RU2615145C1 - Method of treating liquid food product - Google Patents

Method of treating liquid food product Download PDF

Info

Publication number
RU2615145C1
RU2615145C1 RU2015151031A RU2015151031A RU2615145C1 RU 2615145 C1 RU2615145 C1 RU 2615145C1 RU 2015151031 A RU2015151031 A RU 2015151031A RU 2015151031 A RU2015151031 A RU 2015151031A RU 2615145 C1 RU2615145 C1 RU 2615145C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygen
wine
product
hydrogen
palladium catalyst
Prior art date
Application number
RU2015151031A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Федорович Чабак
Original Assignee
Александр Федорович Чабак
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Федорович Чабак filed Critical Александр Федорович Чабак
Priority to RU2015151031A priority Critical patent/RU2615145C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2615145C1 publication Critical patent/RU2615145C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12HPASTEURISATION, STERILISATION, PRESERVATION, PURIFICATION, CLARIFICATION OR AGEING OF ALCOHOLIC BEVERAGES; METHODS FOR ALTERING THE ALCOHOL CONTENT OF FERMENTED SOLUTIONS OR ALCOHOLIC BEVERAGES
    • C12H1/00Pasteurisation, sterilisation, preservation, purification, clarification, or ageing of alcoholic beverages

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)

Abstract

FIELD: food industry.
SUBSTANCE: liquid food products, such as water, wine, beer, juice, milk, are treated by removing oxidiants therefrom by means of saturation by hydrogen with the excess relative to oxygen of more than 1.2 times while bubbling. The product saturated with hydrogen is passed through the filter with a palladium catalyst. To ensure the binding of oxidants, the product passed through the filter with a palladium catalyst is brought into contact with the palladium catalyst placed in the container for the product storage.
EFFECT: increasing the shelf life due to deoxygenation, reducing the redox potential of the liquid product after treatment to negative values.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, к области сохранения, консервирования пищевых продуктов и прежде всего жидких. Продолжительность хранения продуктов в значительной степени определяется подавлением процессов их окисления, брожения. Поэтому способы сохранения продуктов питания нацелены в основном на удаление из них окислителей: кислорода, перекисей, окислительных радикалов.The invention relates to the food industry, to the field of conservation, conservation of food products, and especially liquid. The duration of storage of products is largely determined by the suppression of the processes of their oxidation, fermentation. Therefore, methods of preserving food products are mainly aimed at removing oxidizing agents from them: oxygen, peroxides, and oxidizing radicals.

Удаление или предотвращение проникновения окислителей в пищевые продукты осуществляется различными способами.Removing or preventing the penetration of oxidizing agents into food products is carried out in various ways.

Поглотители кислорода становятся все более популярными, поскольку они позволяют пластмассовой упаковке конкурировать с упаковкой из стекла и металла, у которых отличная кислородонепроницаемость. На руку поглотителям играет также рост количества порций фасованного мяса, сыра и прочих продуктов, рассчитанных на одного человека и чувствительных к воздействию кислорода. Введенные в стенки однослойных бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТФ) добавки поглощают достаточно кислорода для того, чтобы превратить такие однослойные бутылки в конкурентоспособную упаковку для производства пива, которое быстро портится под воздействием кислорода. (Для того чтобы не допускать проникновения кислорода в емкости для пива из ПЭТФ, обычно требуются многослойные бутылки или специальные покрытия.)Oxygen scavengers are becoming increasingly popular as they allow plastic packaging to compete with glass and metal packaging that have excellent oxygen impermeability. The increase in the number of servings of packaged meat, cheese and other products for one person and sensitive to the effects of oxygen also plays into the hands of absorbers. The additives introduced into the walls of single-layer polyethylene terephthalate (PET) bottles absorb enough oxygen to turn such single-layer bottles into a competitive beer packaging that quickly deteriorates when exposed to oxygen. (In order to prevent oxygen from entering the PET beer tank, multilayer bottles or special coatings are usually required.)

Поглотители кислорода, также называемые сорбентами кислорода, являются примером упаковывания в модифицированной газовой среде, при котором осуществляется физическое и химическое конфигурирование пластмассовых контейнеров для того, чтобы создать оптимальный баланс газов и влажности для максимального сохранения свежести пищевых продуктов. В отличие от барьерных слоев, таких как сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), поливинилиденхлорид и полиамиды, где имеются пассивные ограничители газообмена, поглотители рассматриваются как «активные» защитные компоненты, поскольку они вступают в химическую реакцию с кислородом внутри упаковки. Многие производители упаковки используют сочетания пассивных и активных систем для достижения самого высокого уровня кислородонепроницаемости.Oxygen scavengers, also called oxygen sorbents, are an example of packaging in a modified gas environment that physically and chemically configures plastic containers in order to create the optimal balance of gases and humidity to maximize food freshness. Unlike barrier layers, such as a copolymer of ethylene and vinyl alcohol (EVOH), polyvinylidene chloride and polyamides, where there are passive gas exchange restrictors, absorbers are considered as “active” protective components, since they react chemically with oxygen inside the package. Many packaging manufacturers use combinations of passive and active systems to achieve the highest levels of oxygen tightness.

Поглощая кислород внутри емкости с пищевым продуктом или напитком, поглотители препятствуют размножению аэробных бактерий, плесени и прочих организмов, вызывающих порчу продукта. Их использование может также позволить снизить объем или вообще исключить использование химических консервантов, таких как бутилгидрокситолуол (ВНТ), бутилгидроанизол (ВНА), сорбатов и бензоатов. Полиненасыщенные жиры не становятся прогорклыми в атмосфере с низким содержанием кислорода, не происходит разложения витаминов С, А и Е, как это обычно случается, когда они подвергаются воздействию кислорода. Впитывая весь избыточный кислород, поглотители существенно замедляют порчу овощей и фруктов и помогают сохранить ароматы свежеобжаренных орехов и зерен кофе.Absorbing oxygen inside a container with a food product or drink, absorbers prevent the growth of aerobic bacteria, mold and other organisms that cause spoilage of the product. Their use can also reduce or completely eliminate the use of chemical preservatives, such as butylhydroxytoluene (BHT), butylhydroanisole (BHA), sorbates and benzoates. Polyunsaturated fats do not become rancid in an atmosphere with a low oxygen content, vitamins C, A and E do not decompose, as is usually the case when they are exposed to oxygen. Absorbing all excess oxygen, absorbers significantly slow down the spoilage of fruits and vegetables and help preserve the aromas of freshly roasted nuts and coffee beans.

Действие поглотителей дополняет такие операции по удалению кислорода, как заполнение упаковки инертным газом или вакуумная упаковка, обеспечивая быстрое удаление кислорода из верхней части над упаковываемым содержимым. После герметизации упаковки поглотители могут снизить концентрацию кислорода до менее 0,1% всего за несколько дней; без поглотителя через несколько дней концентрация кислорода может достигнуть 0,5% или более.The action of the scavengers complements oxygen removal operations such as filling the packaging with an inert gas or vacuum packaging, ensuring quick removal of oxygen from the top of the packaging contents. After sealing the packaging, absorbers can reduce the oxygen concentration to less than 0.1% in just a few days; without an absorber, oxygen concentration can reach 0.5% or more in a few days.

Распространенным поглотителем является оксид железа, который обычно помещают в упаковку. К числу других химикатов-поглотителей, помещаемых в упаковку, относятся соли ненасыщенной жирной кислоты или комплексы металл/полиамид.A common scavenger is iron oxide, which is usually packaged. Other absorbent chemicals that are packaged include unsaturated fatty acid salts or metal / polyamide complexes.

Органические вещества с малым молекулярным весом, особенно аскорбиновую кислоту и ее натриевую соль, часто вводят в состав крышек для бутылок, чтобы они поглощали кислород. К числу других небольших органических молекул, используемых в качестве поглотителей кислорода, относятся сквален и ненасыщенные жирные кислоты. Окисляемые полимеры, такие как слои катализированного кобальтом нейлона MXD6, могут использоваться в качестве поглощающего кислород слоя внутри бутылок из полиэфира. Прочие системы поглотителей используют легкоокисляемые ненасыщенные полимерные составы, такие как 1,2-полибутадиен.Low molecular weight organics, especially ascorbic acid and its sodium salt, are often added to bottle caps to absorb oxygen. Other small organic molecules used as oxygen scavengers include squalene and unsaturated fatty acids. Oxidizable polymers, such as layers of cobalt-catalyzed MXD6 nylon, can be used as the oxygen-absorbing layer inside polyester bottles. Other scavenger systems use readily oxidizable unsaturated polymer compositions such as 1,2-polybutadiene.

Некоторые имеющиеся в структурах упаковки слои поглощения кислорода высвобождают небольшие молекулы, которые создают органолептические проблемы (связанные со вкусом и запахом), возникающие при взаимодействии этих слоев с кислородом. Состав, известный как OSP, от компании Chevron Phillips Chemical, предназначен для того, чтобы свести эту проблему к минимуму. Система OSP, состоящая из окисляемого сополимера этиленметилакрилата и циклогексенметилакрилата (ЕМСМ), которая поглощает кислород вместе с фотоинициатором и катализатором (кобальт), активируется за счет воздействия ультрафиолетового излучения. Обычно поглощающий кислород слой соэкструдируется с пассивным кислородным барьером, таким как EVOH, нейлон или ПЭТФ, и внутренним герметизирующим слоем, таким как полиэтилен высокого давления (ПЭВД), линейный полиэтилен высокого давления (ЛПЭВД) или иономер. Система пригодна для упаковки таких продуктов, как соки, пиво, различные сорта мяса и сыра.Some oxygen absorption layers present in packaging structures release small molecules that create organoleptic problems (associated with taste and smell) that arise when these layers interact with oxygen. The formulation, known as OSP, from Chevron Phillips Chemical, is designed to minimize this problem. The OSP system, consisting of an oxidizable copolymer of ethylene methyl acrylate and cyclohexene methyl acrylate (EMC), which absorbs oxygen together with a photoinitiator and catalyst (cobalt), is activated by ultraviolet radiation. Typically, an oxygen absorbing layer is coextruded with a passive oxygen barrier, such as EVOH, nylon, or PET, and an inner sealant layer, such as high pressure polyethylene (HDPE), linear high pressure polyethylene (LLDPE), or an ionomer. The system is suitable for packaging products such as juices, beer, various types of meat and cheese.

Другой системой, которая активируется ультрафиолетовым излучением, является пленка Cryovac OS с поглотителями кислорода, которую реализует компания Sealed Air Corp. Основным компонентом системы Cryovac OS является окисляемый полимер с катализатором из солей металлов переходной валентности и фотоинициатором. Соль переходного металла может представлять собой по меньшей мере одну соль металла, выбранную из группы, включающей железистую соль, никелевую соль, медную соль, марганцевую соль, кобальтовую соль и их сочетания. Активный пленочный слой соэкструдируется с герметизирующим слоем и основным слоем, который придает упаковке механическую прочность. Кислородная барьерная пленка может также быть ламинирована на различные наружные слои. Система Cryovac может использоваться для увеличения срока хранения различных пищевых продуктов, включая свежую пасту, обезвоженное и копченое мясо, готовые мясные блюда, тертый сыр, сухофрукты и орехи, корм для животных и зерновые хлопья. По имеющимся данным, пленки могут снижать концентрации кислорода в запечатанных упаковках до 0,1% за период от 3 до 10 дней.Another UV-activated system is the Cryovac OS oxygen scavenger film, which is sold by Sealed Air Corp. The main component of the Cryovac OS system is an oxidizable polymer with a transition metal salt catalyst and a photoinitiator. The transition metal salt may be at least one metal salt selected from the group consisting of ferrous salt, nickel salt, copper salt, manganese salt, cobalt salt, and combinations thereof. The active film layer is coextruded with a sealing layer and a base layer, which gives the packaging mechanical strength. The oxygen barrier film may also be laminated to various outer layers. The Cryovac system can be used to extend the shelf life of various foods, including fresh pasta, dehydrated and smoked meat, prepared meat dishes, grated cheese, dried fruits and nuts, animal feed and cereal. According to reports, films can reduce the oxygen concentration in sealed packages to 0.1% over a period of 3 to 10 days.

Поглотители кислорода позволяют пластмассовой упаковке отвоевать часть рынка, которую уже давно занимают упаковка из стекла и металла. Спрос на поглотители увеличивается благодаря росту потребности в упаковках фасованных продуктов, готовых к употреблению и рассчитанных на одну порцию. Для того чтобы воспользоваться теми преимуществами, которые дает технология с использованием поглотителей, были разработаны многочисленные физические и химические системы. Поглотители могут позволить сократить необходимое для упаковки количество барьерных слоев, таких как EVOH, нейлон или поливинилиденхлорид, что позволяет сделать упаковку тоньше, чем было бы возможно в противном случае. Вероятно, более широкое использование поглотителей кислорода за счет расширения сферы применения систем упаковывания в модифицированной газовой среде.Oxygen scavengers allow plastic packaging to conquer part of the market that glass and metal packaging has long occupied. The demand for absorbers is increasing due to an increase in the need for packaging of packaged products, ready to eat and designed for one serving. Numerous physical and chemical systems have been developed to take advantage of the technology provided by absorbers. Absorbers can reduce the number of barrier layers required for packaging, such as EVOH, nylon or polyvinylidene chloride, which allows the packaging to be thinner than would otherwise be possible. Probably, the wider use of oxygen scavengers due to the expansion of the scope of application of packaging systems in a modified gas environment.

Производство вина не обходится без искусственных добавок. Одна из них - консервант Е220. Е220, или диоксид серы, представляет собой газ, не имеющий цвета, но обладающий резким специфическим запахом. Его используют в пищевой промышленности в качестве консерванта, хотя он значится в списке добавок, опасных для здоровья. На винных этикетках размещают и другие названия этого консерванта: сульфит, сернистая кислота, сернистый ангидрид, сернистый газ. Введение этих добавок (сульфит, сернистая кислота, сернистый ангидрид, сернистый газ) приводит к появлению в вине сульфит-иона SO3 2-, который является восстановителем и может связывать кислород с образованием сульфат-иона SO4 2-,Wine production is not complete without artificial additives. One of them is the preservative E220. E220, or sulfur dioxide, is a gas that has no color, but has a sharp specific odor. It is used in the food industry as a preservative, although it is listed as a health hazard supplement. Other names of this preservative are also placed on wine labels: sulfite, sulphurous acid, sulphurous anhydride, sulphurous gas. The introduction of these additives (sulfite, sulphurous acid, sulphurous anhydride, sulphurous gas) leads to the appearance of sulfite ion SO 3 2- in wine, which is a reducing agent and can bind oxygen to form sulfate ion SO 4 2- ,

Несмотря на потенциальный вред, который добавка может причинить здоровью, производство вина без нее не обходится. Дело в том, что даже упакованное вино продолжает бродить и окислятся. Если процесс не остановить, напиток, который дойдет до потребителя, будет иметь ужасный вкус. Именно поэтому производители используют консервант Е220, так как аналога этого вещества, абсолютно безопасного для здоровья человека, еще не придумали. Считается, что если производитель выполнил стандарт, ограничивающий применение Е220 из расчета не более 330 мг на 1 л вина, то такой напиток является безопасным для человека.Despite the potential harm that the supplement can cause to health, wine production cannot do without it. The fact is that even packaged wine continues to ferment and oxidize. If the process is not stopped, the drink that reaches the consumer will have a terrible taste. That is why manufacturers use the E220 preservative, since they have not yet come up with an analogue of this substance, absolutely safe for human health. It is believed that if the manufacturer has complied with the standard restricting the use of E220 at the rate of not more than 330 mg per 1 liter of wine, then such a drink is safe for humans.

Диоксид серы является токсичным химическим веществом, и ему присвоен третий класс опасности. У некоторых людей проявляется чувствительность к этому консерванту, в результате чего могут возникнуть такие побочные действия, как головная боль, тошнота и даже рвота, головокружение, диарея, нарушение речи, насморк и кашель. Самый большой вред этого консерванта проявляется в том, что он разрушает витамины В1 и Н, а также белковые соединения. При постоянном употреблении продуктов, содержащих Е220, ухудшается состояние кожи, волос, ногтей и т.д. Особенную осторожность следует проявлять людям, страдающим астмой и заболеваниями легких, так как диоксид серы может вызвать сильную аллергическую реакцию, приводящую даже к отеку легких.Sulfur dioxide is a toxic chemical and is assigned a third hazard class. Some people are sensitive to this preservative, which can result in side effects such as headache, nausea and even vomiting, dizziness, diarrhea, speech impairment, runny nose and cough. The biggest harm of this preservative is manifested in the fact that it destroys vitamins B1 and H, as well as protein compounds. With the constant use of products containing E220, the condition of the skin, hair, nails, etc. worsens. Special care should be taken for people with asthma and lung diseases, since sulfur dioxide can cause a severe allergic reaction, even leading to pulmonary edema.

Сбраживаться могут химические вещества, имеющие не полностью окисленные или восстановленные углеводородные молекулы. К ним относятся аминокислоты, спирты, органические кислоты и др. В результате брожения обычно образуется несколько продуктов. По виду образовавшихся и накопленных в процессе продуктов различают спиртовое брожение, маслянокислое, молочнокислое, пропионовокислое и др. виды.Chemicals having incompletely oxidized or reduced hydrocarbon molecules can be fermented. These include amino acids, alcohols, organic acids, etc. As a result of fermentation, several products are usually formed. By the type of products formed and accumulated in the process, alcohol fermentation, butyric acid, lactic acid, propionic acid, and other types are distinguished.

Удаление кислорода из шампанских виноматериалов и вин малоокисленного типа проводится различными способами: биологическим, барботированием инертными газами, длительной анаэробной выдержкой (Сборник технологических инструкций, правил и нормативных материалов по винодельческой промышленности / Под ред. Г.Г. Валуйко, А.В. Трофимченко. - 7-е изд. - Москва, 1998; Авакянц С.П. Биохимические основы технологии шампанского. - Москва, 2000; Новикова В.Н. и др. Биологическое обескислороживание сульфитированных виноматериалов. - Виноделие и виноградарство СНГ, 1995, №8).The removal of oxygen from champagne wine materials and wines of a slightly oxidized type is carried out in various ways: biological, bubbling with inert gases, prolonged anaerobic aging (Collection of technological instructions, rules and regulatory materials for the wine industry / Edited by G.G. Valuyko, A.V. Trofimchenko. - 7th ed. - Moscow, 1998; Avakyants SP Biochemical principles of champagne technology. - Moscow, 2000; Novikova VN and others. Biological deoxygenation of sulfitated wine materials. - Wine making and viticulture С NG, 1995, No. 8).

При бутилировке большой проблемой может являться проникновение в бутылку воздуха, приводящее к росту содержания растворенного кислорода и окислительной деградации вина. Устранить эту проблему помогает предварительное заполнение бутылки азотом.When bottling, a big problem can be the penetration of air into the bottle, leading to an increase in the content of dissolved oxygen and oxidative degradation of the wine. Pre-filling the bottle with nitrogen helps eliminate this problem.

Из патентной литературы известны решения, направленные на снижение содержания окислителей, см. Патент №2411519, «УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВИНА И ИЗМЕРЕНИЯ ЕГО ПОДВЕРЖЕННОСТИ СТАРЕНИЮ». Устройство содержит опорный элемент и откалиброванный окислительный элемент для контакта с вином, выполненный из сплава, включающего от 60 до 99,9% меди, от 0,05 до 20% серебра и от 0,05 до 20% золота. В авторском свидетельстве SU 737447 раскрыт способ созревания напитков, основанный на использовании пластин меди определенных размеров в качестве катализатора для процессов окисления-восстановления вина при одновременном пропускании кислорода.Solutions aimed at reducing the content of oxidizing agents are known from the patent literature, see Patent No. 2411519, “DEVICE FOR PROCESSING WINE AND MEASURING ITS SUSPENSION AGING”. The device contains a support element and a calibrated oxidizing element for contact with wine, made of an alloy comprising from 60 to 99.9% copper, from 0.05 to 20% silver and from 0.05 to 20% gold. SU 737447 discloses a method for ripening drinks based on the use of copper plates of certain sizes as a catalyst for oxidation-reduction processes of wine while transmitting oxygen.

Известен способ консервации вина с применением инертного газа (азотом, водородом) для обескислороживания обогащенных кислородом виноматериалов, который приводит к удалению кислорода, снижению окислительно-восстановительного потенциала. (Нилов В.И., Тюрин С.Т. Созревание и хранение виноматериалов в крупных резервуарах. - Москва, 2002 - прототип). В процессе барботажа газом вино насыщается небольшими пузырьками газа, подаваемыми в него в трубопроводах, или уже в накопительных емкостях. В процессе движения пузырьков через слой вина молекулы кислорода диффундируют в пузырьки газа, и затем полученная газовая смесь выводится в атмосферу через стерильный вентиляционный фильтр.A known method of preservation of wine using an inert gas (nitrogen, hydrogen) for deoxygenation of oxygen-enriched wine materials, which leads to the removal of oxygen, reduce the redox potential. (Nilov V.I., Tyurin S.T. Ripening and storage of wine materials in large tanks. - Moscow, 2002 - prototype). In the process of gas sparging, wine is saturated with small gas bubbles supplied to it in pipelines, or already in storage tanks. During the movement of bubbles through the wine layer, oxygen molecules diffuse into gas bubbles, and then the resulting gas mixture is discharged into the atmosphere through a sterile ventilation filter.

Эффективность барботажа зависит от:Bubbling efficiency depends on:

- размера пузырьков- bubble size

- времени контакта (от 5 до 30 секунд)- contact time (from 5 to 30 seconds)

- температуры вина (от 15 до 20ºС)- wine temperature (from 15 to 20ºС)

- давления (от 1 до 2 бар)- pressure (from 1 to 2 bar)

- расхода газа- gas flow

- числа ступеней барботажа- the number of bubble stages

Обычно расход азота составляет от 0,1 до 0,3 объема емкости хранения, однако в некоторых случаях он выше, до 0,8…1,2 объемов. Как правило, в бутилированном вине содержится порядка 7-10 см3/л азота. Одноступенчатый барботаж может снизить это содержание азота до 2-3 см3/л, а двухступенчатый - до 1-2 см3/л.Typically, the nitrogen flow rate is from 0.1 to 0.3 volume of the storage capacity, but in some cases it is higher, up to 0.8 ... 1.2 volumes. As a rule, bottled wine contains about 7-10 cm 3 / l of nitrogen. A single-stage sparging can reduce this nitrogen content to 2-3 cm 3 / l, and a two-stage sparging to 1-2 cm 3 / l.

Обескислороживание вина инертными газами основано на барботировании вина водородом, азотом - отдельно или в смеси; при этом кислород из вина диффундирует в мелкие пузырьки инертного газа и удаляется в атмосферу. Инертные газы вводят в вино в сильнодиспергированном состоянии с помощью барботеров, распыляющее, диспергирующее газы устройство которых выполнено из мелкопористых материалов (керамики, титана и др.). Вино в резервуаре обрабатывают водородом или азотом, который дозируют в течение 15 мин с расходом 1 дм3/дал (декалитр). Смесь газов выносится из надвинного пространства через гидрозатвор. После удаления растворенного кислорода для восстановления перекисей в вино дозируют 50 дм3/л аскорбиновой кислоты.The deoxidation of wine with inert gases is based on bubbling the wine with hydrogen, nitrogen - separately or in a mixture; while oxygen from the wine diffuses into small bubbles of inert gas and is removed into the atmosphere. Inert gases are introduced into wine in a highly dispersed state with the help of bubblers, the atomizing, dispersing gases of which are made of finely porous materials (ceramics, titanium, etc.). The wine in the tank is treated with hydrogen or nitrogen, which is dosed for 15 minutes at a rate of 1 dm 3 / dal (decalitre). A mixture of gases is carried out of the slide space through a water seal. After removal of dissolved oxygen, 50 dm 3 / L of ascorbic acid is metered into wine to restore peroxides.

Обескислороживание вина длительной анаэробной выдержкой основано на хемосорбции кислорода компонентами вина при его достаточно длительной выдержке. Столовые и шампанские виноматериалы не нуждаются в избытке кислорода, поэтому их следует хранить в анаэробных условиях, а технологические операции проводить с наименьшим доступом кислорода воздуха. Вино выдерживают в потоке в системе последовательно соединенных герметизированных резервуаров не менее 1 месяца. Окислительно-восстановительный потенциал, который является объективным показателем наличия окислителей в среде, при этом методе обескислороживания снижается очень медленно и всего на 40-45 мВ. Окислительно-восстановительный потенциал у них:Deoxygenation of wine by long anaerobic aging is based on the chemisorption of oxygen by the components of the wine during its sufficiently long exposure. Canteen and champagne wine materials do not need an excess of oxygen, so they should be stored under anaerobic conditions, and technological operations should be carried out with the least access of atmospheric oxygen. The wine is kept in a stream in a system of series-connected sealed tanks for at least 1 month. The redox potential, which is an objective indicator of the presence of oxidizing agents in the medium, decreases very slowly with this method of deoxygenation, and only by 40-45 mV. The redox potential of them:

Столовое бочковое, молодоеBarrel dining room, young 360-410 мВ360-410 mV Столовое бутылочное, зрелоеTableware, Mature 150-250 мВ150-250 mV ШампанскоеChampagne 200-350 мВ200-350 mV

Для ускорения обескислороживания вина в систему периодически вводят дрожжи (1,5-2%), которые быстро автолизируются и провоцируют развитие молочнокислых бактерий, что может привести к заболеванию вин.To accelerate the deoxygenation of wine, yeast (1.5-2%) is periodically introduced into the system, which quickly autolizes and provokes the development of lactic acid bacteria, which can lead to wine disease.

Таким образом, задачей обработки жидких продуктов питания является снижение окислительно-восстановительного потенциала жидкого продукта после обработки до отрицательных значений (до -700 мВ и ниже).Thus, the task of processing liquid food products is to reduce the redox potential of the liquid product after processing to negative values (to -700 mV and below).

Техническим результатом предложенного способа является увеличение сроков хранения жидкого продукта питания. The technical result of the proposed method is to increase the shelf life of the liquid food product.

Для достижения указанного результата предложен способ обработки жидких продуктов питания удалением из них окислителей путем их насыщения водородом при барботировании, при этом насыщенный водородом продукт приводят в контакт с палладиевым катализатором.To achieve this result, a method is proposed for treating liquid food products by removing oxidizing agents from them by saturation with hydrogen while sparging, while the hydrogenated product is brought into contact with a palladium catalyst.

Кроме того,Besides,

- насыщенный водородом продукт пропускают через фильтр с палладиевым катализатором.- the hydrogenated product is passed through a filter with a palladium catalyst.

- продукт, пропущенный через фильтр с палладиевым катализатором, приводят в контакт с палладиевым катализатором, размещенным в емкости для хранения продукта.- the product passed through a filter with a palladium catalyst is brought into contact with a palladium catalyst located in a container for storing the product.

- в качестве жидких продуктов используют воду, или вино, или пиво, или сок, или молоко.- as liquid products use water, or wine, or beer, or juice, or milk.

- воду, пропущенную через фильтр с палладиевым катализатором, направляют на консервацию твердофазных продуктов питания.- water passed through a filter with a palladium catalyst is sent to the conservation of solid-phase food products.

- насыщение жидких продуктов питания водородом осуществляют с избытком по отношению к кислороду не менее чем в 1,2-1,3 раза.- saturation of liquid food products with hydrogen is carried out in excess with respect to oxygen, not less than 1.2-1.3 times.

На фигуре 1 дана общая схема реализации способа, гдеThe figure 1 gives a General scheme of the method, where

1 - генератор водорода;1 - hydrogen generator;

2 - эжектор;2 - ejector;

3 - барботажная колонна;3 - bubble column;

4 - фильтр с палладиевым катализатором;4 - filter with a palladium catalyst;

5 - разделительная колонна;5 - separation column;

6 - компрессор (эжектор).6 - compressor (ejector).

Реализация способа осуществляется путем насыщения водородом жидких продуктов питания, таких как вода, пиво, вино, соки, молочные продукты водородом с последующим их контактированием с палладиевым катализатором. Это можно осуществить пропусканием жидких продуктов питания, например, через фильтр с палладиевым катализатором, на котором даже при комнатной температуре происходит полное связывание кислорода, перекиси водорода и других окислителей водородом с образованием незначительного количества воды. Расчеты показывают, что при содержании кислорода в вине до 8,6 мг/л при его переводе с помощью водорода в воду образуется 9,6 мг/л воды. При плотности вина не ниже 960 г/л (960000 мг/л) мы получаем долю воды в вине 0,00001 (0,001%), что несоизмеримо ниже колебаний содержания воды в вине (и других продуктов) при их производстве. Т.е. этот процесс не ухудшает качества продукта.The implementation of the method is carried out by saturation with hydrogen of liquid food products such as water, beer, wine, juices, dairy products with hydrogen, followed by their contact with a palladium catalyst. This can be accomplished by passing liquid food products, for example, through a filter with a palladium catalyst, on which even at room temperature there is a complete binding of oxygen, hydrogen peroxide and other oxidizing agents with hydrogen to form a small amount of water. Calculations show that when the oxygen content in wine is up to 8.6 mg / l, when it is transferred with hydrogen to water, 9.6 mg / l of water is formed. With a wine density of at least 960 g / l (960,000 mg / l), we get a share of water in the wine of 0.00001 (0.001%), which is incommensurably lower than fluctuations in the water content in wine (and other products) in their production. Those. this process does not impair product quality.

Избыток водорода создает восстановительную атмосферу в объемах консервации жидких продуктов: бутылках, банках, упаковках. После удаления кислорода и других окислителей продукт обработки разливается в банки, бутылки из стекла, металла или многослойного полимера с металлическим, как правило алюминиевым, слоем, который является диффузионным барьером для водорода, что обеспечивает сохранение водорода в объеме упаковки. В эти емкости можно также вводить палладиевый катализатор в виде, например, напыленного слоя на часть внутренней поверхности объема консервации для гарантированного связывания окислителей в процессе хранения продуктов.Excess hydrogen creates a reducing atmosphere in the volume of preservation of liquid products: bottles, banks, packaging. After the removal of oxygen and other oxidizing agents, the processing product is poured into cans, bottles of glass, metal or a multilayer polymer with a metal, usually aluminum, layer, which is a diffusion barrier for hydrogen, which ensures the conservation of hydrogen in the package. It is also possible to introduce a palladium catalyst into these containers in the form of, for example, a sprayed layer on a part of the internal surface of the preservation volume for guaranteed binding of oxidizing agents during the storage of products.

Также, обработанную таким способом обескислороженную воду можно использовать для консервации твердых продуктов. Ее можно использовать для изготовления рассолов и сиропов для консервации овощей и фруктов с пониженным содержанием соли и сахара.Also, deoxygenated water treated in this way can be used to preserve solid products. It can be used to make pickles and syrups for preserving vegetables and fruits with a low content of salt and sugar.

Ее можно использовать для изготовления льда для хранения и транспортировки свежевыловленной рыбы без глубокой заморозки при температуре около нуля градусов Цельсия. При этой температуре растворимость водорода в воде-льде составляет 22,2 мл на литр воды-льда.It can be used to make ice for storing and transporting freshly caught fish without deep freezing at a temperature of about zero degrees Celsius. At this temperature, the solubility of hydrogen in ice-water is 22.2 ml per liter of ice-water.

Как показывают исследования, для гарантированного связывания окислителей требуется избыток водорода на 20-30% больше стехиометрического соотношения, т.е. водорода должно быть в 1,2-1,3 раза больше.Studies show that to guarantee the binding of oxidizing agents, an excess of hydrogen is required for 20-30% more than the stoichiometric ratio, i.e. hydrogen should be 1.2-1.3 times more.

Приведем примеры реализации способа на установке с производительностью 2000 л/ч, что эквивалентно скорости разлива в 0,5 литровые бутылки 4000 шт./ч. Эксперименты проводились с водой и с пивом. При этом указанные примеры не ограничивают реализацию способа и для других жидкостей: соков, молока и пр.Here are examples of the implementation of the method on an installation with a capacity of 2000 l / h, which is equivalent to a bottling rate of 0.5 liter bottles of 4000 pcs / h. The experiments were carried out with water and beer. Moreover, these examples do not limit the implementation of the method for other liquids: juices, milk, etc.

В обрабатываемую жидкость (например, воду, пиво) из генератора водорода 1, в качестве которого, например, можно использовать генератор водорода «ЦветХром», через эжектор 2 подавался водород. После чего жидкость с водородом направлялась в барботажную колонну 3, где происходило барботирование, интенсивное перемешивание и равномерное насыщение жидкости водородом. Затем жидкость подавалась в фильтр, например, марки «Каскад-АПТ» 4 с палладиевым катализатором, в качестве которого применяется, например, катализатор АПТ-5 в виде гранул. Отделение избыточного водорода, который образует газовую фазу от жидкой фазы, происходит в разделительной колонне 5. Непрореагировавший избыток водорода из разделительной колонны 5 возвращается в систему дозирования водорода с помощью газового компрессора или эжектора 6.Hydrogen was fed into the liquid to be treated (for example, water, beer) from hydrogen generator 1, for example, using the TsvetKhrom hydrogen generator, for example. After that, the liquid with hydrogen was sent to the bubbler column 3, where bubbling, intensive mixing and uniform saturation of the liquid with hydrogen took place. Then, the liquid was supplied to a filter, for example, Cascad-APT 4 brand with a palladium catalyst, for example, APT-5 catalyst in the form of granules was used. The separation of excess hydrogen, which forms the gas phase from the liquid phase, takes place in the separation column 5. Unreacted excess hydrogen from the separation column 5 is returned to the hydrogen dosing system using a gas compressor or ejector 6.

Скорость потока жидкости составляла 40-45 м/ч. Высота слоя катализатора в фильтре - 100 см. Измерение концентрации кислорода осуществлялась на приборе Марк 302Т, измерение водорода - на приборе Мавр 501, измерение окислительно-восстановительного потенциала - на приборе РНТ-027 (Указанная измерительная аппаратура на фигуре не показана).The fluid flow rate was 40-45 m / h. The height of the catalyst layer in the filter was 100 cm. The oxygen concentration was measured on a Mark 302T instrument, hydrogen was measured on a Mavr 501 instrument, and the oxidation-reduction potential was measured on a RNT-027 instrument (The indicated measuring equipment is not shown in the figure).

На фиг. 2 представлены результаты удаления кислорода из обессоленной воды. В исходной воде, направляемой на установку концентрация кислорода, составляла 6200 мкг/дм3. При расходе Н2, равном 0,4 дм3/мин, содержание Н2 в воде 16,7 мл/дм, а содержание кислорода менее 1 мкг/дм3. Скорость фильтрации 44 м/ч (2000 л/ч). Происходило снижение содержания кислорода в воде не менее чем в 6200 раз. Окислительно-восстановительный потенциал воды находился в интервале минус (685-700) мВ.In FIG. 2 shows the results of oxygen removal from demineralized water. In the initial water directed to the installation, the oxygen concentration was 6200 μg / dm 3 . At a flow rate of H 2 equal to 0.4 dm 3 / min, the content of H 2 in water is 16.7 ml / dm, and the oxygen content is less than 1 μg / dm 3 . Filtration rate 44 m / h (2000 l / h). There was a decrease in the oxygen content in water by no less than 6200 times. The redox potential of the water was in the range minus (685-700) mV.

На фиг. 3 представлены результаты удаления кислорода из пива. В исходном пиве, направляемом на установку, концентрация кислорода составляла 6600 мкг/дм3. При расходе Н2, равном 0,6 дм3/мин, содержание Н2 в пиве 18,2 мл/дм3, а содержание кислорода менее 1 мкг/дм. Скорость фильтрации 44 м/ч (2000 л/ч). Происходило снижение содержания кислорода в пиве не менее чем в 6600 раз. Окислительно-восстановительный потенциал воды находился в интервале минус (680-695) мВ.In FIG. 3 presents the results of the removal of oxygen from beer. In the original beer sent to the installation, the oxygen concentration was 6600 μg / DM 3 . At a flow rate of H 2 equal to 0.6 dm 3 / min, the content of H 2 in beer is 18.2 ml / dm 3 , and the oxygen content is less than 1 μg / dm. Filtration rate 44 m / h (2000 l / h). There was a decrease in the oxygen content in beer no less than 6600 times. The redox potential of water was in the range minus (680-695) mV.

Эти исследования и последующая эксплуатация установок в этих режимах показали, что предлагаемый способ удаления окислителей с целью консервации продуктов питания надежен и перспективен, т.к. обеспечивает снижение окислительно-восстановительного потенциала до отрицательных значений (до -700 мВ).These studies and the subsequent operation of the plants in these modes showed that the proposed method for the removal of oxidizing agents for the purpose of preserving food products is reliable and promising, because provides a reduction of redox potential to negative values (up to -700 mV).

Claims (2)

1. Способ обработки жидкого продукта питания, характеризующийся тем, что из продукта перед его розливом или упаковкой в емкость для хранения удаляют окислители неорганического и органического характера путем насыщения его барботированием избытком водорода по отношению к окислителям более чем в 1,2 раза, насыщенный водородом продукт пропускают через фильтр с палладиевым катализатором, а после розлива или упаковки продукт приводят в контакт с палладиевым катализатором, размещенным в емкости для хранения.1. The method of processing a liquid food product, characterized in that before the product is bottled or packaged in a storage container, inorganic and organic oxidizing agents are removed by saturation by bubbling with excess hydrogen more than 1.2 times with respect to oxidizing agents, a hydrogenated product passed through a filter with a palladium catalyst, and after filling or packaging, the product is brought into contact with a palladium catalyst placed in a storage tank. 2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что в качестве продукта используют вино, или пиво, или сок, или молоко, или воду. 2. The method according to claim 1, characterized in that the product is wine, or beer, or juice, or milk, or water.
RU2015151031A 2015-11-27 2015-11-27 Method of treating liquid food product RU2615145C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151031A RU2615145C1 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Method of treating liquid food product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015151031A RU2615145C1 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Method of treating liquid food product

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2615145C1 true RU2615145C1 (en) 2017-04-04

Family

ID=58505517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015151031A RU2615145C1 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Method of treating liquid food product

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2615145C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019039969A1 (en) * 2017-08-24 2019-02-28 Сергей Дмитриевич ФИЛИППОВ Wine with high antioxidant activity
RU2725220C1 (en) * 2020-02-28 2020-06-30 Акционерное общество "Вино-коньячный Комбинат "Русь" Method for production of grape must

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АРИСТОВА Н.А и др. Физико-химические методы получения экологически чистой активированной питьевой воды, Нижний Тагил: НТИ (ф) УРФУ, 2011, с. 55, 79. *
ВАСИЛЬЕВ В.В. и др. Исследование метода удаления кислорода из воды с применением ионита, содержащего палладий в качестве катализатора. Энергосбережение и водоподготовка, М, 2008, 1(51), с.22 -25. *
НИЛОВ В.И. и др. Созревание и хранение виноматериалов в крупных резервуарах, М, Пищевая промышленность, 1967, с. 125. *
НИЛОВ В.И. и др. Созревание и хранение виноматериалов в крупных резервуарах, М, Пищевая промышленность, 1967, с. 125. ВАСИЛЬЕВ В.В. и др. Исследование метода удаления кислорода из воды с применением ионита, содержащего палладий в качестве катализатора. Энергосбережение и водоподготовка, М, 2008, 1(51), с.22 -25. АРИСТОВА Н.А и др. Физико-химические методы получения экологически чистой активированной питьевой воды, Нижний Тагил: НТИ (ф) УРФУ, 2011, с. 55, 79. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019039969A1 (en) * 2017-08-24 2019-02-28 Сергей Дмитриевич ФИЛИППОВ Wine with high antioxidant activity
RU2725220C1 (en) * 2020-02-28 2020-06-30 Акционерное общество "Вино-коньячный Комбинат "Русь" Method for production of grape must

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vermeiren et al. Developments in the active packaging of foods
Singh et al. Active packaging of food products: recent trends
Lopez-Rubio et al. Overview of active polymer-based packaging technologies for food applications
Vermeiren et al. Oxygen, ethylene and other scavengers
Smith et al. Developments in food packaging technology. Part II. Storage aspects
Brody et al. Active packaging for food applications
Corbo et al. Fresh-cut fruits preservation: current status and emerging technologies
Cutter Microbial control by packaging: a review
AU2006208823B2 (en) Novel bioactive packages and the closures thereof
Gaikwad et al. Current scenario of gas scavenging systems used in active packaging—a review
Mane A review on active packaging: an innovation in food packaging
RU2615145C1 (en) Method of treating liquid food product
Awulachew A review of food packaging materials and active packaging system
Vermeiren et al. Development in the active packaging of foods
EP0785891B1 (en) Inhibition of the growth of micro-organisms
CN102885129A (en) Pleurotus eryngii freshness retaining method
KR101848789B1 (en) Packing method of fresh-cut fruits using mixture gas and micro-perforation film
JP4296817B2 (en) Garlic preservation method and garlic packaging
Rooney Novel food packaging
Mohan et al. Smart Packaging: O2 Scavenger for Improving Quality of Fish
JP2004129513A (en) Method for producing cut fruit
Rani et al. Role of Active Packaging for Food Freshness and Quality Maintenance
Bhat et al. Technological innovations in modern food packaging systems: Active packaging
JPS596853A (en) Preservation of fresh noodle
Vermeiren et al. Vol, 5 No. The Journal of Food Technology in Africa 6 Development in the Active Packaging of Foods