Способ определения типа вина, пересыщенного диоксидом углерода

 

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано при инструментальном контроле шампанских и газированных вин. Производят термостатирование напитка и измерение начального избыточного давления. Затем вводят искусственный центр кавитации с воздушно-сухой микрошероховатой поверхностью и регистрируют динамику выделения углекислоты из напитка. На стадии регистрации динамики выделения углекислоты дополнительно определяют текущий измеряемый расход диоксида углерода в пределах от 100 см3/с до 0,1 см3/с и время, за которое текущий расход уменьшается в 15-20 раз от первоначального, и по значениям времени, которое для газированных вин составляет 190 с и менее, а для шампанского 260 с и более, определяют тип вина, пересыщенного диоксидом углерода. Текущий измеряемый расход углекислоты определяют в высокой, средней и малой областях, которые составляют 100,0-5,0 см3/с, 5,0-1,0 см3/с и 1,0-0,1 см2/с соответственно, причем в первых двух областях текущий расход определяют по перепаду давления, а расход в малой области определяют путем измерения времени прохождения капли жидкости в потоке газа в калиброванной трубке между двумя датчиками. Изобретение позволяет разработать достоверный способ определения типа вина, пересыщенного диоксидом углерода. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 ил.

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано при инструментальном контроле шампанских и газированных вин.

В настоящее время распознавание типа вина сводится к определению начального избыточного давления в газовой камере бутылки (ГОСТ 12258-79). Однако метод не обеспечивает достаточной достоверности, т.к. уровень давления в газовой камере шампанского и газированного вина может быть близким по значению.

Известен способ измерения игристых свойств вина, основанный на регистрации избыточного давления CO2 дифференциальным манометром в условиях кавитационной десорбции углекислоты из напитка (Виноделие и виноградарство СССР, №1, 1980, с.47-48).

Недостатком этого способа является создание противодавления в системе, оказывающее влияние на кинетику газовыделения, и невысокая чувствительность прибора в условиях малых расходов.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения игристых свойств, предусматривающий термостатирование напитка, измерение избыточного начального давления, введение искусственного центра кавитации для нивелирования влияния естественных центров на кинетику десорбции диоксида углерода, регистрацию динамики выделившегося СО2 из напитка [а.с. СССР №700836, М. кл. G 01 N 33/14, БИ № 44, 1979 г.].

Недостатком данного способа является отсутствие четкого разграничения игристых свойств шампанских и газированных вин, т.к. начальный избыточный уровень давления и динамика газовыделения углекислоты из шампанского и газированного вина могут быть близкими по значению.

Задачей, решаемой изобретением, является разработка достоверного способа определения типа вина, пересыщенного диоксидом углерода.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе определения типа вина, пересыщенного диоксидом углерода, предусматривающего термостатирование напитка, измерение начального избыточного давления, введение искусственного центра кавитации с воздушно-сухой микрошероховатой поверхностью и регистрацию динамики выделения углекислоты из напитка, согласно изобретению на стадии регистрации динамики выделения углекислоты, дополнительно определяют текущий измеряемый расход диоксида углерода в пределах от 100 до 0,1 см3/с и время, за которое текущий расход уменьшается в 15-20 раз от первоначального, и по значениям времени, которое для газированных вин составляет 190 с и менее, а для шампанского 260 с и более, определяют тип вина, пересыщенного диоксидом углерода, при этом текущий измеряемый расход углекислоты определяют в высокой, средней и малой областях, которые составляют 100,0-5,0 см3/с, 5,0-1,0 см3/с и 1,0-0,1 см3/с соответственно, причем в первых двух областях текущий расход определяют по перепаду давления по формуле

,

где Qv - текущий измеряемый расход, см3/с;

Pн - барометрическое давление, Па;

Ри - избыточное (измеряемое) давление, Па;

н - плотность газа при барометрическом давлении и температуре 20С;

- коэффициент пропорциональности.

А расход в малой области определяют путем измерения времени прохождения капли жидкости в потоке газа в калиброванной трубке между двумя датчиками по формуле:

,

где Vтр - объем трубки между датчиками, см3;

Ti - интервал времени между срабатыванием первого и второго датчиков, с.

Для определения критерия распознавания осуществляли газирование диоксидом углерода купажа сухого виноматериала с экспедиционным ликером (до достижения в купаже сахаристости 50 г/дм3) в течение 1 ч и температуры 0С при следующих уровнях давления:

- первая партия Р=0,15 мПа;

- вторая партия Р=0,25 мПа.

Полученные партии газированных вин с заведомо разным содержанием диоксида углерода в напитке и уровнем давления в газовой камере бутылки подвергали анализу динамики газовыделения СО2 из напитка и сравнивали его с динамикой газовыделения СО2 из образцов Советского шампанского полусладкого Московского завода шампанских вин.

Распознавание типа вина, пересыщенного диоксидом углерода, определяется за счет анализа динамики газовыделения CO2 из бутылки с напитком по двум признакам: уровню начального давления Р0 и времени tN, за которое текущий измеряемый расход диоксида углерода уменьшается в N раз по сравнению с начальным расходом.

Полученные экспериментальные данные отражены на фиг.1-11, где:

- на фиг.1 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в N раз от первоначального;

- на фиг.2 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 10 раз от первоначального;

- на фиг.3 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 15 раз от первоначального;

- на фиг.4 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 17 раз от первоначального;

- на фиг.5 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 20 раз от первоначального;

- на фиг.6 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 30 раз от первоначального;

- на фиг.7 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 60 раз от первоначального;

- на фиг.8 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 100 раз от первоначального;

- на фиг.9 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 17 раз от первоначального;

- на фиг.10 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 15 раз от первоначального;

- на фиг.11 отображено распределение областей вин, пересыщенных диоксидом углерода при снижении расхода в 20 раз от первоначального.

На фиг.1-8 следующими символами обозначены типы вин, пересыщенных диоксидом углерода:

- Газированное вино (сатурация при давлении 1,5 атм в течение 1 ч).

- Газированное вино (сатурация при давлении 2,5 атм в течение 1 ч).

- Советское шампанское полусладкое (Московский комбинат шампанских вин).

На фиг.9-11 символом обозначен тип вина, который распознается по предлагаемому способу.

Полученные данные (фиг.1) выявили области вин, пересыщенных диоксидом углерода, характеризующиеся гостированным уровнем давления в образце, а также минимальными и максимальными значениями времени, за которое измеряемый текущий расход диоксида углерода уменьшился в N раз.

Расстояние между областями вин оценивается по значению

,

где - относительное расстояние между областями вин;

T - минимальное расстояние между областями типов вин, с;

Тmах - максимальное время, за которое измеряемый расход уменьшился в N раз;

Tmin - минимальное время, за которое измеряемый расход диоксида углерода уменьшился в N раз.

Максимуму значений соответствует оптимальное распознавание типов вин, пересыщенных диоксидом углерода. При этом массив образцов газированных и шампанских вин образует области значений этих типов вин, которые не пересекаются и отстают друг от друга на Т.

Для определения максимума критерия распознавания вычисляли его значения при уменьшении расхода диоксида углерода в N раз от первоначального в интервале от 10 до 50. Полученные данные (таблица) говорят о том, что максимальному значению соответствует N=17. Поэтому в качестве второго признака распознавания выбираем время, за которое измеряемый текущий расход диоксида углерода уменьшится от первоначального в 17 раз.

Для определения типа вина проводили анализ динамики газовыделения из образцов шампанских и газированных вин для различных значений , который вычисляли в интервале снижения текущего измеряемого расхода Qтек от Q0 равным 10-100, фиксируя начальный уровень давления и время, за которое произойдет понижение текущего расхода диоксида углерода до искомой величины.

Пример 1. Qтек<Q=10 (фиг.2).

tmin=5 с, tmax=147 с, tmax-tmin=142 с, T=-121, =-85%.

Области вин не распознаются.

Пример 2. Qтек<Q=15 (фиг.3).

tmin=5 с, tmax=326 с, tmax-tmin=321 с, T=46, =14.

Области вин распознаются.

Пример 3. Qтек<Q=17 (фиг.4).

tmin=5 с, tmax=364 с, tmax-tmin=359 с, T=71 с, =19%.

Области вин распознаются.

Пример 4. Qтек<Q=20 (фиг.5).

tmin=5 с, tmax=406 с, tmax-tmin=401 с, T=30 с, =7%.

Области вин распознаются.

Пример 5. Qтек<Q=30 (фиг.6).

tmin=5 с, tmax=579, tmax-tmin=574 с, T=-28 с, =-4%.

Области вин не распознаются.

Пример 6. Qтек<Q=60 (фиг.7).

tmin=5 с, tmax=1248 с, tmax-tmin=1243 с, T=-313 с, =-25%.

Области вин не распознаются.

Пример 7. Qтек<Q=100 (фиг.8).

tmin=15 c, tmax=2155 с, tmax-tmin=2140 c, T=-727, =-33%.

Области вин не распознаются.

Анализ полученных данных говорит о том, что в области высоких начальных давлений и расходов распознавание образцов разных типов вин невозможно ввиду одинаковых значений уровней начальных давлений и расходов у образцов газированных и шампанских вин. Так как области вин шампанских и газированных пересекаются (фиг.2, 6, 7, 8), значение меньше 0.

В этой области газовыделения различие в кинетике кавитационной десорбции СО2 у шампанских и газированных вин отсутствует, так как общее содержание растворенного диоксида углерода в напитках таково, что поддерживает одинаковый уровень расхода СО2 при газовыделении. С понижением расхода в 15-20 раз от первоначального (фиг.3, 4, 5) различие в кинетике газовыделения проявляется отчетливо. Время, за которое расход диоксида углерода достиг одинакового значения у всех групп вин, пересыщенных СО2, различное. А по уровню начального давления, которое гостировано для шампанских (не ниже 350 кПа при 20С) и газированных (не ниже 200 кПа при 20С), и времени, за которое расход диоксида углерода уменьшится в 15-20 раз от первоначального, можно отчетливо распознать области вин шампанских и газированных, причем газированных с разным содержанием в напитке диоксида углерода.

В этой области расхода диоксида углерода проявляется влияние связанных форм СО2 шампанского, которые, разрушаясь при снятии избыточного давления, участвуют в создании дополнительного давления и расхода СО2 при его кавитационной десорбции. Это приводит к замедленной по времени кинетике газовыделения и, следовательно, лучшим игристым свойствам.

Значение в области снижения расхода в 17 раз от первоначального максимально и равно 19%. В этой области расхода группы шампанских и газированных вин максимально удалены друг от друга, что обеспечивает их оптимальное распознавание. При дальнейшем снижении расхода (фиг.5) значение критерия уменьшается, а при снижении расхода в 30 раз от первоначального (фиг.6) наступает пересечение областей, то есть газированные вина заходят в область шампанских и наоборот.

Примеры конкретного выполнения

Два образца вина, пересыщенного диоксидом углерода, термостатированы, определено начальное избыточное давление, которое в образце №1 составило 311 кПа, в образце №2 - 315 кПа.

В образцы вводили искусственный центр кавитации с воздушно-сухой микрошероховатой поверхностью и регистрировали динамику газовыделения, дополнительно определяя текущий измеряемый расход.

Пример 1

После снижения текущего измеряемого расхода в 17 раз от первоначального фиксировали время, которое для образца №1 составило 155 с, а для образца №2 - 293 с.

На основании полученных данных (фиг.9) образец №1 относится к винам газированным, а образец №2 - к винам игристым. Распознавание образцов проходит в оптимальном режиме, т.к. оба образца равноудалены от границ распознавания по временному признаку.

Пример 2

После снижения текущего измеряемого расхода в 15 раз от первоначального фиксировали время, которое для образца №1 составило 134 с, а для образца №2 - 263 с.

На основании полученных данных (фиг.10) образец №1 относится к винам газированным, а образец №2 - к винам игристым. При этом эффективность распознавания уменьшается, т.к. образец №2 приближается к границе распознавания по временному признаку.

Пример 3

После снижения текущего измеряемого расхода в 20 раз от первоначального фиксировали время, которое для образца №1 составило 187 с, а для образца №2 - 336 с.

На основании полученных данных (фиг.11) образец №1 относится к винам газированным, а образец №2 - к винам игристым. При этом эффективность распознавания уменьшается, т.к. образец №1 приближается к границе распознавания по временному признаку.

Таким образом, для того, чтобы распознать области вин шампанских и газированных, следует учитывать уровень начального давления и время, за которое текущий измеряемый расход диоксида углерода уменьшится в 15-20 раз от первоначального.

Формула изобретения

1. Способ определения типа вина, пересыщенного диоксидом углерода, предусматривающий термостатирование напитка, измерение начального избыточного давления, введение искусственного центра кавитации с воздушно-сухой микрошероховатой поверхностью и регистрацию динамики выделения углекислоты из напитка, отличающийся тем, что на стадии регистрации динамики выделения углекислоты дополнительно определяют текущий измеряемый расход диоксида углерода в пределах от 100 до 0,1 см3/с и время, за которое текущий измеряемый расход уменьшится в 15-20 раз от первоначального, и по значениям времени, которое для газированного вина составляет 190 с и менее, а для шампанского 260 с и более, определяют тип вина.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что текущий измеряемый расход углекислоты определяют в высокой, средней и малой областях, которые составляют 100,0-5,0 см3/с, 5,0-1,0 см3/с и 1,0-0,1 см3/с соответственно, причем в первых двух областях текущий расход определяют по перепаду давления по формуле

где Qv - текущий измеряемый расход, см3/с;

Рн - барометрическое давление, Па;

Ри - избыточное (измеряемое) давление, Па;

н - плотность газа при барометрическом давлении и температуре 20С;

- коэффициент пропорциональности,

а расход в малой области определяют путем измерения времени прохождения капли жидкости в потоке газа в калиброванной трубке между двумя датчиками по формуле

,

где Vтр - объем трубки между датчиками, см3;

Тi - интервал времени между срабатыванием первого и второго датчиков, с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 20.06.2005        БИ: 17/2005



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к спиртовой и винно-водочной промышленности и может быть использовано для безопасного хранения и контроля за качеством реализуемой продукции

Изобретение относится к ликеро-водочной промышленности

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано в винодельческой промышленности для идентификации коньяков

Изобретение относится к пищевой промышленности и может найти применение в системах контроля качества алкогольной продукции

Изобретение относится к пивоваренной промышленности, в частности к способам оценки качества пива

Изобретение относится к области пищевой, в частности спиртовой и ликеро-водочной промышленности, и фармацевтической промышленности и может быть использовано для качественного и количественного определения ацетальдегида, а также при контроле качества водки, спирта, спирта, используемого для медицинских целей, спиртосодержащих отгонов ликеро-водочных изделий в условиях испытательных лабораторий

Изобретение относится к способу определения пенообразующих свойств жидкости

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано для установления натуральности (фальсификации) вин

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для определения объема, концентрации и температуры жидкой среды, и может быть использовано в спиртовой и водочной промышленности для определения количества абсолютного ("безводного") спирта в потоке спиртосодержащей жидкости

Изобретение относится к способам идентификации и определения подлинности объектов путем прямого сопоставления характеристик идентифицируемого и эталонного изделий, а именно к идентификации подлинности пищевых спиртов, водок, коньяков, вин и других спиртосодержащих жидкостей путем прямого сопоставления полных отображений спектрально - люминесцентных свойств образцов

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано в производстве виноградных жемчужных вин
Изобретение относится к винодельческой промышленности и может найти применение в ликеро-водочной промышленности

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано, в частности, при производстве шампанских, игристых и газированных вин
Изобретение относится к винодельческой промышленности

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано при производстве игристых вин
Наверх