RO131639B1 - Procedeu de obţinere a unui îndulcitor alimentar natural din struguri, şi îndulcitor direct obţinut - Google Patents

Description

Invenția se referă la un procedeu de obținere a unui îndulcitor alimentar natural din struguri, și la îndulcitorul alimentar natural din struguri direct obținut.

Din categoria îndulcitoriloralimentari naturali face parte și mustul concentrat rectificat (MCR). Obținerea sa este autorizată de către Organizația Internațională a Viei și Vinului (OIV). Poate fi obținut din struguri pentru care nu există nieiun fel de restricții privind destinația acestora, adică soiuri pentru vin și soiuri pentru stafide, struguri pentru masă sau proveniți din hibrizi producători direcți, care se valorifică în țările membre ale Uniunii Europene (UE); realizat inițial în faza pilot cu costuri de circa 5 ori mai mari decât cel al zaharozei, și un consum energetic mai ridicat, produsul a fost fabricat ulterior la nivel industrial („Tratat de oenologie, volumul 1, Editura Ceres, București, 1985, Autor: Cotea D. V.).

Practica de producție a demonstrat că MCR este o sursă naturală ideală de zaharuri fermentescibile, care permite elaborarea de vinuri cu denumire de origine de un înalt nivel al calității senzoriale, întrucât respectă naturalețea și autenticitatea acestora, fără a afecta tipicitatea fiecărui areal viticol sau zone viticole. Din aceste motive UE a încurajat utilizarea cât mai largă a acestui îndulcitor alimentar natural în industria vinicolă, la corecția conținutului în zaharuri al musturilor, în alte domenii ale industriei alimentare, și chiarîn sfera activităților cu profil farmaceutic și cosmetic. Sprijinul financiar acordat anterior, în perioada 1985-1995, de către UE producătorilor de MCR a fost substanțial deoarece a constat în suportarea a circa 50% din valoarea sa de cumpărare.

Se știe că tehnologia de elaborare a MCR din struguri („Reglementări UE și OIV privind zahărul din struguri, caracteristici fizico-chimice, practici și tratamente oenologice: R 337/1979; R 3307/1985; R 882/1987 ș.a.), consacrată și utilizată, din țările membre ale UE (fig. 1), este foarte costisitoare, fiind inaccesibilă sub aspect financiar unei societăți vitivinicole române și, în același timp, prezintă câteva inconveniente majore:

- obținerea mustului prin presarea directă a strugurilor, deși simplifică procesul de vinificație, prezintă câteva dezavantaje care se referă la dificultăți în derularea operațiunilor tehnologice ulterioare de limpezire și rectificare prin schimb ionic, deoarece mustul rezultat este mai bogat în compuși polifenolici și substanțe azotate, la inducerea contaminării mustului cu diverse pesticide utilizate cu ocazia tratamentelor de combatere a bolilor și dăunătorilor viței de vie, ce au fost reținute la suprafața rahisurilor, și la afectarea calității senzoriale a viitoarelor distilate obținute din tescovina nefermentată rezultată;

- sulfitarea mustului asigură sedimentarea burbelor grosiere, dar nu rezolvă problema limpezirii eficiente a mustului rezultat după efectuarea deburbării, deoarece filtrarea burbelor rezultate, în vederea recuperării fracțiunii de must pe care acestea o conțin, decurge greu, fiind necesară dotarea cu un filtru special destinat acestui scop tehnologic;

- concentrarea inițială a mustului limpezit, la care nu s-a aplicat în prealabil un tratament de stabilizare proteică, deși urmărește garantarea stabilității sale biologice, diminuarea conținutului în proteine termolabile și restrângerea spațiului tehnologic necesar până la etapele tehnologice ulterioare, induce unele inconveniente semnificative, ce se referă la un consum suplimentar de energie, manoperă și forță de muncă, la o uzură avansată a coloanelor de concentrare, ca urmare a depunerii unor cruste de tartrați pe suprafețele interioare ale acestora, care sunt dificil de separat și recuperat, și la formarea melanoidinelor care exercită efectul de coloid protector ce complică desfășurarea operațiunilor tehnologice de pregătire în vederea rectificării mustului. Melanoidinele sunt substanțe polimere cu greutate moleculară mare, rezultate în urma tratamentului termic al mustului prin reacții de tip Maillard între zaharurile reducătoare și aminoacizi, amide sau peptide simple;

RO 131639 Β1

- diluarea cu apă a mustului concentrat inițial, în vederea reconstituirii sale, este o 1 operațiune obligatorie, iar această concentrare, împreună cu diluarea în vederea reconstituirii, reprezintă operațiuni suplimentare, care nu se justifică din punct de vedere 3 economic;

- limpezirea mustului reconstituit, ce presupune și stabilizarea sa proteică, este mai 5 ușor de realizat după ce a fost în prealabil concentrat, întrucât determină diminuarea conținutului de compuși proteici remanenți, însă este obligatoriu ca această limpezire să fie 7 succedată de o filtrare care nu este prevăzută în tehnologia din fig. 1.

Operațiunea de filtrare este imperios necesară în scopul de a garanta eficacitatea 9 etapei tehnologice de rectificare realizată prin schimb ionic, care urmează în continuare.

Se cunoaște un brevet de invenție ce are drept elemente comune cu tehnologia de 11 obținere a MCR din fig. 1 operațiunile curente de desciorchinare, zdrobire și sulfitare a strugurilor, și de bentonizare, limpezire și separare de pe sediment a mustului. Față de 13 produsele tip MCR sau substituți ai acestora, vinurile dulci albe sau roșii, obținute după procedeul brevetat (RO 105010/01.11.1994 intitulat „Vin alb sau roșu dulce și procedeu 15 de obținere a acestora, Autori: Lepădatu Gh.ș.a.), prezintă inconveniente semnificative:

- se pot utiliza strict în consumul direct în cantități rezonabile, care să nu implice 17 creșterea glicemiei, ce poate determina instalarea treptată a diabetului la persoanele adepte ale unui consum regulat și excesiv, astfel încât consumul unor astfel de vinuri are un caracter 19 limitat, rezumându-se la cei care le agreează;

- nu pot fi utilizate în producția vinicolă, la creșterea potențialului alcoolic al recoltelor 21 din struguri albi și roșii, provenite din ani de recoltă ploioși, când nu este posibilă o creștere suficient de mare a concentrației în zaharuri, în detrimentul unei acidități titrabile excesive, 23 astfel încât nu este posibilă obținerea de vinuri cu o compoziție echilibrată între concentrația alcoolică, aciditatea titrabilă și extractul nereducător, nici la obținerea de băuturi răcoritoare 25 sau de produse tip cocktail cu vin, și nici la obținerea de produse zaharoase sau de cofetărie și patiserie, sub formă de îndulcitor alimentar natural în stare lichidă. 27

Se mai cunoaște un brevet de invenție care descrie o metodă biologică inventivă de eliminare a sulfiților din alimente, folosind cloroplaste (WO 2005/107479 A1, intitulat 29 „Oxidation of sulfitwith chloroplast, Autori: Georgiou G. ș.a.), ce ar putea fi util, având în vedere că tehnologiile de obținere a MCR sau a substituților de MCR includ operațiunea 31 de desulfitare înainte de rectificarea mustului prin tehnica schimbului ionic. Practica industrială a demonstrat că aplicabilitatea metodei brevetate menționate mai înainte nu s-a 33 impus în producția vinicolă la desulfitarea musturilor destinate concentrării, deoarece are un cost mai ridicat decât procedeul clasic bazat pe eliminarea dioxidului de sulf, odată cu creș- 35 terea temperaturii ca urmare a volatilității sale ridicate, și nici în alte domenii ale sectorului agroalimentar, ce implică procedeul de conservare prin sulfitare. 37

Literatura de specialitate menționează și un brevet de invenție (RO 81443 /28.02.1983, intitulat „Băutură răcoritoare și procedeu de realizare a acesteia, Autor: 39

Sandu - Viile Gabriela), ce precizează că musturile proaspete de struguri, folosite drept materie primă, se sulfitează cu 600 mg/l SO₂, în vederea stabilizării lor biologice temporare 41 atunci când conținutul lor inițial în zaharuri nu depășește 140 g/l, cu mențiunea că această operațiune tehnologică este cuprinsă și în tehnologiile de obținere a MCR sau a substituților 43 de MCR. Acest brevet prezintă două dezavantaje semnificative:

- nu specifică dozele optime de SO₂ care să asigure stabilizarea biologică a 45 musturilor atunci când acestea au concentrații în zaharuri ce depășesc 140 g/l;

RO 131639 Β1

- nu stabilește vreo corelație între conținutul în SO₂ și valoarea pH-ului acestor musturi, în vederea asigurării stabilizării lor biologice („Trăite d'Oenologie, Tome 1 Microbiologie du vin. Vinifications, Editions Dunod, Paris, France, 2004, Autori: Ribereau - Gayon P. ș.a.).

A fost publicat și câte un articol în literatura de specialitate română („Cercetări privind obținerea unui îndulcitor alimentar alimentar natural din struguri, Sesiunea științifică anuală a I C.A., București, mai 1989. în Științe și tehnologii alimentare, 3, 4, 54-61, 1995, Autori: Croitoru C. ș.a.) și străină („Valorisation des vendanges â taux eleve en acide tartrique. 1-ere pârtie: Substituts des mouts concentres rectifie (MCR) obtenus par procedes non conventionnels de desacidification, Revue Francaise d'Oenologie, 213, 22-30, 2005, Autor: Croitoru C), urmate de o cerere de brevet de invenție („îndulcitor alimentar natural și procedeu de obținere a acestuia, Cerere de brevet de invenție nr. A 2012 00286125.04.2012, OSIM, București, Autor: Croitoru C.) care înlătură dezavantajele de mai înainte deoarece cuprinde o anumită succesiune de operațiuni tehnologice, după cum se observă în schema tehnologică din fig. 2, care simplifică procedeul consacrat, prezentat în fig. 1, prin care se realizează produsele MCR originale, deoarece evită procesarea directă a strugurilor, concentrarea suplimentară a mustului fără o prealabilă limpezire și stabilizare proteică prin bentonizare, diluare în vederea reconstituirii mustului, dar asigură stabilitatea biologică a acestuia până la rectificare prin mijloace tehnologice simple, care asociază sulfitarea cu bentonizarea și filtrarea. Totuși, schema tehnologică nouă, din fig. 2, prezintă câteva inconveniente care nu mai corespund cu stadiul actual al tehnicii, și nici cu exigențele de sanogeneză actuale, deoarece:

- asigură protecția strugurilor materie primă cu soluție apoasă de SO₂ care este un gaz iritant, ce poate afecta căile respiratorii ale operatorului;

- nu precizează controlul suplimentar al unor parametri analitici ai mustului, care ar permite o alegere mai judicioasă a dozelor de dioxid de sulf folosite la tratarea strugurilor și a mustului;

- promovează separarea mustului pe fracțiuni care nu se justifică din punct de vedere tehnologic, având în vedere operațiunile ulterioare de sulfitare energică, deburbare, bentonizare și filtrare ce se aplică mustului destinat rectificării;

- creează o anumită confuzie, având în vedere că etapa tehnologică de rectificare a mustului include și dezacidifierea acestuia;

- nu valorizează potențialul odorant varietal al strugurilor materie primă ce se găsește în pielițele boabelor în proporție de 70...80%, sub formă de precursori de arome naturale, care sunt compuși ficși, și doarîn proporție de 20...25% sub formă de arome libere naturale, care sunt compuși volatili. Prin concentrarea acestor compuși ficși în produsul final tip MCR, folosit la corecția de compoziție a unui must obișnuit, se va asigura realizarea unui vin cu însușiri senzoriale mult mai expresive, ce vor determina o creștere a prețului de vânzare, care va genera reale beneficii financiare;

- necesită stabilizarea tartrică a mustului până la rectificare prin tratament cu acid metatartric, a cărei utilitate practică poate fi pusă sub semnul incertitudinii, având în vedere aplicarea ulterioară a dezacidifierii mustului în cadrul etapei tehnologice de rectificare prin schimb ionic;

- nu menționează un procedeu de concentrare a mustului rectificat care să protejeze integral potențialul odorant varietal al strugurilor materie primă sub formă de precursori de arome naturale, ce se transformă ulterior, prin simplă hidroliză enzimatică, în arome varietale libere, ce îmbogățesc însușirile senzoriale ale vinurilor rezultate din musturile cărora li s-a corectat compoziția cu produse tip MCR.

RO 131639 Β1

Având în vedere motivele prezentate mai înainte, este necesară o nouă soluție 1 tehnică în vederea îndeplinirii obiectivului propus.

Problema tehnică pe care o rezolvă invențiile revendicate se referă la elaborarea unui 3 procedeu mai eficient decât cele deja cunoscute și consacrate la nivel european, în condițiile în care produsul obținut este un îndulcitor alimentar natural, din struguri, sub formă de 5 substitut de MCR, care este mai valoros pentru producția vinicolă decât produsele MCR realizate în cadrul UE, deoarece prezintă însușiri senzoriale superioare, o compoziție 7 îmbogățită în precursori de arome naturale, având caracteristici fizico-chimice similare.

Procedeul de obținere a unui îndulcitor alimentar natural din struguri, conform 9 invenției, cuprinde recepția cantitativă, recepția calitativă, cu determinarea concentrației medii în zaharuri a strugurilor, a acidității titrabile și a pH-ului, protecția antifermentativă prin 11 tratament cu metabisulfit de potasiu în doză de 100...200 mg/kg struguri, în funcție de starea fitosanitară, zdrobirea-dezbrobonirea strugurilor, cu obținerea mustuielii și separarea 13 ciorchinilor, refrigerarea mustuielii la 16...18°C, tratament enzimatic cu 3...5 g/hl mustuială de preparat enzimatic pectolitic sub formă de pudră microgranulată, standardizat cu 15 maltodextrină, cu o activitate enzimatică pectolitică de 24000 PU/g sau 19400 FDU/g, constituit din activități enzimatice principale, cum sunt activitățile pectinliazică și 17 endopoligalacturonazică, și activități enzimatice secundare, cum sunt activitățile hemicelulazică, celulazică și arabanazică, în scopul extracției aromelor varietale libere, a 19 precursorilor de arome varietale din pielițele boabelor, și a facilitării limpezirii ulterioare a mustului, presarea mustuielii sub protecție de gaz inert în prese pneumatice închise, cu 21 obținerea mustului pe fracțiuni, asamblarea tuturor fracțiunilor de must, sulfitarea energică a mustului asamblat cu 600 mg SO₂/I, sedimentarea burbelor grosiere, separarea mustului 23 deburbat, bentonizarea mustului deburbat cu 1,5...2 g/l bentonită, repaus necesar sedimentării suspensiilor timp de 3...5 zile, filtrarea mustului limpezit urmată de testul de 25 stabilitate proteică, o eventuală bentonizare suplimentară a mustului urmată de o nouă filtrare, corecția conținutului de SO₂ liber a mustului limpede condiționat până la nivelul de 27

450...500 mg/l, depozitare temporară, rectificare prin schimb ionic a mustului limpede, concentrarea mustului rectificat, îmbogățit în arome varietale libere și precursori de arome 29 varietale prin osmoză inversă, care le asigură o protecție integrală, stocarea temporară a mustului rectificat concentrat cu un potențial odorant îmbogățit, urmată de control fizico- 31 chimic final, în scopul valorificării sau al comercializării.

Prin procedeul conform invenției se obține un îndulcitor alimentar natural, din struguri 33 cu un conținut în arome varietale libere de 5...40 mg/l, și precursori de arome varietale de 0,12 g/l...0,6 g/l. 35 îndulcitorul alimentar natural din struguri, obținut prin procedeul conform invenției, este comparabil cu MCR originale deoarece se prezintă ca un lichid limpede, siropos și fără 37 sediment sau particule în suspensie, de culoare uniformă, cu nuanțe de la galben slab perceptibil până la galben-pai, cu miros natural și gust foarte dulce, cu o concentrație în 39 zaharuri de minimum 830 g/l, densitate la 20°C de minimum 1,35 g/l, pH la 25°Brix de maximum 5, aciditate titrabilă de maximum 1 g/l acid tartric, cu un conținut de polifenoli totali 41 de maximum 400 g/l, titru alcoolmetric acceptat de maximum 1% volume, dioxid de sulf total până la maximum 25 g/l, lipsit de dioxid de sulf liber, și cu un conținut în fier și alte metale 43 grele sub limite admise de FAO-OMS, dar se caracterizează prin aceea că diferă de MCR originale deoarece are un conținut ridicat în arome varietale libere de 5...40 mg/l, și 45 precursori de arome varietale de 0,12 g/l...0,6 g/l, și nu necesită identificarea și determinarea unor valori admise ale unor parametri specifici MCR originale, cum sunt prezența zaharozei 47 măsurată la 25°Brix, a conductivității măsurată la 25°Brix, care trebuie să fie de maximum 120 ps/cm, și a conținutului în cationi totali care trebuie să fie de maximum 49 miliechivalenți/kg zahăr total.

RO 131639 Β1

Procedeul de obținere a îndulcitorului alimentar natural din struguri, conform invenției, se diferențiază net de celelalte procedee brevetate deoarece protejează potențialul odorant varietal al strugurilor materie primă prin refrigerare, tratament cu gaz inert și sulfitare, și îl valorizează superior prin tratament enzimatic de extracție din pielițele boabelor a aromelor varietale libere, și mai ales a precursorilor de arome varietale, și multiplicare a conținuturilor inițiale a acestor constituenți aromatici de până la 4 ori, prin concentrare prin osmoză inversă, astfel încât acest procedeu poate contribui în mod indirect la îmbunătățirea profilului senzorial al vinurilor a căror compoziție va fi corectată cu un astfel de îndulcitor.

Avantajele îndulcitorului alimentar natural din struguri, și ale procedeului său de obținere, prezentat în schema tehnologică inovativă din fig. 3, față de produsele și procedeele similare, prezentate mai înainte, conform invenției, constau în aceea că:

- îndulcitorul prezintă însușiri senzoriale superioare, o compoziție mai bogată în arome naturale libere și, mai ales, în precursori de arome naturale, dar și caracteristici fizicochimice comparabile, față de produsele etalon de MCR obținute cu tehnologia consacrată la nivel european;

- procedeul asigură obținerea de produse tip MCR cu un potențial odorant varietal superior, ce se poate regăsi în vinurile în care se administrează ca urmare a eliberării din precursorii de arome naturale a aromelor libere varietale în cursul fermentației alcoolice a musturilor de struguri, sub acțiunea unei tulpini selecționate de drojdii, și, mai ales, la sfârșitul procesului fermentativ al acestora, sub acțiunea unui preparat enzimatic cu activitate β-glucozidazică.

Fig. 1 se referă la schema tehnologică actuală de obținere a MCR în țările membre UE, conform Reglementărilor UE și OIV, R 337/1979, R 3307/1985 și R 882/1987.

Fig. 2 se referă la schema tehnologică îmbunătățită de obținere a unui îndulcitor alimentar natural, sub formă de MCR, conform rezultatelor unor cercetări ulterioare, menționate mai înainte.

Fig. 3 se referă la schema tehnologică inovativă de obținere a unui îndulcitor alimentar natural, sub formă de MCR, conform invenției.

Fig. 4 se referă la etapele rectificării mustului prin schimb ionic, care sunt:

a) decationizarea mustului,

b) dezacidifierea mustului prin reținerea acizilor tari de către anionitul slab bazic,

c) dezacidifierea mustului prin reținerea acizilor slabi sub acțiunea anionitului puternic bazic, și

d) reținerea aminoacizilor cu caracter bazic.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, parcurgând succesiunea etapelor tehnologice cu operațiunile ce le compun (fig. 3), ce alcătuiesc procedeul elaborat, care debutează cu procesarea strugurilor în vederea obținerii mustului, continuă cu tratarea mustului în scopul pregătirii acestuia pentru rectificare, apoi cu rectificarea propriu-zisă a mustului, prin schimb ionic, urmată de concentrarea mustului rectificat, și se finalizează cu un control fizico-chimic final, în scopul valorificării sau al comercializării.

Etapa procesării strugurilorîn vederea obținerii mustului cuprinde recepția cantitativă și calitativă, înlocuiește sulfitarea prin tratamentul cu metabisulfit de potasiu, zdrobireadezbrobonirea cu obținerea mustuielii și separarea ciorchinilor, refrigerarea mustuielii la

16...18°C, tratamentul enzimatic al mustuielii, presarea mustuielii sub protecție de gaz inert, în prese pneumatice închise, cu obținerea mustului pe fracțiuni, urmată de asamblarea tuturor fracțiunilor de must, și de valorizarea tescovinei nefermentate rezultate.

RO 131639 Β1

Recepția cantitativă și calitativă se efectuează conform instrucțiunilor tehnologice în 1 vigoare. Se recomandă ca strugurii-materie primă să fie stabiliți în funcție de destinația viitorului îndulcitor rezultat. în cazul realizării unui vin dulce cu denumire de origine, este 3 preferabil ca strugurii-materie primă, din care s-a obținut îndulcitorul necesar corecției conținutului în zaharuri, să provină din același areal viticol cu cei destinați producerii vinului 5 propriu-zis, cu scopul de a mări siguranța garantării autenticității vinului dulce rezultat. în celelalte situații întâlnite în producția vinicolă și pentru alte domenii de activitate, nu se impun 7 niciun fel de restricții privind proveniența strugurilor-materiei primă. în privința conținutului inițial în zaharuri al mustului, se recomandă valori de cel puțin 170 g/l, astfel încât, după 9 operațiunea de concentrare, nivelul acestui parametru să depășească 830 g/l zaharuri, fără a fi necesare eforturi energetice suplimentare. 11

Tratamentul strugurilor cu metabisulfit de potasiu înlocuiește sulfitarea acestora deoarece este mai puțin toxic pentru operator, și la fel de eficient. Operațiunea se execută 13 în mijlocul de transport sau în buncărul de alimentare cu struguri a liniei de vinificație, și are un caracter preventiv, deoarece nu permite crearea condițiilor prefermentative în masa de 15 recoltă, apărute atunci când aceasta prezintă un grad avansat de strivire a boabelor înainte de procesarea strugurilor. 17

Metabisulfitul de potasiu, K₂S₂O₅, se găsește sub formă de pudră albă fină sau cristale mari incolore, dure și lucioase. Are o puritate de minimum 99%, o concentrație în SO₂ 19 de minimum 56% care, în practică, se aproximează la 50%, și este solubil în apă în proporție de 45 g la 100 ml. Este higroscopic, iar în prezența oxigenului din aer se oxidează în sulfat, 21 astfel încât trebuie păstrat în ambalaje închise, într-un loc ferit de umiditate și de lumina solară. în contact cu acizii din must, H₂R, metabisulfitul de potasiu pune în libertate dioxidul 23 de sulf și o sare de potasiu, K₂R:

K₂S₂O₅ + H₂R -> K₂R + 2 SO₂ + H₂O 25

Prezența potasiului favorizează precipitarea sărurilortartrice, care va facilita procesul ulterior de rectificare a mustului. Metabisulfitul de potasiu exercită o acțiune sinergică având 27 multiplu efect antiseptic, antioxidant și antioxidazic asupra mustului tratat. Se poate utiliza prin dizolvare directă în puțin must sau în apă la 40°C, când se solubilizează mai rapid, iar 29 agitarea suspensiei rezultate grăbește soivirea sa. O soluție apoasă de 10% metabisulfit de potasiu este similară cu o soluție apoasă de 5% SO₂. în aceste condiții, doza recomandată 31 este 100...200 mg SO₂/kg, în funcție de starea fitosanitară a recoltei. Folosirea SO₂ sub formă de metabisulfit de potasiu este comodă, precisă și nu necesită aparatură specială 33 pentru dozare.

Prin operațiunile de zdrobire-dezbrobonire a strugurilor se obține mustuiala și se 35 separă rahisurile. Mustuiala rezultată în urma zdrobirii-dezbrobonirii este pompată către presele pneumatice închise, cu care este prevăzută linia de vinificație respectivă, iar 37 ciorchinii separați sunt evacuați în vederea valorificării sub formă de component de furaj în amestec cu alte produse vegetale. Se recomandă folosirea preselor pneumatice, prevăzute 39 cu sistem de protecție sub gaz inert, cele mai performante fiind cele dotate cu sistemul Inertys brevetat de concernul Bucher-Vaslin. Folosirea sistemului Inertys asigură o protecție 41 antioxidantă totală a mustuielii și a fracțiunilor de must separate în urma presării, ca urmare a rezervorului de gaz inert de care dispune, ce are un volum egal cu cel al presei 43 pneumatice. în aceste condiții, protecția antioxidantă poate fi asigurată eficient de la stadiul în care presa este goală, urmat de faza umplerii acesteia cu mustuială, continuând cu 45 întreaga durată a ciclului de presare, ce include succesiuni de compresii și decompresii ale membranei de presare, și finalizându-se cu stadiul golirii treptate a tescovinei rezultate în 47 urma presării („Vinurile roze - conservarea profilului fructuos-aromatic în detrimentul

RO 131639 Β1 caracterului vegetal - astringent folosind sistemul brevetat de protecție antioxidantă Inertys, Al Xll-lea Simpozion Internațional „Biotehnologii noi utilizate în vinificația modernă pentru îmbunătățirea calității vinurilor, Varna, Bulgaria, 02.06 - 05.06. 2016, Sodinal - Divizia de Vinuri & Băuturi a Grupului francez AVEX, Autori: Cossantelli G. ș.a.).

Refrigerarea mustuielii până la 16... 18°C este necesară în scopul protejării aromelor varietale libere. Se realizează cu schimbătorul de căldură tip țeavă în țeavă, prin țeava interioară circulând mistuială, iar prin spațiul dintre cele două circulând agentul frigorific. De regulă, acest echipament frigorific face parte integrantă din fluxul tehnologic al cramei respective.

Tratamentul enzimatic al mustuielii urmărește extracția precursorilor de arome varietale din pielițele boabelor, și facilitarea limpezirii și filtrării ulterioare a mustului. Se poate aplica imediat după obținerea mustuielii, pe conducta de vehiculare către presa pneumatică închisă, sau direct în această presă. Se recomandă folosirea unui preparat enzimatic pectolitic complex superconcentrat, având codul 709025, special conceput în vederea optimizării scopurilor tehnologice menționate mai înainte, ce acționează eficace și la valori mai coborâte de pH și de temperatură, și care nu este influențat de acțiunea dioxidului de sulf eliberat din metabisulfitul de potasiu. Se prezintă sub formă de pudră microgranulată, este standardizat cu maltodextrină, și posedă o activitate enzimatică pectolitică de 24000 PU/g sau 19400 FDU/g, este lipsit de activitatea nedorită cinamilesterazică, este complet solubil în apă, are un pH neutru în soluție apoasă de 1 %, iar densitatea sa aparentă variază între 0,50 și 0,55 g/ml. Este constituit din diferite activități enzimatice principale, cum sunt activitatea pectinliazică, prescurtat PL, care este fundamentală pentru degradarea pectineloresterificate, activitatea hemicelulazicășicelulazică, prescurtat CMC, ce facilitează extracția aromelor libere și a precursorilor de aromă din pielițele boabelor, activitatea poligalacturonazică, prescurtat PG, bogată în activitate endo - PG care, împreună cu PL, permite limpezirea mai rapidă a musturilor, și facilitează fiItrabiIitatea acestora, dar și activități secundare, cum este activitatea arabanazică, prescurtat AR, cu o concentrație ridicată, ce permite degradarea părților ramificate ale pectinelor. Doza de preparat enzimatic recomandată este de 4...5 g/q de mustuială, în condițiile în care durata sa de acțiune este relativ scurtă, deoarece se exercită numai în perioadele de umplere a presei, de derulare a ciclului propriu-zis de presare și de golire a presei. Cantitatea stabilită de preparat enzimatic se solubilizează treptat și lent, sub agitate continuă cu o baghetă de lemn curată, într-un volum de must de circa 100 de ori mai mare decât volumul ocupat de cantitatea respectivă de preparat enzimatic plasat într-o găleată curată. Suspensia omogenă de preparat enzimatic rezultată se administrează în 2...3 reprize, pe măsura umplerii presei pneumatice la capacitatea sa optimă de funcționare.

Presarea mustuielii în vederea obținerii fracțiunilor de must trebuie să respecte instrucțiunile tehnologice specifice, în sine cunoscute, privind derularea etapelor constitutive ale unui ciclu de presare, când va rezulta mustul ravac și fracțiunile de must de presă.

Asamblarea fracțiunilor de must constă în colectarea în același recipient a mustului ravac și a tuturor fracțiunilor de must de presă, iar mustul rezultat reprezintă semifabricatul destinat obținerii îndulcitorului alimentar natural sub formă de MCR. în urma tratamentului enzimatic al mustuielii, în mustul asamblat s-au regăsi conținuturi semnificative de arome varietale libere de 1...8 mg/l și, mai ales, de precursori de arome varietale de 30...120 mg/l. Aceste valori corespund cu cele semnalate în literatura străină de specialitate („Les composes terpeniques. în: Les acquisitions recentes en chromatographie du vin. Applications â l'analyse sensorielle des vins, B. Doneche Ed., Editions Tec & Doc, Paris, France, 1993, Autor: Bayonove C).

RO 131639 Β1

Tescovina rezultată poate fi supusă fermentației alcoolice și ulterior distilării, în 1 vederea obținerii de rachiuri, sau poate fi valorizată ca furaj în hrana animalelor, în amestec cu alte ingrediente vegetale. 3

Etapa tehnologică a tratării mustului în scopul pregătirii acestuia pentru rectificare cuprinde sulfitarea energică a mustului asamblat, sedimentarea burbelor grosiere, separarea 5 mustului deburbat, valorificarea burbelor rezultate, bentonizarea mustului, repaus necesar sedimentării suspensiilor, filtrarea mustului, testarea stabilității proteice a mustului filtrat, o 7 eventuală bentonizare suplimentară a mustului filtrat, urmată de o nouă filtrare, corecția conținutului de SO₂ liber, depozitare temporară a mustului limpede, în vederea rectificării fără 9 stabilizare tartrică.

Sulfitarea energică a mustului asamblat are drept scop asigurarea stabilității biologice 11 a acestuia până la etapa tehnologică de rectificare. Eficacitatea antimicrobiană și antioxidantă a dioxidul de sulf este direct legată de compoziția mustului și de pH-ul acestuia, 13 care influențează în mod direct și disocierea acestui agent de stabilizare. Cu cât mustul tratat cu SO₂ va fi mai acid, având un pH mai coborât, cu atât proporția de SO₂ liber va fi mai mare. 15 Forma activă a dioxidul de sulf este SO₂ molecular ce depinde de concentrația în SO₂ liber și de pH-ul mustului tratat. în vederea calculării procentuale a SO₂ molecular în funcție de 17 valoarea pH a mustului tratat, se utilizează formula de mai jos („Activite antilevure de l'anhydride sulfureux moleculaire, Connaisance de la Vigne et du Vin, 19, 31 - 40, 19

1985, Autori: Sudraud P. și Chauvet S.):

SO₂ molecular (%) = 100/10^pH-¹·⁸¹ + 1 21

Spre exemplificare, conform acestei formule, într-un must tratat la pH de 3,2, această valoare poate fi de 3,91%, în timp ce la pH 3,5 și, respectiv, 3,8, se reduce la 2% și, 23 respectiv, la 1,01%. Acest exemplu evidențiază influența pH-ului mustului tratat deoarece este nevoie de o cantitate de 4 ori mai mare de SO₂ liber la pH 3,8 decât la pH 3,2, pentru 25 a obține aceeași eficacitate tehnologică. Conținutul de SO₂ molecular prezent în mustul tratat este în relație și cu temperatura, însă în acest caz influența acestui factor este 27 nesemnificativă.

Mecanismul de acțiune al SO₂ constă în penetrarea celulei microbiene de drojdii sau 29 de bacterii sub formă moleculară, printr-un fenomen de difuzie. în citoplasmă celulară microbiană, unde pH-ul este mai ridicat, dioxidul de sulf se disociază și reacționează cu 31 moleculele biologice esențiale, cum sunt proteinele enzimatice la nivelul punților disulfură, al coenzimelor și vitaminelor. Ca urmare a acestui fenomen, se produce încetarea creșterii 33 celulare la drojdii și bacterii, ce culminează cu moartea acestor celule („Yeast interactions and wineflavour,în: Wine Microbiology and Biotechnology, Ed. G. H. Fleet, Harwood 35 Academic Publishers, 1992, Autori: Romano P. și Suzzi G.). în vederea asigurării stabilizării biologice necesare a mustului asamblat până la rectificare, se recomandă doze de cel 37 puțin 500...600 mg SO₂/I, ținând cont și de valoarea pH și de influența acesteia asupra procentului de SO₂ molecular, care este forma activă a SO₂ liber. Cantitatea de dioxid de sulf 39 lichefiat necesară pentru întregul volum de must asamblat din recipient, calculată după stabilirea dozei optime de tratament, se va administra în 2...3 reprize, pe măsura umplerii 41 acestuia. Eficacitatea tratamentului cu SO₂ lichefiat necesită o dispersare optimă a acestuia în întreg volumul de must asamblat prin omogenizare mecanică corespunzătoare cu un agi- 43 tator acționat electric, ce se va continua cel puțin încă 30 min după umplerea vasului, sau prin remontaj cu o pompă adecvată, când întregul volum de must asamblat tratat a parcurs 45 circuitul închis de omogenizare. Efectul vizibil al sulfitării energice se reflectă în intensificarea procesului de sedimentare a burbelor grosiere, simultan cu limpezirea mustului asamblat 47 tratat.

RO 131639 Β1

Sedimentarea burbelor grosiere se justifică din punct de vedere tehnologic, deoarece contribuie la eliminarea sterolilor prezenți în burbă, ce constituie factori de creștere pentru drojdii, la eliminarea particulelor solide din must, ce micșorează considerabil „zestrea de levuri, ca urmare a înlăturării suportului lor nutrițional de dezvoltare, la diminuarea semnificativă a proporției de impurități vegetale, ce sunt purtătorii unor enzime cu efecte nefavorabile asupra stabilității biologice a mustului, la imobilizarea drojdiilor și bacteriile care, în deplasarea lor către partea inferioară a vasului, antrenează particulele de tulbureală aflate în suspensie, dar și la exercitarea unui efect coagulant asupra substanțelor proteice, mucilaginoase și pectice existente în masa mustului.

Separarea mustului deburbat este asigurată prin pompare într-un recipient igienizat, în care i se va aplica tratamentul cu bentonită.

Valorizarea burbelor grosiere rămase după separarea mustului limpezit constă în fermentația alcoolică a acestora, când rezultă vinuri de consum curent și, eventual, rachiuri, prin distilarea vinurilor obținute.

Tratamentul cu bentonită al mustului deburbat asigură limpezirea și stabilizarea proteică a acestuia. Efectul tratamentului constă în îndepărtarea excesului de substanțe proteice și alți compuși macromoleculari precipitabili care există în compoziția mustului. Particulele coloidale de bentonită, având sarcină electrică negativă, adsorb și fixează proteinele și alți compuși din must care au sarcină electrică pozitivă, contribuind și la inactivarea parțială a unor enzime, prin acțiunea lor asupra substratului proteic al acestora. Testarea capacității de gonflare, adsorbție și floculare a gelului de bentonită se face conform metodologiei în sine cunoscute, fiind obligatorie înainte de efectuarea tratamentului propriu-zis, în scopul stabilirii dozei optime prin microteste prealabile, efectuate în laborator. De regulă, sunt necesare doze de 1,5...2 g/l bentonită sub formă de bentogel. Administrarea gelului de bentonită se face în șuviță subțire, sub permanentă amestecare, ce se continuă până când se realizează o completă omogenizare prin mijloacele tehnice prezentate mai înainte.

Repausul necesar sedimentării suspensiilor începe după finalizarea omogenizării mustului tratat cu bentogel, și durează între 3 și 5 zile. Acest repaus este necesar sedimentării floculelor de bentonită pe suprafața cărora au fost adsorbite particulele de tulbureală, cât și în scopul depunerii precipitatului floconos rezultat, care, în urma tasării, va îngloba o cantitate foarte mică de must; durata de sendimentare-tasare a suspensiilor solide depinde de eficacitatea și corectitudinea tratamentului aplicat.

Filtrarea mustului limpezit se recomandă să se aplice numai după sedimentarea suspensiilor fine din volumul de must bentonizat. Se realizează cu plăci filtrante având caracteristici tehnice adecvate, cum sunt greutatea specifică, ce este cuprinsă între 950 și 1100 g/m², grosimea cuprinsă între 3,3 și 3,6 mm, și o permeabilitate exprimată în l/min x m² cuprinsă între 300 și 600. Operațiunea se execută în condițiile în sine cunoscute, verificându-se periodic diferența de presiune semnalată între intrarea și ieșirea din filtru, care nu trebuie să depășească 0,2...0,3 bari. în aceste condiții, se asigură umplerea perfectă a filtrului și o repartiție omogenă a debitelor între toate plăcile filtrului.

Testarea stabilității proteice a mustului filtrat garantează asupra durabilității limpidității acestuia. Acest test se efectuează în condițiile în sine cunoscute. Rezultatul testului de stabilitate proteică va decide asupra necesității unei bentonizări suplimentare a mustului filtrat.

Bentonizarea suplimentară se aplică numai atunci când testul de stabilitate proteică evidențiază un must filtrat care este incomplet stabil din punct de vedere proteic. Stabilirea dozei și condițiile de aplicare a bentonizării suplimentare au fost prezentate mai înainte.

RO 131639 Β1

Astfel de situații tehnologice sunt mai rar semnalate în producție, însă necesită un repaus 1 mai lung de 10...12 zile, deoarece suspensiile formate sunt mai fine, iar sedimentarea acestora este mai lentă. 3

Filtrarea suplimentară a fracțiunii limpezi a mustului rebentonizat se realizează în condiții similare cu filtrarea anterioară, utilizând același tip de plăci filtrante. în urma acestei 5 operațiuni rezultă un must limpede condiționat, parțial stabilizat.

Corecția concentrației în dioxid de sulf liber a mustului limpede condiționat, parțial 7 stabilizat, se aplică numai după controlul analitic al acestui parametru. Se realizează numai cu dioxid de sulf lichefiat la începutul perioadei de depozitare temporară, dinaintea rectificării 9 mustului limpede condiționat. Tratamentul trebuie să asigure un nivel de 450...500 mg SO₂ liber al mustului limpede condiționat, ce devine complet stabilizat biologic pentru o durată 11 rezonabilă.

Depozitarea temporară a mustului limpede condiționat, complet stabilizat biologic, 13 durează până la etapa tehnologică a rectificării acestuia. în situațiile semnalate în producție, când, din anumite motive, durata de depozitare temporară se prelungește și în timpul iernii, 15 se produce precipitarea sărurilor tartrice ca urmare a scăderii temperaturii. Nu se impune stabilizarea tartrică a mustului respectiv nici prin aplicarea unui tratament cu acid metatartric, 17 în vederea evitării precipitării sărurilor tartrice, și nici prin refrigerare, care accelerează precipitarea sărurilor respective. Mustul limpede condiționat, complet stabilizat biologic, este 19 vehiculat din zona complet lipsită de suspensii tartrice fine, către instalația de rectificare prin schimb ionic, fiind denumit în continuare doar must. 21

Etapa tehnologică a rectificării mustului prin procedeul schimbului ionic este autorizată de legislația vitivinicolă internațională, promovată de către OIV și acceptată în 23 țările membre ale UE. Informații detaliate referitoare la problematica rășinilor schimbătoare de ioni, cum sunt definirea acestora, mecanismul general de acțiuni și proprietățile specifice 25 precum selectivitatea, afinitatea și capacitatea de retenție, dar și la procesul propriu-zis de schimb ionic caracterizat prin cinetică, mod de desfășurare, fenomene secundare și 27 parametri de dirijare sunt prezentate foarte explicit în câteva lucrări de referință în acest domeniu („Schimbul de ioni. Tipuri. Schimbul ionic. Aplicații, Editura Tehnică, 29 București, 1964, Autor: lonescu T.; „Schimbul ionic în chimia și tehnologia alimentară, Editura Tehnică, București, 1966, Autor: lonescu T.). 31

Prin rectificarea mustului se înțelege operațiunea complexă de eliminare din compoziția sa a tuturor compușilor nezaharați, cu excepția aromelor libere varietale, care au 33 caracter neutru, și, mai ales, a precursorilor de arome varietale în care aceste arome sunt legate de diverse monoglucide. Rectificarea mustului se poate realiza în mod eficient prin 35 procedeul schimbului ionic. Se desfășoară într-o instalație alcătuită din coloane schimbătoare de ioni identice cu cele utilizate la demineralizarea apei prin același procedeu, 37 recipiente adecvate pentru soluțiile de activare și regenerare a rășinilor, recipiente destinate stocării agenților de activare și regenerare a rășinilor, recipiente pentru depozitarea tempo- 39 rară a apei demineralizate necesară regenerării coloanelor umplute cu rășină, pompele aferente, armături și conducte de legătură necesare. Instalația este prevăzută cu câte 4 coloane 41 care sunt destinate reținerii unor anumite categorii de compuși, în funcție de sortimentele de rășină schimbătoare de ioni corespunzătoare, care, în ordinea desfășurării procesului, sunt 43 H-cationit puternic acid, OH-anionit slab bazic, OH-anionit puternic bazic și din nou H-cationit puternic acid. Principalele caracteristici ale rășinilor schimbătoare de ioni, utilizate la 45 rectificarea mustului, sunt prezentate în tabelul 1.

RO 131639 Β1

Tabelul 1

Caracteristici ale rășinilor utilizate la rectificarea mustului de struguri

Caracteristici	VIONIT CS3	AMBERLITE IRA 93	WOLFATIT SBV
Tipul de rășină	H-cationit puternic	OH-anionit slab	OH-anionit puternic
Proveniența	România	S. U. A.	Germania
Capacitatea utilă de schimb ionic, mval/ml	1,1	0,4	0,65
Consum de regenerant, g/l rășină	120 g HCI	80 g NaOH	120-140 g NaOH
Concentrația optimă a soluției de regenerare	7% HCI	4% NaOH	4% NaOH
Temperatura maximă de acțiune eficace	30°C	45°C	45°C
Reglementări	STAS 9494/1-74	Produs pentru uz alimentar	Produs pentru uz alimentar

Activarea și regenerarea rășinilor schimbătoare de ioni se execută conform instrucțiunilor tehnologice în sine cunoscute, dar sunt redate în lucrările menționate mai înainte, dar și în literatura de specialitate mai recentă („Tratat de oenologie, volumul 1, Editura Ceres, București, 1985, Autor: Cotea D. V.). Mecanismul general de acțiune al rășinilor după care se realizează rectificarea mustului constă în trecerea acestuia printr-o succesiune de coloane schimbătoare de ioni, care au capacitatea de a reține în mod eficace toți compușii nezaharați din compoziția sa. Produsul rezultat după trecerea mustului prin fiecare coloană de schimb ionic poartă denumirea de eluat, astfel încât aceste eluate diferă între ele.

Mustul destinat rectificării va parcurge succesiunea de coloane umplute fiecare cu tipul de rășină specific, urmând ca eluatul de la coloana 1 să treacă prin coloana 2, cel colectat de la coloana 2 să străbată coloana 3, iar cel colectat de la coloana 3 să parcurgă coloana 4, când se obține eluatul final, care este mustul rectificat. în aceste condiții au loc reacțiile chimice redate în fig. 4:

- H-cationul puternic acid fixează cationii existenți în must, cum sunt K, Ca, Al, Fe, Cu, Zn și alții, conform reacției din fig. 4a;

- OH-anionitul slab bazic reține acizii tari, cum sunt acizii sulfuric, clorhidric, fosforic, sulfuros, tartric, malic, citric și alți acizi cu o tărie mai redusă, dar și o parte din materiile colorante, cum sunt antocianii și alți compuși polifenolici, conform reacției din fig. 4b;

- OH-anionitul puternic bazic realizează retenția substanțelortanante, a aminoacizilor, a celorlalți acizi organici mai slabi, cât și a compușilor de culoare, ce prezintă un caracter slab acid, care nu au fost reținuți în prima coloană, conform reacției din fig. 4c;

- H-cationitul puternic acid are rol de finisare și reținere a aminoacizilor cu un caracter bazic mult mai slab decât al cationilor reținuți în prima etapă, conform reacției din fig. 4d.

Trecerea finală printr-o coloană de schimb ionic umplută cu rășină H-cationică puternic acidă are și rolul de a corecta pH-ul la o valoare ușor acidă. Desfășurarea normală a procesului de schimb ionic la trecerea mustului prin cele 4 coloane a fost apreciată prin urmărirea dinamicii evoluției valorilor pH și ale acidității totale la eluatele colectate de la fiecare coloană în parte, după cum se observă în tabelul 2.

RO 131639 Β1

Tabelul 2 1

Variația pH și a acidității în timpul rectificării mustului condiționat-stabilizat

Mărimi analizate	Must condiționat stabilizat	Eluat I	Eluat II	Eluat III	Eluat IV (must rectificat)
Aciditate totală, g/l acid tartric	7,73	10,96	0,34	0,13	0,08
pH	2,8	1,5	5,8	6,7	4,5

Valoarea pH a eluatului colectat la coloana 1, umplută cu rășină H-cationică puternic 9 acidă față de valoarea pH a mustul supus rectificării, arată o scădere apreciabilă de la 2,8 la 1,5, astfel încât evidențiază o puternică reținere a cationilor din must în porii rășinii, și 11 creșterea concentrației în ioni de hidrogen, ca urmare a cedării acestora eluatului. La trecerea acestui eluat prin coloana 2 umplută cu rășină OH-anionitică slab bazică, noul eluat 13 obținut prezintă o creștere a valorii pH de la 1,5 la 5,8 în raport cu primul eluat, ca urmare a reținerii majorității acizilor în porii rășinii. La trecerea prin coloana 3 umplută cu rășină 15 OH-anionitică puternic bazică a eluatului de la coloana 2, va rezulta un eluat care prezintă o creștere a valorii de pH cu circa o unitate, de la 5,8 la 6,7, datorită reținerii și aminoacizilor 17 care prezentau caracter acid. în urma trecerii eluatului de la coloana 3 prin ultima coloană 4, având aceeași umplutură ca și prima, s-a constatat o scădere a valorii pH de la 4,5 la 2,9, 19 din cauza reținerii aminoacizilor cu caracter bazic și a cedării în eluatul final a ionilor de hidrogen pe care rășina i-a schimbat cu anionii de aminoacizi. La rândul său, variația 21 acidității de la un eluat la altul prezintă o evoluție inversă față de variația pH. La prima coloană s-a colectat eluatul până la saturare, ce corespunde atingerii „pragului critic, 23 manifestat prin momentul străpungerii coloanei, când cationii nu mai sunt reținuți și trec înapoi în eluat. Stadiul atingerii pragului critic este stabilit prin controlul prezenței fierului în 25 eluat, constatată prin reacția de culoare cu sulfocianură de potasiu care, în mediul acid al eluatului, se va colora în roșu-cărămiziu dacă acesta va conține fier. La a doua coloană, pe 27 lângă verificarea reținerii acizilor prin controlul acidității totale la fracțiunile de eluat colectate, s-a urmărit și capacitatea de reținere a unor substanțe colorante, prin examinare vizuală. 29 Eluatele colectate de la a doua coloană, față de cele de la prima coloană, cât și față de mustul inițial, suferă o sensibilă decolorare. Pe măsura colectării eluatelor, s-a observat că 31 există diferențe între capacitățile de reținere a rășinilor din coloanele de schimb ionic, în sensul că acestea se diferențiază între ele prin parametri cum sunt volumele de eluat 33 colectate până la saturare, și vitezele de deplasare a mustului și eluatelor prin coloanele de schimb ionic, ce reprezentau informații utile la dimensionarea corespunzătoare a coloanelor 35 respective. La elaborarea instrucțiunilor de lucru privind utilizarea tehnicii schimbului ionic, se vor avea în vedere alegerea debitului optim, succesiunea timpilor la care se repetă 37 controlul eluatelor pentru fiecare coloană de schimb, cu precizarea parametrilor analizați, cum sunt conținut în fier, aciditate totală și valoarea pH și a limitelor în care valorile acestor 39 parametri pot fi cuprinse, controlul densității la reluarea procesului de schimb ionic, după regenerarea coloanelor, și intervalul de timp după care se repetă controlul acestui parametru, 41 depistarea eventualelor canale de drenaj create în coloane, ca urmare a efectuării unei afânări incorecte a rășinii, prin determinarea unor valori fluctuante ale acidității totale, și a 43 altor parametri.

Rectificarea mustului prin schimb ionic nu afectează prezența aromelor varietale 45 libere, care au caracter neutru, și nici a precursorilor de arome varietale, deoarece aceștia sunt molecule neutre, în care componentul cu miros plăcut este legat de molecule de glucide 47 simple, cum sunt arabinoza, ramnoza, apioza și glucoza.

RO 131639 Β1

Oportunitatea achiziționării și montării unor instalații de schimb ionic de nivel industrial, chiar și prin asocierea câtorva societăți comerciale de profil, destinată scopului propus, se justifică din punct de vedere economico-financiar prin următoarele argumente:

- utilizarea la realizarea stabilizării vinasei, în vederea obținerii unui acidulat alimentar natural, cât și la realizarea stabilității biologice temporare a mustului de struguri și a unor sucuri de fructe destinate preparării de produse de tip cocktail pe bază de vin;

- renunțarea treptată la utilizarea zaharozei în industria vinicolă și în alte domenii ale industriei alimentare, în favoarea îndulcitorului alimentar natural obținut;

- disponibilizarea unor noi resurse neconvenționale, potențiale de acizi organici, prin valorificarea superioară a eluatelor provenite de la regenerarea rășinilorîn cadrul procesului de rectificare a mustului.

Etapa tehnologică a concentrării mustului rectificat cuprinde desulfitarea acestuia, urmată de concentrarea propriu-zisă și un control senzorial și fizico-chimic general final:

- desulfitarea mustului rectificat se realizează prin încălzirea acestuia la 7O...9O°C sau la temperaturi sub 60°C, când se aplică o termoconcentrare sub vid. Operațiunea de desulfitare a mustului rectificat decurge mai ușor deoarece SO₂ este legat de glucoză, și nu de acetaldehidă, ca în cazul vinurilor. Indiferent de procedeul de concentrare utilizat, este necesară o coloană de desulfitare a mustului înainte de concentrarea acestuia;

- concentrarea propriu-zisă a mustului rectificat desulfitat se poate realiza în instalația de termoconcentrare sau concentrare prin evaporare, existentă în dotarea tehnică a unei societății comerciale de profil. De regulă, termoconcentrarea se poate realiza în instalația care utilizează aburul sau apa caldă, și funcționează la presiune normală sau la o ușoară subpresiune. O concentrare eficientă se realizează atunci când procesul are loc sub vid, sau când se folosesc instalații cu triplu efect și termocompresiune ce realizează o evaporare maximă a apei în sistem pelicular. Totuși, concentrarea mustului rectificat pe cale termică implică și consumuri semnificative de energie, care generează costuri ridicate.

Actualmente se recomandă concentrarea mustului rectificat prin osmoză inversă, care este un procedeu inovativ și avantajos („L'osmose inverse en oenologie, Bulletin de I' OIV, 701-702, 519-537, 1989, Autori: Cuenat Ph. ș.a.; „Autoenrichissement du mout par osmose inverse, Bulletin de Γ OIV, 721-722, 189-210, 1991, Autor: Berger J.L.) deoarece:

- este admis de reglementările actuale ale OIV la concentrarea oricărui tip de must de struguri;

- este un procedeu simplu, ușor de aplicat și foarte eficient;

- asigură concentrarea produsului la temperatura mediului ambiant, fără a-i schimba starea de agregare;

- respectă compoziția și calitățile senzoriale ale produsului supus tratamentului, și nu afectează mediul înconjurător.

Achiziționarea unei instalații de osmoză inversă, denumită osmozor, dotată cu membrane de separare de ultimă generație, cu longevitate crescută, alcătuite din straturi cu dublă spațiere, este oportună deoarece:

- are un câmp larg de aplicații tehnologice, care cuprind operațiuni de concentrare, dezalcoolizare și reducere a acidității volatile;

- asigură concentrarea mustului în absența oxigenului, garantând protecția tuturor constituenților, inclusiv a substanțelor odorante varietale libere și sub formă de precursori;

- mustul concentrat obținut prin acest procedeu este net superior calitativ față de orice must îmbogățit în zaharuri naturale prin alte procedee, deoarece este singurul care permite protejarea și concentrarea aromelor varietale libere ale mustului rectificat;

RO 131639 Β1

- oferă o reală diversitate în alegerea parametrilor supuși concentrării, cum ar fi 1 concentrarea acidului malic și a etanolului, sau păstrarea conținuturilor inițiale ale acestor constituenți. 3

Concentrarea prin osmoză inversă se realizează conform instrucțiunilor tehnologice în sine cunoscute, oferite de furnizorul osmozorului respectiv. 5

Indiferent de procedeul de concentrare aplicat mustului rectificat, se asigură și concentrarea precursorilor de arome varietale, care sunt compuși stabili la regimurile termice 7 aplicate, simultan cu concentrarea zaharurilor și a altor compuși care le însoțesc. Numai în cazul concentrării mustului rectificat prin osmoză inversă se pot concentra și aromele 9 varietale libere, care sunt compuși volatili ce se pierd la concentrarea pe cale termică. Prin conținutul lor ridicat în precursori de aromă și, eventual, în arome varietale libere, aceste 11 produse naturale tip MCR asigură musturilor-materie primă în care se folosesc posibilitatea obținerii unor vinuri cu un profil senzorial mult mai intens și mai expresiv, ce va permite o 13 creștere a prețului de vânzare a acestora, care este generatoare de reale beneficii financiare.

Produsul tip MCR astfel obținut este analizat senzorial și fizico-chimic, apoi depozitat 15 temporar, ambalat și marcat în vederea valorificării sau a comercializării.

Se dă în continuare un exemplu de calcul de bilanț de materiale privind realizarea 17 invenției, în concordanță cu scăzămintele tehnologice aprobate de Ordinul nr. 218 al MADR.

Se urmărește succesiunea tuturor operațiunilor cuprinse în fluxul tehnologic, pe care le 19 parcurg strugurii-materie primă și, în continuare, mustul obținut până la obținerea mustului rectificat concentrat, ca produs finit: 21

1. Randament ta vinlficație 23

Din 1000 kg struguri, prin prelucrarea for rezuftă:

816 kg must brut: 1,086 - 751,4 «ri must brut 25

178 kg teșcovSnă kg pierderi 27

Toiaf 1000 kg struguri 751,4 «ri must taît

2. Transvazare must ta sedimentare buta:

751,4 x 0,145 % = 1,1 «ri must brut fota! « 753,3 «ri must brut

3. Surba după sedimentare;

750,3x10% = 75 «ri burta ~τϋϊ3ϊ = 875,3 «ri must brut

4. Trans vara re must debutat ia bentonizare:

875,3x0,145%	« 1 litru must debutat	37
Tota!	» 874,3 «ri must brut
Bentonizare must debutai:	39
874,3 x 1,5 g/î	» 1000 g bentonită
Adică	1 kg bentoRitâ	41
	âSriapă	43
Totai	10 «ri bentegei
- Debftar© ia preparare benîcgel:	45

litri apă

Total ~ = 683.3 iitri must debutat

RO 131639 Β1 ~ Scăzăminte ia bentonixare:

683,3 x 0,14 %	55	1 litru must bentonîzat
fotei	sa;	682,3 litri must deburbat
- Sediment rămas după bentonlzare:
682,3x1,8%	2Sf	12,3 litru sediment
Totai	5»	870 litri must limpezit
8. Ritrare cu plăci filtrante must limpezit:
670 x 0,15%	as	1 litru must limpezit

Total « 669 litri must rectificat

7. Transvazare must filtrat ia rectificare:

669 x 0,15% « 1 litru must filtrat

Total............................. ~ -g—.

8. Pierderi tehnologice ia rectificare (prin schimb ionicp:

669 x 10 % ~ 66,9 litri must reținut

Total ~ 601,1 litri must rectificai

9. Transvazare must rectificat mijloc de transport:

601,1x0,15% ~ 0,9 litri must rect», foîai ~ 600,2 litri must rectif.

18, Transvazare must rectificat vas tampon de concentrare:

600.2 X 0,15 % ~ 0,9 litri must rectif.

Total ~ 599.3 litri must rectif.

11. Pierderi tehnologice ia concentrare must rectificat:

599.3 x 1 % « 6 litri must rectificat

Total » 593,3 iitri must rectificai

12. Apă eîimlnată în timpul concentrării²:

593.3 X 75 % « 445,0 litri apâ eliminați fotei .................................«........™Î48jfitriMCR™ ~

13. Transvazare must rectificat concentrat ia încărcare:

146.1 x 0,15 % » 0,2 litri îndulcitor

........Total * 148jW'înSS^«~~^~~^

14. Transvazare îndulcitor la depozitare:

148.1 x 0,15 % - 0,2 iitri îndulcitor

Totai ~ 147,8 litri îndulcitor

15. Pierderi ta ambalare în vederea comercializării:

147.8,3x0,15% = 0,2 litri îndulcitor

..............................

RO 131639 Β1

Recapitulație: 1

Din 1000 kg struguri rezultă:

147,7 I îndulcitor alimentar natural 3

87.3 I burbă + sediment bentonizare

80.4 I pierderi tehnologie 5

445,0 I apă eliminată

Total = 760,4 I - 7

I apă debitări

751,4 I must brut x 1,086 = 816 kg must 9

178 kg tescovină kg scăzăminte 11

1000 kg struguri

Experimentele industriale anterioare, efectuate pe musturi de struguri, au arătat că pierderile tehnologice în procesul de schimb ionic se ridică la circa 10%. Cantitățile de eluate 15 colectate într-un ciclu complet de schimb ionic, de la fiecare coloană, necesare la calculul de consumuri specifice pentru materiale auxiliare, au fost de 13 volume la coloana 1, 17 volume la coloana 2, 10 volume la coloana 3 și 24 de volume la coloana 4. Un volum de eluat este echivalent cu un volum de rășină din fiecare coloană, adică volumul ocupat de 19 întreaga rășină din fiecare coloană, în condițiile în care acestea sunt egale. Pentru coloanele 2 și 3, volumele de eluat obținute corespund anioniților din import, iar în cazul utilizării 21 anioniților indigeni au rezultat 6 volume de eluat la coloana 2 și, respectiv, 8 volume de eluat la coloana 3. 23 ²Volumul de apă eliminată în procesul de concentrare este de circa 75%, care este o valoare confirmată de practica de producție, unde raportul de concentrare este, de regulă, 25 de 4:1.

Situația consumurilor specifice de materiale auxiliare, în ordinea utilizării lor pe 27 parcursul fluxului tehnologic de elaborare a mustului rectificat concentrat, este prezentată în tabelul 3, care, prin conținutul său, îmbogățește sfera de informații referitoare la exemplul 29 concret de realizare a invenției.

Tabelul 3

Situația consumurilor specifice de materiale auxiliare 33

Material consumat	U/M	Consum specific
Dioxid de sulf	kg/10001	1
Bentonită	kg/1000 I	2
Cartoane filtrante	kg/10001	12
Hidroxid de sodiu x)	kg/1000 I	22,004
Acid sulfuric	kg/1000 I	0,003
Acid clorhidric	kg/1000 I	14,3
Rășină VIONIT CS 3	kg/1000 I	0,03
Rășină AMBERLITE IRA 93	kg /1000 1	0,020
Rășină WOLFATIT SBV	kg/1000 1	0,015

RO 131639 Β1

Tabelul 3 (continuare)

Material consumat	U/M	Consum specific
Fosfat trisodic	kg/10001	0,4
Etichete	buc/1000 I	20
Pastă de lipit	kg/10001	0,02
Hidroxid de sodiu	kg/1000 I	29,404
Rășină VIONIT AS 14x)	kg/10001	0,025
Rășină VIONIT AT 14x)	kg/1000 1	0,027

^x) - la varianta cu anioniți indigeni îndulcitorul alimentar natural, obținut sub formă de produs tip MCR, rezultat în urma aplicării procedeului elaborat, se ridică la un nivel calitativ care este comparabil cu o mostră etalon realizată în Franța, după tehnologia consacrată în cadrul UE, după cum reiese și din datele prezentate în tabelul 4.

Tabelul 4

Comparație între produse tip MCR indigene și un produs MCR Etalon realizat în Franța

Caracteristici fizico-chimice, mărimi și parametri analizați	MCR (etalon Franța)	MCRX) obținut după tehnologia CE	MCRX) obținut după tehnologie proprie
Zaharuri, g/l	890	827	862
Densitate, g/cm3	1,3535	1,3174	1,3115
Aciditate totală, g/l acid tartric	0,4	0,42	0,45
pH	3,5	2,9	2,9
Dioxid de sulf liber, mg/l	lipsă	lipsă	lipsă
Dioxid de sulf total, mg/l	urme	urme	urme
Fier, mg/l	lipsă	lipsă	lipsă
Cupru, mg/l	lipsă	lipsă	lipsă
Polifenoli totali, mg/l	152	262	240
Degustare, diluție 1/10	Neutru, sirop de zahăr	Neutru, sirop de zahăr	Neutru, sirop de zahăr

^x) - este vorba despre îndulcitori alimentari ca produse tip MCR indigene

Caracterizarea analitică completă a îndulcitorului alimentar natural obținut din struguri, sub formă de produs tip MCR, presupune cunoașterea reglementărilor internaționale în această direcție, însemnând compararea criteriilor furnizate de monografia OIV cu cele elaborate de UE, între care există următoarele diferențe:

- monografia OIV a eliminat determinarea unor parametri ca azot total, cloruri, fosfați și sulfați, prin determinarea conductivității electrice a produsului. în schimb, această monografie solicită determinarea mezoinozitolului, care nu este reținut pe coloane schimbătoare de ioni în cursul elaborării, și care însoțește zaharurile, caracterizând originea produsului;

RO 131639 Β1

- OIV și UE controlează conținutul în zaharuri al produsului, prin determinarea 1 indicelui de refracție, și exprimă concentrațiile limită inferioară și superioară în total zaharuri. în cazul reglementărilor OIV, limitele acestui parametru pot varia de la 52,8% la 72,1%, în 3 timp ce în cazul reglementărilor UE, aceleași limite pot oscila asemănător în intervalul

51,9...70,5%. Diferențele semnalate pot fi explicate. în cadrul UE conținutul în zaharuri al 5 MCR este determinat pe baza tabelului pentru zahăr invertit, întrucât acest produs este un amestec aproape în părți egale de glucoză și fructoză. Diferențele la valorile limită se explică 7 tocmai prin acțiunea diferită asupra refracției luminii a zaharozei, comparativ cu zahărul invertit, deși, ca structură chimică și compoziție, cele două componente sunt asemănătoare. 9 De asemenea, exprimarea în zahăr invertit este în acord cu dozarea chimică a zaharurilor reducătoare, ce exprimă conținutul real în zahăr fermentescibil. în vederea exprimării 11 conținutului în zaharuri al MCR, se utilizează un tabel stabilit de profesorul Jaulmes plecând de la dozarea chimică a zaharurilor din must, sub formă de glucoză și fructoză; 13

-în concepția UE, produsul MCR trebuie să prezinte conținutul în zaharoză nedecelat după o metodă de analiză. La rândul său, monografia OIV utilizează pentru acest scop o 15 tehnică de cromatografie în strat subțire. Detecția zaharozei este limitată la sensibilitatea metodei. Această limită acoperă cantitățile mici de zaharoză, care pot exista în mod natural 17 în must. Dacă există suspiciuni privind un posibil adaos în MCR, experții OIV propun utilizarea metodei de rezonanță magnetică nucleară a deuteriului, pe care au adoptat-o în 19 ianuarie 1987, metoda fiind ulterior adoptată și de către UE.

în contextul aspectelor prezentate mai înainte, se consideră că produsul finit obținut 21 după procedeul elaborat, conform invenției, este un îndulcitor alimentar natural din struguri, realizat sub formă de MCR. Cu alte cuvinte, produsul realizat este un produs tip MCR, și nu 23 un produs MCR, deoarece în stadiul actual nu se dispune de totalitatea mijloacelor de investigație necesare caracterizării integrale a caracteristicilor fizico-chimice ale acestor 25 produse. în vederea utilizării, chiar și la realizarea unor vinuri cu rezervă de zaharuri, se consideră că nu este strict necesară determinarea tuturor caracteristicilor analitice prevăzute 27 în reglementarea nr. 822/1987, emisă de UE, conform tabelul 5.

Tabelul 5

Valorile limită ale caracteristicilor analitice ale produselor MCR 31 autorizate de reglementările actuale ale UE

Caracteristici analitice	Valori limită autorizate de reglementările UE
Grade Brix (%), min.	61,7
pH (la 25°Brix), max.	5
Densitatea optică (la 25°Brix), max.	0,1
Zaharoză (la 25°Brix)	nedetectat
Titru alcoolmetric acceptat (%), max.	1
Indice Folin Ciocâlteanu (la 25°Brix), max.	6
Aciditate titrabilă (miliechiv/kg zahăr total), max.	15
SO2 total (mg/kg zahăr total), max.	25
Cationi totali (miliechiv/kg. zahăr total), max.	8

RO 131639 Β1

Tabelul 5 (continuare)

Caracteristici analitice	Valori limită autorizate de reglementările UE
Conductivitate (us/cm la 25°Brix), max.	120
Hidroximetil furfurol (mg/kg zahăr total), max.	25
Mezoinozitol	prezent

Important este faptul că pH-ul, aciditatea totală, conținutul în SO₂ liber și total, polifenolii totali, potasiul, calciul, fierul și cuprul se înscriu în limitele admise, astfel încât relevă certitudinea efectuării unui proces de rectificare eficace, prin utilizarea schimbului ionic. Adoptarea unor metode exacte de determinare a concentrației zaharurilor în grade Brix, a conținutului în cationi totali și în hidroximetilfurfural, a densității optice la 25°Brix, a conductivității electrice și a prezenței mezoinozitolului ar putea fi imperios necesară numai în cazul unor litigii comerciale.

Analiza senzorială comparativă a îndulcitorului alimentar obținut după procedeul elaborat, față de produsul MCR etalon, adăugat în aceleași proporții în diverse variante de cupaje cu vinuri albe și roșii seci, nu a semnalat opțiuni preferențiale la niciunul dintre degustători, pentru niciuna dintre variante.

Claims (2)

1. Revendicări 1

   1. Procedeu de obținere a unui îndulcitor alimentar natural, din struguri, care cuprinde 3 recepția cantitativă, recepția calitativă, cu determinarea concentrației medii în zaharuri a strugurilor, a acidității titrabile și a pH-ului, protecția antifermentativă prin tratament cu 5 metabisulfit de potasiu în doză de 100...200 mg/kg struguri, în funcție de starea fitosanitară, zdrobirea-dezbrobonirea strugurilor, cu obținerea mustuielii și separarea ciorchinilor, 7 refrigerarea mustuielii la 16...18°C, tratament enzimatic cu 3...5 g/hl mustuială de preparat enzimatic pectolitic, sub formă de pudră microgranulată, standardizat cu maltodextrină, cu 9 o activitate enzimatică pectolitică de 24000 PU/g sau 19400 FDU/g, constituit din activități enzimatice principale, cum sunt activitățile pectinliazică și endopoligalacturonazică, și acti- 11 vități enzimatice secundare, cum sunt activitățile hemicelulazică, celulazică și arabanazică, în scopul extracției aromelor varietale libere, a precursorilor de arome varietale din pielițele 13 boabelor, și a facilitării limpezirii ulterioare a mustului, presarea mustuielii sub protecție de gaz inert, în prese pneumatice închise, cu obținerea mustului pe fracțiuni, asamblarea tuturor 15 fracțiunilor de must, sulfitarea energică a mustului asamblat cu 600 mg SO₂/I, sedimentarea burbelorgrosiere, separarea mustului deburbat, bentonizarea mustului deburbat cu 1,5...2 g/l 17 bentonită, repaus necesar sedimentării suspensiilor timp de 3...5 zile, filtrarea mustului limpezit, urmată de testul de stabilitate proteică, o eventuală bentonizare suplimentară a 19 mustului, urmată de o nouă filtrare, corecția conținutului de SO₂ liber a mustului limpede condiționat până la nivelul de 450...500 mg/l, depozitare temporară, rectificare prin schimb 21 ionic a mustului limpede, concentrarea mustului rectificat, îmbogățit în arome varietale libere și precursori de arome varietale, prin osmoză inversă, care le asigură o protecție integrală, 23 stocarea temporară a mustului rectificat concentrat cu un potențial odorantîmbogățit, urmată de control fizico-chimic final, în scopul valorificării sau al comercializării. 25
2. 2. îndulcitor alimentar natural, din struguri, caracterizat prin aceea că este direct obținut prin procedeul definit în revendicarea 1, și are un conținut în arome varietale libere 27 de 5...40 mg/l, și precursori de arome varietale de 0,12 g/l...0,6 g/l.