Технология водки и ликероводочных изделий

Требование к стеклобутылкам. Стеклянные бутылки подвергаются 20-50-кратному использованию. При транспортировке, мойке и розливе они испытывают резкие изменения температуры и давления, поэтому к качеству бутылок предъявляются высокие требования.

Определение внешнего вида, цвета, качества стекла и выработки. Эти показатели проверяют посредством наружного осмотра без применения увеличительных приборов. Форму и линейные размеры проверяют калибрами или универсальными измерительными инструментами; толщину стенок - индикаторным или электромагнитным стенкомером. Полную емкость бутылки проверяют при помощи мерных цилиндров по массе вмещающейся в бутылку воды при 20єС или по объему воды в миллилитрах, определяемому мерным цилиндром.

Определение качества отжига. Под действием сил внутреннего напряжения стекло способно разлагать плоскополяризованный луч на два луча, имеющих разную скорость распространения и взаимно перпендикулярное колебание.

Степень напряжения стекла контролируют специальным прибором - полярископом. Принцип действия прибора основал на наблюдении двойного лучепреломления методом интерференции. Если бутылки просматривают в полярископе, то обнаруживается яркая интерференционная окраска поля зрения в виде характерно окрашенных участков и широких полос. Яркость и цвет полос зависят от степени напряжения стекла; чем оно больше, тем больше разность хода поляризованных лучей и ярче освещены окрашенные полосы.

Определение термической устойчивости. Термической устойчивостью называют способность бутылок выдерживать перепад температур от высшего предела к низшему. Испытания не проводят в помещении, бутылки выдерживают нее 30 мин при температуре не ниже 18°С.

Наполняют водой 2 резервуара 35±1°С и 70±1°С. Бутылку выдерживают 10 мин при 70°, а затем на 0,5 мин переносят в 35°. Бутылка выдерживает испытания, если не произошло растрескивания стекла.

Водоустойчивость - способность бутылки противостоять действию воды, не выщелачивая в жидкость примесные соединения стекла.

Бутылки, наполненные дистиллированной водой, погружают в кипящую водяную баню на 1 час. Затем пробу из каждой бутылки титруют HCL в присутствии метилового красного до заметного изменения цвета. По расходу кислоты определяют среднее содержание извлеченных щелочей.

Приемка посуды. Кули (мешки, контейнеры) сгружают на площадку, вынимают посуду из тары и укладывают в ящики или по конвейеру подают в моечное отделение.

Оборотную посуду принимают по количеству, ассортименту и вместимости.

Перед мойкой посуду тщательно сортируют на специальных линиях подработки, распределяя бутылки на две основные группы:

Посудой нормального загрязнения считают бутылки с мелкими посторонними предметами, непокрытые густым слоем грязи, допускается наличие в них остатков напитка, направляются для обычной мойки в бутылкомоечные машины.

К посуде сверхнормального загрязнения относят бутылки с остатками жира, с осадком и налетом на стенках известковых солей, значительно засоренные упаковочным материалом (бумагой, опилками и т.д.), подлежат предварительной мойке.

Мойка посуды нормального загрязнения. Посуду подвергают предварительной обработке водой (отмочке или шприцеванию при температуре 18-25°С и наружному ополаскиванию при 40-45°С), обработке щелочным раствором (последовательно в двух щелочных ваннах соответственно при 55-60 и 75-80°С), щелочному шприцеванию и наружному ополаскиванию при 60-65°С, окончательному шприцеванию водой при температуре 30-35°С и наружному ополаскиванию при 18-20°С.Мойку посуды осуществляют бутылкомоечных машинах. Воду, применяемую для щелочных растворов и окончательного шприцевания, рекомендуется умягчать до 0,5-0,7 мг-экв/л для экономии расхода моющих средств и предотвращения образования накипи в трубопроводах.

Используют несколько рецептар моющих средств, которые применяют в виде 1-2%-ных водных растворов, замену которых проводят через каждые 2 рабочие смены:

1) каустической соды,

2) каустической соды - 70%, тринатрийфосфата - 20% и жидкого стекла-10% масс;

3) каустической соды- 99% и сульфонола - 1 % масс;

4) каустической соды - 83-85% и тринатрийфосфата - 17-15% масс.

Моющие растворы готовят централизованно или в бутылкомоечных машинах.

Кроме того, применяют 0,3-0,4%-ный водный раствор следующего состава: каустической соды - 28, триполифосфата натрия - 8,5, метасиликата натрия - 4,4, сульфонола -0,6 и воды 58,5% масс. При большом пенообразовании в моющее средство добавляют хозяйственное мыло из расчета 4 кг на 1 м3 моющего средства. Если вода повышенной жесткости (свыше 10 мг-экв/л), расход сульфонола удваивают.

Мойка посуды сверхнормального загрязнения. В зависимости от характера загрязнения разделяется на щелочную и кислотную.

Посуду с остатками жира, слоем пыли на направляют на щелочную мойку. В качестве моющего средства употребляют 3%-ный раствор щелочи температурой во второй ванне 70-80°С.

На кислотную мойку поступает посуда с солевыми налетами, кольцами жесткости. Для мойки применяют 3-5%-ный раствор соляной кислоты. Кислотную мойку проводят вручную в специальных ваннах.

После щелочной или кислотной моек посуду ополаскивают водой и направляют на обычною мойку

Бракераж посуды. Вымытую посуду, направляемую на разливочный автомат, подвергают контролю на бракеражном полуавтомате или перед световым экраном.

Расфасовка. Розлив готовой водки и ликероводочных изделий в бутылки (из обесцвеченного, полубелого или зеленого стекла) вместимостью 0,5; 0,25, 0,1 и 0,05 л по ГОСТ 10117.1-2001 (тип. III, IV, V, VI и VII); 0,76, 0,75 л и в бутылки плоской формы вместимостью 0,5; 0,38; 0,3 и 0,25 л, а также в фигурные бутылки, стеклянные, хрустальные, фарфоровые и керамические графины, отвечающие требованиям техдокументации. Расфасовку изделий производят на автоматах ВАР-6, ВАР-8, ВРА-6, Т1-ВРА-6А и АЖ.

Укупорка. Для обеспечения герметичности закрытия бутылок, следовательно, лучшей сохранности ликероводочных изделий, бутылки укупоривают алюминиевыми колпачками под обкатку илинавинчивающимися колпачками с перфорацией из алюминиевой фольги. Укупорку стеклянных, хрустальных, фарфоровых и керамических графинов производят корковой пробкой с прокладкой из пергаментной ленты или полиэтиленовой пробкой по действующей технической документации. Для укупорки бутылок применяют укупорочные автоматы ВУУ-0,5 или ВУА-0,25 для штамповки колпачков - штамповочный автомат ША.

Бракераж. Контроль целостности посуды, герметичности укупорки и чистоты изделияосуществляют с помощью полуавтоматов БАЗМ и АБ-1М.

Наклейка этикеток. Нанесение этикеток на цилиндрическую часть бутылок. Наклеивают: этикетку, контрэтикетку, кольеретку (продукция на экспорт), акцизную марку (или несколько марок).

Укладка бутылок в ящики. Укладывают бутылки в ящики вручную или автоматом ВУЛ-П.

Вопросы для самоконтроля

1) Каков порядок приготовления спиртованных морсов?

2) В чем различие спиртованных морсов и настое по применяемому сырью?

3) В чем различие спиртованных соков и морсов?

4) Для чего применяется каскадная фильтрация?

5) Какие моющие средства применяются для мойки бутылок?

Уксуснокислое брожение, вызываемое уксуснокислыми бактериями, сопровождается окислением этилового спирта в уксусную кислоту. Под действием уксуснокислых бактерий происходит окисление этанола в уксусную кислоту:

СН3СН2ОН + O2 = СН3СООН + Н2О + 490 кДж.

Процесс уксуснокислого брожения вызывается действием окислительного фермента алкогольоксидазы.

Способностью превращать этиловый спирт в уксусную кислоту обладают различные виды уксуснокислых бактерий. Но в производстве спиртового уксуса используют два вида бактерий с наибольшей кислотообразующей способностью: бактерии Шюценбаха (Bact. Schuzenbachi) и бактерии Курвум (Bact. curvum).

Концентрация уксусной кислоты и спирта. Кислая реакция среды благоприятна для жизнедеятельности уксуснокислых бактерий, и они хорошо развиваются при рН 3. Но уксусная кислота, накапливаясь в сбраживаемой среде, угнетающе действует на жизнедеятельность продуцирующих бактерий. После накопления в растворе 8% уксусной кислоты, развитие бактерий становится менее энергичным и, при содержании 12-14% кислоты, прекращается совершенно. Для сохранения естественно чистой культуры от заражения нежелательными видами бактерий, следует вести производство при содержании уксуса около 10%. Предельная концентрация спирта в сбраживаемой среде для одних видов бактерий составляет 6-7 об. %, для других 9-14 об. %, а для бактерий генераторного способа 11-13 об. %; наивысшим пределом считается концентрация спирта 15 об. %. При отсутствии же этилового спирта в сбраживаемой среде бактерии начинают энергично потреблять уксусную кислоту. Потребление уксусной кислоты уксуснокислыми бактериями называется переокислением и является серьезным бедствием уксусного производства. Поэтому на уксусных заводах заботятся о том, чтобы в сливе с окислительных генераторов всегда оставалось необходимое количество (0,3-0,5%) несброженного спирта.

Аэрация. Окисление спирта в уксусную кислоту происходит только в том случае, если бактерии входят в непосредственное соприкосновение с кислородом воздуха, который играет роль акцептора водорода. В анаэробных же условиях уксуснокислые бактерии используют питательный субстрат, не образуя уксусной кислоты. Поэтому наличие больших количеств свободного кислорода в значительной мере обусловливает нормальный ход процесса брожения. Теоретически, необходимое количество кислорода составляет 32 части на 46 частей безводного спирта по массе или 2,3 м3 воздуха на 1 кг безводного спирта.

Температура. Большое значение для нормального течения уксуснокислого брожения имеет температура среды. Температура от 6 до 10єС является минимальной, ниже нее прекращается жизнедеятельность всех уксуснокислых бактерий. При температуре 12-15єС бактерии размножаются медленно, а в интервале 15-34єС они нормально развиваются, быстро размножаются, образуя цепочки. При низких температурах брожение протекает очень медленно, а слишком высокие температуры усиливают испарение спирта и уксусной кислоты, увеличивая тем самым производственные потери. Температурный оптимум различен для разных видов уксуснокислых бактерий. Для размножения бактерий Шюценбаха наиболее благоприятна температура около 28°С, для бактерий курвум 35-37єС. При более высоких температурах интенсивность размножения и кислотообразования начинает снижаться. В производственной практике температуру брожения поддерживают на уровне 32-34єС.

Сырье и питательные смеси. Наилучшим сырьем для уксусного производства является спирт, полученный из зерно-картофельного сырья. Применяют для переработки как ректификованный спирт, так и спирт-сырец. Уксус из спирта-сырца обладает лучшим ароматом. Но при повышенном содержании сивушного масла в спирте-сырце производственный процесс нарушается, так как высшие спирты угнетают развитие уксуснокислых бактерий.

Для нормальной жизнедеятельности бактерий, в состав сбраживаемой среды (сусла) должны входить не только вода, спирт и уксусная кислота, но и минеральные соли, углеводы и легкоусвояемые азотсодержащие вещества. Источником усвояемых углеводов служат сахара, азота - соли аммония. Необходимые минеральные элементы (калий, магний, кальций, железо, фосфор и серу) вводят в среду в виде сульфатов и кислых фосфатов. Так, на каждый гектолитр безводного спирта, подлежащего окислению, вводится в генератор такая питательная смесь: 25 г. суперфосфата, 25 г. сульфата аммония, 0,9 г. поташа и 500 г. технической глюкозы или крахмальной патоки (в пересчете на сухое вещество).

Рис. 4.2 - Технологическая схема получения уксуса непрерывным способом: 1 - воздуходувки, 2 - ресивер, 3 - ротаметр, 4, 7 - окислители, 5 - теплообменники типа «труба в трубе», 6, 17 - насосы, 8, 9 - расходомеры сусла, 10, 11 и 13 - емкости для сусла, 12 - мерник для спирта, 14 - сборник, 15 - сборник для ингредиентов, 16 - чан для купажирования, 18 - спиртоловушка

4.4 Технология производства витамина В12

Витамин В12 (цианкобаламин) обладает высокой биологической активностью с широким спектром действия. В первую очередь, витамин В12 необходим для нормального кроветворениря и созревания эритроцитов, он является эффективным противоанемическим препаратом. Цианкобаламин применяют для лечения злокачественного малокровия, железодефицитных анемий, апластических анемий у детей и т.п. Этот препарат назначают также при лучевой болезни, заболеваний печени, полиневритах, болезни Дауна, детском церебральном параличе и многих других

Важное значение витамин В12 имеет и для животноводства. Его недостаток тормозит рост животных, приводит к серьезным заболеваниям. Витамин В12 повышает усвояемость белка растительных кормов и является необходимым фактором полноценного питания животных. Для животноводства отечественной промышленностью выпускается кормовой концентрат витамина В12 (КМБ-12), который по эффективности почти не уступает кристаллическому препарату, но является более дешевым и доступным для широкого

Типовой технологический процесс производства кормового концентрата витамина В12, принятый отечественной промышленностью, включает следующие основные стадии:

1. Метановое брожение;

2. Стабилизация метановой бражки;

3. Концентрирование бражки;

4. Сушка кормового концентрата. Фасовка и упаковка КМБ-12.

Термофильное метановое брожение осуществляется смешанной культурой анаэробных метанобразующих бактерий. Субстратом для метанового брожения служит ацетонобутиловая или спиртовая барда. Ацетонобутиловую барду получают в результате выращивания Clostridium acetobutylicum, сбраживающий паточно-мучные заторы. Из барды отгонкой удаляют образовавшиеся растворители (ацетон, бутанол), добавляют CoCl2 из расчета 4 г/м3 и 0,5 % метанола как стимуляторы биосинтеза цианкобаламинов. В качестве стимуляторов вносят также карбамид и диаммонийфосфат.

Таким образом, производство КМБ-12 осуществляется в комплексе с производством бутанола, ацетона, этанола и других органических растворителей, получаемых с использованием бродильных процессов. При этом продукты жизнедеятельности одной группы бактерий используются в качестве питательных веществ для другой группы и в конечном итоге органические вещества, составляющих основу питательных сред, разлагаются до углекислого газа и метана.

Непрерывное термофильное брожение смешанной культуры проводят в ферментаторах в нестерильных условиях при температуре 561°С. Ферментаторы представляют собой крупные стальные или железобетонные емкости вместимостью до нескольких сотен кубометров. Ацетонобутиловая барда непрерывно подается в нижнюю часть емкости, а сверху отбирается созревшая бражка. Скорость подачи барды регулируют так, чтобы время пребывания ее в ферментаторе соответствовало продолжительности процесса брожения, которое составляют обычно - 2 -2,5 суток. Процесс метанового брожения сопровождается выделением значительных количеств газов, до 20 м3 газов на 1 м3 барды, в основном метана (65%) и CO2 (30%), что вызывает обильное пенообразование, а, следовательно, требует подачи пеногасителей.

Метановая бражка из ферментаторов поступает в выпарные аппараты. Предварительно перед выпариванием метановую бражку подкисляют соляной кислотой до рН=5,0-5,3 и добавляют сульфит натрия (0,07-0,1 %) для стабилизации кобаломидов во время упаривания и сушки. Бражку в четырехкорпусных выпарных аппаратах сгущают до содержания сухих веществ 20 % и передают на стадию сушки.

Сгущенную метановую бражку высушивают в распылительной сушилке до содержания сухих веществ не менее 94%. В качестве теплоносителя в распылительной сушилке используют топочные газы, полученные при сжигании газов, выделяющихся в процессе метанового брожения.

Сухой кормовой концентрат витамина В12 (КМБ-12) представляет собой коричневый мелкодисперсный порошок, содержащий не менее 100 мкг/г витамина В12. Концентрат очень гигроскопичен, потому его герметически упаковывают в полиэтиленовые мешки не более чем по 15 кг, чтобы исключить длительное хранение продукта, после вскрытия упаковки.

Рис. 4.3 - Технология получения витамина В12

4.5 Производство жидкого и твердого диоксида углерода

ликероводочный производство технология купажирование

Газы, выделяющиеся при брожении в герметически закрытых бродильных чанах, являются почти чистой углекислотой (99-99,5%). В качестве примесей в углекислоте обнаруживаются спирт (0,4-0,8% по весу СО2), эфиры (0,03-0,4%), кислоты (0,08-0,09%) и следы альдегидов. Таким, образом, после очень несложной очистки можно получить почти химически чистую углекислоту.

По химическому уравнению спиртового брожения количество СО2 равно 95,5% от веса спирта, 48,85% от веса моносахарида, 51,3% от веса дисахарида и 54,2 % от веса крахмала. При температуре 30єС и атмосферном давлении 1 кг СО2 занимает объем, 0,564 м3. Критическая температура для сжижения ее минус 31,0°С. При температуре 12-15єС требуется создать избыточное давление 60-65 ат, чтобы углекислота превратилась в жидкость с удельным весом 0,95 (при 0°С).

Критическая температура для превращения углекислоты: в твердое тело равна - 56,6єС. После испарения 80% жидкой углекислоты при атмосферном давлении остаток углекислоты (около 20%) превращается в твердое тело - сухой лед с удельным весом 1,36-1,4.

При периодическом способе сбраживания во время наполнения бродильных чанов углекислота смешивается с воздухом, поэтому практически для производства жидкой углекислоты используют только около 70% от общего выхода ее. При непрерывном процессе сбраживания газ не смешивается с воздухом и может быть почти полностью утилизирован.

Из герметически закрытых бродильных чанов углекислота поступает в спиртоловушку 2, из которой промытый газ поступает в газгольдер 3. Для получения углекислоты в жидком виде газ подвергается сжатию в трехступенчатом компрессоре 6 последовательно до 10, 25 и 70 ата. Компрессор приводится в действие от мотора 7. При сжатии газ нагревается, поэтому после каждой, ступени компрессора устанавливается водяной охладитель 8 для охлаждения сжатого газа. После охлаждения газ поступает в маслоотделитель 9 для выделения масла, увлеченного из компрессора.

Очистка газа от пахучих примесей и продуктов окисления проводится в колоннах 5, заполненных активированным углем, а от частичек масла - на фильтре 10, наполненном силикагелем. В фильтре газ освобождается также от остатков влаги.

Все процессы происходят в следующей последовательности. Сначала газ из газгольдера засасывается в первую ступень компрессора, по выходе из него охлаждается в охладителе 8, проходит маслоотделитель 9, ресивер 4 и одну из колонн 5. Очищенный газ поступает во вторую ступень сжатия компрессора и затем, аналогично предыдущему циклу, проходит холодильник 8 и маслоотделитель 9. После сжатия в третьей ступени газ поступает на фильтр 10 и далее идет на конденсатор третьей ступени 8. Охлаждаясь здесь примерно до 15єС, газ превращается в жидкость. Жидкая углекислота разливается на весах в стальные баллоны 11, в которых хранится и транспортируется.

Для получения твердой углекислоты жидкость направляется в испаритель, где часть ее испаряется, а остаток превращается в снегообразную массу («сухой лед»), которая спрессовывается в твердое тело.

Для получения 1 т жидкой углекислоты в сутки требуется мощность около 40 л.с.

Рис. 4.4 - Технологическая схема получения жидкой углекислоты

Вопросы для самоконтроля

1) Каков порядок получения твердой углекислоты?

2) Основные стадии получения молочной кислоты?

3) Какое сырье используется для производства уксусной кислоты?

4) Основные стадии получения витамина В12?

Какие изделия относятся к водкам? 1 - спиртной напиток крепостью 38-45, 50 и 56% об.; 2 - водно-спиртовые растворы крепостью 38-45, 50 и 56% об.; 3 - спиртной напиток крепостью 38-45, 50 и 56% об., полученный обработкой сортировки адсорбентом с последующей фильтрацией; 4 - спиртной напиток крепостью 40% об., полученный обработкой сортировки активированным углем с последующей фильтрацией.

В чем отличие спиртованных соков от спиртованных морсов? 1 - спиртованные соки получают прессованием плодово-ягодного сырья с последующей консервацией этанолом, а морсы - настаиванием плодово-ягодного сырья на водно-спиртовой смеси; 2 - спиртованные соки получают прессованием плодово-ягодного сырья с последующей консервацией этанолом, а морсы - настаиванием плодово-ягодного сырья на пищевом этаноле; 3 - спиртованные соки получают прессованием плодово-ягодного сырья с последующей консервацией этанолом, а морсы - настаиванием пряно-ароматического сырья на водно-спиртовой смеси; 4 - содержанием спирта.

Какая крепость у ароматного спирта? 1 - 40% об.; 2 -56% об.; 3 - 75-80% об.; 4 - 88% об.

Какие физико-химические процессы проходят при обработке сортировки активным углем? 1 - физическая фильтрация механических и коллоидных примесей; 2 - фильтрация, катализ и адсорбция; 3 - катализ; 4 - адсорбция примесей спирта.

Какой процесс в ликероводочном производстве называют купажированием напитков? 1 - смешивание отдельных частей ликероводочного напитка; 2 - смешение пищевого этанола с умягченной водой; 3 - обработка сортировки активированным углем; 4 - фильтрация готовых напитков на песочных фильтрах.

Что называется контракцией водно-спиртовой смеси? 1 - смешение воды и этанола; 2 - фильтрация сортировки на угольных фильтрах; 3 - внутреннее сжатие системы при смешении воды и этанола; 4 - обработка сортировки модифицированным крахмалом.

Что такое сортировка? 1 - водно-спиртовой раствор крепостью 25-60% с добавленными в него ингредиентами или без них; 2 - классификация ликероводочных изделий по их крепости; 3 - классификация ликероводочных изделий по содержанию в них сахара; 4 - обработка ликероводочных изделий каскадной фильтрацией на фильтрах с различным рейтингом.

Что такое инвертированный сахарный сироп? 1 - сахарный сироп, полученный «горячим» способом; 2 - сахарный сироп, полученный «холодным» способом; 3 - водный раствор химически чистой сахарозы и глюкозы; 4 - продукт полного или частичного кислотного или ферментативного гидролиза сахарозы.

Что такое колер? 1 - водный раствор карамелизованной сахарозы; 2 - карамелизованная сахароза; 3 - водный раствор синтетического пищевого красителя; 4 - цветность ликероводочного изделия, определенная с применением фотоэлектроколориметра.

Что такое настой? 1 - полуфабрикат, получаемый из сушеного эфирномасличного и неароматического растительного сырья экстрагированием его водно-спиртовым раствором; 2 - ликероводочный напиток, получаемый из сушеного эфирномасличного и неароматического растительного сырья экстрагированием его водно-спиртовым раствором; 3 - полуфабрикат, получаемый из сушеного и свежего эфирномасличного и неароматического растительного сырья экстрагированием его водно-спиртовым раствором; 4 - полуфабрикат, получаемый из сушеного и свежего плодово-ягодного растительного сырья экстрагированием его водно-спиртовым раствором.

Список рекомендуемой литературы