Оборудование для первичной переработки винодельческого сырья

   Во  всех случаях в прессах происходит разрушение растительных клеток ягоды, истирание кожицы, а при неблагоприятных условиях -раздавливание и перетирание виноградных семян. Поэтому в прессовом сусле имеется определенное количество взвесей, дубильных и других веществ. Содержание их колеблется в зависимости от сорта и качества винограда. режима процессов дробления и прессования мезги, а также требований к качеству получаемого продукта (последнее зависит от типа вина, для которого продукт предназначен). 

   Прессы  периодического действия.

     Принципиальные схемы прессов периодического действия показаны на рис. 1.14.

   В горизонтальном гидравлическом прессе (рис. 1.14, а) мезгу отжимает поршень, перемешающийся к торцевой стенке корзины. В пневматическом прессе (рис. 1.14, б) мезга отжимается раздувающимся баллоном, в который подается воздух. Обе приведенные схемы нашли конструктивное воплощение (см. ниже).

Рис. 1.14. Принципиальные схемы горизонтальных корзиночных прессов периодического действия: а - гидравлические бокового давления: б - пневматические

   Несмотря  на общие недостатки, присущие всем прессам периодического действия (низкая производительность, большие затраты труда), эти прессы имеют и ряд преимуществ, а именно: обеспечение регулируемого «щадящего» режима прессования в зависимости от сорта винограда, степени его зрелости и т. п. факторов. Соблюдение режимов прессования с учетом этих факторов может осуществляться при помощи современных средств микропроцессорной техники.

   Такие прессы обеспечивают не только получение  сусла высокого качества, но и несколько больший выход его. Например, пневматические баллонные прессы обеспечивают наилучшее качество сусла (из всех известных конструкций прессов) благодаря осуществляемому в них радиальному давлению, способствующему растягиванию мезги (а не уплотнению ее) по внутренней поверхности корзины (барабана) (такие прессы были известны как Wilimes- прессы, а в СССР они выпускались под маркой ГППД-1.7).

   Все прессы периодического действия обеспечивают получение сусла нескольких давлений (за счет возврата рабочих органов  в исходное положение).

   Из  современных конструкций прессов  периодического действия наибольший интерес представляют поршневые корзиночные прессы бокового давления. Примером может служить пресс HP, выпускаемой фирмой «Bucher» (Швейцария) Общий вид пресса показан на рис. 1.15, а. Давление в этом прессе создается поршнем, перемещающемся в корзине 5 под действием штока 7 гидроцилиндра 8. В корзине расположены дренажные устройства 4, представляющие собой гибкие, выполненные полимерных материалов трубки-желобки, покрытые фильтрующей тканью. Желобки крепятся к перемещающемуся поршню и неподвижному диску, расположенному в торце корзины. Мезга поступает в корзину через торцевой патрубок 2, а отпрессованное сусло по трубам 13 попадает в кольцевой канал 3, откуда выводится

   

 

Рис. 1.15. Пресс HP:

" - общий вид (I, 2 - патрубки; 3 - кольцевой канал; 4 - дренажные устройства; 5 - корзина; 6 - стяжка; 7 - шток; 8 - гидроцилиндр; 9 - трубопровод; 10 - рама; И - станина; 12 - шнек: 13 - труба); б - принципиальная технологическая схема (', 3 - патрубки; 2 - неподвижный диск; 4 - дренажные устройства; 5 - поршень; о - гидроцилиндр; 7 - цепная передача; S - привод; 9 - рама; 10 - штанга)

   Прессы  непрерывного действия.

     Применяемые в винодельческой промышленности прессы непрерывного действия более производительны, позволяют автоматизировать переработку винограда, хотя сусло, получаемое на большинстве типов этих прессов, более низкого качества. Самыми распространенными прессами этой группы являются шнековые. Конструктивно они могут быть выполнены по-разному в зависимости от количества шнеков и их расположения.

   На  подавляющем большинстве отечественных  предприятий применяют двухшнековые прессы с последовательно расположенными шнеками серии ВПО производительностью 5, 10, 20, 30, 50 и 100 т/ч. Принципиально они устроены одинаково.

   На  рис. 1.16, а в качестве примера показан пресс ВПО-30А. Мезга из бункера 4 поступает на транспортирующий шнек 14. При этом часть сусла через сетку корпуса стекает в его нижнюю часть и отводится по патрубку. По мере продвижения мезги посредством транспортирующего шиека происходит отбор сусла второй фракции, стекающего через перфорированный цилиндр в поддон. 
 
 
 
 
 
 

Рис. 1.16. Пресс ВПО-ЗОА:

а -разрез общего вида (1 - рама; 2 -редуктор; 3 - электродвигатель; 4 - бункер; 5 - корпус; б - цилиндр: 7 - прессующи шнек; 8 - конус; 9-блок управления; 10 - насос; 11 - опора; 12 - барабан; 13 - поддон; 14 - транспортирующий шнек 

Другой  вариант пресса NOLM

представляет  собой сочетание пресса со стекателем и позволяет получать четыре фракции сусла. Зона / выполняет роль бункера-стекателя, зона // - самого стекателя. Здесь мезга не подвергается никакому силовому воздействию, поэтому получаемое сусло - это сусло-самотек. Отжатие мезги (с постепенно возрастающим давлением) начинается в зоне ///. В зоне IV воздействие на мезгу осуществляется при ее прохождении между лентами и системой валков.

   Затраты энергии в прессах такого типа невелики, даже меньше, чем в шнековых (примерно на 30%). а по сравнению с  горизонтальными прессами периодического действия ленточные прессы выгоднее почти в 4 раза.

   В СССР был также создан ленточный пресс марки КПЕ производительностью 5 т/ч. Он предназначен для прессования винограда целыми гроздями.

   Был также создан и щековый пресс  ВПГ, представляющий собой шнековый бункер-питатель, оснащенный внутренними  перфорированными стенками, перфорированным желобом с разгрузочным шнеком 4 и перфорированной подвижной щекой 2, установленной над шнеком параллельно его оси (см. схему на рис. 1.20). Виншрад прессуется в результате колебательного движения щеки. Высвободившееся сусло отделяется через отверстия в стенках и желобе бункера и отводится в сус-лосборник. Размятые грозди из щекового пресса поступают в шнековый пресс для окончательного отжима сусла.

Рис. 1.20. Щековый пресс:

а и б - варианты устройства подвижной щеки и  дренирующей поверхности; 1 - приемный бункер для винограда, 2 - перфорированная подвижная щека; 3 -перфорированная стенка; 4 - разгрузочный шнек; 5 - перфорированный желоб; 6 - патрубок для вывода сусла-самотека

   Применение  современных высокопроизводительных прессов, в частости шнековых, приводит к необходимости разработки и применения дополнительного оборудования для грубого осветления сусла перед брожением.

   В качестве фильтров грубой очистки могут  быть использованы перфорированные регенерирующиеся поверхности (см. главу 5). 
 
 
 

   Моечные машины и инспекционные устройства 

  Из всего разнообразия моечных машин для мойки плодов при производстве соков получили распространение вентиляторные моечные машины, представляющие собой роликовые конвейеры, частично пофуженные в ванну (отмочная часть) и частично омываемые струями воды. На заводах находят применение машины КУМ, КУВ и их модификации; производительность их 3-10 т/ч. Эти машины представляют собой разновидности унифицированных моечных машин (рис. 1.21).

Рис. 1.21. Унифицированная моечная машина:

а - общий вид (разрез): б - кинематическая схема (1 - ванна. 2 - конвейер; 3 -душевое устройство; 4 - электродвигатель; 5 - компрессор, 6 - заслонка, 7 — натяжное устройство; 8 - барботер)

   Машины  КУМ укомплектованы роликовым и пластинчатым конвейерами; в КУВ-1 используется только роликовый, приводимый в движение

по направляющим от электродвигателя через ременную передачу, редуктор и цепную передачу. Ванна установлена на стойках, связанных между собой рамой, на которой монтируется воздушный компрессор с отдельным электродвигателем. Над ванной смонтировано душевое устройство, вода к которому подводится через специальный вентиль.

   Для интенсификации процесса мойки в  нижнюю часть ванны компрессором по трубопроводу в барботер нагнетается воздух. Машина марки КУМ не снабжена компрессором и барботером. Вентилятор на 1 м зеркала воды должен подавать около 1,5 м"7мин воздуха.

   На  рис. 1.21, б приведена кинематическая схема этой машины в варианте с использованием двух марок машин - КУМ и КУВ.

   В настоящее время разработан и  ряд новых моечных машин серии  КМБ производительностью 4-16 т/ч.

   Производительность  машин такого типа можно определить по обшей формуле производительности транспортирующих устройств.

   Инспекцию плодово-ягодного сырья чаще всего производят на инспекционных конвейерах, из которых наибольшее применение нашли ленточные и роликовые. Все они представляют собой конвейеры с горизонтальными (иногда и наклонными) участками, с боков оборудованные рабочими местами и устройствами для удаления отходов. Над наклонными участками, как правило, смонтированы оросительные (душевые) устройства. Подаваемое сырье, расположенное на конвейере в один слой, просматривается рабочими.

   Производительность  инспекционных конвейеров и эффективность инспекции сырья следует рассматривать с учетом возможности его осмотра. Практика показала, что лента должна быть заполнена сырьем в один слой и не более чем на 70-80%.

   Серьезным технологическим недостатком ленточных  конвейеров при применении их в качестве инспекционных является недоступность осмотра нижней части продукта, лежащей на ленте. Особенно эта важно для крупных плодов.

   В этом отношении более целесообразно  применение роликовых конвейеров, на которых плоды постоянно переворачиваются. К ним относятся конвейеры КТО и КТВ, которые в принципе одинаковы по устройству. Производительность их - соответственно 3 и 10 т/ч.

   Инспекционные устройства рассчитываются по общей  методике в зависимости от конструкции транспортирующего органа. 

Измельчающие  машины 

Для измельчения  плодово-ягодного сырья применяют различные типы дробильных машин: валковые, ударно-центробежные, дробилки-центрифуги, барабанные, ножевые, дисковые и др. Кроме того, в отдельных случаях используют разного рода протирочные устройства, мельницы. В условиях винодельческих предприятий наиболее распространены ножевая дисковая дробилка ВДР-5,валковая дробилка ВДВ-5, молотковые дробилки ВДМ-10 и ВДМ-20 (цифры соответствуют производительности дробилок в т/ч).

   На  рис. 1.22, а показана дробилка ВДР-5, работающая следующим образом. После включения электродвигателя и достижения им рабочей частоты вращения в бункер загружают плоды, которые попадают на верхний диск 2. Два ножа 4, закрепленные на верхнем диске, производят грубое измельчение. Далее предварительно измельченная масса попадает на нижний диск 8. который своими внутренними лопастями прижимает ее к подвижной деке и окончательно измельчает ножами 3, 4, 6 (мелкое измельчение). Частицы измельченной массы пол действием центробежной силы и наружных лопастей выбрасываются через патрубок. Степень измельчения регулируется поворотом подвижной деки относительно неподвижной 7, в результате чего изменяется площадь щелей дек и, следовательно, степень измельчения. Семечковые плоды (например, яблоки) измельчают на кусочки размером до 6 мм, косточковые плоды и ягоды на кусочки размером около 10 мм.

Рис. 1.22. Дробилки (разрезы):

а - ВДР-5 (I - бункер; 2. 8 - диски; 3, 4,6 - ножи; 5, 7 - деки; 9 - ступица); б -ВДМ-20 (I - электродвигатель: 2 - камера; 3 - корпус: 4 -ротор; 5 - дека; 6 -бункер; 7 - молоток: 8 - отбойник)

В дробилке ВДМ (на рис. 1.22, б показана машина ВДМ-20) яблоки непрерывно поступают в центральную часть ротора 4 и под действием центробежных сил перемещаются к деке 5. При этом происходит измельчение сырья молотками 7. Образующееся мелкие частицы плодов выбрасываются через отверстия деки и удаляются. Более крупные частицы снимаются с ее внутренней поверхности неподвижными пластинами отбойника 8 и отбрасываются в зону вращения молотка на дополнительное измельчение.

   I фактически обе описанные машины применяются для измельчения яблок, хотя по паспортным данным диапазон применения дробилки ВДР-5 шире: она может быть использована для измельчения 1руш, айвы и т. п.

   Дробилка  ВДВ-5 представляет собой обычную валковую дробилку, аналогичную используемым при переработке винограда (см. раздел 1.2).