Оборудование для первичной переработки винодельческого сырья

   Из  зарубежных дробилок для плодов наиболее известны машины терочного тина фирмы «Bucher» (Швейцария).

   Стекатели и прессы. Сок из дробленой массы  плодов и ягод извлекают прессованием, центрифугированием, диффузией или другими методами. В настоящее время сок, особенно из яблок, чаще всего получают в две стадии: на стекателях и прессах, что позволяет увеличить общий выход сока. В качестве стекателей используют те же устройства, что и при переработке винограда (корзиночные, камерные и другие стекатели, см. раздел 1.3). Разработаны и шнековые стекатели: типовыми из них являются стекатели ВСР-10, применяются стекатели ВСП-5. Производительность их - соответственно 10 и 5 т/ч, выход сусла -35-45 дал/т. Стекатель ВСР создан на базе стекателя ВСН-20, а стекатель ВС11-5 - на базе ВССШ (одношнековый).

   Исследование  стекателей для плодово-ягодной  мезги производились И. В. Крючковым. Обработка экспериментальных данных позволила рекомендовать следующие приближенные зависимости для расчета двухшнековых стекателей с параллельно расположенными шнеками [20].

  П - производительность  стекателя, кг/с;  I - длина перемещения мезги вдоль оси шнека, м; К - коэффициент сопротивления при движении мезги; Н -высота подъема мезги в стекателе (накло)шом), м; А — выход сока. %; i/o - общий коэффициент полезного .При переработке плодов и ягод находят применение почти все описанные в разделе 1.4 типы прессов, хотя степень распространения отдельных видов разная.

   Так. широкое применение находят горизонтальные гидравлические прессы, аналогичные  выпускаемым фирмой «Bucher» (Швейцария), пак-прессы, в которых отдельные слои мезги перекладываются кусками ткани (салфетками) и дренажными решетками, облегчающими стекание сока. Салфетки делают из бельтинга - прочной хлопчатобумажной ткани. В последнее время начали применять салфетки из капроновой (капрон 300) или другой синтетической ткани. Такие салфетки прочны, легко очищаются от остатков мезги, не портятся и не плесневеют.

   Толщина пакета зависит от вида сырья и  степени его зрелости. При прессовании яблок толщина пакета обычно составляет 60-80 мм. В одну загрузку укладывают 7-14 пакетов, количество мезги в пакетах одной загрузки составляет примерно 600-700 кг. Время прессования яблок -20-30 мин.

Для повышения производительности и  смягчения периодичности в

^|

их работе прессы делают с двумя или тремя платформами. На заводах, где перерабатывают плодово-ягодное сырье, используют морально устаревшие двухплатформенные пакпрессы 2П-41, имеются также трехплатформенные прессы РОК-200с [9].

   В настоящее время, однако, для указанных  целей наиболее распространены шнековые прессы. Они в принципе аналогичны прессам, используемым при переработке винограда (см. раздел 1.4). Основные марки применяемых прессов - ВПШ-5, ВДЯ-10 (цифры - производительность прессов в т/ч). Пресс ВПШ-5 обеспечивает общий выход сока 68-71 дал/т при одностадийном извлечении и 71-73 дал/т - при двух-стадийном-извлечении.

   Для расчета производительности шнековых прессов для яблок может быть использована методика, предложенная И. В. Крючковым и В. Г. Короховым на основании проведенных ими исследований [19, 20].

   Весьма  перспективны для плодово-ягодного виноделия ленточные прессы, в том числе и с использованием бесконечной фильтрующей ленты, что позволяет получать сок без взвесей (почти такого же качества) 
 

Поточные  линии переработки  винограда и плодово-ягодного сырья

   Винодельческое  оборудование должно размещаться в  соответствии с технологической схемой производства. Правильное взаимное расположение машин и аппаратов создает условия для механизации процесса, ликвидации ненужных транспортных операций, нормальной эксплуатации оборудования.

   В состав поточных линий переработки  винограда входят бункера-шпатели, дробилки-гребнеотделтели, стекатели, прессы, насосные установки, сульфитодозировочиые установки, система автоматизации, отдельные виды подъемно-транспортного оборудования.

   В соответствии с принятым параметрическим  рядом разработаны поточные линии производительностью 10, 20. 30. 50 и 100 т/ч (но винограду). Наиболее известны из них линии ВШЛ-10К, ВПЛ-20К. ВПЛ-ЗОК, ВПЛ-20МЗ, ВПЛ-ЗОНЗ, ВПЛ-50, ВПЛ-100, ВПКС-ЮА. ВПЛК-10. Первые три предназначены для переработки винограда на высококачественные белые столовые и шампанские виноматериалы, а последние две - для получения красных и белых виноматериалов с использованием экстракции и настаивания. Остальные линии используют для получения белых ординарных виноматериалов. В отличие от первых трех линий, в которых используются валковые дробилки-гребнеотде-лители, остальные комплектуются ударно-центробежными машинами. В приведенный перечень не входят другие линии для производства красных виноматериалов (с брожением на мезге, нагреванием) -такие линии компонуются из оборудования для переработки винограда и соответствующей аппаратуры (см. главы 3 и 6), - а также линии специального назначения, например, для переработки винограда с использованием настаивания (ВПЛК-10), переработки на коньячный спирт (В-КС-100), ро-торно-карусельного типа (ВП1-К) или с шековым прессом (ВПГ-30) и др. На рис. 1.23 для примера показана компоновка поточных линий ВПЛ-20МЗ и ВПЛ-50.

   Состав  линий периодически изменяется в  связи с заменой устаревшего оборудования более прогрессивным, а также внедрением новых технологических схем и приемов переработки винограда. Кроме того, с целью получения некоторых преимуществ, в то.м числе и технологического характера, и с учетом конкретных условий на ряде предприятий создаются новые линии или принимаются несколько отличные компоновочные решения. В принципе выбор дробильно-прессового оборудования определяется конкретными требованиями производства с учетом технологической характеристики оборудования.

   Принцип автоматизации работы всех линий  переработки винограда одинаков. Для этого разработана унифицированная система комплексной автоматизации, входящая в общую систему автоматизации технологических процессов на заводах первичного виноделия.

   Управление  работой оборудования производится по уровню винограда в приемном бункере, мезги - в мезгосборнике, а также в бункерах стекателя и пресса, сусла - в суслосборниках и отстойных резервуарах (осветлителях). Система автоматизации предусмазривает также возможность управления линиями в ручном режиме при пуске, наладке и регулировке отдельных машин.

   В состав поточных линий переработки  винограда входят бункера-шпатели, дробилки-гребнеотделтели, стекатели, прессы, насосные установки, сульфитодозировочиые установки, система автоматизации, отдельные виды подъемно-транспортного оборудования.

   В соответствии с принятым параметрическим  рядом разработаны поточные линии производительностью 10, 20. 30. 50 и 100 т/ч (но винограду). Наиболее известны из них линии ВШЛ-10К, ВПЛ-20К. ВПЛ-ЗОК, ВПЛ-20МЗ, ВПЛ-ЗОНЗ, ВПЛ-50, ВПЛ-100, ВПКС-ЮА. ВПЛК-10. Первые три предназначены для переработки винограда на высококачественные белые столовые и шампанские виноматериалы, а последние две - для получения красных и белых виноматериалов с использованием экстракции и настаивания. Остальные линии используют для получения белых ординарных виноматериалов. В отличие от первых трех линий, в которых используются валковые дробилки-гребнеотде-лители, остальные комплектуются ударно-центробежными машинами. В приведенный перечень не входят другие линии для производства красных виноматериалов (с брожением на мезге, нагреванием) -такие линии компонуются из оборудования для переработки винограда и соответствующей аппаратуры (см. главы 3 и 6), - а также линии специального назначения, например, для переработки винограда с использованием настаивания (ВПЛК-10), переработки на коньячный спирт (В-КС-100), ро-торно-карусельного типа (ВП1-К) или с шековым прессом (ВПГ-30) и др. На рис. 1.23 для примера показана компоновка поточных линий ВПЛ-20МЗ и ВПЛ-50.

   Состав линий периодически изменяется в связи с заменой устаревшего оборудования более прогрессивным, а также внедрением новых технологических схем и приемов переработки винограда. Кроме того, с целью получения некоторых преимуществ, в то.м числе и технологического характера, и с учетом конкретных условий на ряде предприятий создаются новые линии или принимаются несколько отличные компоновочные решения. В принципе выбор дробильно-прессового оборудования определяется конкретными требованиями производства с учетом технологической характеристики оборудования.

   Принцип автоматизации работы всех линий  переработки винограда одинаков. Для этого разработана унифицированная система комплексной автоматизации, входящая в общую систему автоматизации технологических процессов на заводах первичного виноделия.

    К специфическому оборудованию линий  переработки вторичных продуктов  виноделия могут быть отнесены: экстракторы  для выжимок; оборудование для получения  спирта; оборудование для получения  виннокислых соединений; оборудование для получения кормовой муки.

   Ниже  будут кратко рассмотрены некоторые  виды перечисленного оборудования. Отдельные  виды оборудования, используемого для  переработки вторичных продуктов виноделия, в частности те, что применяются в основных процессах виноделия, освещены в разных главах книги. Теория соответствующих процессов и общие вопросы расчета оборудования приводятся в специальной литературе по процессам и аппаратам пищевых производств.

Экстракторы для выжимок

   Экстракторы, применяемые для извлечения сахара и виннокислых соединений из виноградных выжимок, по конструктивному исполнению могут быть ленточными, барабанными, шнековыми, шнеково-лонастными и лопастными. Наиболее известны шнековые и шнеково-лопастные.

   Экстрактор  ВЭА (рис. 2.1) относится к шнековым и состоит из шести секций - концевой, четырех промежуточных и головной. Принцип действия экстрактора заключается в многоступенчатом противоточном промывании виноградных выжимок горячей водой или раствором. В процессе промывания выжимок шнек 14 перемешается по перфорированному желобу, расположенному над сборниками диффузионного сока. Ступенчатое промывание осуществляется путем рециркуляции сока при помощи насосов и оросителей, перекачивающих сок из сборников в желоб шнека, причем диффузионный сок отбирается из последующего сборника и через трехходовой кран насосом 5 подается в желоб над предыдущим сборником. Свежая вода или исходный раствор насосом 10 подаются в концевой сборник, а насыщенный диффузионный сок отбирается из головного.

Очищенный

Рис. 2.1. Экстрактор ВЭА (технологическая  схема ):

/ - бункер, 2 - вентиль; 3 - сборник сока; 4 - змеевик; 5, 10 - насосы, 6, 9 - краны, 7 - реле; Я - стойка: 11 - нагреватель, 12 - термометр; 13 - ороситель, 14 -шнек, 15 - гидроциклон

   11ерстекание  диффузионного сока из сборника в сборник достигается Путем перепада уровней благодаря разной высоте перегородок между сборниками. Таким образом и обеспечивается противоточное многоступенчатое промывание.

   Через смеситель, установленный на концевой секции экстрактора, все сборники сока заполняются водой. Путем пропускания пара через змеевики вода в сборниках сока нагревается до 65-85° С. После заполнения сборников водой прекращают ее подачу и выключают привод шнека. Одновременно с этим начинают подачу сладкой выжимки в бункер. По мере продвижения выжимки по желобу шнека поочередно включают рециркуляционные насосы. Подачу выжимок без добавления свежей воды производят до насыщения диффузионного сока в головном сборнике сока до максимально возможной концентрации сахара и виннокислых соединений. Когда концентрация сахара в диффузионном соке в головном сборнике достигает нужной величины, включают подачу свежей воды и насос отбора диффузионного сока.

   Часть отбираемого диффузионного сока насос подает в гидроциклон, в котором отделяются примеси, а очищенный сок подается на дальнейшую обработку. Часть же сока возвращается в экстрактор на рециркуляцию.

   Для введения экстрактора в рабочий  режим поплавковым реле 7 и краном 9 регулируются количество и температура поступающей свежей воды, которая подогревается в нагревателе //; термометром 12 контролируются температура диффузионного сока в сборниках, интенсивность рециркуляции и количество отбираемого насыщенного диффузионного сока.

   Производительность  экстрактора ВЭА - 6 т/ч (по выжимке), габаритные размеры 20700x2460x3070 мм, степень извлечения сахара 84%, виннокислых соединений 79,1 %.

Шнеково-лопастные  экстракторы

  отличаются от шнековых тем, что для более интенсивного рыхления выжимок транспортирующие шнеки снабжены лопастями. К шнеково-лопастным относится экстрактор ВПЭ/1 (рис. 2.2), входящий в установку ВПЭ. Сладкая виноградная выжимка подается в бункерную зону экстрактора 5. Лопастной шнек перемещает выжимку навстречу стекающему вниз горячему экстрагенту, поступающему в вьпружную зону экстрактора из пароводяного смесителя. В результате беспрерывного смешивания и разделения фаз осуществляется противоточное контактирование выжимки и экстрагонта. Выжимка но мере продвижения к выгружной зоне обедняется сахарами и солями винной кислоты. Горячий экстрагент, стекающий вниз, обогащается извлекаемыми компонентами, содержание которых достигает максимума перед фильтрующей решеткой в экстракторе.Направляется на сбраживание и отгонку этилового спирта. Сток экстракта регулируется задвижкой; фильтрующая решетка очищается специальными эластичными скребками, закрепленными на лопастях вала.