Технология спирта-стр.362

Submitted by MuHyc on Wed, 10/12/2016 - 14:10

Если к исходной сивушной смеси с составом S прибавлена вода С, полученная смесь состава М', лежащая в гетерогенной области, будет расслаиваться, образуя две фазы: легкую с составом R' и тяжелую с составом Р По диаграмме можно определить не только состав фаз, но и их количественные соотношения. Относительные количества каждого слоя обратно пропорциональны образуемым отрезкам.

Точка R, лежащая на пересечении хорды RP с изотермой растворимости, определяет состав верхнего (сивушного) слоя, где находится максимально допустимое содержание этанола в стандартном сивушном масле. Поэтому смесь, состав которой характеризуется любой точкой, лежащей на линии сопряжения RP или ниже ее, при расслаивании будет давать стандартное сивушное масло, а в подсивушном слое будет минимальное количество сивушного масла. Линия RP называется оптимальной линией сопряжения.

Состав верхнего слоя в точке R следующий (мае. %): сивушного масла 80, этанола 5,6 и воды 14,4; плотность 0,837 и показатель преломления 1,3950. Состав нижнего (подсивушного) слоя (мае. %): сивушного масла 3,6, этанола 8,7 и воды 87,7; плотность 0,9810, показатель преломления 1,3425.

Из спиртовой и сивушной колонн обычно отбирается сивушная фракция, состав которой соответствует точкам, лежащим выше оптимальной линии сопряжения RP, в связи с чем выделить сивушное масло стандартного качества можно только путем водной экстракции.

Процесс выделения сивушного масла водной экстракцией может быть организован по-разному: периодически или непрерывно, при однократном или многократном смешивании, при прямоточном движении воды и сивушного масла.

В практике брагоректификации наибольшее распространение получил способ многократной промывки. Рассмотрим его описание в треугольной диаграмме. Предположим, что исходная сивушная фракция имеет гомогенный состав, соответствующий точке S (см. рис. 117). При добавлении некоторого количества воды (до гетерогенного состояния) получим состав смеси, характеризуемый точкой М', которая при расслаивании образует верхний слой состава R' и нижний - Р . Верхний слой не отвечает требованиям стандарта на сивушное масло, следовательно, его необходимо вторично промыть водой. Для получения после промывки верхнего слоя стандартного сивушного масла расход воды необходимо выбрать с таким расчетом, чтобы смесь воды и сивушного слоя имела состав, соответствующий точке М, лежащей на оптимальной линии сопряжения RP. Соотношение воды и сивушного слоя должно быть пропорционально соотношению отрезков кМ: МС Расчеты показывают, что в результате многократной промывки можно получить больший или, по крайней мере, тот же выход сивушного масла при меньшем расходе воды по сравнению с однократной. Еще более эффективна непрерывная противоточ-ная экстракция. Следует предварительно декантировать гетерогенную сивушную фракцию и подвергать промывке только сивушный слой.

Другие материалы

Факторы, формирующие качество.

Submitted by MuHyc on Tue, 04/11/2017 - 13:09

Качество коньяков зависит от начального качества сырья. Для выработки коньяков используют сорта винограда, дающие вино повышенной кислотности с пониженным содержанием спирта, цветочным или нейтральным ароматом. Совершенно не подходят мускатные сорта винограда, передающие коньячному спирту свой аромат.

Виноматериалы для коньячного спирта должны содержать 8-12 % об. алкоголя, не менее 4,5 г/дм3 титруемых кислот, не более 1,5 г/дм3 летучих кислот и до 0,2 % сахара. Их получают по способу выработки белых натуральных вин. Цвет виномате-риалов должен быть от светло-соломенного до светло-розового, вкус - гармоничным.

Производство коньяка из коньячных виноматериалов состоит из следующих процессов: получения коньячного спирта, выдержки его в дубовых бочках или в эмалированных резервуарах с погружением в спирт дубовой клепки, купажа коньяка, его обработки и розлива в бутылки.


Для получения коньячного спирта используют кубовые аппараты периодического действия различных конструкций, аппараты непрерывного действия и вакуум-перегонные аппараты. Перегонку виноматериалов ведут с фракционированием дистиллята на три погона - головной, средний и хвостовой. В качестве коньячного спирта используют средний погон - «сердце», содержащий минимальное количество примесей.

Принципиальное отличие получения коньячного спирта от обычного спирта состоит не только в использовании иного вида исходного спиртосодержащего материала для перегонки (сухие виноматериалы вместо зрелой бражки), но и на стадиях перегонки соответственно в более высоком остаточном содержании примесей, являющихся предшественниками компонентов букета выдержанного коньячного спирта.

Свежеотогнанные коньячные спирты бесцветны, малоароматичны, имеют негармоничный резкий вкус со слабо выраженными мыльными тонами. Крепость коньячного спирта 62-70 % об., содержание примесей (мг на 100 см3): летучих кислот - до 80, альдегидов - до 50, сложных эфиров - до 250, высших спиртов 180-600; метилового спирта - 0,15 % об. С целью получения однородных партий стандартного качества свежеотогнанные коньячные спирты передают в цех выдержки.

Характерные, свойственные коньяку вкус и аромат коньячные спирты приобретают во время многолетней выдержки в дубовых бочках при температуре 15-25 °С и относительной влажности воздуха 75-85 %.

В коньячном производстве используют старые или специально обработанные новые бочки различной вместимости из высококачественной дубовой древесины. В последние годы для сокращения потерь выпускаемой продукции и уменьшения ее себестоимости коньячные спирты выдерживают в эмалированных или железобетонных резервуарах с погруженной в спирт дубовой клепкой. Во время выдержки спирт несколько раз в год насыщают кислородом.

Процессы созревания и старения коньячных спиртов происходят в три этапа.

Первый этап продолжительностью до 5 лет характеризуется наиболее активным выделением дубильных веществ из дубовой клепки в спирт и интенсивным их окислением. Благодаря извлечению из клепки дубильных веществ и кислот повышается кислотность коньячных спиртов. Экстрагированные из дубовой клепки вещества распадаются с образованием ароматических альдегидов, увеличивается количество нелетучих эфиров. Постепенно возрастает доля нелетучих кислот и снижается рН спирта. Спирт приобретает светло-желтый цвет и слаборазвитый коньячный аромат с сивушными тонами, сохраняя при этом грубый вкус.

На втором этапе, охватывающем следующие 5 лет выдержки, экстракция дубильных веществ замедляется в связи с уменьшением концентрации веществ в клепке и спирте. Дальнейшее окисление дубильных веществ способствует смягчению вкуса коньячного спирта. Активизируются процессы извлечения из древесины и распада веществ с образованием ароматических альдегидов. Под действием растворенных в спирте пероксидов окисляются компоненты ароматических альдегидов, что приводит к образованию и накоплению в спирте продукта этой реакции - ванилина. Появляется фруктоза. Коньячный спирт приобретает интенсивную желтую окраску, мягкий вкус и приятный аромат с ванильно-цветочными тонами.

Третий этап превращений в коньячном спирте можно наблюдать только при выдержке его более 10 лет. При этом заметно улучшаются органолептические показатели качества коньячных спиртов: их окраска становится интенсивно-желтой, вкус - мягким, в аромате появляются ясно выраженные приятные тона старого коньяка. Букет старого коньяка связан с наличием в нем ванилина - альдегида ванилиновой кислоты. В старых коньяках его в 10-15 раз больше, чем в молодых.

При составлении купажа готовые коньячные спирты доводят до кондиции, стремясь правильным подбором компонентов сгладить отдельные недостатки одних спиртов и подчеркнуть достоинства других. Помимо основного сырья (коньячных спиртов) при составлении купажа коньяков используют вспомогательные материалы - умягченную или дистиллированную воду, спиртованные воды (смесь коньячного спирта с дистиллированной или умягченной водой), сахарный сироп. В дубовые чаны большой вместимости наливают в рассчитанных соотношениях коньячный спирт, спиртованную воду и са-


харный сироп, перемешивают, определяют в средней пробе содержание алкоголя и сахара, исправляют в случае некондиционности и вновь перемешивают.

Готовый коньяк для ассимиляции спирта и других компонентов выдерживают в бутах или эмалированных цистернах от 3 месяцев (ординарные коньяки) до 6 месяцев (марочные коньяки). В течение этих сроков коньяки оклеивают и фильтруют. Перед розливом коньяк выдерживают при температуре 6 °С в течение 5-10 суток и при температуре -15 °С в течение 37 суток с целью стабилизации его свойств. Для реализации коньяк разливают в бутылки.

Качество водки, рома и виски определяется качеством сырья, из которого произведены эти вкусовые продукты, - спирта этилового.

Этиловый спирт (этанол) - продукт перегонки сброженных углеводосодержащих продуктов с последующим концентрированием и обработкой. Этанол представляет собой бесцветную, легкоподвижную горючую жидкость с температурой кипения 78,3 °С; он смешивается с водой в любых соотношениях, в больших дозах ядовит.

В зависимости от исходного сырья спирт подразделяется на пищевой и технический. В зависимости от степени очистки спирт подразделяется на «люкс», «экстра», высшей очистки, первого сорта.

Этиловый спирт широко применяется в различных отраслях народного хозяйства. Более 150 производств используют его в качестве сырья, растворителя и горючего. Основными потребителями пищевого этилового спирта являются ликеро-водочная и винодельческая отрасли пищевой промышленности. Пищевой спирт - это высококонцентрированная смесь почти чистого этилового спирта с водой. Как пищевой продукт питьевой этиловый спирт реализуется только в районах Крайнего Севера и Сибири. Преимущественно он используется в качестве основного или вспомогательного сырья при изготовлении водок, ликеров, наливок, горьких и сладких настоек, виноградных и плодово-ягодных вин.

Пищевой этиловый спирт получают из растительного сырья, богатого крахмалом (картофеля, зерна злаков), топинамбура и корней цикория или из отходов сахарного производства, сахарной свеклы, некондиционного сахара-сырца, стеблей сахарного тростника, некондиционных плодов и ягод, включая виноград, а также из отходов виноделия. Из злаковых культур для получения этилового спирта в основном используют кукурузу, ячмень, овес, рожь, пшеницу, просо.

Технический этиловый спирт вырабатывают из растительного сырья с высоким содержанием клетчатки (древесных опилок, соломы, торфа, мха), из отходов целлюлозно-бумажного производства.

Этиловый спирт из пищевого сырья и древесины получают по одному и тому же принципу - путем сбраживания Сахаров под действием ферментов дрожжей. Отличие состоит в способах гидролиза полисахаридов: крахмал пищевого сырья гидро-лизуют биохимическим путем с помощью ферментов, а целлюлозу древесины - химическим способом, воздействуя на нее минеральными кислотами.

В основе производства этилового спирта из клубней картофеля и зерна злаков лежат два биохимических процесса - гидролиз (осахаривание) крахмала, содержащегося в сырье, и сбраживание образующихся Сахаров в спирт и углекислый газ. Осахаривание крахмала ведут с помощью ферментов, накапливающихся в проросших зернах (солоде) или продуцируемых грибами.

В производстве спирта применяют «зеленый солод» - увлажненное до содержания 38-40 % влаги и проросшее зерно ячменя, ржи, пшеницы, овса, проса, кукурузы. Обычно на спиртовых заводах применяют смесь солодов из двух или трех видов зерна. При подборе смесей стремятся к созданию наиболее полного комплекса активно осахаривающихся ферментов.

Производство спирта из крахмалистого сырья складывается из следующих основных технологических процессов:

  • подготовки сырья - мойки, очистки от посторонних примесей;
  • тепловой обработки (разваривания) с водой при температуре 120-150 °С и осмотическом давлении для разрушения клеточной структуры и растворения крахмала;
  • охлаждения разваренной массы;
  • осахаривания крахмала под действием ферментов;
  • сбраживания продуктов осахаренного крахмала в этиловый спирт и углекислый газ под действием ферментов дрожжей для получения зрелой бражки, содержащей 7-10 % спирта;
  • выделения из бражки путем ее перегонки с паром в специальных колонках спирта-сырца, содержащего 88 % спирта;
  • повторной перегонки спирта-сырца на специальном аппарате периодического или непрерывного действия для получения спирта крепостью 96 %.

Очистка спирта-сырца от примесей является обязательным условием последующего использования спирта для приготовления водок и ликеро-водочных изделий. Очистка путем перегонки спирта-сырца основана на различных точках кипения при нагревании этилового спирта и загрязняющих его примесей. По степени летучести эти примеси разделяют на головные, которые кипят при температуре ниже температуры кипения этилового спирта (альдегиды, эфиры, метиловый спирт); хвостовые, которые кипят при температуре выше температуры кипения этилового спирта (в основном сивушные масла); промежуточные - наиболее трудноотделимая группа соединений, которые в зависимости от условий перегонки могут быть и головными, и хвостовыми.

По степени очистки этиловый спирт бывает четырех сортов: «люкс» - 96,3 % об.; «экстра» - 96,5 % об.; высшей очистки - 96,2 % об.; первого сорта - 96 % об.

Для производства алкогольных напитков используется спирт «люкс», «экстра» и высшей очистки. Спирты «люкс» и «экстра» вырабатывают из различных видов зерна (кроме бобовых культур) и смеси зерна и картофеля. Количество крахмала картофеля в смеси не должно превышать 35 % при выработке спирта «люкс» и 60 % при выработке спирта «экстра». Поскольку спирт очищенный «экстра» вырабатывают из кондиционного зерна, содержание примесей в нем не должно превышать 0,07 г/дм3.

Спирт высшей очистки в зависимости от исходного сырья вырабатывают: из зерна, картофеля или из зерна и картофеля; смеси зерна, картофеля, сахарной свеклы, сахара-сырца и другого сахаросодержащего и крахмалосодержащего пищевого сырья в различных соотношениях. В спирте высшей очистки и первого сорта количество примесей допускается соответственно до 0,1 и 0,15 г/дм3.

Этиловый спирт всех сортов должен быть бесцветным, прозрачным, без посторонних частиц. Вкус и запах должны быть характерными для этилового спирта, изготовленного из соответствующего сырья. Посторонние привкусы и запахи не допускаются.

Срок хранения питьевого спирта не ограничен.