Wybierz Lonnmeter, aby uzyskać dokładne i inteligentne pomiary!

Pomiar stężenia kwasu winowego w produkcji wina

Wprodukcja energiijest postrzegana jako połączenie sztuki i nauki.Kwas winowyjest głównym kwasem organicznym występującym w winogronach, którego charakterystyczną cechą jest to, że stanowi znaczną część (42,8–77%) całkowitej zawartości kwasów organicznych,najsilniejszy z kwasów winnych, biorąc pod uwagę jego stałe dysocjacji (pKa).

Kluczowy aspektkwas winowyjest jego względną stabilnością; w przeciwieństwie do innych kwasów pozostaje w dużej mierze niemetabolizowany przez drożdże i jest mniej podatny na degradację środowiskową podczas produkcji wina-proces tworzenia. Oznacza to, żestężenie kwasu winowego w winiejest bezpośrednim odbiciem jego pierwotnej obecności w winogronach, powiększonej o wszelkie późniejsze dodatki. Dlatego dokładny pomiar na początkuproces produkcji winato za mało; prawdziwe wyzwanie leży w zarządzaniu dynamicznymi interakcjami w trakcie przekształcania się płynu z moszczu winogronowego w gotowe wino.

Jak kwas winowy kształtuje profil sensoryczny i stabilność

Obecnośćkwas winowynadaje winu charakterystyczny charakter, przyczyniając się do smaku określanego jako mocny, orzeźwiający i rześki. Jednakżekorzyści kwasu winowegowykracza daleko poza proste cechy sensoryczne. Jest kluczowym czynnikiem determinującym pH wina, które z kolei decyduje o jego odporności na psucie się i potencjale długoterminowego starzenia.

Zdrowykwas winowyZawartość siarki powoduje obniżenie pH, tworząc środowisko nieprzyjazne dla szkodliwych mikroorganizmów. Ta naturalna stabilność mikrobiologiczna ma szczególne znaczenie, ponieważ wpływa na wymaganą ilość dwutlenku siarki (SO2) dodatków. Niższe wartości pH wymagają mniejszej ilości SO2dla ochrony, co jest znaczącą zaletą dla winiarzy, którzy chcą zminimalizować zawartość siarczynów, aby zapobiec niepożądanym smakom i aromatom, które mogą być skutkiem dodania nadmiernej ilości substancji.

Outkomeso niespójnym stężeniu kwasu winowego

Nadmiernystężenie kwasu winowego w winieMoże prowadzić do powstawania nierozpuszczalnych soli, najczęściej winianu potasu (KHT) i winianu wapnia (CaT). Związki te mogą się wytrącać, tworząc kryształy, które osadzają się na dnie butelki lub przylegają do korka. Chociaż kryształy te są nieszkodliwe i nie wpływają na smak wina, ich obecność może być nieatrakcyjna wizualnie dla konsumentów, obniżając postrzeganą jakość i wartość produktu.

Wysokistężenie kwasu winowegoStężenie powyżej typowego zakresu od 1500 do 4000 mg/l może również przyczyniać się do nieprzyjemnego, nadmiernie kwaśnego smaku. Powstawanie winianów to nie tylko kwestia estetyczna; to bezpośrednia konsekwencja niestabilności chemicznej, którą należy kontrolować. Złożona, stale zmieniająca się równowaga międzykwas winowyi inne jony w całymproces produkcji winasprawia, że ​​jest to parametr trudny do kontrolowania za pomocą tradycyjnych, nieciągłych metod pomiaru.

Tradycyjne metody pomiaru i ich wyzwania

Dokładny pomiarstężenie kwasu winowego w winieod dawna stanowi fundamentalny, a zarazem trudny aspekt winiarstwa. Ograniczenia istniejących metod wyraźnie wskazują na potrzebę nowego rozwiązania technologicznego, które dostarczałoby wiarygodne dane w czasie rzeczywistym, bez wad systemów manualnych lub alternatywnych.

Nieciągłe i pracochłonne miareczkowanie ręczne

Najbardziej powszechną tradycyjną metodą oceny kwasowości, a co za tym idzie,kwas winowy, jest to miareczkowanie ręczne lub automatyczne.Mmiareczkowanie roczne jest procesem czasochłonnym i pracochłonnym.TheMetoda wsadowa zasadniczo uniemożliwia jej ciągłe monitorowanie dynamicznych procesów, takich jak fermentacja. Aby uzyskać dokładne i powtarzalne wyniki, technika ta wymaga wykwalifikowanego technika. Podstawową słabością tej metodologii jest jej oparcie na subiektywnej ocenie.

Punkt końcowy miareczkowania jest często określany na podstawie wizualnej zmiany koloru, na przykład przejścia do różowego odcienia w przypadku fenoloftaleiny. Ta wizualna zależność jest podatna na błędy operatora, ponieważ różne osoby mogą określać punkt końcowy w różnym czasie, co prowadzi do niespójnych wyników.

OgraniczeniaPomiary pośrednie

Winiarze często używają pH jako wskaźnika kwasowości, ale nie jest to bezpośrednia miarastężenie kwasu winowegopH określa moc kwasu poprzez pomiar stężenia wolnych jonów wodorowych (H+) w roztworze, natomiast kwasowość miareczkowa (TA) mierzy całkowitą ilość kwasu zdysocjowanego i niezdysocjowanego. Zależność między tymi dwoma parametrami nie zawsze jest prosta, ponieważ stosunek różnych kwasów – takich jak kwas jabłkowy ikwas winowy—może się zmieniać, wpływając na pH bez odpowiedniej zmiany TA.

Kluczowym punktem, który podkreśla nieadekwatność tych pomiarów, jest fakt, że pH soku jest ewidentnie słabym predyktorem pH wina. Wytrącanie KHT, proces zachodzący głównie po rozpoczęciu fermentacji, powoduje nieprzewidywalne i znaczące zmiany pH. Oznacza to, że winiarz nie może po prostu przeprowadzić próby laboratoryjnej przed fermentacją i oczekiwać, że wyniki utrzymają się przez cały okres.linia produkcyjna winaStawia ich to przed trudnym wyborem: niedokwasić i ryzykować mikrobiologiczne zepsucie, czy przekwasić i ryzykować produkt końcowy o słabych właściwościach sensorycznych. Ta dynamiczna niestabilność, której nie da się śledzić za pomocą pojedynczego badania partii, stanowi istotną lukę w tradycyjnych możliwościach pomiarowych.

Masz pytania dotyczące optymalizacji procesów produkcyjnych?

Zaawansowane rozwiązanie do pomiarów w linii

Ultradźwiękowy miernik stężenia Lonnmeter stanowi znaczący krok naprzód w dziedzinie technologii, zapewniając rozwiązanie, które jest jednocześnie niezwykle dokładne i wystarczająco wytrzymałe, aby sprostać rygorystycznym wymaganiom nowoczesnej technologii.linia produkcyjna wina.

Łączenie luk: precyzja i niezawodność w czasie rzeczywistym

Czujnik stężenia kwasu winowego Lonnmeter to ultradźwiękowy miernik stężenia przeznaczony do pomiarów in-line, ciągłych i nieniszczących. W przeciwieństwie do reaktywnych, partiowych metod ręcznego pobierania próbek, dostarcza on natychmiastowych danych, umożliwiając winiarzom śledzenie i reagowanie na dynamiczne zmiany w miarę ich występowania. Ta możliwość to coś więcej niż tylko wzrost wydajności; to fundamentalna zmiana paradygmatu. Ciągłe dane w czasie rzeczywistym mogą być wprowadzane do zautomatyzowanego systemu sterowania, umożliwiając proces w pętli zamkniętej, w którym dodawanie kwasu lub innych parametrów jest automatycznie dostosowywane na podstawie precyzyjnego sprzężenia zwrotnego. To przekształca proces produkcji wina z reagowania na problemy w proces całkowitego zapobiegania im.

Podstawy fizyki ultradźwiękowego pomiaru stężenia

Stężenie kwasu winowego LonnmeterameterDziała w oparciu o fundamentalną zasadę fizyczną pomiaru prędkości fali dźwiękowej podczas jej rozchodzenia się w ośrodku ciekłym. Czujnik składa się z nadajnika i odbiornika umieszczonych w stałej, znanej odległości od siebie (d). Mierząc precyzyjny czas potrzebny sygnałowi ultradźwiękowemu na przebycie drogi od nadajnika do odbiornika (t), można obliczyć prędkość dźwięku (v) za pomocą prostego wzoru: v = d/t.

Podstawową właściwością fizyczną, która sprawia, że ​​jest to skuteczna technika pomiaru, jest bezpośrednia korelacja pomiędzystężenie kwasu winowego w winiei prędkość dźwięku w cieczy. Prędkość fali dźwiękowej w cieczy zależy od jej właściwości fizycznych, a konkretnie gęstości i modułu sprężystości objętościowej. W przypadku ciała stałego, takiego jakkwas winowy, rozpuszcza się w cieczy, zmienia te właściwości, tworząc bezpośredni i mierzalny związek między stężeniem a prędkością dźwięku.

Kluczowym aspektem tej techniki jest konieczność kompensacji temperatury. Prędkość dźwięku jest również bardzo wrażliwa na temperaturę; zmiana zaledwie o 1°C może spowodować znaczną zmianę prędkości. Aby temu zaradzić, zastosowano Lonnmeter do pomiaru stężenia kwasu winowego.metrjest wyposażony w solidny wewnętrzny czujnik temperatury, który mierzy temperaturę cieczy jednocześnie z prędkością dźwięku. System wykorzystuje następnie ten podwójny strumień danych do korekcji efektów termicznych, izolując zmienną stężenia i zapewniając bardzo dokładny pomiar. Zdolnośćinliniastężeniemetrzapewnienie wielu jednoczesnych wyników – stężenia, prędkości dźwięku i temperatury – jest kluczową cechą tego zaawansowanego procesu kompensacji.

Wrodzona odporność na typowe zakłócenia w produkcji wina

Solidna, uszczelniona konstrukcja czujnika Lonnmetera zapewnia wrodzoną odporność na specyficzne i często problematyczne warunki panujące w winiarstwie. Urządzenie zostało zaprojektowane tak, aby nie miało wpływu na wibracje, hałas, przepływ, kolor, pianę ani zawiesiny.

Mętność i kolor:W przeciwieństwie do optycznych i kolorymetrycznych metod pomiaru, które są podatne na zmętnienie i zmianę koloru moszczu winogronowego i czerwonego wina, zasada akustyczna Lonnmetera działa bez zakłóceń. To bezpośrednio rozwiązuje problem, który od dawna występuje w branży.

Piana i gaz:Podczas procesu fermentacji obecne są znaczne ilości piany i rozpuszczonego dwutlenku węgla (CO2), które mogą zakłócać działanie innych typów czujników, takich jak przepływomierze masowe. Opatentowana technologia wysokiej częstotliwości Lonnmetera została specjalnie zaprojektowana, aby zapewnić niezawodne pomiary nawet w warunkach dużego stężenia piany w powietrzu.

Zawiesiny i osadzanie się kamienia:Miernik stężenia alkoholu Lonnmeter nie posiada ruchomych części i jest całkowicie szczelny. Dzięki temu jest wysoce odporny na ścieranie przez zawiesiny stałe i osadzanie się kamienia, które są częstymi problemami w produkcji wina i utrudniają pracę innym technologiom. Rezultatem jest radykalne obniżenie kosztów konserwacji i stała dokładność pomiaru w czasie.

Korzyści operacyjne i ekonomiczne w całym procesie produkcji wina

Integracja czujnika stężenia kwasu Lonnmeter z linią produkcyjną wina to nie tylko modernizacja techniczna; to strategiczna inwestycja, która przynosi znaczne korzyści operacyjne i ekonomiczne.

Etap winiarski

Korzyść operacyjna

Korzyści ekonomiczne

Korzyści jakościowe

Przetwarzanie soku winogronowego

Eliminuje domysły dotyczące zakwaszania; dostarcza danych do precyzyjnego dawkowania

Niższe koszty środków chemicznych; minimalizacja strat produktu spowodowanych psuciem się

Ulepszony profil sensoryczny; gwarantowana stabilność mikrobiologiczna

Fermentacja

Umożliwia ciągłe monitorowanie dynamicznych zmian chemicznych

Zmniejsza potrzebę dodawania środków chemicznych na późnym etapie

Zachowuje naturalny smak i aromat, zapobiega zatrzymaniu fermentacji

Starzenie i stabilizacja winianu

Optymalizuje czas stabilizacji na zimno, zapewnia całkowite wytrącenie

Znaczne oszczędności energii; zmniejszone nakłady pracy

Zapobiega utlenianiu i utracie aromatu; gwarantuje stabilność wizualną

Mieszanie i wstępne butelkowanie

Zapewnia spójność między partiami i ułatwia przestrzeganie przepisów

Zmniejszone straty produktu w przypadku partii niezgodnych ze specyfikacją

Gwarancja stabilności produktu końcowego w butelce

Czujnik stężenia kwasu Lonnmeter to strategiczna inwestycja, która oferuje wyraźny i znaczący zwrot z inwestycji. Dzięki redukcji kosztów pracy, obniżeniu zużycia energii poprzez zoptymalizowaną stabilizację w niskich temperaturach oraz minimalizacji strat produktu spowodowanych psuciem się i nadmiernym zakwaszaniem, technologia ta bezpośrednio wpływa na wyniki finansowe winiarni. Konstrukcja bezatomowa, bez ruchomych części i niskie wymagania konserwacyjne również przyczyniają się do niskiego całkowitego kosztu posiadania w całym okresie użytkowania.

Wyróżnia się na tle technologii tradycyjnych i alternatywnych ciągłą pracą w trybie in-line oraz wrodzoną odpornością na unikalne właściwości wina, takie jak kolor, mętność i zawartość piany. Możliwości komunikacji cyfrowej, w tym Modbus i Profibus, umożliwiają bezproblemową integrację z nowoczesnym, zautomatyzowanym środowiskiem „inteligentnej winiarni”.

Przejście na model oparty na danych, możliwy dzięki czujnikowi takiemu jak miernik stężenia kwasu Lonnmeter, to nie tylko kwestia wydajności; to strategiczny krok w kierunku ograniczenia ryzyka, ochrony marki i uzyskania przewagi konkurencyjnej na złożonym rynku globalnym. Skontaktuj się z nami już teraz, aby zoptymalizować swoje linie produkcyjne wina.

Więcej aplikacji