спирт этиловый 2014

Этиловый спирт

1. Общая характеристика напитка и сырья для его производства

2. Производство спирта

3. Экспертиза качества

1. Этиловый спирт – основное сырье для производства водок, ЛВИ, других алкогольный напитков; находит широкое применение во многих отраслях пищевой промышленности в качестве вспомогательного сырья. Таким образом, от качества спирта напрямую зависит качество получаемой продукции, особенно алкогольных напитков.

Спирт этиловый ректификованный представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом, без посторонних привкусов и запахов. Спирт является конечным продуктом процесса брожения. Он является хорошим растворителем, хорошо смешивается с водой, глицерином, бензином и многими другими растворителями в любых соотношениях, гигроскопичен (хорошо впитывает влагу их воздуха, растительных и животных тканей, вследствие чего они разрушаются); спирт и его крепкие производные горят бледно-голубым некоптящим пламенем, пары в его смеси с воздухом в пределах концентрации 2,8-13,7% взрывоопасны. Имеет температуру кипения 78,3º, замерзания – -117 º.

Содержание этилового спирта (крепость) выражается в объемных процентах – количество дм³ (литра) спирта в 100 дм³ водно-спиртового раствора при 20 ºС, выраженное в процентах.

В зависимости от степени очистки и крепости этиловый ректификованный спирт вырабатывают следующих сортов (объемная доля этанола, % об., не менее):

• 1-го сорта (для производства алкогольных напитков не используется) – 96,0;

• Высшей очистки – 96,2;

• «Базис» - 96,0;

• «Экстра» - 96,3;

• «Люкс» - 96,3;

• «Альфа» - 96,3.

Сырьем для производства спирта этилового ректификованного является только пищевое сырье: крахмалосодержащее: все виды зерновых культур и картофель; сахаросодержащее – сахарная свекла, отходы сахарного производства. Спирты «Экстра», «Люкс» и «Базис» вырабатывают из различных видов зерна и смеси зерна и картофеля, спирт «Альфа» - из пшеницы, ржи или смеси пшеницы и риса; спирт высшей очистки – из различных сырьевых композиций: зерно, картофель или смесь зерна и картофеля; смесь зерна, картофеля, сахарной свеклы и мелассы, сахара-сырца и др. крахмалосодержащего и сахаросодержащего сырья (за исключением плодово-ягодного) в различных соотношениях.

Качество зернового сырья не нормируется, основной показатель – содержание крахмала. Может использоваться и дефектное зерно. Качество картофеля определяется нормативными документами; основной показатель – также содержание крахмала. Сахаросодержащее сырье нормируется по содержанию сахарозы.

2. Производство спирта этилового ректификованного состоит из следующих этапов (рис.1):

• подготовительного – подготовка сырья и очистка его от примесей. Лучшим видом растительного сырья является картофель, для переработки на спирт использует высокоурожайные технические сорта картофеля, обладающие высокой устойчивостью в хранении и высокой крахмалистостью. Зерно применяют в качестве сырья и для получения солода – проросшего зерна, являющегося источником ферментов, которые расщепляют крахмал до сбраживания сахаров. Меласса – отходы сахарного производства, основной ее частью

Рисунок 1 – Схема производства этилового спирта ректификованного из пищевого сырья

является сахароза, которая в условиях спиртового производство полностью сбраживается и превращается в спирт. На ряде спиртовых заводов вместо солода применяют ферментные препараты микробного происхождения, содержащие амилолитические и декстринолитические ферменты. Готовят их из плесневелых грибов, выращиваемых на отрубях. Ферментные препараты применяются для полной замены солода, а также в смеси с солодом в различных соотношениях. Вспомогательными материалами в производстве спирта являются кислоты – серная, соляная, ортофосфорная; соли – суперфосфат, сернокислый аммоний, диаммонийфосфат; антисептики – формалин и хлорная известь. Подготовка сырья включает его очистку и измельчение до частиц размером не более 3 мм; , приготовление солода.

основного – разваривание крахмалистого сырья – происходит при введение в него водяного насыщенного (острого) пара под давлением не менее 0,4-0,6 МПа, Этот процесс называют водно-тепловой обработкой сырья. Полное растворение достигается при Т 130-160 С св зависимости от происходения крахмала. Небольшая его часть разрушается до продуктов распада крахмала: декстринов, мальтозы, глюкозы; осахаривание крахмала – при осахаривание крахмального разваренного сырья крахмал с помощью ферментов, вводжимых с осахаривающими материалами, гидролизуется до сбраживаемых дрожжами углеводов (глюкозы, мальтозы и т.д.), что является целью данного процесса. Для этого осахаренную массу сначала охлаждают до Т, оптимальной для выбранного вида осахаривающего материала и способа осахаривания (57-61 С), как правило, с помощью вакуума, затем смешивают с осахаривающим материалом. Собственно осахаривание производится по схемам периодически или непрерывно. Полученное осахаренное сусло имеет массовую долю сухих веществ 16-18%, в т.ч. 13-15% сбраживаемых сахаров. До температуры брожения (18-22 С) осахаренное сусло охлаждают в теплообменниках или с помощью вакуума; сбраживание осахаренной массы – для сбраживания сусла применяют так называемые спиртовые дрожжи. На этой стадии основным процессом является сбраждивание сахаров с образованием спирта и диоксида углерода (углекислого газа), Помимо главных продуктов брожения в больших количествах накапливаются так называемые высшие спирты, кислоты, альдегиды, эфиры и др. примеси. Состав и количество примесей зависит от параметров брожения, вида сырья, расы дрожжей и др. факторов. Так, при использовании дефектного сырья накапливается формальдегид, пропионовый, масляный альдегиды, диацетил, придающие спирту горький, жгучий вкус. При инфицировании среды посторонние микроорагнизмы превращают сахара в ксилоты, что приводит к снижению выхода спирта и ухудшению его качества. Процесс брождения проходит в закрытых бродильных чанах, дрожжи вводятся в объеме 6-8 % от объема сусла, брожение длится 2-3 суток, образующийся углекислый газ уносит с собой некоторое количество спирта и примесей, которые улавливаются. Т – 25-30 º С, для чего в бродильных аппаратах установлен змеевик для охлаждения. Брожение проводят периодическим, циклиеским или непрерывно-поточным способом. После окончания процесса зрелую бражку с объемной долей спирта 8-8,5 % направляют на брагоректификацию; перегонка бражки и получение сырого спирта. Для выделения спирта сырца из бражки применяются колонны, оборудованные тарелками, на каждой и которых происходит вываривание бражки в противотоке с паром. ;

• завершающего – ректификация (повторная перегонка с целью очистки этилового спирта от нежелательных примесей – альдегидов, кетонов, высших спиртов (сивушных масел) и др.).

Спирт-сырец содержит ряд примесей, различающихся по температуре кипения. Эфиры, альдегиды, метиловый спирт имеют температуру кипения ниже, чем этиловый спирт; сложные эфиры, высшие спирты – выше.

Примеси являются вторичными и побочными продуктами спиртового брожения. Большинство из них оказывают вредное воздействие на организм человека, поэтому остаточное количество и состав примесей влияют на качество спирта-ректификата и вырабатываемых из него ЛВИ. При общем содержании примесей в спирте-сырце до 6 г/л в их составе идентифицировано более 50 соединений, которые относят к одной из 4-х групп химических веществ: альдегидам и кетонам, эфирам, высшим спиртам (сивушные масла) и кислотам.

Очистка спирта-сырца от примесей с получением ректификованного спирта производится на ректификационных установках.

Ректификация представляет собой многоступенчатую перегонку и осуществляется паром в колоннах, состоящих из многоколпачковых тарелок, которые по разделительной способности выборки более эффективны. На ректификационных установках получают ректификованный спирт, этиловый спирт (головную фракцию), содержащий основную часть эфиров и альдегидов, т.е. легколетучие компоненты, и сивушное масло – смесь высших спиртов, которые кипят при более высокой температуре. В соответствии с ходом ректификации примеси называют головными, хвостовыми и промежуточными.

Головные примеси кипят при температуре ниже температуры кипения этилового спирта. Это альдегиды (муравьиный, уксусный и др.), эфиры (муравьино-этиловый, уксуснометиловый, уксусноэтиловый и др.), метиловый спирт. К хвостовым относят примеси , кипящие при температуре выше температуры кипения этилового спирта. Это в основном сивушные масла, т.е. высшие спирты: пропиловый, изоамиловый, бутиловый, изопропиловый и т.д. К хвостовым примесям относятся также фурфурол, ацетали и некоторые другие вещества. Промежуточные примеси представляю собой наиболее трудноотделимые группы соединений. В зависимости от условий перегонки они могут быть также и головными, и хвостовыми.

В настоящее время ректификованный спирт вырабатывается на брагоректификационных установках непрерывного действия, которые состоят из брагоперегонной и ректификационной установок непрерывного действия (применяются 3-х, 4-х и 5-тиколонные). По своему назначению колонны называются: бражная – для выварки спирта и бражки; эпюрационная – для выделения головной фракции; ректификационная – для очистки и выделения ректификованного спирта; сивушная – для концентрации и выделения высших спиртов (сивушного масла); колонна окончательной очистки – для получения ректификованного спирта высшего качества.

3. ГОСТ нормирует основные физико-химические показатели безопасности, а предельные значения массовых концентраций токсичных элементов регламентирует СанПиН.

ГОСТ 5963-67 Спирт этиловый питьевой. ТУ нормирует следующие предельные значения массовых концентраций в пересчете на безводный спирт – уксусного альдегида, сивушного масла, сложных эфиров, свободных кислот, фурфурола, метилового спирта.

Не допускаются: наличие фурфурола, а значение метилового спирта в пересчете на безводный спирт должно быть не более 0,05%.

Срок хранения спирта не ограничен, но при соблюдении условий его хранения.

ГОСТ 5964-93 Спирт этиловый питьевой. Правила приемки и методы анализа.

Отбор проб осуществляют от партии в количестве 10% бутылей, бочек, бидонов, но не менее 3-х.

Следующим этапом является отбор проб и составление объединенной пробы. Объем точечных проб должен быть не менее 0,2 дм³.

Согласно ГОСТ 5965-93 ИСПЫТАНИЕ ПРОДУКЦИИ ПРЕДУСМАТРИВАЕТ ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕДУЮЩИХ АНАЛИЗОВ:

Полнота налива – распространяется на питьевой спирт разлитый в бутылки;

Органолептические показатели: цвет и прозрачность (оцениваются визуально в проходящем свете при сравнении с дистиллированной водой); вкус и запах (путем дегустации) – спирт предварительно разбавляют умягченной (исправленной) водой до крепости 40% об. при температуре 20 º С в посуде объемом 500 см³, перемешивают и разливают в дегустационные бокалы. Проверку качества спирта по запаху и аромату можно произвести путем растирания между ладонями небольшого количества. Вкус и запах должны быть характерные для каждого сорта этилового спирта, с нормальным жгучим спиртовым вкусом, допускается горьковатость или сладковатость в зависимости от вида используемого сырья. Органолептическая оценка спирта (также, как и водок, ЛВИ) проводится по 10-ти балльной шкале: цвет и прозрачность – 2 балла, аромат – 4 балла, вкус – 4 балла. Спирт, набравший при дегустационной оценке ниже 6,5 баллов для пищевых целей не допускается.

2