ПРОИЗВОДСТВО СПИРТНЫХ НАПИТКОВ

БРОЖЕНИЕ

6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

С момента внесения дрожжей в сусло начинается его брожение, целью которого является максимально полное и быстрое превращение Сахаров в спирт. Спиртовое брожение сложный биохимический процесс, в результате которого сахара бражки под действием ферментов дрожжей превращаются в спирт и углекис­лый газ. Превращение Сахаров в спирт и углекислый газ происходит внутри дрожжевых клеток. При этом сахара сначала адсорбируются на поверхности клетки, а потом диффундируют внутрь нее. При прочих равных условиях адсорбционная способ­ность дрожжевых клеток определяется суммарной площадью их поверхности, которая, несмотря на относительно малые размеры одной клетки, довольно значительна: при среднем диаметре дрожжевой клетки 8 мкм и с учетом того, что віл нормально заправленной дрожжами бражки находится около 100 миллионов дрожжевых клеток, общая площадь поверхности их в 1 л составляет несколько десятков квадратных метров. С поверхности дрожжевой клетки адсорбированные молекулы Сахаров диффун­дируют внутрь клетки, где под действием находящихся в ней ферментов расщепляются на этиловый спирт и углекислый газ. В свою очередь, молекулы этилового спирта и углекислого газа диффундируют из дрожжевой клетки в окружающую среду. В силу высокой растворимости в воде этиловый спирт равномерно распределяется в бродящей среде. При этом его концентрация (до определенных пределов) в клетке остается все время выше, чем в сусле, и молекулы спирта непрерывно уходят за пределы дрожжевой клетки.

Углекислый газ имеет ограниченную растворимость в воде. Поэтому в начала брожения выходящие за пределы дрожжевой клетки молекулы углекислого газа равномерно распределяются в воде, что визуально не видно, а с достижением насыщения скапливаются на дрожжевых клетках и других частицах, имеющихся в бражке, образуя пузырьки. При достижении определенного размера пузырьки углекислого газа вместе с дрожжевыми клетками и частицами поднимаются вверх, где углекислый газ выходит за пределы бражки, а дрожжевые клетки и частицы опускаются вниз.

В сахарсодержащем сырье сахара представлены сахарозой,

I глюкозой, фруктозой и раффинозой (сусло из: сахарной свеклы, мелассы, плодов и ягод); крахмал содержащем — мальтозой, глюкозой и сахарозой (сусло из: зерна хлебных злаков, гороха, картофеля); инулинсодержащем — фруктозой. В процессе брожения сахароза под действием фермента дрожжей сахаразы превращается в глюкозу и фруктозу, которые под действием вырабатываемого дрожжами комплекса ферментов зимазы преваращаются в этиловый спирт и углекислый газ; мальтоза под действием фермента дрожжей мальтазы сначала превращается в глюкозу, а уже потом под действием зимаз также в этиловый спирт и углекислый газ. Скорость превращения в спирт и углекислый газ различных Сахаров различна. В случае, например, одновременного присутствия в бражке сахарозы, глюкозы, фруктозы и мальтозы сначала первая превращается в глюкозу и фруктозу, после чего образовавшиеся и уже имеющиеся глюкоза и фруктоза превращаются в спирт и углекислый газ и только после этого начинается превращение мальтозы в глюкозу и последней в спирт и углекислый газ [22]. В случае присутствия в бражке только фруктозы и глюкозы, дрожжи превращают в! спирт сначала глюкозу, а затем фруктозу [10].

С химической точки зрения превращение одних и тех же Сахаров любого сырья идентично и без учета промежуточных продуктов превращения описывается уравнениями:

С12Н22О11 + Н20 = СбНігОб + СбНігОб = 4C2HjOH + 4С02

Сахароза вода глюкоза фруктоза этиловый углекислый

Спирт газ

342,2г 18,0бг 180,1 г 180,Іг 4х46,05і=І84,2г 4х44і=І76г

N(C6Hio05) +п(Н20) = п/2(С|2Н220п +

Крахмал вода мальтоза

Пх 162,1 п х 18 п/2342,2

+Н20) = п (СбНігОб) = п(2С2Н5ОН + 2С02)

Вода глюкоза этиловый спирт углекислый газ

П/2 х 18г п х 180,1 г п<2 х 4б,05г-92,1г+2 х 44г-88г)

П(СбНю05> + п(НгО) = п (СбНігОб) = п(2СгН5ОН + 2СОг).

Инулин вода фруктоза этиловый спирт углекислый газ

П х 162,1г п х 18г п х 180,tr п(2 х46,05г - 92,1г + 2 X 44г=88г)

(С целью представления всего процесса превращения углеводов в спирт в двух нижних уравнениях в качестве исходных соединений приведены крахмал и инулин, которые, как это было сказано ранее превращаются в сбраживаемые дрожжами сахара в процессе осахаривания, до начала брожения).

В приведенных уравнениях реакций под обозначением участ­вующих в превращении молекул указана их молярная масса, откуда видно, что 180,1 г глюкозы или фруктозы дают 92,1 г этилового спирта; 342,2г сахарозы дают 360,2 г глюкозы и фруктозы, которые превращаются в 184,2г этилового спирта; 162,1 крахмала дают 180,1 г глюкозы, которая превращается в 92,1 г

Таблица 18. Выход спирта из 100 кг сырья, л, [23|.

Сырье, 100 кг

Доля саха­ра (крах­мала), мае. %

Выход 100%-тного спирта при ведении про­изводства, технологии 1

Отличном

Очень хо­рошем

Хорошем

Посредст­венном 1

Сахар

100

64,0

62,0

60,0

58,0

Свекла сахарная

8

5,12

4,96

4,80

4,64

—"—

12

7,68

7,44

7,20

6,96

—"—

16

10,24

9,92

9,60

9,28

Сахарный тростник

16

10,24

9,92

9,60

9,28

—"—

18

11,52

11,16

10,80

10,44

—"—

20

12,80

12,40.

12,00

11,60

Свеклосахарная патока

46

29,44

28,52

27,60

26,68

—"—

48

30,72

29,76

28,80

27,84

50

32,00

31,00

30,00

28,90

Крахмал воздушный сухой

82

54,9

52,5

50,8

49,2

Крахмал воздушный сырой

50

33,5

32,0

31,0

30,0

Картофель

14

9,4

9,0

8,7

8,4

—"— .

20

13,4

12,8

12,4

12,0

—"—

24

16,1

15,4

14,9

14,4

Рожь

55

36,9

35,2

34,1

33,0

Ячмень

58

38,9

37,1

36,0

34,8

Пшеница

65

45,6

41,6

40,3

39,0

Овес

52

34,8

33,3

32,2

31,2

Кукуруза

61,5

41,2

39,4

38,1

36,9

Рис

70

46,9

44,8

43,4

42,0

Гречиха и просо обрушенные

70

46,9

44,8

43,4

42,0

| Солод ячменный

50

33,3

32,0

31,0

30,0 I

Этилового спирта, и, наконец, 162Дг инулина дают 180,1г фруктозы, которая превращается в 92,1 г этилового спирта. Таким образом, из 1 кг сахарозы должно получиться 0,538 кг этилового спирта; 1кг глюкозы или фруктозы — 0,511 кг; 1 кг крахмала или инулина — 0,568 кг этилового спирта. С учетом того, что 1л безводного этилового спирта при 20°С имеет массу около 0,7893 кг, 1 кг сахарозы, глюкозы или фруктозы и крахмала или инулина дают, соответственно, 0,682, 0,648 и 0,72л этилового спирта. Приведенные цифры определяют теоретический выход этилового спирта, то есть количество спирта, которое можно получить с единицы массы сахарозы, фруктозы, глюкозы, крахмала и инулина в случае их полного превращения только в этиловый спирт и углекислый газ. На практике выход спирта ниже, что связано с расходованием Сахаров на размножение дрожжей, образование глицерина, уксусного альдегида, янтарной,

Таблица 19. Нормы выхода спирта из 100 кг крахмала, входящего и состан І различного сырья, л, [3].

| Сырье

Выход спирта

Картофель

64,6

Кукуруза

63,9

Рожь

62,8

Пшеница

63,6

Ячмень

62,3

Овес и чумиза

61,7

Просо

63,4

Гречиха

61,0

Ъика и чечевица

59,0

Меласса (в пересчете на условный крахмал)

66,1

Сахарная свекла (в пересчете на условный крахмал)

61,3

Уксусной, молочной и лимонной кислот, ацетона и спиртов сивушного масла. Кроме того, часть Сахаров и спирта потребляется имеющимися в бражке различными патогенными мик­роорганизмами, часть крахмала и инулина не превращаются в і сахара, декстринов ■*— в мальтозу, Сахаров — в спирт из-за | неполных осахаривания и брожения. И, конечно, часть паров спирта уходит в атмосферу во время брожения и перегонки.

Все это вместе взятое приводит к тому, что практический выход спирта на 12 — 28% ниже теоретического, причем значительная часть - этих потерь связана с несовершенством технологии Табл.18 характеризует количество спирта, получае - I мого из 100 кг сырья в реальных условиях промышленного производства на старых русских заводах.

В общем работники-практики придерживались правила, что независимо от используемого сырья брожение и перегонка проведены удовлетворительно, если получается столько литров 50°-ной водки, сколько килограммов Сахаров, крахмала или инулина содержалось в сырье, поступившем на переработку.

В зависимости от принятой технологической схемы и перерабатываемого сырья нормы выхода спирта на отечественных заводах (1965г.) приведены в табл.19.

ПРОИЗВОДСТВО СПИРТНЫХ НАПИТКОВ

Портативный винокуренный завод

Аппарате перегонка осуществлялась паром, вырабатываемым паровым котлом, расположенным на отдельной повозке. Бражка из бродильных емкостей в перегонный куб подавалась ручным насосом "Н". Принцип действия этого завода и назначение его частей …

ЛИТЕРАТУРА

1. Похлебкин В. В. История водки. — М.: Интер-Версо, 1991. — 285 с. 2. Фукс А. А. Технология спиртового производства. — М.: Пищепромиздат, 1951. — 583 с. 3. Розрахунок продуктів …

СУСЛО

4.1. Сусло из крахмалсодержащего сырья 4.1.1. Современнвя технология приготовления сусла Крахмалсодержащим сырьем в условиях промышленного производства спирта является картофель, пшеница, рожь, овес, просо, ячмень, кукуруза, рис, сорго, горох. Технология получения …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел. +38 05235 7 41 13 Завод
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 067 561 22 71 — гл. менеджер (продажи всего оборудования)
+38 067 2650755 - продажа всего оборудования
+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи всего оборудования
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Скайп: msd-alexandriya

Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Представительство МСД в Киеве: 044 228 67 86
Дистрибьютор в Турции
и странам Закавказья
линий по производству ПСВ,
термоблоков и легких бетонов
ооо "Компания Интер Кор" Тбилиси
+995 32 230 87 83
Теймураз Микадзе
+90 536 322 1424 Турция
info@intercor.co
+995(570) 10 87 83

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.