Дипломный проект Перегонки коньячных виноматериалов на коньячный. Проект завода по производству коньяка
 Скачать 1.19 Mb.
|
|
Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . умягченную воду, сахарный сироп, а также в случае необходимости – колер, спиртованные и душистые воды, купажные коньяки. Химический состав древесины дуба. Содержание основных компонентов дубовой древесины в процентах по отношению к сухой древесине различно: целлюлоза — 23—30%, гемицеллюлоза —15—30%, лигнин—17—23%, фенольные соединения—2—10% и в разных пропорциях коричные кислоты, кумарины, эскулин, сапонины и т. д. Целлюлоза — основной компонент древесины, придающий ей прочность и пористость. Целлюлоза абсолютно инертна по отношению к веществам, входящим в состав коньячного спирта. Лигнин — это группа веществ с большим молекулярным весом, не углеводной природы, способствующая образованию стенок вегетативных клеток. В противоположность целлюлозе лигнин, растворяясь в коньячном спирте, дает ярко-красную окраску. Лигнин и этиловой спирт вместе образуют стойкое соединение, называемое этанол-лигнином или полуацеталь, которая последовательно гидролизуется. Сапонины. Присутствие сапонинов, экстрагированных из дубовой древесины, заставляет пениться выдержанный коньяк при смешивании его с газированной водой. Дубовые вещества придают спиртам приятную полноту и легкую бархатистость, продукты окисления дубовые вещества обуславливают не только вкусовые особенности коньяка, но и участвуют в образовании его янтарно-золотистую окраски. Лигнин содержится в древесине дуба, в результате химических изменений из лигнина выделяется ванилин и сиреневый альдегид. Образование букета коньяка нельзя представить себе без участия лигнина и продолжительность его превращения. Гемицеллюлозы играют так же важнейшую роль в формировании качества коньячного спирта. За счет гидролиза гемицеллюлозы образуются простые сахара, которые придают спиртам некоторую сладость и мягкость вкуса. Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 36 Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . Кислоты предают коньякам вкусовую гармонию, способствуют гидролизу гемицеллюлоз и переходу в раствор смоносахоров. В процессе выдержки за счет окисления этилового спирта образуются альдегиды, а в результате взаимодействия альдегидов со спиртам образуются ацетали и альдегиды. В ходе выдержки спирт обогащается калием и слегка натрием, извлеченными из древесины. По истечении 40 лет содержание кальция достигает 2 мг/л, а к 50 годам выдержки кальция остается 0,5—1 мг/л. 1.5.6. Созревание коньячных спиртов В коньячном спирте, выдерживаемом в дубовых бочках, под влиянием кислорода, проникающего через поры дубовой клепки (около шпунта над свободным от спирта пространством), непрерывно протекают окислительно-восстановительные процессы, обусловливающие постепенное созревание коньячных спиртов и развитие в них вкусовых и ароматических качеств. Процесс этот проходит с большей или меньшей интенсивностью, в зависимости от количества поступающего кислорода и температурных условий. Сырой коньячный спирт приобретает ароматические и вкусовые качества только в процессе длительной выдержки в дубовых бочках. Процессы, происходящие при созреваний и старении коньяков, Опарин, Манская и Емельянова рассматривают, исходя из теории медленного окисления акад. А. Н. Баха. Рядом исследований показано, что коньячный спирт извлекает из дубовой клепки бочек полифенолы (кверцетин (Кверцитрин (С 21 Н 22 О 12 ) является гяюкозидом тетраоксифлавоиа (кверцетина - С 15 Н 10 О 7 ), при распадении кверцитрин дает кверцетин и изодульцит), кверцитрин и другие), окисляющиеся с образованием перекисей кислородом, проникающим через поры клепок. Дальнейший окислительный процесс протекает с участием катализаторов - тяжелых металлов (меди) (Железо может находиться в коньячных спиртах лишь Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 37 Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . случайно), являющихся передатчиками кислорода составным частям коньяка. При искусственном добавлении к коньякам пероксидазы (Пероксидаза в коньячных спиртах почти отсутствует) Манская и Емельянова констатировали ускороние созревания коньяков и улучшение их качества. Приемы обработки коньячных спиртов, ускоряющие их созревание. Длительный срок, необходимый для получения качественных коньячных спиртов, и высокая их стоимость, вызываемая большими издержками производства и неизбежными потерями спирта при выдержке, с давних пор побуждали производителей коньяков изыскивать способы для сокращения времени выдержки и удешевления их производства. Все предлагаемые методы обработки в соответствии с факторами, способствующими созреванию, можно разделить на следующие группы: а) обработка теплом; б) обработка кислородом и озоном; в) обработка различными электротоками; г) обработка с применением катализаторов. Обработка теплом. Из методов, нашедших наибольшее применение в производстве для ускорения созревания коньяков, необходимо в первую очередь отметить тепловую обработку. Обработка нагреванием коньячных спиртов и коньяков для ускорения созревания и улучшения качества ординарных марок коньяков, а также коньячных спиртов применялась в нашей стране еще в 90-х годах. Нагревание производилось до 60-70° в течение более или менее длительного срока (от нескольких часов до нескольких недель) в закрытых металлических сосудах, Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 38 Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . снабженных конденсаторами для предохранения от потерь спирта, или в бутылках. Для той же цели применялась также пастеризация, иногда повторяемая несколько раз с перерывами в 1-2 месяца. По наблюдениям автора, обработка коньячных спиртов и коньяков нагреванием, хотя и не дает тех результатов, которых достигают многолетней выдержкой в бочках, но оказывает благоприятное действие на их вкусовые качества. В молодых коньячных спиртах нагревание смягчает вкус и способствует ассимиляции высших спиртов и альдегидов. Подвергнутые действию повышенной температуры, они меньше выделяются во вкусе и аромате. Эффект от нагревания получается тем заметнее, чем длительнее этот процесс. Очень заметное улучшение качества коньячных спиртов автор наблюдал после шестимесячной выдержки их в бутылках при 60°.[16] 1.5.7. Купаж коньяка Перед составлением купажа отбирают пробы всех исходных компонентов и подвергают физико-химическому и органолептическому анализу. Купаж составляют с учетом химического состава и органолептических свойств пробных купажей. При тщательном подборе спиртов можно в известной степени сгладить недостатки одних спиртов за счет преимущества других. Сложность задачи при подборе спиртов заключается в необходимости сохранить постоянство качественных показателей готовых коньяков, в то время как спирты при выдержке непрерывно изменяются, а в молодых спиртах, кроме того, происходят колебания ароматического комплекса в зависимости от климатических особенностей года. Подбирая спирты для купажа, необходимо руководствоваться химическим составом и органолептическими особенностями каждой партии спирта таким образом, чтобы они как бы дополняли друг друга, образуя Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 39 Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . вместе гармоничную смесь, характерную для каждой марки коньяка. Так, одни спирты содержат больше экстрактивных веществ, в том числе окисленных полифенолов, в то время как другие менее полные — в них меньше экстракта. В некоторых спиртах больше эфиров, в других — высших спиртов, в-третьих – альдегидов и т.д. В этой связи разработка способа купажирования, обеспечивающего стабильность состава и органолептических свойств каждой марки коньяка является актуальной задачей современных технологов. Для решения этой задачи в последние годы успешно используются инструментальные методы анализов (ГЖХ в сочетании с масс-спектрометрией, ВЭЖХ и др.) в сочетании с компьютерной техникой и математическим моделированием, что весьма перспективно для стабилизации качества коньяков и защиты их от фальсификации. Особо важным фактором типичности коньяка считается присутствие в них лактонов, которые образуются при длительной выдержке и характерны для старых коньяков.[16] Отсутствие лактонов лишает коньяк его специфических черт. Поэтому независимо от наименования коньяка и среднего возраста спиртов для его приготовления, в купажи коньяков целесообразно вводить небольшое количество (5-7 %) более старых спиртов. Техника проведения купажа . Этот технологический прием является весьма важной операцией, от правильного выполнения которой зависит качество будущего коньяка. Коньячный мастер должен знать и учитывать химический состав и органолептические свойства основных и вспомогательных материалов. Прежде чем приступить к выполнению массовых купажей, следует выполнить детальный анализ химического состава и органолептических свойств всех компонентов купажа (коньячных спиртов, спиртованных и душистых вод, сахарного сиропа, колера). Затем приготовить пробные купажи в лабораторных условиях с учетом результатов предыдущих анализов. Для этой цели, как и при купаже вин, берут градуированный цилиндр или другой мерный сосуд и наливают в него сначала спирт различных партий и сроков выдержки, перемешивают его и Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 40 Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . определяют вкус и аромат. В лучшие варианты (3-4) опытных купажей коньячных спиртов добавляют по расчету спиртованные воды, сахарный сироп и колер. Купаж тщательно перемешивают и оставляют в покое на 1—2 дня. Это время необходимо для установления некоторого равновесия между составными компонентами купажа. После этого опытные купажи дегустируют и еще раз уточняют его вкусовую характеристику и химический состав, обращая внимание на соответствие всех критериев качества купажа эталону данной марки коньяка. При технологической обработке купажа может частично снизиться содержание дубильных веществ и уменьшиться интенсивность окраски, что необходимо учитывать при проведении купажа. Если пробный купаж признан удовлетворительным, то приступают к расчету и выполнению основного производственного купажа. 1.5.8. Обработка и выдержка купажа После купажа в коньяке ощущается некоторая дисгармония между его составными компонентами. Для лучшей ассимиляции спиртсодержащих и других компонентов, установлена следующая продолжительность выдержки купажей коньяков: для пятилетних коньяков - не менее 3 месяцев. Купажи коньяков выдерживают в бочка. В этот период осуществляют технологические обработки, обеспечивающие кристальную прозрачность и стабильность к помутнениям.[19] 1.5.9. Оклейка Оклейка заключается во введении в купаж коньяка веществ, способных коагулировать и осаждать избыток дубильных и красящих веществ, увлекая с собой и взвешенные частицы. В качестве оклеивающих веществ используют рыбий клей. В то время как в винодельческой практике в значительной степени разрешены вопросы оклейки вин, этого нельзя сказать в отношении осветления коньяка. Между тем качество коньяка наряду с другими показателями определяется его прозрачностью и стабильностью к помутнениям в течение года и более. Применяемые методы оклейки Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 41 Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . коньяков были перенесены из винодельческой промышленности в коньячное производство без учета специфических особенностей состава коньяков. В результате этого при технологической обработке наблюдаются случаи снижения качества, плохого осветления и нестойкости готовой продукции (коньяка) к помутнениям. Для оклейки коньяков используют рыбий клей, желатин, яичный белок, бентонит и другие материалы. Как известно, рыбий клей представляет собой коллаген, который получается из плавательных пузырей рыб, преимущественно осетровых. Рыбий клей очень медленно набухает в воде. Для ускорения процесса воду слегка подкисляют лимонной кислотой. Во время набухания, которое длится двое суток, воду меняют два-три раза, для удаления рыбного запаха. Набухший клей пропускают через сито, а образовавшиеся комки продавливают щеткой. Когда клей образует студнеобразную массу, из него готовят 1%-ный раствор, для чего добавляют дистиллированную воду (на 1 кг сухого клея 100 л воды). Раствор тщательно перемешивают и задают в коньяк, из расчета 0,3—0,4 кг сухого клея на 1000 дал коньяка. Рыбьим клеем осветляются коньяки, которые содержат небольшое количество дубильных веществ, так как рыбий клей очень незначительно снижает содержание дубильных веществ и грубый дубовый привкус может остаться и после оклейки. Неудачная оклейка рыбьим клеем может быть вызвана многими причинами, но основные из них - это высокое содержание дубильных веществ в коньяке и пониженные температурные условия. При температурах ниже 10°С, оклейка протекает медленно и не дает хороших результатов. Лучшей для оклейки является температура 15-18°С. В тех случаях, когда осветление коньяка рыбьим клеем не удается, можно добиться хороших результатов применением желатина. Обычно желатин легко растворяется в воде, нагретой до 35—40 °С. При оклейке его вносят в коньяк в виде 1 % раствора. Следует отметить, что желатин частично обесцвечивает коньяк. Это—нежелательное явление, с которым нужно считаться, особенно в случае оклейки старых коньяков. Хорошие результаты дает оклейка купажа яичным белком, который переоклейки не дает. Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 42 Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . Дозу оклеивающего материала устанавливают в лабораторных условиях. В коньяк вносят различные дозы заранее приготовленных оклеивающих материалов. После этого содержимое бутылки тщательно взбалтывают и оставляют для осветления в том же помещении, в котором хранится коньяк для оклейки. Через 4—5 ч наблюдают за характером образования хлопьев и ходом осветления. Обычно в конце первых или в начале вторых суток коньяк полностью осветляется. Тогда устанавливают, при какой минимальной дозе и каком оклеивающем материале получены лучшие результаты. После этого делают расчет необходимого количества желатина на весь объем купажа и подготовляются к проведению этой технологической операции; проверяют чистоту посуды, отвешивают клей и т. д. При проведении пробной оклейки обращают внимание на то, чтобы не допустить переоклейки, так как при этом в коньяке остается некоторое количество белковых веществ, которые после розлива в бутылки могут образовать осадок. Для успешного осветления следует вводить оклеивающие материалы постепенно и быстро распределять их по всей массе коньяка. В этом отношении нужно отдать предпочтение введению оклеивающих веществ в потоке, перекачивая купаж «на себя» или пользоваться стационарной пропеллерной мешалкой.[20] После перемешивания купажа коньяк оставляют в покое на 10—15 дней, а в тех случаях, когда оклейка проводится при пониженной температуре, необходимо продлить выдержку до 20—22 дней. За этот период в коньяке успевает образоваться и выпасть осадок. После этого осветленную часть снимают с осадка и в дальнейшем коньяк выдерживают в бочках. Продолжительность выдержки пятилетнего коньяка не менее 3 месяцев. Такая продолжительность выдержки вызывается необходимостью ассимиляции компонентов, вошедших в купаж. Клеевые осадки группируют, заливают в бочки или в цистерну, а спустя 3—5 суток осветлившийся коньяк снимают с осадка, а густую часть фильтруют на матерчатом фильтре. После окончания срока выдержки, проводят тонкую фильтрацию, а при необходимости обработку холодом и Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 43 Дипломный проект. Проект завода по производству коньяка . холодную фильтрацию, с последующей расфасовкой готовой продукции в бутылки. В результате оклейки коньяка больше всего снижается содержание дубильных веществ, частично уменьшается и количество железа. 1.5.10. Удаление избытка ионов металлов Коньячные спирты и коньяки являются в определенной мере агрессивной средой для ряда металлов из которых изготавливается технологическое оборудование (железа, меди, алюминия и других). Поэтому на всех этапах производства следует оберегать коньячные спирты и коньяки от контакта с этими металлами. Однако это не всегда удается и в коньячную продукцию попадает избыточное количество ионов железа, меди, кальция, магния и других металлов. Многие марки фильтр картона способны обогащать коньяки ионами кальция в процессе их фильтрации в связи с большим содержанием растворимого кальция в фильтр картоне. В этой связи возникает необходимость удаления из коньячных спиртов и коньяков избытка металлов, содержание которых строго нормируется действующей нормативно-технической документацией. Нормирование содержания металлов в коньяке диктуется двумя причинами: соображениями вредности некоторых из них для здоровья человека (свинец, медь) и возможного образования помутнений коньяка, расфасованного в тару для реализации. Коньячные спирты и коньяки очень чувствительны к наличию железа, небольшие дозы которого приводят к изменению окраски, вызывая железный касс. Почернение коньяка появляется вследствие образования танатов железа.[11 стр.552] 1.5.11. Выдержка коньяка Купаж коньяка, прошедший полную технологическую обработку, еще не является готовым продуктом. Сам процесс купажирования нарушает гармоничность букета и вкуса коньяка. Такое же действие, но в меньшей степени, оказывает и технологическая обработка, особенно оклейка. Поэтому коньяк до расфасовки в бутылки обязательно выдерживают в дубовой таре не менее 3 месяцев для ординарных, 9 и 12 месяцев для марочных. Только в процессе такой выдержки восстанавливаются его букет и вкус в результате Изм. Лист № документа Подпись Дата Лист 44 |