3.2 Получение коньячных спиртов, теория перегонки.
Перегонка – процесс разделения смесей, состоящих из летучих компонентов, путем их превращения в пары с последующей конденсацией. Такое разделение возможно, если летучесть входящих в смесь компонентов неодинакова. По классической шаранской технологии перегонку ведут в два приема.
В начале в простом кубовом аппарате отгоняют из вина этиловый спирт и основную часть летучих веществ. Полученный отгонкой спирт называют спирт-сырец, его вновь подвергают перегонке с фракционированием с отбором головной, средней (коньячный спирт) и хвостовой фракции.
В обоих случаях имеет место простая перегонка. При перегонке спирта-сырца наибольшая спиртуозность (85% об.) достигается в начальный период перегонки. Это - головная фракция, которую отбирают в количестве 1-3 % в пересчете на безводный спирт, содержащийся в спирте-сырце.
Средняя фракция имеет крепость - 62-70% об., составляет 85-92 % от количества безводного спирта.
Хвостовая фракция составляет до 10 % от количества безводного спирта , ее начинают отбирать при крепости отгона 25% об. и заканчивают при 15% об.
Такой отбор фракций произошел в результате многочисленных опытов ученых.
В головную фракцию переходят вещества, летучесть которых выше, чем у этилового спирта, например: уксусный альдегид, масляный альдегид, эфиры – метилацетат, этилацетат, спирты – изоамиловый, бутиловый, пропиловый и другие.
Основная часть примесей поступает в среднюю фракцию. В ней накапливается летучие вещества, имеющие такую же или близкую к этиловому спирту летучесть.
В их число входит метиловый спирт, до 20 % летучих кислот, (этиллактат), этиловые эфиры молочной, каприоновой, каприловой и др. кислот.
В состав хвостовой фракции входит основная часть летучих кислот, часть высококипящих эфиров, альдегидов, и спиртов.
Эти вещества обладают более высокой температурой кипения, чем этиловый спирт.
Летучесть примесей по сравнению с летучестью этилового спирта называют коэффициентом ректификации примесей.
где x, y – содержание этилового спирта соответственно в жидкой и поровой фазе, % об.
α, β – содержание примесей соответственно в жидкой и паровой фазе, % об.
Коэффициенты испарения экспериментально определяются на специальном дистилляционном аппарате циркуляционного типа, в котором обеспечивается равновесие между кипящей жидкостью и конденсированным паром. При перегонке спирта - сырца или коньячного виноматериала происходит образование новых соединений, которые также переходят в отгон.
Длительное
кипячение (8-10 час.) приводит к образованию
альдегидов (от 3 до 60 %) , летучих эфиров
(от 5 до 30 %), а также небольшое количество
высших спиртов и летучих кислот (1-3%).
Образование этих соединений при перегонке
связано с окислительно-восстановительными
процессами, реакциями меланоидинообразования,
этерификации, распада. Окисление спиртов
приводит к образованию уксусного
альдегида, изобутилового, бензилового,
-фенилэтилового
альдегидов. Альдегиды также образуются
при окислительном дезаминировании и
дальнейшем декарбоксилировании из
аминокислот. Дальнейшее окисление
альдегидов приводит к образованию
кислот, которые вовлекаются затем в
различные реакции. Реакции
меланоидинообразования приводят к
образованию альдегидов фуранового
ряда, как промежуточных продуктов
этой реакции. К ним относятся: фурфурол,
оксиметилфурфурол, метилфурфурол.
В результате реакции эфирообразования при перегонке происходит накопление в коньячном спирте этилацетата, метилацетата, изобутилацетата. Присутствие в виноматериале дрожжевых осадков приводит к переходу в дистиллят энантового эфира, терпеновых спиртов, которые затем вступают в реакцию с уксусной кислотой с образованием линолилацетата, терпенилацетата, - фенилацетата. При кипечении виноматериала также происходят гидролитические процессы, реакции дегидратации, декарбоксилирования, в результате чего происходит распад углеводов, дегидратация пентоз и гексоз с образованием циклических альдегидов, распад сложных эфиров, ацеталей.
Кроме состава вина на процесс новообразования влияют:
продолжительность сгонки;
материал перегонного куба (лучше всего медный куб, т.к. медь является катализатором окислительно-восстановительных процессов).