Расчет и проектирование технологического процесса по производству водки

1 Расчет и проектирование  технологического процесса по  производству водки 

1. Классификация и качественные показатели водки

Водкой называется напиток, приготовленный из этилового  ректификованного спирта и воды. Однако простого смешивания спирта и воды для получения водки недостаточно; смесь эта еще не обладает требуемыми вкусовыми качествами. Поэтому такая смесь, называемая водочной сортировкой, в дальнейшем подвергается обработке активированным углем и специальной фильтрации. Кроме того, воду, применяемую для приготовления водки, предварительно исправляют, умягчают и фильтруют. В результате этих операций водка приобретает определенные вкусовые качества.

Водочный  завод изготовляет несколько  сортов водки, отличающихся содержанием  и качеством спирта-ректификата, идущего на их приготовление, а также способом обработки. Этим, а также применением некоторых веществ, которые добавляют к водке в процессе ее приготовления, обусловливаются вкусовые особенности различных сортов водок. В настоящее время водочная промышленность выпускает 40, 50 и 56%-ные водки, содержащие соответственно 40, 50 и 56% об. спирта; «Золотой Век» и «Давай за жизнь», содержат 40% об. спирта.

Содержание  спирта в водке, которого выражается в объемных процентах и обозначает, сколько объемов безводного спирта содержится в 100 объемах водки при нормальной температуре 20°, называется крепостью водки. Различают крепость видимую и истинную. Истинной называется крепость, показываемая спиртомером в водно-спиртовом растворе, приготовленном на дистиллированной воде при температуре 20°. Видимая крепость непосредственно определяется спиртомером в водке, приготовленной на исправленной (недистиллированной) воде. Видимая крепость меньше истинной ввиду влияния сухого остатка воды, увеличивающего плотность водки и уменьшающего, поэтому показания спиртомера.

Для производства водки применяется этиловый спирт, выработанный из зерно-картофельного сырья. 40%-ную водку готовят из спирта ординарной ректификации, для приготовления остальных, более высокого качества сортов водки употребляется спирт высшей очистки (ГОСТ 5962-51).

Водка должна отвечать органолептическим и физико-химическим показателям, установленным ГОСТ 239-50 и 4362-50. Она должна быть кристально-прозрачной, без посторонних частиц, мути и  осадков, бесцветной и обладать характерным для нее вкусом и ароматом, без постороннего привкуса и запаха. В водке не должны ощущаться резкость во вкусе и аромате и «обжигающее» действие, присущее этиловому спирту.

Для улучшения  вкусовых качеств высших сортов водки  их обрабатывают активированным углем более продолжительное время, чем обычную 40%-ную водку. С этой же целью при приготовлении водки «Золотой Век» применяют уксуснокислый натрий и двууглекислую соду, а при выработке водки «Давай за жизнь» к ней добавляют сахар. Эти вещества смягчают специфическую резкость спирта и улучшают вкус и аромат водки. Улучшению вкуса способствует также исправленная вода с пониженной жесткостью, применяемая для приготовления водки. Присутствие органических примесей альдегидов, сивушных масел и эфиров обусловливается качеством применяемого для приготовления водок спирта. В высокосортных водках, для приготовления которых применяется спирт-ректификат высшей очистки, этих примесей меньше,  чем  в  40%-ной  водке.

 Щелочность водок  зависит от щелочности воды. Поэтому при одной и той же щелочности воды в тех сортах водок, в которых содержится больше спирта, щелочность будет меньшей. На величину щелочности «Золотой Век» водки, кроме того, сказывается применяемая для ее приготовления двууглекислая сода. 

1.2 Сырье для приготовления водки,  его хранение

Основным сырьем для получения водки служит ректификованный этиловый спирт и вода.

Свойства этилового спирта. Этиловый спирт (СНзСН₂ОН) представляет собой прозрачную легкоподвижную жидкость со специфическим запахом и жгучим вкусом. Реакция химически чистого этилового спирта нейтральна. Применяемый в промышленности этиловый спирт содержит некоторое количество органических кислот, вследствие чего он имеет слабокислую реакцию.

При нормальном давлении 760 мм рт. ст. этиловый спирт кипит при +78,3°, а замерзает при —117°, Водно-спиртовые растворы замерзают при более высоких температурах, а именно:

при содержании спирта (в % об.)     14,0;    24,9;      36,1;    46,3;   54,1;  64,0

при температуре (в °С)                       -5;   -10,6;     -18,9;   -28,7;  -33,9; -41,0

Этиловый спирт очень гигроскопичен  и смешивается с водой в  любых пропорциях.

Этиловый  спирт и его крепкие водные растворы легко воспламеняются и  горят бледноголубоватым слабо светящимся пламенем, При сгорании 1 кг этилового спирта выделяется 6364 ккал тепла.

При смешивании спирта с водой выделяется тепло, и температура смеси повышается. Количество выделяемого тепла зависит  от соотношения смешиваемого спирта и воды и от температуры смешиваемых жидкостей. Теплота, выделяемая при получении 1 кг смеси, называется теплотой смешения.

Наибольшее  выделение тепла наблюдается  при крепости  раствора около 30% вес. С понижением и повышением содержания спирта выделение тепла уменьшается. Уменьшается также количество выделяемого тепла при повышении температуры смешиваемых жидкостей.

При  смешивании этилового спирта с водой наблюдается  уменьшение их объема, Так, например, 50 объемов спирта и 50 объемов воды дают при смешивании 96,4, а не 100 объемов смеси.

Сжатие и выделение тепла  при смешивании спирта с водой  свидетельствует 

о том, что  происходит сильное сближение и  взаимодействие молекул спирта и воды. Поэтому водно-спиртовые растворы нельзя рассматривать как простые механические смеси.

Качественные показатели ректификованного спирта. Для приготовления 40%-ной  водки, применяется спирт-ректификат, отвечающий требованиям стандарта (ГОСТ 5962-51). Он должен быть бесцветным, без постороннего запаха и вкуса. Крепость спирта должна быть не менее 95,5% об.

Для приготовления остальных высших сортов водки применяется спирт  высшей очистки, который должен отвечать следующим требованиям (ГОСТ 5962-51). Крепость его должна быть не менее 96,2% об.

Учет спирта ведут в объемных единицах. Объем  спирта и водно-спиртовых растворов выражается в литрах или декалитрах при нормальной температуре + 20°. Установленный при другой температуре объем спирта пересчитывается на объем его при температуре +20°.

Крепость спирта определяется в объемных процентах  также при температуре +20°. По объему водно-спиртового раствора и его крепости легко определить объем содержащегося в растворе безводного спирта.

Так, например, если объем спирта при +20° равен 1000 дкл, а крепость его при этой же температуре—95,5% об., то, следовательно, в данном объеме находится   безводного   этилового спирта:

1000*95,5/100=955 дкл.

Крепость спирта определяют при помощи металлического или стеклянного поплавкового спиртомера. По показаниям спиртомера при 

данной температуре  с помощью специальных таблиц находят содержание безводного спирта в объемных процентах при +20⁰, называемое истинной крепостью спирта.

Объем спирта определяется мерниками. Так как  емкость мерников меняется при изменении температуры, то желательно, чтобы и помещении, где установлены мерники, температура была постоянной.

Вода  в водочном производстве применяется  для разведения спирта с целью  получения водки требуемой крепости и для мойки посуды. Вода составляет до 60% объема водки и поэтому от ее качества в значительной степени зависит качество водки. Вода, применяемая для приготовления водки, должна, прежде всего, удовлетворять требованиям стандарта, предъявляемым к питьевой воде (ГОСТ 2874-45), Она не должна содержать вредных для здоровья примесей, должна быть бесцветной, вполне прозрачной, без запаха и приятной на вкус.