Сок из виноградной ягоды содержит 0,5…4,0 мг/дм3 железа, а свежеотжатое сусло — 0,5…2,0 мг/дм3 меди. Содержание железа в гребнях в 10 раз больше, чем в мякоти виноградной ягоды. В целом из винограда в вино может переходить 3…4 мг/дм3 железа. Кроме того, в сусло и виноматериал в результате их контакта с металлическими частями технологического оснащения и трубопроводами может поступить 15…20 и больше мг/дм3 железа. И вдобавок в процессе переработки винограда, изготовления, хранения и обработки виноматериалов содержание поливалентных металлов в них значительно увеличивается, что вызовет необходимость применения разных способов и механизмов их деметализации.
Применение на виноградниках в процессе выращивания винограда металлосодержащих ядохимикатов должно быть полностью запрещено, или строго ограничено. Некоторые прогрессивные, с экологической точки зрения уже действуют. Так вместо бордоской жидкости с высоким содержанием меди разрешены такие безвредные органические соединения — заменители, как поликарбацин, эупарен и др.
Контейнеры для доставки винограда, машины, аппараты, бункера, суслосборники, трубопроводы, арматура, должны быть изготовлены из пищевой нержавеющий стали, или иметь надежное экологически чистое антикоррозийное покрытие. Отдельные детали и узлы должны изготовляться из бронзы, латуни, экологически чистых пластмасс, сплавов титана и стекла. Все аппараты и емкости должны обрабатываться стеклоэмалью, пленкой из нержавеющий стали и биметалла, а также эмалированные.
Медь в концентрации 5 мг/дм3 отрицательно влияет на вкус вина. Основное количество меди, которое поступает в сусло и виноматериалы из винограда в процессе спиртового брожения выпадает в осадок и выводится из бродильного аппарата. Поэтому при классической схеме переработки винограда содержание меди в молодых виноматериал ах не значительное.
Алюминий придает вину металлический привкус с запахом сероводорода. Кроме того, алюминий в кислой среде вступает в реакцию с некоторыми компонентами вина. Цинк передает винам неприятный запах, шершавый, вяжуще-горький вкус.
Двухвалентное железо не вызывает помутнений, но, окисляясь за счет кислорода воздуха до трехвалентного, соединяется с фенольными веществами хелатными связями. В результате чего получаются трудно растворимые металлотанидно-белковые комплексы, которые вызывают помутнения вин и появление осадка. С конденсированными фенольными соединениями железо образует осадок темного цвета, а с фосфатом — молочную опалесценцию.
Комплексно связанное железо бентонитами не адсорбируется.
Двухнатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон «Б») очень хорошо растворяется в воде, вине и спирте и в очень короткий срок (на протяжении 1 ч) стабилизирует вино против помутнений, которые вызываются солями тяжелых металлов и кальцием. При обработке вин трилоном «Б» его добавляют из расчета 8 частей на каждую часть железа или кальция. Готовится 10%-я суспензия трилона «Б» на вине и вносится в аппарат при активном перемешивании на протяжении 30мин.
Рекомендуется обрабатывать трилоном «Б» вина, которые содержат железо до 20 мг/дм3. При этом обработка не влияет на вкус вина. Если дозу трилона «Б» увеличить, во вкусе вина может появиться жесткость.
Для предупреждения появления побурений при низкой концентрации металлов (5…8 мг/дм3) рекомендуется подкисление вин лимонной кислотой, при большей концентрации металлов (до 20 мг/дм3) — трилон «Б».
Из всех известных веществ, которые применяются в виноделии для деметаллизации вин, самая эффективная и универсальная — желтая кровяная соль (ЖКС). Обработка ЖКС проводится соответственно с Инструкцией по обработке вин желтой кровяной солью. Деметаллизацию следует проводить по возможности на ранних стадиях изготовления вин, чтобы содержание поливалентных металлов в готовых напитках не превышало предельно допустимых величин, которые приводятся ниже (в мг/дм3):
1) в столовых белых и красных сухих, а также в полусладких и полусухих винах
а) железо (катионное) — 4
б) медь — 2
в) цинк — 3
г) олово -1
д) алюминий — 3.
2) в десертных и крепких винах:
а) железо (катионное) — 8
б) медь — 2
в) цинк — 3
г) олово -1
д) алюминий — 5.
Обработка вина желтой кровяной солью (ЖКС) допускается исключительно с целью выведения из него излишка тяжелых металлов, которые неблагоприятно влияют на вкусовые свойства и его стабильность. Для обработки вина 5ККС на винзаводе необходимо специальное оснащение и лаборатории, которые разрешают обеспечить необходимый контроль за проведением такой обработки. Все работники предприятий, которые осуществляют обработку вина ЖКС, обязаны пройти специальный инструктаж и в процессе работы строго руководствоваться инструкцией.
Результаты анализов и расчетов, которые проводятся при обработке вина ЖКС, должны сразу или незамедлительно записываться в специальную пронумерованную, прошнурованную и опечатанную книгу «Обработка вина желтой кровяной солью» по форме ТХМК №6.
Ответственность за соблюдение всех правил техники безопасности при обработке вина желтой кровяной солью несут главный инженер (главный технолог) и начальник подраздела технологического контроля (заведующий лабораторией) предприятия. Распоряжение на обработку вина ЖКС выдается главным технологом или начальником цеха.
Обработку желтой кровяной солью проводят только в однородных партиях вин, которые находятся в отдельных резервуарах. Перед отбором пробы на лабораторный анализ вино старательно перемешивается до однородного состояния. Период от момента отбора пробы для анализа до введения в вино рассчитанного количества ЖКС не должен превышать 6 часов. Необходимое количество ЖКС для обработки вина определяется только на основе экспериментальной обработки в лаборатории при соблюдении соответствующих методик.
Определяется количество ЖКС из расчета выделения из вина за один цикл обработки не более 90% катионов тяжелых металлов от их, общего содержания. Вина, которые содержат больше 40 мг/дм3 катионов тяжелых металлов (из расчета на трехвалентное железо) должны обрабатываться в несколько приемов. Вина, которые содержат менее 3 мг/дм3 катионов тяжелых металлов, желтой кровяной солью не обрабатываются.
Установленное в результате лабораторных исследований и соответствующих расчетов необходимое для обработки конкретной партии вина количество желтой кровяной соли должно быть взвешено на технических весах и растворено в небольшом количестве теплой (35…40°С) воды. Растворение соли в вине не допускается.
Вино должно обрабатываться только свежеприготовленным раствором желтой кровяной соли. Во время добавки в вино раствора соли необходимо эффективно перемешивать в аппарате смесь вина и раствора ЖКС с помощью мешалки или путем перекачивания. После этого вино отстаивается до полного осветления, но не более 20 сут.
Если в конце процесса обработки вина в нем выявлено содержание желтой кровяной соли или реакция на катионы тяжелых металлов дает отрицательный результат, тогда вино должно быть исправлено путем добавления к нему порции необработанного солью вина в таком количестве, чтобы в смеси появились следы тяжелых металлов.
Отстоявшееся вино без остатков желтой кровяной соли, декантируется из осадка и после предшествующего фильтрования на пластинчатых фильтрах направляется на отдых или дальнейшую обработку.
Выпуск готового, обработанного желтой кровяной солью вина разрешается через 10 дней после снятия его с осадка берлинской лазури. Жидкий осадок, который остался после декантации вина, направляется на фильтрование или центрифугирование, а аппарат тщательно промывают. Полученный фильтрат (фугат) добавляется к основной партии обработанного вина, а густая масса, которая состоит в основном из берлинской лазури, передается на химические комбинаты или уничтожается. Хранение жидких осадков берлинской лазури на винзаводах категорически запрещается. Запрещается также из этих осадков получать пищевой спирт.
Ординарные виноматериалы с массовой концентрацией общего железа более 15 мг/дм3 и виноматериалы с массовой концентрацией общего железа менее 15 мг/дм3, но не выдержали пробы на склонность к железному побурению, обрабатывают по схеме 4-ПМ.
Такая обработка характеризуется применением двуводной тринатриевой соли нитрилотриметилфосфорной кислоты (НТФ). Обработка виноматериалов НТФ проводится на протяжении 7…12 сут., потом снятие обработанного материала с осадка фильтрованием (1 сутки), в дальнейшем выдержка виноматериала на протяжении 10 сут. и фильтрование (1 сутки).
Для стабилизации вин против металлических помутнений и выделение излишка ионов металлов можно применять схему 5-ПМ, технология которой заключается в обработке вина в потоке неорганическим сорбентом «Термоксид-ЗА» (1 сутки) с последующим фильтрованием (1 сутки).
Виноматериалы, склонные к медному побурению при массовой концентрации меди большее 5 мг/дм3, обрабатывают по схеме 4-ПМ, которая представлена на рис. 1.
Рис. 1 Аппаратурно-технологическая схема 4-ПМ: 1-дозатор НТФ; 2 и 4-резервуары для выдержки; 3 и 5 фильтр-прессы.
Для стабилизации вин против металлических и кальциевых кристаллических помутнений на основе ионообмена в виноделии применяется неорганический сорбент «Термоксид-ЗА». Сорбент, разработанный проф. В.И. Зинченко, отличается в среде виноматериалов химической стабильностью, абсолютно не токсичный и не влияет на органолептическую характеристику вина.
Технологический процесс удаления избыточного содержания железа, меди, свинца и других тяжелых металлов, а также кальция и калия включает такие основные этапы: лабораторные исследования по определению содержания металлов в виноматериале до и после обработки; загрузка сорбента в рабочую колонну и промывка смягченной водой; подача виноматериала в рабочую колонну в режиме «вверх» непрерывным потоком.
Технологическая схема промышленной установки для деметаллизации вин в потоке показанная на рис. 2.
Рис. 2. Технологическая схема промышленной установки для деметализации вин в потоке:
1 — насос; 2 — пульт управления; 3 — клапан; 4 — лабораторная установка; 5 — рабочая колона для
обработки виноматериалов сорбентом; 6-колона для обработки воды; 7-бачок для нейтрализации стоков; 8 — колона для приготовления растворов НСl; 9 — колона для приготовления раствора NaOH.
