способ осветления вин, соков и подобных материалов

Формула изобретения

1. Способ осветления вин, соков и подобных материалов путем внесения в обрабатываемый продукт местного природного бентонита, отличающийся тем, что в качестве обрабатываемого продукта используют вина, соки и подобные материалы, произведенные на Таманском полуострове, а в качестве местного природного бентонита - бентонит Таманского полуострова, имеющий соотношение двуокиси кремния к окисям щелочноземельных металлов в пределах от 8,5:1 до 15:1.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют активированный местный природный бентонит Таманского полуострова.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что используют местный природный бентонит Таманского полуострова, который активируют путем воздействия на него температурой 600 - 1000^oC, охлаждения до температуры 105 - 110^oC и кислотной обработкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится преимущественно к области виноделия и касается этапа осветления вин, соков и подобных материалов.

Известен, например, способ осветления десертных вин Ставропольского края, таких как Мускат Прасковейский, заключающийся в том, что вино обрабатывают бентонитом при температуре 75-80^oС в течение 1 минуты и осадок отделяют (Т.А.Маслова и др. "О стабилизации десертных вин Ставропольского края" в кн. "Вопросы технологии и химии виноделия" - материалы научно-технической конференции, выпуск 1, Краснодар, Краснодарская лаборатория винодельческой промышленности, 1968 г, стр. 15-22)/

Исходные характеристики использованного бентонита и его происхождение не указываются, хотя бентонитовые глины разных месторождений довольно существенно отличаются по химическому составу и проявляют неодинаковую эффективность при использовании. Кроме повышения прозрачности осветляемых материалов при использовании бентонитов, последние могут оказывать влияние и на органолептические характеристики конечного продукта, изменяя, в частности, соотношение в нем катионов металлов.

Известен также способ осветления вин, приготовленных из сортов винограда, произрастающего на Северном Кавказе, заключающийся в их обработке бентонитами Таманского полуострова. (Р.Г. Смирнова и др. " Бентонитовые глины Краснодарского края и их использование в виноделии" см. пред. ссылку стр. 7-14)

Близким к предложенному может быть признан способ осветления молдавских вин с использованием бентонитов местного происхождения (Г.А.Крекис и др. "Применение малонабухающих бентонитов для осветления виноматериалов". Известия вузов "Пищевые технологии", N 4, 1982 г, стр. 37-40).

Наиболее близким к предложенному является способ обработки вин, соков и подобных материалов путем внесения в обрабатываемый продукт местного природного бентонита. (В. Ф.Ткачук "Использование местных бентонитов для осветления виноматериалов" "Виноделие и виноградарство СССР" N 8, 1975 г, стр. 22-23).

Основным недостатком известных способов является то, что подходящий для осветления того или иного винта бентонит находят методом подбора.

Однако в ряде случаев оказывается, что осветление вина или подобного продукта с помощью бентонитов бывает неэффективным или малоэффективным, а иногда подобная обработка ухудшает органолептические характеристики осветляемого материала.

Технический результат изобретения - повышение качества осветляемых бентонитами вин, соков и подобных материалов Таманского полуострова за счет возможности более точного подбора наиболее подходящего сорта бентонитовой глины, а также повышение осветляющей активности природных бентонитов.

Для этого в качестве местного природного бентонита используют бентонит Таманского полуострова, имеющий соотношение двуокиси кремния к окисям щелочноземельных металлов в пределах от 8,5 : 1 до 15 :1.

При этом, местный природный бентонит может быть использован активированным, а активацию осуществляют путем воздействия на него температурой 600-1000^oC, охлаждения до температуры 105-110^oC и кислотной обработки.

Заявителем было сделано предположение, что использование бентонитов местного происхождения в наибольшей степени способствует сохранению у готового продукта специфических органолептических характеристик, присущих местным сортам винограда, плодов и ягод, поскольку в этом случае конкретное соотношение элементов, например, в виноградном соке может быть наиболее близким к соотношению этих элементов у бентонитовой глины местного происхождения, чем у привозных бентонитов.

Проверка высказанного предположения показала, что действительно использование местных бентонитов Таманского полуострова для осветления производимых на Тамани вин и соков оказалась в целом более эффективным, чем использование бентонитов, полученных из месторождений других регионов, что находит подтверждение в результатах, представленных в табл. 1.

Видно, что эффективность осветления и качество получаемых Таманских вин были выше при использовании бентонитов Таманского полуострова.

С одной стороны, применение бентонитов Таманского полуострова для осветления вин Краснодарского края не дало наиболее высоких результатов, с другой стороны, применение привозных бентонитов для осветления Таманских вин не было оптимальным.

Вместе с тем, бентониты Таманского полуострова неоднородны и различаются по химическому составу, что видно из табл. 2.

В дальнейшем заявителем было установлено, что наибольшей осветляющей способностью обладают те бентониты Таманского полуострова, у которых соотношение SiO₂:Me_щ.з. составляет не менее 8,5:1. При этом, что особенно важно, использование таких бентонитов приводило к более выраженному положительному влиянию на органолептические характеристики получаемого вина, о чем, в частности, свидетельствуют данные табл. 3.

Можно заключить, что при использовании бентонитов Таманского полуострова для осветления таманских вин разных сортов достигается более высокий результат, чем при использовании привозных бентонитов, и при этом наиболее приемлемы бентониты Таманского полуострова, соотношение у которых SiO₂ : Me_щ.з. составляет не менее 8,5:1.

Таким образом, первая цель изобретения - повышение качества осветляемого продукта - была достигнута в результате использования для осветления таманских вин бентонитов Таманского полуострова, особенно тех, у которых соотношение SiO₂:Me_щ.з. составляет не менее 8,5:1.

В дальнейшем, заявителем было установлено, что осветляющая способность бентонитов Таманского полуострова может быть усилена в результате их активации. Была получена активированная форма этих бентонитов.

Ранее было известно, что природные материалы могут быть активированы обработкой кислотой или щелочью (Н. Г.Таран "Адсорбенты и иониты в пищевой промышленности" М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983, с. 248) [3].

Наиболее близкий к предложенному активированный бентонит представляет собой продукт обработки природного бентонита Таманского полуострова нагреванием в течение 2 часов при температуре 200^oC с последующей обработкой содой [3].

Однако заявителем было показано, что используемые методы активации бентонитов не являются оптимальными для бентонитов Таманского полуострова.

Заявитель обнаружил, что оптимальный режим активации бентонитов Таманского полуострова состоит в нагревании природного бентонита до температуры 600-1000^oC, последующем естественном охлаждении до температуры 105-110^oC, добавлении нелетучей кислоты до конечной концентрации 3-5%, но не выше 5%, дальнейшем естественном охлаждении до комнатной температуры и нейтрализации.

Режим обработки природных бентонитов Таманского полуострова приводит к сжиганию органических примесей, не обладающих сорбционным эффектом и не вносящих тем самым вклада в осветляющую активность, к переводу в активное состояние ионов титана, марганца, фосфора, присутствующих в минерале в виде комплексов с органическими соединениями, к увеличению эффективной поверхности минерала.

Оптимальность избранных режимов обработки бентонитов подтверждается данными, приводимыми в табл. 4.

Анализ представленных данных показывает, что термическое воздействие на природные бентониты температуры 600-1000^oC и дальнейшее кислотное воздействие при температуре 105-110^oC обеспечивают достижение оптимального результата. При уменьшении температуры воздействия снижается эффективная удельная поверхность бентонита, а повышение температуры воздействия выше 1000^oC приводит к уменьшению пористости и удельной поверхности по причине спекания частиц. Кислотное воздействие при температуре, превышающей 110^oC, не обеспечивает оптимального улучшения физико-химических свойств минерала, а снижение температуры кислотного воздействия ниже 105^oС приводит к уменьшению пористости и удельной поверхности.

Время, необходимое для естественного охлаждения бентонита от 600-1000^oC до 105-110^oC обычно составляет 3-8 часов, а для охлаждения бентонита от 105-110^oC до комнатной температуры требуется обычно 2-4 часа.

Природа кислоты, используемой для обработки, не оказывает решающего влияния и в равной мере были использованы серная, азотная, винная, лимонная кислоты или их смеси. Конечная концентрация кислоты не должна превышать 5%, т. к. превышение указанной величины приводит к нарушению в структуре бентонитов, приводящему к снижению сорбционных свойств.

Нейтрализацию кислоты во всех случаях проводили до значения pH 6,7 - 7,0.

Рентгеноструктурный анализ полученных активированных бентонитов показал наличие монтмориллонита и отсутствие кварцево-слюдистошпатовых примесей, которые присутствуют в исходных бентонитах Тамани. Обнаружены пики, отсутствовавшие в природных бентонитах.

Использование активированных описанным способом бентонитов показало не только их высокую эффективность при осветлении местных вин Таманского полуострова и соков, приготовленных из плодов и ягод, произрастающих на Тамани, но и пригодность таких бентонитов для осветления и других, не местных продуктов ввиду высокой осветляющей способности активированных бентонитов.

Сведения об эффективности использования активированных бентонитов Таманского полуострова представлены в табл. 5.

Из представленных результатов вытекает, что в одних случаях активация бентонитов приводит к повышению их эффективности, а в других случаях эта активация заметно не сказывается на эффективности обработки. Тем не менее, во всех случаях процесс осветления вина достигается, а качество получаемого вина повышается, причем в большей степени при обработке местных вин Таманского полуострова.

Таким образом, вторая цель изобретения - повышение осветляющей активности природных бентонитов - была достигнута в результате приготовления активированного бентонита, представляющего собой природный бентонит Таманского полуострова с соотношением SiO₂:Me_щ.з. от 8,5:1 до 15,0:1, подвергшийся термическому воздействию температуры 600-1000^oC и кислотному воздействию при температуре 105-110^oC.

При использовании активированных бентонитов Таманского полуострова сохраняется та же тенденция, что и при использовании природных бентонитов - наилучший результат достигается при использовании для осветления вина местных бентонитов.

Более подробно сущность предложенного способа осветления Таманских вин и соков и методы получения и использования предложенного активированного бентонита иллюстрируются следующими примерами.

Пример 1. Осветлению подвергают таманское вино РИСЛИНГ ТАМАНИ. Для этого в 100 л вина вносят 2,0 л 10%-ной суспензии природного бентонита Таманского полуострова из месторождения г. Лысая, у которого соотношение SiO₂: Me_щ.з. составляет 9,0:1. Общий расход природного бентонита составляет 2 г/л. Суспензию выдерживают в течение 48 часов и осветленное вино декантируют. Полученное вино характеризуется следующими показателями (см. табл. 6).

Пример 2. Осветлению подвергали яблочный сок, полученный из местных сортов яблок Таманского полуострова. Для этого в 1000 л сока вносят 20 л 10%-ной суспензии природного бентонита Таманского полуострова из месторождения м. Железный рог, у которого соотношение SiO₂:Me_щ.з. составляет 15:1. Суспензию выдерживают в течение 48 часов и осветленный сок декантируют. Полученный сок характеризуется следующими показателями (см. табл. 7).

Пример 3. Осветлению подвергают таманское вино КАБЕРНЕ ТАМАНИ. Для этого в 500 л вина вносят 10 л 10%-ной суспензии активированного бентонита Таманского полуострова из месторождения пос. Белый Обрыв, у которого соотношение SiO₂: Me_щ.з. составляет 12:1. Общий расход активированного бентонита составляет 2 г/л.

Для активации природного бентонита его измельченный порошок в количестве 1 кг нагревают до температуры 800^oC и по достижении этой температуры нагревание прекращают. После естественного охлаждения порошка до температуры 105^oC его обрабатывают 21 л 3%-ной серной кислоты до приобретения продуктом сметанообразной консистенции. После естественного охлаждения суспензии до комнатной температуры ее нейтрализуют 3%-ным раствором карбоната натрия до значения pH 6,8. После расслаивания суспензии отделяют и отбрасывают жидкую фракцию, а к осадку бентонита приливают воду в количестве 10 л и получают 10%-ную суспензию активированного бентонита, которую используют для обработки вина.

После выдерживания в течение 48 часов системы вино - бентонит осветленное вино декантируют. Полученное вино характеризуется следующими показателями (см. табл. 8).

Пример 4. Осветлению подвергают вино Краснодарского края АЛИГОТЕ ГЕЛЕНДЖИК. Для этого в 500 л вина вносят 5 л 20%-ной суспензии активированного бентонита Таманского полуострова из месторождения пос. Лотникова балка, у которого соотношение SiO₂: Me_щ.з. составляет 11:1. Общий расход активированного бентонита составляет 2 г/л.

Для активации природного бентонита его измельченный порошок в количестве 1 кг нагревают до температуры 900^oC и по достижении этой температуры нагревание прекращают. После естественного охлаждения порошка до температуры 110^oC его обрабатывают 21 л 2%-ной азотной кислоты до приобретения продуктом сметанообразной консистенции. После дальнейшего естественного охлаждения суспензии до комнатной температуры ее нейтрализуют 2%-ным раствором карбоната натрия до значения pH 7,0. После расслаивания суспензии отделяют и отбрасывают жидкую фракцию, а к осадку бентонита приливают воду в количестве 5 л и получают 20%-ную суспензию активированного бентонита. Полученную суспензию дозируют в вино.

После выдерживания в течение 48 часов системы вино - бентонит осветленное вино декантируют. Полученное вино характеризуется следующими показателями (см. таблю 9).

Пример 5. Осветлению подвергают напиток "РЯБИНА НА КОНЬЯКЕ". Для этого в 300 л напитка вносят 6 л 10%-ной суспензии активированного бентонита Таманского полуострова из месторождения г. Лысая, у которого соотношение SiO₂: Me_щ.з. составляет 8,8:1. Общий расход активированного бентонита составляет 2 г/л.

Для активации природного бентонита его измельченный порошок в количестве 1 кг нагревают до температуры 1000^oC и по достижении этой температуры нагревание прекращают. После естественного охлаждения порошка до температуры 110^oC его обрабатывают 21 л 5%-ной винной кислоты до приобретения продуктом сметанообразной консистенции. После дальнейшего естественного охлаждения суспензии до комнатной температуры ее нейтрализуют 5%-ным раствором карбоната натрия до значения pH 6,9. После расслаивания суспензии отделяют и отбрасывают жидкую фракцию, а к осадку бентонита приливают воду в количестве 10 л и получают 10%-ную суспензию активированного бентонита. Приготовленную суспензию вносят в вино.

После выдерживания обрабатываемого продукта в течение 48 часов осветленный напиток декантируют. Полученный напиток характеризуется следующими показателями (см. табл. 10).

Таким образом, приведенные примеры подтверждают достижение цели изобретения и возможность широкомасштабного использования предложенного способа и предложенного активированного бентонита.

В научно-технической литературе, как выше уже отмечалось, описывается использование бентонитов Таманского полуострова для осветления некоторых вин. Однако при этом отсутствует информация о том, что наиболее высокий эффект осветления, а главное - более высокое качество осветленных напитков достигается при использовании бентонитов Таманского полуострова для обработки вин, виноматериалов, соков и других подобных продуктов, имеющих местное происхождение.

Иными словами, в известных публикациях не раскрывается заявляемый в настоящем изобретении принцип использования для осветления вин и подобных продуктов бентонитов местного происхождения.

Имеются работы, в которых анализировался состав бентонитов Таманского полуострова. Однако практических рекомендаций по использованию в качестве осветляющих агентов бентонитов конкретного состава не приводилось.

Более того, заявителем было установлено, что именно соотношение SiO₂: Me_щ.з. определяет для бентонитов Таманского полуострова эффективность их использования для осветления таманских вин и подобных продуктов, что из известных источников информации не вытекает.

Таким образом, заявитель полагает, что предложение использовать для осветления таманских вин и подобных продуктов Таманского полуострова бентониты местного происхождения и, в особенности те, у которых соотношение SiO₂: Me_щ.з. составляет от 8,5:1 до 15:1, ранее не использовалось и не вытекает из известного уровня знаний.

В равной мере отсутствуют сведения о получении и об использовании предложенных заявителем активированных бентонитов, представляющих собой природные бентониты Таманского полуострова с соотношением SiO₂ : Me_щ.з., равным от 8,5: 1 до 15:1, подвергшиеся термическому воздействию температуры 600-1000^oC и кислотному воздействию при температуре 105-110^oC.

По мнению заявителя, известный уровень знаний не позволял предполагать, что примененные заявителем режимы обработки природных бентонитов Таманского полуострова позволят повысить их осветляющую активность в более высокой степени, чем использованные ранее приемы активации.

В этой связи заявитель полагает, что предложенный способ осветления вин, виноматериалов, соков и подобных продуктов, а также предложенный активированный бентонит соответствуют требованиям, предъявляемым к изобретению.