Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Биохимические процессы при производстве шампанских виноматериалов





При получении шампанских виноматериалов происходят сложные биохимические и физико-химические превращения. Уже в процессе дробления винограда начинаются интенсивные биохимические реакции. Если в неповрежденных клетках ферментные системы локализованы на отдельные структуры и регуляции ферментов осуществляются путем связи с внутриклеточными органоидами и компонентами, то после раздавливания нарушается структура и направленность ферментных процессов

Технология переработки винограда на шампанские виноматериалы имеет ряд особенностей, от которых во многом зависит его качество. Как известно, производство шампанского началось во Франции и в этой стране эмпирически сложилась технология получения шампанских виноматериалов, которая используется повсеместно.

Процессы брожения виноградного сусла характеризуется многообразными биохимическими превращениями. Именно определение сочетания основных, вторичных и побочных продуктов брожения определяется качественные особенности виноградного вина и его существенные отличия от виноградного сока. При брожении сусла дрожжи потребляют азотистые основания и, размножаясь, ассимилируют большинство аминокислот, выделяя некоторые из них к концу брожения.

Ученые установили, что азотистые вещества в вине изменяется в зависимости от температуры брожения: при 120С в вине образуется высокое их содержание, при 15-200С минимальное, а свыше 200С-вновь повышенное. В процессе брожения потребляется большинство витаминов, при выдержке вина на дрожжах значительное количество витаминов группы В переходит из дрожжей в вино [9].

1.6 Обработка, необходимая для придания стабильности виноматериалу [10]



Стабильность вина связана с определенным равновесием между многочисленными веществами, содержащиеся в нем, и это равновесие достигается в течении довольно продолжительного срока. Однако, в случае изготовления игристого вина периодическим способом время изготовления не продолжительно, кроме того если используются вина урожая данного года, оно еще не достигло стабильности. Это обуславливается необходимостью особой обработки виноматериала.

Для придания виноматериалу стабильности необходимо прибегнуть к следующим процедурам: осветление, деметаллизация, деколорация (не собственно стабилизирующая), фильтрация, пастеризация, охлаждение (после каждой из последних двух процедур применяется фильтрация).

Некоторые из перечисленных выше операций являются факультативными – это операция пастеризации и деколорации. Первая - потому что, она очень трудоемкая и для должного его проведения необходимо дорогостоящее оборудование; она не всегда осуществима на мелких и средних предприятиях. Что касается деколорации, то в случае, если вино достаточно белое, в этой операции нет необходимости.

Осветление занимает важное место среди процедур, проводимых с целью придания стабильности вину; при внесении в вино осветлителя его частицы (примеси), находящиеся в виде взвеси, образуются флоккулы и оседают на дно, тем самым делая вино прозрачным. Обработка ускоряет выделение из вина коллоидных веществ путем добавления в вино в составе осветлителя других коллоидных веществ; при этом происходят физико-химические процессы взаимодействия осветлителя с компонентами вина или явления адсорбции.

Кроме того, для осветления виноматериала применяют бентонит и казеинат калия. Бентонит считается незаменимым при осветлении белых вин, так как, будучи помещенным в вино, он приобретает характеристики отрицательного зараженного коллоида; вследствие этого он сорбирует положительно заряженные частицы, находящиеся в вине в виде взвеси, прежде всего белковые коллоидные вещества. Казеинат калия сорбирует до 50% трехвалентного железа, содержащего в вине.

Бентонит разводится водой за 24 часа до применения и добавляется в вино в соотношении около 80 г/гл в процессе переливки.

Казеинат калия также разводят водой. Дозировка его - от 20 до 70 г/гл; рекомендуется средняя доза 50г/гл, а концентрация казеината калия в воде не должна превышать 10%.

Вино подвергается химическому анализу на предмет содержания металлов: калия, железа, меди, цинка. Если обнаруживается концентрация их в вине, превышающая 40-50мг/л (для калия) и 5мл/л (для железа), необходимо провести операции декальцификации и деметаллизации вина.

В первом случае необходимо прибегнуть к обработке виноградной кислотой, так как щавелевая кислота запрещена к применению в связи с выявленными вредными свойствами, в соотношении 3,75 мг/л на каждый мл/л кальция (соотношения кальция/виноградная кислота 1/3,75).

Соединения, образующееся в результате такой операции, называется «рацемат кальция»; оно наблюдается в форме маленьких кристаллов, плохо растворяющихся и медленно оседающих на дно.

Некоторые не одобряют описанный метод, так как существует вероятность возникновения ядовитого осадка.

В процессе деметаллизации из вина на ряду с железом устраняются так же медь и цинк, при этом используется ферроцианид меди, затем образуется ферроцианид цинка и, наконец, ферроцианид железа.

Ферроцианид калия разводится в горячей воде, в количестве вычисляемом исходя из общего содержания в вине всех металлов, подлежащих выделению, и вводится в вино в процессе переливки.

Также в вино добавляется активный уголь – деколорант, в случае если вино желтоватое – около 50 г/гл, если вино зеленоватое – 25 г/гл, если вино имеет золотистый цвет -100 г/гл.

Переливка продолжается 2-4 часа при массе вина от 50 до 200 центнеров, с помощью наноса пропускной способностью 150ц/ч. Этот период может быть сокращен, если баки снабжены мешатками.

Стоит отметить, что перед проведением такой переливки, осуществляемой с исключением доступа воздуха, необходимо добавить 2-3 г/гл диоксида серы.

 

Патентный поиск

Патентные исследования в рамках темы выпускной квалификационной работы проводились с 1 апреля по 1 мая 2016 г.

Целью патентных исследований является:

- определение уровня и тенденции развития техники по исследуемой в выпускной квалификационной работе теме,

- анализ применяемости прогрессивных решений в выпускной квалификационной работе по сравнению с выявленными в процессе патентного поиска изобретениями.

Патентные исследования проводилось с текущего года на глубину 11 лет (с 2016 по 2006 г.г.).

Для проведения патентных исследований был определен следующий предмет поиска: «Российское шампанское».

2. В результате использования Международной патентной классификации (седьмая редакция, 2000г.) был определен классификационный индеек предмета поиска, который относится к разделу «C» - химия; металлургия; классу C12 Биохимия; Пиво; Алкогольные напитки; вино; уксус; микробиология; подклассу – C12G «Производство вина, или игристого вина»; рубрике: C12G/06.

3. С учетом определенной выше рубрики поиск текущей патентной информации проводился по бюллетеням «Изобретения. Полезные модели» отечественного патентного фонда библиотеки КНИТУ и информационным электронным ресурсам базы данных ФИПС (http://www.fips.ru.) [11].

В процессе поиска за период с 2016 по 2006 годы выявлено 72 патентных документов, касающихся производства полусладкого шампанского, из которых отобрано 10. Перечень отобранных патентных материалов представлен в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 - Перечень отобранных патентных материалов (патенты, свидетельства, заявки)

Индекс МПК (51) № охранных документов (11) Дата поступления заявки (дата приоритета) (22) Страна выдачи патента (19) Патентообладатель (73) (автор) (72) Название изобретения (54)
Продолжение таблицы 2.1      
C12G1/06 06.05.2014 РФ ЗАО "Игристые вина" способ производства вина мускатного игристого белого
C12G1/06 24.07.2014 РФ ФГБУН Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра Российской академии наук Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae для производства шампанского
C12G1/06 20.05.2013 РФ ГНУ ВНИИПБиВП Российской академии сельскохозяйственных наук способ производства игристого вина
C12G1/06 29.10.2012 РФ ФГБУН Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом
C12G1/06 20.11.2011 РФ ЗАО "Игристые вина" способ производства шампанского непрерывным методом
C12G1/06 04.08.2010 РФ Закрытое акционерное общество "ИГРИСТЫЕ ВИНА" способ приготовления экспедиционного ликера
C12G1/06 10.01.2009 РФ     ГНУ ВНИИПБиВП Российской академии сельскохозяйственных наук     способ приготовления резервуарного ликера для производства игристых и шампанских вин
Продолжение таблицы 2.1      
C12G1/06 02.04.2007 РФ Погосян Артак Симони основа для производства алкогольсодержащего напитка, способ приготовления основы, алкогольсодержащий напиток, способ производства алкогольсодержащего напитка
C12G1/06 19.04.2004 РФ ЗАО "Игристые вина" резервуарный способ производства выдержанного шампанского в непрерывном потоке
C12G1/06 10.04.2008 РФ ГНУ ВНИИПБиВП Российской академии сельскохозяйственных наук способ приготовления ликера или сиропа для производства напитков

Таблица 2.2 Количество опубликованных охранных документов по годам (изобретательская активность)

Объект техники и его составные части Страна Количество патентов, опубликованных заявок по годам по годам подачи заявок (исключая патентные аналоги)
2006г. 2007г. 2008г. 2009г. 2010г. 2011г. 2012г. 2013г. 2014г. 2015-2016г.
Российское шампанское РФ - - - -

4. После предварительного ознакомления с сущностью выявленных патентных документов для анализа были отобраны 5, наиболее схожих с предметом поиска. Краткая характеристика отобранных патентных документов приведена ниже.

1) (11) 2550260

(21) 2014118380/10

(22) 06.05.2014

(51) C12G1/06

(72) Агеева Наталья Михайловна (RU),

Аванесьянц Рафаил Вартанович (RU

Кушнерева Елена Викторовна (RU)

Симоненко Егор Николаевич (RU)

Даниелян Армен Юрьевич (RU)

(73) Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Северо-Кавказский зональный научно-исследовательтский институт садоводства и виноградарства" (RU)

(57) Приготавливают купаж виноматериалов, резервуарный ликер, дрожжевую разводку, при этом в реактивированную при 35-37°С в течение 2-4 часов дрожжевую разводку вносят автолизат дрожжей в количестве 5-8% к ее объему. Получают бродильную смесь, вносят в нее автолизат дрожжей в количестве 1,8-3,0% к ее объему и проводят вторичное брожение смеси и обогащение вина биологически активными веществами дрожжей. Автолизат готовят из биомассы этих же дрожжей путем термической обработки при температуре 55-60°С в течение 15-20 часов, самоохлаждения до 37-42°С с последующей ее ферментативной обработкой ферментными препаратами β-глюкозидазного и β-галактуроназного действия или их смесью в соотношении 1:1. Игристое вино фильтруют, вводят экспедиционный ликер, подвергают фильтрации и розливу. Изобретение обеспечивает улучшение качества и органолептических показателей игристого вина за счет исключения образования посторонних тонов редукции, увеличения полноты вкуса, улучшения пенообразующей способности. 1 табл., 6 пр. [12].

2) (11) 2482168

(21)2012108455/10

(22) 07.03.2012

(51) C12G1/06

(72) Оганесянц Лев Арсенович (RU)

Драган Василий Михайлович (RU)

Кушнерева Елена Викторовна (RU)

Рейтблат Бэлла Борисовна (RU)

Дубинчук Людмила Васильевна (RU)

(73) Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)

(57)Готовят резервуарный и экспедиционный ликеры растворением сахарозы и внесением лимонной и молочной кислоты в количестве соответственно 0,3-0,7 г/л и 0,2-0,5 г/л для резервуарного ликера и 1,0-3,0 г/л и 1,0-4,0 г/л для экспедиционного ликера. Резервуарный ликер фильтруют, а в экспедиционный ликер дополнительно вводят препарат, обогащенный компонентами древесины дуба, в количестве 0,03-0,1 г/л, фильтруют и выдерживают в течение от 7 дней до 1 месяца. Бродильную смесь с дополнительно внесенными в купаж кислотами: винная, лимонная и молочная в количестве соответственно 0,5-1,5 г/л, 0,1-0,5 г/л и 0,5-1,5 г/л, подвергают вторичному брожению в течение 17-25 суток непрерывным или периодическим методом. Обрабатывают холодом, фильтруют, вводят экспедиционный ликер, фильтруют и разливают вино. Изобретение позволяет повысить качество готового продукта за счет обеспечения микробиальной стабильности в процессе вторичного брожения и обогащения вина танином, что придает вину тона выдержанного вина, ускорить процесс за счет исключения выдержки резервуарного ликера и сокращения времени выдержки экспедиционного ликера, что снижает трудоемкость процесса и себестоимость готового вина. Дегустационный балл вина повышается на 0,2 балла. 3 пр. [13].

3) (11) 231625

(21) 2006138990/13

(22) 07.11.2006

(51) C12G1/06

(72) Мехузла Николай Аполлонович (RU),

Оганесянц Лев Арсенович (RU),

Алиева Гелана Алиловна (RU),

Чагаева Екатерина Александровна(RU),

Песчанская Виолетта Александровна (RU)

(73)Государственное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности" Российской академии сельскохозяйственных наук (RU)

(57) Изобретение относится к винодельческой и безалкогольной промышленности, а также может найти применение в кондитерской промышленности. Получают предварительно проинвертированную сахарозу в красном и/или белом, и/или розовом сортовом виноматериале, разбавленном водой в соотношении 20-50:50-80. Затем вводят вкусо-ароматическую добавку, в качестве которой используют конденсат, содержащий нативную воду и легколетучие компоненты виноградного сусла или соков из плодов или ягод, полученный конденсированием при температуре от 0 до минус 20°С паров, увлекаемых выделяющимся диоксидом углерода в процессе брожения при накоплении спирта от 1 до 8-9 об.% в сбраживаемой среде, в количестве до 10% от объема. Ликер или сироп хранят и используют при производстве безалкогольных напитков или газированных вин, а также игристых вин. Это позволяет снизить себестоимость готового продукта за счет использования вместо виноматериала смеси его с конденсатом, являющимся отходом производства, повысить качество готового продукта за счет использования натуральной добавки в виде конденсата, а также сократить длительность процесса за счет исключения процессов настаивания и выдержки. 3 з.п. ф-лы [14].

4) (11) 2272829

(21) 2004111566/13

(22) 19.04.2004

(51) C12G1/06

(72) Драган Василий Михайлович (RU),

Тартус Валентина Степановна (RU)

(73)Закрытое акционерное общество "Игристые вина" (RU)

(57) Изобретение может быть использовано в винодельческой промышленности при производстве шампанского. По известной технологии проводят для повышения стабильности обработку ассамбляжей виноматериалов. В купаж вносят резервуарный ликер и дрожжевую разводку до содержания в бродильной смеси 20-22 г/дм3 сахара и 3-5 млн/см3 дрожжевых клеток. Бродильную смесь обескислороживают, фильтруют и подвергают вторичному брожению (резервуарной шампанизации) в батарее, содержащей семь последовательно соединенных акратофоров, непрерывным методом в течение 17-20 дней при температуре не выше 10-12°С, при концентрации дрожжевых клеток до 8 млн/мл, благодаря чему в батарее постоянно находится большое количество активных дрожжевых клеток. Затем шампанизированное вино разделяют на два потока, каждый из которых выдерживают в батарее, состоящей из семи емкостей, в присутствии дрожжевых клеток, в пульсирующем потоке в течение 1,0-1,5 месяцев при температуре 12-15°С. Охлаждение ведут только в акратофоре, где проводят обескислороживание, до температуры 8-10°С и в первых по ходу процесса емкостях для выдержки шампанизированного вина до температуры 12-15°С. Подачу шампанизированного вина в емкости осуществляют через три патрубка, равноудаленных друг от друга и размещенных внутри каждой емкости. Из нижних частей емкостей отбирают часть выдержанного шампанизированного вина вместе с дрожжами и выдерживают экспедиционный ликер на этом вине в течение не менее одного месяца под подушкой диоксида углерода. В выдержанное шампанизированное вино малыми дозами, равными 0,4-0,6 дал/час, вносят экспедиционный ликер в течение всего времени набора партии в процессе фильтрации. Рекомендуется дозировать экспедиционный ликер в зависимости от марки шампанского в количестве, обеспечивающем массовую концентрацию сахаров в готовом продукте, равную 20,0-25,0 г/дм3, или 35,0-45,0 г/дм3, или 55,0-65,0 г/дм3. После чего вино фильтруют, обрабатывают холодом при температуре минус 2 - минус 4°С в течение 1,0-1,5 суток, подвергают выдержке (отдыху) в течение 5 дней при этой же температуре и фильтруют с последующим розливом в бутылки. Предлагаемый способ позволяет повысить органолептические показатели готового продукта на 0,2-0,3 балла, приблизив их к показателям вина, полученного бутылочным способом. 1 з.п. ф-лы [15].

5) (11) 2526493

(21) 2013134908/10

(22) 24.07.2013

(51) C12G1/06

(72) Котенко Светлана Цалистиновна (RU)

Садулаев Магомед Мухтарович (RU),

Пальян Юлия Леонидовна (RU)

Халилова Эсланда Абдурахмановна (RU),

Исламмагомедова Эльвира Ахмедовна (RU),

Аливердиева Динара Алиевна (RU)

(73)Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра Российской академии наук (RU)

(57) Изобретение относится к биотехнологии. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ДЗИВ-12 обладает высокими биохимическими и технологическими свойствами. Депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) под регистрационным номером Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3980 и может быть использован в производстве шампанского. Изобретение позволяет повысить качество и органолептические свойства готового продукта. 2 ил., 3 табл., 2 пр. [16].

5. На основе изучения и анализа отобранных патентных документов, с целью определения уровня и тенденции развития исследуемой темы была построена двухмерная матрица «Технический результат - средство достижения технического результата», представленная в таблице 2.3

Таблица 2.3 - Технический результат — средство достижения технического результата

Средство достижения технического результата Технический результат изобретения
снижение трудоемкости и себестоимости. повышение качества готовой продукции повышение биохимической активности и органолептических свойств шампанского
путем введения автолизата дрожжей     Патент № 2550260 10.05.2015 способ производства игристых вин
путем растворения сахарозы в купаже или ассамбляже виноматериалов при тщательном перемешивании и фильтрации Патент № 2482168 20.05.2013 способ производства игристого вина    
Продолжение таблицы 2.3    
введение вкусо-ароматической добавки Патент № 2321625 10.08.2008 способ приготовления ликера или сиропа для производства напитков    
введение в купаж дрожжевой разводки и резервуарного ликера с получением бродильной смеси     Патент № 2272829 27.03.2006г. резервуарный способ производства выдержанного шампанского в непрерывном потоке
создание стабильного штамма дрожжей     Патент РФ № 2526493 20.08.2014 штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae для производства шампанского  

Обобщенные выводы по результатам проведенных патентных исследований представлены ниже в заключении.

Заключение

Проделанное исследование патентной документации выявило:

1. Все перечисленные в таблице 2.1 в патентных документах изобретения направлены на снижение трудоемкости и себестоимости, повышение качества готовой продукции, повышение биохимической активности и органолептических свойств шампанского.

При этом, как видно из содержания таблицы, лидером изобретательской активности в исследуемой области является ЗАО «Игристые вина», на которое приходится 5 патентов. Далее ГНУ ВНИИПБиВП Российской академии сельскохозяйственных наук. Меньше всего количество изобретений запатентовано ФГБУН Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук и ФГБУН Прикаспийский институт биологических ресурсов Дагестанского научного центра Российской академии наук. Последним опубликованным изобретением на данный момент является изобретение ЗАО "Игристые вина" за май 2014 года по патенту № 2550260.

2. Динамика патентования изобретений по исследуемой теме, как это следует из анализа таблицы 2.2., неравномерна по годам. Пик изобретательской активности приходится на 2010 год (3 патента).

3. Из анализа таблицы 2.3 следует, что:

1) Уровень развития техники по исследуемой теме характеризуется:

- повышением биохимической активности и органолептических свойств шампанского, путем введения автолизата дрожжей (Патент №2550260)и введение в купаж дрожжевой разводки и резервуарного ликера с получением бродильной смеси (Патент № 2526493).

- снижением трудоемкости и себестоимости, путем растворения сахарозы в купаже или ассамбляже виноматериалов при тщательном перемешивании и фильтрации (Патент: № 2482168) и введение вкусо-ароматической добавки (Патент № 2321625).

- повышением качества готовой продукции за счет создание стабильного штамма дрожжей (Патент № 2526493).

2) Тенденция совершенствования техники по исследуемой теме – снижение трудоемкости и себестоимости (2 патента: 2482168 и 2321625) и повышение биохимической активности и органолептичнских свойст шампанского (2 патента: 2550260 и 2272829).

4. Анализ патентных документов позволил принять решение о целесообразности использования при выполнении выпускной квалификационной работы производства шампанского, описанного в патенте на № 2526493. В нем, как и в выпускной квалификационной работе, рассматриваются пути создание стабильного штамма дрожжей, обладающего высокой бродильной активностью, способного сохранять биохимические и технологические свойства в результате селекции при длительном пассажировании на твердых и жидких средах.

Выявленная общность является доказательством наличия прогрессивных решений в выпускной квалификационной работе по сравнению с выявленными в процессе патентного поиска изобретениями по исследуемой теме.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.