UA82429C2 - Plant for the fermentation of mash on fiber - Google Patents

Abstract

A plant for the fermentation of mash on the fiber contains vertically fixed cylindrical reservoir with the conical deck and the loading head, incline plate, unloading device and vertical bridge, established on the top of the reservoir with the formation of two chambers; one of them is united with the atmosphere directly, and the other – through the valve. The unloading device is made in form of the pot, established on the top of the first chamber, connected with the inclined tube, brought out into the open from the reservoir. Drainage network with nipples for recovery of wine material is established on the inferior part of the reservoir. The superior part of the bridge is inclined towards the pot. The superior part of the incline plate is located in the second chamber, and the inferior – under the vertical bridge in the first chamber.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до виноробства, зокрема до апаратів для виготовлення червоних вин у потоці. 2 Відомо установку для безперервного виготовлення червоних вин, яка містить два концентрично встановлених один в одному циліндричних резервуари, що сполучаються між собою через перфорований пояс, який зроблено в стінці внутрішнього резервуара, завантажувальний патрубок і розвантажувальний пристрій у вигляді встановленої над внутрішнім резервуаром лійки, котра сполучена з похилою трубою, що виведена з резервуарів назовні |Г.Г.Валуйко. Технология столовьїх вин. "Пищевая промьшіленность", Москва, 1969, с. 70. 231-232).The invention relates to winemaking, in particular to devices for the production of red wines in a stream. 2 An installation for the continuous production of red wines is known, which contains two cylindrical tanks concentrically installed in each other, which are connected to each other through a perforated belt, which is made in the wall of the inner tank, a loading pipe and an unloading device in the form of a watering can installed above the inner tank, which is connected with an inclined pipe leading from the tanks to the outside |H.G. Valuyko. Technology of table wines. "Food Industry", Moscow, 1969, p. 70. 231-232).

Спільні ознаки відомого технічного рішення та технічного рішення, що заявляється: вертикально встановлений циліндричний резервуар із завантажувальним патрубком і розвантажувальним пристроєм у вигляді лійки, що встановлена у верхній частині резервуара й сполучена з похилою трубою, котра виведена назовні. 12 Основним недоліком цієї установки є необхідність застосування ручної праці під час розвантаження мезги для подачі сильно ущільненої шапки мезги до лійки невеликими порціями (у разі саморозвантаження величезні грудки мезги відразу ж забивають трубу).Common features of the known technical solution and the claimed technical solution: a vertically installed cylindrical tank with a loading nozzle and an unloading device in the form of a watering can, which is installed in the upper part of the tank and is connected to an inclined pipe that is led outside. 12 The main disadvantage of this installation is the need to use manual labor during pulp unloading to feed the highly compacted pulp cap to the funnel in small portions (in the case of self-unloading, huge lumps of pulp immediately clog the pipe).

Інші модифікації цього апарата (див. там же, с 233-238) вимагають застосування складних механізмів для розпушення й подачі шапки до лійки, а також споживають багато електроенергії.Other modifications of this device (see ibid., p. 233-238) require the use of complex mechanisms for loosening and feeding the cap to the watering can, and also consume a lot of electricity.

Спільними недоліками всіх описаних апаратів є: - часті розриви шапки в самому слабкому місці, через які до розвантажувальної лійки проривається свіжа мезга, що закачується до резервуару для підйому шапки, при цьому сильно ущільнена шапка залишається нерухомої через більші сили тертя між нею й стінками резервуара; - необхідність закачування до резервуару виноматеріалів для розвантаження шапки мезги наприкінці сезону с 29 виноробства, коли на винзавод припиняється надходження винограду. Ге)The common disadvantages of all described devices are: - frequent breaks in the cap in the weakest place, through which fresh pulp breaks through to the unloading funnel, which is pumped into the tank for lifting the cap, while the strongly compacted cap remains stationary due to greater frictional forces between it and the walls of the tank; - the need to pump wine materials into the tank to unload the pulp cap at the end of the 29th winemaking season, when the winery stops receiving grapes. Gee)

За конструктивним виконанням найбільш близькою до даного винаходу є установка для зброджування сусла на меззі, що містить вертикально встановлений циліндричний резервуар із конічною кришкою й завантажувальним патрубком, похилі пластини, котрі встановлені у верхній частині резервуара, розвантажувальний пристрій (мезгонасос) і вертикальну перегородку, що розташована у верхній частині б» резервуара з утворенням двох камер, перша з яких безпосередньо сполучена з атмосферою, а інша- через с клапан (пат. України Моб1669, С1201/02, 2003).In terms of design, the closest thing to this invention is a wort fermentation plant on the mash, which contains a vertically installed cylindrical tank with a conical lid and a loading nozzle, inclined plates installed in the upper part of the tank, an unloading device (mash pump) and a vertical partition located in the upper part b" of the tank with the formation of two chambers, the first of which is directly connected to the atmosphere, and the other - through the c valve (patent of Ukraine Mob1669, C1201/02, 2003).

Винахід, який заявляється, містить усі істотні ознаки цієї установки. -The claimed invention contains all the essential features of this installation. -

Недоліком відомої установки є відсутність можливості роботи в потоці, що знижує її продуктивність за сі рахунок втрати часу на часті мийки резервуара, а також - періоди заброджування мезги.The disadvantage of the known installation is the lack of the ability to work in the flow, which reduces its productivity due to the loss of time for frequent washing of the tank, as well as periods of fermentation of the pulp.

Зо В основу винаходу поставлено завдання вдосконалити механізм завантаження й розвантаження шляхом со витиснення частини твердої фази мезги із другої камери в першу, періодичного відбору порцій сусла, що бродить, доливання порцій свіжої мезги й часткового розвантаження твердої фази мезги під дією тиску газів бродіння, що дозволить підвищити продуктивність установки за рахунок зброджування мезги в потоці. «The invention is based on the task of improving the mechanism of loading and unloading by squeezing part of the solid phase of the pulp from the second chamber into the first, periodically selecting portions of the fermenting wort, adding portions of fresh pulp and partially unloading the solid phase of the pulp under the pressure of fermentation gases, which will allow increase the productivity of the installation due to fermentation of the pulp in the stream. "

Для цього в установці для зброджування сусла на меззі, що містить вертикально встановлений циліндричний 70 резервуар із конічною кришкою й завантажувальним патрубком, похилу пластину, розвантажувальний пристрій і о, с вертикальну перегородку, котра встановлена у верхній частині резервуара з утворенням двох камер, перша з з» яких безпосередньо сполучена з атмосферою, а інша - через клапан, відповідно до винаходу, розвантажувальний пристрій зроблено у вигляді встановленої у верхній частині першої камери лійки, котра сполучена з похилою трубою, що виведена з резервуара назовні, у нижній частині резервуара встановлено дренажну сітку з патрубком для відбору виноматеріалу, при цьому верхня частина перегородки нахилена убік со лійки, верхня частина похилої пластини розташована в другій камері, а нижня - під вертикальною перегородкою з й першою камерою.For this purpose, in an installation for fermentation of wort on the mezza, which contains a vertically installed cylindrical tank 70 with a conical cover and a loading nozzle, an inclined plate, an unloading device and a vertical partition, which is installed in the upper part of the tank with the formation of two chambers, the first with » of which is directly connected to the atmosphere, and the other - through a valve, according to the invention, the unloading device is made in the form of a watering can installed in the upper part of the first chamber, which is connected to an inclined pipe led from the tank to the outside, in the lower part of the tank there is a drainage net with a nozzle for the selection of wine material, while the upper part of the partition is tilted to the side of the decanter, the upper part of the inclined plate is located in the second chamber, and the lower part is located under the vertical partition with the first chamber.

Завдяки такій конструкції з'являється можливість періодичного часткового розвантаження резервуара в ї- об'ємі, що відповідає масі винограду, який знову надійшов на переробку, котрий після подрібнення добавляють т 20 до резервуару, забезпечуючи потокове бродіння, що не вимагає перерв на мийку резервуара, заброджування мезги та інших операцій, які знижують продуктивність установки. ме Завдяки тому що кришку резервуара зроблено конічною, а верхня частина перегородки нахилена вбік лійки, забезпечується рівномірне розвантаження твердої фази мезги по всьому периметру лійки.Thanks to this design, it becomes possible to periodically partially unload the tank in a volume corresponding to the mass of grapes that have returned for processing, which after crushing add t 20 to the tank, ensuring flow fermentation that does not require interruptions to wash the tank. pulp fermentation and other operations that reduce the productivity of the installation. Thanks to the fact that the lid of the tank is made conical, and the upper part of the partition is tilted to the side of the watering can, uniform unloading of the solid phase of the pulp along the entire perimeter of the watering can is ensured.

На фіг.1 схематично представлено загальний вид запропонованої установки в розрізі; на фіг.2 - переріз А-А 29 ва фіг.1.Fig. 1 schematically presents the general view of the proposed installation in section; in Fig. 2 - cross-section AA 29 and Fig. 1.

Ге! Установка для зброджування сусла на меззі складається з вертикально встановленого циліндричного резервуара 1 із кришкою 2, завантажувального З і розвантажувального 4 патрубків, вертикальної перегородки 5, ко яку встановлено у верхній частині резервуара 1 з утворенням двох камер б, 7, похилих пластин 8, 9, розвантажувальної лійки 10, яка сполучена з похилою трубою 11, котра виведена з резервуара 1 назовні, і 60 встановлених над камерами 6, 7 двох газових патрубків 12, 13, з'єднаних між собою трубою 14, обладнаною відвідним патрубком 15. Камера б через патрубок 12, трубу 14 і патрубок 15 безпосередньо сполучена з атмосферою, а камера 7 - через клапан 16, який установлено між патрубком 13 і трубою 14.Gee! The installation for fermentation of wort on the mezza consists of a vertically installed cylindrical tank 1 with a cover 2, loading C and unloading 4 nozzles, a vertical partition 5, which is installed in the upper part of the tank 1 with the formation of two chambers b, 7, inclined plates 8, 9, unloading funnel 10, which is connected to an inclined pipe 11, which is led from the tank 1 to the outside, and 60 two gas nozzles 12, 13 installed above the chambers 6, 7, connected to each other by a pipe 14 equipped with a discharge nozzle 15. The camera b through the nozzle 12, the pipe 14 and the pipe 15 are directly connected to the atmosphere, and the chamber 7 - through the valve 16, which is installed between the pipe 13 and the pipe 14.

Верхня частина похилої пластини 9 розташована в камері 7, а нижня -під перегородкою 5 і камерою 6.The upper part of the inclined plate 9 is located in the chamber 7, and the lower part is under the partition 5 and the chamber 6.

У нижній частині резервуара 1 установлено дренажну сітку 17 і патрубок 18. бо Кришку 2 резервуара 1 зроблено у вигляді зрізаного конуса, а верхня частина 19 перегородки 5 нахилена вбік лійки 10.A drainage net 17 and a nozzle 18 are installed in the lower part of the tank 1. Because the cover 2 of the tank 1 is made in the form of a truncated cone, and the upper part 19 of the partition 5 is tilted to the side of the watering can 10.

Клапан 16 зроблено з можливістю регулювання порога спрацьовування за тиском.Valve 16 is made with the possibility of adjusting the trigger threshold by pressure.

Між патрубками 12, 13 установлено байпас 20 із регулюючим вентилем 21.A bypass 20 with a control valve 21 is installed between the nozzles 12, 13.

Установка для зброджування сусла на меззі працює таким чином. Після заброджування сульфітованої мезги, змішаної із дріжджовим розчином, гази бродіння, що виділяються з камери 6, через патрубки 12, 15 виходять в атмосферу або до спиртовловлювача, а в камері 7 створюють надлишковий тиск, під дією якого частина мезги витісняється з камери 7 у камеру 6 (положення, що зображене на фіг.1).The wort fermentation plant on the mezza works as follows. After the fermentation of the sulfited pulp mixed with the yeast solution, the fermentation gases released from the chamber 6 pass through the nozzles 12, 15 into the atmosphere or to the alcohol trap, and in the chamber 7 they create excess pressure, under the influence of which a part of the pulp is displaced from the chamber 7 into the chamber 6 (the position shown in Fig. 1).

Коли тиск у камері 7 досягає заданого порога спрацьовування, клапан 16 відкривається, і гази бродіння з 7/0 Камери 7 через клапан 16 і трубу 14 частково видаляються через патрубок 15, а основна їхня маса спрямовується до камери б, де за результатом швидкого (на протязі 1,0-1,5 с) опускання рівня мезги створюється розрідження. У процесі вирівнювання рівнів мезги в камерах 6, 7 відбувається перемішування її твердої фази, що спливла на поверхню сусла, з рідкої, котра збагачується екстрактивними речовинами твердої фази. При цьому шапка мезги, у силу наявності сил тертя об стінки резервуара 1 і перегородку 5, інерції /5 бпоКкою, стискальності й проникності для сусла, переміщується повільніше, ніж рідка фаза, що разом із дією пластин 8, 9, щодо затримання шапки, сприяє перемішуванню мезги: у камері б шапка, що розчленована пластиною 8 на частини, з висоти приблизно одного метра падає із прискоренням на поверхню сусла, тоне в ньому й за інерцією опускається в середні й нижні шари сусла, а в камері 7 сусло, що піднімається з великою швидкістю, пронизує шапку, розламує її на грудки й збагачується екстрактивними речовинами. В обох камерах відбувається намокання шапки й інтенсивне видалення з неї газів бродіння, у результаті чого зменшується здатність мезги розшаровуватися й утворювати щільну шапку.When the pressure in the chamber 7 reaches the set trigger threshold, the valve 16 opens, and the fermentation gases from the 7/0 Chamber 7 through the valve 16 and the pipe 14 are partially removed through the nozzle 15, and their main mass is directed to the chamber b, where as a result of the rapid (on during 1.0-1.5 s) lowering of the pulp level, rarefaction is created. In the process of equalizing the levels of pulp in chambers 6, 7, its solid phase, which has floated to the surface of the wort, is mixed with the liquid phase, which is enriched with extractive substances of the solid phase. At the same time, the pulp cap, due to the presence of frictional forces against the walls of the tank 1 and the partition 5, inertia /5 bpoKko, compressibility and permeability for wort, moves more slowly than the liquid phase, which, together with the action of the plates 8, 9, in relation to the retention of the cap, contributes stirring of the mash: in chamber b, the cap, dissected into parts by plate 8, falls with acceleration to the surface of the wort from a height of about one meter, sinks in it and by inertia descends into the middle and lower layers of the wort, and in chamber 7 the wort rising from at high speed, penetrates the cap, breaks it into lumps and is enriched with extractive substances. In both chambers, the cap is wetted and fermentation gases are intensively removed from it, as a result of which the pulp's ability to exfoliate and form a dense cap is reduced.

Через 1-2 секунди після відкриття клапана, коли дія швидкісного напору газу на запірний орган клапана 16 слабшає, клапан закривається, і в камері 7 починає підвищуватися тиск, що приводить до утворення перепаду рівнів мезги в камерах 6, 7. Одночасно відбувається спливання твердої фази мезги на поверхню сусла. У міру с ов опускання рівня мезги частина її твердої фази по пластині 9 із камери 7 переміщується в камеру 6, у результаті чого після кожного циклу перемішування мезги товщина шапки в камері 7 зменшується, а в камері 6 - (8) збільшується. Після відкриття клапана 16 процес перемішування повторюється за описаною схемою.1-2 seconds after opening the valve, when the effect of the high-speed gas pressure on the closing body of the valve 16 weakens, the valve closes, and the pressure in chamber 7 begins to rise, which leads to the formation of a difference in pulp levels in chambers 6, 7. At the same time, the solid phase floats pulp on the surface of the wort. As the level of pulp decreases, part of its solid phase moves along plate 9 from chamber 7 to chamber 6, as a result of which, after each pulp mixing cycle, the thickness of the cap in chamber 7 decreases, and in chamber 6 - (8) it increases. After opening valve 16, the mixing process is repeated according to the described scheme.

Через 4-8 годин бурхливого бродіння й перемішування мезги сусло в достатньому ступені насичується барвними, ароматичними, дубильними й іншими екстрактивними речовинами твердої фази мезги, і, у випадку Ф зо надходження на винзавод винограду того ж сорту, приступають до перенаванта-ження апарата. Для цього відкривають вентиль 21 на байпасі 20 і кран на патрубку 18, відбираючи частину сусла, що бродить, в об'ємі, ЄМ котрий відповідає масі винограду, що надійшов на переробку, але не більше тієї частини об'єму резервуара, де « розташована перегородка 5. Це сусло залежно від ступеня збродження може бути спрямовано до виносховища на доброджування або -на винзаводах, які переробляють виноград одного сорту у великих обсягах -в установку СМ безперервного зброджування сусла по "білому способу. Після відбору частини сусла кран на патрубку 18 со закривають, а на патрубку З - відкривають і накачують у резервуар 1 свіжу мезгу до рівня, розташованого трохи нижче верхнього зрізу лійки 10, після чого закривають кран на патрубку З і вентиль 21 на байпасі 20. Свіжа мезга, розташована, в основному, у камері 7, швидко заброджує в значному об'ємі старої мезги, що бродить, у результаті чого в камерах б, 7 починає утворюватися перепад рівнів мезги. Одночасно в обох камерах «After 4-8 hours of violent fermentation and mixing of the pulp, the wort is sufficiently saturated with color, aromatic, tannin and other extractive substances of the solid phase of the pulp, and, in the case of F, when grapes of the same variety are received at the winery, they begin to overload the apparatus. To do this, open the valve 21 on the bypass 20 and the tap on the nozzle 18, taking part of the fermenting wort in a volume that corresponds to the mass of the grapes that have arrived for processing, but not more than that part of the volume of the tank where "is located partition 5. This wort, depending on the degree of fermentation, can be directed to the wine cellar for fermentation or - at wineries that process grapes of one variety in large volumes - to the SM installation for continuous fermentation of wort according to the "white method". close, and on the branch C - open and pump fresh pulp into the tank 1 to a level located just below the upper section of the funnel 10, after which the tap on the branch C and the valve 21 on the bypass 20 are closed. The fresh pulp, located mainly in the chamber 7, rapidly ferments in a significant volume of old fermenting pulp, as a result of which a difference in pulp levels begins to form in chambers b, 7. Simultaneously in both chambers "

Відбувається розшарування мезги й утворення шапок, причому верхній і середній шари шапки, що розташована - с в камері 6, складаються, в основному, зі старої збродженої мезги. Під час відбору сусла, завантажування й заброджування свіжої мезги шапка в камері 6 устигає трохи ущільнитися, тому при наступному підвищенні рівня з мезги в камері 6 шапка, що вже частково позбулася сусла, витісняється в лійку 10 і по трубі 11 надходить до преса. Коли рівень мезги в камері 7 опуститься до заданого значення, відкривається клапан 16, і подальша робота апарата повторюється за описаною схемою. со Об'єм шапки мезги, що відбирається на пресування, а також інтенсивність її перемішування, що обумовлюється перепадом рівнів мезги в камерах б, 7 у момент відкриття клапана 16, задається шляхом ко регулювання порога спрацьовування клапана 16 за тиском. Частота перемішування задається ступенем їх випускання газів бродіння через байпас 20 за допомогою венти-ля21.There is a delamination of the pulp and the formation of caps, and the upper and middle layers of the cap, which is located - c in chamber 6, consist mainly of old fermented pulp. During the selection of wort, loading and fermentation of fresh pulp, the cap in chamber 6 has time to compact a little, so at the next increase in the level of the pulp in chamber 6, the cap, which has already partially lost the wort, is pushed into the funnel 10 and enters the press through pipe 11. When the pulp level in the chamber 7 drops to the specified value, the valve 16 opens, and further operation of the apparatus is repeated according to the described scheme. со The volume of the pulp cap, which is selected for pressing, as well as the intensity of its mixing, which is determined by the difference in pulp levels in the chambers b, 7 at the moment of opening the valve 16, is set by adjusting the activation threshold of the valve 16 according to the pressure. The frequency of mixing is determined by the degree of release of fermentation gases through the bypass 20 using the valve 21.

У випадку великої перерви в надходженні на винзавод винограду даного сорту, наприклад у зв'язку з ко дощовою погодою, після відбору порції екстрактивного сусла, що бродить, у резервуар замість мезги накачують «с таку ж за об'ємом порцію свіжого сусла або сусла, що бродить, з малоцінних сортів винограду для підвищення його якості шляхом екстрагування із твердої фази мезги колишнього сорту, що залишилася в резервуарі, барвних, дубильних і ароматичних речовин, запас яких у меззі в кілька разів вищий, ніж у відібраній раніше ов порції екстрактивного сусла.In the case of a large interruption in the arrival of grapes of a given variety to the winery, for example due to rainy weather, after the selection of a portion of fermenting extractive wort, a portion of fresh wort or wort of the same volume is pumped into the tank instead of pulp. that ferments from low-value grape varieties to improve its quality by extracting from the solid phase of the pulp of the former variety remaining in the tank, coloring, tannin and aromatic substances, the supply of which in the pulp is several times higher than in the portion of extractive wort taken earlier.

Розвантаження резервуара в кінці сезону виноробства не вимагає витиснення шапки в лійку шляхом (Ф) закачування до резервуару виноматеріалів, як це робиться у відомих апаратах із верхнім розвантаженнямUnloading the tank at the end of the winemaking season does not require pushing the cap into the funnel by (F) pumping wine materials into the tank, as is done in known top-discharge machines

Ф твердої фази мезги. У запропонованій установці для цього встановлюють поріг спрацьовування клапана 16 за тиском на максимальне значення й витісняють шапку мезги в лійку тиском газів бродіння, після чого відкачують бор мезгу, що залишилася, через патрубок 4 за допомогою мезгового насоса.Ф of the solid phase of the pulp. In the proposed installation, for this, the valve 16 trigger threshold is set to the maximum value and the pulp cap is pushed into the funnel by the pressure of the fermentation gases, after which the remaining pulp is pumped out through the nozzle 4 using a pulp pump.

Claims (1)

Формула винаходуThe formula of the invention 65 Установка для зброджування сусла на меззі, що містить вертикально встановлений циліндричний резервуар із конічною кришкою й завантажувальним патрубком, похилу пластину, розвантажувальний пристрій і вертикальну перегородку, установлену у верхній частині резервуара з утворенням двох камер, перша з яких безпосередньо сполучена з атмосферою, а інша - через клапан, яка відрізняється тим, що розвантажувальний пристрій виготовлено у вигляді встановленої у верхній частині першої камери лійки, що сполучена з похилою трубою, яка виведена з резервуара назовні; у нижній частині резервуара встановлена дренажна сітка з патрубком для відбору виноматеріалу, при цьому верхня частина перегородки нахилена у бік лійки; верхня частина похилої пластини розташована в другій камері, а нижня - під вертикальною перегородкою в першій камері. с 7 о (22) с с Зо со65 An installation for the fermentation of wort on the mezza, containing a vertically installed cylindrical tank with a conical cover and a loading nozzle, an inclined plate, a discharge device and a vertical partition installed in the upper part of the tank to form two chambers, the first of which is directly connected to the atmosphere, and the other - through the valve, which is characterized by the fact that the unloading device is made in the form of a watering can installed in the upper part of the first chamber, connected to an inclined pipe, which is led from the tank to the outside; in the lower part of the tank, a drainage net with a nozzle for the selection of wine material is installed, while the upper part of the partition is tilted towards the watering can; the upper part of the inclined plate is located in the second chamber, and the lower part is located under the vertical partition in the first chamber. c 7 o (22) c c Zo so - . и? со ко ко (32) ко 60 б5- and? so ko ko (32) ko 60 b5