Для определения содержания алкоголя берут 100 мл фильтрата бражки и добавляют к нему такое же количество воды. Затем собирают перегонное устройство с колбой и холодильником, наливают туда раствор 35
и перегоняют ровно половину объема (100 мл), а затем спиртометром измеряют плотность спиртового раствора при 20 °C и по таблице 8 определяют содержание спирта. Перегонка бражки позволяет отделить все возможные органические примеси и точно определить содержание спирта в заторе.
Получение сырого спирта
Перегонка зрелой бражки позволяет получить спиртовой раствор повышенной концентрации. Перебродившая бражка содержит от 8,5 до 14,5 % алкоголя, что соответствует показаниям ареометра 0,987-0,990.
При кипении бражки образуются пары, которые содержат в несколько раз (3–8 раз) больше алкоголя, чем его содержится в растворе (таблица 8).
Температура кипения водно-спиртовой смеси
Для перегонки бражки необходимо смонтировать перегонный куб, подключить охлаждение, проверить герметичность соединения трубок и уплотнений. Перегонку можно проводить с использованием различных нагревательных устройств, в том числе и газовых горелок с открытым огнем, но предпочтительнее использовать закрытые теплонагревательные приборы (ТЭН). При перегонке бражку напускают в перегонный куб, заполняя не более двух третей объема куба, закрывают уплотненной крышкой и нагревают. В начале нагрев проводят с высокой скоростью до 5 °C в минуту (°С/мин), затем при достижении температуры 70 °C снижают скорость нагрева до 1 °C/мин. Температуру измеряют термометром 0-100 °C.
Кипение бражки начинается при температуре 90–93 °C в зависимости от концентрации алкоголя. При появлении первого отгона надо снизить скорость нагрева, установить скорость истечения отгона 120–150 капель в минуту и измерить его температуру. При температуре отгона выше 30 °C следует увеличить охлаждение и циркуляцию воды в холодильнике. Затем надо стабилизировать скорость истечения отгона и довести ее до максимально возможной, но не допускать выброса бражки в трубопровод прибора. При перегонке температура бражки в паровичке прибора будет медленно повышаться и при достижении 98,7 °C перегонку следует закончить, поскольку содержание алкоголя в бражке составляет менее 1 %, а кроме того, при такой температуре происходит интенсивное накопление в спирте сивушных масел.
Для того, чтобы перегнать весь алкоголь, содержащийся в первоначальном объеме бражки, надо перегнать не более одной трети ее объема.
Однократная перегонка дает отгон в три раза более концентрированный. Для получения сырого, т. е. неочищенного спирта концентрацией 80(°), перегонку проводят несколько раз, количество перегонок зависит от устройства перегонного прибора. Некоторые конструкции перегонных кубов позволяют получать концентрацию спирта 72–80(°) после второй перегонки. В процессе перегонки температуру раствора контролируют с помощью термометра, и если она поднялась до 98,7 °C, перегонку следует прекратить.
В результате первой перегонки надо получить отгон по объему не более половины первоначального объема бражки, использованной при перегонке (3 л отгона получают из 6 л бражки).
После перегонки спиртовой отгон обрабатывают содой, повторно перегоняют и проводят его ректификацию, в результате которой получают очищенный питьевой спирт — ректификат.
Спиртовой отгон после первой перегонки нейтрализуется добавлением стиральной соды или золы березовых дров (10 г соды на 1 л отгона). Для повторной перегонки спиртовой отгон сливают в перегонный куб, заполняя не более 3/4 объема куба. Сначала нагрев ведут интенсивно, а при достижении температуры 70 °C снижают интенсивность нагрева. Температура кипения отгона находится в пределах 85–87 °C, до этой температуры нагрев ведут медленно. При появлении вторичного отгона скорость нагрева надо увеличить и стабилизировать максимальное истечение отгона.
В процессе второй перегонки контролируют концентрацию спирта в приемнике посредством спиртометра (ареометра). При достижении концентрации вторичного отгона 55–60(°) полученный спирт надо слить в другую емкость и продолжить перегонку второй фракции до тех пор, пока температура кипения поднимется до 98,5 °C.
Полученный спиртовой отгон второй фракции с низкой концентрацией алкоголя 30 (°) надо перегнать еще раз. Для этого следует измерить объем отгона, а также объем полученного спирта. Суммарный объем спирта двух фракций, полученный в результате второй перегонки, составляет не более 1/2 первоначального объема спиртового отгона.
Концентрацию спирта приближенно можно определить методом сжигания. Для этого небольшую пробу (20 мл) спирта помещают в столовую ложку и подносят зажженную спичку, концентрацию спирта определяют приближенно следующим образом: возгорания не происходит — концентрация менее 30(°); возгорание прерывистое, с мигающим пламенем — концентрация 35–38(°); ровное устойчивое горение с высоким пламенем, водный остаток менее половины начального объема — концентрация спирта более 50 (°)
Выход алкоголя зависит от вида сырья и качества выполнения всего процесса. Этот показатель характеризует эффективность использования сырья и квалификацию производителя. Средние показатели выхода алкоголя для различного сырья и хорошего процесса производства показаны в таблице 9.
Выход спирта и водки из одного килограмма сырья
— зрелая бражка — 10 л;
— вода 80 л;
— сода стиральная-50 г.
— перегонный куб;
— каплеуловитель;
— холодильник, мерный приемник;
— спиртометр(ареометр) 0,880-0,940; 0,889-0,820;
— термометр 0-100 °C;
— бутылки 0,5 л.
Ректификация сырого спирта
Ректификация — это очистка спирта от вредных примесей и устранение характерного неприятного запаха, носителями которого являются сивушные масла. Спиртовой раствор, полученный из бражки, помимо этилового спирта, содержит целый ряд веществ, которые нужно удалить, так как они являются вредными и снижают качество напитков.
Методы ректификации включают химическую очистку с помощью различных веществ, нейтрализующих примеси, а также отделение примесей путем многократного испарения и конденсации паров, что позволяет разделить состав на отдельные фракции и повысить их концентрацию. Состав и температура кипения примесей приведены в таблице 10.
При ректификации кислоты удаляют путем нейтрализации с помощью щелочей или солей (сода), которые легко разлагаются при нагревании или выпадают в осадок. Сивушные масла омыляются и переводятся в нелетучее состояние также при обработке щелочью, остальные примеси окисляются перманганатом калия. Затем эти примеси удаляют при перегонке.
В начале спиртовой отгон подвергается химической обработке, а затем проводится дробная перегонка, при которой происходит последовательное выделение составных частей спиртового отгона. Легкокипящие примеси — головные — выделяются на начальной стадии перегонки, затем отгоняется достаточно чистый спирт и, наконец, тяжелокипящие примеси — хвостовые.
Для удаления вредных примесей, которыми являются головные и хвостовые продукты, при перегонке последовательно отбирают ряд сортов — фракций. Объем первой фракции составляет 3–8 % от общего объема спирта в растворе. Этот спирт для пищевых целей не пригоден, его можно использовать только для технических нужд. Объем второй фракции, содержащий достаточно чистый спирт, составляет 75–85 %. Этот спирт пригоден для пищевых целей. Последняя фракция (объем 2–6 %) содержит значительное количество сивушных масел. Эту часть собирают и перегоняют повторно с соблюдением всех необходимых условий.