Способ и устройство для получения шипучих алкогольсодержащих напитков

Номер патента: 6122

Опубликовано: 27.10.2005

Автор: Мичев Георги Асенов

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, по которому исходную смесь готовят и затем подвергают спиртовому брожению в герметичном пространстве, затем стабилизируют и фильтруют, выполняя все это в одном и том же герметичном пространстве, а полученные напитки оставляют в указанном пространстве вплоть до момента их потребления, причем фильтрование и стабилизацию осуществляют одновременно, отличающийся тем, что спиртовое брожение является управляемым, а давление в указанном герметичном пространстве с момента завершения брожения на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков поддерживают постоянным.

2. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, по которому исходную смесь готовят и затем подвергают карбонизации в герметичном пространстве, затем стабилизируют и фильтруют, выполняя все это в одном и том же герметичном пространстве, полученные напитки оставляют в указанном пространстве вплоть до момента их потребления, когда фильтрование и стабилизацию осуществляют одновременно, отличающийся тем, что давление в указанном герметичном пространстве при карбонизации поддерживают постоянным на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков.

3. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед употреблением напитки приводят в соответствие со вкусом потребителя путем добавления предварительно дозированного наполнителя.

4. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед употреблением напитки приводят в соответствие со вкусом потребителя путем добавления предварительно дозированного фруктового концентрата.

5. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, по которому готовят исходную смесь, содержащую сбраживаемые сахара и чистую дрожжевую культуру, указанную исходную смесь затем подвергают спиртовому брожению в герметичном пространстве, полученные напитки оставляют в указанном герметичном пространстве вплоть до момента их потребления, отличающийся тем, что чистую дрожжевую культуру в исходной смеси иммобилизируют, спиртовое брожение является управляемым, и давление в указанном герметичном пространстве поддерживают постоянным с момента завершения брожения, на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков.

6. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, по которому исходную смесь готовят и затем подвергают карбонизации в герметичном пространстве, и полученные напитки оставляют в указанном герметичном пространстве, где они были карбонизированы, вплоть до момента их потребления, отличающийся тем, что давление в указанном герметичном пространстве поддерживают при карбонизации постоянным, на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков.

7. Устройство для промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, предназначенное для осуществления способа по пп.1, 2, 3 или 4, которое состоит из емкости, внутренняя поверхность которой пригодна для контакта с пищевыми продуктами и в верхней части которой имеется отверстие, в которое вставлено и закреплено укупоривающее приспособление, проходящее в трубу, ось которой совпадает с осью указанной емкости и нижний конец которой находится почти вплотную с нижней концевой частью указанной емкости и оснащен фильтрующим элементом, отличающееся тем, что указанная емкость (1) выполнена цилиндрической со сферическими верхним концом (14) и нижним концом (15), указанное укупоривающее приспособление представляет собой стандартную многофункциональную пробку-головку (3), а внутри нижнего открытого конца указанной трубы (4) установлен фильтрующий элемент (5), который герметично прикреплен к ее нижнему концу при помощи уплотнительного кольца (6).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что фильтрующий элемент (5) изготовлен из пористого материала с размером пор менее 100 мкм и выполнен в виде пустотелого цилиндра, на наружной поверхности которого имеются несколько распорных каплеподобных выступов (21), находящихся на некотором расстоянии друг от друга по всей его поверхности, верхний конец (22) фильтра (5) заглушен; нижний конец (23) открыт в полость емкости (1), по нижней периферии наружной стороны фильтрующего элемента (5) предусмотрено кольцо (24), наружный диаметр которого больше наружного диаметра трубы (4), а на верхней поверхности кольца (24) выполнено посадочное место для указанного уплотнительного кольца (6).

9. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что к впускному отверстию (25) многофункциональной пробки-головки (3) кега (16) подключены приборы (7) контроля и управления, а выпускное отверстие (26) указанной головки (3) закрыто.

10. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что впускное отверстие (25) указанной многофункциональной пробки-головки (3) кега (16) подключено через редукционный клапан (9) к газовому баллону (8), содержащему углекислый газ под давлением, выпускное отверстие (26) указанной головки (3) закрыто, а кег (16) перевернут нижним концом (15) вверх.

11. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что впускное отверстие (25) многофункциональной пробки-головки (3) кега (16) подключено при равных давлениях к выпускному отверстию бродильного чана (11), содержащего нестабилизированный шипучий алкогольсодержащий напиток.

12. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что емкость (1) имеет выступающий цилиндрический обруч (2), состоящий из верхней части (2') и нижней части (2"), прикрепленных соответственно выше и ниже плоскостей соединения концевых частей (14 и 15) к цилиндрической поверхности емкости (1) так, что наружные кромки (17 и 18) обручей (2', 2") выступают за длину указанной емкости (1), а в верхнем цилиндрическом обруче (2') выполнены противоположные отверстия (31).

13. Устройство для промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, предназначенное для осуществления способа по пп.5 и 6, которое состоит из емкости, внутренняя поверхность которой пригодна для контакта с пищевыми продуктами и в верхней части которой имеется отверстие, в которое вставлено и закреплено укупоривающее приспособление, проходящее в трубу, ось которой совпадает с осью емкости и нижний конец которой находится почти вплотную к нижней концевой части емкости, отличающееся тем, что емкость (1) выполена цилиндрической со сферическими верхним (14) и нижним (15) концами, а указанное укупоривающее приспособление представляет собой стандартную многофункциональную пробку-головку (3).

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

 

Текст

Смотреть все

006122 Настоящее изобретение относится к способу получения шипучих алкогольсодержащих напитков с некоторым содержанием полученного естественным путем или добавленного углекислого газа и устройству для его осуществления, которые могут найти применение в пищевой промышленности, в частности в винодельческой и пивоваренной промышленностях. В винодельческой промышленности шипучие напитки называют игристыми. Известные технические решения Известны способы и устройства для получения шипучих алкогольсодержащих напитков [1, 2, 3],согласно которым первоначально подготовленный исходный материал подвергается управляемому спиртовому брожению в герметичной системе. Выходной продукт затем стабилизируют и фильтруют. Управляемое спиртовое брожение для получения перебродивших игристых напитков подразделятся на процессы первичного брожения и процессы вторичного брожения. Процесс первичного брожения - это одноразовый процесс, который осуществляют в две стадии: вначале в атмосферных условиях и затем в герметичной системе. Суть процесса заключается в постепенно затухающем брожении, что известно в пивоваренной промышленности как выдержка. Последнюю осуществляют при определенном давлении и температуре с учетом количества оставшегося сбраживаемого сахара. На этом способе основано получение пива, сидра, называемого еще игристым яблочным вином, и других естественно сбраживаемых игристых напитков. В течение первой стадии первичного брожения процесс осуществляют в чанах большой емкости,оснащенных кранами для отбора проб и др., с точным контролем температуры, обеспечиваемым сложным оборудования контроля и управления. Вторую стадию процесса первичного брожения осуществляют в специальных помещениях в больших герметичных емкостях, работающих под давлением, которые называются бродильными чанами. Эти чаны оборудованы системой охлаждения (змеевиковая система или водяная рубашка), а также лопастными мешалками или циркуляционными насосами для гомогенизации жидкости и с необходимыми трубами или устройствами для введения газа. Кроме того, они оснащены предохранительными, контрольными и управляющими устройствами, предназначенными для точного контроля и регулирования температуры и давления. Получение сброженных игристых напитков основано на процессе вторичного брожения в герметичной системе. Этот способ известен как шампанизация и представляет собой реализацию процесса вторичного брожения в герметичной системе брожения в бутылках или брожения в потоке исходного материала, содержащего сбраживаемый сахар, с использованием активно растущей чистой дрожжевой культуры. Брожение в бутылках осуществляют в специальных герметично закупоренных стеклянных бутылках следующей емкости: 0,2 л, 0,4 л, 0,6 л, 0,8 л, 1,6 л, 3,2 л и 6,4 л. Исходный материал, содержащий сбраживаемый сахар, и необходимое количество активно растущей чистой дрожжевой культуры,образующие исходную смесь, разливают в бутылки, гомогенизируют, после чего бутылку герметично закрывают специальной пробкой, фиксируемой металлическим зажимом. Процесс вторичного брожения в бутылке осуществляют при жестко контролируемых температурных и временных параметрах. Чановое брожение осуществляют в герметичных металлических емкостях из нержавеющей или черной стали, изолированных изнутри кислотостойким покрытием, пригодным для контакта с пищевыми продуктами. Эти емкости оснащены системами охлаждения, предназначенными для обеспечения требующегося охлаждения бродильной среды. Необходимы устройства для контроля и регулирования температуры и давления, поскольку на протяжении процесса эти параметры колеблются. Бродильные чаны обычно имеют размер 2000-5000 л. Если этого требуют производственные мощности, можно использовать чаны и большей емкости. Полученные таким образом сброженные игристые вина обязательно подвергают стабилизации, направленной на достижение длительной стойкости их органолептической и коллоидной структур. Стабилизация включает обработку свежеполученных продуктов адсорбентами, флокулянтами, растворами ферментов и т.п. Полученные в результате игристые вина центрифугируют, фильтруют, используя фильтровальные подушки, фильтры с пористой фильтрующей перегородкой и т.п. Эти процессы осуществляют в очень трудных условиях, поскольку цель заключается в том, чтобы сохранить качества полученных таким образом игристых вин при их переходе с одного устройства в другое. Для достижения этой цели продукт необходимо поддерживать при низкой температуре и обеспечить противодавление инертного газа. При классическом брожении в бутылках или брожении по методу шампанского, известному также под его французским названием methode champenoise, стабилизацию осуществляют, используя различные оклеивающие вещества (клеи), например бентонит, желатин, танин и т.п., которые помещают в бутылку вместе с исходной смесью. При этом используются ручные способы ремюажа, известного также под его французским названием remuage, и дегоржирования, известного также под его французским названием degorgement, которые являются весьма трудоемкими операциями, которые отнимают много времени и требуют разгерметизации бутылок. Это приводит к нарушению равновесия существующей системы газ-вино, утрате углекислого газа и ухудшению органолептических качеств вина. Иногда вместо ремюажа и дегоржажа применяют отделение осветленной жидкости от инактивированной автолизирующей биомассы, называемое трансфазированием. Это тоже весьма трудоемкий способ и заключается он в-1 006122 переносе готового игристого вина из первоначальной бутылки в новую. Это приводит к нарушению равновесия существующей системы газ-вино, потерям углекислого газа и ухудшению органолептических качеств вина. Из вышеизложенного понятно, что в известных способах процессы направленного спиртового брожения, стабилизации и фильтрования осуществляют последовательно во времени и в разных технологических устройствах, т.е. в разных сложных технологических аппаратах. Кроме того, способ шампанизации с брожением в чанах является энергоемким и требует огромных капиталовложений в механизмы и устройства. К числу необходимых технических устройств относятся герметичные бродильные чаны,фильтрованое оборудование, мощное охладительное оборудование и т.п. Для того чтобы дойти до потребителя, полученные таким образом алкогольсодержащие игристые напитки должны быть розлиты в бутылки. Недостатки классического брожения в бутылках заключаются в том, что используемые при этом процессы являются очень трудоемкими и отнимающими много времени. Процент потерь исключительно высок, главным образом, при ручных ремюаже и дегоржировании. Кроме того, эти процедуры негативно влияют на органолептические качества вина. В процессе дегоржирования нарушается достигнутое в течение длительного времени равновесие системы газ-вино. В результате классическое брожение в бутылках, или methode champenoise является самым дорогостоящим способом получения шипучих вин. Недостатком брожения в чанах является в первую очередь необходимость серьезных капиталовложений в создание мощной материально-технической базы, требуемой для производства игристых напитков. Процессы осуществляют путем многократного пропускания одной и той же партии определенного объема через несколько отдельных сложных технических аппаратов. Более того, для розлива по бутылкам необходимо использовать специальные выравнивающие давление смесители. На протяжении всего технологического процесса необходимо одновременное производство хладагентов. Требуется строить и обслуживать дополнительные производственные помещения для розлива в бутылки с выравниванием давления, моечного оборудования, хранения пустой посуды и производства. Необходимо обеспечить снабжение большим количеством инертного газа для требуемого противодавления. Очень трудоемка гигиеническая обработка бродильных чанов и другого оборудования, включая теплообменники, фильтры, насосы, трубопроводы и т.п. Имеется вероятность инфицирования оборудования. Велики потери материала из-за осуществляемого под давлением переноса обработанной жидкости из одного бродильного чана в другой бродильный чан или другой специализированный технологический аппарат. В результате всех этих процедур страдает органолептика и ухудшается стойкость к коллоидным процессам. Напиток,прежде чем он дойдет до потребителя, разливают последовательно в несколько разных емкостей - цистерны, бутылки, что приводит к снижению качества натуральных игристых напитков, в которых очень важна связанная форма углекислого газа, и что значительно снижает количество углекислого газа, вызывая необходимость его восстановления путем дополнительной карбонизации. Это почти денатурализация натурального продукта. В результате ухудшаются качественные характеристики игристых вин - игристость и шипучесть. Хорошо известно, что популярный слабоалкогольный напиток - пиво - сам по себе не обладает длительной стойкостью в части устойчивости к коллоидным процессам и воздействию микроорганизмов,что на практике почти всегда вызывает необходимость его пастеризации. Пастеризацию разлитого в бутылки пива осуществляют в технических устройствах, называемых туннельными пастеризаторами, при заданной скорости изменения температуры в течение заданного времени. Практикуют также непосредственную пастеризацию пива в пластинчатых теплообменниках путем очень кратковременного повышения температуры до высокого значения, жестко контролируемом точной автоматикой. Этот способ используют для пива, которое будет затем разливаться в стеклянные бутылки или тару большей емкости. Отрицательный результат, вызванный тепловой обработкой любого пищевого продукта или напитка, сомнений не вызывает. В данном случае, сохранение устойчивости пива к воздействию микроорганизмов достигается за счет потери значительной части его органолептического баланса; разрушения его биологически активных ингредиентов, например витаминов, ферментов и т.п. Кроме того, происходит денатурализация белковой структуры, не стойкой к тепловому воздействию, т.е. пастеризация приводит к денатурализации любого натурально полученного шипучего напитока, в том числе пива. Вышеизложенное наглядно показывает, что одним из недостатков известных способов и устройств для получения шипучих алкогольсодержащих напитков является использование отдельных дорогостоящих устройств, помещенных в разных местах технологической цепочки для выполнения различных технологических операций: направленного спиртового брожения, стабилизации и фильтрования. Кроме того, для стабилизации используют ряд дополнительных веществ: осветляющие средства, флокулянты,адсорбенты, консерванты. При прохождении одного и того же объема полученного напитка через разные бродильные чаны и аппараты, а также при пастеризации, происходит частичное ухудшение свежеполученных органолептических свойств алкогольсодержащего шипучего напитка. Ближайшими известными аналогами предлагаемых способа и устройства для получения алкогольсодержащих игристых напитков являются способ и устройство, раскрытые в [5]. Известный способ получения шипучих алкогольсодержащих напитков [5] сводится к получению-2 006122 исходной смеси, которую затем подвергают спиртовому брожению в герметичном объеме с последующей стабилизацией и фильтрованием. Все указанные операции выполняют в одном и том же герметичном пространстве. Полученные напитки оставляют в указанном пространстве вплоть до момента их потребления, когда одновременно осуществляют фильтрование и стабилизацию. Этот способ реализуют с помощью бутылок или тары многократного использования со встроенным клапаном и приспособлением [5] для извлечения. Они более просты по конструкции и в пользовании,чем описанные классические способы и устройства для получения высококачественных шипучих алкогольсодержащих напитков [1-4], однако не пригодны для промышленного производства высококачественных шипучих алкогольсодержащих напитков. Устройство состоит из емкости, внутренняя поверхность которой пригодна для контакта с пищевыми продуктами. В верхней части емкости имеется отверстие для установки и закрепления съемного герметизирующего укупоривающего устройства, которое проходит ниже в трубу, совпадающую с осью емкости, причем нижний конец трубы подходит вплотную к дну емкости и прижат к микрофильтру покрытием фильтра. Микрофильтр расположен на выступе дна емкости. Недостатком указанных известных ближайших аналогов предлагаемых способа и устройства является то, что они не обеспечивают получение качественных шипучих алкогольсодержащих напитков, поскольку не обеспечивают сохранность их натуральных качеств. Причина этого заключается в отсутствии средств контроля и поддержания постоянного давления в емкости как в процессе получения напитка, так и при последующих хранении, транспортировке и потреблении, что приводит к бесконтрольной дешампанизации и изменениям химического и органолептического состава напитка. Кроме того, это причина и постепенного снижения степени извлечения после каждого извлечения продукта; иными словами, это приводит к невозможности полностью извлечь напиток после того, как первоначально избыточное давление в емкости становится равным атмосферному. Другой недостаток указанных способа и устройства заключается в том, что из-за того, что не предусмотрена возможность подключения к устройству приборов контроля и регулирования в процессе образования алкогольсодержащего шипучего напитка, устройство небезопасно в использовании, поскольку изменения параметров окружения могут вызвать значительные изменения процесса брожения и из-за возросшего давления внутри емкости она может взорваться. Целью настоящего изобретения является создание упрощенных и безопасных в использовании способа и устройства для промышленного производства качественных шипучих алкогольсодержащих напитков, которые обеспечили бы более высокую эффективность и более продолжительное сохранение натуральных качеств шипучих алкогольсодержащих напитков. Краткое описание изобретения Поставленная задача решается благодаря использованию способа промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, в котором исходную смесь готовят и затем подвергают спиртовому брожению в герметичном пространстве, а затем стабилизируют и фильтруют, выполняя все это в одном и том же герметичном пространстве. Полученные напитки оставляют в указанном пространстве вплоть до момента их потребления, когда фильтрование и стабилизацию осуществляют одновременно. Этот способ отличается тем, что процесс спиртового брожения является управляемым, и давление в указанном герметичном пространстве поддерживают постоянным с момента завершения брожения, на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков. Поставленная задача решается также благодаря использованию способа промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, в котором исходную смесь готовят и затем подвергают карбонизации в герметичном пространстве, а затем стабилизируют и фильтруют, выполняя все это в одном и том же герметичном пространстве. Полученные напитки оставляют в указанном пространстве вплоть до момента их потребления, когда фильтрование и стабилизацию осуществляют одновременно. Этот способ отличается тем, что давление в указанном герметичном пространстве поддерживается постоянным при карбонизации, на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков. Перед употреблением напитки можно привести в соответствие со вкусом потребителя путем добавления предварительно дозированного наполнителя, который представляет собой подсладитель - дозу,обычно белое вино, содержащее не менее 67% сахарозы. Перед употреблением напитки можно привести в соответствие со вкусом потребителя путем добавления предварительно дозированного фруктового концентрата. Поставленная задача решается также благодаря использованию способа промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, в котором готовят исходную смесь, содержащую сбраживаемые сахара и чистую дрожжевую культуру. Указанную исходную смесь затем подвергают спиртовому брожению в герметичном пространстве. Полученные напитки оставляют в указанном пространстве вплоть до момента их потребления. Этот способ отличается тем, что чистую дрожжевую культуру в исходной смеси иммобилизируют, спиртовое брожение является управляемым и давление в указанном герметичном пространстве поддерживают постоянным с момента завершения брожения на протяжении хранения и транспортировки вплоть до полного потребления напитков. Внешний вид полученных шипу-3 006122 чих алкогольсодержащих напитков определяется типом используемой исходной смеси. Если исходная смесь отфильтрована и стабилизирована, то и полученные алкогольсодержащие шипучие напитки являются отфильтрованными и стабилизированными. Если исходная смесь не отфильтрована и не стабилизирована, то и полученные алкогольсодержащие шипучие напитки также являются не отфильтрованными и не стабилизированными. Поставленная задача решается также благодаря использованию способа промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, в котором исходную смесь готовят и затем подвергают карбонизации в герметичном пространстве, и полученные напитки оставляют в указанном пространстве,где они были карбонизированы, вплоть до момента их потребления. Этот способ отличается тем, что давление в указанном герметичном пространстве поддерживают постоянным при карбонизации, на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков. Поставленная задача решается также благодаря использованию устройства для промышленного производства алкогольсодержащих напитков, предназначенного для осуществления предлагаемого способа, которое состоит из емкости, внутренняя поверхность которой пригодна для контакта с пищевыми продуктами. В верхней части емкости имеется отверстие, в которое вставлено и закреплено укупоривающее приспособление, проходящее в трубу, ось которой совпадает с осью емкости и нижний конец которой находится почти вплотную с нижней концевой частью емкости и оснащен фильтрующим элементом. Устройство отличается тем, что емкость выполнена цилиндрической со сферическими верхним и нижним концами, указанное укупоривающее приспособление представляет собой стандартную многофункциональную пробку-головку, и указанный фильтрующий элемент установлен внутри указанной трубы с уплотнением относительно ее нижней концевой части уплотнительным кольцом. Фильтрующий элемент изготовлен из пористого материала с размером пор менее 100 мкм и выполнен в виде пустотелого цилиндра, на наружной поверхности которого имеются несколько распорных каплеобразных выступов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга по всей его поверхности. Верхний конец указанного фильтра заглушен, а нижний конец указанного фильтра открыт в полость емкости. По нижней периферии наружной стороны указанного фильтрующего элемента предусмотрено кольцо, наружный диаметр которого больше наружного диаметра трубы, а на верхней поверхности указанного кольца выполнено посадочное место для указанного уплотнительного кольца. При брожении исходной смеси выпускное отверстие указанной многофункциональной пробкиголовки емкости закрыто и к его впускному отверстию подключены приборы контроля и управления. При реализации напитков впускное отверстие указанной многофункциональной пробки-головки указанной емкости подключают через редукционный клапан к газовому баллону, содержащему углекислый газ под давлением, а ее выпускное отверстие соединено с вытяжным выпускным отверстием. При газировании нестабилизированного не шипучего алкогольсодержащего напитка впускное отверстие указанной многофункциональной пробки-головки емкости подключено через редукционный клапан к баллону с углекислым газом под давлением, ее выпускное отверстие закрыто, и емкость перевернута нижним концом вверх. Предлагаемое устройство можно использовать вместе с любым имеющимся бродильным чаном для получения нестабилизированного шипучего алкогольсодержащего продукта. При этом впускное отверстие многофункциональной пробки-головки емкости подключено к выпускному отверстию бродильного чана при равных давлениях. Выступающий цилиндрический обруч состоит из верхней части и нижней части, закрепленных соответственно выше и ниже плоскостей соединения концевых частей с цилиндрической поверхностью емкости так, что наружные кромки обручей выходят за длину указанной емкости. В верхнем цилиндрическом обруче выполнены диаметрально противоположные отверстия. Поставленная задача решается также благодаря использованию устройства для промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, предназначенного для осуществления предлагаемого способа, которое состоит из емкости, внутренняя поверхность которой пригодна для контакта с пищевыми продуктами и в верхней части которой имеется отверстие, в которое вставлено и закреплено укупоривающее приспособление, проходящее в трубу, ось которой совпадает с осью емкости, а нижний конец которой находится почти вплотную к нижней концевой части емкости. Устройство отличается тем, что емкость выполена цилиндрической со сферическими верхним и нижним концами, указанное укупоривающее приспособление представляет собой стандартную многофункциональную пробкуголовку. Это предлагаемое устройство отличается от вышеописанного тем, что оно не имеет фильтрующего элемента. Преимущество предлагаемого способа производства шипучих алкогольсодержащих напитков и предлагаемого устройства для его осуществления заключается в том, что подобно ближайшему аналогу,описанному в [5], они упрощены по сравнению с классическими способами получения качественных шипучих алкогольсодержащих напитков [1-4] и вместе с тем обеспечивают высокое качество получаемых напитков и длительный срок сохранения их натуральных свойств. Это объясняется тем, что предлагаемое устройство оснащено средствами контроля, управления и поддержания постоянного давления внутри емкости как в процессе образования напитка, так и при его хранении, транспортировке и полном-4 006122 потреблении. Благодаря этому удается избежать присущих упрощенным способу и устройству, описанным в [5], ненаправленного спиртового брожения в герметичном пространстве, дешампанизации и нежелательных изменений химического состава и органолептических свойств. Еще одно преимущество предлагаемого способа получения шипучих алкогольсодержащих напитков и предлагаемого устройства для его осуществления заключается в том, что несмотря на простоту они безопасны при эксплуатации благодаря тому, что в процессе брожения давление в устройстве жестко контролируют и регулируют. Еще одно преимущество предлагаемого способа получения шипучих алкогольсодержащих напитков и предлагаемого устройства для его осуществления заключается в том, что они обеспечивают более высокую экономическую эффективность по сравнению как с классическими способами получения [1, 2,3 и 4], поскольку потери напитков практически отсутствуют, так и с упрощенными способом и устройством [5], поскольку напиток можно полностью извлекать с постоянной скоростью. Еще одно преимущество предлагаемого способа получения шипучих алкогольсодержащих напитков и предлагаемого устройства для его осуществления заключается в том, что в отличие от ближайшего известного аналога способа и устройства [5] можно получать осветленные алкогольсодержащие шипучие напитки, используя иммобилизированную дрожжевую культуру и стабилизированную и отфильтрованную исходную смесь. Краткое описание графического материала Ниже изобретение более подробно описывается на примерах вариантов осуществления, показанных на прилагаемых чертежах, на которых фиг. 1 представляет общий вид предлагаемого устройства для получения шипучих алкогольсодержащих напитков; фиг. 2 представляет собой вертикальный разрез многофункциональной пробки-головки 3 на фиг. 1 по оси I-I; фиг. 3 представляет увеличенный общий вид фильтра 5 на фиг. 2; фиг. 4 а представляет собой технологическую схему использования устройства 16 в качестве бродильного чана; фиг. 4b представляет собой общий вид устройства 16, используемого в качестве упаковки для хранения и транспортировки; фиг. 5 представляет собой технологическую схему использования устройства 16 в качестве устройства для фильтрования и реализации готового напитка; фиг. 6 представляет собой технологическую схему использования устройства 16 в качестве упаковки для хранения и транспортировки напитка, полученного в бродильном чане; фиг. 7 представляет собой технологическую схему предлагаемого использования устройства 16 в качестве карбонизационной колонны. Подробное описание изобретения Устройство для получения шипучих алкогольсодержащих напитков, показанное на фиг. 1, состоит из емкости 1, внутренняя поверхность которой пригодна для контакта с пищевыми продуктами и напитками, например, выполнена из нержавеющей стали для промышленности по переработке пищевых продуктов. Емкость 1 является цельной, состоящей из цилиндрического корпуса и сферических верхней 14 и нижней 15 концевых частей. Выступающий цилиндрический обруч 2 прикреплен к обеим концевым частям емкости. Указанный обруч 2 может быть цельным или состоящим из верхней части 2' и нижней части 2", прикрепленных соответственно выше и ниже плоскостей соединения концевых частей 14 и 15 к цилиндрической поверхности емкости 1 так, что наружные кромки 17 и 18 обручей 2' и 2" выступают за длину емкости 1. Емкость 1 и обруч 2 вместе образуют кег 16 емкостью от 5 до 65 л, способный выдерживать рабочее давление до 0,55 МПа. В верхнем цилиндрическом обруче 2' выполнены диаметрально противоположные отверстия 31 (фиг. 1), предназначенные для переноски кегов 16. В центре верхней концевой части 14 закреплена многофункциональная пробка-головка 3, например, навинчена по резьбе 19 и вкручена через отверстие малого диаметра 20. Нижний конец 15 головки 3 зафиксирован на трубе 4,ось которой совпадает с осью емкости 1. Нижний открытый конец трубы 4 находится почти вплотную с нижней концевой частью 15. Внутри нижнего открытого конца трубы 4 установлен фильтрующий элемент 5, наружный нижний конец которого уплотнен относительно трубы 4 уплотнительным кольцом 6. Многофункциональная пробка-головка 3 - это имеющееся на рынке техническое устройство. На практике оно стандартизировано и выпускается разными изготовителями по всему миру. Одним из таких изготовителей является итальянская компания NutiC.S.p.A. [4]. Для головки 3 предусмотрена стандартная арматура, выпускаемая компанией NutiC.S.p.A. (на фигурах не показанная), которая позволяет открывать и закрывать впускное 25 и выпускное 26 отверстия многофункциональной пробкиголовки 3 (фиг. 2). Головка 3 кега 16 (фиг. 2) имеет резьбовое соединение 19 с верхней концевой частью 14 кега 16 (фиг. 1) и вкручивается стандартным ключом компании NutiC.S.p.A. (на фигурах не показанным) через отверстие малого диаметра 20. Для указанной стандартной арматуры используются не показанные на фигурах стандартные гибкие шланги и стопорные клапаны компании NutiC.S.p.A.,способные выдерживать высокое давление и имеющие стандартные соединительные муфты. Она дейст-5 006122 вует как соединительный элемент впускного 25 и выпускного 26 отверстий многофункциональной пробки-головки 3 (фиг. 2) с устройствами контроля и управления, например манометром, предохранительным клапаном 7 (фиг. 4 а), баллоном 8 с углекислым газом под давлением через редукционный клапан 9 (фиг. 5 и 7), бродильным чаном 11 с охлаждающей рубашкой 12 и устройствами контроля и управления 13(фиг. 6), вытяжным выпускным отверстием 10 (фиг. 5). Указанная стандартная арматура управляется вручную в зависимости от выбранной функции кега 16. Многофункциональная пробка-головка 3 имеет пружину 29, удерживаемую фиксирующим элементом 30 (фиг. 2) внутри цилиндрической оболочки 32,ось которой совпадает с осью трубы 4. В оболочке 32 выполнены отверстия 28, соединяющие впускное отверстие 25 головки 3 с внутренней частью емкости 1 (фиг. 2). Фильтрующий элемент 5 (фиг. 2 и 3) изготовлен из пористого материала, например фарфора или синтетического полимера, с размером пор менее 100 мкм. Размер пор фильтрующего элемента 5 выбирают в зависимости от результата, которого хотят добиться. Фильтрующий элемент может быть одноразовым или с возможностью повторного использования. Он выполнен в виде пустотелого цилиндра. На его наружной поверхности имеются каплеподобные выступы 21 (фиг. 3), предназначенные для распорки и находящиеся на некотором расстоянии друг от друга по всей указанной поверхности. Верхний торец 22 фильтра 5 заглушен нижний торец 23 открыт в емкость 1. В рабочем состоянии кончики каплеподобных выступов 21 (фиг. 3) упираются во внутреннюю поверхность трубы 4 (фиг. 2). По нижней периферии фильтрующего элемента 5 предусмотрено кольцо 24 (фиг. 3), наружный диаметр которого больше наружного диаметра трубы 4 (фиг. 2). На верхней поверхности кольца 24 выполнено посадочное место для уплотнительного кольца 6 (фиг. 3). Предлагаемое устройство для получения шипучих алкогольсодержащих напитков используют следующим образом. В емкость 1 со снятой многофункциональной пробкой-головкой 3 подают приготовленную исходную смесь, содержащую фиксированное количество сбраживаемого сахара и требуемое количество чистой дрожжевой культуры - жидкой, сухой или иммобилизированной. Затем емкость 1 герметично закрывают многофункциональной пробкой-головкой 3. К ее впускному отверстию 25 подключают контрольное и управляющее оборудование 7. Выпускное отверстие 26 головки 3 при этом закрыто (фиг. 4 а). В течение короткого промежутка времени благодаря отсутствию нарушения герметичности при протекании процессов получения шипучих алкогольсодержащих напитков достигается высокая норма химического и физико-химического содержания связанной формы углекислого газа. После завершения брожения контрольное и управляющее оборудование 7 от многофункциональной пробки-головки 3 отключают,впускное отверстие 25 пружиной 29 (фиг. 2, 4b) автоматически закрывается, и пространство внутри емкости 1 поддерживается герметичным. Полученный напиток остается внутри герметичного пространства вплоть до момента его потребления. Это фактор сохранения натуральных компонентов и органолептических качеств полученного напитка, поскольку высокое давление подавляет активные микробиологические процессы, стимулируя позитивные ферментные процессы, вызывающие накопление биологически активных веществ. Стабилизацию и фильтрование выполняют одновременно при реализации напитка(фиг. 5). При реализации напитка впускное отверстие 25 многофункциональной пробки-головки 3 кега 16 подключают через редукционный клапан 9 к газовому баллону 9, содержащему углекислый газ под давлением. Выпускное отверстие 26 многофункциональной пробки-головки 3 подключают к вытяжному выпускному отверстию 10. При открытии выпускного отверстия 26 многофункциональной пробки-головки 3 готовый нестабилизированный и неотфильтрованный напиток вытесняется более высоким давлением в баллоне 8 через нижнее отверстие 23 трубы в фильтр 5. Напиток проходит через поры фильтра 5 и поступает в трубу 4 стабилизированным и отфильтрованным. После этого через выпускное отверстие 26 многофункциональной пробки-головки 3 стабилизированный и отфильтрованный напиток проходит в вытяжное выпускное отверстие 10 и оттуда в потребительскую емкость 27 (фиг. 5). Перед употреблением напиток можно привести в соответствие со вкусом потребителя путем добавления в потребительскую емкость 27 предварительно дозированного наполнителя или фруктового концентрата. Предлагаемое устройство 16 можно использовать вместе с любым имеющимся бродильным чаном. В этом случае многофункциональную пробку-головку 3 кега 16 подключают при равных давлениях через впускное отверстие 25 к выпускному отверстию бродильного чана 11, содержащего нестабилизированный шипучий алкогольсодержащий напиток (фиг. 6). Устройство 16 действует как упаковка для хранения и транспортировки, реактор для стабилизации, фильтрующее оборудование и упаковка для реализации готового напитка. Внутри предлагаемого устройства можно выполнять карбонизацию нешипучего напитка. Это выполняют при низкой температуре, например в пределах между +1 и +3 С. В этом случае устройство 16 работает как карбонизационная колонна. Во время карбонизации впускное отверстие 25 многофункциональной пробки-головки 3 кега 16 подключают через редукционный клапан 9 к газовому баллону 9, содержащему углекислый газ под давлением, а выпускное отверстие 26 при этом закрыто. Кег 16 переворачивают вверх дном (фиг. 7).-6 006122 Предлагаемый способ и предлагаемое устройство для его осуществления можно использовать и с предварительно стабилизированной исходной смесью. В этом случае гарантируется удаление вновь образовавшихся в результате процессов, протекающих в емкости, веществ коллоидного характера, которые вызывают помутнение алкогольсодержащего шипучего напитка. Предлагаемым способом можно даже пользоваться без использования фильтрующего элемента 5(фиг. 1 и 2), если требуется получить нестабилизированный, неотфильтрованный алкогольсодержащий шипучий напиток или если использована иммобилизованная чистая дрожжевая культура. Из вышеизложенного понятно, что устройство 16 для получения шипучих алкогольсодержащих напитков функционирует последовательно как бродильный чан (фиг. 4 а), упаковка для хранения, транспортировки и реализации готового напитка (фиг. 1, 4b и 6), карбонизационная колонна (фиг. 7), реактор для стабилизации напитка (фиг. 5). Изобретатель испытал предлагаемый способ получения шипучих алкогольсодержащих напитков и устройство для его осуществления в производственных условиях. Для приготовления исходной смеси были использованы следующие материалы: сухой белый нестабилизированный винный материал из винограда рислинг, предварительно отфильтрованный через крупнозернистую диатомовую землю или кизельгур; винный раствор сахарозы концентрацией 64%; жидкая хладостойкая чистая дрожжевая культура (Saccharomyces oviformis), штамм Варна 1, добавленная в количестве 7% от исходного материала по объему. Исходный материал был приготовлен в количестве 3100 л и помещен в смесительный чан емкостью 3500 л. Последний был изготовлен из нержавеющей стали, пригодной для контакта с пищевыми продуктами, и имел пропеллерную мешалку и необходимые впускные и выпускные устройства. В чан были добавлены 103 кг винного раствора сахарозы, что дало 21 г сбраживаемого сахара на литр исходного материала. После гомогенизации выдержанного исходного материала он был разлит в 100 предлагаемых металлических кегов 16 рабочей емкостью 30 л каждый (фиг. 1). В каждый кег 16 залили 27,3 л выдержанного исходного материала и добавили 2,05 л жидкой чистой дрожжевой культуры. В емкости 1 кега 16 оставили пустое пространство, образовавшее газовую камеру, объем которой составлял 2,3% объема емкости 1. Заполненные таким образом исходной смесью кеги 16 (фиг. 1) герметично закрыли, закрутив в кег 16 (фиг. 1) многофункциональную пробку-головку 3 и зафиксировав ее. Перед закрытием, в трубу 4 (фиг. 2) поместили и уплотнили фильтрующий элемент 5 с размером пор 3 мкм. Подготовленные таким образом кеги 16 гомогенизировали ручным встряхиванием и оставили на хранение в помещении, температуру в котором можно было регулировать и жестко контролировать. Три произвольно выбранных из партии кега 16 оснастили контрольным и управляющим оборудованием 7 (фиг. 4 а). Во время, когда в герметичном пространстве емкостей 1 протекал процесс вторичного брожения, кеги 16 (фиг. 1, 4 а) находились в одинаковых условиях. Процесс вторичного брожения протекал в течение 23 дней при таких температурах: 6 дней при температуре 18 С; 4 дня при температуре 17 С; 4 дня при температуре 16 С; 4 дня при температуре 15 С; 1 день при температуре 14 С; 1 день при температуре 13 С; 3 дня при температуре 12 С. В результате этого процесса давление углекислого газа внутри емкости 1 кега 16 возросло до 0,41 МПа (фиг. 1, 4 а). После этого полученное сброженное игристое вино хранили в том же помещении и в тех же кегах при температуре 14-16 С в течение 90 дней. После этого контрольное и управляющее оборудование 7 от трех контролировавшихся кегов (фиг. 4b) отключили, и готовое вино реализовали. К многофункциональной пробке-головке 3 прикрепили стандартную арматуру компании NutiC.S.p.A. и через стандартные гибкие шланги и стопорные клапаны компании NutiC.S.p.A. выполнили подключения к баллону 8 с углекислым газом под давлением через редукционный клапан 9 и вытяжному выпускному отверстию 10 (фиг. 5) при температуре реализации и потребления 9 С. Конкретные свойства, характеризовавшие сброженное игристое вино, полученное указанным выше способом, были такими: 1. Свойства игристости и шипучести: 1.1.VmaxCO2=2273cм 3; 1.2. tmax = 395 мин; 1.3. 0,75 Vmax = 1835 см 3/t1 = 85 мин/; 1.4. 0,5 Vmax = 1990 см 3/t2 = 23 мин/; 1.5. с = 0,194; 1.6. m= 1,92; 2. Общее содержание углекислого газа: 8,5 г/л; 3. Связанный углекислый газ: 1,75 г/л. Как видно из вышеприведенного, связанная форма углекислого газа составляет почти 21%, что является редким достижением по количеству связанного углекислого газа в сброженных игристых винах.-7 006122 Это можно объяснить тем, что в процессе получения сброженного игристого вина не нарушалась герметичность. Литература 1. Маринов, Марин. Технология вина и алкогольных напитков, 1990 (на болгарском языке), стр. 124-139; Земиздат, София, Болгария. 2. Велков, Эмил. Энциклопедия алкогольных напитков, 1996 (на болгарском языке), стр. 452-454; София, Болгария. 3. P. G. Gargolio. La nuova enologia, III edizione, 1965, Firenze - Piazzale delle, Cascine, 28, pp 418-443. 4. Каталог компании NutiC.S.p.A., адрес: Via S. Quirico 282-50010 Capalle - Campi Bisenzio (FI)Italia, базирующаяся в Германии "Nuti" G.m.b.H., Zum Schuermannsgraben 12 В - 47441 Moers Deuschland,Internet: http://www.nuti.it- 1999. 5. DE 44 22 190 (СИТТЕРЛИ АДОЛЬФ), 4 мая 1995 г. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, по которому исходную смесь готовят и затем подвергают спиртовому брожению в герметичном пространстве, затем стабилизируют и фильтруют, выполняя все это в одном и том же герметичном пространстве, а полученные напитки оставляют в указанном пространстве вплоть до момента их потребления, причем фильтрование и стабилизацию осуществляют одновременно, отличающийся тем, что спиртовое брожение является управляемым, а давление в указанном герметичном пространстве с момента завершения брожения на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков поддерживают постоянным. 2. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, по которому исходную смесь готовят и затем подвергают карбонизации в герметичном пространстве, затем стабилизируют и фильтруют, выполняя все это в одном и том же герметичном пространстве, полученные напитки оставляют в указанном пространстве вплоть до момента их потребления, когда фильтрование и стабилизацию осуществляют одновременно, отличающийся тем, что давление в указанном герметичном пространстве при карбонизации поддерживают постоянным на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков. 3. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед употреблением напитки приводят в соответствие со вкусом потребителя путем добавления предварительно дозированного наполнителя. 4. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перед употреблением напитки приводят в соответствие со вкусом потребителя путем добавления предварительно дозированного фруктового концентрата. 5. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, по которому готовят исходную смесь, содержащую сбраживаемые сахара и чистую дрожжевую культуру, указанную исходную смесь затем подвергают спиртовому брожению в герметичном пространстве, полученные напитки оставляют в указанном герметичном пространстве вплоть до момента их потребления, отличающийся тем, что чистую дрожжевую культуру в исходной смеси иммобилизируют, спиртовое брожение является управляемым, и давление в указанном герметичном пространстве поддерживают постоянным с момента завершения брожения, на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков. 6. Способ промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, по которому исходную смесь готовят и затем подвергают карбонизации в герметичном пространстве, и полученные напитки оставляют в указанном герметичном пространстве, где они были карбонизированы, вплоть до момента их потребления, отличающийся тем, что давление в указанном герметичном пространстве поддерживают при карбонизации постоянным, на протяжении хранения и транспортировки и вплоть до полного потребления напитков. 7. Устройство для промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, предназначенное для осуществления способа по пп.1, 2, 3 или 4, которое состоит из емкости, внутренняя поверхность которой пригодна для контакта с пищевыми продуктами и в верхней части которой имеется отверстие, в которое вставлено и закреплено укупоривающее приспособление, проходящее в трубу, ось которой совпадает с осью указанной емкости и нижний конец которой находится почти вплотную с нижней концевой частью указанной емкости и оснащен фильтрующим элементом, отличающееся тем, что указанная емкость (1) выполнена цилиндрической со сферическими верхним концом (14) и нижним концом (15), указанное укупоривающее приспособление представляет собой стандартную многофункциональную пробку-головку (3), а внутри нижнего открытого конца указанной трубы (4) установлен фильтрующий элемент (5), который герметично прикреплен к ее нижнему концу при помощи уплотнительного кольца (6). 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что фильтрующий элемент (5) изготовлен из пористого-8 006122 материала с размером пор менее 100 мкм и выполнен в виде пустотелого цилиндра, на наружной поверхности которого имеются несколько распорных каплеподобных выступов (21), находящихся на некотором расстоянии друг от друга по всей его поверхности, верхний конец (22) фильтра (5) заглушен, нижний конец (23) открыт в полость емкости (1), по нижней периферии наружной стороны фильтрующего элемента (5) предусмотрено кольцо (24), наружный диаметр которого больше наружного диаметра трубы(4), а на верхней поверхности кольца (24) выполнено посадочное место для указанного уплотнительного кольца (6). 9. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что к впускному отверстию (25) многофункциональной пробки-головки (3) кега (16) подключены приборы (7) контроля и управления, а выпускное отверстие (26) указанной головки (3) закрыто. 10. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что впускное отверстие (25) указанной многофункциональной пробки-головки (3) кега (16) подключено через редукционный клапан (9) к газовому баллону(8), содержащему углекислый газ под давлением, выпускное отверстие (26) указанной головки (3) закрыто, а кег (16) перевернут нижним концом (15) вверх. 11. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что впускное отверстие (25) многофункциональной пробки-головки (3) кега (16) подключено при равных давлениях к выпускному отверстию бродильного чана (11), содержащего нестабилизированный шипучий алкогольсодержащий напиток. 12. Устройство по пп.7 и 8, отличающееся тем, что емкость (1) имеет выступающий цилиндрический обруч (2), состоящий из верхней части (2') и нижней части (2"), прикрепленных соответственно выше и ниже плоскостей соединения концевых частей (14 и 15) к цилиндрической поверхности емкости(1) так, что наружные кромки (17 и 18) обручей (2', 2") выступают за длину указанной емкости (1), а в верхнем цилиндрическом обруче (2') выполнены противоположные отверстия (31). 13. Устройство для промышленного производства шипучих алкогольсодержащих напитков, предназначенное для осуществления способа по пп.5 и 6, которое состоит из емкости, внутренняя поверхность которой пригодна для контакта с пищевыми продуктами и в верхней части которой имеется отверстие, в которое вставлено и закреплено укупоривающее приспособление, проходящее в трубу, ось которой совпадает с осью емкости и нижний конец которой находится почти вплотную к нижней концевой части емкости, отличающееся тем, что емкость (1) выполена цилиндрической со сферическими верхним (14) и нижним (15) концами, а указанное укупоривающее приспособление представляет собой стандартную многофункциональную пробку-головку (3).

МПК / Метки

МПК: C12G 1/06, B67D 1/04, B65D 83/14

Метки: получения, способ, устройство, алкогольсодержащих, напитков, шипучих

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/12-6122-sposob-i-ustrojjstvo-dlya-polucheniya-shipuchih-alkogolsoderzhashhih-napitkov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и устройство для получения шипучих алкогольсодержащих напитков</a>

Похожие патенты