для чего нужна медь в самогонном аппарате
Всё, что вам нужно знать об использовании меди в самогоноварении
Традиционно для производства самогонных аппаратов во всём мире используется медь. Она обладает рядом свойств, которыми обделены все другие металлы. Прежде всего, медь начали использовать для изготовления перегонных кубов из-за её ковкости, коррозионной устойчивости и высокой теплопроводности. Но все «религиозные» споры среди самогонщиков вертятся в основном вокруг свойств этого удивительного металла очищать дистилляты от соединений серы и делать их более утончёнными. Не последнее место в этих спорах отводится опасным для здоровья окислам меди на внутренних поверхностях самогонного аппарата. В этом материале мы решили пролить свет на все аспекты использования меди в самогоноварении и высказать свою точку зрения, основанную, в основном, на лабораторных исследованиях.
Почему медь для дистилляции – это хорошо
Основное и самое важное свойство меди, за которое её так ценят винокуры во всем мире, заключается в химической активности этого материала. Во время дистилляции ионы и окислы на поверхности меди активно взаимодействуют с соединениями в спиртовых парах, выступая неким катализатором различных обменных и окислительно-восстановительных реакций. В результате медь что-то забирает из напитка, а что-то ему даёт. С этого, пожалуй, и следует начать.
Рекомендуем вам прочесть материал о выборе самогонного аппарата, который поможет вам понять ряд терминов из этого материала и позволит лучше разобраться в теме.
Медь забирает
Одной из самых важных окислительно-восстановительных реакций связанных с медью является взаимодействие её оксидов с различными дурно пахнущими соединениями серы. Результатом этого взаимодействия является или нерастворимый твёрдый слой на поверхности медного изделия, или растворимый налёт, который частично может попасть в отбор (читайте об этом ниже). В итоге в продуктах дистилляции уменьшается количество соединений, имеющих неприятный запах, улучшается их органолептика. Механизм «связывания» серы оксидами меди частично изучен.
Известно, что одним из самых дурно пахнущих соединений серы является диметилтрисульфид (ДМТС), уровень восприятия которого составляет всего 0,1 мкг/л, а типичная концентрация в фруктовых и зерновых спиртах варьируется от 1 до 6 мкг/л. Было доказано, что после перегонки спирта в самогонных аппаратах с медными комплектующими количество ДМТС, связанного с массой неприятных запахов, от гниющей рыбы, до вареной капусты, уменьшается до уровня ниже восприятия наших рецепторов. Также медь выступает катализатором в превращении меркаптанов (тиолов) в менее едкие по запаху соединения. Меркаптаны часто появляются в браге как побочный продукт брожения (особенно при заражении сусла анаэробными бактериями) и обладают сильно выраженным, очень неприятным запахом гнилых овощей.
В 1980-е горячей темой в винокурении был этилкарбанат (уретан) – было доказано, что он является канцерогенным и концентрируется в спиртных напитках на стадии их созревания. Во время исследования учёные обнаружили, что многие дистилляты, особенно зерновой виски и бурбон, приготовленные в колоннах из нержавеющей стали, содержат слишком большое количество уретана, который лишь концентрировался во время их старения. Как выяснилось позже, медь в конструкции ректификационных и бражных колонн значительно уменьшает концентрацию этилкарбаната в напитке. После этого многие производители благородных напитков в США и Европе начали оснащать свои колонны медными элементами.
Наибольшее влияние меди на «связывание» серы (ДМТС) в обычных самогонных аппаратах наблюдается в паровой зоне при первой перегонке и в кубе при второй. Продолжительный контакт флегмы с медью также оказывает положительное влияние на окислительно-восстановительные реакции. Интенсивная дефлегмация в бражных колоннах с медными элементами позволяет получать напитки с меньшим содержанием ДМТС и фенолов, но с большим количеством сложных эфиров и высших спиртов, которые позже, на стадии созревания дистиллята в бочке, формируют сложный вкусовой профиль. Из этого следует, что медь, помимо того, что очищает самогон от множества опасных и дурно пахнущих соединений, ещё и способствует образованию новых веществ, которые формируют более приятный и сложный вкусо-ароматический профиль напитка.
Медь даёт
Существует много научных исследований, в том числе отечественных специалистов, которые доказывают, что медь в паровой зоне при первой перегонке выступает катализатором окисления высших кислот и позволяет получить большее количество энантовых эфиров (они формируют сложный фруктовый вкус коньячных спиртов и являются желательными почти во всех фруктовых дистиллятах). При перегонке фруктовых браг в медных кубах образуется эфиров на 60-100%, альдегидов на 10-15%, фурфурола на 150-200% больше, чем при дистилляции в аппаратах из нержавеющей стали. Кроме того, выдержанные коньячные спирты содержат соединения, происхождение которых связывают с распадом аскорбиновой кислоты под влиянием каталитических свойств меди.
Также медь в перегонном кубе является катализатором ряда сложных реакций, которые протекают в кубовом остатке при температурах перегонки – меланоидинообразования, карамелизации, дегидратации и циклизации сахаров с последующей их полимеризацией и поликонденсацией. В результате образуются гетероциклические соединения, сообщающие напиткам огромный спектр ароматов – карамельные, ванильные, шоколадные, ореховые, пряные и т.д. Иными словами, медь оказывает огромное влияние на формирование более сложных и вкусных дистиллятов!
Почему медь – это опасно
Одновременно с очисткой и улучшением самогона, в медных самогонных аппаратах образуются растворимые медные окислы, которые токсичны и могут сильно навредить здоровью пьющих. Чтобы предотвратить контакт солей меди с продуктами питания, медную посуду покрывают слоем олова (лудят). Но от луженой меди в самогонных аппаратах толку мало – с парами или флегмой она не контактирует, ни каких реакций не происходит. Тупик? Не совсем.
Окислы меди могут попасть в дистиллят лишь в момент конденсации спирта внутри медного холодильника – до этого нелетучие соли меди или оседают на шлеме аламбика и медных комплектующих царги-дефлегматора бражной колонны, или смываются флегмой обратно в куб. Следовательно, использование луженого холодильника (или изготовленного из нержавеющей стали) решает описанную выше проблему без вреда общему делу. Тем более медный холодильник, что было доказано лабораторными исследованиями, оказывает минимальное влияние на удаление ДМТС (но положительно влияет на превращение вонючего диметилсульфида (ДМС) в менее ароматный сульфид).
Почему медь нужно чистить
И вот мы подобрались к самому важному – медь в обязательном порядке нужно чистить. Окислы, которые постепенно скапливаются на медных поверхностях, препятствуют контакту спиртовых паров с металлом. Окислительно-восстановительные реакции сводятся к минимуму, страдают теплообменные свойства. Есть несколько простых, но действенных способа очистить медь от налёта солей, при этом не нужно использовать ни какой бытовой химии, остатки которой на внутренних поверхностях дистиллятора могут повлиять на качество самогона:
Для поддержания меди в «рабочем состоянии» её чистку нужно проводить регулярно, в идеале после каждой перегонки или при появлении на поверхностях видимого налёта. Также рекомендуется чистить медные элементы снаружи, что не только влияет на внешний вид изделия, но и сохраняет его высокую теплопроводность. Особенно это актуально для медного шлема аламбика, стенки которого, посредством охлаждения воздухом, выступают в роли некого дефлегматора. Для внешней чистки можно использовать специальные чистящие средства для меди или воспользоваться одним из народных средств.
Внешнюю поверхность меди можно отполировать пастой собственного приготовления на основе обычной муки, соли и уксуса. Для этого нужно смешать четверть стакана муки и четверть стакана соли, а затем добавлять уксус, с постоянным перемешиванием, до образования густой пасты. Для полировки достаточно нанести пасту, используя мягкую ткань, на медные поверхности, подождать примерно 30 минут до её высыхания и просто смыть водой.
Выводы
Медь, безусловно, является важной составляющей винокурения и вряд ли в ближайшем будущем, несмотря на очевидные недостатки, от неё полностью откажутся крупные производители и домашние энтузиасты, которым не безразличны зерновые и фруктовые дистилляты. Однако использовать её нужно с умом:
Всё, что вам нужно знать об использовании меди в самогоноварении
Традиционно для производства самогонных аппаратов во всём мире используется медь. Она обладает рядом свойств, которыми обделены все другие металлы. Прежде всего, медь начали использовать для изготовления перегонных кубов из-за её ковкости, коррозионной устойчивости и высокой теплопроводности. Но все «религиозные» споры среди самогонщиков вертятся в основном вокруг свойств этого удивительного металла очищать дистилляты от соединений серы и делать их более утончёнными. Не последнее место в этих спорах отводится опасным для здоровья окислам меди на внутренних поверхностях самогонного аппарата. В этом материале мы решили пролить свет на все аспекты использования меди в самогоноварении и высказать свою точку зрения, основанную, в основном, на лабораторных исследованиях.
Почему медь для дистилляции – это хорошо
Основное и самое важное свойство меди, за которое её так ценят винокуры во всем мире, заключается в химической активности этого материала. Во время дистилляции ионы и окислы на поверхности меди активно взаимодействуют с соединениями в спиртовых парах, выступая неким катализатором различных обменных и окислительно-восстановительных реакций. В результате медь что-то забирает из напитка, а что-то ему даёт. С этого, пожалуй, и следует начать.
Рекомендуем вам прочесть материал о выборе самогонного аппарата, который поможет вам понять ряд терминов из этого материала и позволит лучше разобраться в теме.
Медь забирает
Одной из самых важных окислительно-восстановительных реакций связанных с медью является взаимодействие её оксидов с различными дурно пахнущими соединениями серы. Результатом этого взаимодействия является или нерастворимый твёрдый слой на поверхности медного изделия, или растворимый налёт, который частично может попасть в отбор (читайте об этом ниже). В итоге в продуктах дистилляции уменьшается количество соединений, имеющих неприятный запах, улучшается их органолептика. Механизм «связывания» серы оксидами меди частично изучен.
Известно, что одним из самых дурно пахнущих соединений серы является диметилтрисульфид (ДМТС), уровень восприятия которого составляет всего 0,1 мкг/л, а типичная концентрация в фруктовых и зерновых спиртах варьируется от 1 до 6 мкг/л. Было доказано, что после перегонки спирта в самогонных аппаратах с медными комплектующими количество ДМТС, связанного с массой неприятных запахов, от гниющей рыбы, до вареной капусты, уменьшается до уровня ниже восприятия наших рецепторов. Также медь выступает катализатором в превращении меркаптанов (тиолов) в менее едкие по запаху соединения. Меркаптаны часто появляются в браге как побочный продукт брожения (особенно при заражении сусла анаэробными бактериями) и обладают сильно выраженным, очень неприятным запахом гнилых овощей.
В 1980-е горячей темой в винокурении был этилкарбанат (уретан) – было доказано, что он является канцерогенным и концентрируется в спиртных напитках на стадии их созревания. Во время исследования учёные обнаружили, что многие дистилляты, особенно зерновой виски и бурбон, приготовленные в колоннах из нержавеющей стали, содержат слишком большое количество уретана, который лишь концентрировался во время их старения. Как выяснилось позже, медь в конструкции ректификационных и бражных колонн значительно уменьшает концентрацию этилкарбаната в напитке. После этого многие производители благородных напитков в США и Европе начали оснащать свои колонны медными элементами.
Наибольшее влияние меди на «связывание» серы (ДМТС) в обычных самогонных аппаратах наблюдается в паровой зоне при первой перегонке и в кубе при второй. Продолжительный контакт флегмы с медью также оказывает положительное влияние на окислительно-восстановительные реакции. Интенсивная дефлегмация в бражных колоннах с медными элементами позволяет получать напитки с меньшим содержанием ДМТС и фенолов, но с большим количеством сложных эфиров и высших спиртов, которые позже, на стадии созревания дистиллята в бочке, формируют сложный вкусовой профиль. Из этого следует, что медь, помимо того, что очищает самогон от множества опасных и дурно пахнущих соединений, ещё и способствует образованию новых веществ, которые формируют более приятный и сложный вкусо-ароматический профиль напитка.
Медь даёт
Существует много научных исследований, в том числе отечественных специалистов, которые доказывают, что медь в паровой зоне при первой перегонке выступает катализатором окисления высших кислот и позволяет получить большее количество энантовых эфиров (они формируют сложный фруктовый вкус коньячных спиртов и являются желательными почти во всех фруктовых дистиллятах). При перегонке фруктовых браг в медных кубах образуется эфиров на 60-100%, альдегидов на 10-15%, фурфурола на 150-200% больше, чем при дистилляции в аппаратах из нержавеющей стали. Кроме того, выдержанные коньячные спирты содержат соединения, происхождение которых связывают с распадом аскорбиновой кислоты под влиянием каталитических свойств меди.
Также медь в перегонном кубе является катализатором ряда сложных реакций, которые протекают в кубовом остатке при температурах перегонки – меланоидинообразования, карамелизации, дегидратации и циклизации сахаров с последующей их полимеризацией и поликонденсацией. В результате образуются гетероциклические соединения, сообщающие напиткам огромный спектр ароматов – карамельные, ванильные, шоколадные, ореховые, пряные и т.д. Иными словами, медь оказывает огромное влияние на формирование более сложных и вкусных дистиллятов!
Почему медь – это опасно
Одновременно с очисткой и улучшением самогона, в медных самогонных аппаратах образуются растворимые медные окислы, которые токсичны и могут сильно навредить здоровью пьющих. Чтобы предотвратить контакт солей меди с продуктами питания, медную посуду покрывают слоем олова (лудят). Но от луженой меди в самогонных аппаратах толку мало – с парами или флегмой она не контактирует, ни каких реакций не происходит. Тупик? Не совсем.
Окислы меди могут попасть в дистиллят лишь в момент конденсации спирта внутри медного холодильника – до этого нелетучие соли меди или оседают на шлеме аламбика и медных комплектующих царги-дефлегматора бражной колонны, или смываются флегмой обратно в куб. Следовательно, использование луженого холодильника (или изготовленного из нержавеющей стали) решает описанную выше проблему без вреда общему делу. Тем более медный холодильник, что было доказано лабораторными исследованиями, оказывает минимальное влияние на удаление ДМТС (но положительно влияет на превращение вонючего диметилсульфида (ДМС) в менее ароматный сульфид).
Почему медь нужно чистить
И вот мы подобрались к самому важному – медь в обязательном порядке нужно чистить. Окислы, которые постепенно скапливаются на медных поверхностях, препятствуют контакту спиртовых паров с металлом. Окислительно-восстановительные реакции сводятся к минимуму, страдают теплообменные свойства. Есть несколько простых, но действенных способа очистить медь от налёта солей, при этом не нужно использовать ни какой бытовой химии, остатки которой на внутренних поверхностях дистиллятора могут повлиять на качество самогона:
Для поддержания меди в «рабочем состоянии» её чистку нужно проводить регулярно, в идеале после каждой перегонки или при появлении на поверхностях видимого налёта. Также рекомендуется чистить медные элементы снаружи, что не только влияет на внешний вид изделия, но и сохраняет его высокую теплопроводность. Особенно это актуально для медного шлема аламбика, стенки которого, посредством охлаждения воздухом, выступают в роли некого дефлегматора. Для внешней чистки можно использовать специальные чистящие средства для меди или воспользоваться одним из народных средств.
Внешнюю поверхность меди можно отполировать пастой собственного приготовления на основе обычной муки, соли и уксуса. Для этого нужно смешать четверть стакана муки и четверть стакана соли, а затем добавлять уксус, с постоянным перемешиванием, до образования густой пасты. Для полировки достаточно нанести пасту, используя мягкую ткань, на медные поверхности, подождать примерно 30 минут до её высыхания и просто смыть водой.
Выводы
Медь, безусловно, является важной составляющей винокурения и вряд ли в ближайшем будущем, несмотря на очевидные недостатки, от неё полностью откажутся крупные производители и домашние энтузиасты, которым не безразличны зерновые и фруктовые дистилляты. Однако использовать её нужно с умом:
Плюсы и минусы применения меди в самогонных аппаратах и колоннах
Изначально медь в самогонных аппаратах начали использовать из-за сравнительной дешевизны, хорошей ковкости, коррозийной устойчивости и высокой теплопроводности этого металла. Но даже после того как появился более подходящий материал – нержавеющая сталь, медные аппараты остались в ходу, так как выяснилось, что медь позитивно влияет на органолептические свойства дистиллятов. Правда, за отличный вкус и аромат приходится расплачиваться здоровьем – некоторые вещества из браги при контакте с медью образуют вредные примеси. Хорошая новость в том, что количество таких примесей можно минимизировать правильной конструкцией дистиллятора или колонны.
Теория
Медь – химически активный металл. Это значит, что при дистилляции окислы и ионы меди взаимодействуют со спиртовыми парами, вызывая обменные, окислительные и восстановительные реакции. В результате медь забирает из спирта одни вещества, привносит другие и модифицирует третьи. Например, медный аламбик при дистилляции коньяка выступает катализатором перекомбинации эфиров, благодаря которому усиливаются характерные карамельные и фруктовые нотки. Без медных аламбиков не обходится и производство виски.
Самое ценное свойство меди для самогоноварения в её взаимодействии с плохо пахнущими соединениями серы. Благодаря этому аромат напитка улучшается, но на участке контакта меди с серой появляется твердый налет и выделяются опасные вещества, которые могут попасть в отбор. Налет не дает меди взаимодействовать со спиртовыми парами, а продукты распада сернистых соединений вредны для здоровья. Поэтому контактную площадь медных аппаратов нужно чистить до блеска и не допускать попадания окислов меди в отбор.
Вредные вещества, образованные контактом с медью, могут попасть в дистиллят только при конденсации спирта внутри холодильника. В других частях аппарата они оседают на трубках, царгах бражных колонн или шлема аламбика, затем частично смываются флегмой обратно в перегонный куб.
Медные кубы для производства виски
Следовательно, правильная конструкция самогонного аппарата или колонны, наряду с постоянной и тщательной очисткой медных частей, позволяет использовать во благо все преимущества меди и не бояться вредных веществ.
Также стоит отметить, что медь актуальна при дистилляции зерновых, фруктовых и ягодных браг – то есть там, где можно получить нотки аромата и вкуса. Медный самогонный аппарат подходит и для первой перегонки сахарной браги в целях разрушения сернистых соединений, однако значительно улучшить вкус такого самогона не получится, поскольку там изначально нечего улучшать. Такая затея обычно не стоит времени, потраченного на последующую чистку оборудования. Медь при ректификации спирта бесполезна, а медные насадки даже вредны.
Практическое применение меди в самогоноварении
Важно! В самогонных аппаратах и колоннах допустимо использовать только пищевую медь. Сантехнические трубы, трубочки от автомобилей, холодильной техники и станков содержат сплав из меди и других металлов, который не предназначен для высоких температур. Предсказать, какие вещества получается при контакте такого сплава с парами спирта – невозможно. Зачастую появляются очень вредные примеси.
Медь в колоннах и самогонных аппаратах допустимо использовать только на тех участках, где спиртовые пары поднимаются вверх, а все образованные окислы смываются флегмой обратно в перегонный куб. Медными могут быть: крышка и сам куб, труба в колонне и насадка в трубе, колпачки тарельчатой колонны, дефлегматор при схеме отбора по пару (возникает сложность с очисткой).
В нисходящих потоках и в охладителе самогонного аппарата (колонны) медь больше вредит, чем приносит пользы из-за смытых в отбор опасных веществ. Здесь правильнее взять нержавейку – получится комбинированный аппарат из меди и нержавейки. В крайнем случае, можно лудить все нисходящие медные части оловом, это больше актуально для аламбиков.
Чтобы медь разрушала сернистые соединения, её поверхность должна быть очищена до блеска механическим путем. Сделать это с насадкой проблематично, поэтому медные СПН и РПН не так эффективны, как о них рассказывают в магазинах для самогонщиков.
Более интересная модернизация аппарата для дистилляции фруктовых и зерновых браг заключается в доработке восходящей трубы колонны (царги). Для этого медную трубку диаметром 12-16 мм разрезают на 4-6 кусков по длине равных высоте колонны. Затем трубки складывают вместе как барабан револьвера и вставляют в царгу колонны. В результате площадь контакта спиртовых паров и меди получается почти как у аламбика, при этом конструкция сравнительно простая в очистке.
Как из обычной царги сделать что-то наподобие аламбика
Чем чистить медь в домашних условиях
Окислы на поверхности меди препятствуют контакту спирта с металлом – пропадают все преимущества использования меди и ухудшаются теплообменные свойства оборудования.
Медные самогонные аппараты и колонны нуждаются в регулярной чистке, в идеале – после каждой перегонки или при появлении видимого налета. При этом сначала налет снимают химическими методами, а затем полируют медь до блеска, стараясь не поцарапать. Также важно периодически чистить аппарат снаружи, чтобы сохранить высокую теплопроводность.
Средства для очистки меди:
Внимание! Медь быстро поглощает запахи, поэтому для очистки нежелательно использовать колу, кетчуп и другие вещества, имеющие сильный аромат.
Что даёт использование меди в самогонном аппарате
Содержание
Искусство приготовления самогона появилось еще в далекой древности. Просвещённые люди, алхимики, монахи использовали всевозможные подручные средства для получения целебного пития. Экстрагируя эфирные масла и сопутствующие компоненты из растительного сырья, они даже не задумывались о возможном использовании аппаратов в других целях.
Достоверно известен временной период начала использования дистилляции спиртовых жидкостей (c IX по XIII век), но точных данных о первооткрывателе процесса не обнаружено.
Первое оборудование представляло собой глиняные горшки с приделанными отводами для сбора продукта. В дальнейшем самогонные аппараты претерпевали различные изменения — особенности конструкции, материалы, способы нагрева и охлаждения.
Особый вклад в историю самогонных аппаратов внесли арабы. В качестве основного материала для изготовления оборудования они начали применять медь, в связи с лучшими на тот момент свойствами: высокой теплопроводностью, коррозионной стойкостью, доступностью, пластичностью при механической обработке.
На долгий период времени необходимость поиска других конструкционных материалов отпала, пока не появилась нержавеющая сталь. Широкое распространение в пищевых аппаратах она получила благодаря отличным характеристикам: более высокой коррозионной стойкости, инертности к пищевым продуктам, в том числе спиртосодержащим, устойчивости к моющим средствам и относительной дешевизне. Так оборудование из нержавеющей стали начало вытеснять медные аппараты, что повлекло за собой гряду споров и разногласий среди самогонщиков. До сих пор часть из них уверена и утверждает, что медь оказывает положительное химическое воздействие на конечный продукт, в отличие от нержавеющей стали.
Правда это или вымысел, постараемся разобраться вместе с Вами в рамках данной статьи.
Сернистые соединения. Причины возникновения.
Основным преимуществом меди, на которое ссылаются сторонники данного оборудования, является способность связывания сернистых соединений в процессе перегонки. Для понимания необходимости использования меди в оборудовании, сначала целесообразно выяснить источники этих веществ и их влияние на органолептический профиль напитка.
С целью более детального анализа, рассмотрим самые распространенные виды браг: сахарные, зерновые и плодово-ягодные.
Сахарные браги
В состав сахарной браги входят вода, сахар, дрожжи и питательные компоненты.
Вода Источником серы в воде могут служить ионы сульфатов, обуславливающие жесткость воды. В питьевой воде (для браги) их количество минимально, в переделах от 0 до 10 мг/л.
Сахар Состоит на 99,8% из сахарозы и 0,2% влаги. Сернистые соединения отсутствуют.
Дрожжевая клетка Точное содержание серы в дрожжевой клетке невозможно подсчитать, т.к. она входит в различные компоненты клетки в виде ферментов и аминокислот.
Питательная соль Обилие микро- и макроэлементов делают ее незаменимым источником питательных веществ в обедненной среде сахарной браги. Чаще всего в состав питательной соли входят: сульфат аммония, диаммоний фосфат, витамин В1. Все эти вещества необходимы для построения клеточной структуры дрожжей и активной работы ферментов.
Состав сахарной браги дает представление о значительном количестве сернистых соединений. В результате жизнедеятельности дрожжей, в процессе брожения, серосодержащие компоненты подвергаются химическим изменениям. Большая их часть преобразуется в сероводород и улетучивается, остальная может образовывать соли и вступать в реакцию при брожении и первичной отгонке. Получающиеся при этом сернистые соединения, обладают хорошей летучестью и растворимостью в спирте. Эти сернистые компоненты оказывают негативное влияние на органолептику конечного продукта, но проявляют они себя только при разбавлении ректификата или дистиллята водой, до разбавления их крайне тяжело уловить (определить) в спирте (или дистилляте).
Зачастую самогонщики пишут на форум: «спирт хороший, без запаха, а после разбавления в напитке появляются оттенки резины. » — это тот самый случай!
В сахарных брагах главным представителем сернистых веществ является s-метилтиоацетат и схожие с ним химические соединения. S-метилтиоацетат образуется из серы и метилтиоацетата при температурном воздействии (первичной отгонке). Данное образование связано с разрушением дрожжевой клетки и высвобождением большого количества сернистых веществ. Их присутствие выражается запахом резины или каучука, а также медицинским или запахом мочевины.
Для сокращения негативного влияния сернистых соединений в дистиллятах из сахарной браги, необходимо:
1. Избегать попадания дрожжевого осадка в перегонный куб, что позволит сократить образование s-метилтиоацетата;
2. Вести брожение при температурах в пределах 20-26℃ для лучшего улетучивания сернистых соединения во время интенсивного брожения;
3. Использовать спиртоустойчивые штаммы дрожжей во избежание разрушения дрожжевой клетки при брожении.
Зерновые браги
В состав зерновой браги входят вода, зерно и дрожжи.
На предмет присутствия серосодержащих компонентов ранее были проанализированы вода и дрожжи.
Рассмотрим средний химический состав компонентов зерна:
Основными источниками сернистых соединений в зерновой браге являются белок, некоторые витамины и минеральные вещества, жиры и жирные кислоты.
В Табл. 1 представлены серосодержащие компоненты, негативно сказывающиеся на органолептических показателях готового продукта.
в процессе брожения при разложении сложных серосодержащих соединений
в процессе затирания при расщеплении серосодержащей аминокислоты (метионина)
в результате биохимического распада метионина
в процессе затирания
ДМДС (диметилдисульфид) и ДМТС (диметилтрисульфид)
Вареная капуста, резина
в результате биохимической деградации метионина
в процессе первой отгонки при температурном воздействии из серы и метилтиоацетата
Все вышеперечисленные соединения хорошо растворимы в спирте и легко переходят в конечный продукт, воздействуя на вкусо-ароматические свойства.
В технологии приготовления зерновых браг различают 2 основные схемы проведения процесса брожения — белую и красную. По белой схеме, сбраживается отфильтрованное от дробины после затирания сусло. По красной схеме, брожение ведется вместе с дробиной.
Плодово-ягодные браги
Основу браги составляют вода и плодово-ягодное сырье.
Химический состав компонентов плодово-ягодного сырья одинаков, различается лишь процентное содержание. В состав входят следующие вещества: вода, углеводы, органические кислоты, фенольные соединения, азотистые компоненты, макро- и микроэлементы, витамины.
При выращивании сырья для богатого урожая и борьбы с вредителями зачастую используют комплексы минеральных удобрений. Данные подкормки и удобрения содержат источники серы, которые в большей части переходят в сырье. Наряду с удобрениями, в сырье в качестве серосодержащих компонентов выступают некоторые аминокислоты (метионин, цистеин) и витамины.
В связи с высоким содержанием органических кислот в плодово-ягодных брагах, процессы образования побочных сернистых продуктов при первичной отгонке протекают с повышенной силой и даже небольшое содержание данных компонентов может негативно повлиять на вкусо-ароматические свойства готового продукта. Поэтому процесс перегонки браги на спирт-сырец должен протекать максимально быстро.
Для минимизации сернистых соединений в дистиллятах из плодово-ягодной браги необходимо:
Сравнительный анализ меди и нержавеющей стали. Воздействие на сернистые соединения
В настоящее время факт влияния материалов перегонного оборудования на конечный продукт еще до конца не изучен.
Ряд экспериментов по воздействию оборудования из меди и нержавеющей стали на количественный состав сернистых соединений был проведен группой научных сотрудников Эдинбургского исследовательского института.
В своей работе ученые рассмотрели основные серосодержащие компоненты, сопровождающие продукт на всех стадиях производства: s-метилтиоацетат, ДМС, ДМДС, ДМТС, ММФДС (метил-2-метил-3-фурил дисульфид).
Первоначальные исследования были направлены на выявление факта воздействия меди по отношению к сернистым веществам. Специально для проведения опыта применялись стеклянные дистилляторы. Проводилась первичная перегонка идентичных образцов браг. Различие заключалось в том, что в одну из нагреваемых колб предварительно была добавлена медная проволока.
В дальнейшем полученные дистилляты анализировали путем органолептического и химического (газохроматографическим методом) анализа на наличие сернистых соединений. Было установлено, что образец, полученный при отгонке с медной проволокой, содержал меньшее количество сернистых соединений и обладал лучшими вкусо-ароматическими свойствами.
Для проведения основного цикла экспериментов изготовили несколько лабораторных аппаратов из меди и нержавеющей стали. Целью данной серии опытов было показать разницу количества сернистых соединений в конечном продукте при отгонке браги на полностью медном аппарате и установке из нержавеющей стали. А также показать эффективность использования медных узлов в разных частях перегонного аппарата (испарительный куб, колонна, холодильник).
Объем лабораторных аппаратов составил: 2 литра для отгонки браги и 1 литр для дробной (второй) перегонки спирта-сырца.
Первоначально проводилась отгонка браги на спирт-сырец, затем дробная дистилляция. Исследования относительно содержания сернистых соединений были направлены на сравнение спиртов, полученных двойной перегонкой, используя полностью медные и полностью нержавеющие перегонные аппараты.
Ход эксперимента
В качестве материала для отгонки использовалась солодовая брага, приготовленная по белой схеме. Для чистоты эксперимента весь объем браги замораживался и по ходу всего эксперимента хранился при температуре −20℃. По мере проведения опыта, необходимое количество браги размораживали и проводили исследования. Каждое исследование выполнялось минимум 3 раза, на основании чего были получены усреднённые значения показателей.
Отгонка браги на спирт-сырец
В перегонный аппарат заливали 1.65 л сброженного сусла, добавляли пеногаситель и проводили отгонку. Температура в холодильнике поддерживалась на уровне 5℃. С каждой отгонки было собрано равное количество сырца объемом 500 мл и крепостью 50%.
Дробная дистилляция
В аппарат заливали 500 мл спирта-сырца, полученного на предыдущем этапе, проводили дробную отгонку. Температура в холодильнике была 5℃. В ходе фракционной перегонки отобрали: 25 мл головной фракции, 100 мл тела (дистиллята) и 160 мл хвостовой фракции.
Далее проводился сенсорный и химический анализ полученных продуктов.
Сенсорный анализ
Проводился специально обученной группой экспертов из Шотландского научно-исследовательского института с большим опытом проведения дегустаций виски. Испытания проходили в специально подготовленном помещении с раздельными кабинками для каждого эксперта.
Образцы, разбавленные до крепости 20% были переданы дегустаторам. Их оценка производилась по 3-х балльной шкале. При сенсорном анализе сравнения спиртов, полученных на полностью медном и полностью нержавеющем оборудовании, использовались следующие наиболее важные термины для оценки аромата: острый, хвостовой, зерновой, травяной, цветочный, свежие фрукты, растворитель, мыльный, сладкий, маслянистый, кислый, сернистый, гнилостный, металлический, чистый (без посторонних запахов). Позднее сенсорный анализ проводился для спиртов, полученных с применением оборудования, где медь использовалась только в различных секциях.
Сенсорные профили спиртов, полученных с использованием полностью медного и нержавеющего оборудования представлены на Рис. 1.
Анализируя сенсорные профили, можно сделать вывод о положительном влиянии медного оборудования на сокращение сернистого запаха и других специфичных оттенков в органолептике конечного продукта.
Количественный анализ сернистых соединений проводился методом газовой хроматографии. Определялись следующие вещества: s-метилтиоацетат, ДМС, ДМДС, ДМТС, ММФДС. Основу эталонных растворов составлял этанол. В дальнейшем анализировались продукты, полученные при отгонках.
Количественный анализ известных сернистых компонентов в спиртах, полученных на полностью медном и нержавеющем оборудовании, представлен на Рис.2.
Данные, представленные на графике, в целом свидетельствуют о факте сокращения сернистых соединений в спиртах, изготовленных на медном оборудовании. Исключение составляет ДМС.
В ходе эксперимента был выявлен ряд неизвестных серосодержащих веществ, влияние данных соединений на конечных продукт пока не установлено. Количественное соотношение этих компонентов в спиртах, изготовленных на аппарате из меди и нержавеющей стали, проиллюстрированы на Рис.3.
По данному графику можно выявить сокращение сернистых соединений в спиртах, полученных на медном оборудовании по сравнению с нержавеющим, а также сделать предположение о схожести структуры неизвестного соединения 3 и ДМС.
Определение наиболее эффективных медных участков, влияющих на органолептический профиль продукта
Следующий этап исследования заключался в выявлении наиболее эффективных участков аппарата для связывания сернистых компонентов. Этот важный момент выясняли для максимально полезного использования медных конструкций при проектировании оборудования с целью снижения стоимости аппарата, повышения его качества, а также для проявления положительных и отрицательных сторон при взаимодействии меди и дистиллята в процессе отгонки.
Для определения наиболее значимых участков контакта меди с перегоняемым продуктом с точки зрения воздействия на аромат и состав конечного спирта, на нержавеющий аппарат устанавливались секции из меди. Основными узлами аппаратов были обозначены: испарительный куб, дистилляционная колонна и холодильник конденсации дистиллята.
Конфигурации расположения медных частей в нержавеющем аппарате S при отгонке на спирт-сырец и дробной дистилляции, соответствующие номеру образца S1-S6, представлены в Табл. 2.
Номер образца
Применение аппарата
Позиция месторасположения медной части в нержавеющем аппарате
Без применения меди
Отгонка браги на спирт-сырец
Отгонка браги на спирт-сырец
Отгонка браги на спирт-сырец
Оценка по выявлению сернистых и гнилостных ароматов проводилась органолептическим методом по 3-х балльной шкале. Образцы спиртов, полученных на нержавеющем оборудовании c медными секциями, оценивались на наличие только тех ароматов, которые присутствовали в большом количестве в спирте, приготовленном на полностью нержавеющем оборудовании.
Результаты вкусо-ароматического профиля представлены на Рис. 4.
На основании анализа диаграммы, было установлено, что в аппаратах для получения спирта-сырца наибольшим эффектом по сокращению серосодержащих веществ обладает дистилляционная колонна. На втором месте идет холодильник и наименьшее влияние по уменьшению компонентов серы оказывает испарительный куб.
Следовательно, для повышения эффективности удаления сернистых соединений при отгонке браги на спирт-сырец, необходимо иметь дистилляционную колонну с максимальной площадью контакта спиртовых паров и меди (например, медная колонна с медной РПН).
На аппарате для дробной отгонки наиболее результативными в сокращении сернистых соединений оказались испарительный куб и дистилляционная колонна, практически никакого эффекта не дал медный холодильник.
Несмотря на ряд положительных моментов использования медных частей оборудования, в процессе перегонки с применением данного материала образуются токсичные вещества — оксиды меди. Эти соединения опасны для организма человека и откладываются в печени. В связи с этим, нужно приложить все усилия, чтобы не допустить их попадание в конечный продукт.
Опасные оксиды меди (оксидная плёнка на поверхности деталей аппарата) смываются флегмой и стекают вместе с ней в бак в дистилляционной колонне, а также смываются в конечный продукт из холодильника, поэтому применение медного холодильника стоит исключить. Вообще медь должна применяться в тех узлах и элементах, где происходит подъём спиртовых паров, а с точки разворота спиртовых паров вниз на финальную конденсацию должна использоваться только нейтральная нержавеющая сталь, иначе все усилия по улучшению органолептики от использования меди превратятся в прямой вред здоровью!
Несколько слов о медном шлеме, который обычно выступает на аламбиках в роли воздушного охладителя. Во время процесса перегонки нагреваемая жидкость (её легкокипящая фракция) переходит в пар. Перед конденсацией пары проходят через шлем и частично взаимодействуют с его медными стенками. Основная часть спиртовых паров «пролетает» мимо контактной поверхности шлема без контакта с медью, поэтому эффективность данного устройства весьма условная. Сферическая форма шлема также не имеет никаких преимуществ относительно любой другой конфигурации, кроме увеличения площади поверхности без изменения габаритной высоты элемента. Для сокращения сернистых соединений, пагубно влияющих на органолептику, важна только контактная площадь меди и спиртовых паров!
Для наглядности проведем сравнительный расчет площадей поверхности медной трубы высотой 1м, диаметром 76мм и медной сетки РПН «кассета» диаметром 76 мм, высотой 100 мм (для изготовления одной кассеты диаметром 76 мм расходуется рукав РПН длиной 1 метр).
Рассмотрим медную трубу и посчитаем полезную (внутреннюю) площадь ее поверхности по формуле:
S=π*D*h, где π- число «Пи», D-диаметр трубы, h-высота трубы.
S = 3,14*0,076м*1м ≈ 0,24м 2
Проведем параллель с медной сеткой РПН.
РПН изготавливается из медной нити диаметром 0.15мм, на 1 метр рукава РПН расходуется 1100 погонных метров нити.
Определим полезную площадь поверхности:
Таким образом, контактная площадь поверхности:
РПН является более эффективным материалом, чем полые медные шлемы. В случае использования колонн с медной РПН исключается образование каналов, через которые пары могут пройти без контакта с медью, в отличии от полого шлема.
На этапе отгонки браги на спирт-сырец, чтобы максимально избавится от сернистых соединений, рекомендуется использовать насадки с медной РПН без мини-дефлегматора, который может привести к чрезмерному укреплению продукта и потери ароматов. Последующую дробную перегонку можно проводить на колоннах из нержавеющей стали.
Давайте подведем итоги относительно использования меди в процессах дистилляции:
В заключении данной статьи можно однозначно утверждать, что использование медных узлов в дистилляционном оборудовании благоприятно влияет на вкусо-ароматические свойства готового продукта. Благодаря использованию медных частей перегонного аппарата можно существенно снизить нежелательные ароматы (сернистый, металлический, резиновый и др.) до порога чувствительности, невоспринимаемого обонянием.
Да можно поступить и так.
Если говорить о нержавеющей стали, то это всегда было практично и надежно. Медь – это как дань традиции, органолептика и все такое)) Но за таким аппаратом нужно постоянно ухаживать, чистить. Его не закинешь на чердак и не забудешь.
Большое спасибо, отличная статья!
спасибо за ваш труд. на форумах пишут кто что знает а тут предоставлены графики. еще раз спасибо
Книга знаний — уникальный сборник рецептов и научных исследований подготовленных экспертами нашей компании. Здесь вы найдете практические советы о домашнем и коммерческом производстве алкоголя и сыров от ведущих винокуров, пивоваров и сыроделов
— Москва, Остаповский пр.,3;
— Москва, ул. Смольная 63Б/П8,
— Москва, Ярославское шоссе 146 к. 1
— Москва, поселение Московский, 22 км. Киевского шоссе, БП Румянцево, к. Г
+7 (495) 374-58-88
© Doctor Guber 2007—2021
Подписывайтесь на новости Doctor Guber
1.1. При регистрации на сайте doctorguber.ru (далее — «Сайт») Клиент предоставляет следующую информацию: фамилия, имя, адрес электронной почты. При оформлении заказа на сайте Клиент предоставляет Продавцу информацию: фамилия, имя, отчество, телефон, адрес электронной почты, город и адрес доставки. При заказе обратного звонка на сайте Продавца клиент предоставляет: телефон, город проживания. При записи на обучающие семинары через сайт Клиент предоставляет Продавцу информацию: фамилия, имя, отчество, телефон, адрес электронной почты, город.
1.2. Предоставляя свои персональные данные Клиент соглашается на их обработку (вплоть до отзыва Клиентом своего согласия на обработку его персональных данных) компаниями ООО «ТД Доктор Губер», расположенному по адресу: 191002, г. Санкт-Петербург, ул. Достоевского 24/9А, 3Н и ООО «ТДДГ Розница» расположенному по адресу: 190068 г. Санкт-Петербург, пр-кт Римского-Корсакова, дом 3, лит.А, пом 19Н (далее — «Продавец»), в целях исполнения Продавцом и/или его партнерами своих обязательств перед клиентом, продажи товаров и предоставления услуг, предоставления справочной информации, а также в целях продвижения товаров, работ и услуг, а также соглашается на получение сообщений рекламно-информационного характера и сервисных сообщений. При обработке персональных данных Клиента Продавец руководствуется Федеральным законом «О персональных данных», Федеральным законом «О рекламе» и локальными нормативными документами.
1.2.1. Если Клиент желает уточнения его персональных данных, их блокирования или уничтожения в случае, если персональные данные являются неполными, устаревшими, неточными, незаконно полученными или не являются необходимыми для заявленной цели обработки, либо в случае желания клиента отозвать свое согласие на обработку персональных данных или устранения неправомерных действий Продавцом и/или его партнерами в отношении его персональных данных, то он должен направить письменное требование на электронный адрес продавца. Адрес электронной почты: info@doctorguber.ru
Если Клиент желает удалить свою учетную запись на Сайте, Клиент обращается к нам по адресу info@doctorguber.ru с соответствующей просьбой. Данное действие не подразумевает отзыв согласия Клиента на обработку его персональных данных, который согласно действующему законодательству происходит в порядке, предусмотренном абзацем 1 настоящего пункта.
1.3. Использование информации предоставленной Клиентом и получаемой Продавцом.
1.3.1 Продавец использует предоставленные Клиентом данные в течение всего срока регистрации Клиента на Сайте в целях:
1.3.2. Продавец вправе направлять Клиенту сообщения рекламно-информационного характера. Если Клиент не желает получать сообщения рекламно-информационного характера от Продавца, он должен изменить соответствующие настройки, ссылка на которые содержится в отправляем клиенту письме или обратиться с соответствующей просьбой по адресу info@doctorguber.ru. С момента изменения указанных настроек получение рассылок Продавца возможно в течение 3 дней, что обусловлено особенностями работы и взаимодействия информационных систем, а так же условиями договоров с контрагентами, осуществляющими в интересах Продавца рассылки сообщений рекламно-информационного характера. Отказ Клиента от получения сервисных сообщений невозможен по техническим причинам. Сервисными сообщениями являются направляемые на адрес электронной почты, указанный при регистрации на Сайте, а также посредством смс-сообщений и/или push-уведомлений и через Службу по работе с клиентами на номер телефона, указанный при регистрации и/или при оформлении Заказа, о состоянии Заказа, товарах в корзине Клиента.
2. Предоставление и передача информации, полученной Продавцом:
2.1. Продавец обязуется не передавать полученную от Клиента информацию третьим лицам. Не считается нарушением предоставление Продавцом информации агентам и третьим лицам, действующим на основании договора с Продавцом, для исполнения обязательств перед Клиентом и только в рамках договоров. Не считается нарушением настоящего пункта передача Продавцом третьим лицам данных о Клиенте в обезличенной форме в целях оценки и анализа работы Сайта, анализа покупательских особенностей Клиента и предоставления персональных рекомендаций.
2.2. Не считается нарушением обязательств передача информации в соответствии с обоснованными и применимыми требованиями законодательства Российской Федерации.
2.3. Продавец вправе использовать технологию «cookies». «Cookies» не содержат конфиденциальную информацию и не передаются третьим лицам.
2.4. Продавец получает информацию об ip-адресе посетителя Сайта doctorguber.ru и сведения о том, по ссылке с какого интернет-сайта посетитель пришел. Данная информация не используется для установления личности посетителя.
2.5. Продавец не несет ответственности за сведения, предоставленные Клиентом на Сайте в общедоступной форме.
2.6. Продавец при обработке персональных данных принимает необходимые и достаточные организационные и технические меры для защиты персональных данных от неправомерного доступа к ним, а также от иных неправомерных действий в отношении персональных данных.
3. Хранение и использование информации Клиентом
3.2. Клиент обязуется обеспечить должную осмотрительность при хранении и использовании логина и пароля (в том числе, но не ограничиваясь: использовать лицензионные антивирусные программы, использовать сложные буквенно-цифровые сочетания при создании пароля, немедленно изменить пароль после автоматической регистрации, уведомление о котором поступает на электронную почту клиента, не предоставлять в распоряжение третьих лиц компьютер или иное оборудование с введенными на нем логином и паролем Клиента)
3.3. В случае возникновения у Продавца подозрений относительно использования учетной записи Клиента третьим лицом или вредоносным программным обеспечением Продавец вправе в одностороннем порядке изменить пароль Клиента.