Modelarea procesului tehnologic de obtinere a vinurilor roze, prin rețelele Petri

1. Descrierea procedeului de obţinere a vinurilor roze

Pe plan mondial, practic, pentru obţinerea vinurilor roze se utilizează două procedee:

- obţinerea vinurilor roze prin macerare – fermentare de scurtă durată;

- presarea directă a strugurilor negri. Cel mai des utilizat procedeu de obţinere a vinurilor roze este macerarea-fermentarea de scurtă durată.

Macerarea – fermentarea este un proces de natură fizică (extracţie, difuzie, adsorbţie), mai puţin de natură chimică, care constă în menţinerea mustuielii în contact cu părţile solide ale recoltei bogate în tanin, substanţe colorante, odorante, azotate şi compuşi minerali, care ulterior trec în vin, în cantităţi mai mari sau mai mici. Macerarea – fermentarea este operaţia cea mai importantă din procesul tehnologic al vinificaţiei în roşu, vinurile roze fiind vinuri de maceraţie. Ca urmare a procesului de macerare – fermentare, vinurile roze capătă cele patru caracteristici de bază: culoare, tanin, extract şi arome primare pe care, de altfel, le şi influenţează decisiv; maceraţia conferă astringenţă.

2. Tehnologia de obţinere a vinurilor roze

SO2 Drojdii

selecţionateSTRUGURI NEGRI

Recepţie calitativă

şi cantitativă

Ciorchini

Zdrobire-desciorchinare

Fermentare-macerare pe boştină

Sulfitare-mustuială

Fig 1. Schema tehnologică de obţinere a vinurilor roze prin macerare de scurtă durată

3. Etapele şi subetapele procesului tehnologic de obţinere a vinurilor roze prin macerare de scurtă durată

3.1. Recepţia cantitativă şi calitativă

Analiza calitativă are în vedere, ca pe baza unor indici să se stabilească ce tip de vin şi ce categorie de calitate se poate obţine din recolta respectivă. Recepţia calitativă se face întâi organoleptic observându-se vizual: aspectul recoltei, puritate, gradul de sănătate (atacul de mucegai), gradul de zdrobire a boabelor, prezenţa prafului sau a substanţelor de tratament pe struguri, a resturilor de frunze sau de pământ; apoi prin analize fizico – chimice realizate într-un loc special amenajat la punctul de recepţie se stabileşte conţinutul în zaharuri şi aciditatea totală

Vin de presă

Presare

Boştină

Vin ravac

Răvăcire

Definitivarea fermentaţiei alcoolice şi malolactice

Vin roze

Maturare

Îngrijirea vinului

TescovinăDrojdiiVin roze

Îmbuteliere

Condiţionare

Recepţia cantitativă constă în cântărirea strugurilor fie cu ajutorul basculei sau pod – basculei (situată la intrarea în fabrică sau pe rampele de descărcare), fie cu ajutorul basculei cu înregistrare automată şi afişaj electronic.

3.2. Zdrobire-desciochinare

Zdrobirea are ca scop distrugerea pieliţei boabelor şi punerea în libertate a mustului, fără mărunţirea acesteia, a seminţelor şi a ciorchinilor. Zdrobirea se realizează cu ajutorul unor utilaje numite zdrobitoare, ce funcţionează pe două principii: prin laminare (cu valţuri) şi prin centrifugare (cu palete). Desciorchinarea sau dezbrobonirea are ca scop înlăturarea ciorchinilor. Această operaţie este obligatorie deoarece prezenţa ciorchinilor în mustuială influenţează negativ calitatea vinurilor: vinul se îmbogăţeşte excesiv în tanin şi capătă gustul ierbos de ciorchine.Cerinţele pe care trebuie să le îndeplinească operaţia sunt următoarele: separarea în totalitate a bobului de ciorchine; evitarea ruperii ciorchinului; procent mic de ciorchine în must.

3.3. Sulfitarea mustuielii

Mustuiala rezultată în urma operaţiei de zdrobire – desciorchinare trebuie protejată faţă de acţiunea dăunătoare a aerului precum şi împotriva micro-organismelor patogene.Dintre tratamentele cu rol antioxidant, care se aplică mustuielii, cel mai eficace şi mai utilizat este sulfitarea. Prin administrare de SO2 în timpul sau imediat după obţinerea mustuielii, enzimele care catalizează reacţiile de oxidoreducere sunt puse în stare de inactivitate. Sulfitarea este mijlocul cel mai practic pentru obţinerea vinurilor limpezi.

3.4. Macerare-fermentare

Macerarea este operaţia de menţinere a mustuielii în contact cu părţile solide ale recoltei bogate în tanin, substanţe colorante, azotaţi şi compuşi minerali ce trec ulterior în vin în cantităţi mai mici sau mai mari, nedepăşind însă 80 % din cantitatea iniţială aflată în părţile solide. Ca urmare a acestui proces, vinurile capătă cele patru caracteristici de bază: culoare, tanin, extract şi arome primare.

3.5. Răvăcire

Constă în separarea prin scurgere liberă a vinului de pe boştină la sfârşitul operaţiei de macerare – fermentare şi tragerea lui în vasul de desăvârşire a fermentaţiei alcoolice. Operaţia se mai numeşte „tragerea vinului de pe boştină” iar vinul separat se numeşte vin ravac. Tragerea vinului se face în momentul în care s-au realizat parametrii fizico – chimici şi caracteristicile senzoriale propuse (indicele de culoare, la vinurile roze are valori cuprinse între 0.20 – 0.50). Momentul tragerii vinului de pe boştină diferă mult de la un proces de macerare – fermentare la altul. Există trei situaţii de tragere a vinului de pe boştină: tragerea înainte de sfârşitul fermentării, tragerea imediat după fermentare şi tragerea la câteva zile după fermentare.

3.6. Presarea boştinei

Scurgerea mustuielii determină separarea celei mai mari părţi de must, dar în boştină mai rămân cantităţi importante de fază lichidă. Cu scopul epuizării în must a boştinei şi datorită realizării randamentului mare, boştina se supune presării. La vinificaţia în roşu şi la obţinerea vinurilor aromate se presează boştina ce există într-un anumit moment al procesului de macerare – fermentare rezultând vinul de presă şi tescovina.

3.7. Definitivarea fermentaţiei alcoolice şi malolactice

a. Fermentația alcoolică Este un proces biologic complex care, prin modificarea conţinutului, determină saltul calitativ de transformare a mustului în vin. Ca simplu fenomen, observat prin formele lui de manifestare, fermentaţia alcoolică este cunoscută din preistorie, dar cauzele şi mecanismul biochimic au rămas multă vreme necunoscute. b. Fermentaţia malolactică Denumită şi fermentaţie secundară sau dezacidifierea pe cale biologică a acidităţii, fermentaţia malolactică este, în fapt, un proces biochimic de transformare a acidului malic în acid lactic şi dioxid de carbon. Fermentaţia malolactică se declanşează la sfârşitul fermentaţiei alcoolice când vinul este cald (18 – 20 oC) şi populaţia de levuri se află în scădere.

3.8. Îngrijirea vinului

a. Umplerea golurilor Evacuarea dioxidului de carbon (rezultat în timpul fermentaţiei), contracţia volumului vinului ca urmare a intervenţiei temperaturilor scăzute, evaporarea în cazul vaselor din lemn şi eventualele scurgeri reprezintă principalele cauze care determină formarea golurilor în recipiente, goluri care sunt ocupate rapid de aerul atmosferic. Astfel, evitarea contactului direct al vinului cu aerul, împiedică oxidarea forţată a produsului, precum şi înmulţirea şi activitatea unor levuri şi bacterii patogenne.Vinul pentru umplere trebuie să îndeplinească următoarele condiţii: să fie lipsit de bacterii şi levuri; refermentări şi alte transformări biologice periculoase; nu se folosesc vinuri noi pentru umplerea golurilor la vinurile vechi. b. Limpezirea Limpiditatea este însuşirea vinului de a lăsa să treacă prin masa lui o proporţie cît mai mare de raze, atunci cînd se află într-un pahar de sticlă incoloră aşezat în faţa unei surse de lumină. Această însuşire, realizată fie pe cale naturală, fie prin aplicarea diferitelor tehnologii, nu se menţine, este trecătoare, dacă vinul nu are stabilitate. c. Pritocul Operaţiunea tehnologică numită pritoc constă în separarea vinului, mai mult sau mai puţin limpezit, de sedimentul format din celule de levuri şi impurităţi solide, depus la partea inferioară a recipientului, cunoscut, în general, sub numele de "drojdie". Neefectuarea la timp a pritocului atrage consecinţe pe multiple planuri: organoleptic, compoziţional şi microbiologic. d. Tragerea vinului de pe drojdie Dupa definitivarea fermentaţiei alcoolice şi malolactice, vinurile se stabilizează prin tragerea lor de pe depozitul de drojdie si sulfitarea acestora. e. Cupajarea si egalizarea vinurilor Cupajarea şi egalizarea sunt operaţii tehnologice menite să conducă la realizarea unor partizi mari de vin, cu tipicitate şi constanţă de la un an la altul. Cupajarea este operaţiunea prin care se amestecă două sau mai multe vinuri ce provin din soiuri şi sortimente diferite, din ani diferiţi de recoltă sau chiar din areale diferite. Se aplică mai ales în cazul vinurilor de consum curent, care se valorifică anonime . Egalizarea este operaţiunea prin care se amestecă două sau mai multe vinuri obţinute din acelaşi soi sau sortiment, acelaşi an de producţie şi acelaşi areal viticol.

3.9. Maturarea vinului

Această fază este cuprinsă între primul pritoc şi îmbutelierea produsului. Factorul principal sub acţiunea căruia au loc modificările specifice maturării este oxigenul din aer. Alături de oxigen mai intervin temperatura, unii biocatalizatori, precum şi elementele cu valenţă variabilă, fierul şi cuprul.

4. Modelarea procesului tehnologic de obtinere a vinurilor roze, prin Rețelele Petri

Rețelele Petri descriu relațiile existente între condiții și evenimente. Această metodă de modelare este de tip graf orientat, utilizînd II tipuri de noduri: poziții și tranziții. O poziție este reprezentată printr-un cerc și tranziția printr-o linie. Pozițiile și tranzițiile sunt legate prin arce, astfel încît un arc poate fi orientat de la o poziție spre o tranziție sau de la o tranziție spre o poziție. Pentru a putea realiza programul pentru această aplicaţie, s-a utilizat metoda de modelare a sistemelor prin Rețelele Petri. Pentru crearea, simularea și modificarea rețelelor Petri a fost utilizat drept suport programul Visual Object. Rețeaua Petri pentru procesul de obținere a vinurilor roze este următoarea:

P1

P2

P3

P19

P4

P5

P9

P10

P11

P6

P7

P12

P15

P16

P17

P18

P13

P14

T1

0

T2

0

T4

0

T5

0

T9

0

T19

0

T6

0

T10

0

T13

0

T7

0

T15

0

T16

0

T17

0

T18

0

T140

T19

0 T30

T19

T20

0

P20

P21

T21

0

Fig 2. Modelul rețelei Petri de obţinere a vinurilor roze prin macerare de scurtă durată

Semnificatia pozitiilor si tranzitiilor

P1-Strugurii negri sunt pregatiti pentru a fi descarcati

T1-are loc procesul de descarcare a strugurilor negri in rezervoare special

P2-strugurii sunt gata pentru receptiacalitativa si cantitativa

T2-are loc procesul receptiei calitative si cantitative

P3-strugurii sunt pregatiti pentru procesul de dezciorchinare

T3-are loc procesul de dezciorchinare

P19-ciorchinii sunt pregatiti pentru evacuare

T19-Ciorchinii sunt evacuate

P4- masa obtinuta este gata pentru procesul de mustuiala-sulfitare

T4-are loc procesul de mustuiala-sulfitare

P5-mustuiala este pregatita pentru dublul process de de fermentare-macerare pe bostina

T5-are loc dublul process de fermentare-macerare pe bostina

P6- pregatirea mustuielii pentru ravacire

T6-are loc procesul de ravacire

P9- pregatirea pentru evacuarea bostinei

T9-are loc procesul de evacuare a bostinei

P10-bostina este pregatita pentru presare

T10-are loc presarea bostinei

P11-vinul de presa este pregatit pentru procesul de fermentatie alcoolice si malolactice

P7-are loc obtinerea vinului ravac

T7-are loc procesul de fermentare alcoolica si malolactica

P13-tescovina este pregatita pentru evacuare

T13-are loc procesul de evacuare a tescovinei

P11-vinurile roze sunt gata pentru obtinere

T15-are loc obtinerea vinulrilor roze

P15- vinul este gata pentru ingrijire

T16-are loc procesul de ingrijire a vinului

P14-drojdiile formate sunt pregatite pentru evacuare si prelucrare

T14-are loc prelucarea si evacuarea drojdiilor

P16-vinul este pregatit pentru maturare

T17-are loc procesul de maturare

P17-vinul este pregatit pentru conditionare

T18-are loc procesul de conditionare a vinului

P18-vinul este gata pentru imbuteliere

T19-are loc procesul de imbuteliere a vinurilor roze

P20-este pregatita cantitatea dozata de SO2

T20-are loc dozarea SO2

P21-drojdiile sunt pregatite pentru dozare

T21-are loc dozarea drojdiilor