Пастеризация виноматериалов и вин

Заместитель директора ООО «ЭКОМАШ» Максим Фокин

Одними из основных факторов в обеспечении высокого качества вин и виноматериалов являются их стерильность и стабильность к помутнениям. При этом важно не только получить стерильный и стабильный продукт, но и максимально сохранить содержащиеся в продукте исходные компоненты, влияющие на его вкусовые качества. Традиционный метод тепловой обработки при относительно высокой температуре и в течение продолжительного времени и обработка вин холодом обеспечивают стерильность и профилактику помутнений продукта, но вместе с тем приводят к разрушению экстрактивных, ароматических соединений и витаминов, что в значительной степени влияет на качество. К тому же обработка холодом не всегда гарантирует стойкость продукта при розливе.

Электрические пастеризационно-охладительные установки с инфракрасным нагревом.

Из научной литературы известны технологии обработки вина и виноматериалов инфракрасным (ИК) облучением, дающие более эффективные результаты. Смысл данных технологий заключается в том, что каждая составляющая продукта имеет свой, присущий только ей, спектр поглощения. Следовательно, учитывая разрушающее действие ИК излучения, можно проводить целенаправленную обработку продукта селективно, воздействуя на определённые составляющие. Однако, использование данных технологий сдерживалось сложностью изготовления инфракрасных излучателей с заданной длиной волны излучения. Развитие нанотехнологий и применение новейших материалов позволило изготавливать ИК излучатели с заданными

шириной спектра и мощностью излучения.

Предприятием ЭКОМАШ разработаны и успешно внедрены в производство автоматизированные проточные пастеризаторы с инфракрасным нагревом.

Отличительной особенностью этих пастеризаторов (Рис. 1) является то, что блоком пастеризации в установках А1-ОПЭ является секция ИК нагрева, состоящая из кварцевых труб с инфракрасными нагревательными элементами,

Оптимальная длина волны при пастеризации вин составляет от 2500 до 3500 нанометров, а при профилактике их от помутнений - 5300 и 10 600 нанометров.

Модельный ряд установок включает в себя пастеризаторы производительностью от до 3000 л/час.

Все элементы электрических нагревателей защищены термоизоляционными материалами и выделены в отдельный блок, защищенный от механических повреждений.

Рис. 1 Пастеризационно-охладительная установка с инфракрасным нагревом серии ОПЭ

При пастеризации, более сильное бактерицидное действие ИК излучения, по сравнению с традиционной тепловой обработкой объясняется тем, что при использовании ИК нагрева, тепло к микроорганизмам подводится не только извне, но и за счёт поглощения генерируется внутри самих микроорганизмов, вызывая, кроме того, поляризацию их структуры. Под воздействием этих двух факторов (развитие «внутреннего тепла» и поляризации), микроорганизмы погибают гораздо быстрее. Процесс пастеризации в секции ИК нагрева проходит в течение 2-5 секунд при заданной температуре. При этом экстрактивные, фенольные и ароматические соединения и

витамины разрушаются гораздо в меньшей степени. Ещё одним преимуществом ИК нагрева является то, что воздействие на продукт происходит равномерно, так как излучение проникает вглубь одновременно по всему объёму. Благодаря мгновенному воздействию излучения с высокой плотностью потока энергии, создаются необходимые условия для ликвидации токсичной и балластной микрофлоры, что обеспечивает повышенную по сравнению с другими методами сохранность продукта. При этом предохраняются от разрушения полезные биологические структуры.

Основной причиной помутнения является образование кристаллических осадков виннокислых солей калия (К⁺) и кальция (Са²⁺). При обработке виноматериалов ИК излучением определённой длины волны происходит интенсивное поглощение излучения ионами К⁺ и Са²⁺. Обладая высоким химическим потенциалом, они вступают в реакцию с анионами кислот, образуя кристаллические соединения. Селективное воздействие на ионы К ⁺ и Са ² ⁺, в сравнении с обработкой холодом, увеличивает осаждение не только винных солей этих металлов, но и солей магния и железа. При этом, в сравнении с обработкой холодом, значительно сокращается время кристаллизации.

Обработку виноматериалов ИК излучением, лучше всего, проводить перед обработкой сорбентами, что позволяет сократить расход материалов (желатина в 3 раза, бентонита в 2 раза) в сравнении с традиционной технологией. При этом улучшается структура гущевых осадков, повышается скорость и качество фильтрации.

Виноматериалы и вина после обработки ИК излучением в большей степени обогащены почти всеми витаминами группы В. ИК излучение влияет и на кислотный состав: количество винной и фумаровой кислот меньше, а количество янтарной кислоты больше, чем при обычных методах обработки, что придает продукту более темную и глубокую окраску. Кроме этого снижается содержание высших спиртов и эфиров. Всё это благотворно влияет на органолептические свойства виноматериалов и вина.

Паровые пластинчатые пастеризационно-охладительные установки.

Эти установки монтируются непосредственно перед линией розлива, и имеют свои особенности.

При производстве вин с «холодным» розливом, применяется пастеризационно-охладительные установки базового исполнения (Рис. 2), включающие в свой состав один трёх–секционный теплообменный аппарат и один блок парового нагрева.

При необходимости совмещения режимов «холодного» и «горячего розлива, применяется универсальная пастеризационно-охладительная установка (Рис. 3).

В состав такой установки входят следующие основные модули:

  • трёх–секционный теплообменный аппарат;
  • охладитель;
  • два контура парового нагрева воды;
  • выдерживатель;
  • насос продукта и два насоса подачи горячей воды;
  • уравнительный бак (для приёма продукта);
  • комплект запорной и соединительной арматуры;
  • система управления.

Рис. 2 Пастеризационно-охладительная установка для «холодного» розлива.

Оба типа паровых пастеризационно-охладительных установок, изготавливаются в широкой гамме, в зависимости от конкретных требований Заказчика. При этом учитываются такие основные критерии как производительность по продукту, требуемые технологией температурные режимы обработки, временные параметры выдержки продукта, состав и функциональные возможности электроавтоматики.

Теплообменные аппараты исполнены на базе пластин производства Германии. Пластины изготовлены методом штамповки из нержавеющей стали марки AISI 316 L (06Х17Н13М2), с учётом требований по коррозионной стойкости, сроку эксплуатации, устойчивости к давлению и возможности очистки. Коэффициент теплопередачи в таких аппаратах в 3–4 раза больше чем в теплообменниках на базе отечественных пластин, это позволяет уменьшить поверхность теплообмена и, как следствие, снизить вес и габаритные размеры аппарата и соответственно его стоимость.


Рис. 3 Универсальная пастеризационно-охладительная установка для «холодного» и «горячего» розлива

Эффективный теплообмен обеспечивается благодаря специальному гофрированному профилю проточной части пластины, который образует трёхмерные турбулентные потоки. При этом минимизируется вероятность отложения загрязнений на поверхности пластин.

В качестве материалов уплотнений, в соответствии с требованиями по вину, применяется уплотнение EPDM, и NBR. Уплотнения фиксируются специальными клипсами - замками только в одном направлении, что значительно облегчает сборку пластин.

Пастеризаторы работают под управлением пульта, как в ручном, так и в автоматическом режимах.

Пульт управления обеспечивает выполнение следующих функций:

  • задание параметров технологического процесса;
  • поддержание в автоматическом режиме и индикация параметров технологического процесса, режимов работы установки и состояния исполнительных механизмов;
  • возврат продукта в автоматическом режиме в уравнительный бак в случае нарушения технологического процесса, возврат продукта с охлаждением в автоматическом режиме в напорный чан или в уравнительный бак в случае остановки линии розлива;
  • автоматическое поддержание уровня продукта в уравнительном баке;
  • поддержание температуры горячей воды в автоматическом режиме;
  • ручное управление производительностью установки для её синхронизации с производительностью линии розлива, ручное управление клапанами и насосами;
  • мойка установки с возможностью ручного управления клапаном розлива и возврата.

Возможно подключение системы управления к персональному компьютеру, что позволяет осуществлять дистанционный контроль за процессом пастеризации, а так же регистрировать и архивировать текущие параметры технологического процесса, формировать в автоматическом режиме отчетные и нормативные документы.

Скачать PDF: Пастеризация вин и виноматериалов