СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЯБЛОЧНОГО ДИСТИЛЛЯТА
APPLE DISTILLATE PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству дистиллята яблочного, который может быть использован для приготовления плодовых водок высокого качества.
Известен способ производства кальвадоса, предусматривающий дробление яблок, прессование мезги с получением сока, сбраживание сока, перегонку с получением спирта, выдержку спирта в присутствии древесины дуба (Авторское свидетельство СССР №903378, опубликовано 07.02.1982).
К недостаткам способа следует отнести невысокую скорость сбраживания сока.
Техническим результатом заявленного технического решения является увеличение скорости сбраживания при общем сохранении чистого, хорошо выраженного яблочного аромата в готовом продукте, который может быть использован для производства плодовых водок высокого качества.
Заявленный технический результат достигается тем, что способ производства яблочного дистиллята характеризуется тем, что яблоки измельчают, сок отделяют и в него вносят желтый сахар II кристаллизации в количестве, обеспечивающем содержание 18-20% сухих веществ, и разводку чистой культуры винных дрожжей, брожение ведут в анаэробных условиях до остановки брожения, после чего сброженное сусло направляют на перегонку, которую ведут до достижения крепости в дистилляте 8-10 об.%, при этом перегонку проводят в ректификационной колонне с регулярной насадкой типа «Зульцер», дефлегматором и холодильником, причем отбор головной фракции осуществляют в объеме 2-3% абсолютного алкоголя в сброженном сусле, затем приступают к отбору основной фракции и ведут его до содержания спирта в дистилляте 47-52 об.%, после чего отбирают хвостовую фракцию.
Способом может быть предусмотрено то, что желтый сахар II вносят в виде сиропа, с содержанием 60% сухих веществ.
Способом может быть предусмотрено то, что яблоки используют свежие или замороженные.
Современная технология сахара предусматривает получение не только товарного сахара-песка, но и промежуточных кристаллических продуктов: сахара II-й и III-й кристаллизации (желтый сахар), которые, после их отделения от межкристального раствора на центрифугах, вновь растворяют и используют в технологической схеме. Эти виды сахара представляют собой кристаллы размером 0,4…0,6 мм желто-бурой окраски. За счет того, что кристаллы желтого сахара имеют относительно малые размеры, их растворимость в воде лучше, чем у кристаллов сахара-песка. На каждые 100 кг сахара-песка, получаемого в технологическом процессе свеклосахарного производства, попутно вырабатывается около 30 кг сахара II кристаллизации и до 35 кг сахара III кристаллизации. Таким образом, ежегодно в России вырабатывается около 2,3 млн т желтого сахара, который в настоящее время не является товарным продуктом. Существующая технологическая схема предусматривает растворение (клерование) желтого сахара и последующую перекристаллизацию сахара из полученного раствора. Анализ материального баланса сахарного производства показывает возможность вывода части желтых сахаров для других целей без ущерба для качества сахара-песка.
Следует отметить, что состав микроэлементов желтого сахара разнообразен. Известно, что в составе желтого сахара имеются такие микроэлементы, как медь, железо, калий, натрий, кальций в количестве 20…250 мг/кг сухих веществ. В меньших количествах обнаружены такие микроэлементы, как цинк, марганец, магний, хром, алюминий. Органические вещества локализованы в тонкой поверхностной пленке на кристаллах и определяют цвет этого вида сахара. Они, в основном, представлены продуктами карамелизации сахарозы.
Для оценки возможности применения желтых сахаров свеклосахарного производства взамен сахара-песка при получении плодовых дистиллятов были проведены следующие исследования.
В качестве сырья использовали сок, полученный путем измельчения яблок сорта «Коричное». В трех сериях экспериментов использовали белый сахар-песок - образец №1 (контроль), желтый сахар II кристаллизации - образец №2 и III кристаллизации - образец №3. Указанные сахара вносили до их содержания в соке 18-20 мас.%. Оценку падения сахаристости вели рефрактометрически. В результате эксперимента было установлено, что максимальная скорость сбраживания была достигнута при использовании желтого сахара III кристаллизации - образец №3, минимальная - в контрольном образце №1. Сахар II кристаллизации - образец №2 показал среднюю скорость сбраживания.
Зависимость продолжительности брожения от качественных показателей сахара представлена на фиг.1
Органолептическая оценка готового продукта в каждом из исследуемых образцов представлена в таблице 1.
Таблица 1
Наименование показателя
Характеристика
Внешний вид
Образец №1 - контроль (белый сахар-песок). Бесцветная, прозрачная жидкость без осадка и посторонних включений
Образец №2 (желтый сахар II кристаллизации). Бесцветная, прозрачная жидкость без осадка и посторонних включений
Образец №3 (желтый сахар III кристаллизации). Бесцветная, прозрачная жидкость без осадка и посторонних включений
Аромат
Образец №1 - контроль (белый сахар-песок). Чистый яблочный аромат выражен хорошо. Присутствуют тона высших спиртов.
Образец №2 (желтый сахар II кристаллизации). Чистый яблочный аромат выражен хорошо. Присутствуют тона высших спиртов.
Образец №3 (желтый сахар III кристаллизации). Яблочный аромат выражен слабо. Сильное присутствие тонов высших спиртов и характерный мышиный тон.
Вкус
Образец №1 - контроль (белый сахар-песок). Чистый, резкий, жгучий.
Образец №2 (желтый сахар II кристаллизации). Чистый, резкий, жгучий.
Образец №3 (желтый сахар III кристаллизации). Чистый, резкий, жгучий.
Таким образом, использование желтого сахара II кристаллизации не только позволяет уменьшить продолжительность брожения, но и сохранить высокие органолептические показатели готового продукта. Желтый сахар III кристаллизации, несмотря на то что он обеспечивает самую высокую скорость сбраживания, не так перспективен, поскольку вносит в готовый продукт посторонние тона, не характерные для исходного сырья.
Способ осуществляют следующим образом.
Яблоки перебирают, отделяя некондиционные, затем измельчают. При необходимости сырье предварительно моют. Затем отделяют сок на прессах периодического или непрерывного действия. В полученный сок вносят желтый сахар II кристаллизации до содержания сахаров 18-20 мас.%, а затем разводку чистой культуры дрожжей штамм Saccharomyces cerevisiae, Meyen, ВКПМ-1330 в количестве 2-3 мас.%. Брожение ведут в анаэробных условиях до остановки брожения. Содержание спирта в сброженном сусле составляет 8-13 об.%.
Сброженное сусло направляют на перегонку в перегонный аппарат, типа ЛУММАРК.
Установка типа ЛУММАРК (лабораторный универсальный модульный малый ректификационный комплекс) (фиг.2) состоит из следующих основных узлов: испарительная емкость объемом 8 л (1), снабженная электронагревателем (2) мощностью 1 кВт, ректификационной колонны (3), дефлегматора (4), холодильника (5) и регулировочного вентиля (6) для отбора готового продукта.
Испарительная емкость расположена в нижней части колонны и предназначена для кипения кубовой жидкости с заданной интенсивностью. Она изготовлена из пищевой нержавеющей стали AISI 304 толщиной 0,8…1,5 мм и снабжена предохранительным клапаном для экстренного сброса давления (на фиг.2 не показан).
Царга - основной элемент ректификационной колонны. Она располагается между испарительной емкостью и дефлегматором и предназначена для реализации тепломассообменных процессов в ректификационной установке. При необходимости их может быть установлено несколько. Для предотвращения нарушений при тепломассообмене царги снаружи покрыты слоем теплоизоляции толщиной 8…12 мм.
Царга заполнена специальными контактными элементами. В данной установке применяется регулярная насадка типа «Зульцер». Регулярная насадка типа «Зульцер» изготавливается из гофрированной нержавеющей или медной сетки с навивкой по спирали Архимеда. Высота единицы переноса этой насадки составляет 15…20 мм.
Дефлегматор расположен в верхней части ректификационной установки. Он предназначен для конденсации паров и равномерного распределения полученного дистиллята (флегмы) по контактным элементам царги.
Холодильник располагается на штуцере отбора. Он предназначен для охлаждения отбираемого из колонны дистиллята.
Охлаждающая вода подается из водопровода через полиэтиленовый шланг, последовательно проходит холодильник, спиральный дефлегматор и отводится в сливную раковину. Готовый продукт отбирается с помощью регулировочного вентиля (6) и через силиконовую трубку поступает в стеклянную тару.
Перегонку возможно осуществлять на любом известном перегонном аппарате с колонной и дефлегматором.
3
Подлежащее дистилляции сброженное сусло в количестве 4-5 дм заливают в куб-кипятильник. К баку монтируют ректификационную колонну с дефлегматором и концевиком-холодильником, обратив внимание на герметичность соединений. Подают охлаждающую воду и регулируют ее расход в пределах 40-50 л/ч.
Подключают ТЭН куба-кипятильника к электросети. Виноматериал нагревается и закипает. О моменте кипения можно судить по парам, появившимся в стеклянной части корпуса дефлегматора. По достижении кипения мощность ТЭНа снижают до 60%. Для концентрирования головной фракции в течение определенного времени колонна работает «на себя». Далее начинают вести отбор головной фракции в объеме 2-3% абсолютного алкоголя в исходном виноматериале. Затем приступают к отбору основной фракции и ведут его до содержания спирта в дистилляте 47-52 об.%. После этого отбирают хвостовую фракцию.
Полученный дистиллят в дальнейшем может быть использован для получения плодовой водки.
Пример осуществления заявленного способа.
Кондиционные яблоки сорта «Коричное» моют и измельчают. Затем отжимают сок. Содержание сахара в соке составляет 15 мас.%. Полученный сок массой 6 кг разделяют на три равные части и помещают в стеклянные емкости с гидрозатвором. Параллельно приготовят сахарные сиропы с содержанием 60% сухих веществ из белого сахара-песка, желтого сахара II кристаллизации и желтого сахара III кристаллизации и разводку чистой культуры винных дрожжей. В емкость №1 (контроль) вносят сахарный сироп, приготовленный из белого сахара-песка, в емкость №2 сахарный сироп из желтого сахара II кристаллизации, в емкость №3 сахарный сироп желтого сахара III кристаллизации. Сиропы вносят до содержания в каждом образце по 20 мас.% сахаров. Затем в каждый образец вносят разводку чистой культуры дрожжей штамм Saccharomyces cerevisiae, Meyen, ВКПМ-1330 в количестве 2 мас.%. Емкости закрывают гидрозатвором и оставляют на брожение при периодическом перемешивании до полной остановки брожения.
После окончания брожения сусло направляют в перегонный аппарат типа ЛУММАРК.
3
Подлежащее дистилляции сброженное сусло в количестве 5 дмзаливают в куб-кипятильник. К баку монтируют ректификационную колонну с дефлегматором и концевиком-холодильником, обратив внимание на герметичность соединений. Подают охлаждающую воду и регулируют ее расход в пределах 50 л/ч.
Подключают ТЭН куба-кипятильника к электросети. Виноматериал нагревается и закипает. О моменте кипения можно судить по парам, появившимся в стеклянной части корпуса дефлегматора. По достижении кипения мощность ТЭНа снижают до 60%. Для концентрирования головной фракции в течение определенного времени колонна работает «на себя». Далее начинают вести отбор головной фракции в объеме 3% абсолютного алкоголя в исходном виноматериале. Затем приступают к отбору основной фракции и ведут его до содержания спирта в дистилляте 50 об.%. После этого отбирают хвостовую фракцию.
Качественные показатели полученного яблочного дистиллята представлены в таблице 2.
Таблица 2
№ образца
Наименование образца
Содерж. этанола, об.%
Содерж. высших спиртов, мг/100 см<sup>3</sup>
Содерж. средних эфиров, мг/100см<sup>3</sup>
Содерж. альдегидов, мг/дм<sup>3</sup>
1
Спирт яблочный, сахар-песок
77
209
54,9
10,00
2
Спирт яблочный, сахар II-й кристалл.
74
135,9
59,5
22,30
3
Спирт яблочный, сахар III-й кристалл.
65
334,4
51,4
19,63
ГОСТ Р 51279-99
60-86
100-450
30-200
не более 80
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет увеличить скорость сбраживания при общем сохранении ярко выраженного аромата исходного сырья в готовом продукте, который может быть использован для производства яблочной водки высокого качества.
Кроме того, поскольку сырьевые зоны сахарных заводов практически совпадают с зонами выращивания сырья для плодово-ягодного виноделия, что открывает широкие перспективы для использования этого вида сырья, реализация желтого сахара для нужд плодово-ягодного виноделия представляет взаимный интерес как для сахарной, так и для винодельческой промышленности.