Для получения качественного самогона необходимо хорошо приготовленное сырье для перегонки - брага. А для получения хорошей браги требуется в начале брожения подобрать выгодное соотношение нужных ингредиентов. Другими словами, - выбрать подходящий гидромодуль.
Это вовсе не какой-то сложный агрегат или специализированная емкость для воды.
Гидромодуль для браги - это пропорция, соотношение доли сахара к долям воды в сусле. Если сказано, что выбранный гидромодуль для получения сахарной браги равен 1 к 4, то в браге одна часть сахара, а четыре части воды. То есть на каждый килограмм сахара заливается четыре литра воды.
Ингредиенты для гидромодуля
Выбрать эффективный гидромодуль - полдела. Подбор правильных ингредиентов и их подготовка не менее важны.
Вода
Качество воды, заливаемой в сусло, влияет на добротность итогового продукта. Нежелательно брать водопроводную воду, ведь в ней содержится хлор, который влияет на органолептику алкоголя. Если нет возможности отказаться от воды из-под крана, нужно предварительно дать ей отстояться два-три дня.
Наилучший вариант - набирать ее в роднике или из колодца. В городских условиях подходит покупная негазированная вода в бутылях.
Сахар
Просто засыпать его в сусло - не лучший вариант. Правильнее и эффективнее приготовить из него сироп. При этом удаляются вредные организмы, содержащиеся в чистом сахаре. К тому же брожение на сиропе дает меньше пены.
- Простой сироп. Сахар смешивается с водой в пропорции 1 к 1. Полученный раствор нагревается до 90 °С и выдерживается 30 минут.
- Сироп инвертированный. Его приготовление дольше, но на нем брожение проходит быстрее. Готовится сахарный раствор: на одну часть воды - две части сахара. Вскипятить, снять пену и добавить лимонную кислоту из расчета пять грамм на каждый килограмм сахара. Сироп выдерживается два часа на слабом огне, в готовом образуются фруктоза и глюкоза.
Дрожжи
Прессованные пищевые дрожжи - стандартный ингредиент в гидромодуле. Они не требуют предварительной подготовки и добавляются в сусло сразу. Сухие пищевые - подлежат предварительному разбраживанию. Для этого их разводят в теплой воде и добавляют немного сахара. После появления пены они активированы и могут вноситься в брагу.
Для ускорения брожения применяются , в том числе и самые быстрые сорта турбо.
Какой гидромодуль использовать?
Среди любителей самогоноварения считается, что его наилучшие значения для сахарной браги находятся в диапазоне от 1 к 3 до 1 к 5.
Выбрать оптимальный гидромодуль не так просто. На предпочтение влияют следующие параметры:
- Объем бродильной емкости.
- Разновидность применяемых дрожжей.
- Желаемый срок брожения.
- Необходимое количество этапов последующей перегонки.
Какой гидромодуль использовать, каждый решает сам, обычно после нескольких экспериментов.
Чем меньше выбранное соотношение, тем меньший объем занимают емкости с брагой. Но при малом гидромодуле процесс брожения протекает медленнее и может завершиться, не переработав весь сахар в сусле. Чтобы этого избежать, приходится использовать не обычные пищевые дрожжи, а специальные - спиртовые.
При большом количестве воды приготавливаемое сусло занимает немало места, и может оказаться, что последующая перегонка невозможна за один раз. Но, с другой стороны, брожение протекает в оптимальных условиях и без применения специализированных дрожжевых сортов.
Диапазон величин для сахарной браги
Соотношение 1 к 3
Гидромодуль малый, 1 к 3, обычно применяется для экономии места, занимаемого брагой, или при желании перегнать весь продукт за один раз. По сути, это единственные два преимущества такого соотношения.
А недостатков больше:
- При повышенной концентрации сахара в сусле дрожжевые бактерии могут не успеть переработать весь его объем. При малом количестве воды предельная для бактерий крепость достигается раньше, и они погибают, не закончив работу.
- Если нет желания тратить зря сахар, то придется потратиться на приобретение специальных спиртовых дрожжей, которые способны действовать и при повышенном содержании этилового спирта.
- Брожение при малых значениях гидромодуля протекает медленно. А это способствует образованию вредных соединений, отрицательно влияющих на итоговый вкус алкоголя. Кроме того, возникает необходимость введения подкормки дрожжей.
С применением спиртовых дрожжей можно получить итоговую крепость в 15 %, а сбраживание продлится 15–20 дней.
Соотношение 1 к 4
Гидромодуль средний, 1 к 4, или как его еще называют, - «золотая середина». Данное соотношение многими самогонщиками признается оптимальным для сбраживания.
Преимущества:
- Сахар в сусле перерабатывается полностью даже с обычными хлебопекарными дрожжами.
- Итоговый объем получается не настолько большим, чтобы его нельзя было перегнать за один заход. Ну разве что для малых перегонных емкостей.
- Достигается оптимальное соотношение между длительностью брожения и итоговой крепостью на выходе.
С обычными дрожжами можно получить спиртовую крепость в 12 %, а длительность брожения составит 9–15 дней.
Соотношение 1 к 5
Максимальное на практике значение 1 к 5 применяется для быстрого получения значительного количества браги. Но требует больших емкостей для сбраживания и обширного объема перегонного куба при необходимости разовой перегонки всей браги. Так, при переработке на спирт 5 кг сахара даже 25-литровый перегонный куб не сможет сразу принять всю партию браги.
Но это компенсируется полной переработкой исходного сусла за короткий срок. А значит, нет необходимости в подкормке дрожжей, к тому же за время брожения образуется малое количество вредных примесей.
Итоговая крепость при таком соотношении - 10–11 %, а брожение длится 5–8 дней.
Таким образом, выбор гидрозатвора, приемлемого для переработки браги, зависит от ее объема. Для винодела же есть возможность выбрать подходящий вариант путем экспериментов.
Для приготовления многих из тех напитков, о которых мы расскажем далее, можно использовать эссенции фабричного приготовления, но, не говоря уже о том, что они почти уже исчезли из продажи, даже в продукции лучших зарубежных фирм сейчас слишком много химии. Поэтому мы рекомендуем пользоваться ароматами собственного приготовления.
Растительные ароматы придают напиткам приятные возбуждающие свойства, повышающие аппетит. Из роз, яблок, груш и т. п. получают эфирные ароматы, из хвойных - бальзамные, успокаивающие, из перца и некоторых других специй - пряные.
Но ароматы, это не только приятный вкус и запах, многие из них обладают еще и целебными свойствами, в частности, анти-окисляющими и бактерицидными, стимулируют слюноотделение, возбуждают функции печени и т. п. Например, семена хмеля способствуют улучшению аппетита, анис, ромашка, мелисса, можжевельник, мята и другие помогают перевариванию пищи.
Концентрируются растительные ароматы или в отдельных частях растений: в листьях, почках, цветах, плодах, семенах, в коре, корневищах, или же во всем растении. Ниже мы перечислим растения, ароматы из которых используются для приготовления самых разных напитков - от прохладительных, до вермутов и ликеров.
Можжевельник, мята перечная, анис обыкновенный, бузина черная, чебрец, ангелика, чертополох, тысячелистник, полынь, тмин, цикорий, кориандр, майоран, ромашка, пажитник (донник), базилика, сосна, липа, шиповник, тамарикс, пихтовые почки и шишки, боярышник. Кроме того можно использовать почти все ягоды и фрукты.
Чтобы создать запас растений для получения ароматов, надо эти растения предварительно высушить и хранить в герметически закрытых сосудах. Для сушки лучше всего использовать ящик, изображенный на рисунке 2. Такой ящик достаточно просто изготовить самому из жести или куска кровельного железа, покрасить черной краской и сверху покрыть полиэтиленовой пленкой или стеклом темного цвета.
В отверстие ящика О вставляется деревянная решетка Р, на которой размещаются растения. Вентиляция внутри ящика происходит через расположенные в его нижней части трубки ТО и в верхней части - трубки ТВ. Если ящик поставить на солнце, воздух в нем нагреется и начнет испарять воду из растений. Нагретые водяные пары поднимутся вверх и выйдут через верхние трубки. А место вышедшего теплого воздуха займет свежий холодный, проникающий через нижние трубки. На даче вместо такого ящика можно использовать и чердак сарая, особенно если покрасить крышу в черный цвет и обеспечить сходную систему вентиляции. Фрукты и овощи перед сушкой желательно раздробить и ошпарить кипятком.
Но если вы предпочтете покупать сушеные растения уже готовыми в аптеках, то хотя бы проследите, чтобы они были последнего урожая, иначе в них не окажется необходимого количества ароматических веществ.
Перед тем, как что бы то ни было делать с сухими растениями, их нужно искрошить. Небольшие количества, в принципе, должны легко растираться в ладонях. Можно пользоваться и любыми домашними ручными или электрическими приборами для размола. Размельчаются растения до величины манных крупинок.
РАЗМАЧИВАНИЕ . Ароматические вещества извлекаются при помощи растворителей: воды или спирта. Размачивая растения в спирте, нужно учитывать, что при 75-96% крепости легко растворяются эфирные масла, а при крепости ниже 45% растворяются больше танины, кислоты, углеводы и горькие вещества. Чтобы наряду с ароматами извлекались и другие вещества, влияющие на вкус и запах растворов, лучше всего использовать растворитель 45-55% крепости, то есть вполне годятся для этого крепкие сорта водок.
Размачиваемые растения должны быть полностью покрыты растворителем. В зависимости от объема, занимаемого растениями, соотношение частей веса растений и растворителя может колебаться от 1:5 до 1:10. Соотношение это больше, если использовать листья и цветы, и меньше, если использовать, например семена.
Свежие растения размачивают 3-5 дней, сухие - от 8 до 15 дней. Если же вы хотите получить спиртовой раствор размачиваемой апельсинной или лимонной цедры, процесс должен продолжаться 3-4 месяца.
В качестве растворителя иногда можно использовать и вино. Например, отличный аромат можно получить, если 70 частей нарезанных ломтиками яблок, 29 частей айвы и 1 часть апельсинной цедры залить крепким белым вином и размачивать 2 месяца. Самый распространенный способ размачивания - холодный. Для него нужно использовать сосуд из луженой меди, алюминия, стекла, то есть из любого материала, не портящегося под воздействием спирта и органических кислот. Такой сосуд, в принципе, не очень трудно и самому изготовить из обычной кастрюли или бидона. Его устройство изображено на рисунке 3. В нижнюю часть вмонтируйте краник для извлечения раствора. Из металлической или пластмассовой сетки вырежьте по размеру сосуда нижнее сито Г и закрепите его на некотором расстоянии от дна на уголках или просто поставьте на деревянные бруски. На это сито положите растения Б и прикройте их еще одним ситом В в 5-7 см от верха сосуда. Жидкость, используемую для размачивания, наливайте до поверхности верхнего сита. Крышку А желательно оборудовать гидравлической системой, чтобы из сосуда не улетучивались спиртовые пары. Для этого крышку подберите чуть большего диаметра, чем сосуд, и с загнутыми вниз краями, а к сосуду припаяйте желобок и заполните его водой, как показано на рисунке.
Но если вы хотите ускорить процесс, то воспользуйтесь другим способом - горячим размачиванием. Сосуд для него имеет такое же устройство, только крышка должна быть снабжена плотным запором наподобие как в скороварках, или другим образом хорошо крепиться к сосуду. Еще желательно снабдить крышку клапаном, чтобы обезопасить себя от неприятностей в случае забывчивости или неосторожности. Такой сосуд поместите в водяную рубашку, то есть, попросту, в любую емкость с водой, подложив под сосуд деревянные или металлические бруски, и нагревайте при такой температуре, чтобы жидкость не выпаривалась из сосуда.
Полученный в результате размачивания раствор можно использовать как таковой для приготовления напитков или дистилляции, о чем мы расскажем ниже. Также растворы эти можно использовать для размачивания других свежих растений, чтобы еще больше обогатить их ароматами.
Другой способ получения ароматов - НАСТОЙ . Он самый простой. 5-10 г растений залейте 1 л крутого кипятка, плотно закройте сосуд и дайте настояться минут 10. Потом жидкость процедите.
Иногда срок настаивания раствора следует увеличить в зависимости от вида и консистенции используемых растений, а также вт вашего вкуса. Например, широко известный аромат растительной смеси готовится так: на 1 часть зелени полыни положите 2,5 части цветов полыни и 2 части цветов базилики, ошпарьте и дайте настояться в течение трех дней.
Еще один наиболее распространенный способ - ОТВАР . При нем происходит наибольшее растворение полезных веществ растений. Так готовится, например, следующий аромат: на 100 мл воды положите 100 г сахара, добавьте несколько семян гвоздики, немного корицы и варите 15-20 минут. В результате получите отличный ароматный сироп.
Наиболее сложный, но результативный способ получения ароматов с их испарением и разделением - ДИСТИЛЛЯЦИЯ .
Дистилляция осуществляется в таких же условиях, при которых получают спирт из вина, плодовых и ягодных выжимков и т. п.
Ниже мы опишем два наиболее распространенных в домашних условиях способа дистилляции путем перегонки.
НЕПОСРЕДСТВЕННАЯ ПЕРЕГОНКА . При этом способе растения или просто варятся в воде, или используются растворы, полученные в результате размачивания, настоя или отвара. Дистиллированные цветы называют цветочной водой, розовые листья - розовой водой и т. п.
Изображенную на рисунке 4 установку для дистилляции можно без большого труда собрать в домашних условиях, приобретя необходимые части в магазине лабораторной посуды. Перегонный аппарат состоит из стеклянной колбы 1 емкостью около 1 л, оснащенной термометром 3, охладителя 2, по которому циркулирует холодная вода, соединяющей трубки 4, сосуда-сборника 5 и емкости для льда 6. Колбу с охладителем можно соединить или изогнутой стеклянной трубкой, один конец которой вставляется в пробку, закупоривающую колбу, а второй - в пробку, закрывающую охладитель, или же нужна специальная колба с боковой трубкой, как показано на рисунке.
Только учтите, что не стоит использовать резиновые пробки, так как дистиллируемая жидкость может приобрести неприятный запах. Лучше всего пользоваться втулками из натуральной пробки, но следите, чтобы в них не было трещин, а то пары будут улетучиваться в атмосферу.
Стеклянную колбу поставьте в обычном лабораторном треножнике на асбестовое сито, а охладитель закрепите на штативе или любой другой подставке. Охладитель резиновой трубкой соедините с водопроводным краном, а отводную трубку опустите в раковину. Учтите, что холодная вода в охладитель должна поступать в направлении, указанном на рисунке 4, то есть вливаться с того конца, через который выходит сгущенный пар, а выливаться в том конце, где пар поступает.
Устройство для перегонки с водяным паром показано на рисунке 5. Оно состоит из парового сосуда ПС, металлического змеевика 3, колбы с растениями Р, охладителя О, сборника дистиллята СА, насыщенного ароматами, и источников нагревания ИН.
Последовательность работы с описываемым аппаратом такова: стеклянную колбу наполните дистиллируемым составом на 2/3 объема, соедините с охладителем, пустите воду в охладитель и нагревайте колбу на электрической или газовой плитке. Чтобы состав кипел равномерно, положите еще до нагревания в колбу несколько небольших кусочков пористого фарфора. Образующийся после закипания состава пар из колбы поступает в охладитель, там сгущается и собирается в сосуде-сборнике. Но если вода не достаточно холодная, то пар может не сконденсироваться в охладителе и улетучится в атмосферу. Лед вокруг сосуда-сборника особенно необходим, если вы имеете дело с легко испаряющимися ароматами.
ПЕРЕГОНКА С ВОДЯНЫМ ПАРОМ . Суть этого способа в том, что пары ароматов вовлекаются в охладитель водяным паром. Так обычно выделяют эфирные масла из мяты, ели, тмина и подобных растений.
Паровой сосуд делают обычно из оцинкованной жести, объем его, как правило, 5-10 л. Желательно оснастить его трубкой-уровнемером и обязательно - стеклянной трубкой-клапаном. Длина этой трубки должна быть не менее метра, а ее диаметр 0,5-1 см. Трубка-клапан крепится в сосуде при помощи втулки, желательно из натуральной пробки, плотно пригнанной к краям горлышка сосуда и не имеющей трещин. Водяной пар может на пути своего движения встретить противодействие, тогда повышение давления в сосуде вытолкнет воду по трубке-клапану наружу. Иначе может произойти поломка всего приспособления и даже взрыв. По уровню воды в стеклянной трубке можно определить давление пара в сосуде во время работы.
В медном змеевике происходит дополнительный перекал пара, что повышает дистилляционную способность перегонки.
Из парового сосуда перекаленный в змеевике пар поступает в колбу с растениями через трубку, почти касающуюся дна колбы. Уже обогащенный ароматами пар выходит из колбы через другую трубку в верхней части колбы и поступает оттуда в охладитель, там конденсируется и вытекает в сборник. Происходит, по сути, процесс постоянного ошпаривания растений перегретым паром.
Собирать полученный после перегонки с водяным паром состав лучше всего в сосудах, устройство которых показано на рисунке 6. Левый сосуд используют, если масла легче воды, а правый-если тяжелее. Отделенные от воды в этих сосудах масла обычно растворяют в спирте 50-70% или просто в водках крепких сортов, но без собственных добавок, и используют как эссенции для приготовления большой гаммы напитков.
Ароматный спирт представляет собой продукт, получаемый перегонкой настоев водно-спиртовой жидкости с эфиромасличным или плодово-ягодным сырьем. По внешнему виду это бесцветная жидкость крепостью 75-80 % об. с тонким приятным ароматом. Ароматный спирт отличается от настоя отсутствием окраски и более нежным ароматом.
Ароматные спирты получают путем перегонки ароматических веществ, содержащихся в одном или нескольких видах растительного сырья, с водно-спиртовой жидкостью, а также нуте·,; перегонки спиртованных настоев, морсов или соков.
По своему составу ароматные спирты являются растворами ароматических веществ эфирных масел в водно-спиртовой смеси.
На рис. 34 приведена аппаратурно-технологическая схема приготовления ароматных спиртов.
Ароматный спирт из растительного сырья получают следующим способом. Отсортированное растительное сырье после измельчения загружают в куб перегонного аппарата, заливают водно-спиртовой смесью крепостью 60 % об. для свежего сырья и 50 % об. для сушеного и подвергают перегонке.
Ароматный "спирт из настоя получают следующим способом. Отсортированное сырье после измельчения заливают водно-спиртовой жидкостью определенной крепости и настаивают 3-10 сут при периодическом перемешивании. После этого сливают настой первого слива, который используют в купаже. Сырье загружают в куб, заливают водно-спиртовой жидкостью крепостью 45 % об.
и подвергают перегонке. Получаемые таким способом ароматные спирты используют для приготовления ликеров Бенедиктин, Кофейный, Шоколадный, горькой настойки Беловежская и др.
Ароматные спирты из плодово-ягодного сырья приготовляют из спиртованных соков или морсов первого слива. Для этого спиртованный сок или морс заливают в куб, доводят его крепость спиртом до 45 % об. и подвергают перегонке.
Теоретические основы перегонки. Эфирные масла, содержащиеся в растительном сырье, представляют собой сложные смеси различных органических соединений! Они легколетучи, но плохо растворяются в воде и слабых водно-спиртовых растворах. При нагревании смеси эфирных масел с водно-спиртовым раствором в результате высокой летучести и плохой растворимости эфирные масла легко испаряются и концентрируются в парах.
Упругость паров при нагревании жидкости повышается, и, когда давление пара становится равным давлению окружающей среды, жидкость начинает кипеть. Если жидкость состоит из одного вещества, например воды, то при дальнейшем нагревании температура кипения жидкости остается постоянной до полного испарения всей жидкости. Если жидкость состоит из нескольких компонентов, например смесь различных эфирных масел j? водно-спиртовом растворе, кипящих при разных температурах, то в зависимости от их взаимной растворимости при изменении состава перегоняемой жидкости, а он все время меняется в процессе перегонки, даже при постоянном давлении температура кипения может меняться. Изменяется и состав образующихся паров. Компоненты смеси, кипящие при более низкой температуре, являются более летучими и выделяют пары с большей упругостью. Поэтому при перегонке смеси жидкостей с разной температурой кипения состав образующего пара отличается от состава перегоняемой жидкости большим содержанием низкокипящего компонента.
Процесс перегонки характеризуется коэффициентами испарения компонентов перегоняемой смеси. Коэффициентом испарения /С называют отношение концентрации данного вещества в паровой фазе у к концентрации его в жидкой фазе χ при условии, что рассматриваемая система находится в равновесном состоянии, т. е. К=y/x
Коэффициенты испарения отдельных веществ отличаются одни от другого и изменяются в зависимости от содержания спирта в растворе: чем меньше спирта, тем больше К. Низкокипящий компонент в смеси имеет К>1, т. е. при испарении он концентрируется в парах; у высококипящего компонента K
Коэффициент испарения спирта всегда больше 1 и увеличивается с уменьшением крепости смеси (табл. 6).
Поскольку содержание эфирных масел в перегоняемой жид·» кости невелико, то в процессе отгонки ароматного спирта их можно рассматривать, как примесь. Если условно принять водно-спиртовую смесь за один компонент, то степень укрепления примеси при перегонке характеризуется коэффициентом испарения этой примеси Кпр,- При данной концентрации спирта Kпр = ~Упр>/Хпр· Коэффициент ректификации К р выражается отношением коэффициента испарения примеси K пр к коэффициенту испарения спирта К с: К-р = Кпр>/Кс· Этот коэффициент показывает, насколько быстрее или медленнее спирта концентрируется данная примесь (эфирное масло) в парах. Если K р >1, то испарение примеси идет интенсивнее испарения спирта, т. е. концентрация ее в дистилляте по отношению к спирту будет выше, чем в кубе, и такая примесь является головной. В случае, когда K Р <1, примесь концентрируется в кубе и является концевой.
Таким образом, выпариванием смеси жидкостей, кипящих при разной температуре, и последующей конденсацией полученных паров становится возможным отобрать отдельные фракции, более богатые летучим компонентом. Этот метод, называемый простой перегонкой, положен в основу получения ароматных спиртов.
Рецептурой ликеро-наливочных изделий предусмотрен порядок отбора ароматного спирта в зависимости от характера различных эфирных масел.
Перегонная установка и порядок сгонки. Установка (рис. 35) состоит из медного перегонного куба - аламбика, укрепляющей (ректификационной) колонны; дефлегматора для частичной конденсации поступающих из колонны водно-спиртовых паров и частичного возврата их в виде флегмы через колонну обратно в
куб, холодильника для охлаждения и конденсации водно-спиртовых паров и охлаждения образующейся при этом жидкости, контрольного фонаря для наблюдения за скоростью сгонки, крепостью и прозрачностью ароматного спирта, а также для отбора проб и из двух сборников-мерников со смотровыми стеклами и делениями на шкалах.- Один мерник предназначен для приема ароматного спирта, другой для сбора начальных и концевых
Фракций, которые при получении большинства ароматных спиртов являются отходами производства и используются для приготовления денатурата.
Ректификационная колонна, предназначенная для концентрирования (укрепления) паров спирта и эфирных масел, имеет форму цилиндрического сосуда с тремя сетчатыми тарелками и сливными стаканами (отрезки трубы). Дефлегматор и холодильник выполнены в виде вертикальной трубчатки, по межтрубному пространству которой движутся пары, по трубкам - охлаждающая вода.
Ароматный спирт получают следующим образом. Перегонный куб на 75 % его вместимости загружают сырьем, плотно закрывают крышкой и с помощью труб и муфт соединяют его с укрепляющей колонной. Свежее сырье заливают водно-спиртовой жидкостью крепостью 60 % об., а сушеное - жидкостью крепо-
стью 50 % об. Спиртованные соки или морсы доукрепляют в кубе до 45 % об. При получении ароматного спирта из сырья куб целесообразно загружать накануне сгонки, чтобы выдержать сырье в водно-спиртовом растворе в течение 10-12 ч. Затем в рубашку куба подают пар, медленно нагревая его содержимое. При температуре 75 °С пускают воду в дефлегматор, а при· появлении первых капель отгона в фонаре пускают воду и в холодильник, продолжая нагревание содержимого куба до кипения.
Выделяющиеся из куба пары поступают в нижнюю часть колонны, проходят через отверстия сетчатых тарелок в верхнюю часть и попадают в дефлегматор. В дефлегматоре пары преимущественно воды и других высококипящих компонентов конденсируются и возвращаются в виде флегмы на верхнюю тарелку ректификационной колонны. Так как стаканы несколько выступают над поверхностью тарелок, то на них создается слой флегмы, удерживаемый давлением паров снизу. Избыток флегмы с верхней тарелки по стакану перетекает на среднюю тарелку, а с нее аналогичным путем на нижнюю. В результате трехкратного контактирования паров с флегмой они обогащаются низкокипящими продуктами, а флегма истощается и возвращается в куб. Завершается укрепление паров в дефлегматоре, откуда они поступают в холодильник для конденсации и охлаждения до температуры
Полученный дистиллят через контрольный фонарь стекает n мерники. В фонаре установлены спиртомер и термометр для измерения крепости отгона и его температуры. Кроме того, фонарь служит для контроля скорости сгонки (по величине вытекающей струи). Воздушник служит для удаления в атмосферу несконденсировавшихся газов и воздуха, которые, постепенно накапливаясь в холодильнике, нарушают нормальную его работу.
Сгонку ведут с определенной скоростью, регулируя ее подачей пара в куб и воды в дефлегматор. Обычно она не превышает 6-7 дал/ч. Ароматный спирт сгоняют при температуре 80-90 °С (давление пара в рубашке куба не больше 0,025 МПа), а в конце сгонки температуру поднимают до 100 °С (давление в рубашке не выше 0,05 МПа). В центре крышки куба установлен шлем, где пар отделяется от частиц жидкости. На крышке имеются манометр, термометр и предохранительный клапан.
Для того чтобы твердые частицы не пригорали, на небольшой высоте от дна куба помещают проволочную корзину.
При увеличении количества воды, подаваемой "в дефлегматор·, увеличивается флегмовое число и соответственно уменьшается количество отбираемого дистиллята, при этом скорость сгонки уменьшается. Одновременно повышается крепость дистиллята, так как в дефлегматоре конденсируется больше высококипящих продуктов.
В ходе сгонки отбирают головную, среднюю и концевую Фракции. Температуру отходящей из дефлегматора воды поддерживают при отборе головной фракции ароматного спирта 50- 70 °С, концевых 70-80 °С. Средняя крепость большинства ароматных спиртов 75-80 % об. Отдельные виды ароматного спирта, например ароматные спирты из какао и кофе, основу которых составляют ароматические вещества, содержащиеся в концевых погонах, получают более низкой крепости.
Отбор фракции (в % от объема заливаемого в куб водно-спиртового раствора) производят в зависимости от вида ароматного спирта: головных - 0,1-2, средних - 50-70, концевых -· 30-50.
Переход к отбору каждой фракции производят по органолептической оценке пробы из контрольного фонаря.
Крепость ароматного спирта контролируется показаниями спиртомера в контрольном фонаре: понижение крепости от начала процесса к концу должно проходить постепенно. Сгонку прекращают после полного извлечения спирта из кубовой жидкости.
По окончании сгонки прекращают подачу пара в куб, открывают воздушный краник на крышке куба для выпуска пара. При температуре отходящей воды 20-25 °С прекращают подачу холодной воды на дефлегматор, спускают кубовый остаток и охлаждают куб до 50-60 °С. После этого аппарат разгружают, тщательно промывают водой, пропаривают и подготовляют для следующей сгонки. Сборники ароматного спирта промывают водой до исчезновения постороннего запаха в промывной воде. Длительность сгонки 5-7 ч.
Скорость сгонки и температурный режим, при которых идет процесс, в значительной степени обусловливают качество ароматного спирта, поэтому соблюдение установленных параметров перегонки обязательно. Выход ароматного спирта и содержание в нем эфирных масел зависят от свойств ароматических веществ, содержащихся в перерабатываемом сырье, и способа ведения процесса.
Повышение полезного использования ароматических веществ сырья возможно путем перегонки под вакуумом. Вакуум- дистилляционные аппараты по устройству мало отличаются от обычных перегонных аппаратов. Они могут быть снабжены колонной и дефлегматором, но часто работают и без них. Принципиальное отличие состоит в том, что весь аппарат выполняется герметичным. После холодильника воздушную трубу не устанавливают. Фонарь и сборники также герметизируют. Для создания разрежения в аппарате устанавливают сухой воздушный вакуум-насос, который откачивает воздух из сборника ароматного спирта. Для улавливания водно-спиртовых паров откачиваемый воздух пропускают перед вакуум-насосом через контрольный холодильник, в котором конденсируются пары. При разрежении перегонку ароматного спирта проводят при температуре 48-55 °С. В этом случае выход головной фракции увеличивается на 10-30 % и значительно улучшаются ее органолептические показатели.
Особенности получения ароматного спирта из различных видов сырья. Ароматические вещества различных видов сырья индивидуальны по своим свойствам и обладают разной летучестью. При получении ароматных спиртов из растительного сырья в одних случаях наиболее ценные ароматические вещества содержатся в головных погонах и быстро отгоняются, в других, эфирные масла начинают перегоняться в середине и к концу перегонки.
Установлено (Е. Т. Подлубной), что при получении ароматного спирта из корок цитрусовых плодов основная часть эфирного масла переходит в дистиллят с головными фракциями и быстро отгоняется, поэтому дистиллят цитрусовых следует переводить в концевую фракцию значительно раньше, чем других ароматных спиртов, а головную фракцию при этом присоединяют к ароматному спирту. При получении ароматного спирта какао, как отмечалось выше, наиболее приятный и характерный аромат появляется в конце сгонки, и, следовательно, в этом случае надо отбирать хвостовую фракцию.
Ароматные спирты для настоек Охотничья, Кориандровая и Тминная сохраняют аромат в течение всего процесса перегонки, причем запах отдельных составных частей сырья появляется постепенно, не выделяясь в процессе перегонки. Таким образом, для получения выраженного аромата этих веществ в ароматный спирт необходимо переводить головные и средние фракции этих спиртов, удаляя концевые.
Почти у всех ароматных спиртов концевые фракции обладают неприятным ароматом и жжением во вкусе. Поэтому с особым вниманием следует следить за своевременным переводом перегонки на отбор концевой фракции.
Некоторые органические вещества, входящие в состав эфирных масел, нестойки и при высокой температуре разлагаются, поэтому их перегонку следует проводить при возможно низкой температуре. Лучше всего понижение температуры кипения достигается при перегонке ароматических веществ под разрежением.
– о получении сырца из зерновых браг на барботерной установке.
Все эти «первачи», вне зависимости от исходного сырья, требуют повторной перегонки в окончательный, питьевой продукт. Для этого я использую технологию НДРФ – «недоректификацию».
Минимальный ликбез: классическая «самогонная» технология – дистилляция, классическая «водочная» — ректификация. Первая позволяет получить продукт очень ароматный, но довольно посредственной очистки. Для неё используется то же простое оборудование, которое я использую для первичной перегонки. Перегнал первый раз, залил в тот же аппарат обратно, перегнал второй раз, но уже отделяя первую фракцию (головы) и последнюю (хвосты) – получил нормальную самогонку. Если не жадничать и соблюдать технологию, это уже вполне можно пить. Если нужно уменьшить содержание примесей – очистил углем или перегнал еще раз. Технология классическая, простая, проверенная, вполне рабочая. Особенность дистилляции в том, что на выходе аппарата продукт крепостью 70-80 градусов, он купажируется до нужной градусности. То есть, у вас, грубо говоря, 70% спирта – остальное вода и примеси (масла, эфиры, прочее). Это много ароматики, но не очень чисто.
При ректификации мы стараемся получить максимально крепкий спирт. На домашних установках высокого класса (насадочных колоннах) можно добиться 96 градусов.
Вот, например, Саныч, который как раз сторонник ректификации, вчера прислал фото:
На выходе у него 96 процентов спирта, а вода и примеси составляют 4%. То есть это ОЧЕНЬ чисто, но вкус и запах только спирта. Разводим, получаем водку. Если исходный материал качественный, то очень хорошую водку. Но водку.
Я не вижу для себя смысла соревноваться в ректификации с заводами и берегу печень от сивушных масел. Поэтому у меня промежуточная технология – недоректификация. Ее особенность – выход имеет градусность около 92. Восемь процентов на воду и примеси. Это наилучший баланс между ароматикой и чистотой, позволяющий сохранить именно столько ароматных масел и полиэфиров, чтобы в продукте был вкус и запах исходного сырья, но при этом от него не болела голова на утро. На классических аппаратах этого пытаются добиться многократной (2-3 раза) передистилляцией – разбавляют конечный продукт и заливают обратно… Однако, многократное кипячение при этом несколько портит вкусоароматику, придает фруктовым дистиллятам «вареный» привкус.
Поэтому я использую довольно хитрое и дорогое оборудование, специально заточенное именно под недоректификацию, получение чистого и ароматного продукта в один проход.
Внизу – тот же куб из нержавейки на 25 литров, который используется для первого погона. Это просто емкость, которую удобно греть индукционной плитой. Но, если для получения сырца он, честно говоря, уже маловат, я его перерос, то для второго прогона вполне годится, а то и велик. Иногда я даже использую вместо него десятилитровый:
Всю лишнюю воду отжали при первом перегоне, объем исходного сырья меньше, большой куб тут не нужен. В него заливается продукт крепостью примерно 40 градусов и нагревается. В обычном дистилляторе мы бы дождались кипения фракции спирта, сконденсировали ее в охладителе и всё. Но здесь всё сложнее…
Сердцем аппарата является тарельчато-колпачковая колонна (фото производителя):
Принцип ее работы – многократное переиспарение флегмы на медных тарелках с разделением ее на фракции. Похожим образом работают ректификационные колонны, но эта настроена именно на «недоректификат».
Пары горячей спиртосодержащей жидкости (флегмы) поднимаются сквозь колонну до следующего звена – того же дистиллятора с укреплением, который используется и в первичной перегонке. Однако здесь он, благодаря своей двойной функциональности, используется как дефлегматор.
В начале работы аппарата нисходящая ветвь (охладитель-конденсатор) отключена, вода туда не подается.
Регулировочный кран (прецизионный игольчатый, очень, зараза, дорогой) восходящей ветви полностью открыт, поэтому все охлаждение идет на этот участок. Мощность нагрева при этом рассчитывается так, чтобы она была меньше мощности отбора – вода уносит больше тепла, чем выдает плитка, весь поднимающийся пар конденсируется в первой части охладителя и стекает обратно. Колонна, как говорится, «работает на себя», отбор не производится – из аппарата ничего не капает. В этом режиме идет прогрев системы, пока колонна не выйдет на режим. Когда это произошло, на всех тарелках начинается активный барботаж:
Стекающая вниз из охладителя флегма обменивается теплом с поднимающимся из куба паром, закипает, поднимается снова… В общем, это просто красиво 🙂
Когда аппарат в режиме, начинается колдунство – зажим со второй ветви снимается, в охладитель идет вода, а на первой ветви почуть закручивается кран. Это тонкая и заморочная процедура, причем, в силу инерционности системы она идет в режиме «покрутил-подождал-покрутил» — до тех пор, пока баланс тепла не сдвинется в сторону второй ветви. При этом пары спирта преодолеют верхнюю точку колонны и пойдут в охладитель, где и сконденсируются первыми каплями.
Первыми идут «головы» — смесь ацетонов и полиэфиров. Они отбираются отдельно, тщательно и очень, очень медленно. Это самый ответственный и сложный процесс, требующий неусыпного внимания. Скорость отбора должна оставаться постоянной и не превышать для моего аппарата 150-200 мл в час. То есть, это буквально одна-две капли в секунду. Недостаток моей системы – невозможность автоматической регулировки этого процесса, он контролируется только визуально. Я знаю, как это улучшить, но пока просто перехожу на это время с ноутбуком в мастерскую и работаю там, краем глаза поглядывая за аппаратом.
Отбор голов у меня идет по объему – для ректификатов это 10% от теоретического спирта, для НДРФ – чуть меньше, процентов семь. То есть, если в кубе 10 литров 40-градусного первака, то надо отобрать около 300 мл голов, что займет примерно два часа, в течении которых надо будет регулярно крутить туда-сюда по пол-оборота прецизионный крантик, чтобы скорость отбора была постоянной. От аппарата в это время не отойти. Вскоре этот досадный недостаток системы я исправлю, немного изменив ее компоненты, но пока так.
Когда отбор голов закончен, вместо мерного цилиндра ставится основная емкость и начинается отбор «тела» — основной части погона, которую мы потом и будем пить. Она отбирается со скоростью до двух литров в час и точность тут уже не так важна. Поэтому регулировочный крантик слегка прикручивается, температура в первой ветви поднимается, больше паров переходит в охладитель, отбор идет не каплями, а тонкой струйкой. Тут важно соблюсти баланс – если слишком увеличить отбор, то возврат флегмы в колонну будет мал, барботаж закончится, колонна выйдет из режима, в отбор пойдут ненужные тяжелые фракции… Но зато, один раз настроив, дальше можно оставлять аппарат на пару-тройку часов без присмотра, небольшие колебания режима ни на что уже не влияют.
Он показывает непосредственно градусность отбираемого продукта.
Когда в кубе температура поднимается выше 92 градусов, а спиртуозность на выходе падает ниже 90 – отбор закончен. То, что идет дальше – оборотный спирт и хвосты. Оборотный спирт еще очень крепкий продукт, но его ароматика подпорчена изоамилолом, который как раз после 92-х градусов начинает прорываться в колонну. Выливать спирт нерационально, поэтому я его собираю и, когда набирается много, разбавляю и запускаю в перегонку снова. Поскольку обычно оборот собирается с многих перегонок разных продуктов, то получаются чистые, но «миксовые» спирты, вкус которых не интересен для самостоятельного продукта. Их я отправляю на всякие настойки и наливки. Хвосты я просто не отбираю, оставляю в кубе и выливаю в канализацию.
Полученный процессом НДРФ продукт имеет крепость 92 градуса.
Он купажируется до нужной крепости (критически важно качество воды!), «отдыхает» — то есть, выдерживается от двух недель до месяца в стекле, чтобы закончились все тонкие посткупажные процессы, а потом либо пьется как есть, либо заливается в бочки на выстойку.
Вот это, собственно, и все об основных комплектах моего оборудования. Кроме них, есть еще всякие дополнительные штуки, о которых я как-нибудь расскажу, но это та основа, с которой уже можно хорошо работать, получая на выходе не самогон, а благородные дистилляты, не требующие дополнительной очистки.
Система не идеальна, есть куда расти, и я постоянно что-то доделываю, докупаю, докручиваю и допаиваю. В этом для меня состоит немалая часть удовольствия от процесса, потому что пью-то я на самом деле весьма умеренно 🙂
При получении яблочного спирта применяются два способа дистилляции - периодический и непрерывный. Во Франции для производства яблочного спирта высокого качества дистилляцию проводят дважды: первоначально получают спирт-сырец 25-27% об.; перегонку прекращают при показаниях спиртомеров 15% об. Дальнейшая отгонка считается невыгодной, так как она не оправдывает расходов на извлечение остающегося в сидре спирта. При второй перегонке получают яблочный спирт крепостью 62-72% об.
Спирт-сырец перед повторной дистилляцией в течение длительного времени выдерживается в новых дубовых или каштановых бочках и только после тщательной органолептической проверки дегустационная комиссия определяет направление его использования. Это связано с тем, что в молодых яблочных спиртах-сырцах создаются благоприятные условия для образования непредельного альдегида акролеина, неприятный запах которого не удаляется повторной перегонкой, что приводит к необходимости использовать такие спирты- сырцы только для ректификации.
Сложившийся в течение длительной практики метод контроля спиртов-сырцов дает хорошие результаты, но он длителен, отличается повышенными потерями и требует большого количества тары и производственных помещений.
Водку из сидра (кальвадос) по французской технологии в настоящее время могут вырабатывать и на непрерывнодействующих аппаратах или на аппаратах однократной сгонки, позволяющих производить фракционирование погона. При этом в любом случае спирт, используемый для выработки кальвадоса, должен содержать не менее 4 г/л примесей, в том числе эфиров- не менее 1 г/л.
При перегонке яблочных виноматериалов происходят сложные физико-химические процессы, в которых участвуют все компоненты, входящие в их состав. Помимо концентрации спирта, перегонка позволяет добиться перехода в дистиллят компонентов, положительно влияющих на формирование кальвадоса.
На Бельцком производственном объединении для производства крепких яблочных напитков применяют аппараты непрерывного действия. Однако спирты, получаемые в этих аппаратах, не равноценны по своему качеству и химическому составу.
Н. С. Тохмахчи, изучая влияние типа перегонного аппарата на химический состав получаемых спиртов, установил, что в аппарате непрерывного действия К-5, ввиду его конструктивных особенностей, нельзя получить яблочный спирт традиционного состава.
В условиях концентрированного производства крепких яблочных напитков необходимо применять непрерывнодействующие аппараты. Поэтому представляется целесообразным определение технологических приемов, которые позволили бы восполнить состав ценных компонентов напитка. Это возможно путем использования качественных яблок, а также изыскания приемов для снижения потерь ароматических веществ на различных этапах технологии.
Накопление летучих ароматических веществ в яблочных спиртах, приготовленных из одного и того же исходного материала на аппаратах шарантском и непрерывного действия, протекает неодинаково.
Яблочный спирт, перекуренный на болгарских аппаратах, содержит альдегидов и эфиров меньше, чем спирты, полученные перегонкой шарантским методом.
При перегонке яблочных виноматериалов необходимо учитывать некоторые их специфические свойства - низкую спиртуозность яблочного киноматериала и особенность перехода в дистиллят летучих веществ, которые легко разрушаются в процессе длительного кипячения при высокой температуре.
В связи с этим в 1970 году начались поиски способов получения спирта при перегонке в потоке и, следовательно, разработка с этой целью новой конструкции аппаратов непрерывного действия, которые успешно применялись бы и для перекурки яблочных виноматериалов, предназначенных для приготовления кальвадоса. В этой связи большой теоретический и практический интерес представляет новый аппарат непрерывного действия К-5М (рис. 14), созданный в МНИИПП совместно со специалистами. Бельцкого объединения.
Авторы аппарата поставили задачу разработать технологическую схему и конструкцию дистилляционной установки, в которой высокая производительность и экономичность аппарата непрерывного действия сочетаются с качеством продукции, характерным для классического способа перегонки. Эта задача успешно решена. В отличие от своих предшественников, изучавших процесс, характерный для дистилляции в кубовом аппарате, авторы исследовали явления, протекающие в вине в широком диапазоне температур, в том числе и в условиях перегрева. Это обусловило новый подход к возможности интенсификации новообразований при перегонке виноградного и яблочного виноматериала.
В лабораторных и производственных условиях было изучено влияние теплового воздействия на интенсивность новообразования летучих компонентов в виноматериалах при различной температуре и продолжительности обработки. В результате установлены параметры проведения процесса дистилляции в потоке, выяснено, что время теплового воздействия на виноматериал должно быть не более 3 часов, а температура нагрева - 102- 110°С.При этом выявилась возможность получения спирта, равного по качеству и составу спирту шарантского способа перегонки, в значительно более короткие сроки, чем по общепринятой технологии.
На основании проведенных исследований разработана аппаратурно-технологическая схема опытно-промышленной дистилляционной установки, выполнены расчеты ее главнейших элементов.
Результаты, полученные на различных этапах исследований, подтвердили эффективность и практическую осуществимость нового способа интенсификации процесса новообразования летучих компонентов в виноматериалах при перегонке их на спирт. Этот способ обеспечивает получение равнозначных результатов в 5-6 раз быстрее, чем при известных ранее способах, конструкция перегонного аппарата становится более компактной, а следовательно, менее металлоемкой.
Создание этих аппаратов в значительной мере способствовало перевооружению яблочного производства МССР, повышению уровня его механизации и автоматизации, росту производительности труда.
Аппараты эксплуатируются также в Прибалтийских республиках, где их используют для получения яблочного спирта, предназначенного для выработки кальвадоса. Один такой аппарат заменяет 14 шарантских или 4 аппарата ПУ-500 (системы Зорабяна).
Внедрение аппаратов К.-5М дало возможность централизовать спиртокурение яблочного производства в одном месте - на Бричанском винзаводе. Экономический расчет от внедрения и эксплуатации одного аппарата равен 1100 руб. на 1 тыс. дал безводного яблочного спирта.
Рис. 1. Аппарат К-5М.
Модернизированный перегонный аппарат ПУ-500. Как было указано выше, паспортная производительность аппарата системы Зорабяна - 100 дал в сутки безводного спирта при средней крепости виноматериала 10% об. На таком аппарате коньячный спирт стандартной крепости 62-70% об. получают однократной перегонкой.
В настоящее время наряду с перегонкой коньячных виноматериалов на многих заводах страны производят перегонку яблочных виноматериалов на спирт для кальвадоса и для других крепких яблочных напитков. Яблочные виноматериалы отличаются от коньячных более низкой крепостью, которая обычно колеблется в пределах 4,5-6,5% об. Поэтому, чтобы получить стандартный яблочный спирт (62-70% об.) на" аппаратах ПУ-500, требуется двойная перегонка, как на шарантских аппаратах. Это значительно снижает экономические показатели аппарата.
Этот аппарат был усовершенствован (В. М. Малтабар, М. Г. Ульянкин), в результате чего из яблочных слабоградусных виноматериалов получается дистиллят крепостью 62-70% об. за однократную перегонку.
Сущность модернизации состоит в том, что в укрепляющую колонку аппарата ПУ-500 снизу дополнительно устанавливается царга с двумя дефлегмационными тарелками, что повышает укрепляющий эффект колонны.
На Бельцком винпункте из яблочного виноматериала крепостью 6,1% об. был получен яблочный спирт по прежней схеме, то есть двукратной перегонкой, и на модернизированном аппарате однократной перегонкой. Спирт, полученный на модернизированном аппарате, но своему составу и качеству превосходит спирт, произведенный по прежней схеме. В нем энантового эфира в 2 раза больше, высших спиртов - в 1,22 раза, средних эфиров и альдегидов -в 2,1 раза. Спирт однократной перегонки имеет более выраженные натуральные плодовые тона, то есть он лучшего качества.
Модернизация целесообразна и с экономической точки зрения, так как позволяет значительно сократить время перегонки, снизить потери спирта в два раза и улучшить его качество.
Расчет экономической эффективности от внедрения модернизированного перегонного аппарата показывает следующее:
производительность модернизированного аппарата- 300 дал безводного спирта в сутки, то есть он может заменить три аппарата ПУ-500; текущие расходы на 1000 дал безводного спирта на аппарате ПУ-500 составляют 1645 руб., на модернизированном - 153,9 рубля.
На аппарате ПУ-500 отбирается хвостовая фракция, которая составляет 16% безводного спирта, или 160 дал на каждую 1000 дал абсолютного алкоголя. Хвостовая фракция пускается в оборот 4 раза, а потом направляется на ректификацию. Таким образом, из общего количества хвостовой фракции на ректификацию идет 1/5 часть, то есть 20% (в расчете на один оборот), что на 100 дал составляет 160X0.20 = 32 дал.
Оценивая указанные потери в размере разности в пенах на спирт виноградный (хвостовая фракция приравнивается к спирту виноградному), получим: 32Х Х(50-10) =32X40=1280 (руб.), где 50 руб. - средняя себестоимость 1 дал коньячного спирта; 10 руб.- себестоимость 1 дал виноградного спирта.
Экономия в приведенном исчислении составляет 1598 руб. на 1000 дал абсолютного алкоголя.
Для изготовления яблочных спиртов применяют вакуум-перегонку. Как известно, понижение давления приводит к снижению рабочей температуры процесса. При этом в перегонном кубе не протекают многие химические и физико-химические процессы.
Вакуум-перегонные аппараты для получения яблочного спирта используются во Франции. Перегонка проводится под давлением 260-310 мм рт. ст. и температуре 40-45°С. Установлено, что полученные спирты содержат меньше альдегидов, эфиров и высших спиртов, а содержание летучих кислот увеличивается. Спирт богат ароматическими веществами.
Органолептическая оценка яблочных спиртов, полученных под вакуумом, значительно выше оценки спиртов, выработанных при нормальном давлении. Мягкий вкус и хорошо выраженный аромат яблок позволяют использовать такие спирты для приготовления напитка с меньшим сроком выдержки.
