Удосконалення технології виробництва кальвадосів з яблучної сировини

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка до ДП: 109 с., 16 рис., 26 табл., 52 джерела, 1 додаток.

Ключові слова: КАЛЬВАДОС, АЛКОГОЛЬНИЙ НАПІЙ, БРОДІННЯ, ДИСТИЛЯЦІЯ, ВИТРИМКА, КУПАЖ, ПІСЛЯКУПАЖНЕ ДОЗРІВАННЯ, АСКОРБІНОВА КИСЛОТА.

Метою даного дипломного проекту є удосконалення технології виробництва кальвадосів з яблучної сировини.

Завданнями даного дипломного проекту є наступні:

- охарактеризувати сировину, яка використовується для отримання кальвадосів; описати класичну схему виробництва;

- навести біологічну схему виробництва, які відбуваються при проведенні технологічного процесу;

- дослідити технологічний процес з визначенням контрольних точок та матеріального балансу виробництва;

- розрахувати ректифікаційну установу, в якій відбувається очищення і дистиляція етанолу;

- навести перелік заходів щодо охорони праці та навколишнього середовища;

- провести економічні розрахунки проекту для визначення його окупності підприємства.

На основі проведеного патентного пошуку було запропоновано до спиртовмісного матеріалу перед початком етапу або під час етапу витримки у присутності деревини дуба додавати аскорбінову кислоту в кількості від 50 до 150 мг на 1 дм³ спиртовмісного матеріалу.

У дипломному проекті представлено матеріальні та економічні розрахунки. Розглянуті питання охорони праці і навколишнього середовища.

ЗМІСТ

Вступ

1. Техніко-економічне обґрунтування та вибір технологічної схеми

2. Технологічна частина

2.1 Характеристика кінцевої продукції виробництва

2.2 Характеристика сировини, матеріалів та напівпродуктів

2.3 Характеристика біологічного об'єкту та біохімічна схема виробництва

2.3.1 Характеристика біологічного об'єкту

2.3.2 Біохімічна схема виробництва

2.4 Блок-схема та опис технологічного процесу

2.5 Гідропневматична принципова схема технологічного процесу

2.6 Опис запропонованої зміни в технології

2.7 Матеріальний баланс та продуктовий розрахунок

2.8 Розрахунок та вибір технологічного обладнання

2.9 Розрахунок ректифікаційного апарату та його зображення для проведення технологічного процесу

2.9.1 Принцип роботи ректифікаційної колони

2.9.2 Класифікація ректифікаційних установок

2.9.3 Вибір ректифікаційної колони

2.9.4 Колони зі сітчастими тарілками для розділення суміші «етиловий спирт-вода»

2.9.5 Вибір допоміжного обладнання і конструкційного матеріалу

2.9.6 Конструктивний та тепловий розрахунок ректифікаційної колони

2.9.6.1 Матеріальний розрахунок колони

2.9.6.2 Розрахунок оптимального флегмового числа та числа теоретичних тарілок

2.9.6.3 Розрахунок діаметра ректифікаційної колони

2.9.6.4 Розрахунок числа тарілок

2.9.6.5 Розрахунок висоти колони

2.9.6.6 Тепловий розрахунок колони

2.10 Контроль виробництва, стандартизація та сертифікація продукції

2.11 Енергозабезпечення та енергозбереження

2.12 Водозабезпечення

2.13 Відходи виробництва

3. Охорона праці та навколишнього середовища

3.1 Загальні питання охорони праці

3.2 Організація управління охороною праці на підприємстві

3.3 Промислова санітарія

3.3.1 Шкідливі речовини

3.3.2 Метеорологічні умови

3.3.3 Вентиляція

3.3.4 Освітлення

3.3.5 Шум

3.4 Електробезпека

3.5 Пожежна безпека

3.6 Охорона навколишнього середовища

4. Економічна ефективність проекту

4.1 Розрахунок виробничої потужності проектованого виробництва

4.2 Розрахунок поточних витрат

4.3 Визначення ціни і обсягу реалізації продукції

4.4 Розрахунок інвестиційних (капітальних) витрат

4.5 Показники ефективності проектованого виробництва

Висновки

Список джерел інформації

Додаток А

ВСТУП

Питання виробництва міцних алкогольних напоїв в Україні останнім часом привертає все більшу і більшу увагу. У зв'язку з ростом ціни на імпортні товари цієї категорії є висока необхідність в організації виробництва на теренах держави. Завдяки наявності достатньої кількості сировини (яблук) для виробництва одного з типів бренді - кальвадосів та минулого досвіду організації подібного роду виробництв, існує гостра потреба та комерційно-приваблива пропозиція щодо облаштування підприємства по виготовленню саме даного типу алкогольного напою. Кальвадоси або яблучні бренді можуть стати конкурентом на ринці напоїв завдяки своїм смаковим характеристикам, використанню у виробництві вітчизняних виноматеріалів та привабливою ціною поміж інших видів бренді як українського, так і іноземного походження.

Основним завданням при організації виробництва кальвадосів є забезпечення їх конкурентоспроможності та економічності ефективності підприємства при забезпеченні найвищої якості продукту та безпеки на виробництві. Значне виробництво кальвадосів потребує стабільного ринку для підтримання постійної потреби та наявності та забезпечення сировиною. Найбільш перспективними сортами яблук для виробництва кальвадосів в Україні слід вважати яблука, хімічний склад яких та інші біологічні властивості найбільш близькі до характеристик яблук, описаних у класичних французьких технологіях. Але при цьому виникає проблема зменшення площі земель для засіву споживчих сортів, а також проблема утилізації відходів виробництва.

Великі масштаби виробництва кальвадосів висувають певні вимоги до економіки виробництва, в першу чергу у вирішенні проблеми вибору високоякісної сировини та раціонального оформлення технологічного процесу. Крім того, ці вимоги направлені на зменшення числа стадій виробництва або їх оптимізацію; підвищення повноти використання сировини на етапах екстракції; створення маловідходних технологічних процесів тощо.

У зв'язку з цим розробка нових економічно вигідних методів виробництва кальвадосів є досить актуальною.

1. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ТА ВИБІР ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ

Кальвадос (яблучний бренді) - міцний алкогольний напій, що готується шляхом витримки яблучного (кальвадосного) спирту в дубових бочках або емальованих резервуарах із зануреною в них дубовою клепкою. Батьківщиною кальвадосу є Франція, де для його виготовлення використовують яблука місцевих сортів.

В останні 8-10 років у світі зростає інтерес до споживання та виробництва кальвадосу. З року в рік збільшуються площі насаджень плодових культур і, особливо, яблуні, з метою її подальшого використання для промислової переробки, у тому числі для виробництва кальвадосу. У зв'язку з цим вдосконалення технології виробництва кальвадосу (яблучного бренді) з місцевої сировини - яблук і деревини дуба - є актуальним завданням галузі.

На сьогодні існує декілька варіантів виготовлення кальвадосу. Всі вони відрізняються унікальними технологічними прийомами, які використовуються на різних стадіях виробництва з чітко визначеною метою: для покращення органолептичних властивостей, для збільшення виходу речовини, для зменшення енерговитратності виробництва тощо [1].

Спосіб виготовлення кальвадосу включає такий етап як витримка спиртовмісного матеріалу у присутності деревини дуба. Як спиртовмісний матеріал використовують спирти, що отримують шляхом перегонки різних видів яблучних сидрів.

Під час витримки спиртовмісного матеріалу у присутності деревини дуба (наприклад, можна спирт заливати у бочки, які виготовлені з дуба, або можна витримувати у металевій ємності, в яку насипано тирсу з деревини дуба) відбувається екстрагування речовин, що містяться у деревині дуба, в об'єм спиртовмісного матеріалу. Одночасно із екстрагуванням у спиртовмісному матеріалі відбуваються окисно-відновлювальні процеси за участю екстрагованих речовин, в результаті чого утворюються інші речовини. Сукупність цих екстрагованих та новоутворених речовин у алкогольному напої надає йому певного смаку та аромату, за якими оцінюється якість алкогольного напою. Окисно-відновлювальні процеси за участю екстрагованих речовин відбуваються ще певний час і на наступних етапах виготовлення алкогольного напою. Тому для того, щоб гарантувати якість готового алкогольного напою, що не буде змінюватись в залежності від часу, готовий алкогольний напій витримують ще певний час в ємностях до припинення окисно-відновлювальних процесів у напої та стабілізації смаку і аромату готового напою. Так як готовий алкогольний напій звичайно отримують шляхом купажування спиртовмісного матеріалу, що був витриманий у присутності деревини дуба певний час, з іншими компонентами алкогольного напою, то такий етап витримки готового алкогольного напою у ємностях називають післякупажним відпочинком. У практиці виготовлення алкогольних напоїв такі процеси, які відбуваються під час витримки спиртовмісного матеріалу у присутності деревини дуба, називають дозріванням спиртовмісного матеріалу, а процес витримування готового алкогольного напою на етапі післякупажного відпочинку називають дозріванням готового напою.

Відомі способи дозрівання яблучного спирту та інших алкогольних напоїв за рахунок інтенсифікації окисно-відновних процесів [2].

Ці способи передбачають обробку напоїв ультрафіолетовими або інфрачервоними променями, гамма-опроміненням, електричним струменем високої частоти, або додавання до напоїв на стадії витримки у присутності деревини дуба таких хімічних речовин, як озон, перекис водню, пероксидаза, і розчинів металів: платини, свинцю, молібдену, нікелю, титану тощо. Недоліком цих способів є короткочасний характер поліпшення органолептичних показників, швидке погіршення смаку і аромату напоїв при зберіганні, токсичність і висока вартість речовин добавок.

Відомий спосіб прискорення дозрівання спиртів, який передбачає витримку напоїв у присутності деревини дуба у вигляді спеціально оброблених гранул та введення добавки етилацетату в кількості від 0,005 г/дм³ до 0,3 г/дм³ в коньячний спирт [3]. Недоліком способу-аналогу є те, що етилацетат не внесений до переліку харчових добавок, дозволених для використання у харчових продуктах та переліку матеріалів, які можуть використовуватись у виноробній промисловості. Застосування у цьому способі картриджів із спеціально обробленою деревиною у вигляді гранул призводить до додаткових витрат на виробництво алкогольною напою.

Відомий також інший спосіб дозрівання яблучного спирту, який полягає у тому, що при витримці з деревиною дуба до нього додають оброблене насіння винограду для прискорення процесів окислення [4]. Недоліком цього способу є складність та енерговитратність способу, так як обробка виноградного насіння є багатоступеневою операцією: необхідно екстрагувати з виноградного насіння фенольні речовини ректифікованим етиловим спиртом упродовж 10 діб, що призводить до витрат спирту, потім насіння промивають водою з температурою 20-50 °С, висушують при температурі 70-80 °С до залишкової вологості 10-15 мас.

Найближчим способом виготовлення кальвадосу до обраного є метод дозрівання спирту, який передбачає витримку спирту у присутності деревини дуба та інтенсифікацію окисно-відновних процесів у спирті шляхом додавання електрохімічно-окисленого таніну та спеціально оброблених подрібнених частин штамбу винограду [5].

Спільними ознаками цього та запропонованого методу є витримка спиртовмісних матеріалів у присутності деревини дуба та використання речовини, яка прискорює окисно-відновні процеси при дозріванні спиртовмісного матеріалу. Проте, недоліком такого способу є складність виготовлення речовини, що додається, та висока вартість цієї речовини - для отримання речовини-добавки потрібне електрохімічне окислення таніну шляхом розміщення платиново-титанових електродів у спиртовому розчині 70 об. % з концентрацією таніну 100 - 200 г/дм³.

Запропонований метод дозволяє використати більш простий та менш енерговитратний спосіб виготовлення алкогольного напою шляхом зміни речовини, що додається при виготовленні алкогольного напою, для зменшення часу витримки кальвадосу в дубових бочках та покращення його органолептичних та фізико-хімічних властивостей, що забезпечить за більш короткий час отримати алкогольний напій високої якості [6].

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Характеристика кінцевої продукції виробництва

Кальвадос України (calvados (фр.)) - міцний алкогольний напій з характерним букетом і смаком, який виробляють із витриманих кальвадосних спиртів шляхом доведення їх до кондицій готового напою пом'якшеною водою з додаванням цукрового сиропу і колеру.

Документом, що регулює якість кальвадосів, які виробляються на території України, є Технічні умови «Кальвадоси України», який знаходиться в стані затвердження. Цей стандарт розроблено в Інституті агроекології Української академії аграрних наук на основі російського нормативного документу ГОСТ Р 51300-99 [7].

Кальвадос є одним з багатьом міцних алкогольних напоїв, який виготовляють шляхом дистиляції продуктів бродіння та подальшої витримки в дубових бочках. Кальвадос вживають безпосередньо як алкогольний напій, а в місцях виробництва - під час прийомів їжі як засіб для поліпшення травлення. Кальвадос також використовують в якості додаткового інгредієнта при виготовленні різноманітних кулінарних виробів (соусів, м'ясних і рибних страв, кондитерських виробів).

Кальвадоси України виробляють відповідно до вимог Національного стандарту згідно з технологічними інструкціями, затвердженими у встановленому порядку. За органолептичними показниками кальвадоси України повинні відповідати вимогам, наведеним у табл. 2.1.

Таблиця 2.1 - Органолептична характеристика кальвадосів України

Показник	Характеристика
Прозорість	прозорий, з блиском, без сторонніх включень
Колір	ординарні - від світло-золотистого до світло-коричневого з золотистим відтінком марочні і колекційні - віл золотистого до темно-бурштинового
Смак і букет	характерні для кальвадосів України даного типу (передбачені технологічною інструкцією), без сторонніх тонів

За хімічними показниками кальвадоси України повинні відповідати вимогам, наведеним у таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 - Показники хімічного складу України

Показник	Кальвадоси України	Метод контролю
	ординарні	марочні
Об'ємна частка етилового спирту, % об.	40,0	40,0 - 43,0	ГОСТ 13191
Масова концентрація цукрів, в перерахунку на інверсний, г/дм3	7,0 - 15,0	10,0 - 20,0	ГОСТ 13192
Масова концентрація метилового спирту, г/дм3, не більше	1,0	ГОСТ 13194

Смак добре виготовленого кальвадосу повинен нагадувати смак яблук і груш, збалансованих з ароматами старіння. Кальвадос з меншим строком витримки відрізняється свіжими ароматами яблук та груші. Чим довше кальвадос витримується, тим більше він нагадує за смаком будь-який інший бренді. Під час витримки кальвадос набуває золотого або темно-коричневого кольору з елементами помаранчевого та кольору червоного дерева. Аромат кальвадосу збалансований, з присутністю витриманого яблука і кураги, а також ірису, горіхів та шоколаду.

2.2 Характеристика сировини, матеріалів та напівпродуктів

Характеристика сировини, матеріалів та напівпродуктів, які використовуються при виробництві кальвадосів, наведена у табл. 2.3 [8, 9].

Таблиця 2.3 - Характеристика сировини, матеріалів та напівпродуктів

Найменування	Категорія і номер НД	Показники НД, обов'язкові для перевірення	Функціональне призначення
1	2	3	4
1.Основна сировина
Яблука	ДСТУ 7022-2009	1. Зовнішній вигляд 2. Розмір 3. Зрілість 4. Механічні пошкодження	Сировина для отримання бражки
Цукор-пісок	ДСТУ 2316-93	1. Масова частка сахарози 2. Масова частка золи 3. Масова вологи	Зміна вмісту цукрів на стадії купажування
Цукор-рафінад	ДСТУ 2213-93	1. Масова частка сахарози 2. Масова частка золи 3. Масова вологи	Зміна вмісту цукрів на стадії купажування
Цукор рідкий	ДСТУ 3357-96	1. Масова частка сахарози 2. Масова частка золи 3. Масова вологи	Зміна вмісту цукрів на стадії купажування
Кислота лимонна харчова	ГОСТ 908-2004	1. Масова частка кислоти 2. Масова частка води 3. Масова частка сульфатів 4. Масова доля оксалатів	Регулювання кислотності
Вода питна	ГОСТ 2874-82	1. Концентрація заліза 2. Жорсткість води 3. Концентрація мангану 4.Концентрація міді 5.Концентрація поліфосфатів 6. Концентрація сульфатів 7. Сухий залишок 8. Концентрація хлоридів 9. Концентрація цинку	Розведення спирту після ректифікації або витримки, проведення технологічних промивок.
2. Допоміжна сировина
Желатин харчовий	ГОСТ 11293-89	1. Масова частка дрібних частинок 2. рН 3. Масова частка вологи 4. Масова частка золи	Сировина для оклеювання
Білок із яєць курячих харчовий	ГОСТ 27583-88	1. Маса	Сировина для оклеювання
Калій залізосинеродистий	ГОСТ 4207-75	1. Масова частка КЗС 2. Масова частка нерозчинених у воді речовин 3. Масова частка карбонатів 4. Масова частка сульфатів 5. Масова частка хлоридів	Видалення надлишку катіонів важких металів (заліза)
3. Матеріали
Фільтр-картон для виноробної промисловості	ГОСТ 12290-89	1. Товщина 2. Маса 1 м2 картону 3. Швидкість проходження води 4. Вологість	Фільтрування готового продукту
Бочки дубові	Згідно з чинними НД	1. Вологість 2. Наявність дефектів 3. Гладкість поверхонь	Ємність для витримки спирту
Клепка дубова	Згідно з чинними НД	1. Вологість 2. Наявність дефектів	Додають в ємність при витримці спирту
Продукти переробки деревини	Згідно з чинними НД	1. Вологість	Додають в ємність при витримці спирту
4. Напівпродукти
Спирт яблучний	РСТ УРСР 1480-90	1. Об'ємна доля этилового спирту 2. Концентрація метанолу 3. Масова частка летких речовин	Спиртовмісна речовина

Для виробництва кальвадосів використовують яблука вищої якості.

Для вироблення яблучного виноматеріалу використовуються м'якоть і шкірка плодів, які містить фарбувальні, дубильні й ароматичні речовини, що переходять при переробці яблук в яблучний сік, потім в виноматеріали і в дистилят.

Сорти яблук і їх хімічний склад - найбільш важливі показники при виборі сировини для виробництва яблучних виноматеріалів. Для отримання якісного виноматеріалу яблучний сік повинен містити цукрів - близько 12%, кислот - 0,6%, дубильних речовин - 0,05%, азотистих речовин - 0,2% [10].

Яблучний виноматеріал зазвичай готують із суміші різних сортів яблук, в основному, падалиці, без розрахунку отримання цінної сировини для приготування кальвадосів. Для виробництва кальвадосів необхідно використовувати тільки здорові і стиглі яблука зимових й осінніх сортів, соковиті, з високою кислотністю і цукристістю, багаті ароматичними і дубильними речовинами. У комплекс ароматичних речовин плодів яблук входять спирти, альдегіди, кетони, вільні карбонові кислоти, ефіри й інші.

Пошкоджені яблука мають нестандартний обмін речовин, тому вони є ідеальним живильним середовищем для мікроорганізмів, бактерій, дріжджів і цвілевих грибів. Внаслідок цього утворюються нові сторонні компоненти ароматичних речовин, а типовий аромат заглушується, що негативно впливає на готовий продукт.

Букет кальвадосів виходить завдяки тому, що в певних пропорціях змішуються солодкі, гіркі, гірко-солодкі і кислі сорти яблук. Солодкі (зазвичай 40%) дають напою цукор і алкоголь, гіркі і гірко-солодкі (також 40%) відповідають за таніни, кислі (зазвичай 20%) повідомляють кислотність і свіжість. Причому яблуні відразу висаджують таким чином, щоб виходило потрібне співвідношення - і сорти змішуються, коли збирають урожай.

Високоякісний кальвадос у Франції отримують з наступних сортів яблук: Лмер де Бертенур, Бедан, Бобове, Брант, Гогенгеймскін рислінг, Золота медаль, Карпентіно, Червоне з Брюйер, Пассрен де Помм, мабарі, Русс-Латур, Сіре Дюппуа, Трірського біле сідрового, Трірського червоне сідрового, Френкен червоний, Френкен Лакайль, Чорне з Вітрі.

В нашій країні найчастіше використовуються яблука сорту Антонівка. Дерево росле з округло-розлогою, часто неправильної кроною, з дуже міцними суками і стовбуром. Плодові гілочки короткі, часто загострені, як у дикої яблуні. Листя великі, овальні. Плоди середньої величини і великі, різноманітної форми, від округлих до конічних, здебільшого з широкими ребрами. Забарвлення при повній зрілості світло-жовта, іноді з рум'янцем. М'якоть біла, грубозерниста, винно-солодка, дуже ароматна [11].

Визначальним фактором якості яблучного спирту для кальвадосів є первинний хімічний склад летких речовин яблук і збродженого яблучного соку. У яблуках кількість ароматичних речовин складає 10-60 мг / л.

Ароматичні речовини яблук знаходяться в шкірці або під нею, дещо меншою концентрації - в м'якоті. До збору плодів необхідно приступати, коли вони повністю оформилися, в них накопичилася достатня кількість цукру і змінилася забарвлення. Передчасно зняті плоди кривляться, в'януть, погано зберігаються і не мають властивого сорту смаку та аромату. Перетримані на дереві плоди втрачають свої смакові властивості, стають пухкими і борошнистими.

Ступінь зрілості яблук впливає не тільки на якість готового продукту, а й помітно позначається на економічних показниках роботи підприємства. Незрілі яблука погано пресуються і дають сік з недостатньо вираженим ароматом і смаком. Такий сік характеризується зайвої кислотністю, терпким смаком і недостатнім вмістом цукру. Сік з перестиглих яблук поганої якості і зі зміненим смаком. Тому яблука, що йдуть на виготовлення кальвадосу, повинні піддаватися ретельному сортуванні безпосередньо на місці збору. Відбраковані плоди можуть бути використані для отримання яблучного спирту-ректифікату.

кальвадос яблучна сировина

2.3 Характеристика біологічного об'єкту та біохімічна схема виробництва

2.3.1 Характеристика біологічного об'єкту

Біологічним об'єктом виробництва кальвадосів є дріжджі, які здатні перетворювати цукри, які містяться в яблучній сировині, на етиловий спирт, який потім виділяється та є основою алкогольного напою. При виробництві кальвадосу в деяких випадках не використовують спеціальні промислові штами, бо багато з досліджень підтверджують ефективність «натурального» або «випадкового» бродіння, тобто бродіння організмами, які природнім шляхом потрапляють у середовище бродіння. Виходячи з цього, опис подається для групи дріжджів та окремого штаму Saccharomyces vini, який найчастіше використовується при виробництві.

Дріжджі Saccharomyces vini за своїм таксономічним положенням відносяться до наступних категорій:

Домен - Еукаріоти;

Царство - Гриби;

Підцарство - Вищі гриби;

Відділ - Аскоміцети;

Клас - Сахароміцети;

Родина - Сахаромицетові;

Рід - Сахароміцес;

Вид - Saccharomyces vini.

Дріжджі - позатаксономічна група одноклітинних грибів, які втратили міцеліальну будову у зв'язку з переходом до проживання в рідких і напіврідких, багатих органічними речовинами субстратах [12].

Зараз до дріжджів прийнято відносити всі ті гриби, які здатні вегетативно розмножуватися в одноклітинній формі, незалежно від того, чи мають вони міцеліальну фазу в життєвому циклі і споріднені аскоміцетовим або базідіоміцетовим грибам. Серед дріжджів зараз розглядають навіть гаплоїдні одноклітинні стадії таких грибів, які утворюють макроскопічні плодові тіла. При такому розумінні дріжджів, їх межі з міцеліальними грибами стають розпливчастими, а класифікація зливається із загальною системою грибів.

Дріжджі є хемоорганогетеротрофами і використовують органічні сполуки як для отримання енергії, так і як джерело вуглецю. Їм необхідний кисень для дихання, проте за його відсутності багато видів здатні отримувати енергію за рахунок анаеробного дихання (бродіння) з виділенням спиртів, тобто вони є факультативними анаеробами. На відміну від бактерій, серед дріжджів немає облігатних анаеробів, що гинуть за наявності кисню в середовищі. При пропусканні повітря через зброджуваний субстрат, дріжджі припиняють бродіння і починають дихати (оскільки цей процес ефективніший), споживаючи кисень і виділяючи вуглекислий газ. Це прискорює зростання дріжджових кліток. Проте, навіть при доступі кисню у разі високого вмісту глюкози в середовищі дріжджі починають її зброджувати.

До групи дріжджів об'єднуються гриби, які існують переважно у вигляді окремих клітин. Клітини різних видів дріжджів морфологічно досить різноманітні: круглі, яйцевидні, овальні. Довжина їх становить 2-20 мкм, а ширина близько 1,5 - 10,0 мкм. Розмножуються дріжджі вегетативно і статевим шляхом. Клітини дріжджів грам-позитивні. На щільних поживних середовищах дріжджі ростуть у вигляді вростають в субстрат колоній, що мають м'яку консистенцію і різноманітних за формою: опуклих, круглих, лопатевих. Колонії безбарвні або пофарбовані в жовтий, оранжевий, рожевий і інші кольори [13].

Дріжджова клітина має всі основні структури, які притаманні будь еукаріотичної клітці, але в той же час вона має особливостями, властивими грибам, а саме, поєднанням ознак як рослинною, так і тваринною клітин: клітинна стінка у них ригідна, як у рослин, але в клітці відсутні хлоропласти і накопичується глікоген, як у тварин.

Будова клітини дріжджів зображена на рисунку 2.1.

Рисунок 2.1 - Будова дріжджової клітини Saccharomyces cerevisiae

Зовнішня частина оболонки утворена полісахаридами типу геміцелюлоз та невеликою кількістю хітину, внутрішня частина - білковими речовинами, фосфоліпідами і ліпоїдами. Оболонка регулює внутрішній стан клітини і має вибіркову проникливість, що суттєво відрізняє її від звичайних напівпроникливих мембран. Товщина клітинної оболонки дріжджів до 400 нм.

На рисунку 2.2 зображено мікрофотографію клітини дріжджів при використанні електронного мікроскопу (х 10 000).

Рисунок 2.2 - Мікрофотографія дріжджової клітини (х10 000)

Дріжджі роду Saccharomyces активно зброджують цукри, нітрати не асимілюють, тому що не мають ферментів, здатних відновлювати їх до іонів амонію. На поверхні агару поживного вони зазвичай формують гладкі тьмяно блискучі білі з жовтим відтінком колонії.

Органічні кислоти мають важливе значення при метаболізмі вуглецю, енергетичному обміні мікроорганізмів, синтетичних та дисиміляційних процесах. Використання кислот жирного ряду в якості джерела вуглецю залежить від виду та раси дріжджів, концентрації кислоти, довжини її вуглецевого ланцюга та ступеня електролітичної дисоціації. Непоганими субстратами служать кислоти з довжиною вуглецевого ланцюга від С2 до С4 при порівняно низькій концентрації. Калійні солі кислот, що містять у молекулі від 2 до 5 атомів вуглецю, стимулюють ріст дріжджів в 1,4 - 3,3 рази сильніше порівняно з відповідними кислотами [14].

Жирні кислоти з середньою довжиною вуглецевого ланцюга (від С6 до С10) в значно меншій мірі споживаються дріжджами і тільки в умовах дуже низької концентрації (0,02 - 0,05%). При більш високій концентрації розвиток дріжджів пригнічується. Жирні кислоти з 12 - 17 атомами вуглецю в молекулі засвоюються вибірково в залежності від роду та виду дріжджів.

На поверхні яблук розвиваються не тільки корисні дріжджі Saccharomyces vini, а й дикі дріжджі, а також бактерії і цвілі. Для культур дріжджів, виділених з яблук і винограду, зброджених соків, сусел і сидрів, прийнято використовувати термін «винні дріжджі».

Найбільш поширеними, що у спонтанному бродінні, є наступні роди і види винних дріжджів:

Saccharomyces vini - це типові виноробні дріжджі, відіграють головну роль у виноробстві. Дріжджі цього виду мають високу бродильну активністю, активно розмножуються брунькуванням в суслі, домінують, швидко опановують середовищем, визначаючи склад вина. Гранична об'ємна частка утвореного спирту 14-16%.

Saccharomyces oviformis. Культури цього виду зброджують майже повністю утримуються в середовищі цукру, утворюючи близько 18% спирту.

Дріжджі шампанського виробництва часто належать до цього виду. Всі хересні дріжджі, що утворюють на поверхні бражки плівку, є різновидом цього виду.

Brettanomyces. Широко поширені у фруктовому виноробстві. Найбільш сприятливим середовищем для Вrettanomyces є тиражний виноматеріал в шампанському з масовою концентрацією цукрів 2 г/100 см3; вони порушують нормальний хід вторинного бродіння, викликають помутніння столових вин. Можуть викликати зупинку бродіння. На поверхні вина утворюють тонку гладку, сірувато-білу плівку. Оптимальна температура росту 31-32 ° С, при 12 °С і нижче ріст припиняється. При зброджуванні сусла утворюють 11-12% об етанолу, будучи сильним кислотоутворювачами, збагачують сидри летючими і нелетучими кислотами з різким інтенсивним запахом ефірів.

Hanseniaspora apiculata - викликають захворювання вин. Вегетативне розмноження відбувається шляхом брунькування клітини з одного або двох її кінців, за швидкістю розмноження випереджають S. vini в два рази. Зброджують фруктозу швидше, ніж глюкозу, утворюють 6-7% об. спирту, багато летючих кислот, ефірів, мурашину, бурштинову, пропіонову і масляну кислоти. Ці продукти повідомляють виноматеріалу не тільки сторонній тон, а й гальмують ріст і бродіння винних дріжджів-сахароміцетів при бродінні яблучного сусла. Розглядаються ці дріжджі як шкідливі дріжджі.

Нansenula anomalа - представники шкідливої ??мікрофлори бродіння, утворюють осад у пляшках, викликають помутніння вин. Іноді виявляють бродильну спроможність. Засвоюють нітрати. При зброджуванні сусла утворюють до 5% об. етанолу, вищі спирти, різні ефіри, можуть розкладати білки і амінокислоти, окислюють винну кислоту, яка зазвичай не засвоюється іншими дріжджами. Можуть розвиватися в яблучному жомі, на стінках бочок, просочених бражкою.

Pichia alcoholophila. Викликають захворювання столових вин - «цвіль» і помутніння напоїв, розлитих у пляшки. Продукти обміну дріжджів роду Pichia гальмують ріст і знижують бродильну енергію дріжджів-сахароміцетів при виробництві ігристих вин і хересу.

Candida mycoderma. Розвиваючись на поверхні сидрів при вільному доступі повітря, викликають захворювання, сидр втрачає свіжість, стає плоским, порожнім.

Можуть розмножуватися в глибині рідкого середовища, утворюючи на поверхні кільце або суху зморшкувату плівку білого або жовтого кольору, яка частково опадає на дно ємності. Бродіння цукрів ці дріжджі не викликають, добре асимілюють глюкозу і етанол.

Дріжджі живуть і розмножуються в обмежених температурних умовах, і для нормальної їх життєдіяльності необхідна температура 29 - 30 ^оС. за дуже великої чи дуже низької температури життєдіяльність дріжджів послаблюється чи припиняється. Максимальна температура для розвитку дріжджів 38 ^оС, мінімальна 5 ^оС; при температурі 50 ^оС дріжджі гинуть.

Оптимальні температури для розвитку та виявлення максимальної бродильної активності не завжди співпадають. Дріжджі вирощені при температурі, наприклад, 17 - 22 ^оС, мають велику бродильну енергію.

На життєдіяльність дріжджів значною мірою впливає активна кислотність середовища. Йони водню змінюють електричний заряд колоїдів плазмової оболонки клітин і залежно від концентрації можуть зменшувати чи збільшувати її проникливість для окремих сполук та йонів. Від значення рН залежить швидкість надходження поживних речовин в клітину, активність ферментів, утворення вітамінів. При зміні рН середовища змінюється і напрямок самого бродіння. Якщо рН зсувається в лужний край, то збільшується утворення гліцерину.

Життєдіяльність дріжджів зберігається у рамках рН середовища від 2 до 8; для їх вирощування оптимальним являється рН 4,8 - 5. При рН нижче 4,2 дріжджі продовжують розвиватися, тоді як ріст молочнокислих бактерій зупиняється. Цю властивість дріжджів використовують для пригнічення розвитку бактерій в інфікованому середовищі, яке підкислюють до рН 2,8 - 4 і витримують визначений час.

2.3.2 Біохімічна схема процесу

Основним біохімічним процесом, що протікає під час виробництва кальвадосів, є спиртове бродіння.

Спиртове бродіння - процес анаеробного розпаду глюкози з утворенням етилового спирту в якості продукту. Реакція спиртового бродіння подібна гліколізу. Розбіжність починається тільки після утворення пірувату. Кінцевий етап гліколізу замінюється двома ферментативними реакціями [15].

Процес спиртового бродіння можна представити у вигляді схеми, яка зображена на рисунку 2.3.

Рисунок 2.3 - Загальна схема спиртового бродіння

Механізм спиртового бродіння можна розділити на наступні стадії:

1) Приєднання до глюкози під впливом ферменту глюкокінази залишку фосфорної кислоти від аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ). При цьому утворюються аденозиндифосфорна кислота (АДФ) і глюкозо-6-фосфорна кислота.

2) Глюкозо-6-фосфорна кислота під дією глюкозофосфатізомерази перетворюється на фруктозо-6-фосфорну кислоту.

3) Фруктозо-6-фосфорна кислота, отримуючи від нової молекули АТФ (за участю ферменту фосфофруктокінази) ще один залишок фосфорної кислоти, перетворюється на фруктозо-1,6-дифосфорну кислоту.

4) Під впливом ферменту кетозо-1-фосфатальдолази фруктозо-1,6-дифосфорна кислота розщеплюється на гліцеринальдегідфосфорну і діоксіацетонфосфорну кислоти, які можуть перетворюватися одна в одну під дією ферменту тріозофосфатізомерази.

5) Гліцеринальдегідфосфорна кислота, приєднуючи молекулу неорганічної фосфорної кислоти і окислюючись під дією ферменту дегідрогенази фосфогліцеринальдегіда перетворюється на 1,3-дифосфогліцеринову кислоту.

6) Молекула діоксіацетонфосфорної кислоти під дією тріозофосфатізомерази дає другу молекулу гліцеринальдегідфосфорної кислоти, яка також піддається окисненню до 1,3-дифосфогліцеринової кислоти.

7) 1,3-дифосфогліцеринова кислота, віддаючи АДФ (під дією ферменту фосфогліцераткінази) один залишок фосфорної кислоти, перетворюється на З-фосфогліцеринову кислоту.

8) 3-фосфогліцеринова кислота під впливом ферменту фосфогліцеромутази перетворюється в 2-фосфогліцеринову кислоту.

9) 2-фосфогліцеринова кислота під впливом ферменту фосфопіруватгідратази перетворюється в фосфоенолпіровиноградну кислоту.

10) Фосфоенолпіровиноградна кислота за участю ферменту піруваткінази передає залишок фосфорної кислоти молекулі АДФ, в результаті чого утворюється молекула АТФ і молекула енолпіровіноградної кислоти, яка вельми нестійка і переходить в піровиноградну кислоту.

11) Піровиноградна кислота за участю наявного в дріжджах ферменту піруватдекарбоксилази розщеплюється на оцтовий альдегід і двоокис вуглецю.

12) Оцтовий альдегід, реагуючи з відновленою формою нікотинамідаденіндинуклеотиду (НАД-Н), за участю ферменту алкогольдегідрогенази перетворюється в етиловий спирт [16].

Таким чином, продуктами спиртового бродіння є етанол і вуглекислий газ. Спиртове бродіння супроводжується запасанням енергії у вигляді АТФ.

Сумарно реакцію можна записати так:

2.4 Блок-схема та опис технологічного процесу

Блок-схему процесу одержання кальвадосів зображено на рисунку 2.4.

Рисунок 2.4 - Блок-схема одержання кальвадосів

Стадії процесу виробництва кальвадосів можна розділити на підготовчі стадії (санітарна підготовка виробництва, підготовка персоналу, перевірка обладнання) та на стадії технологічного процесу.

Санітарна підготовка виробництва. Перед запуском виробництва необхідно провести підготовку виробничого персоналу до роботи та обладнання до експлуатації.

Підготовка персоналу. Перед початком роботи виробничий персонал повинен пройти санітарно-медичне обстеження та навчання, повинен отримати засоби індивідуального захисту тощо.

Перевірка обладнання на герметичність. Для гідравлічної перевірки посудин використовується вода з температурою 15 - 25 ?С. При заповнені посудини водою повітря видаляється з внутрішніх порожнин. Час витримки посудини під пробним тиском 20 хв. Візуально перевіряється наявність негерметичних зварних швів за місцем протікання води. Після проведення гідравлічного випробування вода повністю видаляється з посудин. Водою для перевірки на герметичність відбувається одночасно миття обладнання.

Підготовка води. Технічну воду для охолодження набирають з річки, ця вода нефільтрована і скидається назад у річку після використання.

Воду для використання на стадіях технологічного процесу у якості компоненту (для розведення спирту перед витримкою та для використання на стадії купажування) попередньо піддають очищенню у відділенні водопідготовки, яка включає етапи грубої очистки, пом'якшення та тонкої очистки.

Підготовка пари. Водяна пара використовується для процесу дистиляції. Її утворення відбувається у спеціальних котлах при тиску 40 атм. Пару з високим тиском передають через турбіну когенерації електрики, щоб подавати пару низького тиску в 5 атм. для більшості технологічних стадій.

Підготовка сировини до бродіння. Технологічна схема (рисунок 2.5) передбачає підготовку привезеної сировини - яблук [17].



1 - прийомний бункер; 2 - гідротранспортер; 3 - установа для миття яблук; 4 - установа для подрібнення; 5 - прес-машина; 6 - ємність для збору соку (I фракція); 7 - ємність для збору невіджатої вижимки; 8 - шнековий прес; 9 - ємність для збору соку (II фракція).

Рисунок 2.5 - Технологічна схема переробки яблук на сік

При доставці і переробці яблук повинні бути прийняті запобіжні заходи для запобігання-попадання в сік солей заліза, які в подальшому можуть викликати потемніння продукту. Всі трубопроводи та обладнання, яке знаходиться в безпосередньому контакті з яблуками, повинні бути виконані з кислотостійких матеріалів або мати захисні покриття.

Для переробки яблук використовується автоматизована лінія для переробки яблук продуктивністю від 5 т / год, схема якої зображена на рисунку 2.6. Особливість лінії переробки яблук - в наявності гідравлічних транспортерів для переміщення плодів з бункерів, куди вони надходять із засобів доставки [18].



1 - розвантажувач; 2 - бункер-подавач; 3 - електронасосна установа; 4, 7, 11 - конвеєри; 5 - установа для миття; 6 - інспекційний конвеєр; 8 - дозуючі ваги; 9 - стікач; 10 - прес; 12 - бункер; 13 - пульт управління; 14 - дискова установа для подрібнення

Рисунок 2.6 - Схема поточної лінії переробки яблук

Яблука доставляються такими засобами, які захищають їх від механічних пошкоджень: у кошиках, ящиках або методом безтарного перевезення. У місцях переробки яблука зважують і від кожної партії відбирається середня проба, за якою визначається якість плодів, ступінь їх зрілості і хімічний склад. Тривалість зберігання яблук на майданчику до переробки не повинна перевищувати 48 годин. При більш тривалому терміні в плодах спостерігаються зміни в ароматі, помітно знижується вміст яблучної кислоти, збільшується кількість пектину. Ще більш глибоким змінам сприяють мікроорганізми, які викликають псування плодів. В концентратах ароматичних речовин соків, отриманих з якісних плодів, вміст спирту становить 1% об., з пошкоджених - 20-30% об. Тому для виробництва високоякісного продукту доцільна якнайшвидша переробка сировини, що надходить. При необхідності більш тривалого зберігання на заводі повинні бути обладнані холодильні камери з температурою 0-1 ° С.

Миття яблук. Яблука перед переробкою необхідно мити. Для мийки можуть бути використані гідравлічні транспортери, вентиляторні, барабанні або інші мийні машини. В процесі миття з яблук разом з брудом змивається восковий наліт (захисний шар), тому зберігання митих плодів недопустимо.

Для миття яблук використовується спеціалізована уніфікована установа КУМ або КУВ., продуктивністю до 10 т/год.

Подрібнення яблук. Чисті яблука подаються на подрібнення. Для цього застосовуються подрібнювачі різних систем. Щоб не випустити пошкодження вальців подрібнювачів сторонніми металевими включеннями перед дробарками встановлюються магнітні вловлювачі. Надмірне подрібнення небажано, тому що з м'якоті, перетвореної на пульпу, важко відокремити сік. Краща соковідача відбувається при подрібненні яблук в стружку товщиною 2-3 мм.

Для подрібнення яблук застосовують ножову дискову установу для подрібнення ВДР-5, продуктивністю 5 т/год.

Стікання соку. Перед пресуванням з мезги доцільно відбирати сік-самоплив. При використанні установ для стікання збільшується вихід соку і підвищується продуктивність пресів.

В якості установи використовують стікач камерного типу серії ВСК.

Він складається з резервуару спеціальної конфігурації, об'ємом 3 м³. Усередині резервуару встановлені перфоровані перегородки, стінки і діафрагми. У нижній частині розташовуються збірники та піддони для відводу сусла-самопливу і пристрої для розвантаження жому.

Пресування мезги. Віджим мезги виконують в основному на шнекових та пакетних пресах. При роботі на шнекових пресах великий вплив на вихід соку надає правильне регулювання тиску при пресуванні, оскільки в прес надходить мезга неоднорідна за своїми дренажними властивостями. При пресуванні мезги яблук з твердою плодовою тканиною тиск в гідросистемі запірного конуса слід підтримувати на рівні 8-10 МПа, для яблук з пухкої плодової тканиною достатньо тиску 3-5 МПа.

Вихід соку з перестиглих і лежалих плодів, як було зазначено вище, при роботі на шнекових пресах різко знижується, у жомі залишається велика кількість соку. Такий жом доцільно піддавати вторинному пресуванню на пакетних пресах.

Для пресування використовують двох-шнековий прес безперервної дії серії ВПО продуктивністю 5 т/год, зображений на рисунку 2.7.

1 - рама; 2 - редуктор; 3 - електродвигун; 4 - бункер; 5 - корпус; 6 - циліндр; 7 - пресувальний шнек; 8 - конус; 9 - блок управління; 10 - насос; 11 - опора; 12 - барабан; 13 - піддон; 14 - транспортувальний шнек

Рисунок 2.7 - Кресленик ВПО-5А

Мезга з бункеру 4 надходить на транспортувальний шнек 14. При цьому частина сусла через сітку корпусу стікає в його нижню частину і відводиться по патрубку. У міру просування мезги за допомогою транспортувального шнеку відбувається відбір сусла другої фракції, що стікає через перфорований циліндр в піддон.

Освітлення соку. Отримані соки повинні піддаватися освітленню центрифугуванням або відразу подаватися на бродіння, так як затримка процесу бродіння сприяє великим змінам ароматичних речовин яблук.

Приготування посівного матеріалу дріжджів

Підготовка поживного середовища (сусла). Набирають частину яблучного соку температурою 55 - 58 °С витримують від 1 до 2 год для оцукрювання складних вуглеводнів. Після чого температуру підвищують до 75 °С, пастеризують сусло протягом 30 хвилин і охолоджують до 30 °С.

Потім в охолоджене сусло додають розчин винної кислоти до кислотності рН = 3,8 - 4,0. Приготоване сусло охолоджують до 30 °С, стерильно набирають в пробірку і вносять музейну культуру дріжджів.

Вирощування дріжджів. При нормальній роботі заводу чисту культуру дріжджів виводять приблизно один раз в рік зазвичай з пуском заводу під час урожаю яблук.

Чисту культуру дріжджів з пробірки переводять в колбу з дробно пастеризованим яблучним суслом об'ємом 200 мл, з неї в бутель з 2 л пастеризованого виробничого сусла, а потім в бутель з 10 - 15 л такого ж сусла, в збірник з 500 л сусла і, нарешті, в дріжджовий апарат (головний бродильний чан). Температура процесу 20 °С, рН = 3,5 - 4,0.

Бродіння яблучного соку. Бродіння рекомендується проводити при низькій температурі протягом місяця. Отриманий виноматеріал повинен мати не менше 4% об. спирту і не більше 2,5 г/л летких кислот. Така технологія дозволяє отримувати виноматеріали високої якості, оскільки при низькій температурі відбувається велике накопичення і збереження ароматичних речовин, проте в процесі тривалого бродіння спостерігається значне зниження кислотності.

Оптимальною температурою бродіння слід вважати 20 °С, тому що при більш низькій температурі процес бродіння сильно подовжується, а при вищій - погіршується якість виноматеріалу за рахунок підвищеного накопичення летких кислот, вищих спиртів і збіднення виноматеріалу леткими ароматичними речовинами. У зв'язку з цим при бродінні соку у великих резервуарах, необхідно застосовувати штучне охолодження.

В процесі бродіння відбуваються суттєві зміни хімічного складу соку. Поряд зі збільшенням концентрації спирту, утворюються вищі спирти, які при взаємодії з нижчими карбоновими кислотами утворюють складні ефіри, які відіграють важливу роль у складанні аромату напою.

Практично яблучні виноматеріали, що йдуть на перегонку, не відрізняються за своїм хімічним складом від виноматеріалів, призначених для приготування сидру. Загальні вимоги до них полягають у наступному: колір - від зеленувато-солом'яного до світло-бурштинового; аромат - чистий, без сторонніх запахів; смак - гармонічний, не грубий, без сторонніх присмаків. В таблиці 2.4 наведені показники складу яблучного виноматеріалу.

Таблиця 2.4 - Показники складу яблучного виноматеріалу

Показник	Значення
1	2
Спирт, % об.	Не менше 4
Кислотність, г/л	Не менше 5
Леткі кислоти, г/л	Не більше 1,5
Цукри, г/100 мл	Не більше 0,2
Сульфітна кислота, мг/л	Не більше 50

У виноматеріалі допускається вміст залишків дріжджової гущі до 1%.

Дистиляція яблучного виноматеріалу. При отриманні яблучного спирту застосовуються два способи дистиляції - періодичний і безперервний [19].

Спирти для виробництва кальвадосу, які виготовляють на безперервно-діючих апаратах або на апаратах одноразової зганяння, що дозволяють, повинні містити не менше 4 г/л домішок, у тому числі ефірів - не менше 1 г/л.

При перегонці яблучних виноматеріалів відбуваються складні фізико-хімічні процеси, в яких беруть участь всі компоненти, що входять до їх складу. Крім концентрації спирту, перегонка дозволяє добитися переходу в дистилят компонентів, які позитивно впливають на формування кальвадосу.

В умовах концентрованого виробництва міцних яблучних напоїв необхідно застосовувати безперервно-діючі апарати.

При перегонці яблучних виноматеріалів необхідно враховувати деякі їхні специфічні властивості - низьку концентрацію спирту яблучного виноматеріалу і особливість переходу в дистилят летких речовин, які легко руйнуються в процесі тривалого кип'ятіння при високій температурі. Яблучні виноматеріали відрізняються від коньячних нижчою концентрацією етанолу, яка зазвичай коливається в межах 4,5-6,5% об. Спирт одноразової перегонки має більш виражені натуральні плодові тони, тобто він кращої якості.

Розведення яблучного спирту. Яблучні спирти перед витримкою розбавляють до концентрації етанолу 55-60% об. Встановлено, що більш міцні спирти втрачають більше спирту, органолептична оцінка кальвадосу, приготованого з розведенням яблучного спирту, вище, ніж кальвадосу з нерозведеного спирту.

Розведення проводять в спеціальних об'ємом 3 м^3, куди насосами подають дистилят і підготовлену воду.

Витримка. Яблучний спирт характеризується різким і пекучим смаком. Класичним способом поліпшення його якості є багаторічна витримка в дубових бочках. При цьому відбуваються складні хімічні і фізико-хімічні процеси. Перетворенням піддаються як летючі компоненти яблучного спирту, так і нелеткі компоненти дубової клепки. В процесі витримки відбуваються екстракція танідів, гідроліз лігніну і геміцелюлози, в результаті чого в спирт переходять ароматичні альдегіди, моносахариди та інші компоненти. Аромат і смак дистиляту змінюються [20].

З яблучного дистиляту після тривалої витримки в контакті з дубовою деревиною в присутності кисню виходить кальвадос зі своєрідним ароматом і високими смаковими достоїнствами, що відрізняє його від всіх інших відомих міцних напоїв.

На заводах Франції вироблені яблучні спирти закладаються на тривалу витримку в дубові бочки ємністю 40-60 дал у сховищах при постійній температурі в межах 20 °С.

Нові бочки попередньо обробляють, а старі перевіряють на доброякісність. Доливку здійснюють при необхідності спиртами того ж року витримки.

Приготування сировини для купажу

Приготування сиропу. Цукровий сироп готують з цукру і води в спеціальних емальованих котлах ємністю 1 м³, куди вручну додають задану кількість цукру та води для кожної партії та підігрівають згідно з технологією.

Приготування колеру. Колер готують з цукру-рафінаду або піску в спеціальних мідних котлах ємністю 1 м³ при електричному нагріванні.

Купажування. На стадії купажування у ємності об'ємом 1 м³ відбувається поєднання раніше підготовлених компонентів (витриманий яблучний спирт, колер, цукровий сироп, очищена вода) у чітко визначених пропорціях.

Фільтрація. Після купажування напій проходить через фільтр для видалення частинок, які могли потрапити до кальвадосу під час витримки або разом с сировиною для купажування.

Післякупажний відпочинок. Готовий купаж витримується в герметичній тарі з мінімальним доступом кисню протягом 20-90 днів.

Фільтрація. Кальвадос проходить через фільтр для видалення частинок, які могли потрапити до напою на стадії післякупажного відпочинку.

Розлив готового продукту. Після завершальної фільтрації готовий продукт подається на автоматичну лінію розливу, яка розливає напій в пляшки об'ємом 0,5 л або 0,7 л.

2.5 Гідропневматична принципова схема технологічного процесу

Яблука, які доставляють на підприємство, з резервуарів поміщають у прийомний бункер, звідки за допомогою транспортерів вони інспектуються на цілісність та миються під потоком води. Яблука потрапляють у бункер, який оснащений вагами, звідки направляються на установу подрібнення. Отримана мезга транспортується за допомогою скребкового транспортеру на прес, де відбувається остаточне відділення соку, який перекачується у бродильну ємність. Після завершення бродіння бражка перекачується у перехідний чан, а згодом поступово на ректифікаційну установу, де відбувається дистиляція спирту. Середня фракція очищеного спирту направляється у збірну ємність, де відбувається розведення спирту до чітко визначеної концентрації спирту, після чого відбувається розлив спирту в дубові бочки, де впродовж визначеного часу відбувається витримка кальвадосного спирту. Після закінчення витримки витрианий спирт транспортується в купажну ємність, куди також додають пом'якшену воду, колер та цукровий сироп у визначених пропорціях. Отриманий купаж направляються у ємність на 20-90 діб для післякупажної витримки. Завершальними стадіями є фільтрація готового напою та його розлив у скляну тару.

Гідропневматична принципова схема виробництва кальвадосів представлена на рисунку 2.8 [21, 22].



1 - резервуар; 2 - насос; 3 - прийомний бункер; 4 - бетонний канал; 5 - транспортер; 6 - інспекційний транспортер; 7 - елеватор; 8 - бункер; 9 - контрольні ваги; 10 - установа подрібнення; 11 - скребковий транспортер; 12 - перехідний бункер; 13 - прес; 14 - бродильний чан; 15 - перехідний резервуар; 16 - ректифікаційна установа; 17 - збірник головної і хвостової фракцій; 18 - збірник кальвадосного спирту; 19 - дубова бочка; 20 - резервуар для розведення; 21 - резервуар для обробки клепки; 22 - резервуари для витримки; 23 - кисневий балон; 24 - купажна ємність; 25 - резервуар для післякупажного відпочинку; 26 - резервуар для термообробки; 27 - фільтр

Рисунок 2.8 - Гідропневматична схема виробництва кальвадосів

2.6 Опис запропонованої зміни в технології

Запропоновані зміни в технології описуються в наступному патенті:

Номер патенту: 95927

Дата подання заявки: 15.05.2008

Дата, з якою набувають чинності права на патент: 26.09.2011

Заявник: Вінницький Національний Технічний Університет

Власник: закрите акціонерне товариство "Кримський винно-коньячний завод "Бахчисарай", Климець Павло Анатолійович