MD4871C1

MD4871C1 - Device for infusion-fermentation of grape must and separation of free-running grape must

Info

Publication number: MD4871C1
Application number: MDA20220021A
Authority: MD
Inventors: Еуджен БОГАТЫЙ; Инна ГРИЗА; Ливиу ВАКАРЧУК
Original assignee: Ливиу ВАКАРЧУК
Priority date: 2022-04-19
Filing date: 2022-04-19
Publication date: 2024-05-31
Also published as: MD4871B1

Abstract

The invention relates to the food industry, in particular to the processing of grapes, fruits, berries, etc., namely to a device for infusion-fermentation of grape must and separation of free-running grape must.The device, according to the invention, comprises a vertical cylindrical metal container (1) equipped with a lid (2) of two halves, mounted on an axis (21), a removable crusher (3), a pomace unloading door (16) and yeast and grape must draining branch pipes (12, 13). Inside the container (1) is mounted a mixing device, including a horizontal shaft (18) equipped with threaded parts (11), on which are mounted by screwing removable blades (17). Under the mixing device are installed two movable perforated partitions (8), connected by means of two ropes (20) to the axle (21) with the possibility of rotating the partitions (8) and forming a chamber in the upper part of the container (1), when winding and unwinding the ropes (20) on the axle (21). At the same time, the perforated partitions (8) are made with protruding stiffening ribs (10), in the lower part the container (1) is equipped with another bottom, one part (14) of which is solid and fixed at an angle of 40°, and the other part (15) is perforated and fixed at an angle of 20°.

Description

Invenţia se referă la industria alimentară, în special la prelucrarea strugurilor, fructelor, pomuşoarelor etc., şi anume la un dispozitiv pentru macerarea-fermentarea mustuielii şi separarea mustului ravac. The invention relates to the food industry, in particular to the processing of grapes, fruits, apple trees, etc., namely to a device for the maceration-fermentation of the must and the separation of the must.

Este cunoscută cada de stejar pentru macerarea-fermentarea mustuielii la procesarea strugurilor prin metoda clasică în vase deschise/închise [1]. The oak vat is known for the maceration-fermentation of must when processing grapes by the classical method in open/closed vessels [1].

Procedeul de utilizare este simplu, cu amestecare frecventă manuală a căciulii ridicate odată cu diminuarea greutăţii specifice (fermentaţia zahărului), agitare care exclude oxidarea şi asigură extragerea compuşilor fenolici. The procedure of use is simple, with frequent manual mixing of the raised cap along with the decrease of the specific gravity (sugar fermentation), agitation that excludes oxidation and ensures the extraction of phenolic compounds.

În acelaşi timp, cada de vinificare necesită volum mare de muncă manuală la amestecare, extracţia nu este garantată, iar descărcarea este anevoioasă. Recircularea mustului conduce la pierderi de energie şi substanţe volatile. At the same time, the vinification vat requires a large volume of manual work when mixing, the extraction is not guaranteed, and the unloading is difficult. The recirculation of the must leads to loss of energy and volatile substances.

Mai este cunoscut aparatul de extragere şi separare a mustului, care constă dintr-un vas cilindric vertical dotat în interior cu mai multe despărţituri perforate orizontale mobile, formând secţii de scurgere, un sistem de recirculare a mustului, în partea inferioară vasul fiind dotat cu doi melci de descărcare a boştinei, amplasaţi paralel [2]. The device for extracting and separating the wort is also known, which consists of a vertical cylindrical vessel equipped inside with several movable horizontal perforated partitions, forming drainage sections, a wort recirculation system, in the lower part the vessel is equipped with two augers for unloading the barrel, located parallel [2].

Dezavantajele aparatului constau în aceea că deservirea acestuia este complicată, recircularea mustului pentru amestecare nu asigură o extracţie calitativă, care-i soldată cu pierderi mari materiale şi energetice, iar descărcarea cu melci conduce la îmbogăţirea mustului cu subsnanţe coloidale. The disadvantages of the device are that its service is complicated, the recirculation of the wort for mixing does not ensure a qualitative extraction, which results in large material and energy losses, and the unloading with snails leads to the enrichment of the wort with colloidal substances.

În calitate de cea mai apropiată soluţie poate servi dispozitivul pentru extragerea mustuielii şi separarea mustului ravac, care include un rezervor metalic cu secţiune dreptunghiulară instalat vertical, cu un racord pentru evacuarea mustului în partea inferioară a acestuia, în partea superioară a rezervorului printr-o gură de încărcare-descărcare este instalat un zdrobitor detaşabil, în partea interioară a rezervorului sunt instalate cu posibilitatea formării unor camere două despărţituri mobile perforate, o despărţitură este fixată în două balamale, montate pe suprafaţa laterală a rezervorului şi este unită printr-o funie şi un bloc cu un troliu cu manivelă, a doua despărţitură este unită printr-un cablu de tracţiune şi o manivelă cu un troliu, despărţiturile sunt amplasate cu posibilitatea sprijinirii în limitatoare, instalate pe suprafaţa interioară laterală a rezervorului, totodată din exterior, în partea inferioară a rezervorului dintr-o parte este montat rigid un sprijin, iar din partea opusă este fixată o tijă cu role. În rezervor este instalat un dispozitiv de amestecare, fixat pe troliul cu manivelă [3]. As the closest solution can serve the device for extracting the wort and separating the wort, which includes a metal tank with a rectangular section installed vertically, with a connection for the discharge of the wort in its lower part, in the upper part of the tank through a mouth of loading-unloading, a removable crusher is installed, in the inner part of the tank two perforated movable partitions are installed with the possibility of forming chambers, a partition is fixed in two hinges, mounted on the side surface of the tank and is joined by a rope and a block with a winch with a crank, the second partition is joined by a traction cable and a crank with a winch, the partitions are located with the possibility of supporting in limiters, installed on the inner side surface of the tank, also from the outside, in the lower part of a support is rigidly mounted to the tank on one side, and a roller rod is fixed on the opposite side. A mixing device is installed in the tank, fixed to the crank winch [3].

Dispozitivul cunoscut nu-i lipsit de neajunsuri: The known device is not without its shortcomings:

• despărţiturile perforate mobile au suprafaţă mare şi se pot deforma, totodată, ele se suprapun la deschidere, ceea ce creează inconveniente la utilizare; • movable perforated partitions have a large surface and can be deformed, at the same time, they overlap when opening, which creates inconveniences during use;

• înclinarea anevoioasă a vasului pe troliu la descărcare; • difficult tilting of the vessel on the winch when unloading;

• întreţinerea sanitară dificilă a unui vas cu secţiune dreptunghiulară. • the difficult sanitary maintenance of a vessel with a rectangular section.

Problema pe care o rezolvă invenţia este procesarea rapidă a materiei prime vegetale direct într-un recipient de macerare-fermentare, cu extracţie intensivă şi oxidare minimală la separarea mustului ravac, efectiv fără pompare, precum şi simplificarea descărcării mecanice a boştinei. The problem that the invention solves is the rapid processing of the vegetable raw material directly in a maceration-fermentation container, with intensive extraction and minimal oxidation during the separation of the must, effectively without pumping, as well as the simplification of the mechanical unloading of the lees.

Invenţia soluţionează problema prin aceea că se propune un dispozitiv pentru macerarea-fermentarea mustuielii şi separarea mustului ravac, care include un recipient metalic cilindric vertical, care, în partea superioară, este dotat cu un capac din două jumătăţi, montat pe o osie, pe care se sprijină o bară pentru menţinerea unui zdrobitor detaşabil, totodată în partea inferioară recipientul este dotat cu o uşă de descărcare a boştinei şi racorduri pentru scurgerea mustului şi a drojdiei. The invention solves the problem in that it proposes a device for the maceration-fermentation of the must and the separation of the must, which includes a vertical cylindrical metal container, which, in the upper part, is equipped with a lid of two halves, mounted on an axle, on which a bar is supported to maintain a removable crusher, at the same time, in the lower part, the container is equipped with a door for unloading the drum and connections for draining the wort and yeast.

În interiorul recipientului, în partea superioară, este montat pe role un dispozitiv de amestecare, care include un arbore orizontal cu o manivelă amplasată în exterior, arborele fiind dotat cu piese cu filet pe care sunt montate prin înşurubare şase palete detaşabile. Inside the container, in the upper part, a mixing device is mounted on rollers, which includes a horizontal shaft with a crank located on the outside, the shaft being equipped with threaded parts on which six removable paddles are screwed.

Sub dispozitivul de amestecare, pe peretele recipientului, sunt montate în balamale, două despărţituri perforate mobile, unite prin intermediul a două funii cu osia, cu posibilitatea rotirii despărţiturilor şi formării unei camere în partea superioară a recipientului, la înfăşurarea-desfăşurarea funiilor pe osie cu ajutorul unei manivele amplasate în exterior. Below the mixing device, on the wall of the container, two movable perforated partitions are mounted in hinges, joined by means of two ropes to the axle, with the possibility of rotating the partitions and forming a chamber in the upper part of the container, when winding-unwinding the ropes on the axle with with the help of a crank located outside.

Totodată, despărţiturile perforate sunt executate cu nişte nervuri de rigiditate proeminente, în partea inferioară recipientul este dotat cu încă un fund, o parte din care este solidă şi fixată sub un unghi de 40°, iar cealaltă parte este perforată şi fixată sub un unghi de 20°, fundul fiind înclinat spre uşa de descărcare a boştinei. At the same time, the perforated partitions are executed with some prominent stiffness ribs, in the lower part the container is equipped with another bottom, one part of which is solid and fixed at an angle of 40°, and the other part is perforated and fixed at an angle of 20°, the bottom being inclined towards the unloading door of the barrel.

Dispozitivul propus asigură extragerea mustuielii (ciclul I), separarea mustului ravac (ciclul II) şi descărcarea boştinei (ciclul III). La ciclul I, arborele montat pe role execută amestecarea fazei solide fără recircularea mustului (evitând oxidarea) şi asigurând o extracţie bună a substanţelor extractive la macerare prin rotirea arborelui cu paletele fixate în serpentină. La al II-lea ciclu, despărţiturile perforate închid căciula mustuielii în partea superioară a recipientului şi asigură separarea mustului ravac de calitate, care prin racordul cu robinet este evacuat, ca şi resturile de drojdie. La ciclul III - descărcarea boştinei, despărţiturile perforate mobile se deschid şi, datorită nervurilor de rigiditate proeminente, faza solidă este segmentată în porţiuni, evitând deformarea la căderea masei de boştină pe fundul fixat sub unghiuri de 20 şi 40°, după care se descarcă prin uşa deschisă. După sezonul de prelucrare paletele de amestecare se demontează de pe arbore. La depozitarea produsului despărţiturile perforate mobile se închid, formând camera pernei de gaz inert (bioxid de carbon) dozat prin capacul superior. The proposed device ensures the extraction of the must (cycle I), the separation of the must (cycle II) and the unloading of the lees (cycle III). In cycle I, the shaft mounted on rollers performs the mixing of the solid phase without recirculating the must (avoiding oxidation) and ensuring a good extraction of the extractive substances during maceration by rotating the shaft with the paddles fixed in the serpentine. In the 2nd cycle, the perforated partitions close the must cap in the upper part of the container and ensure the separation of the quality must, which is discharged through the tap connection, as well as the yeast remains. During cycle III - unloading of the drum, the mobile perforated partitions open and, thanks to the prominent stiffness ribs, the solid phase is segmented into portions, avoiding deformation when the drum mass falls on the fixed bottom at angles of 20 and 40°, after which it is discharged through open door. After the processing season, the mixing paddles are removed from the shaft. When storing the product, the mobile perforated partitions are closed, forming the inert gas cushion chamber (carbon dioxide) dosed through the upper cover.

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în faptul că dispozitivul este multifuncţional (execută trei cicluri tehnologice) asigurând următoarele: The technical result of the invention consists in the fact that the device is multifunctional (performs three technological cycles) ensuring the following:

• între cicluri nu există întreruperi sau transvazări care ar provoca oxidarea, pierderi sau consum de energie; • between cycles there are no interruptions or transvasations that would cause oxidation, losses or energy consumption;

• mustuiala după zdrobirea strugurilor este introdusă direct în recipientul de maceraţie, fapt ce reduce timpul procesării; • the must after crushing the grapes is inserted directly into the maceration container, which reduces the processing time;

• agitarea căciulii se efectuează în regim atenuat, fără recircularea mustului; • the shaking of the cap is carried out in an attenuated mode, without recirculation of the must;

• separarea mustului ravac este anterioară descărcării, fapt ce majorează calitatea produsului; • the separation of the wort is prior to unloading, which increases the quality of the product;

• descărcarea pe porţiuni a fazei solide, segmentată de nervurile de rigiditate exclude deformarea fundului; • partial unloading of the solid phase, segmented by the stiffness ribs, excludes deformation of the bottom;

• utilizarea recipientului după sezon ca vas de depozitare a produsului sub pernă de gaz inert. • using the container after the season as a product storage vessel under an inert gas cushion.

Invenţia se explică prin figurile 1 şi 2 : The invention is explained by figures 1 and 2:

• fig. 1 - vedere frontală, secţiunea A-A; • fig. 1 - front view, section A-A;

• fig. 2 - secţiunea transfersală B-B, • fig. 2 - transfer section B-B,

în care: 1 - recipient, 2 - capac, 3 - zdrobitor, 4 - manivelă, 5 - bară, 6 - valţuri, 7 - manivelă, 8 - despărţituri perforate, 9 - balamale, 10 - nervuri de rigiditate, 11 - piese cu filet, 12 - robinet, 13 - racord, 14 - partea solidă a fundului, 15 - partea perforată a fundului, 16 - uşă, 17 - palete, 18 - arbore, 19 - role, 20 - funii, 21 - osie. in which: 1 - container, 2 - lid, 3 - crusher, 4 - crank, 5 - bar, 6 - rollers, 7 - crank, 8 - perforated partitions, 9 - hinges, 10 - stiffness ribs, 11 - parts with thread, 12 - valve, 13 - connection, 14 - solid part of the bottom, 15 - perforated part of the bottom, 16 - door, 17 - vanes, 18 - shaft, 19 - rollers, 20 - ropes, 21 - axle.

Exemplu de realizare a invenţei. Example of making the invention.

Dispozitivul pentru macerarea-fermentarea mustuielii şi separarea mustului ravac include un recipient 1 metalic cilindric vertical, care, în partea superioară, este dotat cu un capac 2 din două jumătăţi, montat pe o osie 21, pe care se sprijină o bară 5 pentru menţinerea unui zdrobitor 3 detaşabil, totodată în partea inferioară recipientul 1 este dotat cu o uşă 16 de descărcare a boştinei şi racorduri 12, 13 pentru scurgerea mustului şi a drojdiei. The device for the maceration-fermentation of the wort and the separation of the wort includes a vertical cylindrical metal container 1, which, in the upper part, is equipped with a cover 2 of two halves, mounted on an axis 21, on which a bar 5 rests for maintaining a removable crusher 3, at the same time in the lower part the container 1 is equipped with a door 16 for unloading the drum and connections 12, 13 for draining the must and yeast.

În interiorul recipientului 1, în partea superioară, este montat pe role 19 un dispozitiv de amestecare, care include un arbore 18 orizontal cu o manivela 7 amplasată în exterior, arborele 18 fiind dotat cu piese 11 cu filet pe care sunt montate prin înşurubare şase palete 17 detaşabile de amestecare. Inside the container 1, in the upper part, a mixing device is mounted on rollers 19, which includes a horizontal shaft 18 with a crank 7 located outside, the shaft 18 being equipped with threaded parts 11 on which six paddles are screwed 17 removable mixing bowls.

Sub dispozitivul de amestecare, pe peretele recipientului 1, sunt montate în balamale 9, două despărţituri 8 perforate mobile, unite prin intermediul a două funii 20 cu osia 21 cu posibilitatea rotirii despărţiturilor 8 şi formării unei camere în partea superioară a recipientului 1, la înfăşurarea-desfăşurarea funiilor 20 pe osie 21 cu ajutorul unei manivele 4 amplasate în exterior. Below the mixing device, on the wall of the container 1, are mounted in hinges 9, two mobile perforated partitions 8, joined by means of two ropes 20 to the axis 21 with the possibility of rotating the partitions 8 and forming a chamber in the upper part of the container 1, when winding - unfolding the ropes 20 on the axle 21 with the help of a crank 4 located outside.

Totodată despărţiturile 8 perforate sunt executate cu nişte nervuri 10 de rigiditate proeminente, în partea inferioară recipientul este dotat cu încă un fund, o parte 14 din care este solidă şi fixată sub un unghi de 40°, iar cealaltă parte 15 este perforată şi fixată sub un unghi de 20°, fundul fiind înclinat spre uşa 16 de descărcare a boştinei. At the same time, the perforated partitions 8 are executed with prominent stiffness ribs 10, in the lower part the container is equipped with another bottom, one part 14 of which is solid and fixed at an angle of 40°, and the other part 15 is perforated and fixed under an angle of 20°, the bottom being inclined towards the door 16 for unloading the drum.

Instalaţia funcţionează în felul următor. The installation works as follows.

Ciclul I de lucru începe cu spălarea recipientului 1, reglarea distanţei dintre valţurile 6 zdrobitorului 3 în dependenţă de structura materiei prime, preventiv se deschid ambele despărţituri perforate 8 cu ajutorul manivelei 4, osiei 21 şi funiilor 20, adiţional, se ermetizează uşa 16 şi racordurile 12, 13. Work cycle I begins with washing the container 1, adjusting the distance between the rollers 6 of the crusher 3 depending on the structure of the raw material, as a precaution, both perforated partitions 8 are opened with the help of the crank 4, the axle 21 and the ropes 20, additionally, the door 16 and the connections are sealed 12, 13.

Se deschide capacul 2, se fixează zdrobitorul 3 pe bară 5, se încarcă materia vegetală şi se zdrobeşte prin valţurile 6. La umplerea vasului (Ku = 0,85), se demontează zdrobitorul, se dozează enzime sau levuri, se închide capacul 2 şi începe procesul de maceraţie-fermentare. Periodic rotind manivela 7 se amestecă cu paletele 17 de pe arborele 18 căciula de boştină pentru a extrage din faza solidă substanţele biologic active şi colorante. Un ciclu de maceraţie, în dependenţă de soiul de struguri, de exemplu, durează la cele albe 1 zi, la cele roşii 2-4 zile, cu fermentaţie care iniţiază ridicarea căciulii (în plutire). Amestecarea căciulii se efectuează câte 5-10 min la fiecare 3-4 ore pentru a preveni oxidarea excesivă, supraîncălzirea masei sau oţetirea. Open the cover 2, fix the crusher 3 on the bar 5, load the vegetable matter and crush it through the rollers 6. When the vessel is filled (Ku = 0.85), remove the crusher, dose enzymes or yeasts, close the cover 2 and the maceration-fermentation process begins. Periodically turning the crank 7, the cork cap is mixed with the paddles 17 on the shaft 18 to extract the biologically active and coloring substances from the solid phase. A maceration cycle, depending on the variety of grapes, for example, lasts 1 day for white ones, 2-4 days for red ones, with fermentation that initiates the lifting of the cap (floating). The mixing of the cap is carried out for 5-10 min every 3-4 hours to prevent excessive oxidation, overheating of the mass or pickling.

Spre sfârşitul maceraţiei, la ciclul II, amestecarea nu se mai efectuează şi odată cu ridicarea căciulii de boştină, cu ajutorul manivelei 4 şi osiei 21 se închid despărţiturile perforate 8, treptat separând ravacul prin racordul 12. Astfel, despărţiturile perforate 8 menţin în stare suspendată căciula boştinei până la scurgerea ravacului. Towards the end of the maceration, in cycle II, the mixing is no longer carried out and once the cork cap is lifted, with the help of the crank 4 and the axle 21, the perforated partitions 8 are closed, gradually separating the pulp through the connection 12. Thus, the perforated partitions 8 keep in a suspended state the cap of the boshtina until the ravage drains.

La ciclul III, finalizarea procesului, cu ajutorul manivelei 4 şi funiilor 20 se deschid despărţiturile perforate 8, treptat coborând căciula fragmentată de nervurile de rigiditate 10, care, totodată, previn deformarea fundului perforat 15. Urmează descărcarea boştinei din recipientul 1, deschizând uşa 16, cu ajutorul unei cociorve deplasând în jos boştina, drojdia şi seminţele, adiţional se scurg resturile prin racordul 13, după care începe spălarea vasului cu jet de apă. Se aduc la poziţia închis despărţiturile perforate 8, racordurile 12, 13 şi uşa 16. At cycle III, the completion of the process, with the help of the crank 4 and the ropes 20, the perforated partitions 8 are opened, gradually lowering the cap fragmented by the stiffness ribs 10, which, at the same time, prevent the deformation of the perforated bottom 15. Next, the barrel is unloaded from the container 1, opening the door 16 , with the help of a scraper moving down the yeast, the yeast and the seeds, the remains are additionally drained through connection 13, after which the washing of the vessel with a jet of water begins. The perforated partitions 8, connections 12, 13 and door 16 are brought to the closed position.

Pentru a utiliza recipientul 1 la depozitare, se demontează preventiv paletele 17 de amestecare de pe arborele 18. În recipientul 1 se încarcă semifabricatul până la nivelul despărţiturilor perforate 8, se închide capacul şi se administrează gaz inert (bioxid de carbon) la o presiune de 15 kPa în camera din partea superioară a recipientului, astfel formându-se o pernă de gaz inert. In order to use container 1 for storage, the mixing paddles 17 are preemptively removed from the shaft 18. In container 1, the semi-finished product is loaded up to the level of the perforated partitions 8, the lid is closed and inert gas (carbon dioxide) is administered at a pressure of 15 kPa in the chamber at the top of the container, thus forming a cushion of inert gas.

1. Vacarciuc L. Vinul: alte vremuri, alte dimensiuni. Chişinău, Tipografia Centrală, 2015, p. 294-302 1. Vacarciuc L. Wine: other times, other dimensions. Chisinau, Tipografia Centrală, 2015, p. 294-302

2. SU 471381 A1 1975.08.25 2. SU 471381 A1 1975.08.25

3. MD 1115 Y 2017.01.31 3. MD 1115 Y 2017.01.31

Claims

Device for maceration-fermentation of wort and separation of wort, which includes a vertical cylindrical metal container (1), which, in the upper part, is equipped with a cover (2) of two halves, mounted on an axle (21), on which a bar (5) is supported to maintain a removable crusher (3), at the same time, in the lower part, the container (1) is equipped with a door (16) for discharging the lees and connections (12, 13) for draining the must and yeast; inside the container (1), in the upper part, a mixing device is mounted on rollers (19), which includes a horizontal shaft (18) with a crank (7) located outside, the shaft (18) being equipped with parts ( 11) with thread on which six removable pallets (17) are mounted by screwing; under the mixing device, on the wall of the container (1), two mobile perforated partitions (8) are mounted in hinges (9), connected by means of two ropes (20) to the axle (21) with the possibility of rotating the partitions (8) and forming a chamber in the upper part of the container (1), when winding-unwinding the ropes (20) on the axle (21) with the help of a crank (4) located outside; at the same time, the perforated partitions (8) are made with prominent stiffening ribs (10), in the lower part the container (1) is equipped with another bottom, a part (14) of which is solid and fixed at an angle of 40°, and the other part (15) is perforated and fixed at an angle of 20°, the bottom being inclined towards the door (16) for unloading the drum.