Литература

1. Коробкина З.Н. Товароведение вкусовых

товаров.- М.: Экономика, 1986. Стр.6 – 80.

2. Пуговкин в.Н. Товароведение вкусовых товаров.- м.: Экономика, 1970. Стр. 5 – 32, 65 – 72.

3. Справочник по приемке, хранению и реализации продовольственных товаров растительного происхождения.- к.: Техніка, 1991. Стр. 141 – 146, 152–156.

4. Евстигнеев Г.М., Лившиц Ю.А., Сингаевский О.Н. Тайны продуктов питания.–М.: Пищевая промышленность,1972. Стр. 184–186

1. Биохимические основы получения спирта

Спирт, водка, ликероводочные изделия являются продуктами перегонки сброженных материалов и последующей обработки спиртосодержащих жидкостей. Отличительной особенностью этих изделий является высокое содержание спирта (этанола), что обусловливает их длительное хранение.

Пищевой спирт – это высококонцентрированная смесь почти чистого этилового спирта с водой. В натуральном виде реализуется в небольших количествах, а в основном используется как сырье для получения других алкогольных напитков.

Спирт для производства алкогольных напитков получают из пищевого сырья богатого углеводами. Таким сырьем является различные виды высококрахмалистого сырья (картофель, пшеница, кукуруза, рожь, просо, овес). Наиболее высокой крахмалистостью обладают злаковые (до 60 %). Но с единицы посевной площади они дают в 2 – 3 раза меньше спирта, чем картофель. Это объясняется различной урожайностью этих культур.

Значительную долю в сырьевом балансе спиртовой промышленности занимает свекловичная патока (меласса), которая является отходом сахарного производства. Спирт могут получать и непосредственно с сахарной свеклы.

Для выработки спирта могут использоваться плодово-ягодные и виноградные материалы, клубни топинамбура, корни цикория и некоторые другие виды растительного сырья.

Технический этиловый спирт вырабатывают синтетическим путем – гидратацией (в присутствии катализатора) углеводорода этилена:

С₂Н₄ + Н₂О С₂Н₅ОН

Технологическая схема получения спирта включает следующие операции:

• разваривание крахмалистого сырья;

• приготовление солода;

• приготовление культур плесневых грибов;

• осахаривание крахмала;

• сбраживание осахаренной массы;

• перегонка бражки;

• ректификация спирта.

Подготовленное крахмалистое сырье разваривают для 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.