Производство напитков: ВИНО Мембраны и смолы В экстрактивных целях используются следующие типы мембран: анионная, катионная и биполярная. Анионные мембраны пропускают только анионы, катионные мембраны – только катионы, а биполярные мембраны являются совокупностью анионных и катионных мембран. Они заряжены одновременно положительно и отрицательно, что является барьером, мешающим катионам проходить в сектор анионов и наоборот. Технологии с использованием смол способствуют образованию сильно «декатионизированных вин». Данное вино должно быть перемешано с необработанным на смолах вином в пропорции от 10 до 30%. При низком уровне рН в этой ситуации возникает риск негативного влияния на органолептические качества. При снижении рН на 0,2 расход воды, необходимой для внедрения технологии с применением смол, составляет 16 л / 100 л вина, расход чистой кислоты 113 г HCl / 100 л вина. При применении мембранной технологии данные показатели меняются следующим образом: 6 л воды и 13,7 г/HNO3. В качестве альтернативы при обработке по системе колон или партий смолы можно было бы добавлять непосредственно в вино (от 3 до 6 г/л смол), однако в данном случае возникает вопрос о рециркуляции смол и воздействии на окружающую среду.
Стабилизация вин против выпадения винного камня Тест на ионно-обменных смолах в лабораторных условиях Образец: розовое вино, миллезим 2011 г. Проводимость вина = 1,95mS и рН
58
3,56. Степень нестабильности к выпадению винного камня составляет 13,2. В рамках теста была проведена обработка образца вина при помощи смол. Вино, обработанное на смолах, было перемешано в возрастающей пропорции с необработанным вином. Каждый образец был протестирован при температуре 4°C в течение 6 дней, отсутствие кристаллов в данной линейке образцов позволяет определить пропорции вина к обработке, чтобы добиться стабильности к выпадению винного камня для общего объема вина. Используемые сильные катионновые смолы размещаются в колонне в объеме 75 мл на 5 литров вина, тест произведен не в поточном режиме. Смолы регенированы 2 BV 5% HCl , затем производится полоскание с использованием 6 BV смягченной воды при 4 BV/ч. Смола начинает насыщаться при 43 BV. В результате проведения этого теста наблюдалось быстрое окрашивание смолы из-за экстракции красящих компонентов в тестируемом розовом вине, для чего необходимо также произвести мойку смолы щелочью. Тест в промышленных условиях Для исследований в промышленных масштабах на ионно-обменных смолах тесты были произведены на двух объемах вин: 180 гл и 600 гл, с использованием одной колонны объемом 100 л сильных катионных смол или одной колоны объемом 200 л. Исследования с использованием мембранных технологий были произведены на стандартной установке электродиализа производительностью 30 гл/ч. Обработка 180 гл вина для получения стабильности к выпадению винного камня 100 л смол – наименьший объем для осуществления обработки в течение ми-
нимум 10 ч. В данном случае время обработки равно времени регенерации. Расход кислоты составляет 101 г / 100 л вина, а расход воды 9,1 л / 100 л стабилизированного вина. При проведении стабилизации вина электродиализом результаты следующие: расход кислоты (HNO3) 40 г / 100 л вина, расход воды 12 л / 100 л вина. Для сокращения показателей расхода можно использовать обратный осмос для восстановления воды, в результате расход будет следующий: 5,5 л / 100 л вина. Обработка 600 гл вина для получения стабильности к выпадению винного камня Для обработки на ионно-обменных смолах в течение допустимых 10 ч, необходима ионно-обменная колонна объемом 200 л. Расход кислоты составляют 91 г / 100 л вина, расход воды – 14,1 л / 100 л вина, расход щелочи – 3,2 г / 100 л вина. При обработке электродиализом расход кислоты такой же, как и в предыдущем примере (40 г / 100 л), расход воды – 12 л / 100 л вина. На данном примере снижение рН вина средней нестабильности, связанное со стабилизацией против выпадения винного камня, составляет 0,3 при обработке катионными смолами и 0,1 при обработке электродиализом.
Заключение На примере изученного образца розового вина были получены следующие результаты на выходе вина из ионно-обменной колонны: • рН образца на выходе составляет 2,3, что значит понижение рН на 1,26 единиц по отношению к изначальному рН (3,56); • содержание калия в образце составляет 20% из 100%; • содержание кальция в образце составляет 24% из 100%; • содержание магния в образце составляет 19% из 100%. Показатели образца розового вина со степенью нестабильности от слабого до среднего (13,2%) демонстрируют, что для достижения стабильности общего объема вина необходимо произвести ассамбляж 27% обработанного вина на смолах с необработанным вином. Следствием этого явится понижение рН на 0,3 единицы, в случае со средне и сильно нестабильными винами. Если же будет наблюдаться понижение рН на более чем 0,3 единицы, возникнет необходимость обработать большие фракции вина (более 30%) , что
Напитки. Технологии и Инновации
Продолжается подписка на «Н.Т.И.» на 2013 год. Тел. +38 (044) 464 64 07, +38 (097) 863 43 06, +38 (095) 430 86 45
май’2013