Трактат о приготовлении и дистилляции зерновых браг (СИ): читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Дистилляторы могут быть не только классической конструкции, изготавливаться не только из меди, но и из нержавеющей стали, из алюминия, и даже из стекла. Но схема у всех примерно одинаковая: емкость, где содержится брага, трубка по которой идет пар, холодильник и емкость для сбора готового продукта.

(тут был рисунок)

На схеме справа мы видим новый элемент, это сухопарник, которого не было в классических дистилляторах. Сухопарник ставится перед холодильником для улучшения качества готового продукта. В нем происходит конденсация побочных кислот и масел с более высокой температурой кипения, чем у этилового спирта. И все для того, чтобы получить дистиллят с наименьшим количеством примесей.

Здесь следует остановиться и ввести понятие тепломассообмена - дисциплины, которая изучает закономерности процессов теплообмена сопровождающихся переносом вещества. Нас интересует тепломассообмен, который происходит в системах, использующих жидкие или газообразные рабочие среды, а сама рабочая среда при этом меняет свое агрегатное состояние: из жидкости в газ и наоборот.

Знания об этих закономерностях позволили сконструировать ректификационную колонну, которая способна производить чистый этиловый спирт.

Ректификационная колонна представляет из себя вертикальный цилиндр, внутри которого располагаются тарелки, и работает она следующим образом. Брага нагревается и пар с этиловым спиртом поднимается вверх по колонне, затем он конденсируется и стекает вниз, встречая по пути новую порцию пара. Данный процесс повторяется до тех пор, пока внутри колонны не наступает состояние динамического равновесия пара и жидкости. При этом происходит разделение на фракции: фракции с высокой температурой кипения оказываются внизу, а с низкой температурой кипения наверху колонны. Для сброса избыточного давления на верху колонны колонне устанавливается клапан. На высоте, соответствующей температуре кипения этилового спирта, устанавливается заборный узел, через который пар подается на конденсацию. И чем выше ректификационная колонна, тем чище получается этиловый спирт.

Сильно упрощенный вариант ректификационной колонны представляет собой наиболее совершенный дистиллятор - бражную колонну.

Принцип работы бражной колонны ничем не отличается от работы классического дистиллятора. Но она компактна, так как не требует сухопарника и имеет прямоточный холодильник - на сегодняшний день наиболее эффективный. Бражную колонну можно усовершенствовать, например, увеличив ее высоту, установить на колонну дополнительный холодильник-дефлегматор, а внутрь колонны поместить специальную сетку. Как видим все эти усовершенствования направлены для улучшения тепломассообмена в колонне.

Так какой же дистиллятор лучше? Тот, который за минимальное количество времени позволит получить максимальное количество этилового спирта. Ведь чем продолжительнее время кипячения браги, тем больше из нее испарится хвостовых фракций, и тем ниже будет качество дистиллята. Значит, во-первых, в перегонном кубе брага должен закипеть быстро, а во-вторых, при интенсивном кипении браги и, соответственно, интенсивном испарении спиртов холодильник дистиллятора должен успевать сконденсировать пары спиртов полностью.

Отсюда вывод: дистиллятор необходим с эффективным холодильником, а перегонный куб должен быть изготовлен из материала с высокой теплопроводностью. Всем этим требованиям удовлетворяют медные перегонные кубы с медными бражными колоннами.

С этого места можно перейти к одной из важнейших глав нашего трактата.

Глава 5

О солоде, воде и дрожжах.

Как мы уяснили из предыдущих глав, для того чтобы приготовить зерновую брагу необходимы вода, солод и дрожжи.

Теперь рассчитаем необходимые пропорции воды и солода. Для этого пойдем с конца. Допустим мы используем хлебопекарные дрожжи, которые прекращают брожение при 12% этилового спирта в готовой браге. Это значит, что в 1 литре браги содержится 880 мл воды и 120 мл этилового спирта. А 12 мл этилового спирта получаются из 176 гр. сахара, если приметить коэффициент, полученный нами в 1 главе. Соответственно на 1 литр воды необходимо 200 гр. сахара. Но, это для идеальных условий. На практике же количество сахара увеличивают на 10% до 220 гр. на литр воды. Отсюда получается классическая пропорция: на 1 кг сахара - 4,5 литров воды.

А 1 кг сахара, как мы выяснили, - это 1,3 кг пшеницы. Но для браги необходим солод, а не пшеница, а из 1 кг пшеницы с учётом потерь получается 0,75 кг сухого солода. Значит на 4,5 литра воды необходимо 0,98 кг солода. И так как крахмал, содержащейся в солоде, превращается в сахар не полностью, то количество солода увеличивают на 10%. Таким образом, получаем пропорцию для сухого солода: на 1 кг солода - 4 литра воды.

Так как же получают солод? Проросшее зерно и есть солод. Для приготовления зерновой браги используют как свежий или зеленый солод, так и сухой солод. Вкусовые качества дистиллята, приготовленного из зеленого солода немного выше, но его нельзя долго хранить. Сухой же солод можно хранить длительное время. Поэтому в большинстве случаев используют сухой солод. Еще одно важное замечание. Сухой солод должен обязательно содержать ферменты, то есть этап ферментации при изготовлении солода должен быть пропущен, так как ферменты при высокотемпературной сушке погибают и крахмал не превратиться в сахар. Поэтому для производства зерновой браги необходим неферментированный солод.

Следует отметить, что в солоде разных видов зерновых различные ферменты содержаться в разных пропорциях, поэтому для более полного превращения крахмала в сахар применяют смеси различных солодов, что в конечно сказывается и на вкусе дистиллята.

Рассмотрим процесс получения зеленого солода подробнее.

Солод изготавливают из целых зерен, которые имеют всхожесть выше 90%. Обычно это зерна, с момента сбора которых прошло не менее двух месяцев и не более трёх лет. При необходимости делают тест на всхожесть. Для этого замачивают 100 зерен на 2-3 дня и смотрят сколько зерен проросло.

Убедившись в годности зерна, его промывают несколько раз, чтобы удалить весь мусор. Затем заливают холодной водой на 3 часа, после перемешивают и сливают воду. Эту процедуру повторяют 4 раза. Рекомендуется на последнем этапе провести дезинфекцию. Для этого готовят раствор марганцовки (1 гр. на 10 литров воды) и заливают зерно на полчаса и промывают в проточной воде. Затем подготовленное для проращивания зерно выкладывают слоем около 3 см в темном месте на влажную тряпку, и накрывают другой влажной тряпкой. Температура проращивания должна быть 12-15 градусов. Два раза в сутки зерно перемешивают, а тряпки увлажняют. Вскоре, приблизительно через 2 дня, появляются корешки длиной около 5 мм. Это и есть зеленый солод.

(тут был рисунок)

Для дальнейшего использования его нужно продезинфицировать в марганцовке, как было описано ранее, просушить под вентилятором и перемолоть любым способом. Приготовленный таким образом солод лучше использовать в течении суток, но не хранить дольше трех дней.

В заключение необходимо отметить, что пропорция между весом зеленого солода и водой немного изменится. Воды необходимо больше на 5%, то есть на 1 кг зеленого солода на 4,2 литра воды. Это связано с тем, что зеленый солод осахаривается с меньшими потерями.

Вода для приготовления браги должна быть чистой, содержать кислород и микроэлементы. Так как брожение с выделением этилового спирта происходит без доступа кислорода, то растворенный в воде кислород крайне важен для размножения дрожжей на первом этапе брожения. Микроэлементы, растворенные в воде необходимы для питания дрожжей, поэтому мягкая вода, а тем более дистиллированная, не подходит для браги, но чрезмерная жесткость также вредна, так как замедляет процесс брожения. Из всего вышеизложенного следует, что вода из водопровода в основном удовлетворяет этим критериям. Но и ее можно улучшить, пропустив через угольный фильтр, а затем, проведя аэрацию.

Теперь рассмотрим вопрос о необходимом количестве дрожжей. Дрожжи бывают дикими и культурными. Дикие дрожжи можно найти на кожуре плодов и ягод. Культурные дрожжи производят на фабриках и обычно бывают свежими прессованными и сухими. Для получения этилового спирта применение культурных дрожжей наиболее эффективно, так как свойства и качества существенно стабильнее, чем у диких. Но разумеется культурные дрожжи менее устойчивы к окружающей их среде.

Культурные дрожжи бывают хлебопекарными, пивными, винными и спиртовыми. Для получения зерновых дистиллятов лучше всего подходят спиртовые дрожжи, а винные дрожжи лучше всего подходят для производства фруктовых дистиллятов.

Количество культурных дрожжей, необходимое для внесения в брагу, рассчитывают исходя из инструкции к ним. Ошибка в количестве сказывается на качестве дистиллята. Недостаточное количество дрожжей приводит к тому, что не весь сахар перерабатывается в спирт. Дело в том, что при отсутствии кислорода дрожжи прекращают размножение, и через определенное время погибают, таким образом количество активных живых дрожжей постепенно сокращается. Это приводит к снижению концентрации спирта в браге.

Недостаточное количество дрожжей также ведет к увеличению времени брожения, из-за чего растет количество примесей в браге, так как кроме дрожжей присутствуют и другие нежелательные микроорганизмы. Излишнее же количество дрожжей увеличит скорость брожения, но также приведет к ухудшению качества дистиллята.

Для некоторых видов сухих дрожжей справедлива следующая пропорция: на 1 кг солода необходимо вносить 10 грамм дрожжей.