СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОВОГО УКСУСА Российский патент 2003 года по МПК C12J1/02 C12J1/04 

Изобретение относится к пищевой промышленности и касается получения уксуса.

Известен способ производства плодового уксуса, предусматривающий подачу в ферментер питательной среды, представляющей собой спирт, виноградные и фруктовые вина, с суммарной концентрацией кислоты и спирта не более 14%, чистой культуры уксусно-кислых бактерий, аэрацию с помощью самовсасывающей турбинки, окисление спирта в уксусную кислоту до остаточного содержания спирта 0,2-0,5 об. %, удаление из ферментера 50% содержимого, выдержку сырого уксуса при доступе воздуха в течение 3-4 недель, осветление бентонитом, желатином, фильтрацию, купажирование, повторную фильтрацию через стерильный фильтр и пастеризацию (Галкина Г.В. Производство уксуса с помощью высокоактивных штаммов бактерий. М., ЦНИИТЭИПищепром, ж. "Пищевая промышленность". серия 24 "Спиртовая и ликероводочная промышленность", выпуск 6, 1985, с. 9).

Недостатком известного способа является невысокий выход готового продукта.

Известен способ производства плодового уксуса путем культивирования уксусно-кислых бактерий во всем объеме жидкости при постоянном дозировании кислорода - 0,05-0,1 дм³/мин на 1 дм³ аэрируемой среды при температуре 38-40^oС, съема уксуса при содержании спирта в материале 0,15-0,2 об.%, купажирования, осветления и пастеризации (Энциклопедия виноградарства, Кишинев, Главная редакция Молдавской Советской Энциклопедии, 1987, т. 3, с. 282).

Недостатком данного способа является невысокий выход готового продукта.

Известен способ производства уксуса, предусматривающий приготовление питательной среды из этанола, уксусной кислоты, минеральных солей и воды, окисление ее уксусно-кислыми бактериями в батарее из четырех ферментаторов при непрерывной подаче воздуха, задачу в процессе окисления сброженного яблочного сока и отбор готового продукта (а.с. СССР, 1555352, кл. С 12 J 1/04, 1990).

Известный способ трудоемок и сложен.

Известен способ производства уксуса, предусматривающий приготовление яблочного материала из сброженного насухо сока или купажа сброженного сока с диффузионным сброженным соком, обработку купажа бентонитом, пастеризацию, подспиртовывание до 9 об.%, подачу материала с концентрацией уксусной кислоты 6,5-7,7% в нижнюю часть ферментера с закрепленными в нем полиэтиленовыми насадками, введение в него сверху уксусно-кислых бактерий, непрерывную аэрацию среды путем подачи воздуха перед первой насадкой и между насадками, окисление спирта при температуре 25-32^oС в непрерывном потоке, отбор из верхней части ферментера уксуса, осветление бентонитом, купажирование, фильтрацию и пастеризацию, отбор части уксуса и внесение его в ферментер для обеспечения содержания уксусной кислоты в соке 5,0-7,0% (а.с. СССР, 1296570, кл. С 12 J 1/02, 1987).

Данный способ не относится к глубинному способу производства уксуса.

Наиболее близким способом к предлагаемому является способ производства уксуса, предусматривающий осветление бентонитом сброженного яблочного сока, подспиртовывание его до содержания спирта не менее 9 об.%, смешивание сока с цидониевым соком, восстановление смеси пропусканием через резервуар с насадкой с иммобилизованными на ней винными дрожжами в течение 12-48 часов, глубинное окисление спирта, которое включает подачу питательной среды, воздуха и чистой культуры уксусно-кислых бактерий в окислитель, окисление спирта в присутствии кислорода воздуха, съем уксуса, подачу питательной среды в окислитель, осветление уксуса, купажирование и пастеризацию (а.с. СССР, 1402612, кл. С 12 J 1/02, 1988).

Недостатком известного способа является длительность и трудоемкость процесса, невысокий выход и качество готового продукта, высокие энергозатраты.

Техническим результатом предлагаемого способа является получение уксуса за более короткой срок с наименьшими энергозатратами, с более высокими органолептическими показателями и выходом готового продукта.

Технический результат достигается в способе производства плодового уксуса, предусматривающем осветление сброженного сока, доспиртовывание его до содержания спирта менее 9 об.%, приготовление из него питательной среды, подачу ее, чистой культуры уксусно-кислых бактерий и воздуха в окислитель, окисление спирта в присутствии кислорода воздуха, съем уксуса, стабилизацию уксуса, купажирование и пастеризацию, тем, что подачу воздуха осуществляют через распределительное устройство одновременно в верхнюю и нижнюю части окислителя под давлением 25-40 кПа до обеспечения этого давления в окислителе, процесс окисления спирта при температуре 30-32^oС, съем уксуса и подачу питательной среды со стартовой концентрацией по спирту 1,5-2,2 об.% и уксусной кислоты 5,5-7,5% проводят при поддержании давления в окислителе 25-40 кПа, причем при подаче в окислитель используют чистую культуру уксусно-кислых бактерий в количестве 20-25 млн кл./см³, съем уксуса и подачу питательной среды ведут в нижней части окислителя в процессе подачи в него воздуха, а после пастеризации уксус фильтруют.

Стабилизацию уксуса осуществляют оклейкой бентонитом в количестве 20-30 г/дм³.

Стабилизацию уксуса проводят внесением сорбиновой кислоты в количестве 100 м/дм³ или юглона в количестве 0,2 мг/дм³.

После фильтрации в уксус вводят диоксид серы в количестве 25-50 мг/дм³.

Фильтрацию проводят через титановый фильтр в аэробных условиях при температуре 0 - (+5)^oС или в анаэробных условиях при температуре 20-23^oС.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Сброженный плодовый сок оклеивают бентонитом в количестве, определяемом пробной оклейкой, выдерживают, снимают с осадка и фильтруют. Осветленный материал доспиртовывают до содержания спирта 7-9 об.% и используют для приготовления из него питательной среды, куда добавляют (NH₄)₂HPO₄ и MgSO₄ соответственно из расчета 1 и 0,5 г/дм³. Для интенсификации уксусно-кислого брожения среду можно подкислять лимонной кислотой в количестве 1 г/дм³ и добавлять в нее до 5% свежего сока. В подготовленную питательную среду со стартовой концентрацией по спирту 1,5-2,2 об.% и кислоте 5,5-7,5% задают разводку чистой культуры дрожжей из расчета содержания в смеси 20-25 млн кл. /см³ и подают ее в нижнюю часть окислителя через патрубок, расположенный внутри него таким образом, что питательная среда поступает равномерно под пленку. Одновременно в нижнюю и верхнюю части окислителя через распределительное перфорированное устройство подают сжатый воздух под давлением 25-40 кПа до обеспечения этого давления в окислителе. Указанное давление обеспечивает равномерное распределение воздуха в питательной среде, что благотворно влияет на размножение уксусно-кислых бактерий и исключает потери летучих ароматобразующих компонентов. Окисление спирта проводят при этом давлении при температуре 30-32^oС до достижения остаточного содержания спирта в среде 0,2-0,3 об.%, после чего производят съем сырого уксуса через нижний патрубок и в окислитель подают новую порцию питательной среды, причем съем и подачу ведут при этом же давлении и при подаче воздуха, обеспечивающем постоянное аэрирование. Полученный сырой уксус обрабатывают бентонитом в количестве 20-30 г/дм³, выдерживают и снимают с осадка, осветленный уксус купажируют до требуемых кондиций по уксусной кислоте, пастеризуют при температуре 75-80^oС в течение 2-х минут, фильтруют и подают на розлив.

Стабилизацию уксуса можно проводить внесением сорбиновой кислоты в количестве 100 м/дм³ или юглона в количестве 0,2 мг/дм³ или после фильтрации в уксус вводить диоксид серы в количестве 25-50 мг/дм³.

Фильтрацию рекомендуется проводить через титановый фильтр в аэробных условиях при температуре 0 - (+5)^oС или в анаэробных условиях при температуре 20-23^oС.

Производство уксуса изобарическим способом может осуществляться как периодическим, так и поточно-доливным способом.

Пример 1.

Сброженный яблочный сок оклеивают бентонитом в количестве, определяемом пробной оклейкой, 2 г/л, выдерживают 3 суток, снимают с осадка и фильтруют. Осветленный материал доспиртовывают до содержания спирта 7 об.% и используют для приготовления из него питательной среды, куда добавляют (NH₄)₂HPO₄ и MgSO₄ соответственно из расчета 1 и 0,5 г/дм³. Для интенсификации уксусно-кислого брожения среду можно подкислять лимонной кислотой в количестве 1 г/дм³и добавлять в нее до 5% свежего сока. В подготовленную питательную среду со стартовой концентрацией по спирту 1,5 об.% и кислоте 5,5% задают разводку чистой культуры дрожжей из расчета содержания в смеси 20 млн кл. /см³ и подают ее в нижнюю часть окислителя через патрубок, расположенный внутри него таким образом, что питательная среда поступает равномерно под пленку. Одновременно в нижнюю и верхнюю части окислителя через распределительное перфорированное устройство подают сжатый воздух под давлением 25 кПа до обеспечения этого давления в окислителе. Указанное давление обеспечивает равномерное распределение воздуха в питательной среде, что благотворно влияет на размножение уксусно-кислых бактерий и исключает потери летучих ароматобразующих компонентов. Окисление спирта проводят при этом давлении при температуре 30^oС до достижения остаточного содержания спирта в среде 0,2 об.%, после чего производят съем сырого уксуса через нижний патрубок и в окислитель подают новую порцию питательной среды, причем съем и подачу ведут при этом же давлении и при подаче воздуха, обеспечивающем постоянное аэрирование. Полученный сырой уксус обрабатывают бентонитом в количестве 20 г/дм³, выдерживают и снимают с осадка, осветленный уксус купажируют до требуемых кондиций по уксусной кислоте, пастеризуют при температуре 75^oС в течение 2-х минут, фильтруют и подают на розлив.

Пример 2.

Сброженный айвовый сок оклеивают бентонитом в количестве, определяемом пробной оклейкой, выдерживают, снимают с осадка и фильтруют. Осветленный материал доспиртовывают до содержания спирта 9 об.% и используют для приготовления из него питательной среды, куда добавляют (МН₄)НРО₄ и MgSO₄ соответственно из расчета 1 и 0,5 г/дм³.

В подготовленную питательную среду со стартовой концентрацией по спирту 2,2 об. % и кислоте 7,5% задают разводку чистой культуры дрожжей из расчета содержания в смеси 25 млн кл./см³ и подают ее в нижнюю часть окислителя через патрубок, расположенный внутри него таким образом, что питательная среда поступает равномерно под пленку. Одновременно в нижнюю и верхнюю части окислителя через распределительное перфорированное устройство подают сжатый воздух под давлением 40 кПа до обеспечения этого давления в окислителе. Указанное давление обеспечивает равномерное распределение воздуха в питательной среде, что благотворно влияет на размножение уксусно-кислых бактерий и исключает потери летучих ароматобразующих компонентов. Окисление спирта проводят при этом давлении при температуре 32^oС до достижения остаточного содержания спирта в среде 0,3 об.%, после чего производят съем сырого уксуса через нижний патрубок и в окислитель подают новую порцию питательной среды, причем съем и подачу ведут при этом же давлении и при подаче воздуха, обеспечивающем постоянное аэрирование. Полученный сырой уксус обрабатывают бентонитом в количестве 30 г/дм³, выдерживают и снимают с осадка, осветленный уксус купажируют до требуемых кондиций по уксусной кислоте, пастеризуют при температуре 80^oС в течение 2-х минут, фильтруют и подают на розлив.

Стабилизацию уксуса можно проводить внесением сорбиновой кислоты в количестве 100 м/дм³.

Фильтрацию рекомендуется проводить через титановый фильтр в аэробных условиях при температуре плюс 5^oС.

Пример 3.

Смесь сброженного яблочного сока с 15% сброженного сока черноплодной рябины оклеивают бентонитом в количестве, определяемом пробной оклейкой, выдерживают, снимают с осадка и фильтруют. Осветленный материал доспиртовывают до содержания спирта 8 об.% и используют для приготовления из него питательной среды, куда добавляют (NH₄)₂HPO₄ и MgSO₄ соответственно из расчета 1 и 0,5 г/ дм³. Для интенсификации уксусно-кислого брожения среду можно подкислять лимонной кислотой в количестве 1 г/дм³ и добавлять в нее до 5% свежего сока. В подготовленную питательную среду со стартовой концентрацией по спирту 2,0 об.% и кислоте 6,5% задают разводку чистой культуры дрожжей из расчета содержания в смеси 23 млн кл./см³ и подают ее в нижнюю часть окислителя через патрубок, расположенный внутри него таким образом, что питательная среда поступает равномерно под пленку. Одновременно в нижнюю и верхнюю части окислителя через распределительное перфорированное устройство подают сжатый воздух под давлением 35 кПа до обеспечения этого давления в окислителе. Указанное давление обеспечивает равномерное распределение воздуха в питательной среде, что благотворно влияет на размножение уксусно-кислых бактерий и исключает потери летучих ароматобразующих компонентов. Окисление спирта проводят при этом давлении при температуре 31^oС до достижения остаточного содержания спирта в среде 0,25 об.%, после чего производят съем сырого уксуса через нижний патрубок и в окислитель подают новую порцию питательной среды, причем съем и подачу ведут при этом же давлении и при подаче воздуха, обеспечивающем постоянное аэрирование. Полученный сырой уксус обрабатывают бентонитом в количестве 25 г/дм³, выдерживают и снимают с осадка, осветленный уксус купажируют до требуемых кондиций по уксусной кислоте, пастеризуют при температуре 77^oС в течение 2-х минут, фильтруют и подают на розлив.

Стабилизацию уксуса можно проводить внесением юглона в количестве 0,2 мг/ дм³ после осветления бентонитом.

Фильтрацию рекомендуется проводить через титановый фильтр в аэробных условиях при температуре 0^oС.

Пример 4.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только после фильтрации в уксус вводят диоксид углерода в количестве 50 мг/дм³, а фильтрацию проводят в анаэробных условиях при температуре 20^oС.

Пример 5.

Способ осуществляют аналогично примеру 2, только после фильтрации в уксус вводят диоксид серы в количестве 25 мг/дм³.

Пример 6.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только фильтрацию проводят в анаэробных условиях при температуре 23^oС.

Предлагаемый способ позволяет сохранить ароматобразующие вещества исходного материала, исключить вынос спирта и летучих кислот по всей массе окисляемого материала и условия для протекания процесса переокисления, что повышает органолептические показатели готового продукта. Кроме того, увеличивается съем готовой продукции, сокращается расход электроэнергии на перемешивание среды и дозирование воздуха, обеспечивается возможность автоматизации процесса.

Изобретение может быть использовано в винодельческой и спиртовой отрасли при производстве уксуса. Сброженный плодовый сок оклеивают бентонитом в количестве, определяемом пробной оклейкой, выдерживают, снимают с осадка и фильтруют. Осветленный материал доспиртовывают до содержания спирта 7-9 об.% и используют для приготовления из него питательной среды, куда добавляют (NH₄)₂НРО₄ и MgSO₄ соответственно из расчета 1 и 0,5 г/дм³. Для интенсификации уксусно-кислого брожения среду можно подкислять лимонной кислотой в количестве 1 г/дм³ и добавлять в нее до 5% свежего сока. В подготовленную питательную среду со стартовой концентрацией по спирту 1,5-2,2 об.% и кислоте 5,5-7,5% задают разводку чистой культуры дрожжей из расчета содержания в смеси 20-25 млн кл./см³ и подают ее в нижнюю часть окислителя через патрубок, расположенный внутри него таким образом, что питательная среда поступает равномерно под пленку. Одновременно в нижнюю и верхнюю части окислителя через распределительное перфорированное устройство подают сжатый воздух под давлением 25-40 кПа до обеспечения этого давления в окислителе. Указанное давление обеспечивает равномерное распределение воздуха в питательной среде, что благотворно влияет на размножение уксусно-кислых бактерий и исключает потери летучих ароматобразующих компонентов. Окисление спирта проводят при этом давлении при температуре 30-32^oС до достижения остаточного содержания спирта в среде 0,2-0,3 об.%, после чего производят съем сырого уксуса через нижний патрубок и в окислитель подают новую порцию питательной среды, причем съем и подачу ведут при этом же давлении и при подаче воздуха, обеспечивающем постоянное аэрирование. Полученный сырой уксус обрабатывают бентонитом в количестве 20-30 г/дм³, выдерживают и снимают с осадка, осветленный уксус купажируют до требуемых кондиций по уксусной кислоте, пастеризуют при температуре 75-80^oС в течение 2-х минут, фильтруют и подают на розлив. Стабилизацию уксуса можно проводить внесением сорбиновой кислоты в количестве 100 м/дм³ или юглона в количестве 0,2 мг/дм³ или после фильтрации в уксус вводить диоксид серы в количестве 25-50 мг/дм³. Фильтрацию рекомендуется проводить через титановый фильтр в аэробных условиях при температуре 0 - (+5)^oС или в анаэробных условиях при температуре 20-23^oС. Производство уксуса изобарическим способом может осуществляться как периодическим, так и поточно-доливным способом. Предлагаемое изобретение позволяет получить уксус за более короткий срок с наименьшими энергозатратами, с более высокими органолептическими показателями и выходом готового продукта. 4 з.п. ф-лы.

1. Способ производства плодового уксуса, предусматривающий осветление сброженного сока, доспиртовывание его до содержания спирта менее 9 об. %, приготовление из него питательной среды, подачу ее, чистой культуры уксусно-кислых бактерий и воздуха в окислитель, окисление спирта в присутствии кислорода воздуха, съем уксуса, стабилизацию уксуса, купажирование и пастеризацию, отличающийся тем, что подачу воздуха осуществляют через распределительное устройство одновременно в верхнюю и нижнюю часть окислителя под давлением 25-40 кПа до обеспечения этого давления в окислителе, процесс окисления спирта ведут при температуре 30-32^oС, съем уксуса и подачу питательной среды со стартовой концентрацией по спирту 1,5-2,2 об. % и уксусной кислоты 5,5-7,5% проводят при поддержании давления в окислителе 25-40 кПа, причем при подаче в окислитель используют чистую культуру уксусно-кислых бактерий в количестве 20-25 млн кл. /см³, съем уксуса и подачу питательной среды ведут в нижней части окислителя в процессе подачи в него воздуха, а после пастеризации уксус фильтруют. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стабилизацию уксуса осуществляют оклейкой бентонитом в количестве 20-30 г/дм³. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стабилизацию уксуса проводят внесением сорбиновой кислоты в количестве 100 м/дм³ или юглона в количестве 0,2 мг/дм³. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после фильтрации в уксус вводят диоксид серы в количестве 25-50 мг/дм³. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что фильтрацию проводят через титановый фильтр в аэробных условиях при температуре 0 - (+5)^oС или в анаэробных условиях при температуре 20-23^oC.