Выгодный бизнес: производство спирта. Бизнес-план изготовления спирта: необходимое оборудование и список документов для старта
Основной крепких алкогольных напитков является питьевой (этиловый) спирт.
Для получения спирта в домашних условиях из крахмалосодержащего сырья необходимо осуществить следующие технологические операции:
- приготовить солод;
- приготовить дрожжевой затор;
- переработать крахмалосодержащее сырьё;
- приготовить солодовое молоко;
- произвести затирание основного затора;
- перегнать зрелую бражку;
- произвести ректификацию спирта;
- проверить его качество.
Готовим солод
Солод - продукт искусственного проращивания зерен злаков, содержащий активные вещества - ферменты.Операция по приготовлению солода требует особой чистоты.
Период проращивания зерен различных культур имеет разную продолжительность: для ячменя - 9-10 суток, для овса - 8-9 суток; для пшеницы - 7-8 суток; для ржи 5-6 суток; для проса - 4-5 суток.
Пророщенное зерно называют зелёным солодом: он имеет высокую активность ферментов и быстро осахаривает крахмал затора. Для хранения зелёный солод сушат при температуре не выше 40 градусов С°. В результате получается другая его разновидность - светности ферментов зелёного солода. Очищенный от ростков и остатков корешков, провеянный светлый солод хранят в закрытой посуде при влажности не более 10%.
Лучше всего проращивается солод весной и осенью, так как высокая летняя температура затрудняет его выращивание в это время года.
Приготовление солода:
- отбор зерна;
- очистка и сортировка зерна;
- замачивание;
- ращение;
- очистка от ростков;
- сушка солода.
При отборе зерна (ячмень, пшеница, рожь, овёс, просо) следует быть особенно внимательным, так как только из хорошего сырья можно получить высококачественный солод.
Для приготовления солода можно использовать зерно не ранее, чем через два месяца после уборки. Нежелательно использовать зерно, которое хранилось более года (из-за уменьшения всхожести).
При отборе зерна необходимо руководствоваться следующими признаками: зерна должны иметь светло-жёлтый цвет, быть полными, одинаково спелыми, жесткими, тонкокожими и тяжеловесными. Внутренность зерен должна быть белой, рыхлой, мучнистой. При погружении в воду спелые зёрна опускаются на дно, а недозревшие всплывают на поверхность.
Проверка всхожести
В стакан с водой опускают 100 самых крупных и спелых зерен. Удаляют всплывшие зерна и заменяют их новыми, полновесными. Затем раскладывают зерна на блюдце, накрывают мокрой тканью и помещают в теплое темное место. Время от времени проверяют влажность ткани и при необходимости дополнительно увлажняют ее.
Через 2-3 дня по росткам и корешкам определяют всхожесть. Подсчитывают число непроросших зерен, отнимают это число от общего количества взятых зерен и определяют таким образом всхожесть зерна в процентах.
Хорошее зерно для солода должно иметь всхожесть не менее 92%.
Очистка зерна
Зерно для солода просеивают через крупное сито - для удаления крупного сора, через мелкое сито - для удаления семян сорных трав и другого мелкого сора.
Затем зерно моют в горячей воде при температуре 50° С для удаления пыли, мякины и других примесей.
Замачивание зерна
Для замачивания употребляется деревянная или эмалированная посуда, которую дня за четыре до замачивания необходимо начисто вымыть и залить до половины сырой водой. Зерно всыпать не сразу, а понемногу, постоянно помешивая. Через три-четыре часа всплывшие на поверхность легкие зерна и сорные травы удаляют дуршлагом.
Затем сливают часть воды, оставляя ее на уровне выше зерен не более 25 см. Через несколько часов на поверхность воды время от времени будут всплывать некоторые зерна. Их также необходимо удалять.
Для прекращения замачивания зерна надо руководствоваться следующими признаками: - шелуха легко отделяется от мякоти;
- зерно сгибается между ногтями и гнется, не ломаясь;
- кожица зерна надтреснута и обозначается росток;
- раздавленным зерном можно провести на доске черту подобно меловой.
Замоченное зерно идет на ращение, которое проводят в хорошо вентилируемом помещении. В нем не должно быть сыро и душно. Температура поддерживается не выше 15-17° С. Зерна рассыпают на противне ровным тонким слоем не более 5 см, накрывают влажной тканью. Приток свежего воздуха и влажность не менее 40-43% являются необходимым условием образования ферментов, в связи с чем зерно переворачивают через пять-восемь часов по три-четыре раза.
В первые пять дней необходимо регулярно проветривать и внимательно следить за влажностью зерна. В последующие 4-5 дней ограничивают приток воздуха.
При появлении корневых отпрысков слой зерна увеличивается до 20 см и его температура повышается до 18-20° С. Начинается потение зерна. Повышение температуры на этой стадии нежелательно, так как возрастает возможность развития гнилостных микробов. Предотвратить этот нежелательный процесс можно периодическим перемешиванием и охлаждением зерна.
Через 9-10 дней при нормальном развитии ращение солода прекращается.
Прорастание необходимо приостановить:
- когда корневые ростки достигли 11/3-11/2 длины зерен (12-15 мм);
- когда перышко под кожицей достигло 1/2 - 2/3 зерна;
- когда корешки настолько сцепились между собой, что, взяв одно зерно, вместе с ним потянутся еще 4-8 зерен; - когда зерна посолодели, т. е. совершенно утратили мучной вкус и при раскусывании хрустят. О хорошем прорастании можно судить по следующим признакам: - если цвет зерна не изменился;
- если зерна проросли ровно;
- если от солодовой кучи идет приятный огуречный запах;
- если ростки свежи, имеют завитки и цепляются один за другой.
Зеленый свежепроросший солод имеет 43-45% воды. Он активен и может использоваться для осахаривания крахмала. Для длительного хранения и использования по мере необходимости солод высушивают до влажности 3, 0-3, 5%.
Перед тем как высушить солод, его промывают слабым раствором серной кислоты (1%) в целях обеззараживания. Затем проросшие зерна рассыпают в теплом сухом помещении, при этом происходит подвяливание солода до 8% влажности и продолжается его ферментизация.
После этой операции солод сушат в духовом шкафу при температуре не выше 40° С до получения необходимой влажности 3-3, 5%.
Высушенный при температуре не более 40° С солод называют белым. Он имеет высокую активность ферментов (80%) и хорошо хранится.
Ростки солода необходимо удалить, для чего солод протирают руками, а затем провеивают и протряхивают с использованием сита.
Солод хранят в сухом помещении в закрытой посуде.
Сырье
Переработка крахмалосодержащего сырьяЦель переработки крахмалосодержащего сырья - освободить крахмал из клеток и перевести его в растворимое состояние. Это достигается при помощи температурной обработки крахмала с водой.
Эту операцию можно проследить на примере с картофелем. Переработка картофеля состоит из мойки, измельчения клубней, разваривания и подготовки сусла. Мойка картофеля производится теплой водой. При этом картофель в целях лучшей очистки выдерживают в теплой воде 1-1, 5 часа. Моют картофель в нескольких водах, последняя должна быть совершенно светлой, без мути.
Измельчение клубней проводится с помощью терки. В измельченной картофельной массе не должно быть частиц величиной более 3 мм. Для облегчения дробления картофель можно сначала сварить, размять и с добавлением воды пропустить через сито (дуршлаг).
Мука зерновых культур перерабатывается также путем нескольких последовательных операций: смешивания с водой, клейстеризации и разваривания.
Муку разваривают так же, как и картофель, при этом в затор можно добавить немного серной кислоты (0, 5-0, 8%).
Переработка сахаросодержащего сырья
Эта операция направлена на получение сладкого сусла из сахарной свеклы, яблок, других плодов и ягод. Что касается сахарной свеклы, то ее сахар входит в состав клеточного сока и может быть извлечен в виде раствора промыванием мелко нарезанной свеклы горячей водой.
Подготовка сахарной свеклы включает в себя следующие этапы:
- очистка свеклы;
- измельчение ее в мелкую стружку;
- обработка стружки горячей водой;
- извлечение сока;
- нейтрализация и уваривание сока до получения сусла нужной концентрации (15-18%) сахара.
Сок извлекают после разваривания свекольной массы путем отжимания. Он содержит до 15% сахара. Для повышения концентрации сахара (до 18-20%) в соке его уваривают, добавляя соду или мел по 20- 30 г на один литр сока (для нейтрализации кислот, перешедших из свеклы). Затем сок фильтруют и используют для приготовления сусла.
Фруктово-ягодное сырье менее трудоемко вследствие того, что содержит сахар, который сбраживается непосредственно. Это сырье мочат, дробят, отжимают сок, уваривают его и пастеризуют. После охлаждения сок фильтруют и сбраживают.
Приготовление солодового молока
Операция по приготовлению солодового молока представляет собой смешивание солода с водой для получения раствора ферментов, активность которых, в том числе основного фермента - диастаза, значительно повышается.В целях лучшего извлечения ферментов солод можно тонко измельчить с помощью любого дробильного устройства (кофемолки, ступки и т. д.).
Солодовое молоко готовят из солода нескольких видов: ячменного, ржаного и просяного в соотношении 2: 1: 1.
Для стерилизации солод трижды тщательно промывают горячей водой при температуре 65° С. При этом все компоненты солода смешивают и помещают в емкость с горячей водой. Выдерживают 5-8 минут, воду сливают.
Затем смесь солодов помещают в солододробилку (кофемолку) и размалывают до получения мелкой муки, которую просеивают через сито. Оставшуюся крупную фракцию дробят повторно до получения мелкого размола. На 2 кг мучного сырья необходимо 130-165 г солода и 900-1000 мл воды.
Солодовое молоко используют для осахаривания крахмального сырья основного затора.
Питьевой спирт. Сырье для приготовления
Питьевой, или винный (этиловый), спирт - это прозрачная бесцветная жидкость с характерным запахом и вкусом, легко растворимая в воде. Его температура кипения - 78, 3° С.
Для приготовления питьевого (этилового) спирта используют следующие виды сырья и продуктов:
- дрожжи;
- крахмалосодержащие и сахаросодержащие продукты;
- воду;
- ароматические и минеральные вещества.
Для сбраживания Сахаров применяют прессованные дрожжи в количестве 10-15% от веса исходного сырья, чтобы сразу обеспечить доминирующее их положение в сусле затора и нейтрализовать влияние «диких» дрожжей.
Обычно свежие пекарские (прессованные) дрожжи тщательно разминают на мелкие комочки и сушат. Хранят на свежем воздухе.
Для генерирования (воспроизведения) дрожжей необходимо взять две-три чайные ложки кипяченой воды, добавить на кончике ложки сахарного песку, растворить щепотку дрожжей и поставить их в теплое место. Затем нашинковать мелко около 100 граммов свежей капусты, залить ее стаканом воды и приблизительно с полчаса кипятить на малом огне.
Сусло, то есть сок капусты с водой, необходимо профильтровать и остудить до температуры парного молока, после чего влить туда забродившие дрожжи, тщательно перемешать и опять поставить в тепло.
Через двое-трое суток первоначальная разводка готова.
Следующий этап состоит в приготовлении разводки в размере одного литра.
Берется 400-450 граммов капусты, 1000 граммов воды, стакан сахара и повторяется весь вышеописанный процесс. Для дальнейшей генерации надо оставлять 20% дрожжевой разводки.
Хорошие дрожжи получают при помощи хмеля, для чего его большую щепотку заливают половиной стакана воды, кладут чайную ложку меда и кипятят, чтобы все это немного укипело. Затем цедят и охлаждают. Когда остынет, добавляют полторы чайные ложки лучшей муки, размешивают и ставят в теплое место. Дрожжи будут готовы через два дня. Дальнейшая дрожжевая разводка готовится все на том же капустном сусле.
Дрожжи нетрудно приготовить в домашних условиях.
Дрожжи домашнего приготовления
Сухие дрожжи домашнего приготовленияВзять дрожжи из сваренного свежего пива, влить их в плотную чистую салфетку, обложить толстым слоем золы, которая вытянет всю влажность.
Образуется густое тесто, из которого делаются тонкие лепешки и высушиваются (на солнце, на батарее отопления и т. д.). Затем эти лепешки растирают в муку и хранят в полотняных мешочках на свободном воздухе.
Дрожжи картофельные
Для приготовления картофельных дрожжей следует сварить десять картофелин средней величины, слить воду. Протереть горячую картошку сквозь частое решето, прибавить полтора стакана пшеничной муки, две ложки дрожжей, хорошо перемешать. Поставить в теплое место пока не начнется процесс брожения, после чего вынести в холодное место.
В дальнейшем часть этих дрожжей необходимо будет прибавить в новую порцию и повторить процесс.
Дрожжи из отрубей
Для приготовления дрожжей из отрубей надо всыпать в кастрюлю четыре стакана пшеничных отрубей, залить кипятком так, чтобы едва покрывало отруби и сделалась густая каша. Активно помешивать и посыпать большой горстью отрубей. Затем накрыть салфеткой и оставить так минут на пять. Снова прибавить кипятку и снова размешать все отруби. Посыпать сверху оставшимися отрубями и опять накрыть салфеткой на пять минут, чтобы осолодели. Долить еще кипятку, чтобы из всех отрубей образовалось тесто средней густоты. Мешать, пока не остынет. Слить воду, выжав отруби сквозь салфетку.
Затем влить в эту жидкость три четверти стакана хмеля (25 граммов хмеля залить стаканом кипятка, накрыть блюдечком, дать устояться, процедить).
Когда остынет, прибавить три-четыре ложки старых дрожжей.
Затем разлить все в бутылки, наполнив их на три четверти, закупорить и поставить в темное место на шесть часов. После того как дрожжи поднимутся, поставить бутылки в холодное место. Этот сорт дрожжей не держится долго.
Ржаные дрожжи
Для приготовления ржаных дрожжей надо положить в кастрюлю 400 граммов хмеля, залить шестью литрами воды, накрыть крышкой и кипятить в течение трех часов на медленном огне. Затем остудить воду до температуры парного молока, положить четыре чашки пшеничной муки и четыре чашки ржаного солода, вливая осторожно хмелевую воду в муку и постоянно размешивая. После влить стакан дрожжей, размешать и поставить в теплое место подняться. Разлить в бутылки, тщательно закупорить и сохранять на льду.
Подобные дрожжи очень сильные.
Ячменные дрожжи
Для приготовления ячменных дрожжей два стакана ячменного солода, 25 граммов (или три горсти) хмеля заливают восемью стаканами кипятка, накрывают крышкой и варят полчаса, помешивая. Цедят сквозь полотняный мешочек, выжимают. Прибавляют полную с верхом ложку меда, еще раз кипятят.
Когда масса остынет, в нее вливают полстакана дрожжей и ставят все это в теплое место, чтобы подходило, накрыв полотенцем. Дрожжи начинают бродить через несколько часов. Они готовы, когда станут опадать, и не будет больше прибавляться пены. Затем дрожжи слить в бутылки и вынести на холод, где бы они не кисли, но и не мерзли.
Это очень крепкие дрожжи.
Пенные дрожжи
Для приготовления пенных дрожжей необходимо отварить, очистить, растереть 8 штук крупных картофелин или 13 средней величины, развести теплой водой до густоты жидкого киселя. Положить чайную ложку хороших дрожжей, рюмку вина или пива, поставить в теплое место.
Когда дрожжи поднимутся шапкой, разболтать, разлить в бутылки и поставить в холодное место.
Дрожжи из свежего хмеля
Для приготовления дрожжей из хмеля эмалированную кастрюлю надо наполнить довольно плотно свежим хмелем, залить горячей водой и варить 1 час под крышкой. В процеженный теплый отвар хмеля (2 л) добавить 1 стакан (из тонкого стекла) сахарного песка и 2 полных стакана пшеничной муки. Массу хорошо размешать, поставить в теплое место на 1, 5 суток, после чего добавить две протертые картофелины, массу вновь перемешать и поставить на один день в теплое место.
Готовые дрожжи разлить в бутылки, плотно укупорить и держать в холодном месте.
Дрожжи на пиве
Для приготовления дрожжей на пиве надо стакан муки смешать со стаканом теплой воды, поставить на 5-6 часов в теплое место, затем прибавить стакан любого пива и 1 ст. ложку сахарного песка. Хорошо размешать, поставить в тепло.
Эти дрожжи могут долго храниться в погребе.
Закваска из ржаного хлеба
Для получения закваски из ржаного хлеба надо 0, 5 кг ржаного хлеба измельчить, добавить 0, 5 л теплой воды, 2-3 ст. ложки сахарного песка, горсть изюма и поставить на сутки для брожения. Затем массу процедить через сито, а хлеб отжать. На полученном настое приготовить опару (мучную болтушку) консистенции сметаны, поставить в теплое место на 2-3 часа, и закваска готова.
Дрожжи из сухого хмеля
Для приготовления дрожжей из сухого хмеля надо залить хмель двойным (по объему) количеством горячей воды и кипятить, часто опуская всплывающий хмель ложкой в воду, до уменьшения воды вдвое. В теплом процеженном отваре хмеля растворить сахар (1 ст. ложка на стакан отвара) и добавить при помешивании деревянной веселкой (лопаточкой) пшеничную муку (0, 5 стакана на стакан отвара). Полученную массу поставить в прикрытой чистой тканью посуде в теплое место на 1, 5 суток.
Готовые дрожжи разлить в бутылки, укупорить и хранить в прохладном месте.
Дрожжи из хмеля
Для приготовления дрожжей из хмеля надо стакан хмеля залить двумя стаканами теплой воды и поставить отстаиваться часа на четыре, затем процедить через тряпочку и дать остыть до теплоты парного молока. Положить в этот отвар 2 ложки сахарного песка, хорошенько размешать и подмешать муки столько, чтобы получить массу, как густая сметана. Размешать, потеплее укрыть и поставить до следующего утра в теплое место.
Доморощенные дрожжи
В домашних условиях дрожжи можно приготовить так: сухой хмель (или солод) залить двойным количеством горячей воды и кипятить до тех пор, пока количество жидкости не уменьшится вдвое. Теплый отвар процедить и на каждый стакан его добавить при помешивании 1 ст. ложку сахара, 1, 5 стакана пшеничной муки. Полученную массу накрыть чистой тканью и поставить в теплое место на 1, 5-2 суток.
Готовые дрожжи залить в бутылки, укупорить и держать в прохладном месте.
Можно попробовать и такой способ: взять 100-200 г изюма, промыть теплой водой, положить в молочную бутылку (со средним горлышком), залить теплой кипяченой водой, как разводят дрожжи, добавить немного сахара, завязать в 4 слоя марлей и поставить в теплое место. На 4-5-й день, когда начнется брожение, дрожжи готовы.
Бели дрожжи старые, их можно обновить. Для этого необходимо дрожжи растереть с ложкой теплой воды и добавить 1 чайную ложку сахара. Если они через 10 минут начнут пузыриться - значит, «ожили». Темные кусочки дрожжей надо отобрать и выбросить.
Если под рукой нет дрожжей, их можно заменить 0, 5 стакана пива.
Дрожжи из муки
Для получения дрожжей из муки надо хорошо просеянную муку (100 г) размешать в стакане воды. Полученную массу на 5-6 часов оставить в покое, а затем добавить У4 стакана солодового сусла, растереть в нем чайную ложку пекарских или пивных дрожжей. После этого поставить в теплое место.
Через сутки дрожжи будут готовы.
Как известно, для приготовления спирта используется различное сахаросодержащее и крахмалосодержащее сырье. Выгонка спирта из сахара, как наиболее быстрый и простой способ, получила в последующие годы широкое распространение. Однако получение спирта из крахмалосодержащего сырья является более дешевым и экономичным способом.
К данной группе сырья относятся те сельскохозяйственные культуры, в состав которых входят различные виды Сахаров: сахарная свекла, яблоки и другие плоды, ягоды.
Так, сахарная свекла содержит 12-18% сахара, яблоки - 14-22, вишня - 7-11, малина - 6-7, слива - 8-12%.
Из-за сравнительно невысокого содержания сахаров из этих культур получаются спиртовые растворы с невысоким содержанием алкоголя (не выше 12%). Кроме того следует иметь в виду, что эти культуры содержат много кислот, угнетающих активность дрожжей. Поэтому соки плодовых и ягодных культур необходимо подвергать специальной обработке - нейтрализации и увариванию с целью повысить концентрацию Сахаров и снизить кислотность затора.
Яблоки. Яблоки содержат простой сахар - левулезу, который непосредственно сбраживается дрожжами.
Сахарная свекла. Сахарная свекла содержит сложный сахар - сахарозу. Он непосредственно не сбраживается дрожжами, но под их действием разлагается на простые сахара, которые затем сбраживаются. Все это удлиняет период сбраживания свекловичного сахара.
Виноград. Сахар винограда - глюкоза, а также сахар ягодных культур - фруктоза сбраживаются так же легко, как и яблочный сахар - левулеза.
Крахмалосодержащее сырье
К крахмалосодержащему сырью относятся практически все сельскохозяйственные зерновые и бобовые культуры и картофель. Ценность культуры с точки зрения получения спирта зависит прежде всего от наличия в ней крахмала, а также Сахаров.
Рассмотрим основные крахмалосодержащие сельскохозяйственные культуры.
Картофель. Эта культура, безусловно, занимает первое место по легкости извлечения крахмала и преобразования его в сахар. При температуре 55° С происходит процесс клейстеризации картофельного крахмала, то есть перехода его в растворимое состояние.
Теоретически из одного килограмма крахмала получается 716, 8 мл безводного спирта, но на практике его выход меньше.
Пшеница. Эта сельскохозяйственная культура клейстеризуется при более высокой температуре (65" С). Пшеничная мука содержит нерастворимые белки, которые, набухая, образуют клейковину, придающую затору излишнюю густоту и тягучесть. Так как густой затор сбраживается менее интенсивно, чем жидкий, то клейковину желательно отделить от крахмала путем промывания теста. Для чего муку замешивают с водой в количестве 1: 1 и выдерживают 20 минут. Затем отмывают тесто холодной водой из расчета 3 литра на 1 кг муки.
Технология отмывания достаточно проста: тесто помещают в сито, погружают в таз с водой и промывают. Клейковина остается на сите и удаляется. Крахмал же вымывается водой в таз и используется для приготовления затора.
Рожь. Крахмал этой культуры клейстеризуется при сравнительно низкой температуре. Ржаная мука содержит растворимые белки и не содержит клейковины, из-за чего затор делается более жидким и более пригодным к сбраживанию.
Для получения спирта могут использоваться и многие другие культуры, содержащие крахмал в достаточном количестве, в том числе и дикорастущие: топинамбур, желуди, каштаны, рябина, а также корневища болотных трав - рогоза, камыша, сусака и других. В сухих корнях этих растений крахмала содержится больше, чем в картофеле.
Вода как сырье для приготовления питьевого спирта
Вода является одним из важнейших компонентов при приготовлении спирта и алкогольных напитков. Вода входит в состав дрожжевого и основного затора. Она должна отвечать всем гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевой воде: быть прозрачной, не иметь запаха и посторонних привкусов, быть мягкой, с малым содержанием солей магния и кальция.
Не следует применять кипяченую воду при приготовлении заторов, так как в ней почти нет растворенного воздуха, необходимого дрожжам.
Приготовление основного затора
Затирание основного затораЭта операция - одна из главных в процессе получения спирта. Ее цель - обеспечить преобразование крахмала, которое включает в себя три стадии: клейстеризацию, разжижение (растворение) и осахаривание. В этих целях используется солодовое молоко, нагревание затора до температуры 52-62° С и выдержка при этой температуре в течение 7-8 часов.
нормы расхода солода и воды при затирании 1 кг крахмального сырья
Осахаривание крахмала
Эта операция зависит от ряда условий, в частности, от того, используется ли чистый крахмал или сырье. Во втором случае продолжительность осахаривания будет по времени гораздо длиннее. Мучное осахаривание длится 7-8 часов, осахаривание картофельного затора - всего 1-2 часа. Важно не перегревать сусло более 65° С.
Для определения окончания осахаривания делают проверку на йодную пробу. Концентрация Сахаров готового сусла должна быть не менее 16%, что соответствует плотности раствора 1, 06.
При затирании солодовое молоко смешивают с разваренной крахмальной массой, осахаривают крахмал, фильтруют затор и проводят испытание сусла. Затем прибавляют дрожжи и оставляют для брожения.
Смешивание солодового молока и крахмальной массы
В 10-литровую кастрюлю (заторный чан) вливают 0, 5 л солодового молока и столько же холодной воды. Затем этот состав энергично размешивают, после чего медленно прибавляют разваренную крахмальную массу.
Постоянно размешивая, следят, чтобы температура не превышала 58° С. Если же она поднялась выше этой нормы, нужно охладить затор путем смывания поверхности чана холодной водой.
Постоянное интенсивное перемешивание - непременное требование данной операции.
После этого добавляют остальное количество солодового молока и перемешивают затор в течение 5 минут.
Осахаривание припаса
Смесь крахмальной массы и солодового молока выдерживают в водяной бане в течение 4 часов при 65° С, постоянно размешивая. Затем измеряют концентрацию Сахаров сусла и определяют наличие неосахаренного крахмала в заторе путем выполнения йодной пробы.
Поддерживая температуру 55-65° С, ведут осахаривание до тех пор, пока йодная проба покажет отсутствие в заторе неосахаренного крахмала. Время осахаривания крахмального затора может быть различным и зависит прежде всего от качества солода. При старом солоде или нарушениях технологии процесс осахаривания может затянуться до 20 часов вместо 3-4 часов, обычно уходящих на эту операцию.
В домах частной постройки, при наличии печи, затор обычно ставят в остывшую печь (до 60° С) на ночь.
Измерение кислотности сусла
Берут небольшую пробу осветленного сусла и помещают в него индикаторную бумагу, изменяющую свою окраску в зависимости от степени кислотности.
Можно определить кислотность на вкус.
Сусло нормальной кислотности имеет слабокислый вкус.
Прибавка зрелых дрожжей
Охладив сусло затора до 30° С, прибавляют минеральное питание (хлористый аммоний - 0, 3 г/л) и зрелые дрожжи (дрожжевой затор), размешивают и продолжают охлаждать до температуры 15° С. При этой температуре сусло сливают в бродильный чан и ставят для брожения в темное место.
Брожение затора
Для брожения сусло сливают в бродильный чан и оставляют при температуре 15° С. Чан не герметизируют, а накрывают полотняной тканью. Периодически помешивают (через 5-6 часов).
Брожение может быть различных видов: волнистое, переливное, покровное и смешанное. Все виды являются нормальными, кроме покровного. Хотя для ячменных, овсяных и пшеничных заторов и покровное брожение является нормальным. Но для картофельного затора покровное брожение является показателем того, что дрожжи слабы и необходимо добавить молодых и сильных дрожжей.
Брожение состоит из трех стадий:
- начальное брожение;
- главное брожение;
- дображивание.
В процессе главного брожения бражка приходит в оживление. Поверхность покрывается пузырьками, образуется пена. Температура поднимается до 30° С. Быстро нарастает концентрация алкоголя, вкус бражки становится горьковато-кислым. К концу этого этапа брожения концентрация Сахаров в бражке уменьшается до 1, 5-3%. Этот этап длится 15-24 часа.
Дображивание . На этом этапе пена оседает, температура понижается до 25-26° С. Вкус бражки - горько-кислый. Концентрация сахара уменьшается до 1%, кислотность бражки возрастает. Главный смысл этапа дображивания - сбраживание остаточных продуктов преобразования крахмала - декстринов, в связи с чем необходимо сохранить в бражке диастаз в активном состоянии, для чего важно соблюдать температурный режим в процессе осахаривания. Картофельный затор дображивается 15-25 часов, свекольный - 90-120 часов.
После завершения процесса брожения проверяют качество бражки.
Хорошей бражкой считается следующая: спирта - не менее 10%, концентрация остаточных Сахаров (недоброд) - не более 0, 45%, кислотность - не более 0, 2%.
Перегонка зрелой бражки
Перегонка дает возможность получить спиртовой раствор повышенной концентрации.С целью перегонки бражку помещают в перегонный куб и нагревают до температуры кипения, которая колеблется в диапазоне 83-93° С в зависимости от содержания спирта.
Образующиеся при кипении бражки пары содержат алкоголя в 3-8 раз больше, чем его содержится в растворе. Для того чтобы получить более концентрированный спиртовой раствор, перегонку проводят еще раз.
Для получения сырого (неочищенного) спирта концентрацией 80° (объемных процентов), перегонку проводят несколько раз. Процесс перегонки контролируют по температуре раствора, при температуре до 98, 7° С перегонку обычно не производят, так как содержание алкоголя в бражке составляет менее 1%. К тому же при этой температуре происходит накопление в спирте сивушных масел. Обычно перегоняют не более одной трети первоначального объема бражки, а спиртовой отгон обрабатывают содой, перегоняют повторно и ректифицируют.
В результате получают очищенный спирт-ректификат.
Перегонка первичного отгона
После первой перегонки спиртовой отгон нейтрализуют стиральной содой или золой березовых дров (10 г соды на 1 л отгона). При повторной перегонке спиртовой отгон заливают в перегонный куб, заполнив не более 3/4 объема.
До температуры 70° С нагрев спиртового отгона ведут интенсивно, а затем снижают интенсивность нагрева. Температура кипения отгона - 85-87° С. До достижения этой температуры нагрев ведут медленно. Если появился вторичный отгон, то скорость нагрева необходимо увеличить.
При второй перегонке необходимо контролировать спиртометром концентрацию спирта в приемнике. При концентрации вторичного отгона 55-60°-й полученный спирт сливают и продолжают перегонку второй фракции до тех пор, пока температура кипения не поднимется до 98, 5° С.
Спиртовой отгон второй фракции с низкой концентрацией алкоголя (30°) необходимо перегнать еще раз.
Концентрацию спирта обычно приближенно определяют методом сжигания, для чего к столовой ложке спирта (около 20 мл) подносят зажженную спичку. Ксли возгорания не происходит - то считается, что концентрация спирта менее 30°, если возгорание прерывистое с мигающим пламенем - концентрация спирта 35-38°; если горение ровное и устойчивое с высоким пламенем, а водный остаток менее половины начального объема - то концентрация спирта более 50°.
выход спирта и водки из одного килограмма сырья
Таким образом, показатель выхода спирта характеризует эффективность использования сырья, квалификацию производителя и качество произведенного продукта.
Аппараты для перегонки и ректификации спирта
Огромное число перегонных аппаратов как промышленного производства (периодического или беспрерывного действия), так и самодельных основано на одном и том же принципе, который заключается в следующем. Содержащийся в браге спирт под воздействием температуры превращается в газообразное состояние. Температура его закипания гораздо ниже воды, попадая по трубам в охладительную камеру или холодильник, спирт остывает и конденсируется. Затем в виде жидкости стекает в спиртоприемник.Разница между конструкциями различных перегонных аппаратов в основном заключается в виде нагревательного устройства, в типе холодильника. Некоторые из перегонных аппаратов несложны для изготовления в домашних условиях.
Простейшие перегонные аппараты
Существует ряд типов перегонных аппаратов, в которых отсутствует трубка-змеевик. Самый простой из них можно сделать из кастрюли нужного размера, которая наполовину заполняется брагой. На дно кастрюли помещается подставка, которую с успехом можно сделать из бывшей в употреблении консервной банки (подставка должна быть выше уровня браги). В банке обязательно пробиваются многочисленные отверстия, чтобы она не вибрировала под воздействием паров. На подставку устанавливается тарелка диаметром на 5-10 мм меньше внутреннего диаметра кастрюли. На кастрюлю устанавливается таз с холодной водой.
Понятно, что при помощи подобного аппарата невозможно получить качественный спирт, низка его эффективность, велики потери.
Перегонный куб с паровичком
Перегонный аппарат с паровичком может быть собран из различных видов посуды, имеющейся в доме. Он состоит из паровичка, в который заливают зрелую бражку, трубопровода со змеевиком, помещенного в бак с холодной водой.
Подобный прибор имеет производительность 0, 6- 0, 8 литра в час и позволяет получать при одноразовой перегонке концентрацию спирта 32-42°.
Следует помнить, что бражку при перегонке необходимо наливать не более чем на 2/3 объема аппарата и поддерживать температуру кипения не выше 80° С но избежание выброса бражки в паровой трубопровод.
Необходимо прекратить перегонку при повышении температуры кипения выше 98, 5° С, так как при более высокой температуре происходит быстрое накопление в спирте сивушных масел.
Широкое распространение получили аппараты из бидонов от молокодоильных аппаратов.
Простейший перегонный аппарат со змеевиком, охлаждаемым проточной водой, можно сделать из обычной бытовой скороварки. Для этого клапаны в крышке скороварки вынимают, на их место устанавливают пробки для трубки из красной медицинской резины и термометра.
Брага заливается на половину объема. Спирт в парообразном состоянии выходит по трубке в змеевик, подключенный к водопроводному крану, остужается там и попадает в спиртосборник.
Аппарат с ректификационной камерой
Данный прибор предназначен для ректификации (очистки) спирта в небольших объемах (1-1, 5 л).
Прибор состоит из нижней емкости 1 с сырым спиртом или спиртовым отгоном; холодильника 3 для охлаждения паров спирта, ректификационной камеры 2, соединенной трубопроводом с зажимом 8 с приемником 5 для спирта; змеевика 4, помещенного в сосуд с водой; верхней крышки 9 с зажимами 10; термометра 6; шланга 7.
аппарат с ректификационной камерой
Образующиеся при нагревании сырого спирта до точки кипения пары поднимаются вверх, проходя через холодильник ректификационной камеры и при этом конденсируясь.
Избыток жидкости в ректификационной камере сливается через отверстие в нижнюю емкость. В камерах 1 и 2 спиртовой раствор многократно перегоняется, что ведет к повышению концентрации спирта в ректификационной камере до 92°.
Продолжительность процесса ректификации составляет 10-12 часов.
Прибор для ректификации
Для того чтобы очистить спирт от примесей или повысить концентрацию алкоголя, можно использовать прибор с дополнительной емкостью - дистиллятором, назначение которого - пропускать пары через водяную среду.
Прибор состоит из паровичка, дистиллятора, холодильника, приемника спирта, термометра, трубопровода, трубки для предохранения от чрезмерного повышения давления в паровичке.
Работа прибора основывается на пропускании паров смеси спирта и воды через водяную среду с температурой 80-82° С, что ведет к конденсации водяных паров в дистилляторе, концентрации паров спирта.
Сначала предварительно нагревают воду в дистилляторе, затем нагревают паровичок и приступают к перегонке спиртового отгона.
Концентрация ректифицированного спирта достигает 80°. Часть спиртовых паров при этом конденсируется в дистилляторе, поэтому для уменьшения потерь и увеличения выхода спирта рекомендуется воду из дистиллятора перегонять повторно.
Ректификационная колонна
Ректификационная колонна применяется для получения спирта высокой степени очистки и концентрации до 95°. Колонна содержит несколько ректификационных емкостей, в которых происходит последовательная перегонка из нижней камеры в верхнюю, где собирается очищенный и концентрированный спирт.
Нижняя емкость 1 наполняется сырым спиртом, емкости 2 и 3 с чашечками 4 предназначены для хранения промежуточного спиртового раствора, получающегося при последовательной перегонке. Ректификационная емкость 5 с термометром 6, краном 7 и трубопроводом 8 используется для сбора чистого спирта повышенной концентрации.
Для поддержания заданной температуры 80-82° С применяется охладитель 9, наполненный холодной водой. Ректифицированный спирт охлаждается в холодильнике и собирается в приемнике. Легкокипящие примеси отводятся через трубопровод 10 и конденсируются в специальном приемнике (на рисунке не показан).
Перед началом ректификации емкости 2 и 4 заполняются водой. В начальный период ректификации в емкости 5 собирается спирт с головными примесями.
Эта часть спирта (3, 5-5%) сливается, так как не пригодна для пищевых целей. Затем проводится ректификация всего объема спирта.
Отбор спирта из камеры 5 проводится до тех пор, пока концентрация сивушных масел не достигнет предельного значения (не более 3 мл на литр спирта).
Преимущества данного устройства состоят в том, что процесс ректификации происходит непрерывно, вследствие чего такие колонны применяются для получения значительных объемов спирта.
Очистка питьевого спирта
Методы ректификации включают химическую очистку с помощью различных веществ, нейтрализующих примеси, а также отделение примесей путем многократного испарения и конденсации паров, что позволяет разделить состав на отдельные фракции и повысить их концентрацию.
Полученный из бражки спиртовой раствор помимо этилового спирта содержит целый ряд веществ, которые обязательно нужно удалить, так как они вредны для здоровья и ухудшают качество напитков.
Ректификация путем перегонки может производиться как с использованием тех же приборов, что и простая перегонка, так и с применением специальных аппаратов для ректификации.
Ректификация (очистка) сырого спирта состоит из:
1) первой химической очистки;
2) дробной перегонки;
3) второй химической очистки.
Первая химическая очистка (или омыление сивушных масел)
Для проведения первой химической очистки сне чала проверяют содержание алкоголя и кислотность спиртового отгона (сырого спирта). При наличии кислой реакции в спирт добавляют щелочь или кальциевую соду для нейтрализации кислотности (1-2 г щелочи КОН или 5-6 г соды на 1 литр). После чего спирт обрабатывается раствором марганцово-кислого калия (марганцовки), разводимого небольшим количеством дистиллированной воды. На 1 литр сырого спирта берут 2 г марганцовки, предварительно растворенной в 50 мл дистиллированной воды.
Затем смесь спирта и раствора марганцовки тщательно перемешивают и оставляют в течение 15-20 минут для завершения химической реакции. После чего снова добавляют щелочи или кальциевую соду я том же количестве, опять перемешивают и оставляют для осветления на 8-12 часов. Затем спирт фильтруют через ткань и проводят вторую операцию ректификации - дробную перегонку. Усваиваемость щелочами или кальциевой содой сивушных масел довольно высока - достигает уровня 95%.
Дробная перегонка
Для проведения дробной перегонки применяют перегонный куб с каплеуловителем.
Сырой спирт для дробной перегонки разбавляют мягкой водой до концентрации 45-50°, для чего необходимое количество воды вливают в емкость с сырым спиртом, измеряя концентрацию спиртометром (ареометром).
Разбавленный спирт заливают в ректификационный аппарат (куб) и быстро нагревают до 60° С, затем снижают скорость нагрева и нагревают медленно до температуры кипения (83, 5-84, 5° С). В таблице приведены характеристики различных стадий дробной перегонки.
использование спирта различных фракций при дробной перегонке
Вторая химическая очистка
Второй химической очистке подвергают спирт второй (пищевой) фракции дробной перегонки.
Вторая химическая очистка проводится путем обработки древесным углем. С этой целью спирт помещают в бутыль и добавляют туда толченый древесный уголь (липовый, березовый). Количество - 50 г и и один литр спирта.
Уголь готовится следующим образом: березовые или липовые угли, когда они только-только начинают распадаться в печи, укладывают в емкость и плотно закрывают крышкой. Затем, обдув угли со всех сторон, раздавливают их пестиком, но не слишком мелко.
Залив спирт на угли, периодически, один-три раза в сутки, бутыль со спиртом и углем взбалтывают и настаивают в течение трех недель. После этого две недели спирт должен находиться покое, затем спирт фильтруют через полотняную ткань и через фильтровальную бумагу. Существует более быстрый способ очистки. Адсорбность угля резко повышается, если спирт проходит через его массу в движении. Поэтому, сделав фильтр (в воронку укладываются последовательно фланель, вата, уголь), можно очистить спирт в течение 2-3 дней. Пропускать спирт через этот фильтр надо не менее 10 раз в день.
Измерительные приборы. Проверка качества спирта
Полученный в результате описанных выше процессов питьевой спирт подлежит обязательной проверке.Проверка качества спирта включает проведение нескольких анализов, позволяющих определить содержание в спирте вредных веществ и пригодность его для тех или иных целей (пищевых, технических).
Определение цвета и прозрачности
Для этого в чистый сухой цилиндр из бесцветного и прозрачного стекла емкостью 100-150 мл наливают испытуемый спирт и наблюдают на свет цвет, оттенок и наличие в спирте механических примесей.
Мутный белесый оттенок свидетельствует о наличии сивушных масел.
Определение запаха и вкуса
Проверка проводится для определения присутствия отдельных примесей: альдегидов, кислот, эфиров, но количественное содержание этих примесей можно определить только путем проведения химических анализов.
С целью определения запаха и вкуса небольшое количество испытуемого спирта вливают в сосуд с хорошо закрывающейся пробкой, разбавляют 2, 5-3, 0 объемами холодной питьевой воды и сразу же после сильного перемешивания пробуют спирт на запах и вкус.
Определение крепости
Крепость спирта определяют спиртометром, который несложно изготовить в домашних условиях.
Измерительные прибор
Для измерения температуры сусла резервуар термометра полностью погружают в жидкость и держат до тех пор, пока столбик ртути не перестанет подниматься.
При отсчете термометр не вынимают из жидкости. Когда термометр монтируют для измерения температуры бражки при перегонке, его укрепляют в приборе с помощью пробки.
Обращаться с термометром следует очень осторожно, сильно не стряхивать и не перегревать. При быстром охлаждении нагретого термометра может произойти разрыв ртутного столбика, а при перегреве термометр может лопнуть.
Для измерения удельного веса жидкости (сусла, бражки, спиртового отгона) используются специальные приборы - ареометры.
Ареометр - это стеклянный поплавок, расширяющийся внизу и переходящий в стеклянный шарик, наполненный стальной дробью или специальной тяжелой массой.Кроме обычных, имеются специальные ареометры, предназначенные для определенных видов жидкостей: спирта, растворов сахаров и т. д. В таких ареометрах шкала проградуирована в весовых или объемных процентах определяемого продукта.
Для определения относительного веса жидкость наливают в стеклянный сосуд (цилиндр) и осторожно опускают туда ареометр. После того как ареометр займет правильное положение, проводится отсчет показаний по шкале. За величину веса принимается значение, против которого установится уровень жидкости, считая по верхнему краю мениска.
Поскольку относительный вес веществ определяется относительно воды и равен 1 г/см3, то значение удельного веса жидкости при заданной указанной на ареометре температуре совпадает в числовом значении с ее относительным весом. По величине удельного веса с помощью таблицы «Плотность водно-спиртовой смеси» определяют концентрацию растворов и сусла.
Для определения кислотности сусла можно использовать универсальную индикаторную бумагу. При погружении в раствор, цвет бумаги должен быть желтым или иметь слегка оранжевый оттенок. Такая кислотность соответствует рН 4,0.
Этиловый спирт активно используется во многих народнохозяйственных сферах: пищевой, химико-фармацевтической, парфюмерной, микробиологической, где он представляет собой первооснову многих видов продукции. Требования к качеству спирта значительно разнятся, что обусловлено спецификой его использования, а также характеристиками и режимами технологических операций в процессе производства.
Наиболее популярны два метода его получения: микробиологический и химический. Первый предусматривает процедуру сбраживания сахаров дрожжами-сахаромицетами. Эта технология широко используется в случае мини производства спирта. По второму методу его получают из этилена путем каталитической гидратации - данная технология тесно связана с применением биологических ферментов-катализаторов. В результате химического синтеза осуществляется производство технического спирта, а при биологическом - пищевого и врачебного.
Главное сырье для производства спирта - растительная масса с высоким содержанием крахмала, сахара и клетчатки. В соответствии с этим сырье делят на 3 основных класса: крахмалсодержащее (зерновые культуры, картофель); сахаросодержащее (свекловица, меласса, виноград, фрукты) и клетковиносодержащее (ксилема, солома, отходы сульфит-целюлозной отрасли). Самым популярным и экономичным видом является картофель. Входящий в его состав крахмал обладает быстрой развариваемостью, клейстеризацией и осахариванием. На спиртовую переработку идет любое зерно, в т. ч. и негодное для пищевого и кормового направления.
Технологический процесс производства спирта
Производство этилового спирта состоит из обязательных технологичных операций, которые условно можно объединить в три этапа: предварительный (мойка, очищение сырья, подготовка солодового экстракта и культур микроорганизмов); основной (разварка сырьевой массы, сахарификация - переход крахмала в сахар, сбраживание, дистилляция браги и сбор спирта-сырца); заключительный - ректификационная очистка.
При производстве спирта из зерна сырьевая масса должна отличаться высоким содержанием крахмала и влажностью менее 17 %. Подготовительный этап технологии состоит в предварительной очистке сырья от механических, органических и сорных примесей. Для этого используют различное технологическое оборудование: воздушно-ситовые, магнитные сепараторы, триеры.
Процесс разваривания состоит в том, что сырье для производства этилового спирта обрабатывают парообразной фазой раствора под давлением 0,5 МПа с целью размягчения клеточной структуры, набухания крахмала, извлечения и преобразования его в растворимое состояние для ускорения этапа сахарификации ферментами. При этом осуществляется усиленный рост объема сахаров вследствие распада крахмала.
На сегодняшний момент варка крахмалсодержащего материала осуществляется 3-мя методами: периодичным, полунепрерывным и постоянным. Наиболее распространен последний вариант с использованием 2-х схем. Согласно 1-й операция проходит при невысокой температуре (около 140°С), но продолжительное время (1 час). По 2-й - температура варки около 170°С на протяжении 3 мин. При таком виде варки сырьевая среда сплошной массой передвигается через выпаривальный аппарат для производства спирта. С целью осуществления однородности потока массу дробят.
Следующей операцией технологии производства пищевого спирта является остывание подготовленной среды и её сахарификация в результате взаимодействия с солодовым раствором или ферментами при 58°С. Традиционно сахарификация проходит непрерывным способом с использованием вакуумного охлаждения. Остывание в вакуум-аппарате предупреждает тепловое инактивирование катализаторов-ферментов сахарифицирующих веществ. Принцип его состоит в уменьшении давления, что обуславливает резкое остывание разваренной массы из-за расхода тепловой энергии на испарение влаги.
Непрерывный тип сахарификации осуществляют по 1- или 2-поточному методу. В первом случае в осахариватель (цилиндрообразный агрегат с конусовидным основанием и мешателем) поступает разваренная смесь и осахаривающие вещества, которые выдерживают на протяжении четверти часа. При 2-поточном методе разваренную массу делят на 2 одинаковых потока и направляют в осахариватели. В 1-й осахариватель идет 66% осахаривающих веществ, во 2-й - наполовину осахаренное сусло. Их остужают и направляют на сбраживание в 1-й и 2-й основные агрегаты бродильной батареи. На выходе сусло имеет около 17% сухого вещества, в т. ч. 15% сбраживаемых сахаров.
Бродильные процессы в сусле происходят за счет активизации дрожжевых ферментов, при этом мальтоза распадается до глюкозы и перебраживается в спиртовую фазу и углекислоту. В ходе этого процесса просматриваются 3 этапа: сбраживание, основное брожение и конечное дображивание. В начальном моменте наблюдается активизация жизнедеятельности дрожжей. Последующий отличается стремительным сбраживанием сахарной фракции и сильным образованием углекислоты. В завершающем этапе происходит остаточное дображивание сахаров, которые образуются при досахаривании углеводов сусла.
Процесс брожения бывает периодичным, циклическим и поточным. Максимальная эффективность достигается при использовании последнего, который осуществляют на оборудовании из последовательно соединенных дрожжанок, сбраживателя и 10 бродильных агрегатов. Дрожжанки и сбраживатель применяют для подготовки требуемого объема производственных дрожжей. В ходе работы дрожжанки наполняются суслом, проводится его пастеризация при 80°С на протяжении получаса, далее его остужают до 30°С, кислотность регулируют до уровня 3,6-3,8 рН серной кислотой и, наконец, вносят из другой дрожжанки дрожжи для засева (30% от объема). Дрожжи размножаются до уровня сухого вещества в сусле 5%. После этого 3/4 объема дрожжей переходит во сбраживатель, куда параллельно заправляется остывшее сусло, всю массу подкисляют до нормативной кислотности. Последняя четверть дрожжей направляется в другой агрегат для размножения.
Оборудование, необходимое для производства
Среди оборудования для производства спирта следует выделить бродильные агрегаты цилиндрического типа, имеющие герметичный люк для предотвращения испарения спирта и выделения углекислоты в помещение завода. В общей сложности этап брожения продолжается 60 ч. На заводах по производству спирта, выпускающих исключительно спирт, введение пробирочной культуры дрожжей производится 1 раз/мес., а полностью меняют их в бродильной батарее еженедельно. На заводах, оснащенных вспомогательными цехами хлебобулочных дрожжей, получаемых из бражки, число замен возрастает до 2-3 раз в неделю.
Затем зрелая бражка направляется на дистилляцию. Этот этап технологии производства спирта является обязательным в связи со сложным компонентным составом бражки: помимо воды и спирта сюда входят сахара, минеральные элементы, различные летучие компоненты в зависимости от типа и качественных особенностей сырья, параметров переработки.
В ходе дистилляции осуществляется расщепление смеси - при кипячении более летучие элементы преобразуются в парообразное состояние. В спиртово-водном комплексе летучесть спиртовых паров независимо от температуры существенно превышает этот показатель у водяного пара, из-за чего количество спирта в спиртово-водном комплексе ниже, чем в парах.
На современных заводах по производству спирта предусматривается обязательное очищение спирта-сырца от примесей. Для этого используют специальные ректификационные аппараты постоянного действия, обуславливающие разделение смеси из нескольких элементов, температура кипения которых разнится. Очищение спирта способом дистиллирования предусматривает разность между коэффициентами ректификации (отношение объема данного компонента в парообразной фазе к объему в жидкой).
Данные коэффициенты у разнообразных примесей колеблются и тесно зависят от концентрации спирта. Для анализа необходимости очищения спирта от примесей следует сопоставить их коэффициенты испарения. В случае, когда коэффициент равен одному, дистилляция не эффективна, поскольку дистиллят в конечном результате не изменится. Когда коэффициент превышает единицу, то в объем примесей в дистилляте превышает этот показатель в начальной смеси. Когда коэффициент ниже единицы, то уровень примесей, содержащихся в дистилляте, ниже, чем первоначально.
Очищение спирта происходит в большей степени на ректификационных аппаратах непрерывного действия, где он ректификуется согласно уровням коэффициентов испарения. Данный вид оборудования применяется на таких заводах, в которых основополагающей сырьевой продукцией выступает спирт-сырец. На предприятиях ректификованный спирт производят напрямую из бражистой фазы на брагоректификационных аппаратах косвенного действия, которые включают 3 колонны: бражническую, эпюрационную и ректификационную. В 1-й из бражки получают этиловый спирт и летучие вещества, во 2-й - убирают головные примеси, в 3-й непосредственно собирают ректификованный спирт. Кроме основных аппаратов в составе присутствуют вспомогательные аппараты - сивушный и заключительный (для контрольного очищения спирта).
Изготовление спиртосодержащей продукции производится при наличии у предприятия соответственных лицензий на производство спирта. Строгий контроль за спиртопроизводством сопровождается ужесточением узкоспециального законодательства, ростом затрат на , регламентированием норм по цельной переработке отходов.
Готовим спирт, не выходя из дома (не считая поход по магазинчикам, за необходимыми составляющими). Начинаем процесс.
Домашнее производство. Рецепты.
В от рецепты приготовления спирта:
- Зрелые ягоды рябины (один килограмм) раздавите в ступке, используя пестик. Раздавленные ягодки переложите в бутылочку (из стекла). Залейте, рябину, квасом (хлебным) в количестве десяти или двенадцати литров. Дальше – добавление дрожжей (семьдесят граммов). Брага должна пробродить при температуре равной шестнадцать градусов. При завершении процесса брожения, перемешайте смесь и перелейте ее в выгоночный аппарат. Перегонять спирт нужно несколько раз.
- Разотрите картошечку (один килограмм). Переложите его в чан и залейте кипяточком. Потом – немножко соломы и килограммчик муки (ржаной). Через несколько часов, слейте жидкость. Дайте возможность, остатку, стечь, и залейте его водичкой (пятьдесят градусов). Перемешивая все, опять, спустя некоторое время, слейте жидкость. Она должна забродить. А, после этого, вы можете наблюдать, перед собой, двадцатипроцентный спирт.
- Наполните мешок, без малейших дырочек, брагой. На всю ночь оставьте его в холодильничке, или на балконе, если там присутствует морозец. Утром, заглянув в холодильник, вы заметите, в мешочке, ком из отходов и немного жидкости. Эта жидкость – спирт.
- Томатную пасту разведите в тридцати литрах воды. Добавьте сахарок (десять килограммов) и пиво (пол литра). Настаивайте эту смесь, в теплом месте, пока она вся не перебродит. После – перегоните ее. Выход равен семи – восьми литрам. Выход – это сорокапроцентная спиртосодержащая жидкость.
- Берите пятьсот граммов дрожжей, пять килограммов сахара, четыре буханочки хлеба, три стаканчика молока, двадцать пять небольших картофелинок (в растолченном виде). Залейте все это кипяченой теплой водичкой (двадцать пять литров). Настаивайте двадцать четыре часа и перегоняйте.
- В тридцати литрах воды, смешайте шесть литров сиропчика (любого), добавьте двести граммов дрожжей. Время настаивания – неделя. Выход – семь литров. Подходит такой вариантик? Если нет – есть еще варианты, ниже.
Приготовление спирта без сахара
Получите солод. Его получают из зернышек ржи, ячменя, либо пшеницы. Как? Путем проращивания в лотках (их высота – от пяти до десяти сантиметров). Зерна обработайте марганцовочкой. Засыпайте в лотки (три сантиметра) и орошите их водичкой. Сделайте это так, чтоб зерна плавали в воде. Латочки закрывайте пленкой. Поставь в место, которое является очень освещенным. Зернышки, по мере впитывания воды, орошайте, периодически. Солод будет готов через семь дней. Почистите картофель (один килограмм), не очень мелко порежьте его и проварите два часа. Когда картошка превратится в клейстер, оставьте его остывать. Температура должна понизиться до шестидесяти градусов. Добавляйте в него солод (в измельченном виде). Оставьте остывать до двадцати двух градусов. Теперь – дрожжевое добавление. С дрожжами, поставьте, смесь, в тепленькое местечко. При температуре двадцать – двадцать два, брага будет считаться приготовленной через три дня. Если температура пятнадцать градусов – через недельку. Брагу перегоняйте через специальный перегонный аппарат. Его крепость вы можете регулировать самостоятельно, в процессе перегонки. Если вы увидите, что спирт получается мутноватым, то, с помощью добавления марганцовочки, осветлите его. Как это сделать? Засыпайте, в маленьком количестве, ее в спирт. Перемешайте. Оставляйте настаиваться в течение двадцать четыре часа. Утром проведите процесс отфильтровывания осадка. Он вам, как вы поняли, не нужен. И с запахом неприятным, сейчас, мы тоже разберемся. В разборках нам поможет уголь (древесный). Засыпайте его в посудину со спиртиком, перемешайте. Дайте возможность настояться в течение пятнадцати дней. Во время настаивания, уголь, иногда, необходимо встряхивать. После пятнадцати дней, придайте, смесь угля и спирта, фильтрации.
Памятка для производства домашнего спирта
Дрожжи – сто граммов. Пшеница или зёрна другой культуры (2, 33 кг). С таким количеством перечисленного, вы получите один литр спирта, крепость которого будет составлять шестьдесят градусов. Запомните, что проваривать, необходимо, все зерно полностью, а вот заваривать – только две трети зерен. Одну треть нужно добавлять в качестве солода. Если вы делаете спирт из кукурузы либо из картофеля - солод должен быть равен одной четвертой части от всей массы исходного продукта.
То, насколько качественным получится спирт, зависит только от вас. Необходимо соблюдать все температурные режимы, очень правильно соблюдать все технологии и подвергать контролю содержание крахмала и прочих «спиртовых необходимостей».
Еще, что немаловажно, вам придется, как следует, набираться терпения. Я вас на плохое не настраиваю. Просто, хочу сказать, что приготовление спирта – это не приготовление обыкновенной каши или обыкновенного супчика. То есть, технология приготовления – совершенно иная, не такая простая, какой она может показаться сразу.
Единственный, но огромный плюс : домашнее приготовление спирта может происходить прямо у вас на кухне (в домашних условиях). Многие домохозяйки и хозяйки рады, что есть возможность такая. В магазин нужно будет сходить только за продуктами, которые пригодятся для приготовления. Ну, а спирт – это ваше изобретение. Если, конечно, он вам так нужен.
Возможно, вы хотите попробовать открыть свое дело по изготовлению данного продукта. Что ж, рискните. А что, если все получится не так уж и плохо? Не могу сказать, какой рецепт, из вышеперечисленных, самый наилучший. Точно могу сказать одно: никто не запрещает вам сделать выбор, какой, из рецептов, пробовать, а какой – игнорировать. Выбор – исключительно за вами.
П родолжение производства алкогольной продукции:
Домашнее производство водки. -
Как дома сделать самогон?
Производство домашнего коньяка. -
Пишет блогер Сергей Анашкевич:
Помните анекдот, как Василий Иванович попросил Петьку спрятать от солдат цистерну спирта, и тот закрасил надпись «СПИРТ», написав вместо нее «C2H5OH»? А солдаты на утро были в стельку. Как же - написано ОН. Оказалось, и вправду, он!
Удивительно, но в сети практически нет подробных репортажей о том, как делают ЕГО - главное сырье для водки.
Как делают саму водку - полно. От сивухи до элитных марок. А спирт - нет!
Придется восполнить этот пробел, благо на прошлой неделе я побывал на Усадском спиртзаводе неподалеку от Казани, входящем в концерн «Татспиртпром».
Здесь делают спирт самой высокой категории «Альфа», который постепенно вытесняет некогда топовый «Люкс» из производства качественных марок водки. Все тем же древним методом, изобретенным еще до нашей эры, реализованным в промышленных масштабах в XIV веке и широко практикуемым в сараях и гаражах во время перестройки. Старой доброй перегонкой…
На входе - зерно из мешка, на выходе - чистейшая 96-градусная жидкость…
Как известно, веселящее действие алкогольных напитков и способы их получения известны человечеству еще с библейских времен: помните, Ной случайно выпил перебродивший фруктовый сок и опьянел. Вообще, ученые предполагают, что идея химической дистилляции жидкостей возникла еще в I тысячелетии до н.э. Впервые процесс дистилляции описал Аристотель (384–320 гг. до н.э.). Многие алхимики того времени занимались совершенствованием техники перегонки, считая, что путем дистилляции им удается выделить душу вина. Благодаря этому продукт дистилляции и был назван «духом вина» (от латинского «spiritus vini»).
Процесс получения спирта был открыт в различных регионах земного шара практически одновременно. В 1334 году врач-алхимик из Прованса Арно де Вилльгер (Франция) впервые получил винный спирт из виноградного вина, считая его целительным средством. В середине XIV века некоторые французские и итальянские монастыри производили винный спирт под названием «Aquavitae» - «вода жизни», а в 1386 году, благодаря генуэзским купцам, спирт добрался и до Москвы.
Производство этилового спирта было начато в Европе после изобретения в Италии в XI веке дистилляционного аппарата. Несколько веков этиловый спирт почти не применяли в чистом виде, разве что в лабораториях алхимиков. Но в 1525 году знаменитый Парацельс заметил, что эфир, получающийся при нагревании спирта с серной кислотой, обладает снотворным действием. Он описал свой опыт с домашними птицами. А 17 октября 1846 года хирург Уоррен усыпил эфиром первого пациента.
Постепенно спирт разделился на пищевой и технический, получаемый путем расщепления древесных отходов. В Англии технический спирт был освобожден от повышенных налогов на продажу, так как рыночная стоимость спиртных напитков окупала государственные сборы, а вот врачам и промышленникам такая цена была не под силу. Для предотвращения пищевого употребления токсичного промышленного спирта его смешивали с метанолом и другими неприятными на запах добавками.
Впоследствии спирт получил мгновенное распространение в медицине в связи с постоянными войнами. В 1913 году на территории Российской империи было зафиксировано около 2400 заводов, производивших в основном водку и вино. Позже произошло обособление производства спирта и водки.
С началом Первой мировой войны производство водки фактически прекратилось, выработка спирта также снизилась. Производство начало восстанавливаться лишь в 1925-1926 годах, а грандиозное восстановление спиртовой промышленности было начато лишь в 1947 году, начали интенсивно применять новые научно-технические технологии и достижения. В 1965 году в СССР работало 428 заводов с годовым выпуском 127,8 млн дал спирта, а к 1975 году выпуск спирта возрос до 188,1 млн дал. В последующие годы это производство постепенно снижалось из-за увеличивающегося выпуска напитков с меньшей крепостью.
В зависимости от сырья спирт бывает пищевой и технический.
Пищевой производится только из пищевого сырья. Наиболее распространенным и экономичным сырьем для получения спирта является картофель. Картофельный крахмал легко разваривается, клейстеризуется и осахаривается. Кроме картофеля для производства спирта используются зерновые - пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, просо, а также сахарная свекла, сахарная патока или меласса.
Технический спирт получают из древесины или нефтепродуктов, подвергаемых кислотному гидролизу.
Теперь о категориях спирта и о том, почему «Альфа» вытесняет «Люкс». Все дело в том, что спирт «Альфа» должен вырабатываться из пшеницы, ржи или из их смеси, то есть исключительно из зернового сырья, в отличие от других спиртов, которые могут вырабатываться также и из смеси зерна с картофелем.
Второе важное отличие «Альфы» от «Люкса» - пониженное содержание ядовитого метилового спирта: норма его содержания составляет всего 0,003% в пересчете на безводный спирт, тогда как для спирта «Люкс» - 0,02%. Это существенно!
На Усладском спиртзаводе спирт производят исключительно из пшеницы и только одной категории - «Альфа».
Пшеницу привозят в специальных зерновозах и помещают в высокие бочки-элеваторы, откуда она далее поступает на производство.
Зерно для производства спирта должно быть хорошего качества и влажностью не более 17%, иначе есть высокий риск прелости, что скажется на качестве конечного продукта.
Из емкостей-хранилищ при помощи огромного и мощного насоса-турбины зерно «перекачивается» через высокие колонки на первичную переработку.
Насос для «перекачки» зерна из хранилища на очистку:
Первая задача - очистить зерно от всех примесей, как твердых, так и обычного сора, шелухи и т.д.
Так что в самом начале оно попадает на сепаратор.
Сначала пшеницу просеивают через сито, на котором остаются все крупные предметы.
Этот щебень накопился около сепаратора всего за полдня!
Вот что остается после того, как зерно «ушло» по трубам дальше на дробление:
Дробилка превращает зерно в грубую муку. Это необходимо для дальнейшего разваривания зерна и высвобождения из него крахмала.
Разваривание зерна происходит с целью разрушения его клеточных стенок. В результате этого крахмал высвобождается и переходит в растворимую форму. В таком состоянии он намного легче осахаривается ферментами. Зерно обрабатывается паром при избыточном давлении 500 кПа. Когда разваренная масса выходит из варочного аппарата, сниженное давление приводит к образованию пара (из содержащейся в клетках воды).
Подобное увеличение в объеме разрывает клеточные стенки и превращает зерно в однородную массу. Температура разваривания составляет 172°С, а продолжительность варки - около 4 минут.
За всеми процессами, происходящими на спиртзаводе, наблюдают операторы в аппаратном зале. Здесь они видят полностью все происходящее на каждом участке, так как процесс производства спирта непрерывен и осуществляется в режиме 24/7.
Измельченное зерно смешивают с водой в пропорции 3 литра на 1 кг зерна. Зерновой замес нагревается паром (75°С) и подается насосом в контактное отверстие установки. Именно здесь происходит мгновенный нагрев кашицы до температуры 100°С. После этого подогретый замес помещается в варочный аппарат.
В процессе осахаривания в охлажденную массу добавляют солодовое молоко для расщепления крахмала. Активное химическое взаимодействие приводит к тому, что продукт становится абсолютно пригодным для дальнейшего процесса сбраживания. В результате получается сусло, которое содержит 18% сухого сахара.
Когда из массы делается проба на йод, окрас сусла должен оставаться неизменным.
Сбраживание сусла начинается при введении в осахаренную массу производственных дрожжей. Мальтоза расщепляется до глюкозы, которая в свою очередь сбраживается в спирт и углекислый газ. Также начинают образовываться вторичные продукты брожения (эфирные кислоты и т.д.).
Процесс сбраживания проходит в огромных закрытых бродильных установках, которые предотвращают потери спирта и выделение диоксида углерода в производственный цех.
Установки настолько большие, что верхняя и нижняя их части находятся на разных этажах!
Вот так выглядит брага в установке. Заглядывать следует очень осторожно, чтобы не вдохнуть пары углекислого газа.
Выделяющиеся в процессе брожения диоксид углерода и пары спирта из бродильной установки поступают в специальные отсеки, где происходит отделение водно-спиртовой жидкости и диоксида углерода. Содержание этилового спирта в бражке должно равняться до 9,5 об.%.
Кстати, на заводе нам предложили попробовать бражку.
Повсюду в цехах можно заметить вот такие фонтанчики. Они предназначены для промывки глаз в случае попадания в них опасных продуктов производства, которых здесь хватает.
Далее приступают к отгонке спирта из бражки и его ректификации. Спирт начинает выделяться из бражки в результате кипения при разных температурах. Сам механизм перегонки основан на следующей закономерности: спирту и воде свойственны разные температуры кипения (вода - 100 градусов, спирт - 78°С). Выделенный пар начинает конденсироваться и собираться в отдельную емкость. Очистку спирта от примесей производят на ректификационной установке.
Над нами расположен этаж с ректификационными установками. Здесь, под ними, проходит целая сеть трубопроводов - какие-то для спирта, какие-то для воды, какие-то для пара, какие-то для побочных продуктов.
А в ректификационном зале жарко!!!
Сырой спирт (спирт-сырец), получаемый на основном этапе производства, не может быть использован для пищевых целей, так как содержит много вредных примесей (сивушные масла, метиловый спирт, сложные эфиры). Многие примеси ядовиты и придают спирту неприятный запах, именно поэтому сырой спирт подвергают очистке - ректификации.
Этот процесс основан на разной температуре кипения этилового, метилового и высших спиртов, сложных эфиров. При этом все примеси условно делят на головные, хвостовые и промежуточные.
Головные примеси имеют более низкую температуру кипения, чем этиловый спирт. К ним относятся уксусный альдегид и отдельные сложные эфиры (этилацетат, этилформиат и др.), образующиеся при перегонке.
Хвостовые примеси отличаются повышенной температурой кипения по сравнению с этиловым спиртом. В их состав входят в основном сивушные масла и метиловый спирт.
Наиболее трудноотделяемой фракцией являются промежуточные примеси (этиловый эфир изомасляной кислоты и другие сложные эфиры).
При очистке спирта-сырца на ректификационных аппаратах производится отделение вредных примесей и повышается концентрация спирта в готовом продукте (с 88 % в спирте-сырце до 96-96,5 % в ректификате).
Готовый спирт крепостью 96% перекачивается в накопительные емкости.
Заглядывать в эти емкости следует еще более осторожно, чем в емкости с брагой. Здесь можно и опьянеть в миг…
Готовый спирт отправляется на контрольные замеры и, если все в порядке, ему присваивается категория «Альфа», а дальше он пойдет на производство водки или другие цели…
Рецепт и технология очень простые. По качеству готовый продукт получается не хуже заводских аналогов, а с хорошим сырьем даже лучше. Я расскажу, как делать водку из спирта в домашних условиях. Вы научитесь правильно разбавлять спирт водой в нужных пропорциях. При желании еще можно добавлять ароматизаторы.
Если у вас или ваших родственников есть доступ к качественному этиловому спирту, тогда советую приготовить водку по этому рецепту. Тем более что сейчас в России нет ответственности за самогоноварение и производство водочных смесей для собственных нужд (главное не продавать). Весь процесс состоит из четырех несложных этапов, которые мы подробно рассмотрим.
1. Подготовка воды. В классических русских рецептах водки используется родниковая вода. Но жителям больших городов достать её непросто, поэтому мы обойдемся обычной бутилированной водой, которую можно купить почти в каждом магазине. Первое, что нужно знать – для водки не подходит кипячённая и дистиллированная вода , поскольку при кипячении и дистилляции вода теряет часть полезных веществ и плохо растворяет спирт.
Для домашнего производства водки используется вода, содержащая минимальное количество солей. Если вы покупаете её в магазине, то внимательно смотрите на этикетку, где указывается содержание солей. Еще советую обращать внимание на прозрачность и жесткость, чем мягче и прозрачнее вода, тем лучше.
2. Подготовка спирта. Естественно, что он должен быть только этиловым или медицинским. Разница между ними заключается в том, что медицинский спирт производится из этилового, он содержит небольшие примеси воды и других веществ на молекулярном уровне. Для производства водки подходит как этиловый, так и медицинский спирт, в нашем случае существенной разницы между ними нет.
Перед началом разбавления определяют крепость спирта, это делается с помощью ареометра. Начальная крепость нужна, чтобы потом знать, в какой пропорции смешивать спирт с водой.
3. Подготовка других ингредиентов. Кроме воды и спирта нам нужна глюкоза. Её можно приготовить самостоятельно, растворив 1 кг сахара в 1 литре воды. Далее смесь ставят на медленный огонь и кипятят. В процессе кипячения будет появляться белая пенка, которую нужно снимать. Сироп считается готовым, если пенка больше не появляется, тогда его можно снимать с огня.
В зависимости от ваших вкусовых предпочтений в водку из спирта еще можно добавить мед, лимонную кислоту, апельсиновый и лимонный соки.
4. Смешивание. После того как все ингредиенты готовы переходят к смешиванию. Сначала определяем количество воды. Это делается с помощью специальной таблицы, представленной ниже.
| После | Содержание этилового спирта до разбавления водой | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 95° | 90° | 85° | 80° | 75° | 70° | 65° | 60° | 55° | 50° | |
| 90° | 6,4 | |||||||||
| 85° | 13,3 | 6,6 | ||||||||
| 80° | 20,9 | 13,8 | 6,8 | |||||||
| 75° | 29,5 | 21,8 | 14,5 | 7,2 | ||||||
| 70° | 39,1 | 31,0 | 23,1 | 15,4 | 7,6 | |||||
| 65° | 50,1 | 41,4 | 33,0 | 24,7 | 16,4 | 8,2 | ||||
| 60° | 67,9 | 53,7 | 44,5 | 35,4 | 26,5 | 17,6 | 8,8 | |||
| 55° | 78,0 | 67,8 | 57,9 | 48,1 | 38,3 | 28,6 | 19,0 | 9,5 | ||
| 50° | 96,0 | 84,7 | 73,9 | 63,0 | 52,4 | 41,7 | 31,3 | 20,5 | 10,4 | |
| 45° | 117,2 | 105,3 | 93,3 | 81,2 | 69,5 | 57,8 | 46,0 | 34,5 | 22,9 | 11,4 |
| 40° | 144,4 | 130,8 | 117,3 | 104,0 | 90,8 | 77,6 | 64,5 | 51,4 | 38,5 | 25,6 |
| 35° | 178,7 | 163,3 | 148,0 | 132,9 | 117,8 | 102,8 | 87,9 | 73,1 | 58,3 | 43,6 |
| 30° | 224,1 | 206,2 | 188,6 | 171,1 | 153,6 | 136,0 | 118,9 | 101,7 | 84,5 | 67,5 |
| 25° | 278,1 | 266,1 | 245,2 | 224,3 | 203,5 | 182,8 | 162,2 | 141,7 | 121,2 | 100,7 |
| 20° | 382,0 | 355,8 | 329,8 | 304,0 | 278,3 | 252,6 | 227,0 | 201,4 | 176,0 | 150,6 |
| 15° | 540,0 | 505,3 | 471,0 | 436,9 | 402,8 | 368,8 | 334,9 | 301,1 | 267,3 | 233,6 |
Например, если требуется получить водку крепостью 40 градусов, то нужно смешать 100 мл 90-сто градусного спирта со 130,8 мл воды. Именно так рассчитывают правильную пропорцию. В примере она составляет 1 часть спирта к 1,3 части воды. Можно делать поправки на добавление других веществ (глюкозы, сока), но эти ингредиенты несущественно влияют на крепость готового напитка.
Все нужные расчеты автоматически делает калькулятор разбавления спирта водой.
Идет подсчет...
Введите слева исходные данные
Для получения
после разбавления,
нужно добавить воды
Именно крепость 40 градусов считается оптимальной, так как способствует полному растворению молекул всех веществ, входящих в состав. Помните, что из 500 мл воды и 500 мл спирта не получится одного литра водки, поскольку часть жидкости поглотится химическими реакциями.
Теперь переходим непосредственно к смешиванию. Сначала в подготовленную емкость наливается рассчитанное количество воды, затем по вкусу добавляется глюкоза (хотя бы немного) и другие ингредиенты (необязательно). При разбавлении следует помнить, что правильно добавлять спирт в воду, а не наоборот. В противном случае спирт побелеет и станет непригодным для приготовления домашней водки.
После того как нужное количество спирта попало в емкость, всё содержимое тщательно перемешивают. Это помогает веществам скорее раствориться. Если емкость плотно закрывается, то вместо перемешивания водку можно взбалтывать.
4. Очистка фильтрация. В полученный раствор кладут 3-4 таблетки активированного угля и хорошо взбалтывают. Далее водку нужно настоять в течение 2-х часов при комнатной температуре, после чего процедить через плотную ткань.
Почти готово! Водка из спирта почти готова. Осталось только разлить её, наполняя бутылки по самое горлышко, и плотно закрыть пробками. При доступе воздуха спирт будет испаряться. Советую дать напитку отдохнуть еще 1-2 дня, тогда его вкус будет оптимальным. Срок годности водки, приготовленной по этому рецепту, зависит от количества сторонних добавок. Если их нет, то водка может храниться неограниченное время.
Станислав поделился с нами своим методом «сортировки» разбавления спирта водой.