Ассортимент и оценка качества спирта

Подготовленное крахмалистое сырье развариваютдля разрушения клеточных оболочек крахмальных зерен и перевода крахмала в растворимое состояние. Крахмал набухает за счет физико-химического связывания воды. В результате этого происходит увеличение объема крахмальных зерен, клейстеризация амилопектина, растворение амилозы. Частично гидролизуются гемицеллюлозы, образуя декстрины и другие низкомолекулярные углеводы (арабинозу, ксилозу).

При тепловой обработке сырья богатого пектиновыми веществами (особенно картофеля) происходит отщепление метоксильных групп

(- ОСН₃), которые затем участвуют в образовании метилового спирта. Во время тепловой обработки сырья образуется небольшое количество декстринов и мальтозы. Присутствие в сырье белков и свободных аминокислот и накопление редуцирующих сахаров способствует реакции меланоидинообразования.

Картофельный и зерновой крахмал не могут сбраживаться дрожжами. Поэтому необходимо обязательное осахаривание крахмала, которое происходит при участии амилолетических ферментов, накапливаемых в процессе прорастания зерне (получения солода).

Изменения химического состава зерна в процессе получения солода подробно рассматривалось в теме «Пиво».

Эффективными заменителями зернового солода являются ферменты плесневых грибов рода Aspergillus: Asp. аvamori, Asp. оrisae, Asp. niger, Asp. botatae? Asp. usamii. По сравнению с солодом плесневые грибы содержат более полный амилолитический комплекс.

Для осахаривания крахмала разваренную массу охлаждают и соединяют с солодом или грибной культурой.

Ферменты солода, действуя на амилозу и амилопектин, разрывают только α-1,4 – глюкозидные связи. В результате чего получается смесь углеводов, состоящая из мальтозы, декстринов и небольшого количества глюкозы.

Грибная амилаза расщепляет крахмал до глюкозы, т.е. крахмал гидролизуется полностью.

Превращение сахара в спирт – важнейший этап спиртового производства. Для этого используют селекционированные дрожжи Saccharomyces cerevisiae.

Алкогольное брожение – сложный биохимический процесс, протекающий при участии большого количества ферментов из разных классов. В общем виде химизм спиртового брожения может быть представлен следующим уравнением

С₆Н₁₂О₆ 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ + 118 кДж

В процессе спиртового брожения из сахара кроме этилового спирта и углекислого газа образуются высшие спирты, эфиры, уксусная, янтарная, молочная кислоты, глицерин и другие соединения.

Высшие спирты имеют резкий запах и очень влияют на качество готового продукта. Количество высших спиртов зависит от расы дрожжей, качества сбраживаемого материала и режима брожения. Другие примеси, которые образуются как побочные прдукты основного брожения, тоже ухудшают качество спирта.

Для усиления деятельности культурных дрожжей и подавления дикой микрофлоры бродильную массу подкисляют серной кислотой до оптимального уровня рН (3,8 – 4,0).

В результате сбраживания осахаренной массы получают зрелую бражку, содержащую от 8 до 10% этилового спирта.

Концентрированный этиловый спирт выделяется из бражки путем сложной перегонки. Сложная перегонка основана на том, что в парах увеличивается концентрация вещества, прибавление которого к жидкой смеси повышает упругость ее пара. Этот принцип используют на непрерывно действующих брагоперегонных аппаратах, при помощи которызх получают спирт-сырец крепостью не менее 88% (объемных).

Сырой спирт содержит различные примеси, которые относятся к разным классам органических соединений. При очистке этилового спирта эти примеси условно делят на головные, хвостовые и промежуточные.

Головные примеси имеют более низкую температуру кипения, чем этиловый спирт при любой его концентрации в растворе. К ним относятся: уксусный альдегид, уксусноэтиловый, муравьиноэтиловый и уксуснометиловый эфиры, образующиеся в результате взаимодействия спирта и кислот главным образом в процессе перегонки.

Хвостовые примеси по сравнению с этиловым спиртом имеют более высокую температуру кипения. Это высшие спирты: амиловый, изоамиловый, изобутиловый, пропиловый и изопропиловый. Они имеют маслянистую консистенцию и поэтому получили название “сивушные масла”. Эти примеси обладают ядовитыми свойствами. Кроме того, они влияют не толко на качество спирта, но и на качество ликероводочных изделий, которые получают из этого спирта. При общем содержании примесей в спирте-ректификате 0,3 – 0,5% в их составе идентифицировано более 50 органических соединений, относящихся к различным классам.

К промежуточным примесям относятся изомасляноэтиловый, изовалерианоэтиловый, изовалерианоизоамиловы и уксусноизоамиловый эфиры, наиболее трудно отделимые в процессе очистки спирта.

Для удаления примесей и получения этилового спирта стандартной крепости производят очистку или ректификацию спирта-сырца.

Летучесть примесей зависит от концентрации спирта в растворе, из которых они выделяются. Чем выше концентрация этилового спирта в растворе, тем ниже коэффициент испарения примесей. Коэффициент испарения примесей это отношение содержания вещества в парах к количеству его в жидкости.

Готовый спирт-ректификат имеет крепость 96 – 96,5% (объемных)

Отношение коэффициента испарения примеси к коэффициенту испарения этилового спирта характеризуется коэффициентом ректификации.

При выработке спирта из мелассы ее подкисляют соляной или серной кислотой, разбавляют водой до содержания сухих веществ 23 – 25% и сбраживают. Перегонка и очистка спирта осуществляется также как и при получении его из крахмалистого сырья.

Этиловый ректификованный спирт выпускают трех сортов: экстра – крепостью 96,5% об., высшей очистки – 96,2% об., и 1-й сорт – 96% об.

Спирт экстра вырабатывают из кондиционного зерна, содержание примесей в нем не должно превышать 0,07 г/л.

Спирт высшей очистки и первого сорта вырабатывают из различных видов сырья: зерна, картофеля, зерна и картофеля, смеси зерна, картофеля, сахарной свеклы и мелассы в разных соотношениях, из мелассы. Количество примесей в этих сортах спирта допускается соответственно до 0,1 и 0,15 г/л.

Концентрация этилового спирта (крепость водноспиртовых растворов) выражается в объемных процентах или градусах. Это количество миллилитров этанола в 100 мл раствора. Крепость водноспиртовых растворов может выражаться также в весовых процентах (количество граммов этанола в 100г раствора).

Физико-химические показатели качества спирта-ректификата представлены в таблице 6.1

Таблица 6.1

Дата добавления: 2015-04-30