145033. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szeszes folyadékok, különösen szeszes italok érlelésére
2 145.033 Ultrahang-besugárzással végzett kísérleteink közben megfigyeltük, hogy a besugárzás a szeszesital természetes érlelési folyamatát meggyorsítja. Az érlelési időt felére, egyharmadára rövidíti. Az érlelési idő megrövidülése — nézetünk szerint —• az ultrahang besugárzásnak az alábbiakban részletezendő hatásaira vezethető vissza. Az ultrahangokkal keltett hatás egyik legjellegzetesebbike a kavitáció. Ezt a hatást annak tulajdoníthatjuk, hogy elegendő nagy •húzófeszültségek fellépésekor folyadékokban a molekuláris vonzóerők nem képesek a részecskéket összetartani és így a folyadékban üregek keletkeznek. Ezek az üregek azután a külső nyomás következtében összeomlanak, miközben nagy energiák szabadulnak fel. A kavitáció következtében módjuk van a besugárzott szeszesital íz és illatanyagait képző anyagoknak energia felvételre, mely energia a további tárolás alatt képessé teheti az érlelést kialakító kémiai reakciók gyorsabb lefolytatására. De szerepe lehet az akusztikus sugárzás mechanikai hatásának is. Az ultrahang által keltett és periodikusan változó lokális hőmérsékletemelkedés, valamint a fellépő kavitáció által előidézett nagy nyomásváltozások is befolyásolják a reakciósebességet. Az ultrahang besugárzásnak több kutató által észlelt és kimutatott szonokémiai hatását " is figyelembe kell venni. Vizes oldatokban, a kutatók szerint csak akkor lép fel ez a jelenség, ha az oldatban levegő vagy oxigén van oldott állapotban. Ez a hatás aktivizált oxigéntől ered, A jelenséget alátámasztja az a tapasztalati tény, hogy több esetben sikerült mint primer folyamatot, H2 0 2 képződést kimutatni. Ezenkívül szonolumineszcenciás. hatás is észlelhető. Ez alatt azt a jelenséget értjük, hogy ha az akusztikus sugárzás alkalmával közölt energia nem az útjába eső molekulák kinetikai energiáját, azaz hőmérsékletét növeli, hanem közvetlenül azok gerjesztésére, elektronenergiájuk növelésére szolgál, akkor már olyan hőmérsékleten is, amelyen termikus fénysugárzás még nem jöhet létre, fényjelenségeket lehet észlelni. Ez a jelenség a szonolumineszcencia. A jelenséget vizén kívül számos szerves folyadék is mutatja. A víz szonolumineszcenciája általában független a benne oldott anyagoktól, de egyes anyagok, pl. alkoholok, éterek stb. a jelenséget elősegítik. A szeszesitalok ultrahanggal való kezelésénél ezt a jelenséget tartjuk döntő fontosságúnak, ennek a hatása jelentkezik az utólagos érlelésnél. Az ultrahang-besugárzás alatt a mechanikai és szonokémiai hatás az íz és illatanyagokat képező vegyületek ütközését segíti elő, ami elsődlegesen, a kémiai egyensúly kialakulását eredményezi. De a kavitációval kapcsolatos energia-felszabadulás energiai elvété1 1 is lehetővé tesz, amely felvett energia másodlagos hatásként a természetes érlelés lefolyását gyorsítja. Az eljárás részletes kiviteli módját az alábbi példákkal ismertetjük. 1. sz. példa. Vegyünk kb. 50 liter fiatal, 60—65 térf. % közötti szesztartalmú égetett szeszesitalt, például borpárlatot. Az ultrahangbesugárzást olyan készüléken végezzük, amelynek rezgő kristálya 35—40 mm átmérőjű kvarc, vagy báriumtitanát és reakciótere úgy van kivitelezve, hogy a besugárzandó folyadék közvetlenül érintkezzen a rezgőkristállyal és a folyadékoszlop átmérője csak néhány mm-el naf^obb, mint a kristályé. Ez legcélszerűbben egy 45 mm átmérőjű üveghenger, melynek egyik végébe van beépítve a 35 mm 0 rezgőkristály. A hasznos akusztikus energia kb. 50 watt, a rezgés frekvenciája 1000 kilohercz. Az üveghengerben alul, közvetlenül a kristály felett a folyadék bevezetésére, 0,4 1. folyadékmagasságban kifolyócső van beépítve. 25 liter borpárlatot a besugárzó készüléknél magasabbra helyezzük, üveg és tiszta gumicsövek segítségével edényét összekötjük a besugárzó készülék reakció terének alsó befolyó nyílásával és megtöltjük a hengert a kifolyó-nyílásig. Az . ultrahanggenerátort megindítva a borpárlat átfolyását úgy szabályozzuk, hogy 0,4 1. folyjon át 8 perc alatt, azaz a 25 liter kb. 8 óra alatt. A kezelt borpárlatot egy 26—28 literes tölgyfahordóba tesszük, és érlelőpincében helyezzük el. Kontrollnak ugyanolyan nagyságú hordót megtoltunk a kísérlethez felhasznált borpárlat ultrahanggal nem kezelt felével. Ha közvetlenül a besugárzás után meghatározzuk a kétféle párlat jellemző elemzési adatait (alkohol, sav, észter, aldehid, kozmaolaj) úgy különbséget nem találunk. Három havonként ismételve az elemzéseket, a kezelt párlat észter, aldehidtartalma gyorsabban növekszik, mint a kontrolié. Egy évi érlelés után a kezelt párlat kész konyakalappá érlelődik, olyan állapotot ér el, amit 3—4 év alatt lehet besugárzás nélkül megközelíteni. A kontroll párlat ezzel szemben csak mérsékelt fejlődési fokot mutat. A fejlődésbeli különbség különösen az ízanyagoknál jelentkezik, az illatban kevésbé. 2. sz. példa. Az 1. sz. példában felhasznált minőségű borpárlatból vegyünk ugyancsak 50 litert. Ebből 25 litert sugározzunk be az 1 példában ismertetett berendezés és mód szerint azon változtatással, hogy a besugárzást 5000 kilohercz frekvenciával eszközöljük. A besugárzott és a kezeletlen borpárlatot ugyanolyan fahordóban, érlelőhelyiségben raktározzuk. Az elemzési adatokban a besugárzott tételnél az észterszám még gyorsabb emelkedését fogjuk észlelni. Egy év után a besugárzott párlat kész konyakalap, amelyben különösen az illatanya, gok nagyon fejlettek, az ízanyagok kevésbé. 3. sz. példa. Elvégezhető a besugárzás még oly módon, hogy a besugárzást kisebb mértékben, de kétszeri behatással végezzük. Ilyen esetben az első besugárzásnál az átfolyási sebességet kétszeresére emeljük, azaz 10 perc alatt folyatunk át a készüléken egy litert. A 25 liter mennyiség így kb. 4 óra alatt kezelhető. Az 1 példában ismertetett módon pincézve a párlatot, 6 hónap múlva ismételjük meg a kezelést, majd a további 6 hónap hordóbantartást. Az alkalmazott frekvenciától függően (1000—5000 k) Hz (az ízanyagok, illetve az illatanyagok fejlődnek még fokozottabb mértékben, mint az 1. és 2. példánál.
