MD4250C1 - Recipient din lemn pentru maturarea produselor alcoolice - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la butnărie, şi anume la un recipient pentru maturarea produselor alcoolice.Recipientul, conform invenţiei, este asamblat din doage de lemn (1, 4) încovoiate semieliptic, amplasate cu capetele împrejurul a două funduri (3) şi strânse între ele una lângă alta cu ajutorul unor cercuri, totodată cel puţin două doage (4) sunt executate mai groase decât restul doagelor (1) şi sunt amplasate cu formarea unor părţi proeminente în interiorul recipientului.

Description

Invenţia se referă la butnărie, şi anume la un recipient de tipul butoaielor, buturilor, budanelor etc. pentru maturarea produselor alcoolice, preponderent a vinurilor şi distilatelor.

Recipientele de tipul butoaielor, buturilor, budanelor etc., executate din doage de lemn identice, îndoite semieliptic şi strânse între ele una lângă alta împrejurul fundurilor rotunde ori eliptice cu ajutorul cercurilor, sunt de-a lungul secolelor unele dintre cele mai răspândite recipiente folosite la păstrarea, maturarea (învechirea) şi uneori la transportarea produselor alcoolice, preponderent a vinurilor, băuturilor tari şi distilatelor. Pentru asemenea recipiente sunt elaborate şi standarde interstatale [1].

Aceste recipiente din lemn îşi păstrează importanţa sa datorită faptului că sunt destul de rigide şi posedă permeabilitate scăzută pentru lichide. Doagele din lemn, la strângerea lor împrejurul fundurilor rotunde sau ovale, permit de a obţine recipiente cu o etanşeitate satisfăcătoare, în care păstrarea, maturarea şi transportarea produselor alcoolice se efectuează cu pierderi rezonabile.

Mai mult ca atât, recipientele cunoscute, executate din anumite specii de lemn (stejar, castan, salcâm etc. - material răspândit şi destul de uşor procesabil), permit ameliorarea calităţii produselor alcoolice din ele atât în urma solubilizării şi îmbogăţirii lor cu substanţe extractibile ale lemnului (preponderent de origine polifenolică), cât şi datorită proceselor de oxidare lentă, graţie unei parţiale permeabilităţi a doagelor din lemn pentru oxigenul atmosferic.

Recipientele cunoscute din lemn sunt fabricate de diferite forme şi dimensiuni, care sunt determinate din diferite considerente contradictorii: cerinţele faţă de calitatea produselor alcoolice maturate în ele; rigiditatea lor; permeabilitatea pentru lichide; permeabilitatea pentru oxigen; preţul de cost etc.

Recipientele din lemn cunoscute permit fabricarea unor produse alcoolice de calitate excepţională şi deseori sunt unicele recipiente admise pentru maturarea băuturilor alcoolice de elită (la învechirea distilatelor pentru cognac şi whisky, la maturarea vinurilor Porto, Madeira, Heres, la păstrarea-maturarea vinurilor roşii de Bordeaux, vinurilor dulci de Soterne şi Tokay etc).

În acelaşi timp, aceste recipiente cunoscute sunt scumpe, iar produsele alcoolice fabricate în ele au un preţ de cost sporit, care este influenţat de:

- necesităţile sporite în lemn preţios (stejar, castan etc.) la o unitate de volum;

- folosirea neefectivă a resurselor potenţiale în substanţe extractibile ale lemnului în procesele de păstrare-maturare;

- durata sporită de maturare-învechire a produselor alcoolice.

Neajunsurile menţionate sunt primordial legate de faptul că recipientele din lemn cunoscute au doagele executate în mare măsură de dimensiuni şi forme determinate cu prioritate de considerentele de rigiditate (asigurând calitatea produselor fabricate în ele). Dimensiunile şi forma optimală a doagelor, determinate din alte considerente, inclusiv contradictorii, după definiţie nu pot coincide cu dimensiunile şi formele doagelor, folosite la recipientele menţionate.

Astfel, se poate menţiona că grosimea doagelor, determinată din considerentele rigidităţii, ca regulă, este mai mare decât acea grosime, determinată din considerentele permeabilităţii lor atât faţă de lichid (produs), cât şi faţă de gaze (oxigen atmosferic).

Butoaiele şi alte vase analogice, fabricate din asemenea doage, necesită cheltuieli sporite de lemn. Mai mult ca atât, luând în consideraţie faptul că procesele fizico-chimice de transformări oxidative, care determină durata păstrării-maturării produselor alcoolice, sunt legate direct de concentraţia oxigenului, adică şi de viteza de penetrare a lui din exterior, care, la rândul ei, este direct proporţională cu grosimea doagelor, se poate trage concluzia că în aceste recipiente deseori lipsesc condiţiile optimale pentru maturarea produselor alcoolice, care, de regulă, este îndelungată.

În aceste recipiente produsele alcoolice, contactând cu suprafaţa interioară a lor, solubilizează lent şi epuizează doar substanţele din straturile de lemn până la adâncimea de 1…3 mm de la suprafaţă. Pentru atingerea concentraţiilor optime de substanţe extractibile în băuturile alcoolice sunt necesare termene îndelungate de păstrare-maturare sau utilizarea rotaţiei recipientelor cu ramplasarea recipientelor epuizate cu recipiente noi ori renovate.

Este cunoscut, de asemenea, butoiul din lemn, alcătuit dintr-un set de doage analogice de aceeaşi grosime, strânse împrejurul fundurilor, pe suprafaţa internă a cărora şi a fundurilor sunt executate tăieturi longitudinale ori găuri, ori zgârieturi [2].

Butoiul cunoscut permite accelerarea proceselor de maturare şi folosirea mai raţională a potenţialului tehnologic al lemnului utilizat ca rezultat al facilitării procesului de penetrare a oxigenului în produsele alcoolice, maturate în el, şi al măririi substanţiale a suprafeţei de contact dintre lemn şi produsul alcoolic.

În acelaşi timp butoiul din lemn sus-menţionat nu este lipsit de neajunsuri, principalul din care este rigiditatea scăzută. Necesitatea în lemn preţios la fabricarea recipientelor asemănătoare acestui butoi rămâne ridicată, iar în unele cazuri chiar creşte comparativ cu cele tradiţionale, ca rezultat al necesităţii eliminării unei cantităţi de lemn pentru formarea tăieturilor ori găurilor.

Neajunsurile menţionate sunt eliminate prin aceea că se propune un recipient din lemn pentru maturarea produselor alcoolice asamblat din doage de lemn încovoiate semieliptic, amplasate cu capetele împrejurul a două funduri şi strânse între ele una lângă alta cu ajutorul unor cercuri, în care cel puţin două doage sunt executate mai groase decât restul doagelor şi sunt amplasate cu formarea unor părţi proeminente în interiorul recipientului.

Doagele mai groase sunt amplasate la distanţă aproximativ egală dintre ele.

Doagele mai groase sunt executate din lemn de specie şi/sau origine diferită de doagele mai puţin groase.

Doagele de diferite grosimi sunt amplasate cu alternare, iar doagele mai groase sunt executate mai înguste decât doagele mai puţin groase.

Efectul pozitiv al acestei invenţii, şi anume diminuarea necesităţii în lemn cu păstrarea rigidităţii sporite a recipientelor, folosirea mai raţională a rezervelor tehnologice a lemnului şi accelerarea proceselor de maturare, sunt în directă legătură cu elementele esenţiale ale invenţiei.

Executarea a cel puţin două doage mai groase decât restul doagelor şi amplasarea cu formarea unor părţi proeminente în interiorul recipientului permite folosirea mai raţională a rezervelor de lemn de diferite dimensiuni, precum şi a proprietăţilor anizotropice ale lemnului la fabricarea recipientelor rigide cu diminuarea necesităţilor în lemn. Mai mult ca atât, o aşa executare măreşte considerabil suprafaţa specifică interioară a recipientelor şi permite folosirea mai raţională a rezervelor tehnologice în substanţe extractibile ale lemnului.

O asemenea executare a recipientelor, în cazul când alegerea doagelor mai groase ţine de considerentele rigidităţii lor (20 mm - pentru butoiul de 100 L, de la 30 până la 40 mm - pentru butoiul de 800 L, nu mai puţin de 50 mm - pentru butoaiele de 2000 L şi nu mai puţin de 80 mm - pentru recipientele de lemn, începând cu 8000 L), iar doagele mai puţin groase - de considerentele permeabilităţii (care, după estimările noastre, este optimală pentru vinuri şi distilate în limitele de la 15 până la 25 mm), nu numai diminuează necesitatea în lemn şi permite folosirea mai raţională a doagelor de stejar cu grosimea mică, ci şi creează premise pentru accelerarea proceselor de maturare a produselor alcoolice cu majorarea calităţii şi diminuarea termenelor de maturare, datorită optimizării vitezei de penetrare a oxigenului.

Strângerea doagelor mai groase ale unui set împrejurul fundurilor la distanţe aproximativ egale între ele permite obţinerea unor recipiente din lemn cu tensiunile de strângere echilibrate, care exclud deformări potenţiale în decursul maturării îndelungate a produselor alcoolice în ele.

Executarea doagelor de diferită grosime ale unui set, din lemn de diferite specii şi/sau origine, permite ranforsarea efectului pozitiv datorită folosirii raţionale a proprietăţilor partidelor de lemn de diferite specii (stejar, castan etc.) sau origine (stejar francez, stejar american etc.), care se deosebesc nu numai după potenţialul lor organoleptic şi tehnologic, ci şi după proprietăţile lor mecanice.

Butoiul, doagele căruia sunt confecţionate de două grosimi şi sunt strânse între ele cu alternarea lor, iar doagele mai groase sunt executate mai înguste decât doagele mai puţin groase, permite nu numai obţinerea efectului pozitiv sus-menţionat, ci şi comoditate la fabricarea şi exploatarea lui.

Ca efect pozitiv suplimentar menţionăm că recipientele de tipul butoaielor, fabricate prin metoda „cu foc” (îndoirea doagelor încălzite sub acţiunea focului deschis), permit obţinerea unei calităţi specifice şi mai ridicate a băuturilor alcoolice maturate în ele, ca rezultat al participării în procesele de maturare (extracţie, oxido-reducere) a straturilor de lemn cu diferit grad de tratare termică.

Rezultatul tehnic al invenţiei se datorează faptului că la fabricarea recipientelor din lemn de tipul butoaielor, budanelor, buturilor etc. se utilizează cel puţin două doage executate mai groase decât celelalte, care sunt amplasate cu formarea unor părţi proeminente în interiorul recipientului.

Aceasta permite folosirea mai raţională a rezervelor de lemn de diferită grosime de la butnării, precum şi optimizarea constructivă a acestor recipiente cu aplicarea unui factor suplimentar (grosimea doagelor), care nu este exploatat raţional la fabricarea recipientelor cunoscute. Optimizarea construcţiei acestor recipiente cu aplicarea factorului suplimentar permite diminuarea cheltuielilor de lemn, folosirea mai raţională a rezervelor tehnologice ale lemnului şi accelerarea proceselor de maturare a produselor alcoolice.

La fabricarea recipientelor propuse se utilizează aparataj standard pentru industria de cherestea şi de butnărie, iar determinarea dimensiunilor pentru doagele concrete de diferite grosimi sunt detalii de activitate curentă. Folosirea acestor recipiente la maturarea produselor alcoolice nu necesită modificări considerabile.

Esenţa invenţiei se explică prin desenele din fig. 1-4, care reprezintă:

- fig. 1, o secţiune transversală parţială a unui recipient de tipul butoiului din lemn;

- fig. 2, o secţiune în planul A-A al recipientului în cazul când el este executat cu două doage groase,

- fig. 3, o secţiune în planul A-A al recipientului în cazul când el este executat cu trei doage groase,

- fig. 4, butoi executat conform revendicării 4.

Recipientul este confecţionat dintr-un set de doage din lemn 1 şi 4, strânse între ele una lângă alta împrejurul fundurilor 3 cu ajutorul cercurilor 2. Doagele 1 şi doagele 4 sunt executate de două grosimi diferite, care sunt strânse între ele cu formarea unor părţi proeminente în interiorul recipientului.

Doagele mai groase sunt strânse împrejurul fundurilor cu distanţe aproximativ egale între ele, adică arcurile dintre mijlocul lor pe funduri sunt egale (α1 = α2 = …αn) şi alcătuiesc 180° (pentru două doage groase în set), 120° (pentru trei doage groase în set), 90° (pentru patru doage groase în set) etc.

Doagele 1 şi 4 pot fi confecţionate din lemn de aceeaşi specie sau de diferite specii sau origine, iar la butoiul, conform revendicării 4, a invenţiei, doagele mai groase 4 sunt mai înguste, decât doagele mai puţin groase 1, şi sunt strânse între ele cu alternare.

Exemplu

Butoiul de stejar conform invenţiei, destinat învechirii distilatelor, a fost fabricat din doage de stejar, selectate la butnărie, inclusiv din doage nestandarde după grosime.

Pentru asamblarea butoiului a fost folosit setul din 28 doage cu lungimea de 1050 mm, inclusiv 14 doage standard cu grosimea de 36 mm şi lăţimea de 85 mm şi 14 doage, selectate din rebut, cu grosimea de 25…30 mm şi lăţimea de 120 mm. Doagele selectate au fost fasonate conform uzanţelor de la butnărie cu eliminarea neuniformă a straturilor exterioare de lemn şi îngustarea lor la capete, după aceasta au fost asamblate între ele cu alternare prin metoda de „foc deschis”, cu aplicarea cercurilor provizorii.

După curăţirea capetelor doagelor butoiului până la una şi aceeaşi grosime, în ele au fost tăiate şanţurile circulare cu adâncimea de 5 mm pentru plasarea fundurilor, care au fost montate, schimbând cercurile provizorii pe cercuri permanente galvanizate. Butoiul asamblat, după controlul etanşeităţii, a fost dirijat la învechirea distilatelor de vin. Caracteristicile comparative ale butoiului executat conform invenţiei şi ale butoiului executat doar din doage standard şi asamblat „cu foc deschis”, precum şi ale distilatelor puse la învechire în ele, sunt prezentate în tabel.

Caracteristici Butoi standard Butoi propus Volumul, dm3 504 513 Consumul de lemn, - total, m3 - specific, m3/dm3 0,1442 0,28 x 10-3 0,1284 0,25 x 10-3 Suprafaţa internă, - totală, cm2 - specifică, cm2/dm3 33,12 x 103 65,7 33,95 x 103 66,2 caracteristici ale distilatului după un an de maturare Pierderi totale (îmbibare şi evaporare), % 4,87 4,95 Concentraţia - extractului, g/dm3 - taninelor mg/dm3 0,97 565 1,14 654 Gradul de oxidare a taninelor, % 6,5 7,2

Datele prezentate în tabel confirmă obţinerea efectului pozitiv preconizat la utilizarea recipientelor din lemn pentru maturarea produselor alcoolice - diminuarea necesităţii în lemn cu păstrarea rigidităţii lor, folosirea raţională a rezervelor lemnului şi accelerarea proceselor de maturare.

1. Amabalaje de lemn. Butoaie de stejar pentru vin şi băuturi distilate. STAS RO 2684-86

2. US 481350 1892.08.23

Claims (4)

1. Recipient din lemn pentru maturarea produselor alcoolice asamblat din doage de lemn încovoiate semieliptic, amplasate cu capetele împrejurul a două funduri şi strânse între ele una lângă alta cu ajutorul unor cercuri, caracterizat prin aceea că cel puţin două doage sunt executate mai groase decât restul doagelor şi sunt amplasate cu formarea unor părţi proeminente în interiorul recipientului.

2. Recipient, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că doagele mai groase sunt amplasate la distanţă aproximativ egală dintre ele.

3. Recipient, conform revendicărilor 1 şi 2, caracterizat prin aceea că doagele mai groase sunt executate din lemn de specie şi/sau origine diferită de doagele mai puţin groase.

4. Recipient, conform revendicărilor 1-3, caracterizat prin aceea că doagele de diferite grosimi sunt amplasate cu alternare, iar doagele mai groase sunt executate mai înguste decât doagele mai puţin groase.