Производство зернового дистиллята на брагоректификационных установках из крахмалсодержащего сырья

УдК 663.52

Производство зернового дистиллята

на брагоректификационных установках из крахмалсодержащего сырья

Е. А. Кириллов; В. В. Кононенко,

канд. техн. наук; Е. А. Грунин, канд. техн. наук; А. О. Соловьев

ВНИИ пищевой биотехнологии А. Н. Алексеев

Уржумский спиртоводочный завод

Традиционными крепкими напитками, широко распространенными в России, считаются водка, ликероводочная продукция и коньяки. В последнее время в России производители алкогольной продукции начали проявлять интерес к крепким спиртным напиткам, изготавливаемых из зерновых дистиллятов. Ранее существовала нормативная документация (ГОСТы) только на дистилляты из винограда для производства коньяков и бренди. Государственных стандартов на зерновые дистилляты не существовало. С 01.07.2015 г. в России введен в действие ГОСТ 55799-2013 «Дистиллят зерновой. Технические условия», относящийся к производству спиртных напитков из зерна (виски, самогон и др.) [1]. Производят зерновые дистилляты из бражек путем простой или многократной дистилляции, или на дистил-ляционных аппаратах непрерывного действия.

Возникает вопрос — какому способу производства отдать предпочтение при промышленном производстве зернового дистиллята?

Существует мнение, что дистилляты, произведенные на кубовых дистил-ляционных аппаратах периодического действия, имеют «предпочтительные» органолептические и вкусовые характеристики по сравнению с дистиллятами, произведенными на аппаратах непрерывного действия. Здесь следует учесть, что органолептика продукта определяется, в основном, качеством сброженного сырья и количеством сопутствующих спирту примесей, перешедших в конечный продукт (дистиллят) из бражки в процессе дистилляции. Получение дистиллятов на дистил-

ляционных аппаратах периодического действия — это в большей степени искусство и используется в основном для производства элитных напитков в небольших объемах или, напротив, в кустарном производстве, где повторяемость результатов дистилляции не имеет определяющего значения [2].

Промышленное производство зерновых дистиллятов в современных условиях осуществляется на установках непрерывного действия, которые более экономичны, обеспечивают высокий процент выхода готового продукта (до 97-98% от абсолютного спирта в бражке) и позволяют получать стабильное качество продукта с заданными характеристиками. Строительство новых предприятий по производству зерновых дистиллятов требует значительных инвестиций, что затруднительно с учетом снижения объемов алкогольного рынка.

В то же время в России для производства зерновых дистиллятов могут быть использованы брагоректифика-ционные установки, используемые на спиртовых заводах для производства этилового ректификованного спирта. В этом случае практически не потребуется капитальных затрат и, кроме того, производство зернового дистиллята может быть организовано параллельно производству ректификованного спирта. Использование ректификационной колонны дает существенные преимущества перед дистилляционными аппаратами, поскольку позволяет селективно отделять ненужные (вредные) примеси в необходимых количествах и моделировать зерновой дистиллят на выходе колонны заданного качества. В этой части возможности ректификационных колонн огромны [3].

22 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2016

Дистилляты зерновые, произведенные в соответствии с ГОСТ 557992013, могут существенно различаться по количеству содержащихся в них примесей в достаточно широком диапазоне. Допустимые количества примесей в зерновых дистиллятах приведены в табл. 1.

Вероятно, что различные напитки, производимые из зерновых дистиллятов, имеют разное соотношение сопутствующих спирту примесей. Мы провели исследование наиболее известных в России зарубежных сортов виски по определению их качественного состава и количества в них примесей. Результаты исследований представлены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что представленные сорта виски имеют достаточно близкие значения по основным группам примесей, определяющих их вкусовые и органолептические показатели.

Использование брагоректифика-ционных установок для производства зерновых дистиллятов позволит получать продукты заданного производителями напитков состава, с высокой повторяемостью их качественных характеристик.

Для производства зернового (виско-вого) дистиллята из зерновых бражек-ФГБНУ ВНИИПБТ разработал для ОАО «Уржумский спиртоводочный завод» схему брагоректификацион-ной установки производительностью 1000 дал/сут, изображенную на рисунке [4].

Схема включает в себя бражную (БК) и ректификационную (РК) колонны, подогреватель бражки (ПБ), дефлегматор (Д), конденсаторы (К), насос (Н1) и сборник бражного дистиллята. Работает схема следующим образом: бражка через подогреватель ПБ подается на питание бражной колонны. В бражной колонне бражка освобождается от паров спирта, которые конденсируются в подогревателе бражки и конденсаторе с сопутствующими спирту примесями и направляются в сборник бражного дистиллята. По своим химико-физическим свойствам бражной дистиллят близок к дистиллятам, получаемым при однократной дистилляции без фракционного разделения и имеет объемное содержание спирта 40-60% (в зависимости от режима работы бражной колонны). Далее бражной дистиллят направляется на ректификационную колонну для получения зернового дистиллята и (или) на эпюрационную колонну (ЭК, схема производства спирта ректифика-

СЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ

Таблица 1

Показатель Значение

Объемная доля этилового спирта, %, не более 94,8

Объемная доля метилового спирта, %, не более 0,05

Массовая концентрация сивушного масла в пересчете на безводный спирт, мг/дм3 500-6000

Массовая концентрация альдегидов в пересчете на безводный спирт, мг/дм3 10-350

Массовая концентрация сложных эфиров в пересчете на безводный спирт, мг/дм3 50-1500

Таблица 2

Марка виски

Показатель Blacks White Scottish Collie White Horse William Lawsons Bells

Объемная доля этилового спирта, % 41,1 41,9 37,7 37,1 40,1

Массовая концентрация альдегидов в пересчете на безводный спирт, мг/дм3 258 246 254 199 219

Массовая концентрация сивушного масла в пересчете на безводный спирт, мг/дм3 2530 2993 2573 3006 3225

Массовая концентрация эфиров в пересчете на безводный спирт, мг/дм3 250 204 945 263 401

Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт, % 0,0192 0,0072 0,027 0,0108 0,015

Принципиальная схема производства зернового дистиллята

та здесь не приводится) для получения спирта ректификата [5-7]. В ректификационной колонне, имеющей 74 тарелки, спирт концентрируется до крепости 90-94% об. и отделяется от части ненужных примесей. Отбор зернового дистиллята осуществляется с тарелок 7-11, считая сверху. Легколетучие примеси: метанол, эфиры, альдегиды и др. концентрируются в верхней части колонны и отводятся из конденсатора

ректификационной колонны в виде головной фракции этилового спирта в требуемом объеме. Сивушное масло концентрируется в нижней части ректификационной колонны на тарелках 4-12, считая снизу. Сивушный спирт концентрируется в средней части ректификационной колонны на тарелках 17-27, считая снизу. Отбор компонентов сивушного масла можно производить с любой из тарелок или одновременно

3 • 2016 ПИВО и НАПИТКИ 23

СЫРЬЕ и МАТЕРИАЛЫ

с нескольких и в нужных пропорциях, что позволит получать дистилляты с требуемым содержанием конкретных примесей, задаваемых производителями напитков. Обогрев колонн осуществляется паром: бражная колонна обогревается острым паром, ректификационная — через кипятильник.

Приведенная схема, за счет селективного отбора примесей, позволит производить зерновые дистилляты с различными вкусовыми и органолепти-ческими характеристиками продукта и, в том числе, аналогично качественному составу виски (см. табл. 2).

В настоящее время произведен монтаж схемы и осуществляется подго-

товка к проведению пуско-наладочных

работ.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 55799—2013 «Дистиллят зерновой. Технические условия».

2. Туршатов, М. В. Разработка энергосберегающей технологии этилового спирта на основе новых способов подготовки сырья / дисс. ... канд. техн. наук. М.: 2009. — 132 с.

3. Леденев, В. П. Возрождение классической технологии производства русской водки / В. П. Леденев, М. В. Туршатов, Р. А. Петров, Л. Г. Корженко, В. В. Кононенко, Н. Д. Моисеева, В. А. Кривченко //Производство спирта и ликероводочных изделий. — 2006. — № 2. — С. 18-20.

4. Леденев, В. П. Уржумский спиртоводочный завод — российский центр передовой технологии переработки барды /В. П. Леденев, В. В. Кононенко, Е. А. Кириллов, С. Б. Киба // Ликероводочное производство и виноделие. — 2005. — № 5. — С. 1-3.

5. Леденев, В. П. О модернизации спиртовых заводов / В. П. Леденев, В. В. Кононенко // Ликероводочное производство и виноделие. — 2012. — № 7. — С. 4-5.

6. Грунин, Е. А. Научные достижения — в практику / Е. А. Грунин //Ликероводочное производство и виноделие. — 2005. — № 5. — С. 14.

7. Алексеев, В. П. Качество ректификованного спирта /В. П. Алексеев, Е. А. Грунин//Произ-водство спирта и ликероводочных изделий. — 2001. — № 1. — С. 34. &

Производство зернового дистиллята на брагоректификационных установках из крахмалсодержащего сырья

Ключевые слова

брагоректификация; зерновой дистиллят; производство; технология. Реферат

Рассмотрена возможность производства зерновых дистиллятов на существующих предприятиях, предназначенных для выпуска традиционных видов крепких напитков. Рассмотрены законодательные и технические стороны по возможности реализации данной перспективы. Приведено описание основных способов производства зерновых дистиллятов из зерновых бражек и отмечены преимущества и недостатки каждого из способов. Проанализированы экономические стороны процесса производства зерновых дистиллятов, предложены пути решения с минимальными капитальными затратами. Показано, что зерновые дистилляты можно производить параллельно с ректификованным спиртом на том же технологическом оборудовании. Проведены исследования по определению качественного состава наиболее известных в России зарубежных сортов виски. Показано, что использование брагоректификационных установок для производства зернового дистиллята открывает дополнительные возможности для производителей напитков, как традиционных, так и для создания новых. Использование брагоректификационных установок для производства зерновых дистиллятов позволит получать продукты заданного производителями напитков состава. Приведены значения качественных показателей и допустимые диапазоны примесей в зерновых дистиллятах. Описана технология получения зернового дистиллята на брагоректификационной установке из крахмалсодержащего сырья на примере опытного производства. Описан принцип работы брагоректификационной установки в режиме производства зернового дистиллята. На схеме приведены основные характеристики ректификационной колонны, показаны зоны отбора сопутствующих спирту примесей, фракции головной, этилового спирта и сивушных компонентов. Предложенная схема, за счет селективного отбора примесей, позволит производить зерновые дистилляты с различными органолептическими характеристиками.

Авторы

Кириллов Евгений Александрович;

Кононенко Валентин Васильевич, канд. техн. наук;

Грунин Евгений Александрович, канд. техн. наук;

Соловьев Александр Олегович

ВНИИ пищевой биотехнологии

111033, Москва, ул. Самокатная, д. 4б, lab78@mail.ru

Алексеев Андрей Николаевич

Уржумский спиртоводочный завод

613531, Кировская обл., г. Уржум, ул. Кирова, д. 8а, info@usvz.ru

Production of Grain Distillates of Starch-containing Raw Material at the Rectification Installation

Key words

rectification; grain distillate; manufacture; technology. Abstract

The possibility of production of grain distillates at existing plants designed for production of traditional kinds of spirits. Considered legal and technical aspects is possible the realization of this perspective. A description of the main ways to produce grain distillate of grain brew and noted the advantages and disadvantages of each method. Analyzed the economic aspects of the process of production of grain distillates offered solutions with minimal capital costs. It is shown that distillates, can be produced in parallel with rectified alcohol, at the same process equipment. Investigations to determine the qualitative composition of the most famous temples in the Russian foreign varieties were done. It is shown that the use of the rectification installation for the production of grain distillate opens additional opportunities for the beverage industry, both traditional and to create new ones. The using the rectification installation for the production of grain distillates allows obtaining products specified beverage producer's composition. The values of quality indicators and the acceptable ranges of impurities in the grain distillates shown. The technology of producing grain distillate on the rectification installation of starch-containing raw materials as an example of pilot production. The principle of operation of the rectification installation mode of production of grain distillate. The diagram shows the basic characteristics of the distillation column displays the selection area associated impurities alcohol, ethyl alcohol fraction head and fusel component. The proposed scheme, by selective selection impurities will produce grain distillates with different organoleptic characteristics.

Authors

Kirillov Evgeniy Alexandrovich;

Kononenko Valentin Vasiljevich, Candidate of Technical Science; Grunin Evgeniy Alexandrovich, Candidate of Technical Science; Solovyov Alexandr Olegovich

All-Russian Scientific Research Institute of Food Biotechnology 4b Samokatnaya St., Moscow, 111033, Russia, lab78@mail.ru; Alekseev Andrey Nikolaevich Urzhum Spirit-Vodka Plant

8a Kirov St., Urzhum, Kirov's region, 613531, Russia, info@usvz.ru

24 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2016