Преобразование вина и его обработка - Производительность и засорение фильтров

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ и ЗАСОРЕНИЕ ФИЛЬТРОВ

Производительность.

Приводимый ниже расчет производительности фильтра дает возможность предвидеть при наличии некоторых идеальных условий влияние на производительность разных факторов. Затем надо решить вопрос, в какой мере излагаемая теория применима к обычным условиям фильтрации вина.
Обозначим через т объем жидкости, профильтрованной за время t, и через V производительность или скорость прохождения жидкости, выражающуюся в объеме прошедшей через фильтр жидкости за единицу времени и, следовательно, равнуюЕсли данная жидкость проходит под давлением Н через капилляр, имеющий длину l и диаметр d. то производительность выразится следующим уравнением (по закону Пуазейля):

где с константа и v вязкость жидкости, обусловленная температурой.
Если предположить, что фильтрующий слой с поверхностью 3 и толщиной Е состоит из большого числа прямолинейных канальцев, сходных с вышеупомянутыми капиллярными трубочками длиной Е и в количестве п на единицу площади, или Sп на всю поверхность, то пропускная способность этого слоя составит

Считая для упрощения, чтополучаем для данной фильтрующей поверхности, данной жидкости и данной температуры

Совершенно очевидно, что поры фильтра, образуемые промежутками между мелкими прилипшими частицами или между переплетающимися волокнами, не являются канальцами, обладающими правильной формой (пиd представляют собою величины условные), но все происходит так, словно они действительно таковы; подобное применение закона Пуазейля к фильтрационным слоям верно в том смысле, что их пропускная способность прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна толщине фильтрующего слоя согласно приведенному выше уравнению. Прямая зависимость производительности от величины поверхности очевидна. Еще Дюкло установил закон толщины (т обратно пропорционально Е): он испытывал пористую пластинку толщиной 3,35 мм, которую затем доводили до 1,62 мм; в результате оказалось, что соотношению толщин 2,07 соответствовало соотношение скоростей 2,06. Однако при незначительном Е закон толщин не совсем точен, отклоняясь в ту или другую сторону в зависимости от давления: при сильных давлениях скорость возрастает в большей степени, чем уменьшается толщина, и наоборот.

Этот закон достаточно хорошо оправдывается при пользовании тканями, покрытыми слоем инфузорной земли. Так, длительность прохождения 1 л одного и того же вина через фильтрующую ткань размером 63 см², покрытую последовательно 2, 4 и 8г инфузорной земли, была соответственно, исходя из средних показателей нескольких опытов: 13 мин. 30 сек., 18 мин. 45 сек., 33 мин. 15 сек. Если вычесть¹ продолжительность прохождения через ткань 8 мин., то получится 5 мин. 30 сек., 10 мин. 45 сек., 25 мин. 15 сек. При использовании менее 2 г инфузорной земли закономерность показателей нарушается, так как образующийся слой становится неоднородным. В случае применения асбестовых или целлюлозных фильтров контроль носит лишь приближенный характер, так как трудно образовать однородные слои; целлюлоза может, между прочим, подвергнуться разбуханию, что влияет на се пропускную способность.

¹ Как это следует из замечаний, сделанных в начале раздела, рассматривающего засорение фильтров, Авт.

Рассмотрим влияние вязкости.

При фильтровании через инфузорную землю соотношение скоростей прохождения двух различных вин или вина и воды в тождественных условиях почти соответствует соотношению их вязкости; так, объем вина с вязкостью 2, прошедшего через фильтрующий слой, вдвое меньше, чем объем воды. Фактически различия в вязкости разных вин сравнительно невелики и не влияют существенно на производительность фильтров.
Температура воздействует на очень многие свойства, но особенно на вязкость жидкости. Если принять за единицу выход воды через данный фильтр при 0°, то при постепенном повышении температуры наблюдаются следующие изменения производительности: при 5° выход воды будет равен 1,15, при 10°— 1,35, при 15° — 1,55, при 20° — 1,76, при 25,2° — 2, при 32,1° — 2,33, при 42° — 2,85, при 53° — 3,5.
Эти цифры весьма сильно колеблются для разных жидкостей, однако они мало разнятся у спирта и воды и, стало быть, применимы к фильтрации вина.
Зависимость производительности фильтров из полотна с фильтрующим слоем, образованным инфузорной землей, от величины давления может быть установлена в общих чертах.  
Эту величину вовсе не учитывают, если фильтрующий слой состоит из волокон целлюлозы или асбеста, уплотняющихся под действием давления, так как действие давления является двусторонним: оно вызывает уменьшение размера пор и в то же время увеличивает скорость прохождения жидкости через попы одинакового размера.  
Таблица 42
Производительность целлюлозного или асбестового фильтра в зависимости от давления

Давление в см рт. ст.	Длительность прохождения единицы объема и сек.
2	386
4	248
8	180
12	152
16	137
20	123
24	115
30	108
40	97

Известно, что при фильтровании не рекомендуется пользоваться слишком высоким давлением, так как производительность хотя и повышается с увеличением давления, но это повышение далеко не пропорционально увеличению давления (табл. 42).
В подобных опытах следует тщательнейшим образом избегать обнажения от жидкости асбестового слоя, так как при прохождении воздуха даже в продолжение лишь нескольких секунд слой сильно уплотняется. Скорости прохождения 200 мл воды под давлением 20 см через фильтр из 1 г чистого асбеста приведены в табл. 43.
Таблица 43
Производительность обнажившегося асбестового слоя при давлении

Разумеется, что после такого прохождения воздуха через фильтрующий слой уплотнение, обусловленное давлением жидкости при фильтровании, гораздо менее значительно.
Очевидно, что практически можно в известной мере получать более плотные фильтры, обрабатывая эти фильтры пpoпycкaниe воздуха, например простым продуванием.

Засорение.

Засорение выражается в понижении производительности по мере того, как частицы накопляются на поверхности фильтрующего слоя.
Предыдущее уравнение, показывающее производительность можно изобразить в обратном виде

где D (в противоположность производительности), обозначающее скорость прохождения жидкости, выражает время, необходимое для прохождения единицы объема.
Смысл подобного видоизменения закона заключается в следующем. Прежде всего можно, по-видимому, рассматривать однородный фильтрующий слой толщины Е как образованный из двух фильтрующих слоев толщины Е1 и Е2. так что Е=Е1+Е2; тогда можно написать

Иными словами, скорость прохождения через всю толщину представляет сумму скоростей прохождения через каждый из двух отдельно взятых слоев, фильтрующих под одинаковым давлением H.
Если теперь рассмотреть два фильтрующих наложенных один на другой слоя толщиной Е и Е', образованные различными материалами с разными степенями проницаемости, которым соответствуют константы С и С' то можно выразить формулу следующим образом:

Если, например, тот или иной фильтр образован тканью, наслоенной каким-нибудь фильтрующим веществом, то время, необходимое для прохождения жидкости через такую систему, будет равно времени, потребному для прохождения как через ткани, так и через фильтрующий слой1.
Эта теория несколько видоизменена, Е. Нэгром (Progr. agric/ vitic., 1938, 109, 425, 445—446), который, впрочем, пришел к тем же выводам. Автор допускает. что скорость прохождения в двух слоях регулируется производительностью фильтрующего слоя, пропускающего жидкость с большим трудом.
Заметим, что закон Пуазейля непосредственно выражает тот факт, что скорость прохождения через капиллярную трубочку прямо пропорциональна ее длине и, следовательно, представляет сумму скоростей прохождения через разные части капилляра. Авт.
Этот весьма простой закон (который можно было бы назвать законом слагаемости скоростей прохождения жидкости) позволяет определять, как изменяется производительность в зависимости от засорения; разумеется, для малых толщин он носит приближенный характер, как и сам закон, относящийся к толщине слоя, выводом из которого он является.
Таким образом, частицы мутной жидкости могут быть задержаны разными способами. Единственный случай, который можно здесь рассматривать, — это задержание частиц самой поверхностью фильтра, что и происходит во многих случаях фильтрования вина. Взвешенные в жидкости частицы откладывают на поверхности первого фильтрующего слоя новый слой, толщина которого возрастает по мере фильтрования прямо пропорционально объему жидкости т, проходящей через фильтр. Другими словами, изменяемая толщина такого слоя равна кт, где является константой, которая тем выше, чем больше материала содержится в вине и чем меньше проницаемость слоя, образованного взвешенными частицами.
Закон слагаемости скоростей прохождения жидкости можно, следовательно, изобразить так:
гдеявляется начальной скоростью вытекания, когда т=0, что мы обозначим D0; выразивбуквой К, представляющей величину, изменяющуюся на протяжении всего периода фильтрации, получаем весьма простое уравнение

Эта формула выражает продолжительность фильтрования или время, необходимое для прохождения единицы объема (обратно пропорциональное производительности) в момент, когда количество т жидкости проходит через фильтр1.
Само собой разумеется, что это уравнение применимо, если засорение происходит в виде оседания на фильтр нового фильтрующего слоя без заметного проникновения частиц в поры фильтрующего слоя; оно в принципе не применимо, если преобладающая часть материала задерживается вследствие сорбции, благодаря чему в таком случае может происходить фильтрация без значительного засорения. Впрочем, между этими двумя типами фильтрации имеется много промежуточных вариантов.

Даже в отношении просеивающих фильтров следовало бы сделать некоторые оговорки. Мы увидим, что слизистые вещества частично проникают внутрь фильтров, даже в пленки из коллодия; возможно, что при этом изменяется структура частиц, соприкасающихся с поверхностью фильтров.
В общем, указанное уравнение не всегда подтверждается, но если оно подтверждается, как это наблюдается в некоторых случаях, то можно считать, что частицы мути задерживаются, вероятно, главным образом в виде нового фильтрующего слоя на поверхности первого.
Согласно уравнениютогда производительность (которая обратно пропорциональна D начинает заметно уменьшаться, отношение Кт к слою, образованному мутящими частицами, начинает преобладать над постоянным отношением D0 к собственно фильтрующему слою. Таким образом, производительность становится зависимой от слоя мути и фактически независимой от природы и проницаемости фильтрующего слоя в собственном смысле.
В случае фильтрования менее мутных вин, когда производительность фильтра понижается сравнительно мало, соотношение D0 к первоначальному фильтрующему слою имеет большое значение; следовательно, количество вина, которое может быть профильтровано, определяется тем веществом, из которого образован фильтрующий слой. Поэтому можно ожидать, что в будущем возрастет интерес к практическому применению адсорбирующих фильтров с крупными порами и большей производительностью сравнительно с их поверхностью.
Наоборот, у вин, сильно засоренных различными веществами, отношение Кт к этим веществам достигает очень большой величины; производительность фильтрующего слоя (независимо, разумеется, от канальцев и отверстий фильтра, которые, в свою очередь, понижают первоначальную пропускную способность) значительно уменьшается по мере фильтрования. На производительность фильтра в этом случае в меньшей степени влияет характер фильтрующего слоя, чем количество и природа взвешенных в вине частиц, толщина образуемого ими на поверхности слоя и, следовательно, величина фильтрующей поверхности, на которой осаждаются частицы мути; можно пользоваться мелкопористыми фильтрующими слоями с малой производительностью на единицу поверхности, но с большей площадью, например матерчатыми фильтрами, покрытыми слоем инфузорной земли.
Можно было бы с успехом пользоваться даже пленками из коллодия, обеспечивающими прежде всего следующие существенные преимущества: быстрое и идеальное осветление, удаление всех бактерий и дрожжей, подлинную стерилизацию, легкость разборки фильтра, устранение потерь вина, удерживаемого фильтрующими слоями, малый объем, способность задерживать ряд коллоидов, подобных фосфату железа, сернистой меди. В отношении последних фильтрование через коллодий нередко дает такой же результат, как и оклейка. Например, начальная производительность фильтра из коллодия площадью 10 м² с пленкой К=3000 (мембраны DMS, определяемые константами K в градации от 40 до 3000. которые тем выше, чем выше пропускная способность, чем крупнее поры) при давлении 2 кг для вина с вязкостью 2 будет превышать 10 000 л в час, т. е. давать выход, значительно больший средней производительности, равной фильтрующей площади из материи, покрытой фильтрующим слоем.
В этом случае производительность и продолжительность службы фильтра обусловлены только частицами мути и образуемым ими слоем. Если начальная производительность у фильтра из коллодия при прочих равных условиях, особенно при одинаковой площади, заметно ниже, чем у обыкновенного фильтра, то средняя полезная производительность будет почти такой же и малая пористость коллодия, вероятно, не будет служить препятствием для его применения.
Фильтр коллодия, по-видимому, в меньшей степени способен заменить сорбирующие фильтры с малой площадью, так как потребовались бы значительно большие поверхности для получения равной производительности.
Однако пленка коллодия задерживает коллоиды, пропускаемые другими фильтрами, а именно некоторые камеди и слизистые вещества, которые могут значительно понизить производительность.
К тому же возникли бы затруднения, связанные с удорожанием фильтрации. Хотя засорившиеся пленки можно очистить легким обтиранием, но они не восстанавливают своей начальной производительности и, следовательно, могут быть использованы лишь определенное число раз, так как их пропускная способность понижается после каждого промывания. Это объясняется тем, что частицы мути, в особенности слизистые вещества, забивают поры, откуда их уже невозможно удалить. Например, декстран лишь частично проходит через пленки и можно почти с полной уверенностью утверждать, что часть его остается внутри пленок. В дальнейшем будет видно, что путем введения в вино каолина можно во многих случаях значительно повысить производительность пленок из коллодия.

Влияние характера вина.

Разные вина ведут себя различно при фильтровании через одинаковый фильтрующий слой, используемый в одинаковых условиях. Некоторые вина засоряют фильтрующий слой очень слабо, и производительность падает медленно. Другие засоряют его очень быстро.

Непосредственное наблюдение показывает, что между интенсивностью помутнения вина и его способностью засорять данную фильтрующую поверхность нет зависимости.

Рис. 13. Прибор для определения способности вин засорять фильтр.

Методика определения этой способности засорять фильтр хотя и дает условные результаты, но позволяет получать достаточно точные сравнительные данные, а также выяснить природу наиболее засоряющих веществ и их поведение при тех или иных операциях с вином.
Для этого на литровом мерном цилиндре (рис. 13) устанавливают в горизонтальном положении с помощью широкой каучуковой пробки воронку Бюхнера диаметром 4,5 см, или площадью 16 см². В воронку вкладывают сетку из тонкого шелка (по 4 отверстия на 1мм²), сменяемую после каждой операции. На этой сетке образуется фильтрующий слой из массы, приготовленной путем размешивания 0,65 г чистого асбеста в небольшом объеме вина. Смесь пропускают и слегка осушают фильтр, образуя вакуум 5 см рт. ст. Фильтр питается исследуемым вином при помощи изображенного на рис. 13 прибора, поддерживающего в воронке постоянный уровень. В шести баллонах емкостью 20 л, соединенных стеклянными трубками, образуется при помощи насоса вакуум 20 см рт. ст., измеряемый ртутным манометром; затем их присоединяют к цилиндру и вино вытекает. Первые 10 мл не идут в счет, так как ими смачивается фильтр.
Затем по часам определяют с величайшей тщательностью продолжительность прохождения 50 мл вина (от 10 до 60 мл по шкале мерного цилиндра), повторяют определение продолжительности после прохождения 500 мл вина (от 510 до 560).
Надо обратить особое внимание на давление, при котором осушается асбест, и на время, истраченное на его просыхание. И то, и другое должно быть по возможности одинаковым при всех измерениях.
Для определения засоряющей (фильтр) способности вин служит разность между начальной скоростью прохождения 50 мл и конечной скоростью (после пропуска 500 мл) прохождения 50 мл. Эта разность чрезвычайно резко колеблется у разных вин: от нескольких секунд до тысячи и даже нескольких тысяч секунд у некоторых молодых вин.
Опытным путем можно выяснить влияние различных помутнений на засоряющую способность и на уменьшение производительности. Степень засорения сильно варьирует даже при одинаковой интенсивности мути в зависимости от ее природы, и, как правило, которое дают вина, перелитые прозрачными в бочки, хранившиеся неокуренными.
степень засорения ниже, чем вызванная наличием декстрана в прозрачных винах.
Если в ультрафильтрованное вино, дающее засорение фильтра, равное нулю, введены дрожжи, то они вызывают очень слабое засорение фильтра; при средней интенсивности дрожжевого помутнения способность вина засорять фильтр не превышает нескольких единиц; лишь при добавлении нескольких граммов дрожжей на 1 л она превышает 1000. При фильтровании через инфузорную землю вместо асбеста дрожжи засоряют фильтр также очень незначительно. Из этого можно заключить, что при фильтровании молодых вин, по-видимому, засоряют фильтры, затрудняя фильтрование этих вин, не дрожжи, а скорее слизистые вещества.
В табл. 44 приведены данные, полученные для разных помутнений различной относительной интенсивности (вторая колонка); контроль во всех случаях дает 0, так как вино подвергалось ультрафильтрации.
Таблица 44
Засорение фильтра различными взвешенными частицами

Помутнение	Интенсивность помутнения	Засоряющая способность
Белый касс	Средняя	674
Протеины, коагулированные нагреванием
а	Слабая	117
б	Средняя	1095
Коагулированный рыбий клей в кг
1	Очень слабая	75
3	Очень слабая	172
Каолин в мг
20	Средняя	9
80	Высокая	52
320	Очень высокая	129

Из таблицы видно, что муть белого касса и мути, вызываемые коагуляцией протеинов при нагревании вина, сильно засоряют фильтр. Хлопья рыбьего клея тоже вызывают значительное засорение, и в свежеоклеенных винах, предназначенных для фильтрования через целлюлозу, они могут создавать тем большие затруднения, чем значительнее содержание в них декстрана.
Примером является чрезвычайно сильное засорение фильтра,

Рис. 14. Продолжительность прохождения вина при фильтрации в зависимости от объема вина (v —вязкость, С— способность засорять).
При таком хранении бочки покрываются изнутри разнообразными плесенями и, хотя помутнение, возникающее в вине, может быть и не очень сильным, но способность засорять поры фильтра у вина значительно увеличивается — до нескольких тысяч — из-за присутствия мицелия плесеней или, что вероятнее, выделенного ими вещества, подобного декстрану (наряду с этим часто бывает трудно осветлить такое вино фильтрованием через целлюлозу). Нередко отмечалось выделение слизистых веществ некоторыми микробами, способными развиваться в вине (Матье, Аструк, Лаборд).
Наконец, пыль, попадающая в вино из воздуха и придающая ему мутность, может вызвать ничтожное засорение фильтра, хотя и придает фильтрующему слою яркокоричневую окраску.

Роль декстрана.

Изучение ряда белых вин, прозрачных или почти прозрачных, главным образом качественных, осветленных самопроизвольно, оклейкой или путем фильтрации, обнаружило у них резкие различия в способности засорять фильтр.
Некоторые даже прозрачные вина давали очень быстрое засорение. На приведенных кривых (рис. 14) изображена продолжительность прохождения 10 мл пяти прозрачных белых вин, которая определялась описанным выше прибором (рис. 13), через чистый асбест в зависимости от того, какое количество вина уже ранее прошло через слой асбеста (О в зависимости от/и). У многих вин засорение идет достаточно быстро, что отражается уже на скорости прохождения первых 50 и даже первых 10 мл. Из рисунка видно, что при продвижении влево кривые почти пересекают точку, отмечающую 20 секунд, по существу, выражающие среднюю продолжительность прохождения 10 мл ультрафильтрованного вина, пропускаемого через указанный фильтр.
Продолжая изображенные на чертеже кривые вправо, можно установить, что если для одних вин производительность фильтра практически почти не меняется, у других, даже прозрачных, она значительно увеличивается. У одного из образцов прозрачных вин коэффициент засорения фильтра превышал 20 000.
Такие высокие степени засорения объясняются наличием в винах слизистых веществ или декстрана. Присутствие их на фильтрующей поверхности можно установить путем размачивания ее небольшим количеством воды и затем добавления спирта. После центрифугирования наблюдается характерное осаждение волокон. Внесение выделенного подобным образом декстрана в вино, профильтрованное через ультрафильтр с коэффициентом засорения, равным нулю, придает ему способность сильно засорять фильтр, не вызывая в нем заметного помутнения.
Определение засоряющей способности фильтра описанным способом дает возможность установить количество слизистых веществ, содержащихся в прозрачном вине, так как большая часть их задерживается фильтром. Действительно, способность засорения фильтра у вина, уже подвергавшегося фильтрации (через подобного рода асбестовый фильтр или пленку из коллодия) сравнительно невелика. Если вино не прозрачно, то слизистые вещества можно определять после фильтрования через целлюлозу, которое мало влияет на содержание этих веществ и, кстати сказать, обычно слабо понижает способность вина засорять фильтр. (Белые вина, отличающиеся высокой способностью засорять фильтр при почти полной прозрачности, слегка опалесцируют благодаря присутствию слизистых веществ).
В главе, посвященной самоосветлению, была отмечена заметная взаимосвязь между засоряющей способностью, определяемой описанным способом, и устойчивостью образующихся в этих винах мутей, а также ходом образования хлопьев; эти явления связаны также с присутствием декстрана, играющего роль защитного коллоида. Этого достаточно, чтобы понять важность измерения засоряющей способности фильтра, позволяющей определять, хотя и довольно приближенно, количество декстрана в вине, так как существующими методами анализа, по-видимому, невозможно выявить очень малые количества декстрана, способные, однако, вызывать весьма значительное засорение фильтра. Не следует, разумеется, считать полученную цифру, относящуюся к продолжительности прохождения вина через фильтрующую поверхность, прямо пропорциональной содержанию декстрана; ее следует рассматривать только как показатель относительной обогащенности вина слизистыми веществами.

Впрочем, способность прозрачного вина засорять фильтр зависит не только от количества декстрана, но и от ряда других факторов, влияющих на структуру вина. Эта способность увеличивается от нагревания. Она возрастает также с повышением содержания спирта; ход осаждения декстрана при повышении количества добавляемого спирта таков: при 9° спирта осаждение отсутствует, при 17°—наблюдается частичное осаждение, при 23°— полное. Параллельно с увеличением крепости коэффициент засорения вином фильтра подвергается любопытным изменениям, приведенным в табл. 45 для двух разных образцов вин.
Таблица 45
Влияние содержания спирта на вина, богатые декстраном

Эти показатели уменьшаются при крепости ниже 14°.
Следовательно, в отношении содержания спирта, при котором начинается выделение декстрана, наблюдается известный максимум способности засорения; это обусловлено, вероятно, каким-то видоизменением структуры частиц декстрана.
Предварительное фильтрование прозрачного вина понижает его засоряющую способность (определяемую описанным способом), иначе говоря, фильтрация задерживает декстран, но в степени, зависящей от фильтрующего материала, от способа приготовления фильтров, от давления. Приводим для большей убедительности ряд определений засоряющей способности, проведенных на прозрачном вине, которое до фильтрации имело коэффициент засорения 583 и фильтровалось через следующие вещества (табл. 46).
Эти данные дают практическое представление о количествах декстрана, задерживаемого различными фильтрами, и о степени засорения каждого из них.
Исследование большого числа прозрачных белых вин, из которых одни были профильтрованы через ткань, покрытую инфузорной землей, а другие оклеены обычным способом, показало, что первые обладали коэффициентом засорения от 70 до 123, тогда как вторые давали цифры от 92 до 1030 (эти величины не имели никакого отношения к вязкости вина, колебавшейся от 1,65 до 2,18).
Таблица 46
Засорение вином, предварительно профильтрованным через различные материалы

Фильтрующие вещества	Коэффициент засорения
Контрольный образец, нефильтрованный	583
Целлюлоза	535
Целлюлоза +15% асбеста	480
Бумажный фильтр	335
Хлопчатобумажные диски	290
Чистый асбест	165
Мелко истолченная целлюлоза	130
Инфузорная земля Осадок коагулированного рыбьего	125
клея .	105
Коллодий DMS (К =3000)	92
Каолин ....................................	73
Коллодий DMS (К = 1500)	68
Порошковидная целлюлоза1	12
Коллодий при 4% нитроцеллюлозы	5
	0
Коллодий DMS (Я =40)	0

1 Способ Лекока и Буабодрана, описанный в разделе о фильтрации в лабораторных условиях Авт.
Вина с показателями меньше чем 200—300 секунд не вызывали впоследствии каких-либо затруднений при обычном фильтровании через смесь целлюлозы с асбестом к моменту розлива в бутылки; напротив, при более высоких показателях, как это очень часто наблюдалось у нефильтрованных вин, особенно у высококачественных, возникали большие затруднения — малая производительность, необходимость в частой смене фильтра несмотря на то, что целлюлозой задерживается сравнительно мало декстрана.
Мы уже видели, что целлюлоза даже с небольшой примесью асбеста в гораздо меньшей степени задерживает декстран, содержащийся в винах, чем инфузорная земля; этот факт следует иметь в виду, так как декстран играет роль защитного коллоида и в значительной мере предупреждает возникновение в вине помутнений.

Таким образом, с одной стороны, фильтрование всегда понижает способность вина засорять фильтр, даже если его производят через очень неплотный фильтр; с другой стороны, при фильтровании даже через очень плотный фильтр, например коллодий (К=3000), проходит небольшое количество слизистых веществ, задерживаемых затем асбестовым фильтром, хотя и менее плотным, служащим для определения коэффициента засорения. Этот коэффициент достигает нуля только в результате фильтрований через очень плотный коллодий. Таким образом, слизистые вещества частично задерживаются неплотными фильтрами, и, тем не менее, даже очень мелкопористые фильтры не задерживают их полностью.
Возможно, что задерживание декстрана фильтрами связано не только с размерами частиц. Они могут иметь продолговатую форму, как это наблюдается после осаждения спиртом, и проходить или не проходить через фильтр в зависимости от своего положения по отношению к его порам.
Как правило, всякое соприкосновение вина с мелкими плотными частицами понижает способность вина засорять фильтр. Оклейки, даже повторные, удаляют лишь немного декстрана; такие же результаты дает и обработка древесным углем. При обработке каолином (5 г/л) и последующем его осаждении удаляется весьма значительное количество декстрана; в вине, обработанном 5 г/л каолина, засоряющая способность колеблется от 476 до 275. При введении 10 г/л инфузорной земли она почти полностью утрачивается.
Нет ничего удивительного в том, что декстран иногда в большом количестве обнаруживают в осадках, куда его увлекают постепенно осаждающиеся взвешенные частицы. Возможно также, что он мало-помалу сам собой выпадает в прозрачном вине.

Повышение производительности.

Вино, содержащее значительное количество декстрана (коэффициент засорения 250), было профильтровано через мембрану из коллодия. 3000. Продолжительность прохождения 100 мл вначале было 5 мин. 30 сек., а после пропуска 600 мл вина достигла 39 мин. 15 сек. Это же вино после прибавления 2 г/л каолина проходило со скоростью всего 14 мин. Преимущество введения каолина заключается в том, что при этом засорение фильтра не только не повышается, как можно было ожидать, но наоборот, резко понижается, хотя само по себе внесение 2 г каолина в вино, профильтрованное через ультрафильтр, дает некоторое засорение, сравнительно незначительное.
В тех же условиях при фильтровании того же вина производилось беспрерывное встряхивание фильтра при помощи особого механизма; уменьшения засорения от этого не происходило вовсе или оно было очень невелико независимо от скоростей встряхивания и от того, был ли фильтр полон или имел небольшое пустое пространство.

Эти результаты можно считать достаточно закономерными для различных помутнений вина. Напротив, введение 2 г/л каолина заметно повышало производительность фильтрования вина, содержащего 30 мг рыбьего клея и нагретого до 80°, а также такого, в которое было внесено 10 г/л дрожжей; в отношении же вина, сильно пораженного железным кассом или получившего гуммиарабик, прибавление каолина никаких преимуществ не давало. Сочетание встряхивания с введением каолина уже не давало повышения производительности.
Существует, следовательно, совершенно четкое взаимодействие между вводимыми в вино частицами каолина и некоторыми взвешенными в этом вине частицами, особенно слизистыми веществами и дрожжами, вызывающее гораздо менее быстрое засорение фильтрующего слоя этими частицами. Если каолин осаждается на фильтрующем слое до фильтрации, а не смешивается с вином, то также наблюдается заметное повышение производительности фильтра. Каолин, по-видимому, видоизменяет частицы декстрана таким образом, что это способствует фильтрованию.
Поэтому надо полагать, что в некоторых случаях в производственной практике целесообразно добавлять каолин в вино, подлежащее фильтрованию. Но инфузорная земля фактически действует подобным же образом, и это, вероятно, служит главной причиной применения инфузорной земли для фильтрования вин через ткани. Лаборд отмечал, что инфузорная земля значительно повышает пропускную способность фильтров, например для вин, оклеенных желатином; нередко производительность возрастает прямо пропорционально количеству введенной инфузорной земли. Даже отмечалось, что введением в процессе фильтрования нового количества инфузорной земли можно повысить производительность фильтра. Это объясняется, несомненно, тем, что видоизменяется и становится более проницаемым слой, уже образованный осевшими частицами, преимущественно слизистыми веществами.
В практических условиях наилучшее средство повышения производительности фильтрования — дать вину, если это возможно, сначала отстояться и перелить его, иными словами, по возможности отдалить момент фильтрования.