Способ обработки древесины дуба, используемой при созревании коньячных или им подобных спиртов

Изобретение может быть использовано в винодельческой промышленности. На древесину дуба в виде клепок или брусков воздействуют ультразвуковыми колебаниями с последующим нагревом. Воздействие ультразвуковыми колебаниями осуществляют вдоль волокон древесины в квазиимпульсном режиме с учетом акустического сопротивления древесины для предотвращения ее возгорания при длительной обработке с частотой от 16 до 100 кГц и интенсивностью 0,5-20 Вт/см² в течение от 16 до 1800 с. Время воздействия квазиимпульса составляет 5-7 с, а время релаксации - 3-5 с. Нагрев древесины осуществляют при температуре 125-210°С в течение 0,3-2,0 часов. Нагрев при температуре 125-150°С проводят в течение 1,5-2,0 ч, при 170-190°С - 0,5-1,0 ч, а при 200-210°С - 20-30 мин. Изобретение обеспечивает наиболее эффективную передачу колебаний в древесину и более полное расщепление высокомолекулярных соединений до более простых мономерных компонентов, что позволяет более полно извлекать спирторастворимые фенольные вещества и фракции лигнина. 7 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к винодельческой промышленности, в частности к способам обработки древесины, используемой при созревании коньячных, винных и других спиртов, и может быть использовано при производстве коньяков, бренди и рома.

В процессе получения и последующей выдержки коньячного спирта в дубовых бочках или в емкостях с размещенными внутри дубовыми клепками в результате сложных физических и химических процессов образуются вещества различных классов соединений, каждый из которых играет определенную роль в формировании органолептических качеств крепких напитков, в частности его вкуса и аромата. Для ускоренного созревания коньячных спиртов используют воздействие на коньячный спирт в присутствии древесины дуба или воздействие на древесину дуба различными физическими и химическими методами, например осуществляют нагревание, ИК- и УФ-облучение, обработку ультразвуком.

Известен способ обработки древесины дуба, используемой при созревании коньячных или им подобных спиртов, предусматривающий двукратное замачивание новых бочек из древесины дуба холодной водой, которую меняют через 2-3 суток, с последующей обработкой острым паром в течение 20-30 минут и ополаскиванием горячей и холодной водой (Кишковский З.Н., Мержаниан А.А. Технология вина. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.435) [1].

Недостатком данного способа являются невысокие органолептические и физико-химические показатели коньячных спиртов, длительность процесса созревания коньячных спиртов в обработанных таким образом дубовых бочках. Время, необходимое для перехода экстрактивных веществ из древесины дуба в спирт, составляет 5-10 лет.

Этот недостаток частично устранен в способе обработки древесины дуба, используемой при созревании коньячных или им подобных спиртов, предусматривающем активизацию дубовых клепок путем обработки их нагревом в присутствии оксигенированной среды (FR, патент, 2570080, С 12 Н 1/22, 1986) [2]. Обработанные таким образом дубовые клепки используются для созревания спирта и после отделения вызревшего спирта их подвергают циклической термообработке многомодовым электромагнитным полем стоячих волн с частотой от 2000 до 4500 МГц до достижения температуры нагрева от 35 до 55°С при одновременной промывке оксигенированной жидкостью с целью экстракции спирта и спиртовых паров.

Недостатком известного способа является его сложность, а также необходимость использовать побочные химические соединения.

Известен способ обработки древесины дуба, используемой при созревании коньячных или им подобных спиртов, включающий воздействие на древесину дуба ультразвуковыми колебаниями с частотой 18-20 кГц и интенсивностью 2-3 Вт/см² в течение 50-60 минут (Долмазашвили Д.А. Разработка технологии обогащения молодого коньячного спирта компонентами древесины дуба. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н., Тбилиси, 1981, с.7) [3].

Недостатком известного способа является подгорание древесины из-за постоянного длительного воздействия ультразвуковых колебаний, недостаточно полное расщепление высокомолекулярных соединений древесины.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ обработки древесины дуба, используемой при созревании коньячных или им подобных спиртов, предусматривающий воздействие на древесину термической обработки при 120°С в течение 2 часов и при 195°С в течение 15 минут с последующей обработкой ультразвуком в водной среде в течение 15 минут (Коновалов Н.Т., Кобелев Н.П., Коровин В.В., Коновалова Н.Н., Калинников Г.В., Коробов И.И., Пекарева Т.Я., Пекарев В.Я., Паршов С.М. Исследование методом низкотемпературной адсорбции криптона влияния термо- и ультразвуковой обработки на пористую структуру дубовой древесины. Материалы III Международного симпозиума «Строение, свойства и качество древесины - 2000», Изд-во Ин-т леса КарНЦ РАН, 2000, с.133-136) [4].

Недостатком известного способа является неполное расщепление высокомолекулярных компонентов до низкомолекулярных компонентов, что определяет сравнительно невысокие органолептические показатели спиртов, выдерживаемых в контакте с обработанной указанным способом древесиной.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в усовершенствовании способа обработки древесины дуба, используемой при созревании коньячных или им подобных спиртов, наиболее эффективной передаче акустических колебаний в древесину с учетом ее биологических свойств и акустического сопротивления для предотвращения ее возгорания при длительной обработке, более полном расщеплении высокомолекулярных соединений до более простых мономерных компонентов.

Этот технический результат достигается предложенным способом обработки древесины дуба, используемой при созревании коньячных или им подобных спиртов, предусматривающим воздействие на древесину дуба в виде клепок или брусков ультразвуковыми колебаниями, в котором указанное воздействие ультразвуковыми колебаниями осуществляют вдоль волокон древесины в квазиимпульсном режиме с частотой от 16 до 100 кГц и интенсивностью 0,5-20 Вт/см² в течение от 16 до 1800 с. Величина квазиимпульса равна 8-12 с, при этом время воздействия составляет 5-7 с, время релаксации - 3-5 с.

После воздействия ультразвуковыми колебаниями клепки или бруски подвергают нагреву. Нагрев осуществляют при температуре 125-210°С в течение 0,3-2,0 часа.

Целесообразно клепки или бруски подвергать нагреву при температуре 125-150°С в течение 1,5-2,0 ч, или при температуре 170-190°С в течение 0,5-1,0 ч, или при температуре 200-210°С в течение 20-30 мин.

Экспериментально нами было обнаружено, что ультразвуковая обработка древесины в прерывистом режиме вдоль ее волокон с последующим нагреванием приводит к активизации древесины дуба за счет более полного расщепления высокомолекулярных соединений до более простых, обеспечивает условия для лучшего взаимодействия древесины со спиртом и перехода экстрактивных веществ из древесины дуба в спирт.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На клепки или бруски, полученные из древесины дуба, используемые при созревании коньячных или им подобных спиртов в дубовых бочках либо крупных резервуарах с размещенной в них древесиной, воздействуют ультразвуковыми колебаниями вдоль линии роста волокон древесины дуба в квазиимпульсном режиме с частотой от 16 до 100 кГц и интенсивностью 0,5-20 Вт/см² в течение от 16 до 1800 с. Величина квазиимпульса равна 8-12 с, при этом время воздействия составляет 5-7 с, время релаксации - 3-5 с. Время воздействия выбирают в зависимости от возраста дуба.

После воздействия ультразвуковыми колебаниями клепки или бруски подвергают нагреву при температуре от 125 до 210°С в течение от 20 минут до 2,0 часов.

Для получения коньяков высшего качества целесообразно клепки или бруски подвергать нагреву при температуре 125-150°С в течение 1,5-2,0 часов.

Для получения качественных коньяков клепки или бруски подвергают нагреву при температуре 170-190°С в течение 0,5-1,0 часа.

Для получения бренди и рома клепки или бруски подвергают нагреву при температуре 200-210°С в течение 20-30 минут.

Пример 1.

На клепки, полученные из древесины дуба, используемые при созревании коньячных спиртов в дубовых бочках, воздействуют вдоль линии роста волокон дуба ультразвуковыми колебаниями в квазиимпульсном режиме с частотой 16 кГц и интенсивностью 0,5 Вт/см² в течение 1800 с при величине квазиимпульса, равной 10 с, в котором время воздействия на древесину составляет 7 с, время релаксации - 3 с.

Для получения коньяка высшего качества клепки подвергают нагреву при температуре 125°С в течение 2,0 часов.

Пример 2.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют бруски дуба, а нагрев проводят при температуре 150°С в течение 1,5 ч.

Пример 3.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют ультразвуковые колебания в квазиимпульсном режиме с частотой 18 кГц и интенсивностью 2 Вт/см² при времени воздействия в течение 500 с.

Клепки для получения качественного коньяка подвергают нагреву при температуре 170°С в течение 1,0 ч.

Пример 4.

Способ осуществляют аналогично примеру 2, только на бруски из дуба, которые размещают при созревании спирта в крупных резервуарах, воздействуют ультразвуковыми колебаниями с частотой 20 кГц и интенсивностью 3 Вт/см². Время воздействия составляет 100 с.

Бруски подвергают нагреву при температуре 190°С в течение 0,5 ч.

Пример 5.

На клепки, полученные из древесины дуба, используемые при созревании виноградных спиртов в бочках, воздействуют ультразвуковыми колебаниями вдоль линии роста волокон древесины в квазиимпульсном режиме с частотой 100 кГц интенсивностью 20 Вт/см². Время воздействия составляет 16 с. Величина квазиимпульса равна 8 с, при этом время воздействия составляет 5 с, время релаксации - 3 с.

После чего для получения бренди клепки подвергают нагреву при температуре 200°С в течение 30 мин.

Пример 6.

Способ осуществляют аналогично примеру 5, только используют бруски дуба и после обработки ультразвуковыми колебаниями бруски дуба подвергают нагреву при температуре 210°С в течение 20 минут.

Предлагаемый способ обеспечивает наиболее эффективную передачу акустических колебаний в древесину с учетом ее биологических свойств и акустического сопротивления, более полное расщепление высокомолекулярных соединений до более простых мономерных компонентов, более полное извлечение спирторастворимых фенольных веществ и спирторастворимой фракции лигнина древесины дуба.

Обработка древесины ультразвуковыми колебаниями с частотой 16 кГц и интенсивностью 0,5 Вт/см² в течение 1800 с в квазиимпульсном режиме с последующим нагреванием при 125°С в течение 2 часов приводит к увеличению содержания в спирте связанных форм спирторастворимых фенольных древесины на 36%, свободных низкомолекулярных фенольных веществ - на 63%, при этом содержание спирторастворимой фракции лигнина возрастает на 72% по сравнению с другой последовательностью обработок.

Обработка древесины дуба ультразвуковыми колебаниями в квазиимпульсном режиме с частотой 20 кГц, интенсивностью 3,0 Вт/см² в течение 100 с с последующим нагреванием при температуре 190°С в течение 0,5 ч способствует увеличению количества извлекаемых из древесины связанных фенольных веществ на 23%, а свободных форм фенольных веществ на 52%, при этом содержание спирторастворимой фракции лигнина в спирте повышается на 60% в отличие от иной последовательности обработок.

1. Способ обработки древесины дуба, используемой при созревании коньячных или им подобных спиртов, включающий воздействие ультразвуковыми колебаниями и нагрев, отличающийся тем, что указанное воздействие ультразвуковыми колебаниями осуществляют на древесину в виде клепок или брусков вдоль волокон в квазиимпульсном режиме с частотой от 16 до 100 кГц и интенсивностью 0,5-20 Вт/см².

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие ультразвуковыми колебаниями в квазиимпульсном режиме осуществляют в течение от 16 до 1800 с.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что время воздействия квазиимпульса составляет 5-7 с, а время релаксации - 3-5 с.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев клепок или брусков осуществляют при температуре 125-210°С.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев клепок или брусков осуществляют в течение 0,3-2,0 ч.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев клепок или брусков проводят при температуре 125-150°С в течение 1,5-2,0 ч.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев клепок или брусков проводят при температуре 170-190°С в течение 0,5-1,0 ч.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев клепок или брусков проводят при температуре 200-210°С в течение 20-30 мин.