Новини

Економія витрат і енергії на виноробні

Технологія ACE для вирішення проблеми скорочення термінів між зборами врожаю в зв’язку зі зміною клімату

Скорочення термінів між зборами врожаю через зміни клімату може представляти проблему для виноробів. д-р Річард Смарт1и д-р Анжела Спарроу2 розглядають потенційне рішення, яке також може допомогти виноробам покращити економіку виробництва.

Рис. 1. Слева: Д-р Анжела Спарроу представляет DTMA от Della Toffola; Справа: Марк и Либби Ллойд с Анжелой Спарроу на презентации DTMA на выставке SITEVI VI

Вступ

У цій статті ми ознайомимо вас з виноробної технологією, що дозволяє вирішити проблему, пов’язану зі скороченням термінів між зборами врожаю в зв’язку зі зміною клімату. Хоча це лише один з аспектів прогнозів зі зміни клімату, він істотний для економіки виробництва вина. У статті простежуються етапи розробки системи ACE (Accentuated Cut Edges [1]) для мацерації мезги, починаючи від розвитку концепції в 2011 р до комерційної реальності в 2017 р

Однак щоб впровадити систему ACE, не варто чекати зміни клімату, оскільки цей простий спосіб цілком ймовірно буде вважатися найбільш економічним і енергоефективним з усіх доступних способів мацерації. Система ACE забезпечує переваги шляхом поліпшення економіки виноробні, управління капіталом і трудомісткою ферментацією червоного вина.

Технологія ACE передбачає використання машини для дроблення шкірки без пошкодження насіння в проміжку між дробаркою / насосом для сусла і ферментерами. Нижче наведені суттєві переваги такої мацерації.

Виставка SITEVI, м Монпельє (Франція), листопад 2017 р

Ця головна в Європі торгова виставка була обрана для показу машини для ACE-мацерації виробництва компанії Della Toffola – провідного італійського виробника виноробного обладнання. Машина позначається абревіатурою DTMA (Della Toffola Maceration Accelerator [2]). Д-ра Анжела і Лі Спарроу брали участь у виставці SITEVI, на якій була показана установка DTMA продуктивністю 12 т / год. На презентації також були присутні Марк і Ліббі Ллойд з Coriole Vineyards, Макларен Вейл. Coriole – одна з шести австралійських виноробів, які проводили випробування дослідного зразка машини DTMA під час врожаю в 2017 році в південній півкулі.

Концепція мацерації ACE

Концепція мацерації ACE проста і полягає в поліпшенні екстракції компонентів шкірки винограду. Взагалі кажучи, керована екстракція цих компонентів становить основу як червоного, так і білого виноробства.

Мал.2 – схематичне зображення ягоди винограду. Зовнішня поверхня шкірки покрита воском і непроникна, створюючи бар’єр для дифузії вмісту клітин шкірки (що добре, інакше вони могли б розчинитися під дощем!) Внутрішня поверхня ягоди покрита прилип м’якоттю, іноді разом зі збереженими насінням (Рис 3).

Мал. 2. Схематичне зображення ягоди винограду, що показує розташування шкірки, насіння і м’якоті.

Є два основні шляхи переміщення компонентів шкірки в винну матрицю: 1. Дифузія з внутрішньої поверхні шкірки і 2. Просочування з країв пошкодженої шкірки. ACE збільшує інтенсивність просочування з країв пошкодженої шкірки, додатково її фрагментируя, тим самим підвищуючи відношення площі країв до площі поверхні фрагментів шкірки. Цей ефект був змодельований в першій науковій статті, яка описує ACE (Спарроу і ін. 2016 a) за допомогою співвідношення: площа поверхні до периметру фрагментів шкірки при допущенні, що сфера поділялася на квадратні фрагменти.

У наступних публікаціях використовувалося зворотне відношення P / SA = 2 / r (π / n) 0,5, де P = периметр фрагмента, SA = площа поверхні фрагмента, r – радіус сфери, а n – число фрагментів.

Цікаво, що крива вирівнюється при збільшенні числа фрагментів, що говорить про те, що високий рівень фрагментації не потрібен (Рис. 5).

Валідація мацерації ACE

У розробці концепції мацерації ACE брав участь д-р Річард Смарт в рамках докторської дисертації Анжели Спарроу по виноградним і винним таніну Піно Нуар в 2011-2013 роках на виноробні Tamar Ridge Pilot. Передумови розробки цього пристрою були описані Смартом і Спарроу (2016). Там же були розроблені методи мікровиноробства, які використовувалися в дослідженнях Спарроу (Смарт і Спарроу 2016, Спарроу і м 2015). У наступних комерційних випробуваннях з 2013 до 2016 року ін Спарроу проводила оцінку ACE на австралійських виноробнях протягом останнього року досліджень по своїй дисертації і проектам UT 1301 і VIN 1501, які фінансувалися AGWA, см. (Спарроу і ін. 2012; Спарроу і ін .. 2013; Спарроу і ін 2014; Спарроу 2015; Спарроу 2016 року; Спарроу і ін., 2016a, 2016b, Спарроу і Смарт 2017). Подальші випробування дослідного зразка DTMA д-р Спарроу провела в Австралії, Новій Зеландії та Леваді (Італія) протягом 2016 року, а в 2017 році пройшла випробування перша торгова одиниця DTMA в шести австралійських виноробнях.

Мал. 3. Подрібнені ягоди винограду. Зверніть увагу на нерівні лінії розриву, а також на м’якоть і насіння, які прилипли до шкірці винограду.

Випробування ACE однозначно показали, що на початку ферментації з шкірки виділяється значно більше фенольних сполук. Це значно впливає на стабільність і відтінок вина, оскільки сприяє утворенню стійких пігментів з танинов, отриманих саме з шкірки, а не з насіння. Це був важливий висновок з досліджень, викладених в дисертації Анжели Спарроу, і тепер він підтверджений комерційними випробуваннями.

На мал. 6 показаний часовий період екстракції фенолу з винограду сорту Піно Нуар в процесі ферментації. Оскільки мацерація ACE спочатку була випробувана в мікровиноробства, ми вирішили порівняти результати для мікрофермента об’ємом 10 л з промисловим ферментом об’ємом 18 000 л.

Очень незначительное образование отрицательных сернистых соединений и соединений в сочетании с SO2 подчеркивает выразительность нот черных плодов и снижает восприятие зеленых оттенков.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЕРМЕНТАЦІЇ

• спиртостійкі: до 16% об.

• Широкий діапазон оптимальних температур: 20 – 35 ° C.

• Низькі вимоги до азоту.

• Помірна летюча кислотність.

• Постійна динаміка бродіння.

• Хороша сумісність з малолактозной ферментацією.

Органолептичні показники

• Дуже незначне утворення негативних сірчистих сполук (включаючи SO2 і H2S) і з’єднань, що зв’язують SO2.

• Приховане сприйняття зелених відтінків.

• Свіжість аромату і виразність відтінків запаху чорних плодів.

• Виняткова чистота смаку.

Мал. 4. Зразок сусла Піно Нуар через годину після дроблення. Зліва: подрібнені ягоди; Справа: ягоди, оброблені ACE.

Це цікаве порівняння, яке показує, що результати фрагментації в промислових умовах можуть бути передбачені на основі лабораторних ферментації. Про корисність мелкомасштабной ферментації, що імітує ферментацію великих обсягів, повідомляли в своїх роботах Сампайо і ін. (2007) і Спарроу і Смарт (2015).

Найважливішим моментом цих порівнянь є визнання того, що мацерація ACE сприяє ранньому вивільненню компонентів шкірки; вперше це було показано в дослідженнях, викладених в дисертації Анжели Спарроу, і з тих пір неодмінно підтверджувалося. У перших комерційних випробуваннях в Тасманії протягом 2013 року на трьох виноробнях використовувався Піно Нуар (Спарроу 2015 року, 2016). ACE-фрагментація сприяла поліпшенню інтенсивності кольору вина і більш насиченою синьою забарвленням. Всього через два дні після дроблення концентрація танинов в винах, оброблених АСЕ, збільшилася в п’ять разів, і до кінця ферментації в чотири рази перевищувала концентрацію звичайного вина. Крім того, і це має велике значення, при застосуванні технології ACE витягується більшу кількість стійких пігментів у вині з хімічної сполуки кольорових пігментів з отриманими з шкірки танинами, на відміну від танінів, отриманих з насіння; пігментовані таніни, отримані з шкірки, більш стійкі, ніж пігментовані таніни, отримані з насіння, і, отже, зменшують ступінь побуріння вина з віком (Спарроу 2015 року, 2016). Фрагментація ACE також впливає на цілісність шапки; менше вуглекислого газу потрапляє під шкірку дрібніших фрагментів, які, як правило, тонуть, залишаючи на поверхні тільки менш пошкоджену шкірку. Пробивання полегшується, і через кілька днів бродіння вся шапка зануриться.

Минулі випробування в 2013 році вина Піно Нуар через шість місяців витримки проходили оцінку шістьма виноробами-учасниками випробування, які оцінювали вино по десяти ознаками якості. Було відзначено, що вина ACE мають покращений колір, квітковий і фруктовий аромат, смак більш темних сортів, а також більш повну текстуру і смак.

Аналогічні результати спостерігалися протягом наступних чотирьох врожаїв 2014-2017 років, коли більшість випробувань проводилося на промислових виноробнях, включаючи професійну органолептическую оцінку. ACE неодмінно приводила до поліпшення винної фенольной композиції, особливо інтенсивності кольору, відтінку і співвідношення стійких пігментів. Було відзначено, що мацерація ACE більш ефективно сприяє активації цих ознак, ніж додавання пектолітіческіх ферментів в сусло.

 

Від ACE до PEACE

Швидке вилучення отриманих з шкірки компонентів при ACE-мацерації дозволило припустити, що бродить вино може бути віджата з твердих частинок винограду всього лише через кілька днів після інокуляції дріжджами. Це радикальна зміна в бродінні червоного вина було запропоновано Спарроу (Спарроу і ін. (2014 року)), який припустив, що бродіння може відбуватися в меншому закритій посудині, коли аромат і смак можуть зберегтися при контролі температури. Важливо відзначити, що спеціальний ферментер для червоного вина тепер доступний для другого ферменту.

Ефективність цієї технології Pressed Early Accentuated Cut Edge [1] (PEACE) була вперше досліджена для Піно Нуар в 2014 році під час випробувань дрібного масштабу, а в наступному році на промисловій виноробні. Вина порівнювалася після мацерації і раннього віджиму ACE (PEACE) через чотири дні з контрольними винами протягом восьмиденного періоду ферментації. Завдяки технології PEACE вина мали більш високу інтенсивність кольору, більш стійкі пігменти, як червоні, так і синьо-фіолетові, в порівнянні з контрольними винами, виготовленими традиційними способами. На Міжнародній конференції з холодного клімату 2016 року в Брайтоні (Англія) 53 делегатам були представлені для сліпої дегустації вина віком вісімнадцять місяців, отримані при використанні технологій ACE, PEACE, і контрольні вина. Уподобання були віддані наступним винам: PEACE 43%, ACE 36% і контрольному провину 13%.

Результат спонукав до подальшої оцінки впливу мацерації PEACE на інші сорти червоного вина в Австралії врожаю 2016 року, див. Звіт AGWA за проектом VIN 1501 https://www.wineaustralia.com/getmedia/3cd2b9c3-cff0-4497-bc75-11a61cc5bf85/VIN -1501-Final-Report.

В ході випробування порівнювалися вина PEACE, які через три дні зазвичай пресувалися, зі звичайними ферментами для п’яти сортів (Каберне Совіньон, Гренаш, Мерло, Шираз і Темпранільо) на шести виноробнях в

Австралії з розмірами ферментера від 300 до 13 000 л .. Як і у випадку з Піно Нуар, мацерація ACE приводила до значного збільшення ступеня екстракції кольору і таніну в перші два дні ферментації таким чином, що концентрація сталого пігменту в винах, оброблених PEACE, була на 30% вище, ніж в контрольних винах.

Готові вина дегустувати виноробами-учасниками і підготовленої експертною групою в Австралійському науково-дослідному інституті виноробства (AWRI). При дегустації жодна з груп не виявила суттєвої різниці між винами PEACE і традиційними ферментованим винами, хоча група AWRI зазначила темніший фруктовий смак ягід і більш м’які або більш тонкі таніни в винах, оброблених PEACE, в порівнянні з контрольними винами. Ці результати були найбільш обнадійливими і продемонстрували це для цілого ряду виноробів

Рис. 5. Соотношение между периметром и площадью поверхности (P/SA) фрагментов винограда, когда виноград радиусом 8 мм разрезается на более мелкие фрагменты.

Мал. 6. Екстракція фенолу Піно Нуар (a) в мікроферментере 10 л або (b) промисловому резервуарі 18 000 л.

Мал. 6. екстракції фенолу Піно Нуар (a) в мікроферментере 10 л або (b) промисловому резервуарі 18000 л.

PEACE має значні комерційні можливості в умовах виноробного клімату Австралії.

 

Від ACE до DTMA

Дослідний зразок установки DTMA пройшов випробування під час збору врожаю 2017 року на шести виноробнях на південному сході Австралії з використанням шести червоних сортів: Каберне Совіньон, Гренаш, Матаро, Темпранільо, Піно Нуар і Шираз; і трьох білих сортів вина: Марсан, Шенен Блан і Совіньон Блан. По кожному сорту винороб вважав за краще вино, оброблене за технологією АСЕ, а не традиційне вино, пояснюючи свій вибір більшою інтенсивністю фруктового смаку і кращою структурою.

Ось коментарі двох виноробів-учасників:

Марк і Дункан Ллойд (Coriole Vineyards, Макларен Вейл):

«Випробування ACE дозволили нам експериментувати і створювати різні характеристики танинов в окремих партіях з однієї групи Шираз. Початкові результати показали, що ми можемо досягти більш повних і збалансованих характеристик танинов за допомогою методу ACE. Система ACE також розкрила свої перспективи як інструмент, який полегшує нам розробку винних стилів за рахунок отримання бажаних характеристик танинов, що залежить від характеру зібраного врожаю. Важливо відзначити, що це призвело до глибшого розуміння загального фенольного профілю нашого винограду і вина, а також того, як це впливає на загальне співвідношення наших вин ».

Честер Осборн (Д’Аренберг, Макларен Вейл):

«Чи можемо ми це купити?

«3 методу обробки білого вина сильно відрізнялися.

«Гірше за всіх був метод Контакту з шкіркою. (Грубуватий, дубильний і великий)

Контрольний майже не поступався за якістю – без контакту з шкіркою, пряме пресування (хороший результат і співвідношення).

«Кращим було ріжуче Пристосування без контакту з шкіркою (більше фруктового аромату і велика довжина, нормальне співвідношення танинов)».

Прискорювач мацерації Della Toffola модель DTMA 10-12 t/h

 

Подолання проблеми скорочення термінів між зборами врожаю за допомогою PEACE

Сучасні виноробні, як правило, вкладають значні кошти в спеціальні ферментери для червоного вина для полегшення управління шапкою. Це можуть бути ферментери з відкритим верхом або пристосування, які дозволяють пробивати, перекачувати або руйнувати шапку нагнітанням повітря. Оскільки більш тепла погода приводить до скорочення періоду збору врожаю (скорочення термінів між зборами врожаю), проблема доступності спеціальних резервуарів стає все більш гострою, особливо якщо використовуються методи мацерації до і після ферментації. Терміни ферментації можуть становити від семи до десяти днів, в залежності від температури і стадії пресування.

Очевидно, що якщо ферментація на меззі може бути скорочена до трьох днів, а ферментер використовується повторно, то буде потрібно менше ферментеров. Для процедур управління капіталом передбачена також економія трудовитрат на виноробні.

 

Висновок

Описана тут історія ACE – це історія розвитку технологій в Австралії, витраченого часу і використаних методів. З скромних починань переобладнаний холодильний яблучний склад з експериментальної виноробнею в північній Тасманії перетворився у велику одиницю виноробного обладнання від провідного європейського виробника. У 2017 році після використання пристрою DTMA ACE один з французьких виноробів передбачив, що «в майбутньому воно буде в кожній виноробні». Звичайно, ACE приносить велику користь для процесу виробництва червоного вина. Якість і стабільність вина поліпшуються. Хоча спочатку воно було розроблено для Піно Нуар, було доведено, що воно покращує якість вина та інших червоних сортів. З усіх застосовуваних в даний час методів мацерації ACE є менш трудомістким, більш енергоекономічних і рентабельним. А в поєднанні з раннім віджиманням, як і в випадку з PEACE, оборот і використання ферментеров для червоного вина майже подвоюються. ACE – це новий, поки ще маловідомий процес. Попередні дані вказують на те, що смак і аромат білих вин також можуть бути поліпшені, і ACE ще належить випробувати на рожевих винах.

Немає сумнівів в тому, що наявність обладнання для реалізації ACE помітно вплине на зацікавленість і вибір покупців.

«Нехай ACE і PEACE принесуть керуючим виноробів більше душевного спокою».

Фільтр з керамічними мембранами для MOËT & CHANDON в провінції Шампань

Завод в Монт-Егю, комуна Уари (Шампань)

У початку 2014 року DELLA TOFFOLA-Франція за підтримки технічних фахівців DELLA TOFFOLA завершила установку комплексної системи тангенциальной фільтрації з керамічними мембранами, вбудованим теплообмінником і СИП-мийкою для MOËT & CHANDON в Монт-Егю провінції Шампань.

DELLA TOFFOLA Group надзвичайно пишається цією системою фільтрації, яка була виготовлена ​​за індивідуальним замовленням MOЛT & CHANDON. Вона була побудована і попередньо зібрана на заводі, а потім встановлена ​​на виробничій лінії в Монт-Егю.

Продуктивність тангенциальной фільтрації становить 20 000 літрів на годину для тихих вин при температурі мінус 4 ° C. Керамічна фільтруюча поверхню в цій системі займає загальну площу близько 500 м2.

Двоступеневий теплообмінник дозволяє використовувати холодну фільтроване вино для охолодження залишилося після фільтрації вина, досягаючи коефіцієнта корисної дії близько 85%.

Вся система становить частину стратегії проектування, спрямованої на екологічну безпеку та енергозбереження.

З цієї точки зору система очищення СИП використовує холодну воду, гарячу воду, каустичну соду і лимонну кислоту і автоматично регулюється для оптимізації споживання води, яке становить всього 0,2% від фильтруемого обсягу.

Тангенциальна фільтрація

Вся система управляється за допомогою ПЛК, підключеного до комп’ютерної системи MOЛT & CHANDON, для забезпечення відповідності точної методології компанії, спрямованої на якість фільтрації, екологічну сумісність та простежуваності.

В даний час це найбільша система, встановлена у Франції компанією DELLA TOFFOLA.

Бентоніт? Будь ласка!

Фільтрація вина після стабілізації бентонітом.

Della Toffola виробляє тангенціальні фільтри (cross-flow, крос-флоу) з керамічними мембранами більше 15 років. Тангенціальні фільтри Della Toffola використовуються для фільтрації вина і побічних продуктів виноробства, навіть тих, у яких міститься великий відсоток домішок. Згодом вибір керамічних мембран замість органічних довів свої переваги, не тільки завдяки їх надзвичайну міцність (термін їх служби як мінімум в п’ять разів вище, ніж у органічних мембран), але і завдяки
якості відфільтрованого вина.

Тангенциальна фільтрація

Було доведено, що тангенціальні фільтри Della Toffola можуть фільтрувати навіть вина, що містять освітлюючі речовини, як наприклад, бентоніт (широко використовуваний у виноробній галузі), і при цьому швидкість потоку не зменшується.

Вісім років компанія Quargentan в Вероні використовує фільтри Della Toffola, дійсно отримуючи відмінні результати. Зокрема, досвід використання тангенціального фільтру CFKA, з площею фільтрації 400 м² і мембранами з пористістю 0,2 мкм, показав, що швидкість потоку фільтрату залишається незмінною, а органолептичні властивості кінцевого продукту залишаються незмінними. 

Зокрема, цей клієнт додає в вино відповідні освітлюючі і / або стабілізуючі речовини (з використанням змінного кількості різних типів бентоніту, в діапазоні від 30 до 60 г / гл), а потім переходить до тангенциальной фільтрації, іноді навіть негайно, не чекаючи осадження зважених твердих частинок. Фільтр безперервно працює під час циклу, який зазвичай триває тиждень, без проміжних процедур промивання; фільтр миється тільки після того, як відфільтровано 10000 гл вина. Цей же клієнт підтвердив, що вже 8 років тангенціальний фільтр Della Toffola як і раніше працює чисто, без ознак закупорки і не потребує заміни мембран, а годинна продуктивність фільтра завжди однакова.

Тепер можна з упевненістю сказати, що тангенціальні фільтри Della Toffola можуть гарантувати ефективний процес, і що додавання бентоніту в фільтрується продукт не викликає уповільнення робочого циклу або зниження швидкості потоку фільтрату.

Новинки від AVE на SIMEI-2011

ave-uniblock-iso-40-50-8

«AVE Technogies» на виставці представить такі моделі обладнання.

Уніблок ISO 40/50/8

Модель має попередній відведення і автовирівнювання. Ергономічна база, представник нового покоління наших технологій.
Застосування: тихое и игристое вино, пиво и газированные безалкогольные напитки. (більше…)

Новинка від «AVE TECHNOLOGIES». Моноблок EFS 72/18 ISO G

ave-monoblock-efs-72

Новинка від «AVE TECHNOLOGIES» (входить в «Della Toffola Group»)

У компанії розроблена нова модель моноблока EFS 72/18 ISO G. Короткі характеристики:

  • Електропневматична машина останнього покоління для изобарического розливу в скляну пляшку.
  • Технологія із застосуванням датчика рівня і короткою канюлі.
  • Моноблок може використовуватися для розливу пива і газованих безалкогольних напоїв (CSD).
  • Продуктивність: до 80 000 пляшок / год.

Моноблок розроблений відповідно до нової філософією «ДИЗАЙН З НУЛЯ». (більше…)

Задати питання

Задати питання