Меню Рубрики

Установки для фильтрации вина

Вино без примесей и осадка: разбираемся, как фильтровать и очищать вино

Виноделы стремятся к совершенству вкуса , поэтому сегодняшний урок «Школы крафта» полностью посвящен теме фильтрации. Я познакомлю вас с народными и современными методами фильтрации , с возможностями фильтр-прессов для крафтового виноделия. Вы научитесь очищать вино с максимальным сохранением букета и цвета напитка .

Как это было раньше

Конечный продукт труда винодела редко бывает прозрачным. В вине могут оказаться жмых, остатки дрожжевых культур, винный камень, сахарный осадок. Такие включения не только делают вино эстетически непривлекательным, но могут провоцировать повторное брожение, что сведет на нет все труды и хлопоты. Поэтому вино нужно очистить .

Можно воспользоваться одним из народных методов с применением натуральных адсорбентов:

  • яичного белка;
  • желатина;
  • казеина (молока);
  • активированного угля;
  • порошка дубовой коры.

Алгоритм простой: подготовленный активный агент добавляют в вино и оставляют на некоторое время. Затем снимают с осадка. Из-за того, что многие вещества как бы склеивают нежелательный осадок, процесс фильтрации еще называют оклеиванием .

Часть методов предполагает использовать физические свойства веществ, чтобы заставить взвесь осесть на дно:

  • охлаждение;
  • нагревание с последующим охлаждением.

Здесь также все несложно: после охлаждения или нагрева с последующим охлаждением взвесь опускается на дно и вино просто снимают с осадка.

Есть способы, основанные на простом физическом процеживании, например через матерчатый фильтр.

Это помогает удалить крупные фракции взвеси – жмых или какие-то посторонние включения.

Бентонит – верный помощник винодела

Если вы планируете достичь максимального результата при минимальных вложениях, то откажитесь от перевода яиц и желатина. Просто возьмите недорогой и эффективный бентонит .

Бентонит – натуральный адсорбент природного происхождения. Выпускается в порошке или в жидком виде . Его основные преимущества – способность адсорбировать белковые остатки, осаживать на свою поверхность остаточные колонии дрожжей. Бентонит отлично осветляет и очищает вино, повышает его стабильность за счет удаления дрожжевых следов. Это снижает опасность повторного брожения.

Как использовать порошок бентонита для фильтрации?

Для виноградных и фруктовых вин потребуется 50–70 грамм порошка бентонита на 10 литров напитка.

  • Сухой бентонит залейте водой в соотношении 1/3 или 1/5. Если вы взяли 50 г осветлителя , то воды нужно от 150 до 250 мл .
  • Дайте постоять 3–4 часа. За это время бентонит набухнет и образует густую кашицу.
  • Излишек воды слейте.
  • В смесь добавьте небольшое количество вина, достаточно 50–100 мл.
  • Хорошо размешайте и тонкой струйкой влейте в основной объем.
  • Перемешайте и оставьте на некоторое время (до нескольких дней).
  • После того как на дне образуется осадок, а вино посветлеет, можно снимать с остатка.

Как использовать жидкий бентонит для фильтрации?

Жидкий осветлитель полностью готов к применению. Вам остается только отмерить его из расчета 0,5 мл на 1 литр вина, разбавить водой и влить в основной объем будущего напитка. Затем размешайте и позвольте бентониту сделать свою работу.

На очистку может уйти до нескольких дней. Сигналом ее окончания станет выпавший на дно емкости осадок и посветлевшее вино.

Фильтр-пресс в домашнем виноделии

Если вы приверженец современных технологий , если хотите экономить время, если у вас большие объемы производства или специфический состав вина с такой взвесью, которую сложно удалить бентонитом, тогда придется прибегнуть к профессиональным технологиям фильтрации . Без фильтр-пресса вам не обойтись. Он справится с фракциями, которые невозможно убрать домашними средствами.

Принцип работы фильтр-пресса состоит в том, что вино под давлением прогоняется через слои фильтрационного материала. Взвесь остается на поверхности пластин, а чистое вино стекает в емкость .

Только с помощью фильтр-пресса можно удалить винный камень , остатки дрожжей на молекулярном уровне, а также сахарный осадок , который не поддается даже воздействию бентонита, не говоря уже о яичном белке и прочих народных способах.

Остаточная сахарная или дрожжевая взвесь может быть настолько мала, что она не удаляется обычными методами, ее невозможно отцедить или осадить. Она остается в вине, и напиток через некоторое время снова начинает бродить. И только некоторые виды фильтр-картона могут убрать эту взвесь.

В разных моделях фильтр-прессов может быть различное число промежуточных пластин из фильтрационного материала, от 6 до нескольких десятков . Небольшие прессы для домашнего виноделия включают минимальное количество фильтрующих слоев, 6 или 10.

Фильтр-картон: какой бывает?

Фильтр-картон – это популярный в виноделии фильтрационный материал, изготовленный из целлюлозы , в которую добавляются различные минеральные вещества. Пластины фильтр-картона имеют различную степень пористости , которая измеряется в микронах. У каждого производителя может быть собственная система обозначений (маркировки) фильтр-картона. Каждый вид имеет свое назначение и применяется для разных типов фильтрации : тонкой, грубой, средней и даже стерилизующей.

В своей работе я использую пресс итальянского производства, соответственно, и фильтр-картон также итальянский, производства компании Grifo. Его фильтр-пластины допускают до 5 циклов использования, так что расход весьма экономный.

Размеры листов фильтр-картона для разных прессов различаются.

  • Небольшие пластины 20 х 20 см используются в компактных прессах средней и небольшой мощности.
  • Для мощных производительных моделей используют пластины размером 40 х 40 см.

В технических характеристиках и описании фильтр-пресса указывается, какой размер пластин для него подходит, а уж плотность вы выбираете самостоятельно, в зависимости от того, какой тип очистки вам требуется.

Приведу таблицу маркировки фильтров Grifo и их назначения в зависимости от тонкости фильтрации.

Поддерживает использование инфузорной земли. Используется для осветления сиропов, пива, масел

Предварительная очистка. Подходит для масел первого отжима и молодых мутных вин с коллоидными образованиями

Подходит для молодых вин, в том числе с высокой мутностью. Можно использовать для осветления сиропов, масел

Подходит для вин со средней и небольшой мутностью

Подходит для осветления вин с небольшим количеством осадков, фильтрует и осветляет все виды дистиллятов, в том числе косметические жидкости

Подходит для осветления вин с сахарным осадком

Подходит для самой тонкой фильтрации, гарантирует 100 % стабильности напитка

В большинстве фильтр-прессов соблюдается та же закономерность маркировки – чем выше показатель, тем тоньше фильтрация и очистка .

Для тех, кто хочет большего

К фильтр-прессам многие виноделы относятся как к исключительно промышленному оборудованию. Но это неверный подход. Давно появились модели, которые отлично зарекомендовали себя в домашнем использовании . Я рекомендую Hobby FCH 10 и Hobby FCH 6 . Обе модели итальянского производства, компактные, легко моются. Работают с соками, пивом, квасом и другими жидкостями . Это очень удобно, если вы всерьез занимаетесь крафтом хотя бы в масштабах собственного приусадебного хозяйства. Обе модели идеальны для объемов изготовления вина до 500 литров.

Hobby FCH 6

Имеет 6 промежуточных пластин, но для работы может использовать и меньшее количество, всего 4 штуки. Производительность – 200 литров в час. Работает с вином, пивом, квасом и даже вязкими жидкостями – с маслом, сиропом, настойками.

Основные плюсы устройства: экономное потребление энергии, высокая производительность, простота эксплуатации и разумная цена.

источник

Фильтрация вина

Фильтрация вина — это многоступенчатый производственный процесс, при котором от виноматериала отделяются механические взвеси, муть, дрожжевой осадок, оклеивающие вещества, винный камень, микроорганизмы и другие вещества, влияющие на стойкость и органолептические характеристики готовой продукции.

В зависимости от технологической схемы, типа вина, способа микробиологической стабилизации, производительности (мощности предприятия) на определенных этапах производства вина используются различные типы фильтрации.

НПП «Технофильтр» производит оборудование и фильтрующие элементы патронного типа (картриджи), которые используются на всех основных стадиях подготовки виноматериала, а также для фильтрации технологических сред (вода, воздух, газы, пар).

Мембранная фильтрация широко применяется на предприятиях вторичного виноделия.

Основные применения патронной мембранной фильтрации в виноделии

  • Обеспложивающая фильтрация (отделение микроорганизмов из предварительно отфильтрованного вина) в условиях холодностерильного розлива.
  • Удаление остаточной опалесценции в условиях «горячего» розлива.
  • Тонкая (стерилизующая) фильтрация промывочной воды и моющих растворов.
  • Стерилизующая фильтрация воздуха, углекислоты, фильтры «дыхания емкостей».

Необходимые условия для безупречной финишной мембранной фильтрации:

  • Тщательная предварительная подготовка виноматериала.
  • Предварительная фильтрация вина через фильтр-пресс с высококачественным картоном.
  • Наличие стерильных сервисных сред.
  • Подготовленные обеспложенные емкости, оснащенные фильтрами для стерильного дыхания.
  • Тщательная стерилизация оборудования и всех материалов, находящихся в контакте с вином.
  • Высокий уровень санитарно-гигиенического состояния производства.

Мембранная фильтрация – самый распространенный метод достижения микробиологической стабилизации напитков без использования химикатов или нагрева. В качестве альтернативы пастеризации холодная стабилизация сохраняет аромат, вкус и тонкую структуру вина.

Мембранные фильтры типа ЭПМ обеспечивают абсолютное удержание микроорганизмов, вызывающих порчу вина. Фильтры тонкой очистки типа ЭПВ, обладающие высокой грязеемкостью и ресурсом, обеспечивают отличную защиту мембранного элемента и увеличение срока его работы.

Патронный мембранный фильтр для стерильной фильтрации нового поколения марки ЭПМ.ПС

Представляем патроннный фильтр нового поколения на основе полиэфирсульфоновой мембраны марки ЭПМ.ПС, специально созданный для обеспложивания вина и пива с возможностью многократной промывки, регенерации и стерилизации.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРЕИМУЩЕСТВА ДЛЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ
В основе фильтра – надежная гофрированная мембрана из полиэфирсульфона с отличными эксплуатационными характеристиками
  • Широкая химическая совместимость ( pH 1-14).
  • Прекрасная термическая стойкость (до 100°С по воде).
  • Низкая способность к связыванию белков и протеинов.
  • Более длительный срок службы благодаря увеличению площади поверхности до 0,76 м/250мм.
Высокая эффективность удержания бактерий и микроорганизмов (99.98%)
  • Выпускается с размерами пор 0,65, 0,45 и 0,2 мкм. Гарантированное удаление дрожжевых клеток, плесневых грибов и болезнетворных бактерий до розлива в бутылки.
Ярко выраженная асимметричная структура пор и увеличенная общая пористость мембраны
  • Высокая скорость фильтрации и небольшое дифференциальное давление сокращают финансовые затраты.
Усиленная конструкция, более длительный срок службы
  • Надежное сохранение целостности фильтра в жестких условиях эксплуатации.
  • Возможность многократной стерилизации обеспечивает экономичную эксплуатацию.
100% контроль для гарантии качества, тестирование целостности
  • Микробиологическая надежность-проскок задержанных частиц и микроорганизмов исключается.
  • Гарантия целостности и эффективной работы изделия. Могут быть проверены специальным тестом на целостность в процессе работы
Нетоксичны, апирогенны
  • Прошли широкие испытания и сертифицированы для применения в пищевой промышленности, производятся в соответствии с сертифицированной системой менеджмента качества ISO 9001:2008
Читайте также:  Установка window 8 ключ продукта

Эксплуатационные характеристики:

  • Максимальная рабочая температура — 90°С при 0,20 МПа
  • Максимальный перепад давления — 0,5 МПа при 20°С, 0,20 МПа при 80°С
  • Промывка горячей водой (не менее 50 циклов) — 90°С, 30 мин
  • Стерилизация паром (не менее 20 циклов) — 121°С, 30 мин

Эффективная предфильтрация

На большинстве линий розлива используется двухкаскадная схема фильтрации вин.

Комбинация «предфильтр — финишный фильтр» повышает надежность технологического процесса, обеспечивает максимальную производительность и экономичность системы фильтрации.

Для высококачественной предфильтрации наша компания рекомендует глубинные гофрированные многократно регенерируемые фильтропатроны марки ЭПВ.С, ЭПВ.СЦ и ЭПВг.П.

Рекомендуемые варианты для предварительной фильтрации перед мембранными фильтроэлементами

Финишный мембранный фильтр ЭПМ.ПС-045 ЭПМ.ПС-065
Обычная защита ЭПВг.П-100 или ЭПВ.СЦ-300/100 ЭПВг.П-150
Интенсивная защита (для холодностерильного розлива) ЭПВ.С-050 или ЭПВг.П-065 ЭПВ.СЦ-300/080 или ЭПВг.П-100

Краткая спецификация глубинных фильтроэлементов, используемых на предварительных и финишных стадиях фильтрации вин

Марка Фильтрующий материал Эффективность удержания, мкм Тип укладки фильтрующего материала, свойства Краткая характеристика
ЭПВ.С микростекловолокно 0,5 гофрированный гидрофильный Стабильная жесткая матрица, химически стоек в кислотной, щелочной и спиртовой средах, абсолютная удерживающая способность, многократно регенерируемые, повышенные грязеемкость и ресурс. Рабочая температура до 90°С. Может использоваться как финишный фильтр при горячем розливе.
ЭПВ.СЦ стекловолокно/целлюлоза/полипроиплен 0,8; 1,0 гофрированный гидрофильный Стабильная матрица, высокая удерживающая способность, повышенный грязеемкость и ресурс.
ЭПВг.П 100% химически стойкий полипропилен 0,5; 0,65; 0,8; 1,0; 1,5; 2,0; 5,0; 10,0; 20,0 гофрированный гидрофильный Стабильная жесткая матрица, высокая эффективность удержания частиц, многократно регенерируемые, рабочая температура до 90°С. Может использоваться как эффективный предфильтр и как финишный фильтр при горячем розливе и пастеризации.

КОМПЛЕКТАЦИЯ СИСТЕМ ФИЛЬТРАЦИИ

Фильтродержатели для жидких сред

НПП «Технофильтр» представляет типоряд фильтродержателей из нержавеющей стали 12Х18Н10Т модельного ряда ДС-5 и ДС-8.

Отличительные особенности:

  • Высокое качество отделки наружных и внутренних поверхностей.
  • Доступность внутренних полостей для осмотра и промывки.
  • Отсутствие скрытых и труднодоступных полостей за счет дополнительного сепаратора облегченной формы.
  • Отсутствие застойных зон.
  • Полное опорожение жидкости через сливные краны.
  • Повышенная точность и чистота обработки посадочных отверстий под адаптеры и поверхностей под уплотнительные элементы обеспечивает высокую герметичность границ раздела сред (исходная среда/фильтрат/внешняя среда).
  • Упрощенный монтаж на месте использования за счет шарнирного соединения патрубков к основанию. Укомплектован манометрами для контроля гидравлического сопротивления.

Фильтрационные установки

По желанию заказчика на базе многопатронных фильтродержателей выпускаются установки с ручным и автоматическим управлением типа УПФ.Р и УПФ.А, рассчитанные на различную производительность (от 0,5 до 12,0 м 3 /ч и более). НПП «Технофильтр» осуществляет проектирование, изготовление и комплектацию установок в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика.

Установки компактны, мобильны, просты в эксплуатации. Они могут быть смонтированы стационарно по месту, на раме или на подвижной тележке. Установки состоят из нескольких узлов фильтрации, полностью укомплектованы (насосный агрегат, измерительная и запорная арматура, трубопроводы и т.д.) и готовы к эксплуатации.

Автоматический прибор TECHNOCHECK ТМ mini для проведения экспресс-тестов целостности мембранных фильтроэлементов и систем, используемых в производстве напитков.

источник

Установки для фильтрации вина

Фильтрация вина

Фильтрацией называется операция отделения твердой фазы вещества от жидкой при помощи пористой перегородки.

Процесс фильтрации основан на задержании твердых взвешенных частиц пористыми перегородками, способными пропускать жидкость и удерживать на своей поверхности частицы твердой фазы.

В результате непосредственного контакта суспензии с поверхностью пористой перегородки жидкая фаза вследствие разности-давлении по одну и по другую сторону перегородки проходит через поры перегородки и собирается в виде освобожденного от твердых частиц фильтрата; твердые же частицы задерживаются на поверхности перегородки, образуя слой осадка.

Техника фильтрации использует этот увеличивающийся по мере протекания процесса слой осадка на перегородке в качестве фильтрующей среды, стремясь при этом свести до минимума гидравлическое сопротивление осадка. Осадок, отлагающийся на поверхности фильтрующей перегородки, является одним из важнейших факторов, в большинстве случаев решающим успех процесса фильтрации. От характера осадка и толщины его слоя зависит и производительность фильтра, и расход энергии на продвижение жидкости через фильтрующий слой.

Диаметр пор или канальцев, через которые проникает жидкость, должен находиться в соответствии со степенью дисперсности частиц мути. Чем мельче последние, тем меньшие поры должен иметь фильтр. Величина взвешенных частиц может колебаться в весьма широких пределах — от долей миллиметра до весьма малых размеров, выражающихся в нескольких миллимикронах.

Сама жидкость представляет собой среду, включающую отдельные частицы, величина которых колеблется от 1 μ до 0,01 mμ.

Под словами «прозрачность» и «чистота» жидкости разумеются разные понятия. Прозрачная жидкость — это такая жидкость, в которой содержатся частицы, не превышающие 1 μ, и которая хорошо пропускает свет. Чистая жидкость — вполне однородная среда, не содержащая взвешенных частиц, иначе говоря, частицы ее не превышают 1 mμ.

Обыкновенный микроскоп не улавливает частиц, имеющих размер меньше 0,2 μ, но эти частицы обнаруживаются при помощи ультрамикроскопа, дающего возможность видеть отражение света от взвешенных в жидкости частиц, размеры которых очень малы (3-10 mμ).

В вине, особенно молодом, можно наблюдать частицы всех размеров. За время выдержки величина взвешенных частиц меняется. Особенно резкое изменение величины частиц наблюдается у молодых вин в первый период их жизни. Объясняется это тем, что окисляемые кислородом воздуха дубильные вещества, а также белковые (коллоиды) сначала выпадают в очень раздробленном состоянии, а затем в результате коагуляции увеличиваются в размере.

Один и тот же фильтрующий слой может дать неодинаковые результаты при фильтровании двух различных мутных вин. Одно из них при прохождении через фильтрующий слой оставит на нем все взвешенные частицы, обусловливавшие его муть, и станет вполне прозрачным, а другое, пройдя этот слой, останется по-прежнему мутным, так как частицы его более мелки и порами фильтра не задерживаются.

Таким образом, выбор фильтрующего слоя при фильтровании вин с мутью разного происхождения и различной величиной взвешенных частиц имеет в практике большое значение.

Фильтрующий слой (рис. 97) имеет поры или канальцы, диаметр которых сильно колеблется. Канальцы сильно извилисты и представляют собой целый лабиринт, через который должна пройти жидкость.

Действие фильтрации складывается из двух процессов: отсеивания и адсорбции. Если частицы больше пор фильтрующего слоя, происходит их отсеивание. Но задержка взвешенных частиц мути при фильтрации происходит не только с наружной стороны в результате отсеивания, но и внутри фильтрующего слоя в результате адсорбции.

Во время фильтрации взвешенные частицы, диаметр которых не позволяет им пройти через входные отверстия, остаются на поверхности фильтрующего слоя. Скопляясь у входных отверстий и загромождая их, частицы образуют второй фильтрующий слой, через который должна пройти жидкость. По мерефильтрации жидкости слой утолщается и скорость проникновения жидкости через слой прогрессивно уменьшается, пока фильтрация совершенно не прекратится.


Рис. 97. Схематический разрез фильтрующего слоя

Помимо закупорки входных отверстий канальцев, в результате отсеивания некоторое количество частиц, имеющих меньший диаметр, чем у канальцев, проникает внутрь их. В результате происходит закупорка канальцев, особенно плотная в тех местах, где имеются изгибы. Кроме того, некоторые частицы, (могущие вполне свободно пройти через канальцы, прилипают к их стенкам (адсорбируются) и по мере накопления затрудняют проход жидкости через них. Степень осаждения (адсорбции) этих мельчайших частиц на поверхности фильтрующего слоя зависит от материала этого слоя и от его физического состояния.

Скорость фильтрации, которая характеризует производительность фильтра, определяется количеством фильтрата, проходящего через 1 м 2 поверхности фильтрующего слоя в единицу времени. Скорость фильтрации зависит от многих факторов, решающими из которых являются: давление, действующее на суспензию, толщина слоя осадка на фильтре, структура и характер осадка, состав суспензии и температура жидкости.

Влияние давления на скорость фильтрации тесно связано с характером осадка. Различают два типа осадков: а) осадки из недеформирующихся частиц, главным образом кристаллические несжимаемые осадки; б) осадки из деформирующихся частиц, главным образом аморфные сжимаемые осадки.

Для несжимаемых осадков взаимное расположение их частиц, а следовательно и размеры пор, через которые протекает жидкость, не меняется с изменением давления. При фильтрации суспензий, образующих несжимаемые осадки, скорость фильтрации растет с увеличением давления на жидкость и при одном я том же давлении зависит лишь от толщины слоя осадка. При фильтрации суспензий, образующих сжимаемые осадки, с которыми мы преимущественно встречаемся в винодельческой практике, при постоянном давлении каждый последующий слой осадка находится под меньшим давлением, чем предыдущий, так как падение давления в осадке происходит пропорционально его толщине. Вследствие этого вышележащий слой осадка менее сжат и богаче жидкостью, чем нижний. Если фильтрация проводится при переменном постепенно увеличивающемся давлении, то сжимаемый осадок по мере увеличения давления сокращается в объеме за счет сужения капилляров, что, в свою очередь, вызывает непропорциональное росту давления изменение скорости фильтрации. Можно считать, что изменение скорости фильтрации в зависимости от давления в этом случае происходит по параболе.

Читайте также:  Установка igo primo prestigio

Жидкость через фильтрующий слой обычно проходит под давлением. В открытых фильтрах давление производится столбом жидкости, находящейся над фильтрующим слоем, а в закрытых — создается насосами, применяемыми в винодельческой практике для перекачки вина.

Разность давления по одну и по другую сторону фильтрующего слоя называется напорным давлением. Казалось бы, чем больше напорное давление, тем больше скорость фильтрации. Для небольших давлений это положение, безусловно, верно — с повышением давления скорость фильтрации возрастает.

При сжатии осадков увеличение скорости фильтрации отстает от роста давления и может наступить такой момент, когда скорость фильтрации перестанет возрастать, несмотря на увеличение давления. Давление, соответствующее этому моменту, называют критическим, и повышение давления за его пределы считают нецелесообразным. Помимо сжатия фильтрующего слоя, некоторые более мелкие частицы под сильным давлением проникают в отверстия канальцев и засоряют их. Чем большее давление создается в начале фильтрации, тем скорее засоряется фильтр.

В современной теории фильтрации [65, 66] исходят из того, что при протекании жидкости через поры осадка на фильтре и через поры фильтрующей перегородки движение жидкости имеет ламинарный характер и, следовательно, оно подчиняется закону движения жидкостей в капиллярных каналах и может быть выражено уравнением Пуазейля

где: V — объем жидкости в л, отфильтрованной ва время х в секундах;

Р — разность давлений на концах капилляра в кг/м 2 ;

Применение закона Пуазейля к процессу фильтрации основано на предположении, что течение жидкости сквозь слой осадка и фильтрующую перегородку совершается через большое число круглых капилляров равного радиуса и равной длины. Если число капилляров на 1 м 2 фильтра равно п и действительная длина капилляров равна

где: h — толщина слоя осадка,

а — поправочный коэффициент, учитывающий криволинейность капилляров, причем если a > 1, то

где: F — общая поверхность фильтра в м 2 .

Скорость фильтрации, отнесенная на 1 м 2 сечения фильтра, может быть выражена так:

Таким образом, скорость фильтрации пропорциональна давлению, под которым она происходит, пропорциональна четвертой степени радиуса капилляров, обратно пропорциональна вязкости фильтрующей жидкости и длине капилляров, которая определяется толщиной фильтрующего слоя h с поправкой на криволинейность капилляров.

Практически процесс фильтрования можно проводить по двум вариантам:

1) при постоянном давлении и постепенно уменьшающейся скорости фильтрации;

2) при постоянной скорости фильтрации и постепенно возрастающем давлении.

В подавляющем большинстве случаев фильтрация в винодельческой промышленности проводится при постоянном давлении (0,4-0,6 атм) и очень редко при постоянной скорости.

Фильтр работает благодаря отсеивающему действию и адсорбции. Отсеивающее действие наблюдается в том случае, когда сечение пор меньше самых мелких твердых частиц фильтрующей жидкости. Действие фильтра зависит также от концентрации жидкости; для каждой жидкости существует свой оптимум. Если происходит фильтрация жидкости, в которой размер взвешенных твердых частиц меньше размера пор фильтрующего слоя, то здесь имеют место адсорбция и влияние электрических зарядов частиц. Для улучшения фильтрующей способности фильтра к жидкости добавляют некоторые вещества, имеющие значительную поверхностную активность и придающие осадку на фильтре большую пористость. К числу этих веществ относятся кизельгур, активированный уголь, каолин, бентонит, целлюлоза и другие.

Материалы, применяемые при фильтрации. Материал для образования фильтрующего слоя должен пропускать через себя все вещества, растворенные в вине, и удерживать находящиеся во взвешенном состоянии. В качестве фильтрующего материала не могут быть применены растительные и животные полупроницаемые перепонки и оболочки, препятствующие прохождению коллоидов, которые содержатся в вине в растворенном состоянии.

Фильтрующий слой образуется перегородкой фильтра и отлагающимся в ней осадком.

В качестве перегородок в фильтрах применяются хлопчатобумажные, льняные и шерстяные (редко) ткани, а также жесткие металлические сетки, асбестовые, целлюлозные, асбесто-целлюлозные пластины, а также пластины из коллодия на целлюлозе, а в последнее время — пленки из перлона.

Некоторые из этих материалов, например ткани и сетки, имеют поры относительно очень большого диаметра, которые без определенной предварительной обработки не могут задерживать очень мелкие частицы, в частности бактерии. Поэтому для создания фильтрующего слоя, который задерживал бы мельчайшие взвешенные частицы, необходимо уменьшить диаметр пор тканей.

При фильтрации очень мутных вин фильтрующий слой иногда создают при помощи самих взвешенных в вине, образующих муть частиц. Для этого через ткань фильтра пропускают мутное тайно без какой-либо предварительной обработки.

Обычно для создания фильтрующего слоя в вино перед фильтрацией вводят размельченный асбест, глину, целлюлозу, кизельгур (последний в настоящее юремя получил признание благодаря присущему ему свойству задерживать слизистые вещества).

Чаще всего для этой цели применяется асбестовая фильтрационная масса. Эта масса изготовляется нескольких сортов, которые различаются между собой длиной волокна. Во все сорта добавляется целлюлоза. Смешение асбеста с целлюлозой увеличивает его набухаемость и «цепкость», т. е. способность плотно приставать к металлическим сеткам. Помимо этого, с добавлением целлюлозы увеличивается пропускная способность фильтрующего слоя. Так, для столовых вин с тонкой, трудно удаляемой мутью применяется коротковолокнистый чистый асбест, для молодых вин с более грубой мутью, а также для сладких — асбест с примесью целлюлозы.

Иногда для разрушения коллоидной системы вина, затрудняющей фильтрацию, кроме указанных веществ, в фильтрующую массу добавляют также оклеивающие материалы: желатин, рыбий клей и другие. Эта операция (оклейка фильтра) имеет тот недостаток, что в результате ее значительно уменьшается производительность фильтра.

Фильтры. Среди применяемых в настоящее время в винодельческой промышленности систем фильтров основными являются намывные фильтры и фильтрпрессы. Эти фильтры выпускаются различных конструкций, изготовляются из разных материалов и различаются между собой по размерам и производительности.

Матерчатые фильтры с большой производительностью еще применяются на современных предприятиях. Асбестовые намывные фильтры, в свое время имевшие широкое распространение на винодельческих предприятиях, в настоящее время вытеснены приспособленными для фильтрации различных вин и виноматериалов универсальными фильтрпрессами (иначе называемыми пластинчатыми фильтрами). Все же асбестовые фильтры еще и теперь встречаются на многих предприятиях и служат для фильтрации бочкового вина, предварительного осветления и фильтрации дрожжей.

Намывные фильтры.Цилиндpический фильтр. Одним из наиболее распространенных фильтров, имеющихся почти в каждом винодельческом хозяйстве, является цилиндрический намывной фильтр (рис. 98). Он представляет собой медный или железный, вылуженный внутри цилиндр с краном внизу для выхода чистого вина и с ручками по бокам для удобства переноски. В этот цилиндр вставляется другой цилиндр, нижняя часть которого сделана из редкой прочной металлической сетки, служащей для предохранения тонкой густой внутренней сетки, на которой создается асбестовый фильтрующий слой. Дно сетчатого цилиндра для увеличения фильтрующей поверхности вдается конусообразно внутрь. Сетчатая часть цилиндра внутри отделяется от верхней перегородкой с отверстиями, служащей для равномерного распределения и ослабления силы струи поступающего вина.


Рис. 98. Цилиндрический намывной фильтр. а — общий вид; б — схематический разрез

При работе фильтр устанавливают на возвышении с таким расчетом, чтобы выходной кран был расположен выше стоящей на полу бочки для фильтрованного вина. Бочку с мутным вином помещают над фильтром. Вино поступает в фильтр через шланг, соединенный с краном, вставленным в чоповое отверстие верхней бочки. Подача вина в некоторых фильтрах регулируется автоматическим запором с поплавком, находящимся в верхней части фильтра. Цилиндрический фильтр приспособлен для открытого фильтрования с доступом воздуха. Производительность фильтра, в зависимости от его размера, от 10 до 25 дкл/час. Цилиндрические фильтры применяются на винзаводах для фильтрации малых количеств вин и дрожжевых осадков.

Цилиндрический матерчатый фильтр ЦМФ-80.

Фильтр этот представляет собой медный луженый или стальной, покрытый внутри эмалью цилиндр, смонтированный для удобства передвижения на четырех колесах (рис. 99). Диаметр цилиндра, в зависимости от размера модели, от 60 до 80 см. По осевой линии внутри цилиндра проходит медная луженая трубка диаметром 6-8 см с отверстиями в виде продольных щелей:


Рис. 99. Цилиндрический матерчатый фильтр ЦМФ-80 (схематический разрез): 1 — входной кран; 2 — насос; 3 — выводной кран; 4 — мотор; 5 — мешок; 6 — кольцо; 7 — манометр; 8 — воздушный кран

На эту трубку надевают круглые мешки, внутрь которых вкладывают дренажную сетку, сплетенную из толстого (6-7 мм) шнура. Мешки и дренажные сетки имеют в средней части соответствующие отверстия, в которые вводят бронзовые луженые кольца (рис. 100) с несколькими сквозными отверстиями на внутренней части. Кольцо надевают на трубку и закладывают внутрь мешка таким образом, чтобы слои его располагались оо обе стороны, а отверстия в кольце открывались во внутреннюю часть мешка. Кольца, накладываясь одно на другое, образуют канал, сообщающийся е внутренней частью трубки через продольные щелевидные отверстия.


Рис. 100. Кольцо для мешка фильтра ЦМФ-80

Когда мешки с дренажными сетками уложены и закреплены-специальной гайкой, цилиндр закрывают крышкой, привинчивающейся к нему барашками.

Через специальный кран (при открытом воздушном кранике) камера цилиндра наполняется мутным вином, которое, проходя через материю мешка под давлением во внутреннюю его часть (где находится дренажная сетка), фильтруется и направляется (через отверстия в кольцах и через щелевидные отверстия) в центральную трубку, сообщающуюся с выводным краном.

Читайте также:  Установка кнопки для инсталляции унитаза grohe

Цилиндрические матерчатые фильтры снабжены электронасосами для создания давления и манометрами. Для промывания во время работы они не требуют разборки. Промывка производится пропусканием воды под напором в обратном направлении. Для засорения применяют диатомит, асбест, клеевые вещества: желатин, рыбий клей.

Цилиндрические матерчатые фильтры, изготовляемые ремонтно-механическим заводом в Симферополе, имеют 24 мешка с фильтрующей поверхностью 80 м 2 , производительность от 350 до 800 дкл/час, габариты (в мм): 1250 × 750 × 1000.


Рис. 101. Вращающийся барабан для мытья фильтровальных мешков

Большая производительность и простота эксплуатации обусловили большую распространенность этих фильтров на наших крупных заводах. Изготовляются они разных размеров.

В больших производствах, где работает много матерчатых фильтров, мешки обычно промывают в специальных вращающихся барабанах (рис. 101).

Фильтры с металлическими сетками (асбестовые фильтры). Фильтр ФА-lO (рис. 102), изготовляемый Орловским машиностроительным заводом, представляет собой прямоугольный медный вылуженный внутри ящик, сверху закрывающийся крышкой, в котором помещены 10 фильтрующих рам. Каждая рама представляет собой сделанный из труб прямоугольник, обтянутый с обеих сторон тонкой сеткой из нержавеющей стали. Между этими сетками находятся еще три сетки — две каркасные, прилегающие к тонким сеткам, и внутренняя твердая, сделанная из толстой проволоки, служащая дренажем Трубы рам сообщаются с пространством между сетками. Камера фильтра горизонтальной решеткой разделена на две части: верхнюю и нижнюю.


Рис. 102. Фильтр ФА-10

Когда фильтр собран, рамы поставлены на свои места и закреплены, камеру закрывают крышкой, .которую прижимают болтами. При зарядке фильтра 150-200 л вина, хорошо перемешанного с асбестом, перекачивают насосом через боковые краны в герметически закрытый фильтр. Вино под давлением проходит внутрь рамы, а волокна асбеста постепенно откладываются слоями на тонких сетках, забивая их отверстия. Вслед за этим через боковые краны накачивается подлежащее фильтрации вино.

Вино через патрубок 1 поступает в верхнюю часть камеры 2, откуда через решетку стекает в нижнюю часть 3, где расположены рамы, и таким образом заполняет всю камеру. Под давлением вино проходит фильтровальную 4, каркасную 5 сетки и поступает в пространство, образованное дренажной сеткой 6. Отсюда по сточным патрубкам 7 вино попадает в сборный трубопровод 8, по которому направляется к выходному крану 9. За степенью прозрачности вина наблюдают через смотровое стекло 10. Отработанный фильтрующий слой легко снимается (рис. 103).


Рис. 103. Снятие отработанного фильтрующего слоя

Техническая характеристика фильтра ФА-10: производительность 125 дкл/час, число рам 10, фильтрующая поверхность 6-8 м 2 , рабочее давление 0,3 кг/см 2 , габариты (в мм): 720 × 1100 × l360, вес 280 кг.

Фильтрпрессы. В последнее время широкое распространение в винодельческой промышленности получили фильтрпрессы (пластинчатые фильтры), заменившие собой на винзаводах фильтры различных систем, ранее применявшиеся для фильтрования вина.


Рис. 104. Фильтрпресс «Прогресс»

Фильтрпресс «Прогресс» (рис. 104), изготовляемый Бердичевским машиностроительным заводом, состоит из 45 силуановых плит, смонтированных на тележке. Одна из крайних плит неподвижна, другая перемещается. Между ними заключены передвигающиеся плоские прямоугольные плиты, между которыми помещаются фильтрующие пластины из асбеста, смеси асбеста с целлюлозой и диатомитом. Эти пластины делят пространство между двумя плитами на две камеры, образующиеся благодаря ребристой поверхности плит. Таким образом, во время работы фильтра можно различать четные и нечетные камеры, одни из которых наполнены поступающим на фильтрацию мутным, а другие — прошедшим через пластину фильтрованным вином.


Рис. 105. Схема прохождения вина в фильтрцрессе: 1 — асбестовая пластина; 2 — канал

Каждая плита на двух своих углах с одной стороны имеет выступы с круглыми отверстиями (рис. 105). Четные пластины имеют выступы с одной стороны, а нечетные — с противоположной. В собранном виде плиты и помещенные между ними пластины сжимаются закрепительным винтом. Отверстия в выступах, находящихся на углах плит, плотно прижатые одно к другому, образуют каналы. Два канала с одной стороны плит соединены с четными камерами и два канала с противоположной стороны — с нечетными.

Процесс фильтрации на фильтрпрессах происходит следующим образом. Для фильтрации мутное вино нагнетается в каналы, соединенные с четными камерами. Пройдя фильтрующие пластины под напором, производимым насосом, вино попадает в нечетные камеры (см. рис. 105), а отсюда — в соединенные с ними каналы, по которым фильтрованное вино через отводящий кран выходит наружу.

Преимущество фильтрпрессов заключается в том, что они пригодны для фильтрации как молодых вин, так и вин выдержанных, с легкими помутнениями и опалесценцией. В зависимости от характера помутнения вина применяются фильтрующие пластины с различной пористостью, в зависимости от которой пластины обозначаются номерами от 1 до 7.

Пластины для фильтрпрессов изготовляются из смеси асбеста, целлюлозы и кизельгура (диатомита). Чем больше номер пластины, тем выше в ней содержание асбеста и тем сильнее ее осветляющее действие.

Пластины № 6 и 7, помимо свойства очищать вина с самыми тонкими помутнениями, обладают способностью обеспложивать вина. Таким образом, фильтрпреосы с соответствующими номерами пластин являются стерилизующими фильтрами. При использовании фильтрпресса для стерилизации необходимо предварительно профильтровать вино через обычный фильтр (матерчатый или асбестовый) или через фильтрпресс с соответствующими пластинами (№ 3-5). Только при этом условии обеспечивается нормальная работа фильтра в качестве стерилизующего. При этом вместо стерилизующих пластин применяются мембранные пленки. Производительность фильтрпресса зависит от числа плит и номера пластин. Максимальная производительность 300 дкл/час.

Кроме описанного выше фильтрпресса, в нашем винодельческом производстве применяются швейцарские фильтры «Техно-химия» такого же устройства. Производительность этих фильтров зависит от размера и числа пластин. Большая модель этих фильтров имеет пластины 60X60 см, малая 40X40 см. Число пластин доходит до 150 (см. табл. 23).

Таблица 23

Размер пластин (в см) и числи плит Производительность в л/час Размеры фильтра в см Вес в кг
площадь высота
60/20 1500-1900 260 × 100 136 1060
60/40 3100-3900 260 × 100 136 1180
60/80 6300-7900 320 × 100 136 1500
60/150 11900-14900 460 × 100 136 2115
40/10 450-550 135 × 60 198
40/30 1400-1700 145 × 60 180 262
40/50 2400-2900 160 × 60 335

Фильтрпреосы надо признать наиболее совершенными фильтрами в винодельческой промышленности.

Для закрытой фильтрации при розливе вин применяются преимущественно фильтрпрессы меньших размеров.

Фильтрация с кизельгурам. В Западной Европе широко применяется осветление вин путем фильтрации с кизельгуром.

Кизельгур (трепел, диатомит, инфузорная земля) представляет собой остатки (панцири) древних отложений морских (диатомовых) водорослей. Преимуществом кизельгура является особая форма его частиц (панцирей), дающая большую поверхность фильтрации. Для фильтрации с кизельгуром применяются обычные фильтрпрессы с добавлением к ним особых фильтрующих рам (рис. 106) с четырьмя отверстиями. Два из них служат для ввода подлежащего фильтрации вина и два — для выхода фильтрованного вина. Рамы 1 устанавливаются в фильтре таким образом, что за каждой из них следует обычная фильтропластина 2, покрытая двойной прокладочной салфеткой. Кизельгур равномерно подается в фильтр специальным дозирующим аппаратом без доступа воздуха, при этом образуется фильтрующий слой, который может работать в течение 6-10 часов, после чего для удаления слоя кизельгура с салфеток фильтр промывается водой.

Производительность фильтра при фильтрации с кизельгуром определяется числом установленных рам. У фильтра размером 40 × 40 см при пяти добавочных рамах производительность равняется 130-150 дкл/час и при 15 добавочных рамах — 400-450 дкл/час; у фильтра размером 60 × 60 см при трех добавочных рамах производительность равняется 130-150 дкл/час, при 24 рамах — 1050-1190 дкл/час.

Расход кизельгура на камеру размером 40 × 40 см составляет 1 кг, на раму 60 × 60 см — 3 кг, или 200-250 г на 1 гл вина.


Рис. 106. Расположение специальных рам в фильтрпрессе при фильтрации с кизельгуром: 1 — рама; 2 — фильтрующая пластина, покрытая двойной прокладочной салфеткой

Для зарядки фильтра кизельгуром применяются дозирующие аппараты полуавтоматического и автоматического действия. Полуавтоматический аппарат (рис. 107) представляет собой колонку, в которой готовят смесь кизельгура с вином. При подаче вина на фильтрацию часть его направляют по особому трубопроводу через аппарат, где оно увлекает за собой кизельгур и вновь сливается в общий поток. Полуавтоматический дозирующий аппарат не обеспечивает точной дозировки кизельгура, так как она меняется с изменением скорости потока вина Фирмой Зейтц (ФРГ) в последнее время выпущен автоматический дозирующий аппарат «Аудос» (рис. 108), который обеспечивает точную дозировку.


Рис. 107. Схема фильтрации при применении полуавтоматического аппарата ля дозировки кизельгура. Первые порции фильтруемого вина вместо приемника с чистым вином могут быть направлены при помощи трехходового крана обратно в насос или в приемник с мутным вином


Рис. 108. Аппарат «Аудос» Зейтца для автоматической дозировки кизельгура: 1 — расходомер; 2 — бачок для предварительного смешения: 3 — воздушный колпак; 4 — бак для смешения; 5 — труба; для входа вина; 6 — труба для выхода вина; 7 — предохранительный клапан; 8 — дозировочный насос; 9 — люк для заполнения бачка 2 кизельгуром; 10 — смотровое стекло

источник