Патент на изобретение №2373272

(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ВИНА

(57) Реферат:

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.

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

Формула изобретения

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%.