Всем привет!
В последнее время мне часто задают вопросы следующего плана — при какой температуре гнать самогон? Или, как гнать самогон по термометру, установленному в перегонном кубе? И тому подобные.
Действительно, такие вопросы появляются у большинства начинающих винокуров. Сегодня я постараюсь ответить на эти вопросы и расскажу, нужен ли вообще термометр в самогонном аппарате и что он нам дает.
Прежде всего хочу обратить внимание, что данная статья посвящена работе на классическом самогонном аппарате, состоящем из бака и охладителя. Ну или еще сухопарника между баком и дистиллятором. Термометр установлен в перегонном кубе.
Для более сложного оборудования существуют иные правила. Например для работы на пленочной колонне у меня есть отдельная статья .
Что дает термометр в самогонном аппарате
Сейчас я тезисно перечислю преимущества данного устройства, а в следующем разделе объясню как реализовать их на практике.
- Возможность точно определить начало перегонки, следовательно сэкономить на воде, включив ее подачу только тогда, когда это необходимо.
- Определить начальную крепость браги.
- Определить текущую крепость самогона на выходе из холодильника, следовательно отпадает необходимость использования ареометров при перегонке.
- Вовремя перейти с отбора тела на отбор хвостов.
- Вовремя закончить отбор хвостов и всю перегонку.
- Рассчитать остаток спирта в кубе.
Как контролировать процесс перегонки по температуре
Как известно, этиловый спирт кипит при температуре 78,4 °C (при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст). Но брага или спирт-сырец являются водно-спиртовым раствором (примесями пренебрегаем), а следовательно и температура кипения этого раствора иная и зависит от содержания в нем этанола. Причем определенное количество спирта в браге соответствует определенному количеству спирта в парах, поступающих в охладитель.
Ниже привожу таблицу зависимости температуры кипения браги (или сырца) от содержания в ней спирта.
Табличка простая, но я все же поясню, как ей пользоваться.
- При перегонке браги
- Допустим, вы залили 10 литров браги.
- Брага закипела и отбор пошел при 92 градусах, следовательно крепость жидкости приблизительно равна 12%. Только ориентироваться надо не на самые первые капли, а когда пойдет веселая струйка и температура стабилизируется. У меня вчера первые капли появились на 88-89 градусах, но температура очень быстро добралась до 93 и потом стала повышаться очень медленно — на 0,1 градуса. Вот на эту цифру и надо ориентироваться.
- Гоним самогон до 98-99 °C в зависимости от вашей жадности и терпения. Я обычно гоню до 98. До 100 градусов все же не советую — потери продукта будут незначительными, а время потратите много и при этом соберете много ненужных примесей.
- При перегонке спирта-сырца
- Залили, скажем, 20% сортировку.
- По таблице определяем, что температура закипания смеси 88-89 градусов. Следовательно раньше 80 °C воду включать необходимости нет и ее можно поберечь.
- В большинстве методик, да и у меня в статье про дистилляцию , рекомендуется отбирать тело до 40% в струе (или пока горит). Это соответствует температуре 95-96 °C. Т.е. при таком нагреве можно переходить к отбору хвостов. Забегая вперед хочу сказать, что по моим последним данным, переходить к хвостам лучше при 93-94 °C. Да, так мы отправляем большое количество спирта в хвосты, но из этих хвостов потом можно будет отжать еще приличное количество самогона хорошего качества. Почему надо заканчивать отбор тела при 93 °C я расскажу в одной из следующих статей, когда упорядочу полученную информацию.
- Отбираем хвосты до 98-99 градусов.
При перегонке вина основным продуктом, который переходит в дистиллят, является этиловый спирт. Но простой перегонкой нельзя получить чистый этиловый спирт; он всегда будет сопровождаться различными примесями - другими спиртами, альдегидами, сложными эфирами, летучими кислотами, которые находятся в вине (табл. 28).
В зависимости от температуры кипения все примеси можно разделить на две группы: низкокипящие с температурой кипения ниже, чем у этилового спирта, и высококипящие с температурой кипения выше 78,3°.
| Вещества | Точка кипения | Химическая формула | Примечани |
|---|---|---|---|
| Спирты одноосновные | |||
| Метиловый | 65,0 | CH 4 O | - |
| Этиловый | 78,3 | C 2 H 6 O | Приятный запах и вкус |
| Пропиловый | 97,4 | C 3 H 8 O | Приятный острый запах |
| Изопропиловый | 82,1 | C 3 H 8 O | - |
| Бутиловый | 117,5 | C 4 H 10 O | Приятный запах |
| Изобутиловый | 108,4 | C 4 H 10 O | Сильный запах, жгучий вкус |
| Амиловый (оптически деятельный) - главная составная часть сивушных масел | 128,0 | C 5 H 12 O | Неприятный удушливый запах |
| Изоамиловый | 132,0 | C 5 H 12 O | - |
| Гексиловый и другие вые шие спирты (в весьма незначительном количестве) | 157,2 | C 6 H 14 O | Приятный запах |
| Двуатомные спирты | |||
| Изобутилгликоль | 178,5 | C 4 H 11 O 2 | Без запаха, сладковатый |
| Глицерин | 275,0 | C 3 H 8 O 3 | Без запаха, сладкий вкус |
| Альдегиды | |||
| Уксусный | 20,8 | C 2 H 4 O | Безвкусные жидкости с резким неприятным запахом, продукты непрочного окисления спиртов; окисляясь, переходят в уксусную кислоту |
| Пропиловый | 50,0 | C 3 H 6 O | |
| Масляный | 75,0 | C 4 H 8 O | |
| Фурфурол | 162,0 | C 3 H 4 O | Запах горького миндаля |
| Эфиры | |||
| Муравьиноэтиловый | 54,15 | C 3 H 6 O 2 | Приятный запах |
| Уксусноэтиловый | 77,05 | C 4 H 8 O 2 | |
| Изомасляноэтиловый | 110,1 | C 6 H 12 O 2 | |
| Изовалериановоэтиловый | 134,3 | C 7 H 14 O 2 | |
| Кислоты | |||
| Углекислота | - | CO 2 | - |
| Уксусная | 118,1 | C 2 H 4 O 2 | Образуется окислением этилового спирта |
| Пропионовая | 140,9 | C 3 H 6 O 2 | - |
| Масляная | 162,3 | C 4 H 8 O 2 | Неприятный запах прогорклого масла |
| Валериановая | 185,6 | C 5 H 10 O 2 | Продукт окисления амилового спирта, неприятный запах |
| Капроновая | 205,0 | C 6 H 12 O 2 | - |
| Энантовая | 223,5 | C 7 H 14 O 2 | - |
Количество низкокипящих примесей незначительно и изменяется в зависимости от состава перегоняемого вина и способа перегонки. Часть примесей, кипящих при более высокой температуре, нежели этиловый спирт, составляют высшие спирты. Многие из этих спиртов обладают резким запахом и неприятным вкусом, а поэтому их заметное присутствие в молодых коньячных спиртах понижает качество последних. При получении коньячных спиртов принимают меры к удалению нежелательных примесей, что достигается фракционированной перегонкой.
Помимо спиртов, перегоняются также альдегиды: уксусный, пропиловый, масляный и из высших альдегидов - фурфурол, получающийся в процессе перегонки из пентоз.
При перегонке переходят в отгон также летучие кислоты: уксусная, молочная и другие - и сложные эфиры. Из кислот наибольшее значение имеет уксусная. При перегонке нормальных здоровых вин количество ее в дистилляте бывает незначительно, причем часть уксусной кислоты в процессе перегонки участвует в образовании эфиров. Больные вина при перегонке дают дистиллят со значительным количеством уксусной кислоты, которая нередко делает спирт совершенно непригодным для производства коньяков.
Из эфиров, переходящих из вина в коньячный спирт, прежде всего надо указать на уксусноэтиловый эфир, количество которого, как и уксусной кислоты, зависит от состояния перегоняемого вина. При перегонке больных вин в дистиллят может перейти значительное количество уксуоноэтилового эфира, что, конечно, неблагоприятно отразится на вкусе и аромате коньячного спирта. Кроме уксусноэтилового эфира, в коньячный спирт переходят содержащиеся в вине в незначительных количествах другие сложные эфиры, которые весьма разнообразны в зависимости от кислот и спиртов, участвовавших в их образовании.
В процессе дистилляции не происходит полного перехода этих эфиров в отгон; перегоняется более или менее значительная их часть, в зависимости от условий дистилляции. Эфиры, переходящие в отгон, могут также образоваться при нагревании в процессе дистилляции, а с другой стороны, находящиеся в вине эфиры в тех же условиях могут разрушаться в результате гидролиза (омыления).
Перегонка вина для получения коньячного спирта начинается вскоре после окончания сезона виноделия и продолжается не дольше, чем до 1 мая следующего за урожаем года. Обычно после снятия вина с дрожжевого осадка, не дожидаясь полного осветления, приступают к его дистилляции.
Отличие в получении коньячных спиртов и этилового ректификованного спирта состоит в том, что при производстве ректификованного спирта стремятся, по возможности, полностью его очистить от летучих примесей. В коньячном производстве, наоборот, принимают меры, чтобы сохранить часть этих примесей (в среднем погоне), так как они обусловливают развитие при выдержке спиртов особых характерных для них аромата и вкуса коньяка.
Поэтому процесс дистилляции коньячных виноматериалов и сырого коньячного спирта, подчиняющийся общим законом дистилляции, требует от коньячного мастера особого подхода и умения направлять его в желательную сторону для получения такого дистиллята, который содержал бы определенные примеси и при выдержке мог бы развить специфические качества, присущие коньячным спиртам.
Процесс перегонки (дистилляции) жидких смесей основан на том, что жидкости, составляющие смесь, обладают различной летучестью, т. е. при одной и той же температуре обладают различной упругостью паров.
Вследствие различия упругости паров жидкостей, составляющих смесь, состав пара и, следовательно, состав жидкости, получающейся при конденсации этого пара, будет отличаться от состава начальной перегоняемой смеси; в паре более летучего компонента будет содержаться больше, чем в перегоняемой жидкости.
В своем простейшем виде перегонка сходна с процессом выпаривания, однако между ними имеется существенная разница. При выпаривании имеют дело с растворами, состоящими из летучего растворителя и нелетучего растворенного твердого вещества. В результате выпаривания удаляется часть растворителя и повышается концентрация раствора, причем остаток, не превратившийся в пар, представляет собой конечный продукт процесса выпаривания.
При дистилляции имеют дело с растворами, у которых и растворитель, и растворенное вещество обладают летучестью, вследствие чего при испарении таких растворов в пар превращается одновременно и растворитель, и растворенное вещество в количествах, соответствующих их летучести. В результате перегонки получается полное или частичное разделение раствора на составляющие его компоненты.
Между жидкостью (смесью) и паром над ней в закрытом сосуде устанавливается подвижное фазовое равновесие: вследствие теплового движения молекул из жидкости в паровое пространство в единицу времени переходит столько же молекул, сколько переходит обратно из пара в жидкость.
Если вино подвергают перегонке, то пары всегда богаче спиртом, чем кипящее вино, потому что спирт более летуч, чем вода. В практике перегонки вина наблюдается, что когда вино на половину испарится, то весь спирт из него улетучивается. В этом случае возможно сконденсировать и собрать в продуктах перегонки, имеющих половинный объем по сравнению со взятой жидкостью, все количество содержавшегося в жидкости спирта. Повторяя ту же операцию с полученным конденсатом до полного улетучивания спирта, получают то же количество спирта в еще меньшем объеме, т. е. он будет более концентрированным. Таким образом, можно отделить спирт от воды до предела, зависящего от устройства применяемого аппарата, и получить спирт высокой крепости.
Крепостью водно-спиртового раствора (этилового спирта) называется процентное содержание безводного спирта в данном растворе. Крепость выражают в весовых процентах, показывающих весовое содержание спирта (в г ) в 100 г раствора, или в объемных процентах, показывающих объемное содержание спирта (в мл) в 100 мл раствора. Значительно реже прибегают к измерению содержания граммов спирта в 100 мл раствора (концентрационные проценты). Объем раствора изменяется в зависимости от температуры. Поэтому крепость водно-спиртового раствора в объемных процентах относится к одной температуре, называемой нормальной.
ГОСТ 3639-50 «Растворы водно-спиртовые. Методика определения крепости» предусматривает, что крепость водно-спиртового раствора выражается в объемных процентах при нормальной температуре +20°. Объем водно-спиртового раствора выражается в литрах при температуре раствора 4-20°. Отсюда вытекает, что в 100 л водно-спиртового раствора крепостью, например, 45% об. при 20° содержится 45 л безводного спирта.
Этиловый спирт кипит при температуре 78,3° (при давлении 760 мм рт. ст.), а температура кипения смеси воды со спиртом тем более приближается к температуре кипения воды (100°), чем больше ее относительное содержание в смеси. Так как этиловый спирт испаряется быстрее, чем вода, то перегоняемая смесь по своему составу постепенно приближается к воде.
Для характеристики процесса перегонки особое значение имеет соотношение между содержанием спирта в водно-спиртовых смесях, точкой кипения этих смесей и содержанием спирта в парах, выделяющихся при кипении. В табл. 29 приводятся крепости дистиллята, полученного однократной перегонкой водно-спиртовой смеси известной крепости.
Из табл. 29 видно, что с увеличением содержания спирта в ререгоняемой жидкости его концентрация в выделяющихся из шее парах относительно увеличивается и соответственно уменьшается степень достигаемого укрепления - коэффициента укрепления, который с повышением крепости подлежащей перегонке, жидкости непрерывно уменьшается.
В зависимости от режима (типа применяемого аппарата) при перегонке вина соотношение содержания спирта в кипящем Вине и конденсируемых парах на огневых кубовых аппаратах и паровых, работающих по методу двойной перегонки, по исследованиям Фалькович , изменяется следующим образом (табл. 30).
Эти Данные еще раз подтверждают, что при постепенном падении содержания спирта в вине оно будет образовывать пары все более и более бедные спиртом.
Подлежит специальному рассмотрению вопрос о поведении метучих примесей этилового спирта, заключающихся в вине, в процессе перегонки.
Предположение, что порядок перехода летучих примесей в Ютгон связан лишь с температурой кипения, должно быть решительно отвергнуто. Установлено, что процесс очистки этилового Спирта от примесей обусловлен степенью растворения этих примесей в водно-спиртовых растворах. Возможность отделения примесей в процессе перегонки зависит от коэффициента ректификации данной примеси [Фертман, 123], который представляет собой отношение коэффициента испарения примеси к коэффициенту испарения этилового спирта.
| Огневые кубовые аппараты | Паровые аппараты, работающие по методу двукратной перегонки | ||
|---|---|---|---|
| содержание спирта в конденсированных парах | содержание спирта в кипящей жидкости в % об. | содержание спирта в конденсированных парах в % об. | |
| 28,3 | 76,3 | 22,3 | 77,7 |
| 20,5 | 73,1 | 20,6 | 75,6 |
| 15,4 | 68,4 | 15,5 | 70,2 |
| 10,0 | 58,5 | 10,0 | 61,0 |
| 9,1 | 54,3 | 8,3 | 57,7 |
| 7,4 | 51,8 | 7,8 | 57,3 |
| 6,4 | 48,3 | 6,5 | 52,5 |
| 3,4 | 34,0 | 3,3 | 39,2 |
| 0,7 | 9,4 | 1,5 | 20,0 |
В табл. 31 приведены значения коэффициентов ректификации (по Фертману) для некоторых основных примесей этилового спирта, а на рис. 178 они даны графически.
| Крепость спирта в % об. | Уксусный альдегид | Изоамиловый спирт | Муравьиноэтиловый эфир | Уксуснометиловый эфир | Уксусноэтиловый эфир | Уксусноизоамиловый эфир | Изовалериановоэтиловый эфир | Изовалериановоизоамиловый эфир | Изомасляноэтиловый эфир |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 95 | 3,29 | 0,22 | 5,08 | 3,78 | 2,09 | 0,549 | 0,797 | 0,299 | 0,897 |
| 90 | 3,34 | 0,26 | 4,01 | 1,07 | 2,37 | 0,688 | 0,882 | 0,434 | 1,07 |
| 80 | 3,25 | 0,36 | 4,25 | 1,30 | 2,77 | 0,74 | 1,20 | 0,463 | 1,30 |
| 70 | 3,08 | 0,44 | 4,61 | 1,96 | 3,07 | 0,94 | 1,45 | 0,700 | 1,96 |
| 60 | 2,86 | 0,61 | 4,92 | 3,23 | 3,30 | 1,307 | 1,76 | 1,00 | 3,23 |
| 50 | - | 0,80 | 5,26 | - | 3,86 | 1,886 | - | - | - |
| 40 | - | 1,05 | 5,83 | - | 4,77 | - | - | - | - |
| 30 | - | 1,30 | - | - | 5,43 | - | - | - | - |
| 25 | - | 2,02 | - | - | 5,47 | - | - | - | - |
| 10 | - | - | - | - | 5,69 | - | - | - | - |
Когда коэффициент ректификации больше единицы, примесь становится головной, когда меньше единицы - хвостовой. Таким образом, станет ли в том или ином аппарате, например, сивушное масло головным или хвостовым погоном, будет зависеть от коэффициента ректификации изоамилового спирта - главной составной части сивушного масла.
Коэффициенты ректификации неодинаковы для различных примесей при одном и том же содержании этилового спирта в перегоняемой смеси. Коэффициент ректификации одной и той же примеси изменяется при различной крепости спирта. Таким образом, одни и те же летучие примеси, в зависимости от содержания этилового спирта в перегоняемой жидкости, могут быть головными или хвостовыми погонами. Так, например, если этиловый спирт в перегоняемой жидкости содержится в количестве не более 42% об., то изоамиловый спирт, являющийся основной составной частью сивушного масла, испаряется быстрее этилового. Если же содержание этилового спирта в перегоняемой жидкости превышает 42% об., то изоамиловый спирт по отношению к нему будет хвостовым погоном.
Должна соответствовать технологии. Ликероводочные изделия получают путем перегонки браги. Чтобы алкоголь был качественным и безопасным в применении, это делают в заводских условиях, соблюдая современные технические нормы и правила. Температура кипения браги зависит от ее состава. Технологи при получении этилового спирта это учитывают. Предварительно проводятся анализы и учитываются все детали.
Оптимальная температура перегонки браги – 79-84 0 С. Ее поддерживают в период отбора основной фракции сырья. Измерительные приборы позволяют следить за тем, чтобы температура в сосуде, где происходит процесс кипения, не падала или не повышалась.
Процесс перегонки зависит также от его цели. Этиловый спирт получают для производства коньячных, водочных, ликерных и других аналогичных напитков. Также его применяют в фармацевтике. Огромное количество лекарственных препаратов производят на основе этилового спирта. Эти медикаменты назначают при различных заболеваниях сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной, пищеварительной систем.
Процесс получения ликероводочных напитков
Предварительно подготавливается брага. Она имеет достаточно многого примесей. Основная задача – отделить чистый продукт от всего ненужного. На производстве это делают так, чтобы готовый фабрикат содержал в себе минимальное и незначительное количество вредных веществ. При обработке браги в домашних условиях высококачественный алкоголь получить практически невозможно. Процесс перегонки состоит из трех основных этапов. Каждый из них имеет свои характерные особенности.
Чем больше концентрация этилового спирта в браге, тем меньше температура кипения. Важную роль в процессе перегонки играет оборудование. Оно должно быть оснащено точными измерительными приборами.
Первый этап
Изначально проводится отбор летучих фракций. Происходит процесс испарения вредных веществ. Температура браги при этом соответствует 64-67 0 С. Брага начинает частично избавляться от , уксусного альдегида и других ядов. Появляется первый конденсат. Он имеет характерный запах.
Жидкость, полученная на первом этапе, в народе называется «перваком». В домашнем производстве она считается самой крепкой и одной из лучших. При употреблении «первака» люди быстрее пьянеют, но не из-за того, что в напитке большая концентрация спирта, а из-за того, что в ней есть еще много ядовитых примесей. В заводском производстве первую фракцию сливают отдельно. Потом ее используют для других потребностей (к примеру, технических).
Второй этап
После того, как «первак» или «голова» (так его называют на заводском производстве) слит, начинается отбор основного продукта. Изначально брагу нагревают на максимальном огне, пока ее температура не достигнет 63-64 0 С. Это предусмотрено технологией. Далее подачу газа уменьшают, чтобы плавно перейти к температуре 64-69 0 С. После чего снимают «головы».
Затем огонь вновь постепенно прибавляют. Вследствие чего температура жидкости в сосуде растет. Чем больше она повышается, тем меньше выходит готового фабриката. Сбор алкоголя останавливают, когда температура по измерительным приборам доходит до 85 0 С. Это делают потому, что при данных условиях начинают испаряться сивушные масла. Вследствие чего ухудшается качество продукта.
Третий этап
После первой и второй обработки браги в ней еще остается некоторое количество спирта. Его концентрация в данный момент зависит от правильности проведения предварительных процедур. Когда температура браги достигает 85 0 С и больше, процесс кипения прекращают, подачу огня останавливают. После чего жидкость сливают в отдельную емкость.
Эти остатки часто применяют для производства другой партии алкогольных напитков. То есть отработанную жидкость сливают в брагу, чтобы повысить в ней концентрацию спирта.
Купажирование
На этом этапе происходит смешивание различных компонентов, согласно рецепту создания алкогольного напитка. Ликероводочные изделия не должны иметь в своем составе лишних ингредиентов. Рецептура создается для стандартного сырья среднего качества. К работе данного типа должны допускаться квалифицированные мастера. По ходу выпуска алкоголя могут быть внесены изменения в рецептуре, которые не противоречат технологическим нормам и правилам.
Компоненты смешивают в специальных закрытых чанах. Емкости для купажирования производятся из нержавеющей стали. Они имеют высокие эксплуатационные характеристики, не боятся негативного влияния агрессивных сред, воды, высокой температуры и т. д. Каждый чан оборудован передкупажной площадкой. На ней установлены мерки для всех ингредиентов – воды, спирта, растворителей, красителей, полуфабрикатов прочее. Компоненты попадают в чан через линию коммуникации (трубочки, каналы).
Для получения ликера на основе плодово-ягодного сырья купажирование проводят, добавляя постепенно следующие ингредиенты: немного предварительно подкрепленный сок или морс, 30% воды, спирт (всю дозу по рецепту), 30% воды, сахарный сироп, лимонную кислоту, краситель, 30% воды.
Компоненты вводят в чан медленно для того, чтобы получить нужный результат (прошла химическая реакция). Купаж тщательно перемешивают после внесения каждого ингредиента. Затем еще 20-30 минут по окончании добавления всех компонентов. Лимонную кислоту вводят в виде раствора. Ее заранее разбавляют водой. Есть ликероводочные изделия, которые содержат эфирные масла. Эти компоненты перед купажированием разбавляют спиртом.
После перемешивания ингредиентов проводиться снятие пробы изделия. При необходимости в состав вносятся корректировки. Дополнительно добавляют сахарный сироп, спирт, воду прочее. Корректировки вносятся по специальным формулам, предусмотренным технологией.
Выдержка и стабилизация алкогольного продукта
После купажирования полуфабрикат имеет осадок и мутный цвет. Для того чтобы фабрикат был более вкусным и качественным, рекомендуется его выстоять. Это не занимает слишком много времени. Выдержку проводят от суток до трех. Это делают для осаждения осадка и улучшения прозрачности фабриката. Для каждого типа ликероводочного изделия установлено свое время выдержки. Температура, при которой происходит этот процесс, также для каждого напитка разная.
Несколько правил выдержки:
- По ходу старения ликероводочные изделия немного теряют крепость, поэтому предварительно в емкость добавляют лишнюю дозу спирта;
- Корректировать состав напитка после выдержки технологией производства запрещается;
- Во время старения алкоголя перемешивать его недопустимо
Есть определенные типы ликеров, которые выдерживают несколько месяцев (например, Шартрез выстаивают год). После купажирования продукт переливают дубовые бочки, где он пропитывается древесиной. В конце периода старения ликер приобретает характерный вкус, запах и цвет. Далее продукт отправляют на фильтрацию с применением промышленного оборудования. И только после очистки ликер доставляют на разлив по тарам.
Каждый ликер состоит из коллоидной системы. При определенных условиях (нарушение технологического процесса, правил хранения прочее) полуфабрикат может терять свои особенности – характерный вкус, запах, цвет. Этого допускать нельзя, так как качество алкоголя снижается в разы, что может быть опасным для потребителей.
Помутнение полуфабриката происходит из-за неустойчивости колодной системы. В большинстве случаев это наблюдается у коньячных напитков, винах, ликерах на основе морсов и соков из плодовых ягод. Коллоидная система продукта приходит в равновесие спустя сутки после того, как в него добавляют спирт.
На мутность напитка влияют также следующие факторы:
- Наличие ионов металлов различного вида;
- Содержание танина;
- Кисло-желчный баланс.
Стабилизируют ликероводочные изделия тремя способами – физическая, био- и физико – химическая обработки. Это делают с целью улучшения качества продукта. При физической обработке воздействуют на колодную систему путем снижения температуры в чане.
Это делают следующим образом:
- В змеевик, которым оборудована емкость с продуктом, подают рассол. Им собственно охлаждают купаж до t =-15 0 С.
- Продукту дают время выстоять при данных условиях 2 суток;
- Отбирают пробу на контроль качества;
- Обработку холодом заканчивают, жидкость оставляют в чане еще на сутки, после чего отправляют на фильтрацию
Для физико-химической обработки используют оклеивающие вещества. К ним относятся – желатин, рыбный клей и другие аналогичные материалы. Эти вещества вступают в реакцию с коллоидными частицами и образовывают нерастворимый осадок, при условии, что жидкость имеет катионы металлов.
Биохимическую обработку целеобразно проводить на этапе подготовки сырья к производству алкогольной продукции. Для улучшения качественных характеристик вино нагревают и добавляют к нему ферментные вещества.
Производство коньячных продуктов
Как уже стало понятно, получить чистую водку путем простой перегонки практически невозможно. Это связанно с тем, что в браге всегда есть примеси. Их температура кипения зависит от их типа. Все примеси разделяют на две основные группы. Первые – низкокипящие, вторые – высококипящие. Также их различают по составу, запаху, вкусу и другим признакам. К примеру, точка кипения метилового спирта 65 0 С. Данная примесь не имеет ни запаха, ни вкуса.
Коньячные продукты получают путем обработки вина. Производство начинается в конце сезона сбора урожая и продолжается до начала третьего месяца весны следующего года (первые числа мая). В получении коньячных напитков и водочных есть некая разница. Ее строго учитывают в заводских условиях. В производстве водки стараются избавиться от всех примесей. Технология получения коньячных напитков немного отличается. Здесь также стараются очистить продукт от ядов. Но те примеси, которые влияют на вкус напитка, его запах и цвет оставляют в допустимом количестве.
Производство коньячных напитков – дело тонкое и требует от технологов профессионализма. Чтобы продукт имел характерный аромат и привкус, стоит тщательно следить за всеми этапами получения коньячного изделия, начиная от сбора урожая до окончания перегонки. Температура дистилляции зависит от состава вина.
Для получения коньяка используют разные сорта винограда. Наиболее популярным есть – Ugni Blanc. Его применяют чаще всего, так как он есть универсальным. Лозу винограда сажают на плантации, рядами. Расстояние между корчами – 3 м. Это дает возможность собирать урожай, используя машины специального назначения.
После этого виноград перевозят в заводские условия. Там его отдавливаю на прессах для получения сока. Ягоды раздавливают наполовину. Это предусмотрено технологической нормой. Далее, полученный сок, отправляют бродить.
Здесь строго придерживаются нескольких правил:
- Категорически запрещается добавлять в жидкость сахар и его заменители;
- Строгий контроль над процессом (соблюдение всех технологических норм);
- При необходимости допускается добавлять в жидкость антисептики по регламенту
После брожения продукт проходит следующие этапы – дистилляция, выдержка, купажирование. В конце всего этого в готовый напиток могут добавляться другие компоненты, но это уже не обязательно.
Выпуск какого-либо алкогольного напитка должен происходить в заводских условиях, где работают квалифицированные мастера, есть современное оборудование, соблюдаются технологические нормы и правила. В производстве алкогольной продукции имеет значение точка кипения браги или вина (в зависимости от типа продукта). Дома создать все условия для производства качественного алкоголя, безопасного для употребления, очень сложно. Процент вероятности близится к нулю.
Чтобы понять «физику» ректификации спирта
рассмотрим основные свойства абсолютизированного 100%-ного этилового спирта:
- температура кипения = 78,3°C при 760 мм рт.ст.
- плотность жидкости = 790 кг/м3 при 20°С
Известно, что этиловый спирт прекрасно растворяется в воде, образуя бинарную водно-спиртовую смесь с любым количеством спирта. Здесь нужно обозначить разницу между массовой и объёмной концентрацией этанола в водно-спиртовом растворе. Массовая концентрация спирта - это масса спирта в массе раствора (обозначается как г/г или %масс.).
Чаще применяется понятие объёмной концентрации - это объем спирта в объеме смеси (обозначается как мл/мл или %об.). Величины объёмной и массовой концентраций из-за значительной разницы в плотности спирта (0,79 г/мл) и воды (1 г/мл) могут существенно различаться. В дальнейшем здесь будет использоваться только понятием объёмной концентрации.
Понятно, что температура кипения раствора двух жидкостей должна находиться между их индивидуальными температурами кипения - 100°C для воды и 78,3°C для этилового спирта (при 760 мм рт. ст.). Зависимость температуры кипения (парообразования) этого раствора, или, что то же самое, температуры насыщенного водно-спиртового пара от концентрации спирта в парах показана на рис. 1.
Особого внимания на этом графике заслуживает точка А с концентрацией 96,4% и с температурой кипения меньше температуры кипения 100%-ного этилового спирта.
Нагляднее всего процессы дистилляции и ректификации этанола объяснить по кривой равновесия фаз бинарной водно-спиртовой смеси (см. рис. 2).
Из диаграммы видно, что практически вся кривая равновесия находится выше диагонали Y=X, то есть при испарении водно-спиртового раствора концентрация спирта в парах получается большей, чем в исходной жидкости. Именно это и лежит в основе процессов дистилляции и ректификации этанола.
Большое значение имеет точка (А, X=Y=97,2% объёмных) пересечения кривой равновесия фаз с диагональю. Это особая «точка азеотропа» - нераздельно кипящая жидкая смесь двух чистых компонентов, которую путём перегонки или ректификации невозможно разделить на составляющие. Максимально приближенная к точке азеотропа водно-спиртовая смесь и называется спирт-ректификат.
Используя кривую равновесия и диагональ Y=X (см. рис. 2), можно увидеть, что при простой перегонке 10%-ной бражки сначала получается самогон с концентрацией примерно 53%об. Далее, после ступеньки 10-53, можно построить следующие - 53-82, 82-88, 88-92 и т.д. Вертикальная составляющая ступеньки показывает повышение процента этанола в паровой фазе вплоть до наступления равновесия фаз (точка А). Горизонтальная составляющая ступеньки показывает конденсацию этих паров (точка пересечения горизонтали с диагональю Y=X). По диаграмме видно, что для получения спирта-ректификата из бражки с начальной концентрацией 10% теоретически должно пройти более десятка таких последовательных перегонок. На практике их должно быть намного больше, так по мере уменьшения концентрации спирта в перегонном кубе соответственно уменьшается и концентрация дистиллята. Например, на первой ступеньке 53%об. соответствует только начальному моменту перегонки. По прошествии какого-то времени концентрация спирта в бражке уменьшается и мы имеем в ней уже меньше, чем 10% спирта, в результате чего к концу первой перегонки отобранный самогон имеет среднюю крепость не 53%об., а 35-40%об.
Стоит отметить, что температура кипения этанола зависит от атмосферного давления (см. рис. 3). Причём эта зависимость достаточно существенна для процесса ректификации, когда каждая десятая доля градуса имеет значение.
В очень-очень упрощенной постановке, описанные выше «ступеньки» отдельных перегонок, но осуществляемые не по отдельности, а собранные вместе в одном аппарате и составляют процесс ректификации спирта . Такая ректификационная установка имеет еще один огромный "плюс" - параллельно с задачей получения спирта-ректификата она решает еще и задачу очистки его от примесей, имеющих отличную от спирта температуру кипения (см. таблицу в статье Физика - Простая перегонка).
Выходя за рамки нашей цели - получения спирта, с помощью ректификационной колонны можно выделить в чистом виде любое вещество (это будет особенно легко, если вы знаете температуру его кипения). Например, перегоняя настой еловых иголок, можно попробовать выделить составляющую, заведующую запахом хвои, или из настоя лепестков розы выделить вещество, отвечающее за этот цветочный запах. От самогонщика до парфюмера один шаг;o).
На самом деле ректификационные колонны бывают разных типов и имеют порой весьма сложное устройство. Более глубокое описание физико-технологических аспектов ректификации Вы можете посмотреть на сайте одного из старейших производителей
В условиях нормального атмосферного давления температура кипения спирта составляет 78,3 °С (для этанола). При этом следует учитывать, что данная температура всегда остается неизменной, даже в том случае, когда подвод тепла осуществляется непрерывно. Такая особенность процесса объясняется тем, что превращение жидкого вещества в пар происходит также при достижении некоторого фиксированного для данного вещества значения температуры - теплоты испарения.
При возрастании молекулярной массы температура кипения спирта повышается, при этом пропорция имеет обратный вид для спиртов, стоящих близко в ряду, начиная от этилового. Численно ее значение гораздо выше, чем такой же показатель у эфиров или углеводородов, которые имеют одинаковую молекулярную массу. Соответственно, эта закономерность распространяется и на производные от этих веществ. Это свойство объясняется наличием в спиртах молекулярной ассоциации из-за присутствия в составе гидроксильных групп.
Во многом температура кипения спирта определяется его химическим строением. Тут присутствует такая универсальная закономерность: чем больше состав спирта отличается от классического строения, тем температура его кипения ниже.
При сравнении температур кипения различных спиртов с температурами кипения производных от них обнаруживается уникальная закономерность - спирты обладают практически аномальными по величине, очень
Более закономерной является зависимость температуры кипения от величины значения молекулярного веса конкретного спирта. Например, температура кипения составляет 78,15 °C при молекулярной массе 46,069 а. е. м. В то же время, аналогичные показатели у метилового составляют соответственно 64,7 °С и 32,04 а. е. м. Такая же закономерность характерна для всех спиртов.
Гидролиз спирта, как правило, осуществляется при достижении им это довольно продолжительный по времени процесс, длящийся около десяти часов.
Такой параметр как температура горения спирта во многом определяет широту применения этих соединений в промышленности и быту. Однако тут следует учитывать такой аспект как тип горения. классифицируют на четыре группы. Первый тип включает в себя все процессы горения, которые происходят за счет поступающего кислорода, содержащегося в окружающем воздухе. К нему относятся реакции горения нефти, а также спирта. Данный процесс выражается следующей формулой: C2H5OH + 3O2 + 11,3 N2 = 2CO2 + 3H2O + 11,3N2.
Исследуя данную формулу, следует иметь ввиду, что она не отражает в полном смысле всех химических превращений, которые происходят с веществами, принимающими участие в реакции горения. Формула составляется из соображений, что воздух состоит только из кислорода и азота, присутствие в нем инертных газов принимается равным нулю.
Рассматриваемый нами параметр - температура кипения спирта - обуславливает его многообразное использование. Это использование нам наиболее известно как применение спиртов в качестве горючих материалов и составляющего вещества различных типов моторного топлива. Для этих целей, как правило, используются метанол, этанол и бутанол, которые производятся во всем мире в промышленных объемах. Такие объемы производства обусловлены их коммерческой доступностью и высокой конъюнктурой на рынке, более того, эти производства в некоторых случаях используются в качестве критериев показателей технологического уровня государства. Отдельными технологическими направлениями выступают производство биодизеля, растворителей, красок и многих других продуктов, перечислить которые просто невозможно в одной небольшой статье.
