В качестве фильтрующего материала используют тонковолокнистый асбест, картон различных марок, диатомит и трепел. Асбест — тонковолокнистые минералы, которые отличаются огнеупорностью, кислото- и щелочестойкостью. В виноделии применяют хризотиловый асбест.

Картон марки Т готовят из чистой целлюлозы с добавлением 5% асбеста. В последнее время успешно применяют картон марок КТФ-1, КТФ-2, КОФ-3 и КФШ, в состав которых, кроме основы из целлюлозы, входит диатомит.

Диатомит — пористая горная порода, состоящая преимущественно из кремнистых панцирей одноклеточных водорослей—диатомей, которые откладывались на дно озер и морей.

Трепел, или кизельгур, содержит преимущественно микроскопические зерна опалового кремнезема и меньше панцирей диатомей. В отличие от диатомита в нем почти нет органических остатков.

При фильтрации виноматериалов или вин через диатомит или трепел происходит механическое удаление мути, бактерий, дрожжей и т. д. Это и обеспечивает кристальную прозрачность вина. Окраска вина сохраняется.

В виноделии трепел и диамит применяют в виде тонкоизмельченного сыпучего порошка. В зависимости от состава они могут иметь белую, серую, желтоватую и другую окраску. В СНГ эти минералы встречаются во многих местах, но наилучшими фильтрующими свойствами обладают диатомиты лапландский (Карелия), ахалцихский (Грузия) и дабужский (Калужская область).

Природный диатомит и трепел вначале для удаления органических примесей обжигают при 900° С в течение 1,5 ч, затем размалывают до размера частиц около 0,5 мм и просеивают. Слишком мелкие частички затрудняют фильтрацию, а крупные не обеспечивают хорошее осветление и увеличивают расход диатомита.

Для фильтрации виноматериалов и вин используют фильтры различных конструкций. В фильтрах периодического действия фильтрующий материал (асбест, трепел, диатомит) намывают на мелкую сетку. Поэтому такие фильтры иногда называют намывными. В качестве перегородок, на которые наносят фильтрующий материал, может быть и ткань в виде мешков, рукавов, чехлов или салфеток.

В фильтр-прессах фильтрующим элементом являются полупроницаемые пластины. Такие фильтры называют пластинчатыми. В качестве пластин применяют картон марок Т, КТФ-1, КТФ-2, КОФ-3 или КФШ. Фильтр-прессы могут быть и намывными, когда на пластины для улучшения осветления вина намывают трепел или диатомит.

Особенностью фильтрации плодово-ягодных виноматериалов и вин является то, что они содержат главным образом яблочную и лимонную кислоты. Эти кислоты находятся в свободном состоянии, и они более активны, чем винная кислота винограда. Металлические сетки с оловянным покрытием быстро разъедаются этими кислотами. Поэтому для очистки плодово-ягодных вин лучше использовать фильтр марки ЦМФ — цилиндрический матерчатый фильтр, пластинчатые фильтр-прессы типа «Прогресс», тарельчатый (брикетный) фильтр. Хорошие результаты дает сочетание фильтров: вначале матерчатый для удаления крупных частиц, а затем пластинчатый для окончательной фильтрации.

Перед началом работы фильтры заправляют фильтрующим материалом. Для этого асбест в небольшом резервуаре заливают виноматерилом или вином, подлежащим фильтрации, и тщательно перемешивают до получения однородной массы (в резервуар иногда подают пар, что способствует лучшему перемешиванию). Затем во вспомогательный резервуар вместимостью 40—50 дал наливают вино, добавляют в него часть асбестовой массы, перемешивают и насосом подают массу в фильтр.

Выходящее из фильтра вино возвращают во вспомогательный резервуар для рециркуляции. Постепенно вносят все количество асбеста, необходимое для заправки фильтра. Расход асбеста зависит от типа фильтра и мутности вина. Например, на одну заправку фильтра ЦМФ требуется 8—9 кг асбестового порошка. Рециркуляцию вина (т. е. повторную подачу) проводят до тех пор, пока из фильтра не начнет выходить прозрачное вино.

Для повышения качества фильтрации на слой асбеста наносят слой диатомита или трепела. Намывают диатомит так же, как и асбест. После этого начинают фильтрацию вина.

В процессе фильтрации матерчатые чехлы засоряются, прохождение вина затрудняется, давление в фильтрующей части растет, а на выходе падает. При перепаде давления в 0,18 МПа фильтрацию прекращают и фильтр перезаряжают. Контроль за качеством фильтрации ведут визуально через смотровые фонари фильтра или по взятии проб.

В специальных (кизельгуровых) рамных фильтрах диатомит и трепел являются основным фильтрующим материалом. Намывают фильтрующий слой на влагоустойчивые салфетки, как и при использовании матерчатых фильтров. Расход порошка зависит от типа вина, его мутности, качества предварительной обработки и других факторов. Обычно исходят из дозы 0,1 кг порошка на 1 м2 фильтрующей поверхности. При необходимости доза может быть увеличена в 2—3 раза.

После заправки фильтра диатомитом приступают к фильтрации мутного вина. Постепенно фильтрующий слой забивается мутью и качество фильтрации снижается. Для обновления фильтрующего слоя во время фильтрации постепенно добавляют новые порции порошка. Общий расход диатомита или трепела колеблется в пределах 10—15 г на 1 дал вина. Отработанный трепел или диатомит не регенерируется (не восстанавливается), а направляется для извлечения из него виноматериала или вина прессованием или центрифугированием.

При использовании в пластинчатом фильтре картона в сочетании с диатомитом для увеличения пространства перед фильтрационной пластиной, т. е. перед картоном, между плитами закладывают специальные рамы. Диатомит в сочетании с картоном обеспечивает получение вина с кристальным блеском. Такую фильтрацию чаще применяют перед розливом.

При фильтрации плодово-ягодных вин используют также тарельчатые (брикетные) фильтры. Они имеют большую производительность и дают хорошее осветление вин. Фильтрующим слоем служат брикеты, приготовленные из промытой фильтрмассы в специальных формах на особых прессах. Однако применение тарельчатых фильтров связано с определенными трудностями из-за необходимости иметь специальные установки для длительной мойки фильтрмассы перед прессованием ее в брикеты.

Для осветления вин применяют и центрифугирование, т. е. разделение неоднородных систем под действием центробежных сил. В центрифугах взвешенные частицы, как более тяжелые, располагаются у наружной стенки, а осветленная часть вина остается у центра аппарата, откуда она выводится по специальным каналам. Имеются центрифуги периодического и непрерывного действия, осадительные и фильтрующие.

Для осветления плодово-ягодного сусла используют горизонтальную центрифугу ОГШ-321-Н-5 (рис. 44). Сусло подается во внутреннюю полость шнека. При вращении ротора твердые частицы оседают на его стенках и выгружаются шнеком из центрифуги, а осветленная жидкая фаза собирается в специальной камере.

Широкое распространение получило центрифугирование вина в тонком слое на сепараторах. В барабане сепараторов имеются специальные вставки, которые разделяют поток жидкости на ряд тонких слоев. При высокой скорости вращения барабана из тонкого слоя вина выделяются мельчайшие частицы мути.

Осветление на центрифугах происходит быстро. Однако центрифугирование имеет недостатки. Возможно аэрирование вина, что снижает качество продукции. Осветление сусла отстаиванием дает возможность пройти ферментативным и другим процессам, улучшающим качество вин, а при центрифугировании эти процессы исключаются.

В виноделии успешно применяют фильтрующие центрифуги периодического действия для извлечения вина из тканевых салфеток после фильтрации.