способ получения экстракта

Формула изобретения

Способ получения экстракта, предусматривающий смешивание дубовой щепы с жидкофазным реагентом, экстрагирование в поле СВЧ, отличающийся тем, что в качестве реагента используют автолизат дрожжей, полученный традиционным способом, при этом количество дубовой щепы берут 4-6% по массе, а после смешивания экстрагирование проводят в течение 8-10 мин при мощности поля 240-280 Вт.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии производства добавки для крепленых виноматериалов и вин, а именно портвейнов.

Современная технология крепленых виноматериалов и вин предусматривает различные способы проведения одного из основных процессов в производстве портвейнов - тепловой обработке (портвейнизации) виноматериала, в результате которой формируются качественные показатели, характерные для данного типа вина. Для ускорения этого процесса и улучшения дегустационных показателей известно использование различных приемов: от введения в крепленый виноматериал перед тепловой обработкой автолизатов дрожжей или дубовых экстрактов, до дозирования кислорода при различных режимах.

Известен способ производства специальных вин, предусматривающий введение в виноматериал перед тепловой обработкой винных дрожжей и гребневых экстрактов, с последующей выдержкой в дубовой таре в присутствии кислорода [А.с. №1154323, МКИ С12G 1/02, Бюл. 17, 1985].

Известно проведение экстракции растительного сырья 50-%-ным водно-спиртовым раствором в электромагнитном поле СВЧ с традиционно применяемыми для этой цели параметрами [Губиев Ю.К. Научно-практические основы технологических процессов пищевых производств в электромагнитном поле СВЧ. - Автореферат Дисс...д.т.н. - М.: МТИПП, 1990. - С.33-35].

Наиболее близким к заявляемому является способ производства экстракта из древесины дуба, предусматривающий ее экстракцию водно-спиртовым раствором в поле СВЧ при периодическом сбросе давления до значения, обеспечивающего вскипание экстрагента, и повышении до исходного значения, после чего целевой продукт выделяют из жидкой фазы известными методами [Патент РФ №2251889].

Недостатками способа являются достаточно длительный процесс разделения фаз и необходимость отделения экстракта от экстрагента, кроме того, экстракт содержит только полифенольные соединения древесины дуба, что не позволяет его использовать в процессе портвейнизации традиционно получаемых виноматериалов, и особенно в тех случаях, если для технологии портвейна использованы крепленые виноматериалы из сортов винограда с недостаточным запасом азотистых и устойчивых форм красящих веществ.

Техническим результатом изобретения является сокращение продолжительности технологического цикла обработки, улучшение качества экстракта, получаемого в процессе обработки автолизата дрожжей и дубовой щепы, увеличение степени извлечения веществ, формирующих типичный букет и вкус портвейнов и, как следствие, улучшение органолептической оценки продукта.

Технический результат достигают за счет того, что в способе получения экстракта из древесины дуба предусматривают смешивание дубовой щепы с жидкофазным реагентом, экстрагирование в поле СВЧ, в качестве экстрагента используют автолизат дрожжей, полученный традиционным способом, при этом количество дубовой щепы берут 4-6% по массе, а после смешивания экстрагирование проводят в течение 8-10 минут при мощности поля 240-280 Вт.

Одним из способов извлечения веществ, содержащихся в материале растительного происхождения, как известно из литературы, является экстракция под воздействием СВЧ-полей, которая имеет ряд определенных преимуществ перед другими способами экстракции [Пробоподготовка в микроволновых печах. Теория и практика. Под ред. Г.М.Кингстон, Л.-Б.Джесси. - М.: Мир, 1991. - с.210-221]. СВЧ-экстракт получают с помощью СВЧ-минерализаторов или экстракторов. На базе ГНУ СКЗНИИСиВ Россельхозакадемии была разработана методика получения СВЧ-экстракта из растительного сырья с помощью СВЧ-минерализатора «Минотавр-1», где в качестве экстрагента использован раствор этилового спирта [Якуба Ю.Ф. Применение СВЧ-экстракции и высокоэффективного капиллярного электрофореза для анализа вегетативных органов растений // II Международная конференция «Современное приборное обеспечение и методы анализа почв, кормов, растений и сельскохозяйственного сырья. Материалы конференции». - М., 2004. - С.71-74].

В результате последующих научных исследований, подтвержденных экспериментальными данными, было обнаружено, что определенное количество СВЧ-экстракта, полученного без применения избыточного давления из смеси автолизата дрожжей и дубовой щепы, взятых при определенных пропорциях, значительно стимулирует процесс портвейнизации виноматериала, активирует накопление альдегидов, ацеталей, сложных эфиров, сохраняет и стабилизирует запас веществ, принимающих участие в сложении цвета, а также аромата и вкуса, например, фенилэтилового спирта и аминокислот. В результате этих преобразований, достигается стабилизация и накопление оптимального содержания летучих, ароматических и фенольных веществ, придающих типичность готовому продукту, даже при использовании тех сортов винограда, которые традиционно применяли только для производства натуральных сухих вин. Кроме этого, использование дубовой щепы вместо дорогостоящей дубовой клепки, бочек и бутов, а также снижение расхода автолизата дрожжей позволяют значительно сократить производственные затраты.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1

Автолиз дрожжей осуществляют по общепринятой технологии, предусматривающей контакт биомассы со спиртованным виноматериалом в соотношении 1:2 при температуре 25°С в течение 2-х суток, с добавлением 0,1% хлорида калия. В полученный автолизат вносят 4% дубовой щепы помещают в контейнер СВЧ-минерализатора «Минотавр-1», реализующий обработку на частоте 2450 МГц при мощности поля 240 Вт, и проводят экстракцию в режиме «разложения без давления» в течение 8 минут. Полученный жидкий экстракт дозируют в количестве 0,5% в виноматериал и проводят тепловую обработку по общепринятой технологии (в интервале температур 50-60°С). После завершения портвейнизации проводят физико-химические измерения и дегустацию.

Для экспериментов используют виноматериал, полученный из винограда красного сорта Олимпийский, ранее используемый для производства натуральных сухих виноматериалов со следующими параметрами: крепость 18%; массовых концентраций (мг/дм³): ацетальдегида - 49; суммы сложных эфиров - 24,0; ацеталей - 0,9; 2-фенилэтанола - 25,0; суммы фенольных веществ - 3600; пролина - 3000; суммы свободных аминокислот - 4400; дегустационной оценкой - 7,4 балла.

Пример 2

Способ осуществляют аналогично примеру 1, кроме того, что используют обработку при мощности поля 260 Вт.

Пример 3

Способ осуществляют аналогично примеру 1, кроме того, что используют обработку при мощности поля 280 Вт.

Пример 4

Способ осуществляют аналогично примеру 1, кроме того, что используют обработку при мощности поля 240 Вт в течение 9 минут.

Пример 5

Способ осуществляют аналогично примеру 2, кроме того, что используют обработку в течение 9 минут.

Пример 6

Способ осуществляют аналогично примеру 3, кроме того, что используют обработку в течение 9 минут.

Пример 7

Способ осуществляют аналогично примеру 1, кроме того, что используют обработку в течение 10 минут.

Пример 8

Способ осуществляют аналогично примеру 2, кроме того, что используют обработку в течение 10 минут.

Пример 9

Способ осуществляют аналогично примеру 3, кроме того, что используют обработку в течение 10 минут.

Пример 10

Способ осуществляют аналогично примеру 1, кроме того, что в полученный автолизат вносят 5% дубовой щепы.

Пример 11

Способ осуществляют аналогично примеру 1, кроме того, что в полученный автолизат вносят 6% дубовой щепы.

Пример 12

Способ осуществляют аналогично примеру 5, кроме того, что в полученный автолизат вносят 5% дубовой щепы.

Пример 13

Способ осуществляют аналогично примеру 5, кроме того, что в полученный автолизат вносят 6% дубовой щепы.

Пример 14

Способ осуществляют аналогично примеру 9, кроме того, что в полученный автолизат вносят 5% дубовой щепы.

Пример 15

Способ осуществляют аналогично примеру 9, кроме того, что в полученный автолизат вносят 6% дубовой щепы.

Пример 16

Способ осуществляют аналогично примеру 1, кроме того, что используют СВЧ-экстракт, полученный только из дубовой щепы, внесенной в раствор этилового спирта, путем помещения в контейнер СВЧ-минерализатора «Минотавр-1».

Пример 17

Способ осуществляют аналогично примеру 1, кроме того, что используют СВЧ-экстракт, полученный только из дубовой щепы (пример 16) и СВЧ-экстракт, полученный из автолизата дрожжей без добавки дубовой щепы.

Пример 18

Способ получения СВЧ-экстракта осуществляют согласно способу прототипа, для оценки влияния на процесс портвейнизации используют крепленый виноматериал из винограда сорта Олимпийский.

Физико-химические показатели, характеризующие способ получения экстракта и его применение для портвейнизации, отражены в таблице 1.

Таблица 1
Показатели химического состава (мг/дм) и дегустационная оценка(балл)
Пример	Ацетальдегид	Сумма эфиров	Сумма ацеталей	2-Фенил-этанол	Сумма фенолов	Пролин/сумма аминокислот	Оценка балл
1	106	130	14,2	22,1	2200	1940/2400	8,1
2	112	127	15,0	20,8	2260	1980/2470	8,15
3	108	125	14,6	20,6	2230	1910/2500	8,2
4	98	137	14,7	19,8	2340	1810/2510	8,15
5	106	144	15,6	18,6	2360	1780/2500	8,15
6	104	140	15,0	18,0	2390	1700/2480	8,2
7	102	140	16,8	19,4	2390	2620/2890	8,15
8	98	149	17,2	18,0	2420	2750/3000	8,2
9	96	145	17,8	18,6	2380	2800/3100	8,15
10	107	152	18,9	22,3	2640	2820/4020	8,2
11	116	164	18,5	20,8	2680	2800/4120	8,2
12	114	149	22,2	24,0	2620	2830/4110	8,2
13	118	167	22,0	23,8	2640	2780/4100	8,15
14	112	157	18,6	24,1	2615	2880/4220	8,25
15	120	170	20,4	22,2	2680	2530/4000	8,1
16	74	88	2,8	6,9	1520	1440/1780	7,6
17	80	92	3,8	7,5	1770	1790/2010	7,8
18 Прототип	82	77	6,2	12,4	1900	1500/1840	7,8

Анализ полученных результатов показал, что образцы вина, полученные согласно примерам №3, 6, 8, 10, 11, 12, 14, получившие максимальные дегустационные оценки, содержали в 1,25 раза больше ацетальдегида, в 1,6-2,0 раза - суммарного содержания эфиров, в 2 раза - суммы аминокислот, и в 1,4-2,0 раза больше ароматического спирта 2-фенилэтанола, в сравнении с прототипом (пример №18); дубильные вещества, выделенные при СВЧ-экстракции, способствовали стабилизации массовой концентрации фенольных веществ экспериментальных крепленых виноматериалов в процессе тепловой обработки и в конечном итоге обеспечили высококачественную рубиновую окраску готового продукта. В результате все опытные образцы получили дегустационную оценку выше прототипа на 0,3-0,45 балла. Более того, виноматериал из сорта винограда Олимпийский, полученный без внесения СВЧ-экстракта, был не пригоден для получения портвейна ввиду значительной подверженности виноматериала к развитию окислительных и деструктивных процессов и потери окраски за счет нестабильности комплекса фенольных веществ в интервале 10-16 суток с начала проведения тепловой обработки. Итоговые показатели крепленых вин, полученных из винограда сорта Олимпийский, не уступали вину из винограда сорта Каберне-Совиньон, традиционно используемого для производства красных портвейнов. Применение экстракта, полученного только из дубовой щепы или смеси отдельно экстрагированных автолизатов и щепы, не позволило достичь качества, соответствующего примерам №1-15 и уступавшего прототипу.

Полученные данные объяснены тем, что, проведение СВЧ-экстракции автолизата дрожжей в присутствии дубовой щепы позволило активировать накопление в нем свободных аминокислот, которые в дальнейшем участвовали в реакции меланоидинообразования. Поступление танидов, дубильных веществ из дубовой щепы и продуктов автолиза дрожжей создало более благоприятные условия процесса портвейнизации, что улучшило качество готового продукта. В результате в готовом продукте была обеспечена максимальная концентрация фенольных веществ, свободных аминокислот и летучих компонентов, что позволило экспериментальным виноматериалам получить более высокую дегустационную оценку. Кроме того, за счет введения дубильных веществ и продуктов автолиза с СВЧ-экстрактом, были созданы благоприятные условия для более интенсивного синтеза альдегидов, сложных эфиров, ацеталей, придающих характерную типичность готовому продукту. Полученные данные показали, что оптимальным является внесение 0,5% СВЧ-экстракта от объема виноматериала.

Предлагаемая технология получения экстракта способствует улучшению качества крепленых вин типа портвейн из перспективных сортов винограда не только в сравнении с прототипом, но и общепринятой технологией. Это позволяет утверждать, что внесение СВЧ-экстракта обеспечивает получение крепленого вина с типичной органолептической оценкой, отличающегося высоким качеством.