Курсовая работа: Обґрунтування та аналіз технології виробництва коньяку

Коньячний спирт другого сорту також закладається на тривалу витримку в дубових бочках і використовується при виробництві трирічних коньяків. Решта фракцій непридатна для вироблень коньячного спирту і прямують на ректифікацію для витягання етилового спирту.

Апарат одноразової перегонки складається з тих же основних елементів, що і апарат подвійної перегонки. Проте його дефлегматор виконаний у вигляді двох порожнистих сочевицеподібних тарілок, оточених бортами і охолоджуваних водою, у зв'язку з чим цей апарат володіє зміцнюючим ефектом. Такі апарати виготовляються з міді з об'ємом куба 120 декалітрів.

При роботі на апараті з дефлегмаційними тарілками коньячний спирт отримують безпосередньо з виноматеріалу в результаті одноразової фракційної перегонки. При цьому виділяють головну фракцію в кількості 0,7–1,0%, середню фракцію (коньячний спирт) в кількості 10–14%, хвостову фракцію в кількості 11–15% від об'єму виноматеріалу, узятого на перегонку, і відходи виробництва – коньячну барду. Коньячний спирт закладається на витримку, а решта фракцій піддається переробці для отримання запашних вод, винної кислоти і етилового спирту.

Апарати подвійної перегонки володіють однією важливою перевагою на нихотримують високоякісний коньячний спирт з оптимальним вмістом необхідних домішок. Проте вони не економічні і малоефективні. Продуктивність їх низька у зв'язку з невеликим об'ємом куба і великими витратами часу на виконання допоміжних операцій (завантаження, вивантаження), а витрата теплоти надмірно висока.

Направлене регулювання хімічного складу коньячного спирту і підвищення продуктивності апаратів здійснюють із застосування процесу ректифікації виноматеріалу.

Зрештою вибір типу перегінного апарату і схеми технологічного процесу визначаються, перш за все, необхідністю отримання коньячного спирту, що відповідає найвищим фізико-хімічним і органолептичним вимогам.

Молодий коньячний спирт є безбарвним або ясно-солом'яного кольору прозору рідину з чистим, пекучим смаком, з легким присмаком етилового спирту. Аромат молодого спирту складний, з вираженими винними і легкими квітковими тонами. За хімічними показниками свіжовідігнаний коньячний спирт повинен відповідати вимогам, вказаних в таблиці 2.1:

Таблиця 2.1: Вимоги коньячного спирту

Об'ємна частка етилового спирту	62,0–70,0% про.
Масова концентрація вищих спиртів в перерахунку на ізоаміловий спирт	180–600 мг/100см3 безводого спирту
Масова концентрація альдегідів в перерахунку на оцтовий альдегід	3–50 мг/100см3 безводого спирту
Масова концентрація середніх ефірів в перерахунку на оцтово-етиловий ефір	50–250 мг/100 см3 безводого спирту
Масова концентрація летючих кислот в перерахунку на оцтову кислоту	не більше 80 мг/100 см3 безводого спирту
Масова концентрація фурфуролу	не більше 3,0 мг/100см3 безводо-го спирту
Масова концентрація метилового спирту	не більше 1,2 г/дм3
Масова концентрація міді	не більше 8,0 мг/дм3
Масова концентрація загальної сірчистої кислоти	не більше 45 мг/дм3
Масова концентрація заліза	не більше 1,0 мг/дм3

2.3 Витримка коньячного спирту у контакті з дубовою деревиною

Витримку коньячних спиртів проводять в дубових бочках або в металевих емальованих горизонтально розташованих резервуарах, в які поміщені заздалегідь підготовлені дубові клепки.

Молодий коньячний спирт егалізують і піддають фізико-хімічній і органолептичній оцінці.

На витримку спирти закладають партіями залежно від віку, сортового складу, мікрорайону зростання винограду. Однорідні спирти витримують окремо.

Для витримки коньячних спиртів використовують наземні напівпідвальні приміщення, що відповідають необхідним санітарним нормам. Вони не повинні мати сторонніх запахів, а повітрообмін в цих приміщеннях може складати не більше 5 об'ємів в добу. Температуру в процесі витримки підтримують на рівні 18–20 °С, а вологість – 75–85%.

Дубові бочки першої категорії, місткістю 30–70 декалітрів наповнюються молодим коньячним спиртом з недоливом, який складає не більше 2% об'єму бочки і встановлюються на дерев'яних, або залізобетонних брусах в три яруси або розміщуються на стелажах в 6–8 ярусів.

Стелажний спосіб компоновки бочок економічно доцільніший, оскільки виключає деформацію клепок, неминучу при установці бочок один на одного, у зв'язку з чим зменшуються втрати спирту, а коефіцієнт використання виробничих площ зростає.

Нові бочки перед закладкою на витримку проходять спеціальну обробку. Спочатку бочки двічі заливають і замочують холодною водою, яку змінюють через 2–3 доби. Потім їх обробляють гострою парою протягом 20–30 хвилин і обполіскують послідовно гарячою і холодною водою. Така обробка проводиться одноразово і сприяє видаленню з нових клепок частини фенольних з'єднань, надлишок яких може стати причиною появи в коньячному спирті грубого смаку і гіркоти. Для отримання кращої якості коньяку коньячні спирти спочатку витримують у нових бочках, а потім переливають у старі. В таблиці 3 вказані співвідношення зміни складу коньячного спирту при витримці в нових і старих бочках.

Таблиця 2.2 Співвідношення зміни складу коньячного спирту при витримці в нових і старих бочках

Тривалість витримки, роки	Тиртрована кислотність	Складні ефіри	Вищі спирти	Альдегіди	Фурфурол
мг/100 мл коньячного спирту
До витримки	3,6	24,6	75,2	58	2,0
В старих бочках
2	19,2	26,3	79,2	72	3,4
4	27,6	31,7	84,5	94	3,7
В нових бочках
2	69,6	59,8	88,9	194	72
4	79,2	71,3	104,5	230	11,2

Як ми бачимо з наведених даних, не дивлячись на збільшення вмісту кислот, вищих спиртів, альдегідів і фурфурола при витримці коньячних спиртів в нових бочках, коньячні спирти краще дозрівають в старих бочках і смакові їх показники безсумнівно вищі.

При інвентаризації бочки доливають спиртом того ж року витримки. У разі, коли використовують ступінчасті доливки керуються наступними правилами.

Доливка може бути проведена і молодшим спиртом, узятому в кількості, що не перевищує 10%; для спиртів, витриманих менше 10 років, відмінність у віці не повинно перевищувати 1–2 року, а для старіших спиртів – 3–5 років.

Спирти сортують через 2,5–3,0 роки при п'ятирічній витримці і через 5 років – при десятирічній. При цьому відбирають якісніші спирти, егалізують і залишають для подальшої витримки з метою приготування старих коньяків.

Менш якісні спирти також об'єднують в крупні партії і використовують для виробництва 3–5 літніх коньяків.

Бочкова витримка коньячних спиртів є класичним способом отримання високоякісних коньяків, проте він тривалий, трудомісткий, має низьку продуктивність і супроводиться великими втратами спирту. Ці втрати залежно від району виноробства складають 3,3–5,6% річних з розрахунку на безводий спирт, знижуючись на третьому році на 5%, а в подальші роки – на 10% від загальної норми втрат.

Витримка коньячних спиртів в емальованих резервуарах дозволяє прискорити їх дозрівання шляхом регулювання кисневого і температурного режимів і понизити до мінімуму втрати спирту.

Резервуари для витримки коньячного спирту завантажують дубовою клепкою з розрахунку 800–1000 см² питомої поверхні на 1 декалітр спирту з наступними розмірами: довжина – 400–1150 мм, ширина – 60–150 мм, товщина 18–36 мм. Клепки встановлюють на ребро на брусах, розташованих упоперек цистерни і жорстко закріплюють дерев'яними штирями.

Клепка проходить тривалий цикл обробок – попередню повітряну сушку в штабелях під навісом не менш 3-х років, замочування водою і дія парою так само, як і для нових бочок.

Технологічні інструкції допускають використовувати дубові клепки (до 50%), оброблені лужним способом, – вимочування в 0,3%-ном розчині NaOH2–6 діб при 10–25 °С, злив лужного розчину і промивка холодною водою 3–4 рази протягом 8–12 годин, сушка 6 діб за звичайних умов або 1 доба в сушарці при 45 °С.

На методі лужної підготовки клепок заснована технологія витримки спиртів в цистернах, розроблена в «Магараче» і передбачаюча застосування тонких рейок (товщина 10–12 мм). Після укладання клепки цистерни промивають водою, а потім повністю заливають пом'якшеною водою на 2–3 години. Воду зливають, клепку підсушують 5–6 діб в природних умовах і резервуар заповнюють молодим коньячним спиртом з недоливом не більше 5%. Спирт добре перемішують, насищаючи киснем до створення тиску в цистерні 30 кПа.

Ефективність резервуарної витримки коньячних спиртів може бути підвищена шляхом його здійснення в пульсуючому потоці із застосуванням спеціальної технології. Схема технологічного процесу при цьому передбачає утворення трьох секцій, в кожній з яких розмішують по три або чотири резервуари залежно від кратності відбирання спирту – 1/3 або 1/4.