, или более обработанный. Виноматериал, используемый для доливки, должен быть вполне здоровым, удовлетворять технологическим требованиям и соответствовать установленным для него кондициям.

I переливка

Первой переливкой называется перемещение крепкого виноматериала из одной емкости в другую, для отделения от осадка.

До снятия с дрожжей в молодом виноматериале протекают физико-химические и биохимические процессы, следствием которых является образование твердой фазы и выпадение осадков. Для того чтобы в результате переливки получился достаточно осветленный вино материал, она должна проводится только после оседания частиц и уплотнения их на дне емкости.

Время снятия с дрожжевого осадка устанавливают по состоянию виноматериалов.

Снятие виноматериала с осадка проводят декантацией насосом. В результате получают осветленный виноматериал, который и отправляют на хранение, и дрожжевой осадок. Его направляют на прессование, которое проводится так, как описало в пункте 1.3.8. В результате получается осветленный виноматериал и плотные дрожжевые осадки, утилизируют.

Хранение виноматериала

В это время необходимо сохранить качество, накопить количество виноматериала, чтобы обеспечить бесперебойную работу цеха (розлива, цех перегонки виноматериала); хранить с целью его подачи на очередную технологическую операцию; сохранить с целью его погрузки, так как весь виноматериал отгрузить не возможно.

При хранении виноматериал самоосветляется и созревает, а их органолептические свойства повышаются. Оптимальная температура для хранения крепких виноматериалов - до 17⁰С, При более высокой температуре повышается опасность заболевания, увеличиваются потери на испарение.

Во время хранения за виноматериалами ведут контроль и уход для предупреждения их порчи и сокращения потерь. К уходу относятся доливки емкостей, переливка, сульфитация и соблюдения правил промышленной санитарии.

В период хранения объем виноматериалов в емкостях изменяется, уменьшается за счет испарения, выделения углекислоты и сжатии при снижении температуры; увеличивается за счет повышения температуры и при замерзании.

В период хранения виноматериалы осветляются и на дне емкости образуются осадки. Когда виноматериал достаточно осветляется и осадок уплотняется проводят вторую переливку. Вторую переливку назначают через 30-45 суток после первой. Третья переливка производится в августе-сентябре.



1.4 Технохимический контроль и микробиологический контроль производства

Технохимический и микробиологический контроль производства сведен в таблицу 5.

Таблица 5. Технохимический и микробиологический контроль производства

Наименование технологической операции	Объект контроля	Виды контроля	Наименование журналов
Переработка винограда	1.Помещение и оборудование цеха и емкости	Санитарно-гигиеничекие состояние, покрытие оборудования, количество подготовки технологических емкостей под заполнение. Выполнение требований санитарно-технологической инструкции	Форма записей производственная
	2.Приемка винограда	Соответствие требованиям кондиций. Сахар-ареометром. Титруемую кислотность-титрованиемс применением индикатора	Журнал контроля приемки винограда
	3.Дробление	Режим работы дробилки, состав мезги. Выполнение технологической инструкции сахар-ареометром, титруемую кислотность-титрованием	Журнал контроля переработки винограда
	4.Отстой на мезге	Режим отстоя в емкости, состав мезги. Сахаристость-ареометром, титруемая кислотность-титрованием	Журнал контроля переработки винограда
	5.Cтекание	Режим работы стекателя. Выполняется технологом-инструктором	Журнал контроля переработки винограда
	6.Прессование	Режим работы пресса, заполнение пресса, режим прессования, отбор фракций, учет выхода, состав сусла. Выполнение требования технологи-ческая инструкция, сахар-ареометром, титруемая кислотность-титрованием	Журнал контроля переработки винограда
Отстаивание сусла	1.Заполнение отстойных резервуаров	Режим заполнения, дозировка SO2, чистка резервуара, слижение за суслом во время отстаивания. Выполнение требований технологической инструкции, сахар-ареометром, титруемая кислотность-титрованием, содержание серной кислоты методом прямого титрования, микроскопирование каждого отстойного резервуара	Журнал контроля отстаивания
	2.Снятие с осадка	Длительное отстаивание м/ф сусла после отстаивания. Устанавливается на основных данным микроскопирования	Журнал контроля отстаивания
Получение виноматериала	1.Подготовка дрожжевой разводки	Подбор расы дрожжей, подготовка исходных дрожжей. Выполнение технологической инструкции	Журнал микробиологического контроля
	2.Брожение	Состояние бродильного помещения, заполнения бродильных емкостей и режим заполнения, ход брожения. Выполнение требования технологической инструкции, содержание сахара-методом по плотности бродящего сусла	Журнал контроля брожения
	3.Снятие виноматериала с дрожжей	Время и режим проведения первой переливки. Состав молодого виноматериала. Выполнение требований технологической инструкции. Содержание сахара методом Бертрана или методом прямого титрования, содержание спирта, титруемую кислотность-титрованием
		Органолептические достоинства молодого виноматериала. Дегустация	Журнал контроля брожения
	4.Хранение	Температура хранения, доза SO2, чистота помещения, влажность. Выполнение технологической инструкции	Журнал молодого виноматериала



2. Расчетная часть

2.1 Расчет основного сырья

Материальный расчет основного сырья ведется согласно нормативов предельно-допустимых потерь при производстве и хранении виноградных и плодово-ягодных виноматериалов, соков, вин, коньячных спиртов и коньяков на основании технологической схемы.

В проектируемом цехе крепкие белые виноматериалы будут готовиться из сортов винограда: Мускат Александрийский, Мускат белый, Мускат Восковой.

Для удобства расчетов принимают средине значения показателей, сведенных в таблицу 6.

Таблица 6

Сорт винограда	Массовая доля сахаров, г/100см3	Процентный состав,%	Выход сусла, дал	Выход гребни,%
Мускат Александрийский	23,4	30	75,2	4,0
Мускат белый	22,8	30	74,3	4,5
Мускат Восковой	22,7	40	74,1	3,7
Среднее значение	22,94	100	74,49	4,03

Выход гребней принимаем равный 4,03%

К=

Потери при дроблении, принимаем равными 0,6%, а в кг

Выход мезги

1000-40,3-6=953,7 кг

Настой на мезге

Потери при настаивании мезги составляют 0,1%

Выход мезги после настаивания

953,7-0,95=952,75 кг

Стекание мезги

Принимаем, что количество сусла-самотека 50 дал, а прессового сусла 24,49 дал.

Потери в стекателях, суслообменниках и при перекачивании составляют 0,5% от количества винограда

Количество сусла-самотека равно 500 л, а в кг

500*1,098=549 кг

Количество стекшей мезги поступающей на прессование

952,75-549-5=398,75 кг

Прессование

На прессование поступает 398,75 кг мезги, по выше принятому условию количество прессового сусла 24,49 дал из 1т винограда, т.е. 244,9 л или

244,9*1,098=269,9 кг

Количество выжимки

398,75-269,9=128,85 кг

Количество прессового сусло III давления

744,9-650=94,9 л

или

94,9*1,098=104,2 кг

Отстой сусла

Для производства крепкого виноматериала применяется сусло-самотек и I, II фракции (давления)

500+150=650 л

или

650*1,098=713,7 кг

Количество сусловой гущи

Количество сусловых осадков

или

Количество осветленного сусла

650-29,25=620,75 л

или

713,7-32,12=681,58 кг

Подбраживание и спиртование

На подбраживание и спиртование поступает 620,75 л или 681,58 кг осветленного сусла с сахаристостью 22,94г/100см³. Из этого сусла готовим крепкий виноматериал с кондициями 17х16. Для спиртования используется спирт-ректификат крепостью 96,0%.

По формуле определяется момент спиртования

Z=; (2.1.5.1)

где

Z - остаточный сахар на момент спиртования;

S - крепость спирта-ректификата;

S₁ - желаемая крепость виноматериала;

Z₁ - начальная сахаристость винограда;

Z₂ - желаемая сахаристость винограда.

Спирт будем вносить при остаточном сахаре 19,24г/100см³.

При подбраживании и спиртовании учитываются три вида потерь:

а) потери на образование углекислого газа;

б) потери на контракцию;

в) механические потери.

Рассчитаем потери:

а) потери на образование СО₂

При сбраживании 1 кг сахара образуется 0,489 кг СО₂

Сбраживается сахаров

22,94-19,24=3,7г/100см³

Количество СО₂ выделяющего при брожении, всего сахара будет равно

б) потери на контракцию

При сбраживании 1% сахара образуется 0,6%об спирта, таким образом собственный наброд составит

(22,94-19,24)*0,6=2,22%об

Необходимое количество спирта-ректификата рассчитаем по звездочке

х =

Удельный вес спирта равен 0,80133г/дм³, тогда количество в кг составит

125,58*0,80133=100,63 кг

Общее количество виноматериала будет

620,75+125,58=746,33 л

или

681,58+100,63= 782,21 кг

При внесении спирта происходит уменьшение объема за счет контракции на 8% от объема вводимого абсолютного алкоголя

в) механические потери составляют 1%

или

Количество получаемого виноматериала

746,33-9,64-6,21=730,48 л

или

782,21-11,23-6,82=764,16 кг

Снятие с дрожжей (I переливка)

Количество плотных дрожжевых осадков (после прессования) составляет 1,5%, потери 0,5%. Всего потерь и отходов 2%.

Количество отходов (дрожжевых осадков)

или

Потери составят

или

Количество осветленного виноматериала

730,48-10,96-3,65=715,87 л

или

764,16-11,46-3,82=748,88 кг

Хранение виноматериала

Применяем, срок хранения до отгрузки 3 месяца. При хранении виноматериала в металлических резервуарах нормы потерь будут равными

Потери при хранении составят

или

Количество виноматериала после хранения

715,87-0,79=715,08 л

или

748,88-0,82=748,06 кг

Отгрузка виноматериала

При отправке через мерники нормы потерь будут

0,08+0,09=0,17%

Потери составят

или

=1,27 кг

Итоговое количество виноматериала составит

715,08-1,22=713,86 л

или

748,06-1,27=746,79 кг

Сводный материальный баланс переработки 1000 кг винограда на крепкий виноматериал сведен в таблицу 7

Таблица 7. Материальный баланс переработки 1000 кг винограда на крепкий белый виноматериал

Поступило	выход
Наименование продукта	количество	Наименование продуктов, потерь, отходов	количество
	кг	л		кг	л
Виноград	1000	744,9	Сусло III фракции	104,2	94,9
Спирт-ректификат	100,63	125,58	Крепкий виноматериал	746,79	713,86
			Сусловые осадки	32,12	29,25
			Дрожжевые осадки	11,46	10,96
			Потери при подбраживании и спиртовании:
			- за счет СО2	11,23
			- контракция		9,64
			- механические потери	6,82	6,21
			- при отделении дрожжей	3,82	3,65
			- при хранении	0,82	0,79
			- при отгрузке	1,27	1,22
			- при настое на мезге	0,95
			- при стекании	5
			- при дроблении	6
			Выжимка	128,85
			Гребни	40,3
Итого	1100,63	870,48		1100,63	870,48

2.2 Материальный расчет переработки прессовых фракций на крепкий виноматериал

Отстаивание сусла

Выход сусловых осадков - 4,5%

или

Количество осветленного сусла

94,9-4,27=90,63 л

или

104,2-4,69=99,51 кг

Подбраживание и спиртование

На подбраживание со спиртованием поступает 90,63 л или 99,51 кг осветленного сусла с сахаристостью 22,94г/100см³. Из этого сусла готовим крепкий виноматериал с кондициями 17х8, для спиртования используем спирт-ректификат крепостью 96%об.

По формуле определяем момент спиртования:

Z=;

где

Z - остаточный сахар на момент спиртования;

S - крепость спирта-ректификата;

S₁ - желаемая крепость виноматериала;

Z₁ - начальная сахаристость винограда;

Z₂ - желаемая сахаристость винограда.

Спиртование будем вести при содержании остаточного сахара 8,67г/100см³.

При подбраживании и спиртовании учитываются три вида потерь:

а) потери на образование углекислого газа;

б) потери на контракцию;

в) механические потери.

Рассчитаем потери:

а) потери на образование СО₂

При выбраживании 1 кг сахара образуется 0,489 кг СО₂

Сбраживается сахаров

22,94-8,67=14,27г/100см³

Выделяется СО₂

б) потери на контракцию

При сбраживании 1% сахара образуется 0,6%об спирта, таким образом собственный наброд составит

(22,94-8,67)*0,6=8,56%об

Необходимое количество спирта-ректификата рассчитаем по звездочке

х =

Удельный вес спирта равен 0,80133г/дм³, тогда количество спирта в кг составит

8,59*0,80133=6,88 кг

Общее количество виноматериала

90,63+8,59=99,22 л

или

99,51+6,88=106,39 кг

При внесении спирта происходит уменьшение объема за счет контракции на 8% от объема вводимого абсолютного алкоголя

в) механические потери 2%

или

Количество получаемого виноматериала

99,22-0,66-1,81=96,75 л

или

106,39-6,32-1,99=98,08 кг

Снятие с дрожжей (первая переливка)

Количество плотных дрожжевых осадков (после прессования) составляет 1,5%, потери - 0,5%. Всего потери и отходы 2%.

Количество отходов (дрожжевых осадков) составляет

или

Потери составят

или

Количество осветленного виноматериала

96,75-1,45-0,48=94,82 л

или

98,08-1,47-0,49=96,12 кг

Хранение виноматериала до отгрузки

Принимаем, средний срок хранения виноматериала до отгрузки будет 3 месяца. При хранении виноматериала в металлических резервуарах нормы потерь будут равны

Потери при хранении составят

или

Количество виноматериала будет

94,82-0,11=94,71 л

или

96,12-0,11=96,01 кг

Отгрузка виноматериала

При отправке через мерник норма потерь будет

или

Итоговое количество виноматериала будет

94,71-0,16=94,55 л

или

96,01-0,17=95,84 кг

Сводный материальный баланс переработки III прессовой фракции на крепкий виноматериал сведен в таблицу 8.

Таблица 8. Материальный баланс переработки III прессовой фракции на крепкий виноматериал

поступление	выход
Наименование продукта	количество	Показатели продуктов, потерь, отходов	количество
	кг	л		кг	л
Прессовое сусло	104,2	94,9	Крепкий купажный виноматериал	95,84	94,55
Спирт-ректификат	6,88	8,59	Сусловые осадки	4,69	4,27
			Дрожжевые осадки	1,47	1,45
			Потери при подбраживании и спиртовании:
			- за счет СО2	6,32
			- за счет контракции		0,66
			- механические потери	1,99	1,81
			- при отделении дрожжей	0,49	0,48
			- при хранении	0,11	0,11
			- при отгрузке	0,17	0,16
Итого	111,08	103,49		111,08	103,49

Сводный материальный баланс переработки винограда (1000 кг) на крепкие виноматериалы сведен в таблицу 9



Таблица 9. Сводный материальный баланс переработки винограда (1000 кг) на крепкие виноматериалы

Поступило	Выход
Наименование продуктов	количество	Наименование продуктов, потерь, отходов	количество
	кг	л		кг	л
Виноград	1000	744,9	Крепкий виноматериал	746,79	713,86
Спирт-ректификт	107,51	134,17	Крепкий купажный виноматериал	95,84	94,55
			Выжимка	128,85
			Гребни	40,3
			Сусловые осадки	36,81	33,52
			Дрожжевые осадки	12,93	12,41
			Потери:
			- дроблении	6
			- при стекании	5
			Потери при подбражива нии и спиртовании:
			- за счет СО2	17,55
			- за счет контракции		10,3
			- механические	8,81	8,02
			- при отделении дрожжей	4,31	4,13
			- при хранении	0,93	0,9
			- при отгрузке	1,44	1,38
итого	1107,51	879,07		1107,51	879,07

2.3 Выбор, обоснование и расчет технологического оборудования и емкостей

При выборе технологического оборудования для проектируемого цеха, руководствуясь следующими требованиями, предъявляемые к технологическому оборудованию винодельческих производств, которые сводятся в основном к удовлетворению высоких производственных свойств к получению высококачественной продукции.

Машины и аппараты должны быть составной частью непрерывного технологического потока и позволять полностью автоматизировать и механизировать производственный процесс.

Оборудование должно полностью отвечать предъявляемым требованиям:

- высокая производительность;

- простота конструкции;

- малые габариты;

- удобство в эксплуатации;

- надежность в работе;

- безопасность обслуживания;

- гарантия выпуска качественной продукции.

Весы для взвешивания винограда

Виноград доставляется контейнерами марки КВА, грузоподъемностью 5т. Количество автовесов определяются по числу взвешивания. Прием винограда на завод рассчитывается на 10 часов.

За час на завод поступает

Учитывается коэффициент неравномерности, равный 0,75, при общей грузоподъемности контейнера 5т, грузоподъемность по винограду составит

0,75*5=3,75т

Учитывается коэффициент неравномерного поступления сырья в течении рабочего дня - 1,4, рассчитывается количество машин, поступающих за 1 час

Взвешивание машин длится 2 минуты, тогда число взвешивания за час

60:2=30 взвешиваний

Учитывая, что каждая машина взвешивается 2 раза, то число взвешиваний в час составляет

5*2=10 взвешиваний

Необходимое число весов составит

10:30=0,33?1 весы

Расчет поточных линий переработки винограда

Расчет количества поточных линий ведется по ведущей машине-дробилке на основании материального расчета на суточную производительность по формуле:

Х= (2.3.2.1)

где

Q - суточное поступление продукта на технологическую операцию;

q - производительность оборудования 20т/час;

j - коэффициент неравномерности оборудования;

z - время работы оборудования.

Х=

Каждая линия комплектуется следующим оборудованием:

- центробежная дробилка-гребнеотделитель ЦДГ-20;

- шнековый бункер-питатель марки Т1-ВБШ-20;

-пресс Т1-ВПО-20;

- транспортеры для удаления гребней и выжимок;

- насос для перекачки сусла и мезги.

Бункер-питатель Т1-ВБШ равномерно подает виноград на дробление и емкость его такова, что виноград в бункере находится не более 30 минут.

Дробилка ЦДГ и дает сусло с высоким содержанием фенольных и азотистых веществ.

Расчет установки БРК-3М, где будет осуществляться настой на мезге

Установка позволяет собирать сусло-самотек, в результате чего отпадает необходимость в установке стекателей.

Так как настаивание длиться 24 часа, то рассчитать количество установок можно по формуле 

где

Q - количество мезги, поступившей на работу в сутки, т;

q - производительность установки по винограду в т/сут.

Х=

Расчет насосов

Насосы применяются для перекачивания мезги, сусла, виноматериала, осадков внутри цеха.

а) насосы для перекачивания мезги в установках БРК-3М, один насос будет в запасе. Всего 3 насоса.

б) насос для перекачивания сусла на отстой.

Сусло-самотек отбирается насосами Ж-6-ВПН-20 прямо из установки БРК-3М. Поскольку установок для настоя мезги необходимо 2, то и насосов понадобиться 2, то есть на каждую установку по одному насосу.

У пресса для прессования стекшей мезги устанавливают по 2 насоса - по одному для сусла I и II давления и для сусла III давления, так как 1 линии в цехе, то насосов всего потребуется 2 насоса, а всего 4 насосов Ж-6-ВПн-20, а с запасом 5 насосов.

в) насосы для снятия сусла с отстоя

Всего в цехе необходимо 7 насосов. Эти же насосы будут использованы после окончания сезона для снятия виноматериала с дрожжевых осадков и отгрузки виноматериала.

г) насосы для перекачивания сусловых и дрожжевых осадков 1В20/5В

С учетом запаса всего 2 насоса.

Расчет количества фильтров

Для сжатия осадков применяют фильтры ФПАКМ-5

Расчет прессов

Для отжатия гребней применяют пресс марки ПНД-5

Расчет емкостей

В цехе по переработке винограда с основным направлением на крепкие виноматериалы необходимы следующие емкости:

- установка БРК-3М для настоя мезги;

- для осветления сусла;

- для подбраживания и спиртования;

- для хранения виноматериала.

Количество отстойных и настойных емкостей рассчитывается по формуле:

(2.3.7.1)

где

n - число емкостей;

Q - количество продукта, поступающего на операцию в сутки, дал;

Е - вместимость емкостей, дал;

к - коэффициент заполнения.

а) количество отстойных и настойных емкостей для сусла-самотека и прессовых фракций I и II давления

количество отстойных и настойных емкостей для прессовой фракции III давления

б) емкости для подбраживания и спиртования

в) емкость для группированных осадков

Принимаем 2 емкости для осадков сусло-самотека, прессовых фракций I и II давления и 1 емкость для осадков прессовых фракций III давления.

г) емкости для хранения виноматериалов ведется согласно материального баланса на каждый виноматериал отдельно с учетом уже имеющихся в цехе тары, то есть в общий баланс емкостей для временного хранения виноматериала включаются закрытые отстойные и настойные емкости, емкости для подбраживания и спиртования.

На хранения поступает

71,386*120*12=102795,84 дал

9,455*120*12=13615,2 дал

102795,84+13615,2=116411,04 дал

Тогда количество емкостей для хранения определяется по формуле (хранение крепких виноматериалов)

п = (2.3.7.2.)

где

n- количество емкостей для хранения;

Q- количество виноматериалов, поступающих на хранение;

E₁, Е₂ - емкость одного резервуара;

n₁, n₂ - количество имеющихся резервуаров.

n=

Расчет дрожжанок

Для проведения брожения необходимо 2% дрожжевой разводки от количества сусла, поступающего на брожение (или подбраживание).

Количество дрожжевой разводки в сутки требуется

Воспроизводство активной дрожжевой массы в дрожжегенераторах составляет 3 суток.

Коэффициент заполнения дрожжанки - 0,85, вместимость 500 дал.

Учитывается, что каждый из дрожжанок отбирается 80% от всей массы разводки готовой чкд, производительность одной дрожжанки будет

Количество дрожжанок определяется

х=

Сводная таблица для оборудования и емкостей приведена в таблице 10

Таблица 10

наименование	количество	производительность	мощность	габариты
				длина	высота	ширина
1.Весы	1
2.Насосы: Ж-6-ВПН-20 1В20/5В	7 1	4,2(15)	4,5	1600	550	880
3.Фильтр-пресс: ФПАКМ-5	1	250 дал/час	19	2825	1630	2725
4.Емкости:
-для настоя мезги БРК-3М	2	60т/сут		2800	2100	3210
-для подбраживания	7	5000 дал		3500	42270	2770
-для отстоя	7	2000 дал
-для хранения	9	10000 дал		4850	2400	2770
5.Дрожжанки	2	2000		1600	580	480
6.Дробилка ЦДГ-20	1	20т/час	7	1890	1300	1600
7.Шнековый бункер питатель Т-ВБШ -20	1	20т/час	13	4380	300	3145
8.Шнековый пресс Т-ВПО -20	1	20т/час	13	4500	1005	1400



Список используемой литературы

1. ГОСТ Р 50208-92. Вина виноградные и виноматериалы виноградные обработанные. Общие технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1992.

2. Мир вина: Энциклопедия. / Иванов Ю.Г. - Смоленск.: Русич, 1998.

3. Панов А. Книга о вине. - М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003.

4. Сборник международных методов анализа и оценки вин и сусел: Пер. с фр. / Под ред. Н.А. Мехузла. - М.: Пищевая промышленность, 1993.

5. Стивенсон Т. Вино. Новая энциклопедия от Sotheby. Пер. с англ. - М.: РОСМЭН-ПРЕСС, 2003.

6. Экспертиза напитков: учеб. пособие / под общ. ред. В.М. Позняковского.- 4-е изд., стер. -Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та, 2001.

7. Вина Франции. Журнал GEO №10. 2000 г.

8. Зайчик Ц.Р. Оборудование предприятий винодельческой промышленности. - М.: Пищевая промышленность, 1968

9. Агабальянц Г.Г. Химико-технологический контроль виноделия. - М.: Пищевая промышленность, 1969

Размещено на Allbest.ru