Страница 135 из 179
4. Самая большая часть примесей сырого спирта, так называемые сивушные масла, состоящие из амилового спирта и его гомологов, как показали работы многих ученых, образуется из белковых и других азотистых веществ затора вследствие разложения их дрожжами при своей жизнедеятельности.
Чем больше дрожжевых клеток имеется в бродящем заторе, тем выше содержание амилового спирта в сыром спирте.
Как известно, технорук спиртового завода для понижения потерь сахара должен работать с очень небольшим количеством дрожжей. Это полезно также и с точки зрения чистоты спирта. Спиртовые заводы, перерабатывающие патоку с продуванием воздуха, при котором происходит усиленное размножение дрожжей в заторе, получают сырой спирт худшего качества, с большим содержанием сивушных масел, чем паточные заводы. работающие без продувания воздуха.
5. Часть сивушных масел сырого спирта образуется вследствие действия некоторых бактерий. С этой точки зрения чистота на заводе, чистота солода, ведение чистого брожения имеет огромное значение. Рекомендуется вести брожение в бродильных чанах, имеющих плотную и гладкую поверхность, так как она затрудняет оседание и проникновение в их поры микроорганизмов, инфекционирующих затор. Лучше всего в этом случае применить герметически закрытые емкости.
6. Альдегиды, наиболее трудно отделяемые примеси сырого спирта, образуются при брожении как первоначальный нормальный продукт разложения сахара, который потом переходит в окончательный продукт — спирт.
Образование альдегидов также возможно вследствие окисления алкоголя, имеющегося в бражке, кислородом воздуха: чем выше температура брожения, тем больше образуется альдегидов.
Паточные спиртовые заводы, ведущие брожение с проведением воздуха, получают сырой спирт со значительно более высоким содержанием альдегидов и труднее поддающийся ректификации, чем заводы, работающие без продувания воздуха. Наоборот, брожение без продувания воздуха и в герметически закрытых бродильных емкостях, т. е. доступа воздуха, получают сырой спирт с малым содержанием альдегидов, который, вместе с тем, будет давать сравнительно большой выход I сорта ректификата.
7. Часть посторонних примесей сырого спирта образуется при перегонках бражки в самом аппарате.
Конструкция перегонного периодического или непрерывно действующего аппарата (будь то одноколонный или двухколонный аппарат) точно так же влияет на качество получаемого спирта-сырца. Аппарат, дающий более высокую крепость спирта, гарантирует также и соответственно лучшее качество его. Спирт крепостью выше 92 % по объему будет чище спирта 85 % по объему, полученного из той же бражки, потому что многие примеси сырого спирта при кипячении крепкой флегмы 91–92 % по объему на верхних тарелках спиртовой колонны выделяются только в малом количестве в виде паров и, следовательно, не попадают ни в холодильник аппарата, ни в спиртоприемник. Эти примеси смываются вниз текущей сверху флегмой и попадают в барду. При кипячении флегмы крепостью в 70–75 % по объему примеси эти уходят вместе со спиртовыми парами вверх, в холодильник, и загрязняют спирт. По этой причине полученный сырой спирт будет иметь больше примесей и даст гораздо меньший выход I сорта ректификата.
8. Общие замечания относительно состава и вкусовых свойств спирта — сырца.
Кислотность, количество альдегидов и эфиров не зависят от дегустационных свойств спирта-сырца.
Природа отдельных примесей и их количественное соотношение зависят от вида сырья (картофель, хлебные злаки, патока, фрукты и пр.), от методов приготовления затора и дрожжей, способа перегонки, применяемого при получении спирта-сырца, и его крепости.
Содержащуюся в спирте-сырце воду также следует считать примесью, по крайней мере, по отношению к чистому спирту. Примеси спирта-сырца имеют разную температуру кипения. Если расположить их в зависимости от этого фактора, то получится следующий ряд:
Прим. ред.: Советуем обратить внимание на эти примеси, как источник реактивов. В принципе они могут быть выделены с помощью ректификационной колонки.
По характеру выделения примесей при ректификации спирта-сырца их делят на две большие группы:
1) головные примеси, т. е. вещества более летучие, чем этиловый спирт;
2) хвостовые примеси — менее летучие, чем этиловый спирт.
К головным примесям относятся: уксусный альдегид, муравьиноэтиловый эфир, уксуснометиловый и уксусноэтиловый эфиры, объединяемые в заводской практике под названием альдегидов и эфиров.
Некоторые хвостовые примеси имеют маслянистый вид и не растворяются в воде, поэтому их называют маслами, а чаще — сивушными маслами.
Хвостовые примеси состоят главным образом из 1) гомологов этилового спирта: пропилового, изопропилового, бутилового, изобутилового, амилового, изоамилового спиртов; 2) сложных эфиров, образующихся под влиянием летучих кислот, и 3) соединений, очень близких к эфирным маслам.
Состав сивушных масел зависит от сырья, из которого получен спирт-сырец, и от методов его выработки.
Помимо групп головных и хвостовых примесей, различают группу промежуточных продуктов. В нее входят изомасляноэтиловый эфир, кипящий при 110,1 °C, и изовалерианоэтиловый эфир, кипящий при 134,3 °C. Эти примеси по своим физическим свойствам могут быть отнесены к головным или хвостовым примесям, в зависимости от крепости спирта.
Промежуточные продукты наиболее трудно отделяются от спирта-сырца. При обычно практикующейся очистке спирта перегонкой на периодически действующем ректификационном аппарате для перевода этих трудно отделимых примесей в легко отделимые требуется предварительная химическая очистка спирта-сырца.
В спирте-сырце имеются примеси, с трудом отделяющиеся при ректификации.
К числу их относятся, с одной стороны, примеси, обладающие температурой кипения, близкой к температуре кипения этилового спирта (уксусноэтиловый эфир), с другой, — примеси (уксусный альдегид) с температурой кипения, сильно отличающейся от температуры кипения этилового спирта, но обладающей способностью растворяться в нем и его парах.
В сыром спирте, кроме указанных выше веществ, которые более или менее изучены и легко определяются аналитически, имеются еще другие вещества: сюда относятся, например, органические производные аммиака (амины). Иногда плохая вода, употребляемая при рассиропке сырого спирта, является причиной порчи ректификата. Хороший сырой спирт может быть очищен ректификацией без применения каких-либо вспомогательных средств. Плохой спирт исправляют перед ректификацией действием различных химических реагентов. Из многих средств, предложенных для химической обработки или химической очистки, в практике наших заводов находят применение только два — очистка марганцовокислым калием и нейтрализация едким натром (каустической содой).
6. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА РЕЦЕПТОВ
Приведенные ниже примеры расчетов позволяют понять подход к составлению рецептов и позволяют каждому самостоятельно разрабатывать рецепты для любого сырья и их смеси и осознанно производить коррекции в реальном технологическом процессе при возникновении отклонений в контролируемых параметрах при приготовлении бражки и спирта.
Бражка из сахара.
ЗАДАЧА — приготовить 50 л бражки из сахара, с концентрацией раствора 20 % СВ определить выход спирта, если потери составляют 20 %.
РАСЧЕТ
— в сусло будет добавлен дрожжевой затор 3-10 % его объема (принято 8 %)
50 *0,08 = 4 л
— для приготовления 50 л бражки необходимо приготовить 50 — 4 = 46 л сусла
— 46 л 20 % сусла весят (плотность сусла см. таб. 2) 46*1,081 = 49,726 = 50 кг
— 50 кг сусла содержат сахара 50*0,20 = 10 кг
— для приготовления сусла необходимо к 10 кг сахара добавить воды 50–10 = 40 кг = 40 л