СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………………3
1. ОСНОВНОЕ СЫРЬЕ……………………………………………………………4
1.1. Этиловый спирт, его свойства и характеристика…………………………….4
1.2. Способы получения спирта…………………………………………………...5
1.3. Вода питьевая, характеристика и свойства…………………………………..7
1.4. Растительное сырье. Классификация, состав и
характеристика…………...10
2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ВОДКИ…………………………………14
2.1. Способ приготовления водно-спиртовых смесей…………………………..14
2.2. Принципиальная схема производства водки………………………………..18
Заключение………………………………………………………………………..22
Литература………………………………………………………………………...24
Введение
Производство водки -
это не просто разбавление спирта водой до 40 градусов. Это сложный процесс, где
строгое соблюдение технологии, производственной дисциплины и творческое
отношение к делу определяют успех. Для производства водки используются зерновые
спирты собственного производства класса "Люкс", "Экстра" и
высшей очистки. Не меньшее внимание придается и воде. Важное значение имеет соблюдение
технологического режима. Смесь спирта и воды становятся по-настоящему водкой
только после фильтрации через березовый активированный уголь, как отмечал
изобретатель водки великий российский ученый Д.И.Менделеев. Также водка
фильтруется через кварцевый песок. После такой фильтрации появляются
кристальная прозрачность и характерный лучистый блеск напитка.
Решающими для создания
оригинального продукта являются на протяжении длительного исторического
развития водки следующие слагаемые:
I. Сырьё.
II. Рецептура. Композиция.
III. Особые методы очистки спирта и водно-спиртовой смеси от вредных
примесей, в первую очередь от сивушных масел, эфиров, альдегидов.
IV. Технологическая схема, технологический порядок.
V. Оборудование.
1.
ОСНОВНОЕ СЫРЬЕ
1.1.
Этиловый спирт, его свойства и характеристика
Этиловый спирт (С2Н5ОН)
представляет собой бесцветную прозрачную жидкость с характерным запахом и
жгучим вкусом; химически чистый спирт имеет нейтральную реакцию, а применяемый
в пищевой промышленности (из-за содержащихся в нем органических кислот) -
слабокислую реакцию.
При нормальном давлении
этиловый спирт кипит при 78,3 "С и замерзает при -117°С. Плотность спирта
и его растворов зависит от температуры и с повышением ее уменьшается. В производстве
пользуются относительной плотностью, показывающей отношение массы единицы
объема спирта (или его раствора) к массе единицы объема воды при температуре
20 "С. Относительная плотность спирта при этой температуре равна 0,79067;
при температуре 4°С, когда плотность воды максимальная, относительная
плотность спирта равна 0,78927.
Этиловый спирт очень
гигроскопичен; легко поглощает влагу из воздуха, а также из растительных и
животных тканей. Употребление неразбавленного спирта может вызвать ожог
слизистой оболочки
пищевода.
Прием небольшой дозы
алкоголя оказывает пьянящее действие на человека, в больших количествах
вызывает состояние, близкое к наркозу. Пары спирта вредны для человека.
Предельно допустимая концентрация их в воздухе 1000 мг/м3, токсическая
- 1600 мг/м3. Запах паров спирта ощущается в воздухе при
концентрации 250 мг/м3.
Спирт смешивается с водой в
любых соотношениях. Процесс смешения сопровождается выделением тепла,
повышением температуры, называемой теплотой смешения, величина которой зависит
от соотношения смешиваемых жидкостей и их температуры. При смешении спирта с
водой наблюдается уменьшение объема смеси - адиабатическое сжатие
(концентрация). Величина сжатия возрастает с увеличением крепости смеси,
однако, только до54% об., после чего с повышением сжатие соответственно
уменьшается.
Выделение тепла и сжатие объема смешиваемого спирта с водой свидетельствуют
о взаимодействии молекул спирта и воды. Однако ни спирт, ни вода при этом на
теряют своих первоначальных свойств и легко могут быть разделены перегонкой.
Спирт более летуч, чем вода.
Если вводно-спиртовой раствор тратить в открытом, широком сосуде, то крепость
раствора в связи с более быстрым испарением спирта будет снижаться и в сосуде
через некоторое время может остаться только вода. Этиловый спирт и его
крепкие водные растворы легко воспламеняются и горят бледно-голубым слабосветящимся
пламенем, образуя в качестве конечных продуктов воду и углекислый
газ.
1.2.
Способы получения спирта
Этиловый спирт принадлежит к
числу продуктов, применяемых во многих отраслях народного хозяйства. В
настоящее время отечественная промышленность вырабатывает пищевой и технический
этиловый спирт.
Пищевой спирт получают из
зерна, картофеля, мелассы, сахарной свеклы. Его применяют для приготовления
ликероводочных изделий, спиртования виноградных и плодово-ягодных вин, в
производстве парфюмерных изделий, в медицине и фармацевтической промышленности
и для выработки пищевого уксуса.
Технический спирт получают
из этилен содержащих газов (синтетический спирт), древесины (гидролизный спирт)
и сульфитных щелоков - отхода производства целлюлозы из древесины по
сульфитному способу (сульфитный спирт). Технический спирт применяют как
растворитель в производстве синтетического каучука, Синтетического волокна, искусственных
шелка и кожи, пластических масс, органического стекла, лаков и красок и для
других целей этииловый спирт получают микробиологическим и химическим
способами.
Химический способ основан на
присоединении воды к этилену. Известно два варианта синтеза спирта -
серно-кислотный и прямой гидратации этилена. В первом варианте из этилена в
концентрированной серной кислоты образуется кислый эфир - этилсеная кислота,
которая затем разлагается водой при нагревании на этиловый спирт и серную
кислоту.
При прямой гидратации смесь
этилена и водного пара пропускают под давлением 6,5-7,5 МПа при температуре 230-300
°С над катализатором.
Спирт, полученный химическим
способом, называется синтетическим. Производство синтетического спирта
экономически выгодно, себестоимость его примерно в 4 раза меньше, чем спирт из
пищевого сырья, и в 2 раза меньше, чем гидролизного. Синтетический спирт
используют только для технических целей; для пищевых целей его применять
запрещается.
Микробиологическим путем
спирт получают из различного растительного сырья.
Производство этилового
спирта из зерна, картофеля, сахарной свеклы и мелассы основано на
ферментативном гидролизе крах-мала сырья и сбраживании образующихся сахаров и
сахаров, содержащихся в сахарной свекле и мелассе, дрожжами (одно клеточными
неподвижными микроорганизмами).
Производство пищевого спирта
складывается из следующих основных процессов: разваривание растительного сырья
с водой с целью нарушения его клеточной структуры и растворения крахмала;
охлаждение разваренной массы и осахоривание крахмала ферментами солода
(проращенного зерна) или культурами плесневых грибов; сбраживание Сахаров
дрожжами; отгонка спирта из бражки и его ректификация.
Спиртовое брожение - сложный
биохимический процесс, протекающий через ряд промежуточных стадий с участием
большого числа ферментов, вносимых в затор (разваренная масса крахмалистого
сырья) с солодом или культурами плесневых грибов.
В процессе брожения ферменты
размножившихся дрожжей превращают солодовый сахар в гексозы (глюкозу и
фруктозу) и затем сбраживают последние в спирт и углекислый газ. Этот процесс
протекает по уравнению.
По окончании брожения
полученную жидкость - зрелую бражку с содержанием 8-10 % об. этилового спирта -
направляют на перегонку для получения спирта-сырца на брагоперегонньй аппарат
или для получения ректификованного спирта на брагр-ректификационный аппарат. В
процессе перегонки бражки в виде отхода получают барду ценный корм для скота.
1.3.
Вода питьевая, характеристика и свойства
Вода, так же как и спирт,
является главной составной частью водок и ликероводочных изделий, поэтому ее
качество в значительной степени определяет прозрачность, вкус, запах, а также
стойкость этих напитков при хранении. В связи с этим качеству воды в ликерно-водочном
производстве уделяют большое внимание.
Общий расход воды в
ликерно-водочном производстве составляет, 9-12 дал на 1 дал перерабатываемого
спирта (в пересчете на абсолютный алкоголь). Из этого количества 2,0-2,5 дал
расходуется на технологические цели. 5-6 дал на мойку бутылок, 1-2 дал на
получение пара, остальное количество на хозяйственные нужды
В ликерно-водочном
производстве используется вода из городского водопровода, артезианских скважин,
рек и других источников водоснабжения.
Природная вода никогда не
бывает химически чистой. В ней всегда содержатся в различных количествах
минеральные соли. углекислота, кислород, азот и др. Кроме того, в воде
находятся микроорганизмы, а также продукты разложения растений и животных, аммиак,
сероводород, органические соединения, гуминовые вещества и др. Примеси придают
ей те или иные свойства, так присутствие аммиака и сероводорода придает
неприятные вкус и запах, наличие органических соединений -сладковатый привкус,
гуминовые вещества окрашивают воду в желтоватый или буроватый цвет.
Особенно большое влияние на
вкус воды оказывают минеральные вещества. Наличие хлористого натрия (более 0,3
г/л) вызывает солоноватый привкус, сульфатов натрия и магния - горьковатый,
сульфат; кальция и солен цинка - вяжущий, квасцовкисловатый,
солей двухвалентного железа - железистый, солей меди — металлический. Растворенные
в воде углекислота и сероводород обусловливают кислую реакцию воды, а бикарбонаты
натрия, кальция и магния - щелочную. В воде в виде взвесей могут находиться песок
и глина, которые ухудшают прозрачность и засоряют трубопроводы.
В весенне-летний период в
воде повышается содержание кремниевой кислоты и гуминовых веществ, которые
образуют устойчивые, плохо осветляемые растворы. Из такой воды трудно получить
изделия высокого качества, поэтому воду подвергают специальной обработке.
Вода, используемая в
производстве водок и ликероводочных изделий должна удовлетворять требованиям
ГОСТ 2874-73 «Вода питьевая». Она должна быть бесцветной, прозрачной, без
запаха, приятной на вкус и не содержать вредных примесей,
Прозрачность воды
характеризуется отсутствием в ней взвешенных частиц, наличие которых может
служить причиной образования мути или опалесценции изделий при хранении.
Плотный остаток,
обусловливающий содержание в ней минеральных солей, не должен превышать 1000
мг/л.
Допускаются содержание
нитратов в воде не более 40 мг/л и следы аммиака и нитритов. При этом
окисляемость воды, характеризующая присутствие в ней органических примесей,
должна быть не более 15 м/л перманганата калия (или 3 мл О/л). Щелочность воды
не должна превышать 6 мл 0,1 н. раствора НС1 на 100 мл воды.
Показателем бактериальной
чистоты воды является коли-титр, т. е. наименьший объем воды в миллилитрах, в
котором обнаруживается кишечная палочка. Коли-титр должен быть не менее 300.
Количество кишечных палочек
в 1 л воды характеризуется коли -индексом, который должен быть не более 3.
В ликерно-водочном
производстве особое значение придается жесткости воды, которая обусловливается
содержанием в нем солей кальция и магния. Общая жесткость складывается из
карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.
Карбонатная жесткость
определяется содержанием гидрокарбонатных солей Са(НСО3)2
и Мg(НСО3)2, разлагающиеся
при кипении на нерастворимые углекислые соли (карбонаты, углекислоту и воду.
Некарбонатная жесткость
обусловлена присутствием в воде кальциевых или магниевых солей серной, соляной
и азотной кислот - СaSО4, МgSO4, СаС12, Мg(NО3)2 и др. При кипячении воды эти
соли в осадок не выпадают.
Сумма временной и постоянной
жесткости характеризует общую жесткость воды. Жесткость воды выражают в
миллиграм-эквивалентах ионов кальция или магния на 1 л воды (мг-экв/л) 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию 20.04 мг Са2+ или 12,16 мг Мg2+, Иногда пользуются старым ворожением
жесткости—в градусах Неймана (°Н). 1 градус жесткости соответствует
содержанию в воде солей жесткости, эквивалентному 10 мг СаО в 1 л, т. е. 1 мг-экв равен 2,804° жесткости, а 1° равен 0,35663 мг-экв.
При смешивании жесткой воды
со спиртом выпадает осадок, вследствие чего водноспиртовая смесь делается
мутной. Причиной образования осадков является меньшая, чем в воде,
растворимость гниевых солей в водноспиртовых смесях, в результате чего получаются
пересыщенные растворы. Избыток солей при хранении водок и водочных изделий
оседает в виде белого налета, так называемых «колец», на внутренней поверхности
горла бутылки или в виде осадка на дне бутылки. Продукция теряет товарный вид,
что приводит к необходимости ее переработки, а это влечет за собой
непроизводительные расходы. При изготовлении ликероводочных изделий соли
кальция и магния вступают в реакцию с пектиновыми и дубильными веществами
соков и морсов, образуя нерастворимые соединения.
Эти процессы протекают
медленно, и последствия их (выпадение осадков) иногда обнаруживаются лишь в
готовой продукции при хранении.
За границей (КНР, США) для
приготовления водок и ликеров использовать дистиллированную, воду. Однако это
приводит к снижению качества напитков, так как химически чистая вода безвкусна.
Кроме того, получение дистиллированной воды обходится дорого. Поэтому сырую
питьевую воду, применяемую в ликерно-водочном производстве жесткость которой
превышает установленный предел, умягчают. В зависимости от содержания в ней
солей жесткости различают воду очень мягкую (0—1,5 мг-экв/л), мягкую (1,5—3,0),
средней жесткости (3—6,0), жесткую (6—10), очень жесткую (более 10 мг-экв/л).
Сырья питьевая вода,
предназначенная для приготовления ликероводочной продукции, должна
соответствовать следующим условиям постоянная жесткость ее должна быть не более
1,23 мгкэкв/л, или 3,5°Н и временная — не более 0,36 мг-экв/л, или 1,0°Н. Жесткость
воды для мойки бутылок должна быть не выше 1,8 мг-экв/л.
Воду, загрязненную
минеральными и органическими примесями в коллоидно-дисрерсном состоянии, до
умягчения осветляют коагуляцией и фильтруют через песочные фильтры.
1.4. Растительное
сырье. Классификация, состав и характеристика.
Вкус и аромат ликероводочных
изделий определяются главным образом органолептическими свойствами
растительного сырья, используемого для их приготовления. В ликерно-водочном
производстве! применяют более 100 видов растительного сырья, что позволяет
выпускать широкий ассортимент изделий.
Классификация растительного
сырья. По морфологическим (внешним) признакам растительное сырье классифицируют
на пять групп.
К правой группе относится
сырье, представляющее собой над- земную часть травянистых или полукустарниковых
растений, а также побеги и листья древесных растений. Эта группа подразделяется
на сырье ароматические (иссоп, мелисса, мята, донник, душица, зверобой,
зубровка, майоран, полынь, тимьян и др.), содержащее эфирные масла, и неароматическое
(кардобенедикт, трифоль, буквица), содержащее вкусовые, преимущественно
горькие, вещества.
Вторую группу сырья
составляют корни и корневища древесных кустарниковых и многолетних травянистых
растений. Корневища отличаются от корней тем, что имеют стеблевое
происхож-дёние. Корни также подразделяются на ароматические (ангеликовый, аир
болотный, дягиль, имбирь, валериановый и др.) и неароматические (солодковый,
генцяановый, горечавки желтой).
В третью группу входят
отдельные цветы или целые соцветия, богатые эфирными маслами и другими
душистыми веществами (Липовый цвет, майоран, цветы гвоздики, акации, черемухи,
арника горная и др.).
Следующая группа - кора
некоторых деревьев (дубовая, хинная, коричного дерева), содержащая ароматические,
жгучие, прянее и вяжущие вещества.
К пятой группе относятся
плоды с сухим околоплодником (семянка, орех, коробочки, бобы и др.) и плоды,
имеющие сочный мясистый околоплодник. Сочные плоды по своему строению разделяются
на четыре подгруппы: семечковые (айва, рябина, яблоки и др.), косточковые
(абрикос, алыча, вишня, кизил, слива и др.), ягоды (брусника, клюква;
смородина, |клубника и др.) и цитрусовые.
По характеру веществ, ценных
для ликерно-водочного производства, растительное сырье делят на три группы:
плодово-ягодные, ароматическое и неароматическое.
Группу плодово-ягодного
сырья составляют все сочные плоды (за исключением цитрусовых) с большим
содержанием экстрактивных веществ, обусловливающих вкусовые и ароматические особенности
напитков.
К группе ароматичёского
сырья относятся все ароматические виды сырья (ароматические травы, коренья,
цветы, а так же плоды цитрусовых, в которых используется лишь тонкий верхний
слой кожуры в свежем и сушеном виде), содержащие в своем составе эфирные масла,
формирующие аромат изделий.
К неароматическому; сырью
относят все остальные виды сырья, не содержащие ароматических веществ,
способствующие формированию вкуса изделий.
Принятая классификация
конкретизирует части растения, используемые в производстве, аналитические
показатели, характеризующие качество сырья, способ переработки, а также
требования, предъявляемые к упаковке и условиям его хранения.
Химический состав. В свежем
растительном сырье содержится 85-90% воды свободной или коллоидносвязанной, в
сушеном — 10-15 %. Ароматические и вкусовые вещества растительного сырья делят
на две группы: растворимые в водно-спиртовых растворах (экстрактивные) и
нерастворимые.
К первой группе относят
растворимые углеводы (моно- и ди- сахара, пектиновые вещества), органические
кислоты (лимонная, яблочная), многоатомные спирты (сорбит и маннит), сладкие на
вкус, гликозиды - эфироподобные соединения сахаров со спиртами, горькие на
вкус, алкалоиды, [обладающие сильным физиологическим действием, эфирные масла,
дубильные вещества (терпкие и вяжущие на вкус), ароматические соединения ферменты,
жиры, красящие вещества, растворимые азотистые вещества и минеральные соли.
Вторая группа включает в
себя целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин, крахмал, протопектин, нерастворимые
азотистые и минеральные
вещества.
Технологическая
характеристика! При переработке растительного сырья растворимые вещества почти
полностью переходят в водноспиртовой раствор, нерастворимые остаются в отходах.
Из растворимых веществ
ценными для ликерно-водочного производства являются эфирные масла и другие
ароматические соединения, создающие аромат изделия, сахара (глюкоза, фруктоза,
сахароза), органические кислоты, гликозиды, алкалоиды, формирующие вкус
напитка. Красящие вещества придают изделиям! окраску. Дубильные вещества в
ликероводочном производстве играют, двоякую роль ценность их состоит в том, что
они обладают антисептическими свойствами, важными при хранении растительного
сырья, придают изделиям полноту, способствуют осветлению плодово-ягодных
полуфабрикатов и готовых изделий. Отрицательная роль их проявляется в том, что
они, окисляясь кислородом воздуха и взаимодействуя с солями железа, придают
изделиям темно-зеленые и темно-бурые оттенки. Растворимые пектиновые вещества,
переходя в сок при присвоение сырья затрудняют его осветление и фильтрацию. Но,
с другой стороны, небольшое содержание их в изделии улучшает его вкус
Присутствие жиров, (смол,
некоторых минеральных и азотсодержащих веществ нежелательно, и поэтому от них
стараются освободиться разными способами при| переработке.
При приемке доставленного на
завод сырья определяют его качество. Сырье должно быть однородным,
недеформированным. здоровым (без микробиологической порчи, не поврежденным жучками,
(червями и другими вредителями), чистым и по физико-химическим показателям
соответствовать требованиям ГОСТов и технических условий. Сначала производят
внешний осмотр поступившей партии сырья и, убедившись в ее удовлетворительном
состоянии, отбирают среднюю пробу для лабораторного анализа. Одним из важнейших
показателей сушеного растительного сырья обеспечивающего его хранение, является
влажность. Для предварительной оценки влажности некоторых видов сырья существуют
ориентировочные экспрессметоды. Так, сухие корки и кора при сгибаний должны
ломаться, а не гнуться, сухие листья травы и цветы должны перетираться между
пальцами, а семена свободно ссыпаться с пальцев, не образуя комков к не
прилипал к руке.
На каждую принятую партию
сырья сотрудники лаборатории выписывают качественное удостоверение, в котором
указывают результаты анализа и дают заключение о пригодности сырья для
использования в производстве.
2. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
ВОДКИ
2.1. Приготовление
водно-спиртовых смесей
Водно-спиртовые смеси
готовят периодическим и непрерывным способом.
Периодический способ. Спирт
и воду смешивают в чане-смесителе.
Чан-смеситель представляет
собой герметически закрытый стальной цилиндр со сферическими днищем и крышкой.
На крышке укреплена горловина с патрубком для установки воздушника и имеются
смотровые стекла. Через патрубки чан заполняется спиртом, возвратными
продуктами и водой. Для измерения объемов на нем установлено измерительное
стекло. Перемешивание смеси осуществляется пропеллерной мешалкой, вращающейся с
частотой 480 Об./мин, время перемешивания 20 мин.
Перемешивание можно
проводить и сжатым воздухом, подаваемым от компрессора или воздуходувки. В
этом случае в чане-смесителе устанавливают лучевой барботер, состоящий из шести
радиальных лучевых трубок с отверстиями диаметром. 1,5 мм. Расход воздуха около 1 м3 в минуту на 1 м2 поперечного сечения чана. Длительность
перемешивания 10 мин. При перемешивании сжатым воздухом несколько улучшаются
вкус и аромат водки, но возрастают потери спирта. Для улавливания спиртовых
паров из воздуха, выходящего из смесителя, устанавливают спиртоловушки.
Иногда перемешивание
осуществляют при помощи насоса, перекачивая смесь из нижней в верхнюю часть
чана.
Число чанов-смесителей
зависит от производительности завода и вместимости чанов: Смесители
устанавливают в сортировочном отделении.
На площадке, расположённой
над смесителем, устанавливают конические и цилиндрические мерники для спирта,
мерник для умягченной воды, сборники возвратных продуктов, чанок для приготовления
растворов питьевой соды и уксуснокислого натрия (ацетата натрия), несколько
ниже — паровой или центробежным насос для перекачки сортировки в напорные чаны.
Для приготовления сортировки
в чан-смеситель вводят рассчитанные количества сначала спирта, затем
умягченной воды. После тщательного перемешивания отбирают пробу, в которой
определяют крепость.
Готовую сортировку
перекачивают из чана-смесителя центробежным насосом по трубопроводу в напорный
чан. Внутренний конец трубопровода для полного опорожнения чана опущен в заглубленную
коробку. Если крепость сортировки не отвечает заданной, то ее корректируют
(исправляют), после чего смесь вторично перемешивают.
Указанная последовательность
подачи в чан-смеситель сначала спирта, а затем воды ускоряет процесс
перемешивания, так как спирт, плотность которого меньше плотности воды,
поднимаясь вверх, способствует лучшему перемешиванию смеси. Спирт и воду можно
вводить в чан и одновременно; при этом спирт смешивается с водой уже при заполнении
чана, но все же целесообразнее введение спирта заканчивать несколько раньше,
чем воды. Приготовление сортировки описанным способом длится 1,5 ч.
Непрерывный способ. В
настоящее время на многих заводах для приготовления водно-спиртовых смесей
применяются непрерывно действующие смесители. Основным требованием, предъявляемым
к их работе является высокая точность дозировки смешиваемых объемов с целью
получения стабильной по крепости водно-спиртовой смеси.
Впервые в промышленности
непрерывный метод приготовления водно-спиртовых смесей был внедрен на
Ленинградском ликерно-водочном заводе.
Спирт и умягченная вода из
напорных емкостей поступают в напорные бачки, снабженные поплавковыми
регуляторами уровня. Расход спирта и волы контролируется ротаметрами. Спирт и
вода в соотношении [1: (1,38-1,44)] через регуляторы напора и расходомеры
поступают в двухступенчатый кольцевой смеситель поточного типа. Такое соотношение
потоков позволяет получить крепость сортировки выше номинальной на 0,5-1,5 %
об. При выходе из смесителя сортировка засасывается и дополнительно
перемешивается центробежным насосом, работа которого контролируется
мановакуумметрами, а производительность контролируется вентилями, регулирующими
расход основных компонентов.
Повышенная крепость
сортировки на первом этапе ее приготовлений объясняется тем, что на последующем;
этапе в системе предусмотрено автоматическое устройство, которое обеспечит
подачу в продуктовый трубопровод дополнительного количества воды для понижения
крепости до номинальной.
Растворы вспомогательного
сырья дозируют через специальные мерники. Установка компактна и
располагается на одном этаже. Применение нёпрерывно действующей установки с
автоматическим регулированием по заданной крепости водки позволяет интенсифицировать
процесс, обеспечить стабильность крепости сортировки, снизить потери спирта и
высвободить производственные площади.
В водно-спиртовых растворах всегда
содержится небольшое количество тонкодисперсных взвешенных частиц. Это взвеси,
вносимые с умягченной водой, минеральные соли остаточной жесткости,
выделяющиеся при смешивании воды со спиртом. В процессе обработки смеси
активным углем вследствие гидродинамического воздействия потока уголь
постепенно разрушается, образуя мельчайшие частички коллоидных размеров, переходящие
в раствор. Учитывая, что взвешенные примеси, содержащиеся в исходной сортировке,
забивают поры угля и снижают его активность, а обработанная углем
водно-спиртовая смесь (водка) должна быть совершенно прозрачна, фильтрование
проводят дважды: до и после обработки смеси углем.
Фильтрование - это процесс осветления
жидкостей при прохождении их через пористую перегородку, задерживающую твердую
и пропускающую жидкую фазы.
Различают два основных вида фильтрования
суспензий: фильтрование с образованием осадка и без образования осадка. В первом
случае основная масса частиц извлекается из суспензии, содержащей твердую
фазу, которая задерживается на поверхности фильтрующей перегородки, образуя
постепенно уплотняющийся СЛОЙ осадка. Во втором случае частицы твердой фазы
задерживаются в самой толще фильтрующей массы фильтра, например в слое
кварцевого песка, дробленого антрацита, мрамора.
Процесс фильтрования с образованием
осадка характерен для концентрированных суспензий с содержанием твердой фазы 10-15
% и более. Процесс фильтрования без образования осадка характерен для
малоконцентрированных суспензий. Этот вид фильтрования наиболее приемлем для
водно-спиртовых смесей, содержащих твердую фазу в очень незначительном
количестве (сотые «ли тысячные доли процента).
Фильтрование является гидродинамическим
процессом, скорость которого прямо пропорциональна разности давлений, создаваемой
по обе стороны фильтрующей перегородки, и обратно пропорциональна
сопротивлению, испытываемому жидкостью при ее движении через поры перегородки и
слой образовавшегося осадка.
Фильтрование сортировок и водок
осуществляется на песочных фильтрах периодического и непрерывного действия. В
качестве фильтрующего материала применяют кварцевый песок различной степени
зернения, располагаемый в фильтре слоями, и в редких случаях (для фильтрования
водок) используют высокопористые керамические плитки.
Поступающий на завод кварцевый песок
сортируют по величине зерен, тщательно промывают водой и обрабатывают 2-3
%-ным раствором соляной кислоты.
Размер пор, образуемых зернами песка,
меньше размера основной массы взвешенных частиц, поэтому последние, накапливаясь
на поверхности слоя песка, образуют тонкопористую пленку осадка. Вначале
фильтрования, пока пленка еще не образовалась, через фильтр проходят мелкие
частички осадка и первые порции фильтрата получаются мутными. Затем на
фильтрующем материале образуется слой взвешенных частиц, проходя через
который, водно-спиртовой раствор осветляется до полной прозрачности.
Периодический способ. Водно-спиртовую
смесь фильтруют на типовых песочных фильтрах.
Фильтры-песочники представляют собой
закрытые цилиндрические Сосуды с выпуклым дном и съемной крышкой. Изготовлены
они из меди, внутри луженые. С помощью двух луженых перфорированных дисков
фильтр разделен на три камеры. Верхняя и нижняя полые, а средняя
(фильтрационная) заполнена кварцевым песком в два слоя (в нижнем зерна размером
1-3,5 мм, в верхнем 3.5-5 мм). Поверх нижнего дырчатого диска до загрузки песка
укладывают металлический луженый или деревянный обруч, обтянутый фильтровальной
тканью — фланелью или шинельным сукном.
2.2.
Принципиальная схема производства водки
В настоящее время отечественные
ликерно-водочные заводы вырабатывают следующие виды водок: Старорусская,
Русская, Посольская, Пшеничная крепостью 40 % об., Сибирская крепостью 45 % об.
В небольшом количестве выпускают волки Московская особая и Столичная крепостью
40 % об., Столовая крепостью 50 % об. и Крепкая крепостью 56 % об.
Качество водок определяется
аналитическими и органолептическими показателями. К аналитическим показателям
относятся содержание спирта, органических примесей, щелочность.
Органолептические показатели характеризуют прозрачность водок, их аромат и
вкус.
По содержанию этилового спирта и
примесей водка должна удовлетворять ряду определенных требований. Водку
выпускают крепостью 40, 45, 50 и 56 % об. Отклонения от этой крепости не
должны превышать для отдельной бутылки ±0,2% об., а в средней пробе из 20
бутылок ±0,1 % об.
Щелочность 100 мл водки не более 3,5 мл
0,1 н. раствора НС1. Содержание альдегидов в пересчетена уксусный в 1 л безводного спирта для водок, приготовленных на спирте высшей очистки, не более 8 мг, на спирте
экстра—не более Змг; содержание сивушного масла в пересчете на смесь
изоамилового и изобутилового спиртов (3: 1) в 1 л безводного спирта для водок на спирте высшей очистки не более 4 мг, а на спирте экстра - не более
3 мг. Количество эфиров в пересчете на уксусноэтиловый в 1 л безводного
спирта для водок на спирте высшей очистки не более 30 мг, а на спирте экстра -
не более 25 мг.
Органолептическую оценку водки
производят по десятибалльной системе. Высшая оценка 10 баллов присваивается
водке при безукоризненной прозрачности (2 балла), при характерном для водки
аромате и отсутствии запаха посторонних веществ (4 балла), при отсутствии во
вкусе жгучего и горьковатого привкуса (4 балла). Процесс приготовления водок
складывается из следующих основных технологических операций: приемка ректификованного
спирта; подготовка воды; приготовление водно-спиртовой смеси (сортировки);
предварительное фильтрование и обработка активным углем; фильтрование водки и
доведение крепости до стандартной (корректировка); розлив водки в бутылки.
Наряду с этими основными операциями
выполняется ряд вспомогательных, которые необходимы для проведения некоторых
видов сырья и материалов в такое состояние, чтобы они могли вступить в
основной поток производства. Кроме того, проводят регенерацию бывших в работе
материалов, чтобы сделать их вновь пригодными для использования в производстве.
К вспомогательным операциям относятся
смешивание растворов уксусной кислоты и питьевой соды, приготовление сахарного
сиропа, варка клея, приготовление растворов моющих средств для мойки стеклянной
посуды, а также регенерация отработавшего активного угля, фильтрация и
доведение до требуемой концентрации отработавших растворов моющих средств,
предназначенных для повторного использования при мойке бутылок, и др.
Последовательность операций
технологического процесса приготовления водок представлена на приведенной ниже
схеме.
Водку приготовляют в очистном цехе.
Спирт в очистной цех поступает из епиртоприемного цеха, а умягченная вода - с
водоочистительной станции. Розлив водок в бутылки производится в
моечно-разливочном цехе, куда стеклянная посуда подается из посудного цеха.
Готовая продукция направляется в упаковочно-отпускной цех.
К вспомогательным цехам относятся
котельная, электроцех, механический и др. По ходу процесса производства все
цехи между собой связаны.
Смесь подготовленной воды и этилового
спирта-ректификата требуемой крепости приготовляют в специальном отделении
очистного цеха, называемом сортировочным. Приготовленную водно-спиртовую смесь
(сортировку) предварительно фильтруют для удаления взвешенных веществ, затем
обрабатывают активным углем для придания свойственных водке вкуса и аромата.
Для освобождения водки от частичек угольной пыли и придания ей безукоризненной
прозрачности и кристального блеска обработанную активным углем водно-спиртовую
смесь фильтруют через кварцевый песок.
В случае, если после фильтрации крепость
полученной водки будет отличаться от требуемой, производят корректировку путем
добавления в водку необходимого количества ректификованного спирта или
умягченной воды. Приготовленную водку направляют на контрольную фильтрацию и
далее - на розлив в предварительно отсортированную, очищенную и вымытую
стеклянную посуду без щербин, посторонних включений, рассортированную по вместимости
и форме.
В моечно-разливочном цехе розлив водок в
бутылки и их оформление производятся на автоматических поточных линиях в
определенной последовательности: розлив, укупорка бутылок, бракераж
укупоренных бутылок путем просмотра их содержимого перед световым экраном;
наклейка этикеток; укладка готовой продукции в ящики.
В процессе бракеража водка, разлитая в
плохо вымытые или поврежденные бутылки, а также водка, в которой обнаружены
включения, отбраковывается и сливается в особый сборник. Отсюда в виде так
называемого исправимого брака она возвращается в очистной цех для переработки
и приготовления очередной партии водно-спиртовой смеси. К исправимому браку
относят также первые мутные порции фильтрата из песочных фильтров и угольных
колонок после их зарядки, а также водку, сливаемую из угольных колонок при их
отключении для регенерации отработавшего активного угля.
Пролитую при розливе водку -
неисправимый брак - собирают в отдельный сборник, откуда после перегонки ее
используют для приготовления денатурированного спирта.
Общая схема производства водки приведена
на рис. 1.
Рис.
1. Схема производства водки
Заключение
Два основных компонента водки хорошо всем известны -
спирт этиловый и вода. Главное же требование, предъявляемое к качеству водки,
предельно простое: она должна быть максимально очищена от всяческих примесей.
Для получения спирта необходимы крахмал с сахарами, вода,
солод или ферменты и дрожжи. Крахмал содержится в зерновых культурах и их
производных, а также в картофеле. Раньше для русской водки основным сырьём
служила рожь, но на протяжении последних 100 лет гораздо большую роль в
производстве массовых сортов этого напитка стала играть пшеница, а в
определённых случаях картофель, патока и т.д. Однако лучшие сорта водки и
сейчас основываются на традиционном ржаном сырье.
Фермент, необходимый для этого процесса, содержится в
солоде (проращенном зерне). Солод обычно готовят из ржи, ячменя или проса.
Иногда его заменяют другими ферментными препаратами. Пропуская сложные
технические подробности приготовления спирта (по этому поводу существует
множество специальной литературы), остановимся на заключительном этапе этого
процесса - это ректификация (очистка) спирта - многоступенчатая перегонка
спирта-сырца. Однако, несмотря на многозатратные усилия по очистке спирта-сырца
от сопутствующих примесей, в ректификованных спиртах и, соответственно, в
получаемых из них спиртных напитках, присутствует много посторонних веществ. Содержание
некоторых компонентов, наиболее ядовитых или придающих напиткам неприятный вкус
и аромат, нормируется и контролируется в процессе производства (см. «Регламентация»).
На ликероводочных заводах при изготовлении водок обычно
используют три разновидности ректификованного этилового спирта: «Высшей
очистки», «Экстра» и «Люкс». У многих заводов есть собственные цеха по
производству спирта, остальные закупают его на спиртовых заводах. В этом случае
специальные подразделения контролируют качество закупаемого продукта.
Вторая важнейшая составляющая водки - вода.
Для производства водки подходит вода, обладающая
мягкостью не более 4 мг/экв. В России предпочитают использовать «живую» воду, в
отличие от большинства западных стран, где чаще применяют дистиллированную
воду, полностью лишенную вкуса. Перед созданием купажа со спиртом, вода проходит
разнообразную очистку: отстой, фильтрацию через речной и кварцевый песок,
специальную дополнительную аэрацию (т.е. насыщается чистым жидким кислородом) и
т.д.
У российских предприятий не всегда есть возможность
использовать природную воду. В этом случае водки изготавливаются с применением
фильтрованной, очищенной водопроводной воды (но не кипяченой или
дистиллированной), часто со всевозможными добавками (сахар, растительные
вытяжки и т.д.). Такая вода на этикетках именуется «исправленная» или «специально
подготовленная».
Воду со спиртом подают в закрытые сортировочные чаны и
перемешивают мешалками. На этой же стадии вносится и большинство других
ингредиентов, согласно рецептуре водки. Полученную водно-спиртовую смесь пропускают
через фильтры предварительной очистки (чаще всего это фильтры с кварцевым
песком). Затем ее обрабатывают активированным углем, который связывает вредные
примеси - альдегиды и эфиры. Иногда смесь очищают и другими способами. После
этого ее опять фильтруют (возможно, несколько раз). Разливают готовую водку на
автоматизированных линиях.
Все описанное выше - это более или менее стандартная
схема промышленного производства водки. Но важно помнить, что у многих
предприятий есть свои технологии, особенно это касается методов дополнительной
очистки и фильтрации водки. Для этих целей применяются различные технологии и
препараты.
Литература
1.
Похлебкин В.В. История водки.
- М.: Центрполиграф, 2005. - 160 с.
2. Прокопович В. О ращении
солода //ТИВЭО. – Ч. IV. – СПб., 1785. – С. 133
3.
Технология пищевых производств / Под ред. Л.П.Ковальской. – М.: Колос,
1999. – 752 с.
4.
Фараджева Е.Д., Федоров В.А. Общая технология бродильных производств. –
СПб: Профессия, 2002.
5. Калунянц К.А.
Химия солода. – М.: Агропромиздат, 1990. – 176 с.
6. Семихатова Н.М.
Хлебопекарные дрожжи. – М.: Пищевая пром-сть,1980. – 198 с.
7. Маринченко В.С.,
Смирнов В.А. Технология спирта / Под ред. В.М.Яровенко. – М.: Колос, 1996. –
464 с.