تقرير التحليل المختبري: الابتكار في تعبئة النبيذ بهدف إطالة عمره الإنتاجي وتحسين جودة المنتج

يركز أوستن مونتغمري، الذي يسعى للحصول على درجة الدكتوراه في زراعة الكروم وعلم الخمور في كلية الزراعة وعلوم الحياة بجامعة كورنيل، على البحث في الأسباب الكامنة وراء الروائح غير الجذابة في النبيذ المعلب.

خلال تجربة تعليمية في الخارج في دول مثل سلوفاكيا والمجر وجمهورية التشيك، أصبح أوستن مونتغمري شغوفًا بزراعة الكروم وعلم النبيذ. من خلال مشاركته في أنشطة التذوق والحوارات ولحظات التعايش مع محبي النبيذ الآخرين، اكتشف حبه لهذه الصناعة.

وفقًا لطالب الدكتوراه في برنامج الدراسات العليا في زراعة الكروم وعلم الخمور في كلية الزراعة وعلوم الحياة بجامعة كورنيل، فقد كانت تجربة مذهلة. يركز مجال دراسته على الكيمياء المتعلقة بالطعام ونكهته.

وفي سن التاسعة عشرة، خلال رحلته إلى الخارج، كرس نفسه لدراسة الكيمياء قبل أن يدخل مجال علوم الأغذية.

من أجل التركيز على أبحاث النبيذ، قرر مونتغمري إجراء مكالمات عشوائية لمختبرات مختلفة. هكذا دعاه جافين لافي ساكس، الذي كان رئيسًا مشاركًا وأستاذًا لعلوم الأغذية في جامعة كورنيل، للانضمام إلى فريقه والعمل معًا على تطوير وتطبيق تقنيات جديدة لتحليل المكونات التي تتدخل في نكهة النبيذ. المشروبات الكحولية.

كان الهدف الرئيسي للمشروع هو التحقيق في أسباب الروائح الكريهة الموجودة في النبيذ المعلب. ووفقا لمونتغمري، فإن الاستخدام المتزايد لعلب المشروبات الحرفية، مثل البيرة والكوكتيلات، هو مثال واضح على التطور في صناعة التعبئة والتغليف، بدافع من ملاءمتها وتأثيرها الإيجابي على البيئة.

على الرغم من أن إنتاج النبيذ في العلب يكتسب شعبية، إلا أن هناك بعض المنتجين الذين أبلغوا عن مشاكل تتعلق باستقرار وجودة المنتج بسبب تطور كبريتيد الهيدروجين أثناء التخزين. ووفقا لمونتغمري، فإن هذه المادة الكيميائية تنتج رائحة قوية جدا تشبه رائحة البيض الفاسد التي يمكن أن تدمر المنتج بكمية صغيرة فقط. تبلغ العتبة الحسية للكشف عن كبريتيد الهيدروجين في الماء جزءًا واحدًا في المليار، مما يوضح مدى سهولة التأثير سلبًا على المنتج.

قبل هذه الدراسة، لم يكن معروفًا سوى القليل عن كيفية تأثير العلب على التركيب الكيميائي للنبيذ.

يعتبر ثاني أكسيد الكبريت عنصرا هاما في حفظ النبيذ، لأنه يمنع الأكسدة ونمو الكائنات الحية الدقيقة. في بيئة ذات درجة حموضة منخفضة، يكون معظم ثاني أكسيد الكبريت في شكل جزيئي (SO2)، بينما يحدث الباقي على شكل ثنائي كبريتيت (HSO3-). يمكن لهذا الشكل الجزيئي أن يتحرك بسهولة أكبر عبر مواد الطلاء ويتفاعل مع الألومنيوم، منتجًا كبريتيد الهيدروجين. يُعرف هذا المنتج الثانوي برائحة البيض الفاسد الكريهة، وهو شيء لا يرغب أي شخص يشرب النبيذ في تجربته عند فتح علبة من النبيذ الفردي.

أوعز مونتغمري في عمله لمصنعي أي مشروب يحتوي على ثاني أكسيد الكبريت التأكد من أن مستوى الرقم الهيدروجيني أعلى من نقطة محددة وأن كمية ثاني أكسيد الكبريت الحر أقل من قيمة معينة لمنع تكوين كبريتيد الهيدروجين.

كان الهدف من هذه الدراسة هو تحديد كيفية تأثير مزيج مكونات النبيذ والمواد المستخدمة في بطانة العلب على تكوين كبريتيد الهيدروجين. تم تحليل أنواع مختلفة من الطلاءات المستخدمة في علب الألمنيوم، مثل إيبوكسي ثنائي الفينول أ، والإيبوكسي الخالي من مادة BPA، والأكريليك.

ويسعى إلى توفير معلومات أفضل لمنتجي النبيذ وعصير التفاح والمشروبات الروحية حول المستويات المناسبة من ثاني أكسيد الكبريت ونوع الطلاء اللازم لمنع التدهور أو التلف أو التلوث بواسطة كبريتيد الهيدروجين في منتجاتهم. يعد هذا أمرًا مهمًا لضمان الجودة والعمر الافتراضي المناسب للمنتجات.

ما هو السبب وراء الروائح الكريهة المحتملة في بعض أنواع النبيذ المعلب وكيف يمكن تجنب هذه المشكلة؟

وفقا للحقائق والاستنتاجات التي تم الحصول عليها، يتألف المشروع من إنشاء 10 أنواع من النبيذ مع ثلاثة أصناف تجارية لكل منها. تم تخزين هذا النبيذ في علب لمدة ثمانية أشهر قبل أن يقوم الفريق بقياس مستويات الكبريت.

على الرغم من أنه كان يُعتقد أن بطانات علب الألومنيوم تمنع الاتصال بين النبيذ أو عصير التفاح والمعدن، إلا أن الدراسات أظهرت أنه لا يزال من الممكن حدوث تفاعلات كيميائية. يمكن للمركبات المحايدة أن تتسرب من خلال الطلاء وتتفاعل مع الألومنيوم، مما يؤدي إلى تكوين كبريتيد الهيدروجين ورائحة كريهة في المشروبات.

ووفقا لتصريحات مونتغمري، فإن علب الألمنيوم صديقة للبيئة أكثر من الزجاجات. وذلك لأنها أخف وزنا وتولد انبعاثات كربون أقل. ومع ذلك، كان لا بد من وضع حد لثاني أكسيد الكبريت حتى يتمكن المنتجون من تحديد ما إذا كانوا يريدون تعبئة نبيذهم في علب دون القلق بشأن إنتاج كبريتيد الهيدروجين.

ووفقا للنتائج، من المهم الحفاظ على مستوى منخفض من ثاني أكسيد الكبريت (أقل من 0.4 ملغم / لتر) واستخدام طلاءات الإيبوكسي، سواء مع أو بدون مادة BPA، لتجنب تكوين كبريتيد الهيدروجين أثناء تخزين العلب لمدة تصل إلى ثمانية أشهر. . علاوة على ذلك، تم التأكيد على إمكانية تطبيق هذه التقنية نفسها على المشروبات المسببة للتآكل الأخرى.

وقال مونتغمري، الخبير في صناعة عصير التفاح، إنه في هذا المجال لديهم الفرصة لتقديم العروض والتعليق على اكتشافاتهم. بالإضافة إلى ذلك، ذكر ملاحظته أن عصير التفاح يبدو أقل فعالية في إخفاء الآثار الجانبية لكبريتيد الهيدروجين مقارنة بالنبيذ. على سبيل المثال، يمكن لرائحة الريسلينغ القوية أن تخفي كبريتيد الهيدروجين أكثر من عصير التفاح الذي يحتوي على نسبة كحول تبلغ 8٪.

اختارت المجلة الأمريكية لعلم الخمور وزراعة الكروم هذا المقال كأفضل مقال في مجال علم الخمور لعام 2023. تجري مونتغمري حاليًا مشروعًا ممولًا من وزارة الزراعة الأمريكية يهدف إلى استخدام المكونات الغذائية الطبيعية كعوامل مضادة للتآكل لإطالة عمر علب المشروبات.

وفقًا للشخص الذي تمت مقابلته، سيتم إعداد وثيقة تمديد خلال فترة أقصاها ستة أشهر تكون أكثر قابلية للفهم بالنسبة لصانعي النبيذ. إن العمل مع الصناعة أمر مُرضٍ لأنه يسمح لنا بإحداث تأثير إيجابي والتعاون مع فريق هدفه تحسين جودة النبيذ، حتى لو كان معبأً في علب، وهو ما أصبح خيارًا شائعًا بشكل متزايد.