Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДУБОВОЙ КЛЕПКИ, ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ПРИ СОЗРЕВАНИИ КОНЬЯЧНЫХ И ИМ ПОДОБНЫХ СПИРТОВ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству крепких напитков, и может быть использовано в технологии коньячных и им подобных спиртов, а также другой продукции, при изготовлении которой используется древесина дуба, подвергнувшаяся различным видам воздействия с целью ее специальной подготовки к контакту со спиртосодержащей жидкостью.

Известен способ обработки древесины, используемой для выдержки коньячных спиртов, в котором для ускорения образования в древесине дуба веществ, способствующих созреванию коньячного спирта, предусматривается предварительная обработка клепки аммиаком с последующим окислением компонентов молекулярным кислородом из баллона (Скурихин И.М., Иразиханов А.Б. Обработка древесины дуба для резервуарной выдержки коньячных спиртов, «Виноделие и виноградарство СССР», 1986, №1, с.48-50).

Недостатками данного способа являются использование значительных доз аммиака, который оказывает отрицательное воздействие на слизистые оболочки организма человека, сложность и высокие затраты по себестоимости всего процесса аммиачно-кислородной обработки в целом, кроме того, возникают условия повышенной опасности при работе под давлением.

Известен также способ обработки древесины, используемой для выдержки коньячных спиртов, предусматривающий предварительную обработку древесины при температуре 30-40°С эмульсией микроорганизмов - дрожжей, плесеней, в том числе пеннициллиума - приготовленной на растворе, содержащем соли и активаторы (в том числе гетероауксин) (Скурихин И.М. Химия коньяка и бренди. - М.: ДеЛи принт, 2005. - с.233).

Недостатками данного способа являются сложность процесса обработки клепки эмульсией микроорганизмов в предлагаемых условиях, а также образование значительного количества микотоксинов, образующихся в результате колонизации дубовой клепки. Наличие микотоксинов приводит к усложнению процесса обработки (повышенные требования к обеспечению безопасных условий труда, увеличение длительности процесса и трудозатрат).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ предварительной обработки древесины дуба, используемой для созревания коньячных спиртов, при котором дубовую клепку двукратно замачивают в холодной (температура 16°С) воде в течение 72-96 часов, затем проводят 20-30-минутную обработку острым паром, последовательно ополаскивают горячей (температура 80°С) и холодной (температура 16°С) водой и высушивают до влажности 60% в хорошо проветриваемом помещении при 45°С (Сборник основных правил, технологических инструкций и нормативных материалов по производству винодельческой продукции, М.: Пищепромиздат, 1998, с.195).

Недостатком данного способа является значительная длительность процесса подготовки клепки, предусматривающая обязательную выдержку ее в штабеле под навесом не менее 2 лет; кроме того, режимы последующей обработки клепки не позволяют активизировать процессы этанолиза лигнина до простых соединений, вследствие чего такие компоненты как ароматические альдегиды, играющие важную роль в сложении типических свойств коньячной продукции, появляются в коньячном спирте на 4-8 месяце выдержки и последующее их накопление происходит в течение длительного времени.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является улучшение качества, в том числе органолептических показателей готового продукта за счет обеспечения оптимальных условий проведения процесса экстракции компонентов древесины дуба и деполимеризации лигнина, в результате чего достигается ускорение процесса созревания коньячного спирта, сокращение периода экстрагирования компонентов древесины дуба, их трансформации до ароматических альдегидов и дубильных веществ и накопления в выдерживаемом коньячном спирте в оптимальных концентрациях.

Технический результат достигается за счет того, что в способе обработки дубовой клепки, используемой при созревании коньячных и им подобных спиртов, предусматривающем двукратное замачивание клепки в холодной воде, обработку острым паром и ополаскивание, после ополаскивания проводят ферментативную обработку клепки в течение 3-4 суток с помощью водной суспензии комплексного ферментного препарата, обладающего целлюлолитической, β-полигалактуроназной и β-гликозидазной активностью с суммарной активностью 6000-6200 ед/см³ с дозировкой препарата из расчета 0,75-1,0 г на 1 кг дубовой клепки, а последующую сушку ферментированной дубовой клепки проводят при температуре 125-150°С в течение 18-24 часа.

Поставленная задача решается за счет того, что при обработке дубовой клепки комплексными ферментными препаратами, обладающими целлюлолитической, β-полигалактуроназной и β-гликозидазной активностью, происходит ускорение процесса старения древесины дуба в результате разрушения водородных, фенил-гликозидных и простых эфирных связей между лигнином и гемицеллюлозами, а также вследствие гидролитического расщепления клетчатки. Предлагаемый комплексный ферментный препарат представляет собой смоделированный объект, полученный путем смешивания в разных соотношениях промышленных ферментных препаратов, обладающих целлюлолитической, β-полигалактуроназной и β-гликозидазной активностью, при этом не имеет существенного значения какие именно марки ферментных препаратов, их количество и соотношения будут использованы, принципиальным является достижение суммарной активности в диапазоне 6000-6200 ед/см³ с выраженными целлюлолитической, β-полигалактуроназной и β-гликозидазной активностями. Требуемые свойства используемого комплексного ферментного препарата могут быть достигнуты при смешивании разных промышленных ферментных препаратов или отдельных ферментов, например, при смешивании промышленных ферментных препаратов УЛЬТРАЗИМ и НОВОФЕРМ 12 в соотношении 2:0,5-2:1 (Технологические правила виноделия. В 2 т. / Под ред. Г.Г.Валуйко и В.А.Загоруйко. - Симферополь: Таврида, 2006. Т1: Общие положения. Тихие вина. - с.232), а также при использовании любых других препаратов, обладающих целлюлолитической, β-полигалактуроназной и β-гликозидазной активностями с суммарной активностью 6000-6200 ед/см³. В результате обработки клепки комплексным ферментным препаратом изменяются механические и химические свойства древесины: повышается ее пористость, увеличивается проницаемость клеточной стенки волокон древесины, что обеспечивает более полное извлечение лигнина, дубильных веществ и ароматических альдегидов спиртом в процессе выдержки. При этом сам лигнин является устойчивым к действию ферментов. Последующая сушка древесины направлена на активизацию процессов гидролитического разложения углеводов, древесины и деполимеризации лигнина с образованием низкомолекулярных фрагментов, способных растворяться в спиртовых растворах. Сушка дубовой клепки осуществляется при температуре 125-150°С до приобретения ею коричневой окраски. Это обусловлено тем, что при таком интервале температур, согласно литературным источникам (З.Н.Кишковский, Н.Н.Коновалова Использование обработанной ультразвуком и теплом древесины дуба при созревании коньячных спиртов // Виноделие и виноградарство, - 2004, №3, с.12-14), извлекаемый из древесины лигнин распадается с образованием ванилина и сирингина, кроме того, достигается абсолютная инактивация применяемых ферментов.

Таким образом, ферментативная обработка древесины дуба с последующей сушкой клепки способствуют активации гидролитических процессов в клепке, в результате чего ускоряются процессы экстракции и гидролитического расщепления компонентов древесины дуба, в результате чего в спирте накапливаются оптимальные концентрации дубильных веществ и ароматических альдегидов, играющих определяющую роль в сложении типических органолептических свойств коньячных и им подобных спиртов. Данные, подтверждающие ускорение процесса созревания за счет накопления оптимальных концентраций ароматических альдегидов и дубильных веществ, представлены в Таблице 1 в сравнении с контролем и прототипом.

Преимущества:

- ускорение перехода лигнина в раствор и его последующей деполимеризации с образованием простых ароматических соединений (ванилина, кониферилового, синапового и сиреневого альдегидов), что способствует повышению органолептических показателей конечного продукта;

- отсутствие необходимости применения дорогостоящих конструкций, используемых для колонизации дубовой древесины, и сокращение энергозатрат;

- отсутствие необходимости использования химических реактивов;

- отсутствие выделений микотоксинов, образующихся в результате жизнедеятельности микроорганизмов, то есть улучшение условий труда.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1 (прототип). Древесину дуба двукратно замачивают в холодной (температура 16°С) воде в течение 72 часов, затем проводят 20-минутную обработку острым паром, последовательно ополаскивают холодной (температура 16°С) и горячей (температура 80°С) водой и высушивают до влажности 60% в хорошо проветриваемом помещении при 45°С (Сборник основных правил, технологических инструкций и нормативных материалов по производству винодельческой продукции. - М.: Пищепромиздат, 1998, с.195).

Пример 2 (контроль №1). Аналогично примеру 1, только клепку дополнительно подвергают выдержке с эмульсией микроорганизмов, содержащей дрожжи, плесени и пеннициллиум, при температуре 35°С.

Пример 3. Аналогично примеру 1 только клепку дополнительно обрабатывают водной суспензией комплексного ферментного препарата (КФП), обладающего целлюлолитической, β-полигалактуроназной и β-гликозидазной активностью с суммарной активностью 6000 ед/см³, из расчета 0,75 г препарата на 1 кг дубовой клепки в течение 2 суток и сушат при температуре 125°С до приобретения ею коричневой окраски.

Пример 4. Аналогично примеру 3, только обработку КФП проводят в течение 3 суток.

Пример 5. Аналогично примеру 3, только обработку КФП проводят в течение 4 суток.

Пример 6. Аналогично примеру 3, только обработку КФП проводят в течение 5 суток.

Пример 7. Аналогично примеру 3, только обработку КФП проводят из расчета 1,0 г препарата на 1 кг дубовой клепки.

Пример 8. Аналогично примеру 7, только обработку КФП проводят в течение 3 суток.

Пример 9. Аналогично примеру 7, только обработку КФП проводят в течение 4 суток.

Пример 10. Аналогично примеру 7, только обработку КФП проводят в течение 5 суток.

Пример 11. Аналогично примеру 3, только клепку обрабатывают водной суспензией комплексного ферментного препарата (КФП), обладающего целлюлолитической, β-полигалактуроназной и β-гликозидазной активностью с суммарной активностью 6200 ед/см³ в течение 3 суток.

Пример 12. Аналогично примеру 11, только обработку КФП проводят в течение 4 суток.

Пример 13. Аналогично примеру 11, только обработку КФП проводят из расчета 1,0 г препарата на 1 кг дубовой клепки.

Пример 14. Аналогично примеру 13, только обработку КФП проводят в течение 4 суток.

Обработанную дубовую клепку (Примеры 1-14) помещали в 65%-ный коньячный спирт с pH 4,0 из расчета удельной поверхности 150 см²/дм³ и выдерживали в течение 6 месяцев при температуре 22-25°С.

По истечении 6-месячной выдержки полученные образцы были подвергнуты химическому и органолептическому анализу. В качестве критериев оценки качества процесса массообмена были выбраны концентрация ароматических альдегидов (ванилина, кониферилового, сиреневого, синапового), массовая концентрация дубильных веществ, а также органолептическая оценка полученных образцов по 10-балльной системе. Данные исследований представлены в таблице.

Таким образом, результаты исследований, представленные в таблице, свидетельствуют о том, что оптимальным является режим обработки дубовой клепки, предусматривающий двукратное замачивание клепки в холодной воде, обработку острым паром, ополаскивание, последующую ферментативную обработку клепки в течение 3-4 суток с помощью водной суспензии комплексного ферментного препарата, обладающего целлюлолитической, β-полигалактуроназной и β-гликозидазной активностью с суммарной активностью 6000-6200 ед/см³ с дозировкой препарата из расчета 0,75-1,0 г на 1 кг дубовой клепки и сушку ферментированной дубовой клепки при температуре 125-150°С в течение 18-24 часа до появления коричневой окраски.

В результате такой обработки клепки при последующей ее выдержке в контакте со спиртосодержащей жидкостью создаются условия получения высококачественных выдержанных коньячных и им подобных спиртов, обладающих сбалансированным составом экстрактивных веществ. Кроме того, при указанных параметрах обработки длительный процесс этанолиза лигнина значительно интенсифицируется, соответственно образование и накопление ароматических альдегидов происходит намного быстрее. Увеличение концентрации КФП или продолжительности процесса обработки нерационально, так как, согласно результатам органолептической оценки, сверхсильная интенсификация процесса этанолиза, способствующая значительному увеличению концентрации ароматических альдегидов и дубильных веществ, не способствует улучшению качества: в образцах данной группы были отмечены во вкусе излишняя танинность, некоторая слащавость, кроме того, они плохо осветлялись и приобретали легкий буроватый оттенок.