Помозова В.А. Технология отрасли. Технология спиртового и ликеро-водочного производств

Подождите немного. Документ загружается.

121

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Назовите основные стадии производства водок.

2. Как осуществляется доставка, приемка и хранение спирта

на заводе? С какой целью используются типовые мерники спирта?

3. Охарактеризуйте способы приготовления сортировки и

дайте их сравнительную оценку. На каких стадиях возможно вне-

сение в сортировку ингредиентов водок?

4. Какова цель фильтрования сортировки через активный

уголь?

5. Охарактеризуйте состав, способы получения и свойства

активного угля.

6. Какие процессы протекают на активном угле, которые

приводят к изменению состава примесей спирта?

7. Назовите химические реакции превращения основных

примесей спирта: альдегидов, спиртов, кислот, эфиров, какие ка-

чественные и количественные изменения их приводят к улучше-

нию и ухудшению качества водок?

8. Охарактеризуйте способы фильтрования сортировок че-

рез активный уголь, дайте их сравнительную характеристику.

9. Какое оборудование и с какой целью используют для

фильтрации сортировок и водок?

10. Как оценивается качество водок?

122

11. ПРОИЗВОДСТВО ПОЛУФАБРИКАТОВ ЛИКЕРО-

ВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

11.1 Ассортимент и характеристика ликеро-

водочных изделий

Ликеро-водочные изделия представляют собой спиртные

напитки крепостью 12-60 %, приготовленные смешиванием спир-

та, умягченной воды, полуфабрикатов (спиртованных настоев,

морсов, соков, ароматных спиртов) с добавлением эфирных ма-

сел, сахарного сиропа, красителей или без них.

Качество ликеро-водочных изделий определяется требова-

ниями ГОСТ. В зависимости от крепости, массовой концентра-

ции экстракта, сахара, кислот ликеро-водочные изделия делят на

15 групп (табл. 11.1).

В таблице представлен диапазон изменения показателей,

однако, для каждого конкретного изделия эти показатели должны

соответствовать величинам, предусмотренным рецептурой.

Таблица 11.1 – Физико-химические показатели ликеро-водочных изделий

Массовая концентрация, %

Группа изделий Крепость, %

Общего

экстракта

Cахара

Кислот в пе-

ресчете на

лимонную

Ликеры:

-эмульсионные

-крепкие

-десертные

18–25

35–45

25–30

15–45

25–50

30–50

15–35

25–50

30–50

0–0,2

0–0,5

0–0,7

Кремы 20–23 50–60 49–60 0–0,75

Наливки 18–20 26–47 25–40 0,2–1,0

Пунши 15–20 30–43 30–40 0–1,3

Настойки:

-сладкие

-полусладкие

-полусладкие сла-

боградусные

-горькие

-горькие слабо-

градусные

16–25

30–40

20–28

30–60

25–28

9–32

10–12

5–12

0–8

8–30

9–10

4–10

0–7

0–0,9

0–0,8

0–0,5

123

Массовая концентрация, %

Группа изделий Крепость, %

Общего

экстракта

Cахара

Кислот в пе-

ресчете на

лимонную

Напитки десерт-

ные

12–16 15–32 14–30 0,2–1,0

Аперитивы 15–35 5–20 4–18 0,2–0,7

Бальзамы 40–45 7–30 - -

Коктейли 20–40 0–25 0–24 0–0,5

11.2 Производство полуфабрикатов

из растительного сырья

К полуфабрикатам ликеро-водочного производства относят-

ся спиртованные соки и морсы, полученные из плодово-ягодного

сырья, спиртованные настои и ароматные спирты из ароматиче-

ского и неароматического растительного сырья (трав, кореньев,

цветов, почек и др.).

Спиртованные соки

Их производят, главным образом, на соко-морсовых заво-

дах, однако, в небольших количествах спиртованные соки полу-

чают на ликеро-водочных заводах.

Для производства соков используют свежее плодово-ягодное

сырье, которое перерабатывается в период его сбора. Сырье

должно быть без признаков порчи, не пораженное вредителями, в

стадии технической зрелости.

Плоды и ягоды, поступающие на предприятия, хранятся на

сырьевой площадке, расположенной на открытом воздухе под на-

весом, ограниченное время: от 6 часов (облепиха, малина, клуб-

ника) до 48 часов (яблоки, груша, рябина, шиповник). В охлаж-

даемых камерах при температуре 1–3

С до нескольких суток.

Стадии производства спиртованных соков:

- сортировка и мойка сырья;

- измельчение сырья;

- обработка мезги до прессования;

- прессование мезги;

- осветление сока;

Окончание табл. 11.1

124

- консервирование сока;

- слив спиртованного сока.

Для сортировки плоды и ягоды поступают на инспекцион-

ные транспортеры или сортировочные столы, на которых прово-

дят вручную отбор некондиционного сырья, сорной примеси. По-

тери при сортировке составляют 0,5–1,0%.

Мойка сырья производится холодной водой в моечных ма-

шинах разной конструкции в зависимости от вида сырья: бара-

банного, вентиляторного типа или с душевыми устройствами.

Измельчение плодов и ягод производят до размеров частиц

3…10 мм, полученная масса называется мезгой. Чем более тонко

измельчена мякоть плодов и ягод, тем больше клеток будет по-

вреждено. Однако слишком тонкое измельчение превратит мезгу

в сплошную массу, не будет канальцев для вытекания сока. Дро-

бят на ножевых, валковых, дисковых дробилках. Ягоды с тонкой

кожицей не дробят.

После дробления от мезги отделяют самый ценный сок-

самотек на стекателях или торпанах (деревянный чанок с ложным

днищем). Сок-самотек поступает в смеситель для спиртования.

Для повышения выхода сока мезгу обрабатывают различ-

ными способами, направленными на увеличение проницаемости

цитоплазматических мембран клеток. Используют кратковремен-

ную тепловую обработку при температуре 60–85

С 3–4 минуты.

При более длительном нагреве возможно потемнение сока или

разваривание мезги, после чего сок практически не будет отде-

ляться.

Хорошее действие оказывает обработка электрическим током

с напряжением 220 В при высоком значении силы тока 50–75 А.

Для этого используют электроплазмолизаторы с валками-

электродами, на них можно одновременно проводить и измель-

чение. Сырье непрерывно проходит между валками и замыкает

электрическую цепь, время обработки доли секунды. При такой

обработке коагулируют белковые вещества протоплазмы, увели-

чивается выход сока.

Чаще всего для обработки мезги используют ферментные

препараты пектолитического действия, например, Пектофоети-

дин П10х. Обработку ферментными препаратами обычно прово-

125

дят при температуре 40–45

С в течение 0,5–1 часа, дозы препа-

ратов – 0,01–0,05% к массе сырья.

Иногда для улучшения дренажных свойств (рыхлости) мез-

ги добавляют различные инертные материалы: древесную струж-

ку, рисовую лузгу и др.

Прессование мезги проводят разными методами. Наиболее

распространены прессы периодического (пакетные, корзиночные)

и непрерывного действия (ленточные, шнековые). В них мезга

подвергается действию давления 0,5–2,5 МПа, в результате чего

сок вытекает, фильтруясь через салфетки (пакетные прессы, рис.

11.1), в которые укладывается мезга, или ситчатый корпус (шне-

ковые прессы).

Рис. 11.1 – Гидравлический пак-пресс:

1 – пульт управления; 2 – салфетка с мезгой;

3 – дренажная решетка; 4 – станина; 5 – поддон; 6 – рама

Выход натурального сока к массе плодово-ягодного сырья

составляет в среднем 55–70%.

Выжимки собирают в бункере как отходы и утилизируют на

кормовые цели.

Консервирование сока проводят добавлением этилового

спирта высшей очистки до крепости 25%, за исключением земля-

ничного, который спиртуют до крепости 20%. Спирт предотвра-

126

щает окисление и микробиологическую порчу сока, а также спо-

собствует осаждению коллоидов (пектиновых веществ, белков).

Количество спирта для спиртования вычисляют по формуле:

= V

* С

/ С

– С

где V

– количество натурального сока, дал;

– количество спирта, дал;

– крепость сока после спиртования, %;

– крепость спирта, %.

Спиртуют сок в смесителе, добавляя спирт через кольцевой

разбрызгиватель при непрерывном перемешивании, во избежание

образования обильного осадка.

После спиртования сок отстаивают 10–30 суток в зависимо-

сти от вида в емкостях из некорродирующих материалов (алюми-

ниевых, эмалированных, из нержавеющей стали).

Осветление сока проводится для удаления крупных и мел-

ких взвешенных частиц, а также части коллоидов из соков, не

поддающихся спонтанному осветлению. Крупные взвеси удаля-

ются отстаиванием, процеживанием, центрифугированием.

Коллоидно-растворимые вещества соков (пектин, белки,

красящие, дубильные вещества и др.), имеющие размеры частиц

–6

–10

–7

см, препятствуют оседанию мелких взвесей. Поэтому

для получения прозрачного продукта необходимо разрушить

коллоидную систему сока и обеспечить оседание нестойких кол-

лоидов и мелких частиц. Коллоиды находятся во взвешенном со-

стоянии вследствие наличия заряда на поверхности, а также гид-

ратной оболочки, что препятствует слипанию частиц. Для удале-

ния коллоидов используют различные методы: физические (мгно-

венный нагрев-охлаждение), ферментативные, физико-химичес-

кие. При применении ферментативных методов осветления соки

перед консервированием обрабатывают ферментными препара-

тами комплексного действия, содержащими протеолитические,

пектолитические, иногда и амилолитические ферменты (напри-

мер, для яблочного сока). Физико-химические методы предпола-

гают использование осветляющих средств. В качестве таких

средств применяют желатин, танин, кремниевую кислоту, бенто-

нит. Эти вещества в растворе имеют заряд, в частности, желатин

127

заряжен положительно и способствует осаждению отрицательно

заряженных молекул пектина, танин заряжен отрицательно и

осаждает белки.

Бентонит используют чаще других осветляющих средств, он

образует тонкие взвеси при растворении, обладает адсорбцион-

ными свойствами, удаляет, в основном, белки. Дозировку бенто-

нита устанавливают в лаборатории методом пробной обработки.

Расход его от 0,5 до 5 г/дм

. Сначала готовят суспензию бентони-

та при набухании в воде, в сок вносят 5%-ный раствор, отстаива-

ют 3–6 суток и сливают с осадка.

Качество спиртованных соков нормируется ГОСТ 28539-90. Мас-

совая доля экстракта – 5–15 г/100 см

, кислотность – 0,8–5 г/100 см

(в пересчете на лимонную кислоту) в зависимости от вида сока.

Массовая доля спирта – 20–25%.

Спиртованные соки транспортируют в бочках, авто- и же-

лезнодорожных цистернах, хранят в закрытых некорродирующих

емкостях при температуре от 0 до 20

С до года.

Приемку и отпуск сока осуществляют через мерники или по

массе с пересчетом по плотности.

Спиртованные морсы получают из свежего или сушеного

плодово-ягодного сырья, спиртованные настои – из различных

частей растительного сырья: травы, соцветий, коры, корней, цед-

ры цитрусовых плодов, путем экстрагирования сухих раствори-

мых веществ водно-спиртовым раствором.

Экстрагирование растительного сырья имеет ряд особенно-

стей, связанных с составом и характеристиками растительной

клетки.

Перенос вещества при экстрагировании осуществляется пу-

тем молекулярной и конвективной диффузии. Молекулярная

диффузия представляет собой выравнивание концентраций ве-

ществ в экстрагируемом сырье и растворителе вследствие хаоти-

ческого движения частиц вещества.

Основной закон молекулярной диффузии – закон Фика –

определяет зависимость количества вещества, перешедшего в

раствор, от площади контакта фаз, градиента концентрации и

времени экстрагирования:

М= D*F* (∆С/ n)* τ,

128

где М – масса, кг; F – площадь поверхности контакта фаз, м

; D –

молекулярный коэффициент диффузии, м

/с; ∆С – разность кон-

центраций вещества в сырье и растворителе,%; n – толщина слоя,

через который происходит диффузия, м; τ – время, с.

Движущей силой процесса экстрагирования является раз-

ность концентраций в растворителе и в основном его объеме, на-

ходящемся в контакте с поверхностью твердых частиц. В наибо-

лее общем виде процесс экстрагирования состоит из четырех ста-

дий:

1. Проникновение экстрагента в поры частиц сырья.

2. Растворение вещества.

3. Перенос массы растворимых веществ посредством диф-

фузии из внутренних областей частиц экстрагируемого материала

в пограничный слой, прилегающий непосредственно к частице.

4. Перенос экстрагируемых веществ через пограничный

слой и распределение его по всему объему раствора.

Наиболее существенными являются две последние стадии

процесса, поскольку, главным образом, от них зависит скорость

экстрагирования.

Интенсивность переноса вещества в объеме частиц сырья

характеризуется коэффициентом диффузии, а от поверхности

частиц к омывающей их жидкости – коэффициентом массоотда-

чи. Коэффициент диффузии зависит от структуры твердого тела,

температуры и концентрации сухих веществ и не зависит от гид-

родинамических условий на поверхности частиц, конструкции

аппарата.

На величину коэффициента массоотдачи влияет режим дви-

жения и свойства жидкости, форма и размер твердых частиц,

конструктивные особенности аппарата.

Факторами, существенно повышающими скорость процесса

извлечения сухих веществ, являются все виды воздействия на

сырье, ускоряющие массообмен в системе жидкость – твердое те-

ло. К ним относят: увеличение движущей силы процесса, а также

скорости каждой стадии; дробление как способ повышения по-

верхности контакта фаз; обеспечение пористости слоя; создание

оптимального соотношения масс экстрагента и твердой фазы;

увеличение температуры без отрицательного влияния на состав

129

экстрагируемых компонентов и ухудшения гидродинамического

режима в слое; увеличение скорости движения фаз.

Одним из наиболее распространенных способов увеличения

движущей силы процесса экстрагирования является механиче-

ское перемешивание в слое взаимодействующих фаз, а также с

использованием различного вида механических колебаний, псев-

доожижения, наложения силовых полей, применения ультра- и

инфразвукового излучения и т.п.

Наиболее простым методом экстрагирования является одно-

кратное извлечение. Исходное сырье и экстрагент перемешива-

ются в смесителе, выдерживаются определенное время, обуслов-

ленное технологическими показателями, после чего разделяются

на экстракт и выжимки. При достаточной продолжительности

процесса содержание извлекаемого компонента в конечных про-

дуктах будет приближаться к значениям равновесной концентра-

ции. Одним из недостатков данного метода является низкая сте-

пень извлечения целевого компонента из исходного раствора.

Для достижения более высокой степени извлечения раство-

римых веществ применяют метод многократного извлечения с

использованием свежего растворителя. При этом образуется не-

сколько экстрактов с различным содержанием целевого компо-

нента.

Метод многократного извлечения с использованием одного

объема растворителя применяется для получения высококонцен-

трированного экстракта с максимальным извлечением целевых

компонентов из исходного сырья.

На эффективность извлечения растворимых веществ из сы-

рья влияет вид экстрагента. Правильный подбор экстрагента

обеспечивает не только полноту извлечения веществ, но и их ус-

тойчивость при дальнейшей переработке. Вода в пищевой про-

мышленности является наиболее распространенным экстраген-

том вследствие дешевизны, доступности, фармакологической и

относительной химической индифферентности, пожарной безо-

пасности, но ее применение ограничено для извлечения некото-

рых групп соединений природного сырья. Например, агликоны,

гликозиды флавоноидов практически в воде не растворимы, в

водные растворы в большей степени переходят полимерные фор-

130

мы флавоноидов. Поэтому часто в качестве экстрагента приме-

няют органические растворители, в частности спирт.

При производстве морсов и настоев в той или иной степени

используют все способы ускорения процесса экстрагирования.

Проводится, как правило, двукратное настаивание водно-

спиртовым раствором. Концентрация водно-спиртового раствора

зависит от вида сырья.

Для настаивания плодов и ягод свежих первое настаивание

проводят водно-спиртовыми растворами крепостью 45%, сухих –

50%, для второго настаивания используют 30%-ные растворы для

свежего и 45%-ные для сухого

плодово-ягодного сырья. Для

свежей рябины красной и черно-

плодной крепость водно-спир-

товых растворов 55%, для клюк-

вы – 60%, чтобы в морс не пере-

ходили пектиновые вещества. Для

сушеной вишни используют вод-

но-спиртовые растворы 40%, для

кураги и яблок – 45%.

Для цедры цитрусовых пло-

дов используют растворы крепо-

стью 90%, для сухого растительно-

го сырья: трав, кореньев – 50–70%,

для зубровки, лаврового листа,

чабреца – 45%.

Используют периодические

и непрерывные способы экстра-

гирования.

Простейшие экстракторы

для периодического настаивания

представляют собой емкости с

ложным перфорированным дни-

щем на расстоянии 20 см от ос-

новного дна аппарата (рис. 11.2).

Рис. 11.2 – Экстрактор:

1 – корпус; 2 – предохранитель-

ный клапан; 3 – манометр;

4 – патрубок; 5 – загрузочный

люк; 6 – барботер для подачи

водно-спиртового раствора;

7 – сетка; 8 – баботер для подачи

пара; 9 – сетка с диаметром

250 мм; 10 – спескной патрубок;

11 – разгрузочный люк