Alkohola raža no graudaugiem. Teorētiskā spirta iznākums un misas gatavību pārbaudīt sverot. Iespējamie iemesli, kāpēc ir maz izejas

Etanolu ražo šādos veidos:

• misas fermentācija;
• augu materiālu hidrolīze - mijiedarbības ar ūdeni rezultātā daži savienojumi sadalās, pēc tam veidojas citi;
• etilēna hidratācija – ūdens molekulu pievienošana pasaulē visvairāk ražotā organiskā savienojuma – etilēna C2H4 – molekulām.

Pēc tam iegūtais spirts tiek pakļauts rektifikācijai - attīrīšanai. Sintētisks veids, kā sasniegt labu alkohola ražaļoti grūti. Rezultāts ir tehnisks labojums, kas satur milzīgu daudzumu veselībai kaitīgu un bīstamu piemaisījumu. Atstāsim šo metodi rūpniecības uzņēmumiem un pievērsīsim uzmanību daudziem pieejamam un pazīstamam procesam – fermentācijai.

Alkohola raža no dažādām izejvielām fermentācijas ceļā

Fermentācijas tehnoloģija ir vislabāk piemērota mājas vīna darīšanai. Tas slēpjas faktā, ka raugs noteiktos apstākļos sāk pārstrādāt cukuru etilspirtā. Šādi top visi dabīgie vīni. Nav pārsteidzoši, ka iegūto alkoholu sauc par "vīnu".

Ķīmiskā formula izskatās šādi:

C12H22O11 (cukura molekula) + Н20 (ūdens) = 4 C2H5OH (spirts) + 4 СО2 (oglekļa dioksīds) + SILTUMS

Reakcija notiek, piedaloties raugam. No formulas var redzēt, ka rauga dzīves procesā no cukura molekulas tiek iegūts spirts, izdalās oglekļa dioksīds un siltums.

Alkohola iznākuma aprēķins no cukura

Ķīmijā ir tāda lieta kā molārā masa, tā ir proporcionāla molekulmasai. Katram ķīmiskajam elementam ir sava masa, lai to noskaidrotu, vienkārši apskatiet periodisko tabulu.

Formulā esošo elementu atomu masas:

• H - ūdeņradis - 1;
• C - ogleklis - 12;
• O - skābeklis - 16.

Aizstāsim burtu apzīmējumus ar šiem cipariem alkohola iegūšanas formulā:

(12x12 + 1x22 + 16x11) + (1x2 + 16x1) = 4x (12x2 + 1x5 + 16x1 + 1x1) + 4x (12x1 + 16x2)

360 = 184 (spirts) + 176 (oglekļa dioksīds)

Izrādās, ka ar 180 kg cukura alkohola raža būs 92 kg. Lai noskaidrotu, cik daudz alkohola iegūs no viena kg cukura, jāsadala: 92/180 = 0,511 kg. Zinot spirta blīvumu (ρ = 0,8 kg / l), mēs pārvēršam 0,511 kg litros. Jūs varat pārbaudīt, vai arī varat tam ticēt ar 1 kg cukura spirta iznākums ir 0,64 litri(0.511/0.8).

Kā aprēķināt cukura saturu?

Braga negatavo no tīra cukura, bet no to saturošām izejvielām: vīnogām, āboliem, bietēm u.c.) Ir speciālas cukura satura tabulas. dažādi produkti... Tātad ābolos cukurs ir 12% no masas. Cukura saturs bietēs ir 16%. Ir arī tabulas par vidējo sulas iznākumu no ogām un augļiem. Visas šīs tabulas var atrast internetā.

Alkohola iznākuma aprēķins no āboliem:

No 1 kg ābolu iegūst 0,7 kg sulas (tabulas vērtība). Ar cukura saturu 12% (arī no tabulas) cukura saturs ir 0,084 kg (tas ir 12% no 0,7 kg).

Izveidosim proporciju:

1 kg cukura dod 0,64 l spirta

0,084 kg dod X L spirta

0,084 x 0,64 / 1 = 0,054 litri - alkohola raža no 1 kg ābolu.

Alkohola raža no cieti saturošām izejvielām

Bieži misu liek uz kartupeļiem, kviešiem un citām cieti saturošām izejvielām. Etanola ražošanas tehnoloģijā parādās vēl viens process - cietes saharifikācija. Ķīmiski tas izskatās šādi:

(C6H10O5) n (cietes formula) + nH2O = nC6 H12O6 (glikoze)

Pirms jums notiek cietes hidrolīzes reakcija uz cukuru, un tā notiek īpašu fermentu klātbūtnē. Tad sākas iegūtā cukura fermentācija. Tagad, ja mēs aizstājam ķīmiskos elementus šajā formulā ar to molārām masām, izrādās, ka 1 kg cieti pārstrādā 1,11 kg cukura. Cietes saturu konkrētajā izejvielā ir viegli atrast internetā, un tad var aprēķināt spirta iznākumu.

Alkohola raža no kviešiem

Kviešos ir 60% cietes. Mēs veicam alkohola iznākuma aprēķins:

No 1 kg kviešu 60% cietes ir 0,6 kg.

No 1 kg cietes iegūst 1,11 kg cukura (skat. iepriekš), tad no 0,6 kg cietes - 0,666 kg cukura

No 1 kg cukura iznāk - 0,64 litri spirta (skat. augstāk), tad no 0,666 kg cukura - 0,426 litri spirta

Pēc šīs aprēķinu ķēdes veikšanas mēs to noskaidrojām spirta iznākums no 1 kg kviešu ir 0,426 litri.

Praktiski spirta iznākums no dažādām izejvielām

Viss iepriekš minētais ir teorētisks vai aprēķināts alkohola raža... Praksē tas izrādās par 10-15% mazāk.

Alkohola zaudēšanas iemesli:

• nelaipni - daļa cukura netika pārstrādāta spirtā un palika mazgāšanā;
• nepareiza fermentācija, kurā cukurs tiek pārvērsts nevis spirtā, bet citās vielās;
• alkohols iztvaiko fermentācijas, destilācijas un rektifikācijas laikā.

Kādā cukura koncentrācijā alkohola raža optimālākais?

Alkohols ir spēcīgs sterilizators, kas iznīcina visas baktērijas un mikroorganismus. Tāpēc misā ir ierobežota tā koncentrācija, pie kuras raugs sāk mirt. Šīs koncentrācijas vērtība ir 13%. Tāpēc stiprāku vīnu nav, ir tikai stiprinātie. Lai sasniegtu 13%, oriģinālajā misā jābūt 20,3% cukura.

10% -13% robežās fermentācija ir ievērojami palēnināta. Spirta rūpnīcās izpildes laiks ir svarīgs rentabilitātes faktors. Tāpēc rauga misā ir tikai 14% cukura, vīnu stiprums nepārsniedz 9%, bet fermentācija ilgst tikai 72 stundas.

Ja misā ir vairāk nekā 20% cukura, tad notiks kaut kas nelaipns, alkohola raža samazināsies. Koncentrācijā, kas mazāka par 10%, spirta fermentācija pārvēršas par etiķskābi. Viss alkohols tiks zaudēts. Mājās optimālam alkohola raža ieteicams pagatavot misu ar cukura koncentrāciju 18%.

Moonshine izgatavošana mājās interesē ne tikai tos, kuri vēlas iegūt dabisku un garšīgs dzēriens bet arī tiem, kas vēlas ietaupīt naudu, iegādājoties alkoholu vai pelnīt naudu, pārdodot moonshine. Tāpēc par saņemtās preces apjomu cenšas noskaidrot jau iepriekš. Lai to izdarītu pēc iespējas precīzāk, ir moonshine izvades tabula vai izvade tiek aprēķināta neatkarīgi, izmantojot formulas un ņemot vērā kļūdas.

Nav iespējams precīzi paredzēt un aprēķināt mēness spīduma daudzumu, kas tiks iegūts no misas. Gala rezultātu ietekmē liels skaits faktori un apstākļu sakritība. Piemēram, ir svarīgi zināt alkohola procentuālo daudzumu mazgāšanā, destilācijas īpatnības uz aparāta.

Lai produkta ražu tuvinātu maksimālajam, jums jāpievērš uzmanība šādiem punktiem:

• rauga veids un daudzums (parastais, sausais);
• brūvējuma sastāvdaļu attiecība, ieskaitot hidromoduli;
• efektīvas tehnoloģijas izmantošana produkta raudzēšanai;
• destilācija destilētā ar temperatūras kontroli un frakciju izsijāšanu;
• papildu sastāvdaļas ierīcē, tostarp dzesēšanas sistēma.

Aprēķinus ar aptuvenu precizitāti var veikt tikai rūpniecībā. Tieši tur process gadu gaitā ir noslīpēts un nozīmes būs tuvu patiesībai. Ir tabula, kurā ir aprakstīti izlaides apjomi ražošanā.

Izejvielu veids	Spirta iznākums (96%), l	Moonshine raža (40%), l
Ciete	0.75	1.52
Rīsi	0.59	1.25
Cukurs	0.51	1.1
Griķi	0.47	1
Kvieši	0.43	0.92
Auzas	0.36	0.9
Rudzi	0.41	0.88
Prosa	0.41	0.88
Zirņi	0.4	0.86
Mieži	0.34	0.72
Kartupeļi	0,11-0,18	0.35
Vīnogas	0,09-0,14	0.25
Cukurbietes	0,08-0,12	0.21
Bumbieri	0.07	0.165
Ķirsis	0.05	0.121

Produktiem, ko izmanto misas pagatavošanai, ir liela nozīme, lai nodrošinātu spirta izdalīšanos no misas:

• Katram rauga celmam ir noteikts aktivitātes slieksnis. Sasniedzot noteiktu misas stipruma rādītāju, raugs pārstāj darboties un nomirst. Ja cepšanai izmantojat sēnes, tad maksimālais stiprums ir vienāds ar 14%. Bet alkoholiskais raugs būs aktīvs līdz brīdim, kad dzēriens saņems 18% alkohola. Ir arī īpaši celmi, kas tiek pārdoti vīna veikalos, kā arī turbo raugs ar aktivitāti līdz 20%. No tā jau ir atkarīgs dzēriena galīgais stiprums.
• Izmantotā cukura daudzums jāņem, pamatojoties uz 11-18% stipruma iegūšanu. Viss cukurs ir jāpārstrādā ar raugu, tāpēc pievienojot vairāk un palielinot spirta iznākumu, tas neizdosies. Ja celmi neapstrādā visu cukuru, dzēriens tiks sabojāts.
• Hidromodulis ir svarīgs, jo ietekmē rauga vitālo aktivitāti un tā spēju būt aktīvam. Par optimālu tiek uzskatīta hidromoduļa izmantošana no 1 līdz 4. Ja izmantojat maizes raugu, tad hidromodulis ir vienāds ar 1 pret 5. Un, pērkot turbo raugu, varat izmantot ūdens un cukura attiecību kā 1 pret. 3. Protams, lielākais spirta iznākums no moonshine tiks iegūts, izmantojot turbo raugu.

Spirta iznākuma skaitīšana no mazgāšanas

Ja izmantojam formulas un aprēķinus, sanāk, ka no viena kilograma cukura iegūst aptuveni 537 gramus absolūtā spirta. No viena kilograma cietes iznāk 568 grami vielas. Ja ņemam vērā, ka 100% etilspirts komforta temperatūrā 20 grādi pēc Celsija sver 789 gramus, tad no cukura iegūstam 682 mililitrus spirta un no cietes 720 mililitrus. Praksē šie skaitļi ir bezjēdzīgi, jo ražošanas zudumi ir 10–30%. Cukurs tiek patērēts rauga celmu pavairošanai, aldehīdu veidošanai, fizelāžai. Alkohols tiek zaudēts fermentācijas un pat destilācijas laikā.

Turklāt tiek ņemts vērā ne tikai pievienotais cukurs, bet arī visi produkti, kas bija izejmateriālā. Mājas alus pagatavošanā izmanto gan cukuru, gan graudus vai augļu biezeni... Un arī šķidrumu var pagatavot no pārtikas nelikvīdiem produktiem, piemēram, ievārījuma, saldumiem. Par normu uzskata izlaidi no 1 kilograma cukura līdz 1 litram mēnessērgas ar 50% stiprumu. Ļoti labs rādītājs tiek saukts par 1,2 litru moonshine iegūšanu. Pēc šī tilpuma jāvadās pēc pirmās destilācijas, pirms tiek nogrieztas "galvas" un "astes".

Vai arī varat izmantot aprēķinus, zinot, ka litrs gatavā mājas brūvējuma pēc destilācijas dod 100 mililitrus spirta vai 220 mililitrus 40% spirta. Zinot fermentācijas tvertnes tilpumu, jūs varat aptuveni aprēķināt ražu. Lūdzu, ņemiet vērā, ka fermentācijas pudele nav pilnībā piepildīta un šajos aprēķinos nevar ņemt vērā putu tilpumu.

Izskaidrojums par lielajiem alkohola zudumiem procesā

Protams, jau primārās destilācijas stadijā moonshiner mēģina novērtēt ražu. Un principā alkohola zudumi aptuveni 10% apmērā no kopējā tilpuma nepārsteidz pieredzējušus spirta ražotājus. Bet, ja gaidāmie apjomi izrādīsies mazāki, tad tas ne tikai kaitinās, bet arī nesīs finansiālus zaudējumus. Uzreiz rodas jautājums: kurš vainīgs pie šādām kļūdām un kāpēc nebija pietiekami daudz alkohola? Samazinātam alkohola līmenim var būt vairāki iemesli:

• Braga nebija gatava destilācijai. Visticamāk, ka receptes nosacījumu neievērošanas vai pārkāpumu dēļ misa nav rūgta. Lai pārbaudītu gatavību, jums ir jāizmēģina dzēriens, tas nedrīkst būt salds, un alkohola mērītāja indikatoram jābūt lielākam par 10. Lai tiktu galā ar šo parādību, varat mēģināt aktivizēt raugu un pievienot vairāk fermentu. misu. Dažreiz palīdz vienkārša temperatūras paaugstināšana vai konteinera pārvietošana uz siltāku vietu.
• Ir izmantots nepareizs hidrauliskais modulis vai nav pareizas proporcijas. Šajā gadījumā jūs varat pievienot vai nu papildu cukuru, ja hidroniskais modulis bija zems, vai ūdeni, ja ūdens modulis bija augsts. Lai gan šādas darbības var izraisīt dzēriena kvalitātes pasliktināšanos.
• Ilgstoša fermentācija palielina fizelāžas veidošanos, un destilācijas laikā frakcijas aizņem pārāk lielu tilpumu. Tāpēc, gatavojot misu, jums jāuzrauga ārējās vides laiks un apstākļi.
• Moonshine joprojām nav hermētiski noslēgta. Destilācijas procesā izplūst tvaiki, kas samazina alkohola daudzumu. Ja destilācijas procesā tiek atklāts defekts vai bojājums, tad ar testa palīdzību šo vietu var vienreiz aizvērt. Un nākotnē jums būs jāremontē ierīce vai jāiegādājas jauna.
• Gatavošanas procesā braga kļuva skāba. Šajā gadījumā jums ir jāiegādājas ūdens blīvējums vai jāizveido hermētiski apstākļi traukā, kā arī jāuzrauga fermentācijas process.

Veidi, kā paātrināt fermentāciju

Lai nesūdzētos par nelielo alkohola iznākumu, var uzzināt vairākus veidus, kā palielināt mēness spīdumu no brūvējuma, nesabojājot dzēriena garšu. Piemēram, jūs varat saīsināt fermentācijas laiku un palielināt procesa produktivitāti. Tātad fūzeļļu un citu nevajadzīgu komponentu veidošana prasīs mazāk laika. Destilētāji izmanto šādas metodes:

• Izmantojot top dressing. Tas var būt: klaips rudzu maize, 300 grami tomātu pastas uz 30 litriem misas puskilogramu iesala vai glāzi svaigi spiestas ogu sulas. Šo metodi izmanto, ja misu gatavo no cukura. Citu produktu izmantošanai par pamatu misas pagatavošanai nav nepieciešama virskārta. Var iegādāties arī fermentus vai citas ķīmiskas vielas, taču tad dzēriens nebūs līdz galam dabīgs.
• Apgriežot cukuru. Sīrups jāpievieno misai, kas satur monosaharīdus. Šo substrātu raugs patērē ātrāk, un misas gatavošanas process tiek paātrināts. Lai pagatavotu sīrupu, uz puslitru ūdens jāņem kilograms cukura, šķīdums jāvāra 10 minūtes un jānoņem putas. Pēc tam pievienojiet 5 gramus citronskābe, noņemiet jaunās putas un vāriet šķidrumu zem vāka 1 stundu.
• Fermentācijas procesa temperatūras apstākļi. Rauga celmi ir aktīvi robežās no +20 līdz +35 grādiem pēc Celsija, bet temperatūras paaugstināšanās virs 30 grādiem aktivizē citu blakusproduktu veidošanos. Ja iesaiņojat trauku un novietojat to tumšā vietā, ar to pietiks enerģiskai darbībai.
• Rauga iepriekšēja atšķaidīšana. Pirms komponenta pievienošanas misai sēnes jāizšķīdina siltā ūdenī, nedaudz jāpasaldina, līdz uz virsmas parādās rauga putas. Ja pēc pusstundas putas nav izveidojušās, tad līdzekli nevar izmantot, lai pievienotu mazgāšanai.

Un gatavās misas derīguma termiņš ir īss, tāpēc produkts pēc iespējas ātrāk jādestilē un tiek iegūts nepieciešamais mēness spīduma daudzums. Par to, ka misa ir gatava, liecina putu veidošanās pārtraukšana un saldas pēcgaršas neesamība.

Izmantojot tabulas, jūs varat aprēķināt aptuvenos moonshine mērķus, un rezultātu var uzlabot, ja ievērojat padomus. Šajā gadījumā galvenais ir neupurēt dzēriena kvalitāti, jo šajā gadījumā pirmām kārtām cieš cilvēka veselība.

Alkoholiskā fermentācija ir sarežģīts bioķīmisks process, kas notiek rauga šūnu enzīmu katalītiskās iedarbības laikā uz glikozi un fruktozi, citiem sešu oglekļa cukuriem.

Procesu pavada siltuma izdalīšanās: tā ir cukura grams-molekula (180 g), ko vidē izdala 23,5 kcal siltuma.

Alkoholiskās fermentācijas procesu raksturo šāda galveno produktu kvantitatīvā attiecība:

С6Н12О6 → С2Н5ОН + 2СО2 + siltums

1 g 0,6 ml 274 cm3 24 kcal

(0,51 g) (0,49 g) (586,6 J)

Alkoholiskās fermentācijas mehānisms ir saistīts ar fermentācijas enzīmu endogēno raksturu, tas ir, ar polisaharīdu transformāciju rauga šūnās.

Ir galvenie un sekundārie fermentācijas produkti. Galvenie produkti ir etilspirts un CO2, sekundārie ir glicerīns, 2,3-butilēnglikols, acetaldehīds, piruvīks, citrons, etiķskābe, acetoīns, esteri, augstākie un aromātiskie spirti.

Sekundārās fermentācijas produktiem ir liela ietekme uz vīna organoleptiskajām īpašībām – buķeti, garšu, tipiskumu.

Faktori, kas ietekmē alkoholisko fermentāciju. Alkoholiskās fermentācijas gaitu, etilspirta iznākumu, sekundāro produktu iznākumu un attiecību ietekmē daudzi faktori:

Ķīmiskā- barotnes, misas sastāvs;

Bioloģiskā- rauga rase, rauga šūnu koncentrācija, to fizioloģiskais stāvoklis;

Fiziskā- suspendēto vielu saturs misā, temperatūra un spiediens.

Ķīmiskie faktori

Raugs ātri vairojas misā ar cukura saturu 180 ... 200 g / dm3 un pH 3,5. Pie pH fermentācijas ātrums palēninās<3,5 (т. е. в более кислой среде) и при содержании сахаров >200 un<20 г/дм3.

Palielinoties pH līmenim, palielinās gliceropiruviskā fermentācijas intensitāte, savukārt samazinās etilspirta iznākums un palielinās glicerīna, etiķskābes un dzintarskābes iznākums.

Bioloģiskie faktori

Rauga šķirnes ir izturīgas pret sulfītiem un skābēm, aukstumizturīgas un termiski izturīgas, izturīgas pret alkoholu, ar augstu vai vāju fermentācijas aktivitāti, spirta veidošanās spēju, visbeidzot, dzintars un citi ir pielāgoti:

Rkatsiteli 6, Feodosia 1-19, Bordeaux 20 līdz zemai misas un mīkstuma temperatūrai;

Zandarts IV-5 līdz augstai fermentācijas temperatūrai;

Feodosia 1-19, Sudak IV-5, Uzhgorod 67 panes ļoti skābu misu;

Sulfītu izturīgas sacīkstes Kakhauri 7, Sudak II-9, sacīkstes 47-k, 7;

Alkohola izturīgas rases Bastardo 1965, Kievskaya, baltais muskats;

Darbs zem augsta CO2 pārspiediena un labi raudzējošs nelaipns Leningradskaya, Kievskaya, Magarach 17-35;

Sliecas sniegt nelaipnību Cabernet 5, Theodosia 1-19.

CKD izkārtojumā jābūt ≈150 miljoniem / cm3 šūnu, no kurām 30-50% ir pumpurus, ne vairāk kā 5% ir miruši. Misā ievada vismaz 2–4% rauga misas.

Tagad pasaulē CKD vietā arvien vairāk izmanto ASD – aktīvo sauso raugu. ASD atšķaida nelielā daudzumā misas 37 ° C temperatūrā un pēc 30 minūtēm tie ir gatavi ražošanai. Patēriņa likme ASD 1 ... 1,5 g / dal misas. uzklājot, palielinās ekstrakts un aromāts, samazinās gaistošais skābums, un pats galvenais – tiek vienkāršota pati vīna darīšana. ASD tiek ražots pulvera vai granulu veidā noslēgtā iepakojumā.

Fiziskie faktori

Fermentācijas temperatūra. Pieļaujamā fermentācijas temperatūras diapazons ir no 10 līdz 28 ° C. Zemā temperatūrā process nevajadzīgi palēninās, augstā temperatūrā misa, kā saka, "izdeg" (sāk darboties lieli misas, aromāta, alkohola, cukuru, baktēriju zudumi).

Mazāk gaistošās skābes veidojas fermentācijas temperatūrā 15-25 ° C. Vislielākais glicerīna daudzums veidojas 29-32 ° C temperatūrā.

Tiek uzskatīts, ka fermentācija ar vieglu aerāciju aptuveni 15оС temperatūrā noved pie slāpekļa vielu samazināšanās vīnā: kopējais slāpeklis 100 mg / dm3; amīna slāpeklis 50 mg / dm3. Augstā temperatūrā, bez aerācijas, vīnā paliek ≈ 200 - 300 mg/dm3 kopējā slāpekļa.

Spiediens. Pie CO2 spiediena 0,1 MPa rauga reprodukcija ir ievērojami nomākta, un 0,8 MPa spiedienā un 15 ° C temperatūrā fermentācija apstājas. Regulējot spiedienu tvertnē, jūs varat kontrolēt fermentācijas gaitu.

Smalki izkliedētas fāzes klātbūtne (misas suspensija). smalki izkliedētai cietajai fāzei ir aktīva absorbcijas virsma.

Konstatēts, ka bez galvenajiem spirta un CO2 fermentācijas produktiem no cukuriem rodas daudzi citi tā sauktie sekundārās fermentācijas produkti.

No 100 g С6Н12О6 veidojas:

48,4 g etilspirta;

46,6 g oglekļa dioksīda;

3,3 g glicerīna;

0,5 g dzintarskābes;

1,2 g pienskābes, acetaldehīda, acetoīna un citu organisko savienojumu maisījuma

Alkohola iznākums - tas ir tā tilpums decilitros (dal), kas iegūts no 1 tonnas cukura (saharozes vai cietes), kas atrodas izejvielā.

Teorētisko spirta iznākumu aprēķina, izmantojot spirta ražošanas vienādojumu:

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12О6 + С6Н12О6 → 4С2Н5ОН + 4СО2

saharoze ūdens glikoze fruktoze etildioksīds

oglekļa spirts

342,2 18,0 180,1 180,1 4∙46,05= 184,2 4∙44=176

No vienādojuma redzams, ka no 342,2 g saharozes jāiegūst 184,2 g spirta. No 100 g saharozes spirta iznākumam jābūt:

53,8: 0,78927 = 68,2 cm3

Radinieks

Blīvums D204

Tāpēc no 1 tonnas saharozes jāiegūst 68,2 dal spirta. līdzīgi mēs aprēķinām spirta daudzumu, kas jāiegūst no 1 tonnas cietes.

С6Н12О6 + Н2О → С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2

ciete ūdens glikoze etildioksīds

oglekļa spirts

162,1 18,0 180,1 2∙46,05= 92,1 2∙44=88

Tāpēc no 100 g cietes jāiegūst spirts:

r vai cm3

Alkohola iznākuma noteikšana

Alkohola iznākums ir spirta daudzums dekalitros (dal), kas iegūts no 1 tonnas raudzētu neapstrādātu ogļhidrātu (cietes, cukura) parastās cietes izteiksmē. Ar graudu izejvielu un kartupeļu nosacīto cieti saprot kopējo tajos esošo raudzējamo ogļhidrātu daudzumu. Ar parasto melases un cukurbiešu cieti saprot cukura saturu, kas reizināts ar saharozes pārvēršanas cietē koeficientu, kas vienāds ar 0,95.

Ar iesala pagatavošanai izmantoto graudu nosacīto cieti saprot tajā esošo ogļhidrātu daudzumu mīnus 16%, kas tiek zaudēti iesala procesā.

Ar nosacīto cieti, kas atrodas kultūras šķidrumā, saprot fermentējamo ogļhidrātu daudzumu, kas paliek neizmantots mikroorganismiem to audzēšanas laikā.

Aprēķinu formulas un atsauces materiāli

Teorētisko spirta iznākumu aprēķina pēc spirta fermentācijas vienādojuma

C 6 H 12 O 6 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2

Izveidosim proporciju:

no 180,1 kg heksozu iegūst 92,1 kg spirta

no 100 kg heksozēm --------------------- NS kg alkohola

tie. no 100 kg heksožu jāiegūst 51,14 kg bezūdens spirta.

Spirta relatīvais smagums ir 0,78927. Tad tā teorētiskā raža būs 51,14: 0,78927 = 64,79 litri uz 100 kg jeb 64,79 dali uz 1 tonnu.

Alkohola iznākums no cietes palielinās proporcionāli glikozes un cietes molekulmasu attiecībai:

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O n C 6 H 12 O 6

Teorētiskā spirta iznākums no 1 tonnas cietes būs

(180,1: 162,1) 64,79 = 71,98 dal.

Alkohola iznākums no saharozes:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O 4 C 2 H 5 OH + 4 CO 2

kg uz 100 kg jeb 68,2 dal uz 1 tonnu.

Koeficients saharozes pārvēršanai nosacītā cietē 324.2: 342.20.95.

Praktiska alkohola raža mazāk nekā teorētiski, jo tiek zaudēta daļa raudzējamo ogļhidrātu un spirta, kas veidojas fermentācijas laikā. Atkarībā no izejmateriāla veida un tehnoloģiskās shēmas praktiskā spirta iznākums ir 81,5-93% no teorētiskās.

kur V - spirta iznākums, dal / t; J - pārskata periodā saņemtā bezūdens spirta apjoms, dal; G - tajā pašā laika posmā pārstrādāto graudu izejvielu masa, t; Kr - nosacīts cietes saturs izejvielās,%.

Praktiskā spirta iznākums attiecībā pret teorētisko (%)

Ražošanā katrs cieti saturošo izejvielu veids tiek apstrādāts, izmantojot dažādas tehnoloģiskās metodes (papildu apstrādes un vārīšanas režīmi, vārīšanas un saharifikācijas shēmas u.c.). Šajā sakarā katra izejvielu veida spirta ieguves normas ir izstrādātas, pamatojoties uz Viskrievijas Pārtikas biotehnoloģijas pētniecības institūta teorētiskajiem un eksperimentālajiem pētījumiem, un tos apstiprina federālās izpildvaras iestādes. Etilspirta iznākuma normas no dažāda veida izejvielām ir norādītas 12. tabulā. Ieviešot tehniskus uzlabojumus, standarta iznākumiem tiek pievienotas 13. tabulā norādītās pielaides.

Kopējos raudzējamo vielu zudumus (%) nosaka starpība starp 100% un praktisko spirta iznākumu

Zudumi ir nosacītās cietes daudzums, kas tiek izņemts no konkrētā tehnoloģiskā procesa, nav izmantojams nevienā citā procesā un tiek zaudēts neatgriezeniski. Zaudējumos ietilpst:

12. tabula. Standarti spirta iznākumam no 1 tonnas parastās izejvielu cietes, dal / t

Izejvielu veids	Ražošanas shēma
Periodiski	Daļēji nepārtraukts	Nepārtraukta	Nepārtraukta vakuuma dzesēšana*
Kartupeļi
Kukurūza
Auzas un Chumiza
Prosa un gaoliangs
Vika, lēcas, zirņi
Rīsi - graudi (nav mizoti)
Rīsi - saburzīt
Tritikāle

* standarti doti, ņemot vērā pielaides ilgstošam fermentācijas periodam vai 60 stundām ar nepārtrauktas plūsmas vai cikliskās fermentācijas metodēm, kā arī vārītās masas vakuumdzesēšanai

13. tabula. Pielaides standarta spirta iznākumam ievadīšanas laikā

tehniskie uzlabojumi ražošanā

zudumi graudu pārstrādes, vārīšanas, iesala laikā, cukura patēriņš rauga pavairošanai, zudumi brūvēšanas destilācijas rūpnīcā.

Tehnoloģisko zudumu veidi un to standartvērtības ir parādītas 14. tabulā. Kopējie tehnoloģiskie zudumi dažādu veidu izejvielu pārstrādes laikā atspoguļoti 15. tabulā.

Tehnoloģiskā režīma pārkāpumu gadījumā rodas papildu fermentējamo ogļhidrātu zudumi, kurus var novērtēt, izmantojot 16. tabulu.

14. tabula Alkohola ražošanas tehnoloģisko zudumu veidi

Zaudējuma veids, procesa stadija	Norma,% no sākuma
Zaudējums, kad auzas sabrūk
Graudu (mieži un prosa) malšanas zudumi
Zudumi ūdens termiskās apstrādes laikā*
Iesala zudumi	16% graudu cietes iesalam vai 1,2% no visas jēlcietes
Zudumi, kultivējot mikroorganismus ar virsmas metodi
Zudumi, kultivējot mikroorganismus ar dziļo metodi
Zaudējumi graudu-kartupeļu misas fermentācijas laikā	4% fermentējamo ogļhidrātu, kas ieviesti ražošanā
Zudums melases misas fermentācijas laikā
Zaudējumi ar nelaipnību graudu un kartupeļu biezenī	Ražošanā ieviesti 3,46% fermentējamo ogļhidrātu
Zaudējumi ar nelaipnību melases misā	2,5% cukura ieviests ražošanā.
Zudumi, palielinoties misas skābumam	0,623% injicēti ar misu**
Alkohola zudums ar fermentācijas gāzēm	0,04% no ievadītajiem ražošanā
Destilācijas un rektifikācijas zudumi	0,182% no ievadītajiem ražošanā

* Uzskaites sarežģītības dēļ zudumi izejvielu ūdens-termiskās apstrādes laikā tiek iekļauti nenosakāmajos zaudējumos un tiek pieņemti vismaz 2,5% apmērā.

** Zudumus, palielinoties skābumam, nosaka tikai graudu un kartupeļu misas pārstrādei. Melases misai nevajadzētu palielināties skābumam.

Apskatīsim jautājumu par izejvielu izvēli destilāta ražošanai. No vienas puses, tēma ir subjektīva (par gaumēm nestrīdas), bet no otras tam ir arī pilnīgi ekonomisks pamats. Tabulā, kas parādīta tēmas ilustrācijā (ņemta no Izgudrotāju vietnes), ir parādīta vidējā teorētiskā spirta iznākums no viena kilograma dažādu izejvielu.

Dažus secinājumus var izdarīt, vienkārši pārbaudot tabulu.

1. Jebkura augļu izejviela ir ievērojami zemāka par graudu ražu.

2. Graudu (cieti saturošas) izejvielas ļoti atšķiras pēc ražas.

3. Ņemot vērā sarežģītāko spirta ieguvi no cieti saturošām izejvielām, cukurs ir ārpus konkurences.

4. Tāpēc arī viltīgie amerikāņi mocās ar burbonu – kukurūza ir izdevīgākais izejvielu variants.

Bet ja nopietni, tad, izvērtējot plānoto iznākumu no augļiem, jūs stipri padomāsiet par augļu brendija gatavošanas lietderību. (Lai gan, izdzerot paštaisītu konjaku, saproti, ka jēga nav tikai lietderībā)

Šeit, piemēram, ņemsim situāciju (no reālās dzīves). Pirms Jaunā gada jūs šim notikumam iegādājāties dažas mucas. Ko tajos ieliet? Nu tur cukura sam var likt tikai aiz pilnīga izmisuma. Augļu izejvielas nav bagātīgi pārstāvētas ar citrusaugļiem un banāniem (par citrusaugļiem jau rakstīju, atsauksmes par banāniem nav tik karstas, un lēti nesanāk). Tāpēc pievērsīsim skatienu cieti saturošām izejvielām un viskija ražošanai. Nedaudz papildināšu tabulu ar datiem par graudaugiem (tabulā ir dati par graudiem, bet tas nav gluži tas pats).

Prosa. Izgatavots no prosas, cietes saturs ir aptuveni 75%. Attiecīgi spirta iznākumu var aprēķināt, izmantojot formulu 0,75 x 1,11 (cukura iznākums no cietes) x 0,64 (spirta iznākums no cukura) = 0,53 l/kg

Rīsu putraimi, mizoti. Spirta iznākums ir 0,6 l/kg.

Griķi. Spirta iznākums ir 0,53 l/kg.

Graudaugi. Spirta iznākums ir 0,44 l/kg.

Manna. Spirta iznākums ir 0,58 l/kg.

Arteks un Poltavka. Spirta iznākums ir 0,57 l/kg.

Pērļu mieži un jacka. Spirta iznākums ir 0,53 l/kg.

Kukurūzas putraimi. Spirta iznākums ir 0,50 l/kg.

Mēs turpinām analizēt. Rīsi, griķi un tīrā kukurūzas ciete tiks izmesti augsto izmaksu dēļ, auzu pārslas – zemās ražas dēļ. Manna, artek un poltavka - organoleptisko īpašību dēļ (bet tas ir man, un jums, gluži pretēji, tas var patikt). Paliek sasmalcināta kukurūza (var nopirkt kā lopbarību putnam), jaks (tā ir ērtāk nekā grūbas) un kukurūzas putraimi. Man labāk patīk tos sajaukt, un pēc burbona receptes tajā papildus kukurūzai ir jābūt arī miežiem. Izmēģināju arī drupinātus graudu un kukurūzas putraimus - graudi dod daudz eļļas, garšo nedaudz sātīgāk, bet tagad taisu no graudaugiem (vieglāk izmest un eļļa traucē strādāt).

Starp citu, arī cukura iespējas nevar pilnībā atlaist. Eksperimentu pabeigšu ar ersatz rumu, varbūt derēs mucai.