Разработка интенсивной технологии крепких алкогольных напитков "Виски" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.18.01, кандидат технических наук Коростелев, Алексей Васильевич

• Коростелев, Алексей Васильевич
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Коростелев, Алексей Васильевич

1.1 Особенности технологии крепких алкогольных напитков из крахмалистого сырья

1.2 Особенности производства виски

1.2.1 Сырье для производства виски

1.2.1.1 Технология приготовления солодов

1.2.1.2 Показатели качества солодов

1.2.2 Получение зернового сусла и бражки

1.2.3 Получение спиртов-виски

1.2.3.1 Дистилляция бражки по периодической технологии

1.2.3.2 Дистилляция бражки по непрерывной технологии 33 1.2.5.Выдержка спиртов-виски

1.2.5.1 Химический состав древесины дуба

1.2.5.2.Процессы при выдержке спиртов-виски с древесиной

1.2.5.3 Экстрагирование соединений из древесины

1.2.5.4 Изменения в составе соединений, присутствующих в ^ спирте-виски

1.2.5.5 Образование ароматических соединений 53 1.2.6 Купажирование напитков

1.3 Анализ и физико-химические показатели сырья, полупродуктов и готовых изделий

1.3.1 Характеристика этилового спирта

1.3.1.1 Химическое строение этанола

1.3.1.2 Физико-химические свойства этилового спирта 62 1.3.2. Состав примесей спиртов-виски

1.3.3. Влияние примесей на органолегггические показатели ^ спиртов-виски

1.3.4. Методы исследования спиртов-виски

1.3.4.1 Хроматографические методы

1.3.4.2 Сенсорные методы

1.3.4.3 Электрофоретические методы

1.3.4.4 Масс-спектрометрические методы

1.3.4.5 Методы определения состава смесей в зависимости ^ от давления-паров и температуры кипения смесей

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Сырьё и материалы

2.1.1 Характеристика зернового сырья

2.1.2 Характеристика разжижающих и осахаривающих средств

2.2 Методы исследования

2.2. Г Методы определения физико-химических показателей зернового сырья

2.2.2 Методы определения физико-химических показателей осахаренного сусла

2.2.2.1 Определение молекулярной массы белковых фракций в образцах сусла

2.2.2.2 Определение качественного и количественного углеводного состава образцов сусла

2.2.2.3 Определение аминокислотного состава образцов сусла

2.2.3 Методы определения физико-химических показателей зрелой бражки

2.2.4 Получение дистиллятов — спиртов-виски с помощью фракционной перегонки

2.2.5 Газохроматографический метод определения содержания примесей в образцах спиртов-виски

2.2.6 Методы определения экстрактивных, и ароматических компонентов напитков и экстрактов древесины

2.2.6.1 Метод исследования состава ароматообразующих компонентов спиртов-виски с помощью сенсорных систем 95 с искусственным интеллектом

2.2.6.2 Методы исследования содержания фенольных веществ, ароматических альдегидов, оксикоричных и фенолкарбоновых кислот

2.2.7 Измерение температуры кипения растворов сложных эфиров при различных давлениях

2.3 Метрология лабораторных измерений

ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СОЛОДОВ

3.1. Исследование качественных показателей зернового сырья ■

3.2. Исследование процесса приготовления ячменного, ржаного, пшеничного солодов

3.2.1. Моделирование и оптимизация процесса получения ячменного солода

3.2.2 Моделирование и оптимизация процесса получения пшеничного солода

3.2.3 Моделирование и оптимизация процесса получения ржаного солода

3.3 Исследование особенностей получения ячменного, ржаного; пшеничного солодов

3.4 Исследование органолептических и физико-химических показателей ячменного, ржаного, пшеничного солодов

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ОСАХАРЕННОГО* СУСЛА, БРАЖКИ, ПОЛУЧЕНИЯ И ВЫДЕРЖКИ СПИРТА-ВИСКИ

4.1 Выбор способа приготовления замеса и осахаренного сусла

4.2 Изучение влияния различных композиций зернопродуктов на физико-химические показатели сусла

4.3 Изучение углеводного состава сусла !'

4.4 Изучение состава белковых веществ сусла

4.5 Исследование молекулярной массы белковых фракций в сусле

4.6 Исследование процесса сбраживания осахаренного, сусла с ^ ^ применением различных микроорганизмов

ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СПИРТОВ-ВИСКИ, СОСТАВА И

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИМЕСЕЙ

5.1 Исследование органолептических и физико-химических показателей спиртов-виски из различного зернового сырья*

5.2 Исследование и выбор параметров процесса экстрагирования компонентов из древесины

5.3 Исследование экстрактивных и ароматических компонентов выдержанных спиртов-виски

5.4 Идентификация основных параметров выдержанных спиртов и виски с помощью сенсорных технологий

5.5 Исследование термодинамических характеристик микропримесей спиртов-виски эбулиометрическим методом

5.5.1 Измерение температуры кипения растворов при различных давлениях

5.5.2Расчет состава равновесных паровых фаз и коэффициентов активности компонентов

5.5.3 Подбор коэффициентов в уравнение Вильсона для бинарных систем

5.5.4Расчёт коэффициентов активности компонентов в многокомпонентных растворах

5.5.5 Эбулиометрическое определение физико-химических свойств бинарных систем

5.5.5.1 Система этанол - метилпропионат

5.5.5.2 Система этанол - этилпропионат

5.5.5.3 Система этанол - пропилпропионат

5.5.5.4 Система этанол - пентилпропионат

5.5.5.5 Система метилпропаноат - этилпропионат

5.5.5.6 Система метилпропаноат - пропилпропионат

5.5.5.7 Система метилпропаноат - пентилпропионат

5.5.5.8 Система этилпропаноат - пропилпропионат

5.5.5.9 Система этилпропаноат - пентилпропионат

5.5.5.10 Система пропилпропаноат - пентилпропионат

5.5.6 Расчет коэффициентов в уравнение Вильсона

5.5.7 Расчет многокомпонентных систем

ГЛАВА 6. ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВЫДЕРЖАННЫХ СПИРТОВ-ВИСКИ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА НАПИТКОВ НА ИХ ОСНОВЕ С ПОМОЩЬЮ ОБОБЩЕННОГО КРИТЕРИЯ КАЧЕСТВА

6.1 Сравнительная характеристика физико-химических показателей спирта-виски и готовых изделии

6.2 Оценка крепких алкогольных напитков на основе обобщенного критерия качества

6.3 Органолептические и физико-химические показатели напитков «Виски»

6.4 Аппаратурно-технологическая схема производства крепких алкогольных напитков «Виски» ВЫВОДЫ 211 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 212 ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка интенсивной технологии крепких алкогольных напитков "Виски"»

Актуальность работы.

В мире выпускается ряд крепких алкогольных напитков (коньяк, виски, бренди, ром, кальвадос, сливовица), в производстве которых используют зерновое и сочное сырье [5, 68, 90]. Виски - один из самых популярных крепких спиртных напитков мира, обладающий неповторимой вкусовой и ароматической гаммой. Он представляет выдержанный с дубовой древесиной дистиллят (спирт-виски), полученный из зернового сырья после определенной технологической обработки. Многообразие приемов* производства обусловливает большое количество марок виски. В каждой стране (производителе виски) имеются свои исторически сложившиеся технологические и дегустационные особенности продукта, однако принято считать, что в мире существует пять традиционных типов напитка: шотландский, ирландский, американский, канадский, японский [41].

Национальные вкусы россиян направлены к спиртным напиткам, произведенным на основе ректификованного (преимущественно пшеничного) спирта, в частности, к водкам. Однако проведенный анализ современного рынка говорит о том, что в настоящее время вкусы российского потребителя, начинают меняться, предпочтение отдают «цветным» изделиям - коньякам и виски класса «премиум», статусным напиткам. При этом следует отметить несомненно преобладающий интерес к напитку кельтов - зерновому виски. Среднестатистический потребитель виски переходит от купажированных зерновых, обладающий более мягкой вкусовой гаммой, к солодовым сортам, так называемым «риге та1ь>, обладающих мягкой, маслянистой и ароматной структурой долгого послевкусия [21].

Производство напитка условно подразделяется на пять этапов: приготовление сброженного сусла из зерна злаковых; производство спирта-виски; выдержка дистиллята с древесиной дуба в течение трех лет и более; приготовление и обработка купажей виски; розлив и упаковка готового продукта. В частности, существует возможность приготовления солодовых, зерновых, купажных виски, которые можно разделить по виду сырья, способам перегонки (классический, непрерывный, комбинированный), способам выдержки спиртов-виски (резервуары с щепой, клепкой, тепловая обработка во время созревания спиртов), применяемым видам и обработке древесины, приготовления купажей.

Цель и задачи исследования.

Один из приемов, интенсифицирующих процессы выдержки и созревания напитков, связан с использованием непрерывного способа экстрагирования компонентов из термически обработанной древесной щепы дистиллятами из различного зернового сырья. В настоящее время большой интерес представляет разработка рецептуры новых видов ликеро-водочных изделий «Виски», приготовленных с применением натурального • сырья -ячменного, ржаного, пшеничного солодов, кукурузы, древесины дуба, а также вишни и сливы, которые не уступают по качественным показателям известным изделиям того же типа [44, 55].

Решению этой задачи должна способствовать разработка рациональных условий и режимов приготовления и сбраживания зернового сусла, а также спиртов-виски из соложеного и несоложеного сырья, которые позволяют получить показатели изделий, аналогичные виски, с органолептическими особенностями, соответствующими современным вкусам россиян, с приемлемым качеством напитков без пролонгированных сроков выдержки с древесиной.

Существует большое количество факторов, определяющих органолептические показатели виски как наиболее близкого прототипа разрабатываемых изделий, в связи с тем, что технологические стадии производства всех видов виски различны: применение различных видов сырья; варьирование условий получения зернового сусла; варьирование условий получения спирта-виски; использование обработанных бочек или клепки; изменение длительности выдержки спиртов с древесиной.

В настоящее время в России существует нормативно-регламентирующая документация производства виски из зернового сырья; однако нет однозначного представления об оптимальных способах реализации процессов [7, 45, 74, 75].

Целью диссертационной работы является расширение ассортимента ликеро-водочных изделий за счет разработанной: интенсивной технологии-крепких алкогольных; напитков «Виски», изготовленных с применением; солодов и несоложеного зернового сырья, без продолжительной выдержки с, древесиной различных видов, не уступающих по качественным показателям; напиткам того-же типа;

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- обосновать параметры процесса получения специальных: солодов для . приготовления специфичных спиртов-виски;

- разработать технологические режимы производства спиртов-виски из . различных композиций зернового сырья;

- обосновать режимы .экстрагирования компонентов из различных видов древесины;

- осуществить оценку качества напитков в сравнении с изделиями того же.типа; . >

-провести промышленную апробацию разработанных рецептур и интенсивной технологии; получаемой продукции, разработать техническую документацию, рассчитать, экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии.

Научная новизна

Установлены оптимальные параметры процесса получения специальных солодов из пшеницы, ячменя, ржи с аппроксимацией значений активности ферментативного комплекса.

Предложены и обоснованы модифицированные режимы совместного затирания соложеного и несоложеного сырья с применением ферментных препаратов при приготовлении осахаренного сусла. Исследованы процессы сбраживания сусла с применением пивоваренных и спиртовых дрожжей.

Обоснован состав композиций соложеного и несоложеного зернового сырья для получения специфичных спиртов-виски, проведен расчет многокомпонентной системы микропримесей спиртов-виски с применением эбулиометрического метода.

Выявлены рациональные параметры полунепрерывного способа экстрагирования компонентов из древесной щепы дуба, вишни, сливы для ускоренного созревания спиртов-виски.

Обоснована технологическая схема производства крепких алкогольных напитков «Виски», предложена методика определения основных характеристик изделий и ординарных виски с помощью сенсорных технологий и обобщенного критерия качества.