Эссе по технологии спирта. эссе. Спиртные напитки
 Скачать 38.37 Kb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ Спиртные напитки – это напитки, полученные путем перегонки, в отличии от тех, которые содержат спирт, полученный путем брожения, как, например, пиво и виноградное вино. Все крепкие спиртные напитки получают из перебродившего спиртового раствора. В их число входят виски, бренди, джин, ром, водка, которые производятся во всех частях света соответственно национальным обычаям, климатическим условиям и наличным материалам. Из любого вида фруктов, зерна и других источников углеводов можно получить питьевой (этиловый) спирт, в той или иной степени разбавленный водой и содержащий летучие вещества, которые придают ему вкус и запах, свойственный исходному сырьевому материалу. Для направленной ароматизации пары спирта после высокоэффективной перегонки пропускают над раздавленными ягодами, семенами или другими ароматическими материалами. Пары вбирают в себя ароматические вещества, а потом конденсируются. Перегонкой спирта первыми стали заниматься арабы, которые, впрочем, просто усовершенствовали малоэффективные методы, применявшиеся древними греками для перегонки терпентинного масла из древесной смолы. Арабы, по-видимому, первыми осуществили перегонку виноградного вина, и слово «алкоголь» явно арабского происхождения. В Европе перегонка сброженных жидкостей получила распространение в XVI в., причем южные народы обычно применяли для этой цели виноградное вино и другие фруктовые напитки, а северные – жидкости, приготовленные из зерна. Спиртные напитки представляют широкий спектр в области пищевой промышленности. Алкогольная продукция различается между собой как по органолептическим свойствам, так и по методикам их производства. Основное сырьё для определенного вида продукции определяется заранее, в то время, как виды вспомогательного сырья могут сильно варьироваться и применяться не везде и не всегда. Зачастую в пищевой промышленности один и тот же вспомогательный элемент может применяться как к спиртным напиткам, так и, например, к производству сахара или дрожжей. Всё вспомогательное сырье выполняет одну функцию – даже исходя из названия можно полагать, что это функция помощи в процессе производства. Такие виды сырья очищают, фильтруют сусло, ускоряют или замедляют процессы. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Вспомогательными материалами в спиртовом производстве являются кислоты, соли и другие вещества химической природы, применяемые в технологии получения спирта из мелассы и при переработке других видов сырья для подкисления сусла в качестве питательных веществ для дрожжей, для гашения пены и других технологических целей. Они используются также при переработке сахаросодержащего сырья на спирт, хлебопекарные и кормовые дрожжи, углекислоту и другие продукты.[3] 1.1 Вода В современном промышленном производстве спирта используется техническая и питьевая вода. Чистота воды существенным образом сказывается на качестве выращиваемых солода и дрожжей, приготавливаемого сусла. Уже в начале XIX века было известно [5], что "... Чистота воды имеет весьма значительное влияние на выгодное производство винокурения... Для сего употребляют либо речную, либо ключевую воду: но ни та ни другая не бывает совершенно чиста и содержит всегда более или менее растворенных посторонних частиц, как-то: известки, гипса, разных солей, минералов и проч. Ежели сии вещества соединены с "водою только в малом количестве, то влияние их на брожение не очень вредно, но ежели находятся в избытке, то не только могут препятствовать брожению, но часто производят весьма вредное действие. К производству спиртных напитков годная вода должна: 1) быть чиста, т.е. не иметь ни цвета, ни запаха, ни вкуса; 2) содержать много воздуха. Чистота воды познается, когда она на языке и в полости рта не вяжет, но доставляет чувствование приятной мягкости и освежающей холодности; при кипячении не мутится, с мылом хорошо пенится. Признаки содержащегося воздуха суть: когда при переливании воды из стакана в другой многие пузырьки пристают к оному, потом вскоре вверх поднимаются и, всплывши, лопаются. Вообще текучая вода для винокурения лучше, нежели ключевая; поелику первая обыкновенно содержит менее минеральных частиц и земляных солей, нежели последняя. Должно только смотреть на то, чтобы она была сколько возможно чиста, прозрачна и особенно не смешана с согнивающими рудными веществами, как обыкновенно бывает в воде, протекающей через болота или большие селения. Однако самую нечистую воду можно сделать годную к винокурению посредством фильтрования". Фильтр того времени представлял собой прямоугольный короб с дырчатым дном, изготовленный из деревянных брусьев. Высота короба составляла 90 см, а площадь его основания выбиралась в зависимости от потребляемого количества воды и, как правило, составляла около 50 м . Отверстия в дне короба просверливались с шагом 5 см и имели диаметр 1,3 см. На дырчатое дно короба вначале насыпали слой из кусков крупно разбитой черепицы или гальки, поверх которого настилали слой из крупноистолченного березового угля. Слой угля покрывали промытым крупным песком, на которой, в свою очередь, насыпали слой промытого мелкого песка. Толщина слоя каждого материала составляла 15 см. При выращивании солода и получении сусла в условиях современного промышленного производства спирта используется питьевая вода из коммунального водопровода, состав которой контролируют в заводской лаборатории на соответствие ее санитарно-эпидемиологическим требованиям. В случае несоответствия им производят ее обработку с целью удаления взвешенных частиц, патогенных микроорганизмов, доводят ее до необходимой жесткости. Особенно контролируют такую важную характеристику воды, как жесткость, поскольку от ее величины в значительной степени зависят качество солода, скорость размножения дрожжей, характер протекания брожения. Вода, используемая в технологиях производства спирта, должна быть достаточно мягкой. В бытовых условиях понижение жесткости воды наиболее легко достигается кипячением. Требования к качеству воды, идущей на приготовление водок, более высокие.[6] 1.2 Химические материалы и реактивы В технологических процессах промышленного производства спирта применяются различные химические материалы, которые условно можно разделить на: 1) моющие; 2) антисептики; 3) подкислители; 4) питательные вещества; 5) пеногасители. Некоторые материалы, в частности, кислоты, могут одновременно являться антисептиками, подкислителями и питательными веществами. Мы остановимся только на химических материалах, доступных населению, то есть на тех из них, которые можно приобрести в розничной торговой сети. Моющие вещества. Применяются для удаления загрязнений в технологическом оборудовании. Чаще всего используются сода каустическая и сода кальцинированная. Наряду с ними в бытовых условиях можно применять соду питьевую и различные бытовые моющие средства. Условия их использования, меры предосторожности указаны в инструкциях по применению, на этикетках. Сода каустическая. Используется как моющее и бактерицидное средство. Основной компонент ее — едкий натр (NaOH). Применяется в виде 3%-ного водного раствора. Необходимо не допускать попадание его на кожу, в глаза и на слизистые оболочки тела. Сода кальцинированная. Основной компонент ее углекислый натрий. Обладает моющим и бактерицидным действием. Применяется в виде 1%-ного водного раствора. Сода пищевая (бикарбонат натрия (NaHC03)). Применяется в виде 3-5%-ного водного раствора. В виде 1%-ного — используется для нейтрализации кислот. Обладает моющим и бактерицидным свойствами. При попадании соды в глаза их немедленно обильно промывают водой, а также слабым раствором борной кислоты. Антисептики. Применяются для дезинфекции солода, солодового молока, технологического оборудования. Среди них — упоминавшиеся выше каустическая и кальцинированная сода. Хлорная (белильная) известь. Представляет собой смесь или соединение CaCb и Ca (ОСІ) 2. Белый либо желтоватый порошок со специфическим запахом хлора. Содержит 30—35% активного хлора. Используется в виде водной вытяжки. Расход ее в производстве согласно научно-техническим рекомендациям нормируется по содержанию активного хлора. В зависимости от содержания хлора в исходном материале, содержание активного хлора в водной вытяжке определяют по табл. 5. Водную вытяжку хлорной извести готовят следующим образом. Необходимое количество ее (см.табл.5) помещают в закрывающуюся емкость соответствующего объема, куда добавляют нужное количество воды при комнатной температуре. Приготовленную смесь настаивают в течении 2—4 часов и при этом несколько раз тщательно перемешивают. После того как смесь отстоится, раствор декантируют и используют по назначению. Декантирование (от франц. decanter — сливать, сцеживать) — это процесс отделения раствора от нерастворившегося остатка растворяемого вещества после завершения осаждения его (выпадения в осадок) в результате отстаивания. Даже при хранении на холоде и в темном месте содержание активного хлора в хлорной извести понижается на 0,25—0,5% в месяц. Работать с хлорной известью и ее вытяжкой необходимо в проветриваемых помещениях, соблюдая меры предосторожности, так как ее растворы вызывают раздражение глаз, кожи и дыхательных путей. Подкислители. Применяются для создания в сусле кислотности, благоприятной для жизнедеятельности дрожжей и неблагоприятной для развития патогенных микроорганизмов. В качестве их используется серная (H2SO4) и соляная (HCl) кислоты. Получаемые технически, они существуют в виде водных растворов разной концентрации и поэтому разной плотности. Серную и соляную кислоты, согласно научно-техническим рекомендациям, нормируют на 100%-ную. Как правило, на этикетках упаковок кислот указывается их плотность. Перед применением кислоты разбавляют водой. Воду набирают из расчета, чтобы на 5-6 объемов воды приходился один объем кислоты. Кислоту медленно вливают в воду, осторожно ее перемешивая. Необходимо помнить, что при смешивании серной кислоты с водой выделяется много тепла и в случае быстрого прибавления ее к воде или прибавления воды к кислоте возможно сильное дымление и разбрызгивание, а в случае применения емкости из бытового стекла — разрушение емкости. Используемая емкость должна быть изготовлена из химически стойких стекла или керамики. Серная кислота сильно агрессивная жидкость, вызывающая тяжелые ожоги кожи, слизистой оболочки, глаз. Вдыхать ее пары категорически запрещается, так как они разрушают дыхательные пути. Все работы с нею следует вести под вытяжкой в вентилируемом помещении. При попадании на тело действие ее нейтрализуют только насыщенным раствором соды, но не чистой водой.[6] Питательные вещества. Применяют азот- и фосфорсодержащие питательные вещества. В качестве азотсодержащих используют сульфат аммония ((NH.4)2S04), карбамид (мочевину) — ((SHг)4СО)), азот и фосфорсодержащих — диаммонийфосфат (NH4)2HP04, фосфорсодержащих — 70%-ную ортофосфорную кислоту (Н3РО4) и суперфосфат, представляющий собой смесь сульфата (CaSCM) и дигидрофосфата (Са(НгР04)2) кальция. При этом питательным веществом в суперфосфате является легко растворимый в воде дигидрофосфат кальция Са(НгР04)2. Раньше в качестве азотного питания для дрожжей, особенно в винодельческой промышленности, использовался нашатырный спирт, представляющий собой 10%-ный водный раствор аммиака (NH3). Попутно заметим, что нашатырный спирт применяют как рвотное средство (внутрь, на полстакана воды 5 капель) при острых отравлениях алкоголем. Сульфат аммония, карбамид, диаммонийфосфат используют в виде водных растворов. С целью получения этих растворов препарат засыпают в чан из кислото-упорного материала, куда набрана вода из расчета 2—4 л воды на 1 кг соли. Используется вода с комнатной температурой (или близкой к ней). Длительность растворения — от 1—2 до 15—20 минут. Ортофосфорную кислоту разбавляют водой так же, как серную или соляную кислоты, и придерживаются тех же мер предосторожности, хотя она и менее агрессивна. Суперфосфат используют в виде водной вытяжки. Для ее приготовления в емкость из кислотоупорного материала набирают воду из расчета 15 л воды на 1 кг суперфосфата, куда при перемешивании постепенно всыпают суперфосфат. Температура воды должна быть около 40—5O0C Продолжительность настаивания составляет 4—5 часов. Полученная вытяжка должна быть прозрачной, не содержать взвешенных или плавающих частиц. По окончании настаивания вытяжку сливают декантированием. Пеногасители. В процессах брожения и размножения дрожжей в зависимости от используемого сырья, его температуры, кислотности, концентрации сахара, состояния и расы дрожжей, а также чистоты брожения может образовываться значительное количество устойчивой пены. На винокурнях России в качестве пеногасителей использовали керосин или нефтяные масла, жидкие при температуре брожения , приливая их в случае обильного образования, пены в бродильный чан из расчета 150—200 мл на 1 м поверхности бражки. Согласно [4] лучшими пеногасителями являются вязкие масла и их пеноподавляющая способность при 2O0C составляет (относительно мазута): мазут — 1, мазут в виде эмульсии — 120, льняное масло — 14, подсолнечное масло — 26, касторовое масло — 80, кедровое масло — 105, сурепное масло — 2, сурепное масло эмульгированное — 135. Однако такие масла, как вазелин, мазут или животный жир, из-за их значительной вязкости при комнатных температурах необходимо перевести в состояние эмульсии. В современном промышленном производстве для подавления пены применяют отходы от переработки пищевых жиров или вещества, полученные в результате их переработки, и, в частности, олеиновую кислоту, пищевые жиры, гидрофузы и соапсток. В бытовых условиях наиболее доступно подсолнечное масло, которого в большинстве случаев достаточно 1—2 чайных ложки на 0,1 м бродящей поверхности. Предпочтение следует отдавать свежеприготовленному рафинированному маслу, или полученному прессованием из нежаренных семечек. Перед использованием масло целесообразно прокипятить.[6] 2 НЕОБХОДИМОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Отличие основного сырья (материалов) от вспомогательного заключается не в материальном содержании каждого из них, а в характере участия в изготовлении готового продукта. В зависимости от этого тот или иной предмет при изготовлении готового продукта может выступать или как основное сырье ( материал), или как вспомогательное. Например, природный газ как топливо являетсявспомогательным сырьем, а в производстве химической продукции выступает как основное сырье. Современный научно-технический прогресс в легкой промышленности, в первую очередь текстильной, вплотную связан с развитием химии полимеров, широко обеспечивающей использование новых синтетических материалов в качестве как основного, так ивспомогательного сырья. Однако применение таких новых материалов может повлечь за собою появление некоторых новых неблагоприятных гигиенических факторов в виде газов и паров. Для контроля за использованием сырья и материалов в производстве используются следующие четыре основные метода: документирования, партионного раскроя, партионного учета и контроля и инвентарный. Метод документирования основан на оформлении отдельными документами всех случаев отклонений расхода сырья и материалов от установленных норм, нормативов и условий (при отпуске сырья и материалов сверх лимита, при замене одних видов сырья и материалов другими и т. п.). Данный метод в той или иной мере используется во всех организациях.[6] Сущность метода партионного раскроя заключается в том, что на каждую партию материалов, отпускаемых на производство, выписывается раскройный лист (учетная карта). В нем указывается количество материала, поданного к рабочему месту, количество заготовок (деталей) и отходов, которое должно быть получено из материалов, и фактически полученные заготовки и отходы. Для выявления результатов раскроя фактически полученное количество заготовок сравнивается с нормативным. Экономия или перерасход материалов определяется сопоставлением фактического количества израсходованного материала с расходом по норме. Такие же расчеты осуществляются и по отходам. В раскройном листе указываются также причины выявленных отклонений и лица, ответственные за раскрой материалов. Метод партионного раскроя широко применяется в машиностроительной, швейной, обувной, мебельной отраслях промышленности. При использовании метода партионного учета и контроля формируются партии сырья и материалов, однородные по технологическим параметрам. Формирование указанных партий заключается в отборе соответствующих видов сырья и материалов и обособленном их хранении в специально отведенных местах. Каждой партии присваивается определенный учетный признак – номер партии, либо наименование материальных ресурсов, либо ряд различных наименований. Этот учетный признак партии в дальнейшем указывается во всех первичных документах по учету израсходованных в производстве сырья и материалов, что позволяет прямым путем относить сырье и материалы на конкретные виды продукции (работы, услуги). При компьютеризации производственного учета в первичных документах целесообразно указывать также код менеджеров, принимающих решение по отбору сырья и материалов для соответствующей партии. Отобранные партии сырья и материалов могут использоваться в течение смены, дня, нескольких дней и недель. По мере использования сырья и материалов соответствующих партий обычно составляются оперативно-производственные или ежемесячные производственные отчеты, а также сводные технические отчеты об использовании сырья и материалов в производстве.[1] Метод партионного учета и контроля использования сырья и материалов широко применяется в организациях химической, нефтехимической, химико-фармацевтической и пищевой промышленности, черной и цветной металлургии. При использовании инвентаризационного метода по истечении смены, суток, пятидневки или другого периода проводится инвентаризация остатков неизрасходованного сырья и материалов. Фактический расход сырья и материалов на производство определяется прибавлением к остатку сырья и материалов на начало периода поступивших сырья и материалов и вычитанием из полученной суммы остатка сырья и материалов на конец периода.[3] Нормативные расход сырья и материалов определяется умножением выработанной продукции на норму расхода сырья и материалов. Фактический расход сырья и материалов по каждой калькуляционной группе сравнивается с нормативным и устанавливаются отклонения от норм, которые затем распределяются по соответствующим объектам учета затрат пропорционально нормативным затратам. По выявленным отклонениям определяют их причины и виновников (инициаторов). Для систематизации и анализа отклонений от норм в организациях разрабатывается номенклатура причин и определяются возможные виновники. Инвентарный метод контроля за использованием сырья и материалов особенно широко применяется в мясной, молочной, пищевой промышленности, а также в металлургии, электроэнергетике, химической промышленности. Во многих отраслях и производствах распределение сырья и материалов по видам продукции осуществляется прямым путем, так как в первичных документах по их расходованию указывается вид (код) изделия. Однако в ряде отраслей и производств сырье и материалы расходуются на группу изделий, поэтому по видам продукции они распределяются нормативным или коэффициентным способом. При использовании нормативного способа фактически израсходованные сырье и материалы распределяются по видам продукции пропорционально их расходу по норме.[5] 3 АКТИВНЫЕ УГЛИ Важное значение в водочном производстве имеет правильный выбор сорбентов, эффективных для обработки сортировки, в том числе сорбентов направленного действия, придающих последним характерный вкус и аромат, присущие водке. Необходимость повышения конкурентоспособности продукции ставит перед технологами водочного производства задачу расширения ассортимента применяемых АУ. Черненые активные угли для обработки сортировки должны обладать: ♦ пористой структурой, обеспечивающей извлечение из водно-спиртовых растворов органических примесей, ухудшающих дегустационные свойства водок; ♦ необходимым объемом и определенным размером микропор, составом поверхностных окислов, способствующих изменению качественно-количественного соотношения жирных кислот и сложных эфиров в пользу высокомолекулярных соединений; ♦ низкой зольностью с минимальным содержанием водорастворимой золы, исключающей высокую альдегидооб-разующую способность АУ. Однако более важной причиной интереса производителей водки к углям новых марок является их высокая механическая прочность. Низкая прочность традиционно применяемого для обработки сортировки БАУ-А (35...40 % по ГОСТ 16188) приводит к двум отрицательным последствиям: во-первых, из-за измельчаемости зерен угля при транспортировании и загрузке угольно-очистительных колонок существенно возрастает время подготовки к работе, которое может достигать нескольких суток, и во-вторых, такой уголь используют как правило, однократно. В настоящее время в сфере применения активных углей в ликероводочном производстве для обработки сортировки в основном используют активные угли следующих марок: ♦ БАУ-А (ГОСТ 6217, производственное объединение «Сорбент», Россия, г. Пермь); ♦ традиционно используемые березовые активные угли (БАУ); ♦ новые марки активных углей из фруктовых косточек, скорлупы кокосовых и грецких орехов; ♦ импортные угли: 207 ЕА, 207 С (фирма «SS CARBON», Великобритания), NS-35 (фирма СЕСА, Франция); ♦ активные угли как катализаторы. БАУ обладают высокой удельной поверхностью, за счет чего и происходят адсорбция органических примесей из раствора и каталитические процессы образования новых веществ. Для обезжелезивания воды можно рекомендовать уголь активный косточковый титано-фосфатированный марки КАУ-ТФ, а для очистки воды от органических примесей хорошо зарекомендовал себя уголь активный фильтросорб марки Ф-300. Проведенные лабораторные исследования, а также практика промышленной эксплуатации показали, что для гарантированного производства качественной алкогольной продукции необходимо осуществлять всесторонние испытания образцов сорбентов, отобранных от каждой партии: определять активность сорбентов по йоду, уксусной кислоте, поверхностным оксидам, щелочности; количество зольных веществ и пыли, а также механическую прочность сорбентов; каталитическую активность сорбентов, в том числе скорость образования альдегидов по результатам пробной обработки сортировки в лабораторных и производственных условиях. Анализ отечественного и импортного сырья и технических возможностей его переработки на российских заводах позволил обоснованно рекомендовать три новых вида сырья для производства АУ для ликероводочной промышленности: карбонизат скорлупы кокосового ореха (АУВСК), косточки плодов (АУ МеКС) и антрацит Донбасса (АУ КДС-А, применяемый в качестве лобового слоя при загрузке угольных колонок АУ марки БАУ-А). Основные критерии обоснования: низкое содержание золы (< 6 % по массе), большая насыпная плотность (720 г/дм3) и высокая прочность (82...91 %).[6] Таблица 5 Физико-химические характеристики активных углей и эффективность обработки ими сортировок  Анализ полученных результатов позволяет констатировать, что новые АУ — ВСК, МеКС, КДС-А — по сравнению с БАУ-А имеют следующие преимущества: ♦ существенно более высокую прочность при истирании; ♦ большую чистоту за счет пониженного содержания золы; ♦ превосходство в 2...3 раза по насыпной плотности, что обусловливает возможность сокращения количества угольных колонок с сохранением качества обработки сортировок. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Виски обработка углем усиливает интенсивность таких «зрелых» характеристик, как «мягкость», «ванильность» и «сладость», и снижает интенсивность «незрелых» («резкость», «кислотность» и «маслянистость»), и наоборот, применение уже использовавшихся бочек снижает интенсивность характеристик «зрелости» и увеличивает интенсивность «незрелых» свойств При производстве разнообразных спиртных напитков добавляют разнообразные вспомогательные сырье и материалы. Данный ход в технологическом процессе позволяет получить показатели выше, вкус лучше, сделать воду мягче, отфильтровать напитки и так далее. Наряду с вышеуказанными функциями существуют также материалы, способные ускорить процесс, либо позволить меньше затрат. В настоящее время вспомогательного сырья становится больше, выводятся новые органические и неорганические соединения, помогающие в производстве алкогольной продукции. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Производство водок и ликероводочных изделий [Текст] : учебное пособие / И.И. Бурачевский [и др.]. – М. : ДеЛи принт, 2009. – 324 с. Ковалевский, К. А. Технология бродильных производств [Текст] : учеб. пособие / К. А. Ковалевский. - Киев : [Инкос], 2004. – 340 с. Фараджева, Е. Д. Общая технология бродильных производств [Текст] : учебник / Е. Д. Фараджева, В. А. Федоров. - М. : Колос, 2002. – 408 с. Полыгалина, Г.В. Аналитический контроль производства водок и ликероводочных изделий [Текст] / Г.В. Полыгалина. – М. : ДеЛи принт, 2006. – 464 с. Производство спирта этилового ректификованного и ликероводочных изделий [Текст] : 2.3.4. Предприятия пищевой и перерабатывающей промышленности : санитарные правила и нормы. СанПин 2.3.4.704-98. - М. : Минздрав России, 1998. - 40 с. Дорош, А. К. Производство спиртных напитков [Текст] : учебник / А. К. Дорош, В. С. Лысенко. - К. : Лебедь, 1995. – 271 с. Ли, Э. Спиртные напитки. Особенности брожения и производства [Текст] : учебник / Э. Ли, Дж. Пиггот. - М. : Профессия, 2006. – 564 с. |