Явление контракции и ее учет

Контракция, сжатие объема раствора, обусловленное взаимодействием между молекулами воды и спирта при их смешивании. Д. И. Менделеев объяснил процесс сжатия объема водно-спиртовой смеси тем, что молекулы спирта в результате химических взаимодействия с молекулами воды ассоциируются за счет полярных водородных связей, образуя при этом соединения типа гидратов.

Т. о. ослабление простых существующих связей (процесс диссоциации) и определенная ориентация молекул воды и спирта одна к другой (процесс ассоциации) вызывают сжатие раствора и изменение его физических констант.

Явление контракции наблюдается также при растворении в водной среде др. веществ (сахаров, фенольных соединений) в тех случаях, когда молекулы растворенного вещества больше молекул растворителя и обладают менее сильным электростатическим полем.

 Однако в вине и сусле влияние таких веществ на величину К. пренебрежимо мало. Величина контракции при смешивании спирта с суслом или вином меняет свое значение на каждый 1% об. прибавленного спирта.

 В винодельческой практике, как правило, сусла и вина спиртуют до крепости не выше 20% об. ед. В этом случае величина контракции колеблется в относительно небольших пределах и ее принято считать в среднем равной 0,08% объема смеси на каждый 1% объема повышения крепости.

где Vk - величина концентрации, дал;

V- объем смеси, дал;

К – повышение объемной доли спирта в продукте,%.

Расчеты при купажировании

В состав купажа входят следующие компоненты:

- сухокрепкий виноматериал с кондициями – спирт 15,0 % сахар 0,3 %;

- мистельный виноматериал с кондициями – спирт 18,0 %, сахар 16,5 %;

- ферментированный виноматериал с кондициями - спирт 19,0 %, сахар 1,0 %;

- спирт этиловый ректификованный с кондициями – спирта 96,0 %, сахара 0,0 %.

Готовый купаж должен иметь следующие кондиции:

- спирта 19,2 % (0,2 % спирта запас),

- сахаров 5,0 %.

Расчет ведем на 1000 дал купажа.

При проведении расчетов процентное содержание одного из компонентов может быть задано в условии задачи. В составе купажа, содержание ферментированных виноматериалов для производства Портвейна может составлять от 30,0 до 40,0 %.

Для составления купажа принимаем содержание ферментированных виноматериалов максимальным – 40,0 %.

Проведенный расчет показал, что для проведения купажирования необходимо взять:

- сухокрепкого виноматериала – 29,95 %;

- мистельного виноматериала – 27,88 %;

- ферментированного виноматериала – 39,99 %;

- спирта этилового – 2,18 %.

Проводим проверку расчета купажа по спирту:

(29,95 х 15,0+27,88 х 18,0+39,99 х 19,0+2,18 х 96,0)/100=19,202 %

По сахарам:

(27,88 х 16,5+39,99 х 1,0)/100=5,0001 %.

Расчет составлен, верно.

 

 

 

 

Продуктовые расчеты

На приготовление белого крепкого вина поступает также 25 дал/т прессового сусла с линии белого столового ординарного вина.

Остальные нормы выхода отходов и потерь принимаются равными среднеотраслевым нормативам.

Кондиции готового белого крепкого вина

- сахаристость - 8%

- спиртуозность - 18%

Приемка винограда

При приемке, разгрузке, подаче на дробление и гребнеотделение норма потерь равна 0,6%,

Количество получаемой мезги:

N₁= = 954

Количество отходов и потерь:

х₁-х₂= 1000-954=46

из них гребни - 40 кг, потери - 6 кг.

Подогрев и экстрагирование мезги.

Норма потерь - 3%, количество потерь:

x₁= = 30 кг.

Выход экстрагированной мезги:

N ₁= 954 - 30 = 924 кг

Отбор сусла-самотека и прессование стекшей мезги

Норма потерь в суслосборниках и прессах составляет 0,5%.

Количество потерь равно:

х₁= = 5 кг

Выход неосветленного сусла-самотека составляет 750 л или:

N₁=750• 1,079 = 809,25 кг сусла

Выход сладких выжимок после прессования:

х₂ =924 -809,25 = 114,75 кг

Отстаивание сусла

Всего на отстой поступает сусло в количестве 750+250=1000 л с учетом прессового сусла с линии белых столовых в/м. Норма выхода отходов гущевых осадков - 4,5%. Выход осветленного сусла:

N₁ = = 955 л или

N₁ = 955 • 1,079 = 1030,44 кг

Количество осадков равно:

x₂ = 1000 - 955 = 45 л или x₂ = 1079-1030,44 = 48,56 кг

Подбраживание и спиртование сусла.

Для определения содержания сахара в момент спиртования (Y) и количество добавленного спирта (X) составим систему уравнений с учетом, что кондиции в/м для белого крепкого вина равны:

Спиртуозность - 18% об., содержание сахара - 8%

Из 2-го уравнения

Подставляя это выражение в 1-ое уравнение находим значение x:

(955+ x) = 955 • 0,6 (18 - 8 -)+ 96 x

11460=73,2 x

x =156,6 - спирта

y =8+ 9,31% об.

Таким образом, выход крепленных в/м без учета потерь:

N₁=955+156,6= 1111,6 л

Повышение крепости после спиртования равно:

18-0,6 (18 - 0,31)= 12,8% об.

Потери (%) от констракции составляют:

к₁ =12,8• 0,08 = 1,0%

Количество потерь за счет констракции:

x₁^k = 1111,6 1,0 / 100 = 11,1 л

Количество потерь за счет выделения СО₂ при брожении:

X₁^co₂= =38,2 кг

Механические потери при подбраживании составляют 1,5%

x₁^мех. = 14,3 л

Выход крепленного в/м с учетом потерь:

N₁=1111,611,114,3= 1086,2 л

Снятие с дрожжевых осадков (первая переливка)

Норма потерь 0,5%, отходов - 1,5%, потерь - 0,5%. Количество отходов равно:

x₂= 16,3 л

x₁= 5,4 л

Выход крепленного в/м равен:

N₁=1086,2 - (16,3+5,4)=1064,5 л

Эгализация и оклейка с фильтрацией

Суммарная норма потерь при перекачке в эгализатор с последующей оклейкой, перемешиванием и фильтрацией равно:

к₁=0,07+0,07+0,06+0,07+0,15=0,37%

Тогда количество потерь равно:

х₁=1064,5 • 0,37/100 = 3,9 л

Выход осветленного виноматериала равен:

N₁= 1064,5 - 3,9 = 1060, 6 л

Обработка холодом

При обработке холодом с последующей выдержкой на холоду и фильтрацией при той же температуре суммарная норма потерь составит:

к₁=0,42 + 0,09 + 0,15 = 0,66%

Тогда количество потерь равно:

х₁ =1060,6• 0,66/100 = 7,0 л

Выход виноматериала после обработки холодом составит:

N₁= 1060,6 - 7,0 = 440,9 = 1053,6 л

Обработка теплом

Норма потерь: к₁=0,42+0,09=0,51%

Количество потерь: х₁ =1053,6•0,51/100= 5,4 л

Выход обработанного в/м: N₁=1053,6-5,4=1048,2 л

Хранение до отгрузки

Норма потерь при хранении до отгрузки не менее 4-х месяцев равна:

к₁= 0,54 •3/12 = 0,14%,

где 0,54 - среднегодовая норма потерь при хранении в металлических емкостях в наземных помещениях.

Количество потерь при этом равно:

х₁ =1048,2• 0,14/100 = 1,47 л

Выход вина после хранения составит:

N₁ =1048,2 - 1,47 = 1046,74 л

Отгрузка

При отгрузке вина через мерники норма потерь равна 0,09%. Количество потерь при этом составит:

х₁ =1046,74• 0,09/100 = 0,94 л

Таким образом, с завода будет отгружено белое крепкое вино в количестве:

N₁ = 1046,74 - 0,94 = 1045,8 л

Вывод

В ходе выполнения курсовой работы, были выполнены следующие задачи:

1. Дана характеристика сырья для приготовления белого портвейна.

2. Дана характеристика готовой продукции.

3. Дана характеристика оборудования

4. Приведен продуктовый расчет.

 

Список используемой литературы

 

1. Бурьян, Н. И. Микробиология виноделия. - Ялта, 2002. - 433 с.

2. Виноградорство и виноделие СССР: Бюллетень отраслевого научного центра по производству и переработке винограда. Вып. 1(4). - 92с.

3. Виноградорство и виноделие / под ред.Э.А. Верновского.- М.: Колос,1984.- 312с.

4. Виноделие: учебное пособие по выполнению лабораторно-практических занятий / Сост.: В. Б. Цугкиева, Л. А. Кияшкина, И. А. Шабанова и др. - Владикавказ: ФГОУ ВПО "Горский госагроуниверситет", 2009. - 160 с.

5. Косюра, В. Т. Основы виноделия: учебное пособие для вузов. - М.: ДеЛи принт, 2004. - 440 с.

6. Методы технохимического контроля в виноделии / под ред. В. Г. Гержиковой. - Симферополь: Таврида, 2002. - 260 с.

7. Методические указания для выполнения лабораторно-практических занятий по курсу "Виноделие": для бакалавров / В. Б. Цугкиева [и др.]. - Владикавказ: ФГБОУ ВПО "Горский госагроуниверситет", 2015. - 144 с.

8. Цугкиева, В. Б. Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине "Виноделие». - Владикавказ: ФГБОУ ВПО "Горский госагроуниверситет", 2014. - 20 с.