Расчеты потребности холода для охлаждения красной мезги при брожении в чанах

Расчет максимальной температуры при брожении может быть произведен приблизительно на основании следующих соображений: одна грамм-молекула сахара сусла, равная 180 г, при сбраживании выделяет 23,4 ккал тепла.

Если, например, в чаее с мезгой содержится 3000 дкл сусла и сахаристость его составляет 19%, то при полном сбраживании сахара (без учета потерь) выделяется

Это привело бы к повышению температуры бродящей мезги на

где: с - теплоемкость сусла;

V - объем мезги;

γ - удельный вес сусла.

Тогда

Тепловой эффект реакции, однако, значительно снижается вследствие потерь тепла. Размеры потерь зависят от температуры помещения, величины поверхности теплоизлучения, теплопроводности материала, из которого сделаны чаны, от их объема и времени брожения.

Установлено, что для деревянных чанов большой емкости (1500-2000 дкл) потери тепла достигают 25%, малой емкости (250-350 дкл) - около 60%.

Таким образом, для нашего конкретного случая повышение температуры в действительности составит примерно 8,9° (22,3° - 13,4°).

Если первоначальная температура сусла равнялась 20°, то суммарная температура (20 + 8,9 = 28,9) не выходит за допустимые пределы (36°) и, .следовательно, надобность в искусственном холоде отпадает.

Установлено, что при полном сбраживании сусла, имеющего сахаристость 18% (если принять начальную температуру мезги цв 20°), температура в больших чанах поднимается примерно до 37-38°, а в малых - до 29-30°.

Конечно, цифры эти следует принимать лишь ориентировочно, но приближенно можно установить, какой наивысшей точки достигнет температура при брожении.

Таким образом, искусственный холод всегда необходим при ведении брожения в чанах большой емкости. В случае употребления чанов малых размеров холод необходим в жарких районах, где на брожение может поступать мезга при температуре 25° и выше.

При сбраживании мезги в железобетонных резервуарах расчет Ожидаемой максимальной температуры может быть произведен на основании тех же соображений, что и для случая с деревянными чанами.

Потребность в искусственном холоде здесь будет гораздо большая, так как железобетонные резервуары сооружаются обычно больших размеров, имеют толстые стенки, что значительно уменьшает отдачу образующегося при брожении тепла в окружающую среду.

Количество холода, необходимое для поддержания нормальных условий бродильного процесса, может быть рассчитано в этих случаях по формуле

где: t_б - максимальная температура брожения;

t_д - допустимый температурный предел при брожении;

V - объем сбраживаемой мезги.

Температура бродящего сусла зависит от окружающего воздуха. С наступлением холодной погоды виноград на переработку поступает при более низкой температуре; кроме того, температура бродильного отделения также понижается. В этих условиях развитие и размножение дрожжей наступает очень медленно и внешне брожение не проявляется.

Чтобы повысить температуру мезги, принимают следующие меры:

а) сбор винограда производят не с утра, как обычно, а по прошествии нескольких часов, когда виноград на кустах нагреется под влиянием более высокой дневной температуры или непосредственного действия солнечных лучей;

б) если температура сусла не ниже 14-15°, нередко удается достигнуть еормалвного брожения, а вместе с тем и повысить температуру бродящего сусла, добавляя из другого чана некоторое количество бурно бродящего сусла;

в) повысить температуру мезги и добиться нормального забраживания можно путем нагревания части сусла до 30-32°.

Это нагревание производят в чанах, внутри которых помещен Медный луженый змеевик для пара или горячей воды. Применяются также переносные змеевики: их опускают в бродящую мезгу, температуру которой нужно повысить. Через змеевик пропускают пар или горячую воду и таким образом повышают температуру мезги. Потребное количество тепла для нагревания мезги от данной температуры до желаемой определяется аналогично расчетам холода.