Zmętnienie win i materiałów winiarskich powodowane przez sole metali ciężkich

Sok z jagód winogron zawiera 0,5...4,0 mg/dm3 żelaza, a świeżo wyciśnięty moszcz 0,5...2,0 mg/dm3 miedzi. Zawartość żelaza w grzebieniach jest 10-krotnie wyższa niż w miąższu owoców winogron. Jako całość z winogron w winie może przejść 3 ... 4 mg/dm3 żelaza. Ponadto w moszczu i materiale winiarskim w wyniku ich kontaktu z metalowymi częściami urządzeń technologicznych i rurociągów może przybyć 15 ... 20 i więcej mg/dm3 żelaza. A ponadto w procesie przetwarzania winogron, produkcji, przechowywania i przerobu surowców winiarskich, zawartość metali wielowartościowych w nich znacznie wzrasta, co spowoduje konieczność stosowania różnych metod i mechanizmów ich demetalizacji.

Stosowanie pestycydów zawierających metale w winnicach w procesie uprawy winorośli powinno być całkowicie zabronione lub ściśle ograniczone. Niektóre z nich, postępowe z ekologicznego punktu widzenia, już obowiązują. Tak więc, zamiast płynu bordowego o wysokiej zawartości miedzi, dopuszcza się takie nieszkodliwe związki organiczne - zamienniki jak polikarbacyna, euparena itp.

Pojemniki na dostawy winogron, maszyny, aparaty, leje, zbieracze osadu, rurociągi, armatura, powinny być wykonane z nierdzewnej stali spożywczej lub posiadać niezawodną, przyjazną dla środowiska powłokę antykorozyjną. Poszczególne części i zespoły powinny być wykonane z brązu, mosiądzu, przyjaznych dla środowiska tworzyw sztucznych, stopów tytanu i szkła. Wszystkie aparaty i pojemniki powinny być pokryte emalią szklaną, stalą nierdzewną i folią bimetalową oraz emaliowane.

Miedź w stężeniu 5 mg/dm3 wpływa niekorzystnie na smak wina. Główna ilość miedzi, która dostaje się do moszczu i materiałów winiarskich z winogron podczas fermentacji alkoholowej wytrąca się i jest usuwana z fermentatora. Dlatego w klasycznym schemacie przetwarzania winogron zawartość miedzi w młodych materiałach winiarskich nie jest znacząca.

Aluminium daje winu metaliczny smak z zapachem siarkowodoru. Ponadto aluminium reaguje z niektórymi składnikami wina w środowisku kwaśnym. Cynk nadaje winu nieprzyjemny zapach oraz szorstki, cierpki i gorzki smak.

Żelazo dwuwartościowe nie powoduje mętnienia, ale pod wpływem tlenu z powietrza utlenia się do żelaza trójwartościowego i wiąże się z substancjami fenolowymi w formie schelatowanej. W wyniku tego powstają trudno rozpuszczalne kompleksy metalotanidowo-białkowe, które powodują zmętnienie wina i pojawienie się osadu. Ze skondensowanymi związkami fenolowymi, żelazo tworzy ciemno zabarwiony osad, a z fosforanem - mleczną opalizację.

Związane kompleksowo żelazo nie jest adsorbowane przez bentonity.

Dwusodowa sól kwasu etylenodiaminotetraoctowego (trilon "B") bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie, winie i alkoholu i w bardzo krótkim czasie (1 godzina) stabilizuje wino przed zmętnieniem, które jest spowodowane przez sole metali ciężkich i wapnia. Podczas leczenia win z trilonem "B" dodaje się go w ilości 8 części na każdą część żelaza lub wapnia. Przygotowuje się 10% zawiesinę Trilonu "B" na winie i wprowadza do aparatu aktywnie mieszając przez 30 minut.

Zaleca się traktowanie Trilonem "B" win, które zawierają do 20 mg/dm3 żelaza. Zabieg ten nie wpływa na smak wina. Jeśli dawka Trilonu B zostanie zwiększona, wino może mieć ostry smak.

W celu zapobieżenia pojawieniu się zmętnienia przy niskim stężeniu metali (5...8 mg/dm3) zaleca się zakwaszanie wina kwasem cytrynowym, przy wyższym stężeniu metali (do 20 mg/dm3) - trylon "B".

Ze wszystkich znanych substancji, które są stosowane w winiarstwie do demetalizacji win, najbardziej efektywną i uniwersalną jest sól żółta krwi (BBS). Obróbkę WBC przeprowadza się zgodnie z instrukcją obróbki win z żółtymi solami krwi. Demetalizację należy przeprowadzić jak najwcześniej w procesie produkcji, tak aby zawartość metali wielowartościowych w gotowych winach nie przekraczała maksymalnych dopuszczalnych wartości podanych poniżej (w mg/dm3)

1) w stołowych winach białych i czerwonych wytrawnych i półsłodkich oraz półwytrawnych

a) Żelazo (kationowe) - 4

b) miedź - 2

c) cynk - 3

d) cyna -1

e) aluminium - 3.

2) W winach deserowych i spirytusowych:

a) żelazo (kationowe) - 8

b) miedź - 2

c) cynk - 3

d) cyna -1

e) aluminium - 5.

Przetwarzanie wina z żółtą solą krwistą (YBS) jest dozwolone wyłącznie w celu usunięcia z niego nadmiaru metali ciężkich, które mają niekorzystny wpływ na jego właściwości smakowe i stabilność. Przetwarzanie wina 5BCS w winiarni wymaga specjalnych urządzeń i laboratoriów, które pozwalają na niezbędną kontrolę tego procesu. Wszyscy pracownicy przedsiębiorstw, które zajmują się przetwarzaniem wina ZhKS, muszą być specjalnie przeszkoleni i w procesie pracy ściśle przestrzegać instrukcji.

Wyniki analiz i obliczeń, które przeprowadza się podczas obróbki wina przy użyciu LCDS, należy natychmiast lub niezwłocznie zapisać w specjalnej numerowanej, zszytej i zapieczętowanej książce "Obróbka wina przy użyciu soli żółtej krwi" według formularza ТХМК № 6.

Główny Inżynier (Główny Technolog) i Kierownik Działu Kontroli Technologicznej (Kierownik Laboratorium) przedsiębiorstwa są odpowiedzialni za przestrzeganie wszystkich przepisów bezpieczeństwa podczas przerobu wina z użyciem żółtej soli kuchennej. Zlecenie na przetwarzanie wina z krwi żółtej wydaje główny technolog lub kierownik warsztatu.

Przetwarzanie z żółtą solą krwistą przeprowadza się wyłącznie w jednorodnych partiach wina, które znajdują się w oddzielnych zbiornikach. Przed pobraniem próbki do analizy laboratoryjnej wino jest dokładnie mieszane do uzyskania jednorodnej konsystencji. Okres od pobrania próbki do wprowadzenia obliczonej ilości LCS do wina nie może przekraczać 6 godzin. Ilość LCS, która ma być zastosowana do wina, jest określana wyłącznie w drodze eksperymentalnej obróbki w laboratorium, zgodnie z odpowiednimi procedurami.

Ilość GLC jest określana na podstawie ekstrakcji nie więcej niż 90% kationów metali ciężkich z całkowitej zawartości wina podczas jednego cyklu obróbki. Wina zawierające więcej niż 40 mg/dm3 kationów metali ciężkich (trójwartościowe żelazo) powinny być poddawane kilkuetapowej obróbce. Wina zawierające mniej niż 3 mg/dm3 kationów metali ciężkich nie są poddawane działaniu żółtej soli krwi.

Ilość żółtej soli krwi ustalona na podstawie badań laboratoryjnych i obliczeń matematycznych w konkretnej partii wina musi być zważona na wadze technicznej i rozpuszczona w niewielkiej objętości ciepłej (35...40°C) wody. Niedopuszczalne jest rozcieńczanie soli w winie.

Wino należy traktować wyłącznie świeżo przygotowanym roztworem żółtej soli krwi. Po dodaniu roztworu soli do wina, mieszanina wina i roztworu GBC musi być skutecznie mieszana w aparacie za pomocą mieszadła lub pompy. Następnie wino powinno stać aż do całkowitego sklarowania, ale nie dłużej niż 20 dni.

Jeżeli pod koniec kuracji wino wykazuje żółte zabarwienie soli krwi lub reakcja na kationy metali ciężkich daje wynik negatywny, wówczas wino należy skorygować dodając do niego porcję niesolonego wina w takiej ilości, aby w mieszaninie pojawiły się ślady metali ciężkich.

Osadzone wino bez pozostałości żółtej soli krwi, jest dekantowane z osadu i po uprzedniej filtracji na filtrach płytowych kierowane jest do leżakowania lub dalszej obróbki.

Uwolnienie gotowego wina, które zostało poddane działaniu żółtych soli krwi, jest dozwolone po 10 dniach od dekantacji z osadu błękitu pruskiego. Płynny osad, który pozostaje po dekantacji wina, jest przesyłany do filtracji lub wirowania, a aparat jest dokładnie myty. Powstały przesącz (fugat) dodaje się do głównej partii obrabianego wina, a gęstą masę, składającą się głównie z błękitu pruskiego, przekazuje się do fabryk chemicznych lub niszczy. Przechowywanie płynnego osadu błękitu pruskiego w winiarniach jest surowo zabronione. Zabronione jest pozyskiwanie spirytusu spożywczego z tego osadu.

Zwykłe materiały winiarskie o masowym stężeniu żelaza ogółem powyżej 15 mg/dm3 oraz materiały winiarskie o masowym stężeniu żelaza ogółem poniżej 15 mg/dm3, które nie przeszły testu na podatność na pęcznienie żelaza, są przetwarzane w ramach schematu 4-PM.

Zabieg ten charakteryzuje się zastosowaniem dwuwartościowej soli trisodowej kwasu nitrylotrimetylofosforowego (NTPh). Obróbkę materiału winiarskiego za pomocą NTPh przeprowadza się w ciągu 7...12 dni, po czym usuwa się go z osadu przez filtrację (1 dzień), a następnie materiał winiarski leżakuje przez 10 dni i jest filtrowany (1 dzień).

Do stabilizacji win przed zmętnieniem metalicznym i ekstrakcji nadmiaru jonów metali można zastosować schemat 5-PM, którego technologia polega na obróbce wina w przepływie za pomocą nieorganicznego sorbentu "Termoxid-ZA" (1 dzień) z następującą po nim filtracją (1 dzień).

Surowce winiarskie, wykazujące tendencję do nawracania miedziowego przy stężeniu masowym miedzi powyżej 5 mg/dm3, przetwarzano według schematu 4-PM, który przedstawiono na rysunku 1.

Rys. 1 Aparatura i schemat technologiczny 4-PM: 1-dozownik NTF; 2 i 4-zbiorniki do leżakowania; 3 i 5 prasy filtracyjne.

Nieorganiczny sorbent "Termoxid-ZA" jest używany do stabilizacji wina przed metalowymi i wapniowymi krystalicznymi zmętnieniami na zasadzie wymiany jonowej. Sorbent opracowany przez profesora V. I. Zinchenko charakteryzuje się stabilnością chemiczną w środowisku materiałów winiarskich, jest absolutnie nietoksyczny i nie wpływa na właściwości organoleptyczne wina.

Proces technologiczny usuwania nadmiernej zawartości żelaza, miedzi, ołowiu i innych metali ciężkich, a także wapnia i potasu obejmuje następujące główne etapy: badania laboratoryjne nad określeniem zawartości metali w materiale winiarskim przed i po obróbce; załadunek sorbentu do kolumny roboczej i płukanie wodą zmiękczoną; doprowadzenie materiału winiarskiego do kolumny roboczej w trybie "do góry" w przepływie ciągłym.

Schemat technologiczny przemysłowej instalacji do demetalizacji win w strumieniu przedstawiono na rys. 2.

Rys. 2. Schemat technologiczny instalacji przemysłowej do demetalizacji win w przepływie:

1 - pompa; 2 - panel sterowania; 3 - zawór; 4 - nastawa laboratoryjna; 5 - kolumna robocza dla

6 - kolumna do uzdatniania wody; 7 - zbiornik do neutralizacji odpływu; 8 - kolumna do sporządzania roztworów HCl; 9 - kolumna do sporządzania roztworu NaOH.