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 чане с мезгой содержится 300 дкл сусла и сахаристость его составляет 19%, то при полном сбраживании сахара (без учета потерь) выделяется

Q =190*3000*23,4\\180= 73700 ккал тепла.

Это привело бы к повышению температуры бродящей мезги на

 

dt=Q\\Vcy

 

где: с — теплоемкость сусла;

V — объем мезги;

y — удельный вес сусла.

 

Тогда
dt=7370\\3000*1*1,1 = 22,3°.

 

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 в 20°), температура в больших чанах поднимается примерно до 37—38°, а в малых —до 29—30°.
Конечно, цифры эти следует принимать лишь ориентировочно, «о 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 райо-шх, 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

 

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 попрошествии 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 нормального  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.