СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ВИНА Российский патент 2009 года по МПК C12H1/16 C12H1/02 

Изобретение относится к винодельческой промышленности и в частности к способам стабилизации вина против коллоидных белково-фенольных помутнений.

Известен способ стабилизации вина против коллоидных белково-фенольных помутнений, предусматривающий обработку бентонитом, диоксидом кремния, полиамидными смолами, желатином, рыбным клеем в сочетании с нагреванием до 70°С и охлаждением до температуры, близкой к точке замерзания [1].

Недостатками указанного способа стабилизации являются необходимость введения в продукт посторонних химических реагентов, низкая производительность и недостаточная эффективность вследствие неравномерности распределения осветляющих и стабилизирующих материалов, замедленного и неполного взаимодействия введенных материалов с коллоидами вина, длительности процессов флокуляции и осаждения агрегатированных частиц. Продолжительность обработки вин данным способом до 13 суток.

Известен способ стабилизации вина [2] путем электродиализа его через ионоселективные мембраны против раствора электролита в электродиализаторе с электродами, который предусматривает подачу исходного вина в камеры деионизации электродиализатора для деминерализации при плотности тока 60-80 А/м² в течение 8-10 мин. В камерах концентрирования в качестве электролита используют растворы хелатообразующих соединений.

После деминерализации вино подвергают дополнительной обработке в камерах концентрирования другого электродиализатора. Причем электролит из камер первого электродиализатора подают в камеры деионизации второго электродиализатора. Дополнительную обработку проводят при той же плотности тока в течение 3-5 мин. В результате дополнительной обработки при изменении полярности электродов в вино переходят катионы нетяжелых металлов и анионы кислот.

Недостатками данного способа являются многоступенчатость, необходимость использования дорогостоящих комплексонов - хелатообразующих соединений сложного состава (этилендиаминтетрауксусной кислоты, диэтилентриаминпентауксусной кислоты, оксиэтилэтиленаминтриуксусной кислоты, этилендиаминдиоксифенилдиуксусной кислоты, n-крезолметилениминодиуксусной кислоты, оксиэтилидендифосфоновой кислоты, этилендиаминдиизопропилфосфоновой кислоты и т.д.). Кроме того, с помощью указанного способа из вина селективно удаляются только ионы тяжелых металлов, а содержание белковых и фенольных соединений остается неизменным, что делает невозможным его применение для стабилизации вин, склонных к фенольным белково-фенольным помутнениям.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ биологической стабилизации напитков [3], предусматривающий их электродиализную обработку через ионселективные мембраны при удельной производительности 8-12 л/м²·час с использованием в качестве раствора электролита в камерах концентрирования раствора органической кислоты, преобладающей среди титруемых кислот, обрабатываемого напитка, при рН 2,0-2,2.

Недостатком данного способа является то, что при электродиализной обработке вина с использованием в качестве электролита в камерах концентрирования раствора органической кислоты происходит чрезмерная деминерализация вина за счет удаления из вина до 90% ионов калия, что отрицательно отражается на органолептических показателях вина.

Техническим результатом изобретения является предотвращение коллоидных белково-фенольных помутнений вина, снижение затрат на его обработку в 2,5-3 раза и повышение его органолептических свойств.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе стабилизации вина, предусматривающем электродиализ его через ионоселективные мембраны против раствора электролита в электродиализаторе с электродами, в качестве электролита используют раствор битартрата калия концентрацией 4,5-5%.

При электродиализной обработке под действием постоянного электрического поля высокомолекулярные конденсированные фенольные соединения, имеющие отрицательный заряд, перемещаются к аноду и анионоселективной мембране, а положительно заряженные белковые соединения вина - к катоду и катионоселективной мембране. Достигнув мембраны, указанные вещества будут задерживаться поверхностным слоем ионита, так как средние эффективные размеры белков и полифенолов превышают более чем в 10 раз средние диаметры микропор мембран в набухшем состоянии. Через мембраны из вина могут переходить в промежуточный раствор электролита ионы тяжелых металлов, которые также способствуют образованию коллоидных помутнений.

Чрезмерное удаление ионов калия и винной кислоты, которые во многом определяют вкусовые и другие органолептические характеристики вина, будет сдерживаться, благодаря тому, что в качестве электролита в камеры концентрирования электродиализатора подают раствор битартрата калия, содержащий в 10 раз больше ионов калия и винной кислоты, чем в обрабатываемом вине. Учитывая, что движущей силой процесса электродиализа наряду с градиентом электрического потенциала является также и градиент концентраций в камерах деионизации и концентрирования электродиализатора, содержание в вине ионов, которые находятся в промывочной жидкости в избытке, уменьшается в меньшей степени и даже может возрастать.

Способ реализуется следующим образом.

Отфильтрованное вино подают в рабочие камеры электродиализного аппарата, ограниченные чередующимися анионо- и катионоселективными мембранами типа МА-40 и МК-40. В промежуточные камеры подают раствор битартрата калия концентрацией 4,5-5%.

После включения электродиализного аппарата плотность тока доводят до 60-80 А/м². Обработку вина осуществляют в течение 7-8 мин. В результате при электродиализе вина при указанных режимах из него избирательно удаляется необходимое для предотвращения коллоидных помутнений количество белковых и фенольных веществ.

Режимы работы электродиализного аппарата выбирают исходя из начальных показателей химического состава напитка и требуемой глубины обработки.

Пример 1. Подвергают электродиализной обработке белое крепкое вино, нестойкое к коллоидным белково-фенольным помутнениям. Обработку проводят в аппарате с чередующимися ионоселективными мембранами МА-40 и МК-40 при плотности тока 60 А/м² в течение 7 мин. В качестве электролита в камерах концентрирования используют 4,5%-ный раствор битартрата калия.

В вине после обработки содержание общего азота уменьшается на 49,2%, белкового азота - на 48,7%, фенольных веществ - на 35,7%, ионов железа - на 63,1%. Содержание остальных компонентов в вине изменилось незначительно. Вино выдерживает испытания на склонность к коллоидным белково-фенольным помутнениям. Дегустационная оценка вина повысилась на 0,2 балла.

Пример 2. Подвергают электродиализной обработке нестойкое к коллоидным помутнениям белое крепкое вино с тем же составом, что и в примере 1. Обработку проводят в аппарате аналогично, только при плотности тока 80 А/м² в течение 8 мин. В качестве электролита в камерах концентрирования используют 5%-ный раствор битартрата калия.

В вине после обработки содержание общего азота уменьшается на 52%, белкового азота - на 53,7%, фенольных веществ - на 42,8%, ионов железа - на 65,5%. Содержание остальных компонентов в вине изменилось незначительно. Вино выдерживает испытания на склонность к коллоидным белково-фенольным помутнениям. Дегустационная оценка вина повысилась на 0,3 балла.

Пример 3. Подвергают электродиализной обработке нестойкое к коллоидным помутнениям белое крепкое вино с тем же составом, что и в примере 1. Обработку проводят в аппарате аналогично, только при плотности тока 90 А/м² в течение 9 мин. В качестве электролита в камерах концентрирования используют 5,5%-ный раствор битартрата калия.

В вине после обработки содержание общего азота уменьшается на 55%, белкового азота - на 56,2%, фенольных веществ - на 57,1%, ионов железа - на 67,2%. Содержание остальных компонентов в вине изменилось незначительно. Вино выдерживает испытания на склонность к коллоидным белково-фенольным помутнениям. Дегустационная оценка вина повысилась на 0,2 балла.

Пример 4. Подвергают электродиализной обработке нестойкое к коллоидным помутнениям белое крепкое вино с тем же составом, что и в примере 1. Обработку проводят в аппарате аналогично, только при плотности тока 50 А/м² в течение 6 мин. В качестве электролита в камерах концентрирования используют 4%-ный раствор битартрата калия.

В вине после обработки содержание общего азота уменьшается на 17,9%, белкового азота - на 16,5%, фенольных веществ - на 21,4%, ионов железа - на 50%, калия - на 51,9%. Титруемая кислотность вина уменьшилась до 5,2 г/дм³. Содержание остальных компонентов в вине изменилось незначительно. Вино выдерживает испытания на склонность к коллоидным белково-фенольным помутнениям. Дегустационная оценка вина понизилась на 0,3 балла. Вино теряет гармоничность, становится плоским на вкус.

Физико-химические показатели белого крепкого вина до и после электродиализной обработки при различных условиях приведены в таблице.

Таким образом, электродиализная обработка вина, склонного к коллоидным помутнениям из-за повышенного содержания белковых и фенольных соединений, с использованием в качестве электролита в камерах концентрирования электродиализатора 4,5-5%-ного раствора битартрата калия позволяет обеспечить стабилизацию и стойкость вина против указанных помутнений, повысить органолептические свойства и дегустационную оценку на 0,2-0,3, снизить затраты на обработку в 2,5-3 раза

Литература

1. Кишковский З.Н., Мержаниан А.А. Технология вина. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.265-269.

2. Кишковский З.Н., Исламов М.Н., Гаврилюк B.C. Способ стабилизации вина. SU 1237703 А, кл. С12Н 1/10, опубл. 15.06.1986, БИ №22.

3. Кишковский З.Н., Исламов М.Н., Банков В.А. Способ биологической стабилизации напитков. SU 1465451 А1, кл. С12Н 1/02, опубл. 15.03.1989, БИ №10.

Показатели Исходное вино Вино после обработки по предлагаемому способу по а.с. по а.с. 1237703 1465451 Плотность тока, А/м² - 60 80 90 50 80 80 Продолжительность обработки, мин - 7 8 9 6 15 22 Удельная производительность, л/м²·ч   39 35 30 45 18 12 Раствор электролита - 4,5%-ный раствор БТК 5%-ный раствор БТК 5,5%-ный
раствор БТК 4%-ный раствор БТК раствор комплексо-нов 5%-ный раствор винной кислоты Содержание в вине:               - сахара, г/100 см³ 5,2 5,2 5,2 5,2 5,2 5,2 5,2 - спирт, об.% 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 17,5 7,5 - калий, мг/дм³ 720 702 694 695 346 235 71 - титруемые кислоты, г/дм³ 6,6 6,4 6,4 6,3 5,2 4,8 6,4 - летучие кислоты, г/дм³ 1,1 0,9 0,9 0,8 0,9 0,8 0,8 - железо, мг/дм³ 12,2 4,5 4,2 4,0 6,1 3,8 4,3 - общий азот, мг/дм³ 485 246 233 218 398 425 235 - белковый азот, мг/дм³ 121 62 56 53 101 116 58 - фенольные вещества, г/дм³ 1,4 0,9 0,8 0,6 1,1 1,3 0,8 Стойкость к коллоидным белково-фенольным помутнениям нет да да да нет нет да Органолептическая оценка по 10-балльной шкале 7,4 7,6 7,7 7,6 7,1 6,9 7,1 Затраты на обработку, руб/дал - 0,80 0,84 0,90 0,75 2,35 1,25

Вино подвергают электродиализу, пропуская его через рабочие камеры электродиализатора с электродами. Рабочие камеры ограничены чередующимися анионо- и катионоселективными мембранами типа МА-40 и МК-40. Электродиализ проводят при плотности тока 60-80 А/м² в течение 7-8 мин. В качестве электролита в камерах концентрирования используют раствор битартрата калия концентрацией 4,5-5%. Это позволяет предотвратить коллоидные белково-фенольные помутнения вина, снизить затраты на обработку в 2,5-3 раза и повысить его органолептические свойства. 1 табл.

Способ стабилизации вина против коллоидных белково-фенольных помутнений путем электродиализа его через ионоселективные мембраны против раствора электролита в электродиализаторе с электродами, отличающийся тем, что в качестве электролита используют раствор битартрата калия концентрацией 4,5-5%.