Влияние статического давления на десульфитацию виноградного сусла в ультразвуковом поле Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

64.863.036

Таблица

|ес

р------—------

10 12

• 10,5 10,8 0,42 0,42

27.0 27,0

0,2 0,2 30 30

11,8 11,8 0,38 0,38

28.0 28,0 ,

1,0 0,9 10 10

13,9 13,8

0.36 0,4 33,0 33,0 1,4 1,2 6 б

газация)

профи-

1. Исполь-Ч Пище-

оли сухих е. Методы 15. зй кислотой. - М.:

4. ГОСТ 8756.13-70. Методы определения содержания сахаров / Продукты пищевые консервированные. — М.: Изд-во стандартов, 1975. — С. 61.

5. Методы химического анализа сортов гибридов / Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. — М.: Колос, 1970,— Вып. 7. — С. 116-120.

6. Стандарт СЭВ 3015-81. Пищевые и пищевкусовые продукты. Принципы культивирования микроорганизмов и способы обработки результатов при микробиологических испытаниях. — М.: Изд-во стандартов, 1982. — 7 с.

7. Международный стандарт. Per. № МСО 4833-78. Микробиология. Общее руководство по подсчету микроорганизмов. Метод подсчета колоний при ЗО'С. — М.: Изд-во стандартов, 1983. — 7 с.

8. Методические указания по лабораторному контролю качества пищи. — Киев, 1982. — 13 с.

Кафедра технологии продуктов общественного

питания

Поступила 02.06.94

663.2.73:621.7.022.6

ВЛИЯНИЕ СТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ДЕСУЛЬФИТАЦИЮ ВИНОГРАДНОГО СУСЛА В УЛЬТРАЗВУКОВОМ ПОЛЕ

А.А. БЕРНАЦКИЙ, С.Л. АЛЕКСЕЕВА, В.Л. МИРОНОВ Кубанский государственный университет

Известно, что в пищевой промышленности применяют такой весьма эффективный способ, как десульфитация вин, виноматериалов и других продуктов под вакуумом. Однако данный способ не лишен некоторых недостатков. Использование тонкослойных (пленочных) вакуумных дегазаторов требует громоздкого оборудования, а интенсификация процесса вакуумной десульфитации при помощи повышения температуры может привести к изменению состава и ухудшению качества продукта [1, 2].

Нами изучена возможность совместного применения вакуумной и ультразвуковой десульфитации.

Исследовано влияние статического давления на десульфитацию виноградного сусла в ультразвуковом поле. Объектом исследования служило сусло из винограда сорта Ркацители с общим содержанием сернистой кислоты 1393 мг/л, в том числе свободной 874 мг/л и связанной 519 мг/л (Выше-стеблиевский винзавод). 100 мл сусла (температура 25°С) заливали в термостатированный стеклянный стакан. Верхняя, свободная от сусла часть стакана сообщалась с форвакуумным насосом, позволявшим снижать давление в реакционном объеме до 0,14 атм. Источником ультразвука служил пьезокерамический излучатель, отделенный от дна стакана слоем трансформаторного масла. Частота ультразвука — 32,5 кГц, интенсивность у поверхности излучателя — 2,3 Вт/см2. Контроль за содержанием сернистой кислоты в сусле осуществляли объемным титрованием раствором йода с индикацией точки эквивалентности по крахмалу

[3!.

На рис. 1 представлены экспериментальные данные о зависимости содержания свободной а и связанной б сернистой кислоты от времени озвучивания. Кривые 1-6 соответствуют значениям статического давления: 1,00; 0,70; 0,56; 0,42; 0,28; 0,14 атм. Кривая 7 характеризует изменение содержания сернистой кислоты при 0,14 атм без озвучивания. Содержание свободной и связанной сернистой кислоты при низком статическом давлении в отсутствии ультразвукового воздействия изменяется незначительно (кривая 7).

В ультразвуковом поле при увеличении времени озвучивания содержание сернистой кислоты

а

Ц,%

Рис. 1

уменьшается и стремится к достижению некоторого остаточного значения, зависящего от величины статического давления. Уменьшение последнего приводит к большему снижению содержания сернистой кислоты в обрабатываемом сусле. При этом увеличивается скорость изменения содержания сернистой кислоты, т.е. скорость десульфитации, вследствие чего быстрее достигается остаточное содержание сернистой кислоты, соответствующее данному значению статического давления. Следует

заметить, что уменьшение статического давления в значительно большей степени влияет на содержание свободной сернистой кислоты, чем связанной.

0,%

0,у. т

89

60

Ш

20

0

—о4

-*■1

_аЗ

■*А-£-в

т

а*

06

1.0 Р,л

Рис. 2

На рис. 2 полученные экспериментальные данные представлены в виде зависимости содержания свободной а и связанной б сернистой кислоты от величины статического давления. Кривые 1-6 соответствуют времени озвучивания: 10, 20, 30, 40, 50, 60 мин. Наиболее эффективно удаление свободной сернистой кислоты из сусла в ультразвуковом поле идет при величине статического давления не более 0,2-0,3 атм. Содержание связанной сернистой кислоты при постоянном времени озвучивания практически не зависит от статического давления, если последнее больше 0,3 атм. Незначительно также изменяется содержание связанной сернистой кислоты в исследованном диапазоне давлений при озвучивании сусла свыше 40 мин.

При повышении интенсивности ультразвука при различных статических давлениях происходит более полное удаление сернистой кислоты, причем

при 0,14 атм для достижения заданного ее содержания требуется значительно меньшая интенсивность ультразвука. Полученные результаты объясняются тем, что десульфитация в ультразвуковом поле, представляющая собой удаление газообразного сернистого ангидрида 302, способствует смещению существующего в сусле равновесия БО, + +Н20^Н2503 (свободная)^Н2503 (связанная) в сторону образования сернистого ангидрида, что, в свою очередь, приводит к снижению содержания как свободной, так и связанной сернистой кислоты [4]. Некоторое остаточное содержание сернистой кислоты, зависящее от величины статического давления, очевидно, связано с достижением некоторого равновесного состояния в двухфазной системе сернистый ангидрид—сусло (газ—жидкость). Дело в том, что ультразвук не только вызывает дегазацию жидкости, не, по-видимому,способствует ускорению конвективной диффузии под действием потоков в звуковом поле. Таким образом, наступает момент, когда выделение сернистого ангидрида из сусла полностью компенсируется поступлением его в сусло через поверхность раздела газ—жидкость [51. Изменение значения остаточного содержания сернистой кислоты в звуковом поле при различных величинах статического давления связано с соответствующими зависимостями величин порогового звукового давления, необходимого для возникновения диффузионного потока газа через поверхность раздела газ—жидкость в звуковом поле, а отмеченное повышение скорости дегазации при понижении статического давления обусловлено увеличением этого диффузионного потока [6, 7].

Установлено, что уменьшение статического давления приводит к увеличению скорости десульфитации и более глубокому снижению содержания сернистой кислоты в обрабатываемом ультразвуковом сусле. Следовательно, возможно эффективное совместное использование вакуумизации и ультразвуковой обработки для десульфитации сусла.

ЛИТЕРАТУРА

1. Марченко Г.С. Применение сернистой кислоты в виноделии. — М.: Пищепромиздат, 1948. — 52 с.

2. Кюркчу С.Г., Шарогородский В.Б. Применение ротационно-пленочного аппарата для деалкоголизации и десульфитации сусла / / Виноградарство и виноделие. — 1986. — № 5. — С. 29.

3. ГОСТ 14351-73. Вина, виноматериалы и коньячные спирты. Методы определения свободной и общей сернистой кислоты.

4. Бегунова Р.Д. Химия вина. — М.: Пищевая пром-сть, 1973. — 224 с.

5. Капустина О.А. О кинетике процесса ультразвуковой дегазации жидкости в докавитационном режиме / / Акустический журн. — 1964. — 10. — Вып. 4. — С. 440.

6. Бергман Л» Ультразвук и его применение в науке и технике. — М.: ИЛ, 19/9. — 400 с.

7. Капустина О.А. Влияние статического давления и температуры на дегазацию жидкости в ультразвуковом поле / / Акустический жуонал, — 1968. — Вып. 14. — № 1. — С. 129.

Кафедра аналитической химии

Поступила 30.03.95

в.н.

Кубан

Те

ДЯТ Е

ради прин ройс-тепл< обме исхо, пауз; поль: рудо] изве| это з или сист| Н; вой опис ного вых лода напи ТАМ турн тепл ТАМ сдер: алис Т тепл хода

НОВ£

совм

ЭКОВ

удел

мый

изве

неор

о

нен! стей и ко на о рые

П0Л1

ним

стал