СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВОДОК И ЛИКЕРОВОДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ 1. 2. 3. 4. 5. 6. ПЛАН: Ассортимент и характеристика водок. Требования к воде. Способы водоподготовки. Требования к этиловому спирту. Влияние примесей на его органолептические показатели. Растительное сырье. Условия его хранения. Основные материалы. Вспомогательные материалы. 1. Ассортимент и характеристика водок. Водкой, согласно ГОСТ 12712-2013 «Водки и водки особые. Общие технические условия», называют спиртные напитки, произведенные на основе ректификованного этилового спирта из пищевого сырья и исправленной воды, крепостью от 37,5% до 56%, представляющие собой бесцветный водно-спиртовой раствор с мягким присущим водке вкусом и характерным водочным ароматом. По физико-химическим показателям водки и водки особые должны соответствовать нормам. Водка, в соответствии с требованиями к органолептическим показателям, по внешнему виду представляет собой прозрачную жидкость без посторонних включений, по цвету бесцветную жидкость, должна иметь вкус и аромат, характерные для водок данного типа, без постороннего привкуса и аромата. Водки должны иметь мягкий, присущий водке вкус и характерный водочный аромат, водки особые мягкий вкус и подчеркнуто специфический аромат. Для особых водок -подчеркнуто специфический аромат и (или) вкус, получаемые за счет внесения вкусоароматических веществ (мед, настои растительного сырья, ароматные спирты). Наименование показателя Норма для водок из спирта Высшей очистки Крепость, % «Экстра» «Люкс» Норма для водок особых из спирта Высшей очистки 40,0-45,0; 50,0; 56,0 «Экстра» «Люкс» 40,0-45,0 Щелочность - объем соляной кислоты конц. (НС1)=0,1моль/дм3, израсходованный на титрование 100 см3 водки, см3 не более 3,0 2,5 2,0 3,0 2,5 2,0 Массовая конц. альдегидов в 1 дм3 безводного спирта, мг не более 8,0 4,0 3,0 8,0 5,0 4,0 Массовая конц. сивушного масла в 1 дм3 безводного 8,0 6,0 6,0 8,0 6,0 6,0 спирта, мг не более Наименование показателя Норма для водок из спирта Норма для водок особых из спирта Высшей очистки «Экстра» «Люкс» Высшей очистки «Экстра» «Люкс» Массовая конц. сложных эфиров в 1 дм3 безводного спирта, мг не более 15,0 10,0 5,0 20,0 15,0 10,0 Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт, % не более 0,03 0,02 0,02 0,03 0,02 0,02 2. Требования к воде. Способы водоподготовки. Для получения водок и ликероводочных изделий высокого качества используется вода, отвечающая требованиям ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества». Вода должна быть: бесцветной; прозрачной (т.е. не содержать взвешенных частиц, наличие которых может привести к образованию мути или опалесценции изделий при хранении); без запаха; приятной на вкус; не содержать вредных примесей. Показатели С исходной жесткостью после технологической обработки (max) до 1 мг-экв/дм3 более 1 мг-экв/дм3 Жесткость, мг-экв./дм3 1 0,2 Щелочность, см3 р-ра HCl конц. 0,1 моль/дм3/100 см3 1 4 Окисляемость, мг О2/дм3 6 6 Сухой остаток, мг/дм3 100 500 Fe, мг/дм3 0,1 0,15 Si, мг/дм3 3,0 7,0 РО4, мг/дм3 0,1 0,1 Основные рекомендации по водоподготовке в зависимости от состава исходной воды: 1. Вода отвечает всем требованиям: а) только фильтрация; б) при повышенном сухом остатке – коагулирование. 2. Вода с повышенной жесткостью: а) вода с повышенной жесткостью (сухой остаток до 500 мг/дм3, щелочность до 4 см3 раствора HCl концентрацией 0,1 моль/дм3 /100 см3) -рекомендуется Na-катионирование; б) то же, но с повышенной окисляемостью (более 6 мг O2/дм3), присутствуют ионы Fe, Si, PO4. Рекомендуется предочистка, т.е. удаление Fe, органических веществ, затем Na-катионирование; в)повышенная щелочность и повышенная жесткость – Na катионирование и подкисление кислотой. При сухом остатке более 500 мг/дм3 - обессоливание ионитами. При сухом остатке до 3000 мг/дм3 - обратный осмос. Для умягчения воды наиболее распространены ионообменные способы. Na-катионированитовый способ (при жесткости исходной воды не более 7 мг-экв./дм3). Способ основан на замене ионов кальция и магния воды на ионы натрия, содержащиеся в катионите. При этом в обработанной воде увеличивается щелочность и сухой остаток за счет того, что один ион кальция или магния заменяется на два иона натрия. При более высокой исходной жесткости воды применяют Н-катионитовый способ умягчения, который устраняет недостатки Na-катионитового, однако, он более дорогой, т.к. для регенерации используют растворы соляной или серной кислот. Для изготовления колонок и коммуникаций необходимо использовать коррозионностойкие материалы, увеличивается нагрузка на очистные системы при сбросе промывных вод с повышенной кислотностью. Можно использовать параллельное Na- и Н-катионирование или другие более современные способы умягчения: электродиализ, обратный осмос. Фильтр натрий-катионитный ФИПа I-0,5-0,6 Na Коагуляции подвергается вода со стабильной мутью (создается органическими солями Fe, кремниевыми, гуминовыми кислотами, их солями и другими органическими коллоидами), которая не удаляется через песочный фильтр. В качестве коагулянта используют глинозем Al2(SO4)3 · 8 H2O или железный купорос FeSO4 · 7 H2O. Необходимое количество коагулянта определяют опытным путем, коагулирование идет в слабощелочной среде при рН не более 8,2, который создается гашеной известью. В щелочной среде образуются гидроокиси алюминия или железа, которые выпадают в осадок в виде хлопьев с развитой сорбционной поверхностью и сорбируют примеси. Частицы коагулянта заряжены положительно, молекулы кремневой кислоты, гуминовые вещества - отрицательно, происходит их взаимная нейтрализация, одновременно уменьшается карбонатная (временная) жесткость. Обесцвечивание и дезодорирование. Если цвет, привкус не удаляются коагуляцией, то применяют дополнительные методы обработки воды. Цветность создается железом в виде карбоната закиси, его удаляют продувкой воздухом в градирнях или деферризаторах. Образуется осадок, который удаляют фильтрацией через песочные фильтры. Для обезжелезивания применяют также фильтрование через песочные фильтры с кварцевой загрузкой. Используют безреагентный способ или обработку кварцевого песка модифицирующими реагентами. При безреагентном способе из воды, содержащей железо и кислород, при фильтровании через слой кварца на поверхности его зерен образуется каталитическая пленка из окислов Fe2+ и Fe3+ . Эта пленка интенсифицирует процесс окисления и выделения Fe3+, которое задерживается фильтром в виде Fe(OH)3. Если безреагентный способ не дает эффекта, то на поверхность кварцевого песка наносят пленку из гидроокиси Fe и двуокиси Fe, внося растворы FeSO4 и КМnО4. Для удаления органических веществ воду дезодорируют. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДЕФЕРРИЗАТОР Обрабатывают воду раствором КМnО4, который снижает окисляемость воды и удаляет ионы Fe2+. После этого воду умягчают Na-катионитовым способом и доочищают активным углем. Можно обрабатывать воду обычным углем марки БАУ-А или ДАК. Разница в окисляемости воды до и после обработки не менее 0,2-0,3 мг О2/дм3. Для полного обессоливания воды применяют последовательное Нкатионирование и ОН-анионирование, обратный осмос, дистилляцию. Обессоливание воды делает воду безвкусной, что негативно повлияет на вкус водки. Считается, что в небольшом количестве гидрокарбонаты натрия, калия, кальция, хлориды калия и натрия положительно влияют на органолептические показатели водки. Рекомендуется в деминерализованную воду добавлять нормированное количество этих солей или смешивать деминерализованную воду с водопроводной до получения жесткости около 0,2 мг-экв./дм3, что придаст воде более привычный вкус. Колонка угольная 3. Требования к этиловому спирту. Влияние примесей на его органолептические показатели. Этиловый спирт, используемый в производстве водок и ликероводочных изделий, должен отвечать требованиям ГОСТ 5962-2013 «Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия». Спирт из пищевого сырья выпускается 6 сортов: 1 сорт, высшей очистки, «базис», «экстра», «люкс», «альфа». В спирте-ректификате нормируются органолептические и физикохимические показатели. Спирт этиловый имеет ряд физико-химических свойств, которые следует учитывать при производстве ликероводочной продукции: - спирт смешивается с водой в любых пропорциях; - при растворении его в воде наблюдается адиабатическое сжатие смеси – контракция; - при смешивании воды и спирта выделяется тепло. Ряд показателей спирта свидетельствуют о наличии не индивидуальных компонентов, а определенных групп веществ. Марки спирта Проба с серной кислотой характеризует наличие органических веществ (альдегидов, фурфурола, высших спиртов и др.), окисляемых серной кислотой, и характеризует чистоту спирта. Проба на окисляемостъ перманганатом калия характеризует наличие в спирте непредельных соединений (акролеина, кротонового альдегида, и др.), а также сернистых соединений. Чем выше их концентрация, тем быстрее изменяется цвет перманганата калия, внесенного в пробу спирта. Массовая концентрация альдегидов учитывает присутствие альдегидов и кетонов. В спирте преобладает уксусный альдегид, а из кетонов - ацетон. Кроме этих соединений в спирте могут присутствовать непредельный кротоновый альдегид, который образуется в процессе перегонки из уксусного альдегида, а также акролеин, который образуется при разложении жиров и пентозанов при разваривании и перегонке. Массовая концентрация сивушного масла характеризует количество высших спиртов. Так как преобладают изоамиловый, изобутиловый спирты, то отдельно нормируется их сумма. Кроме спиртов, определяемых в соответствии с требованиями ГОСТ, присутствуют в незначительных количествах высшие спирты с числом атомов более 5: гексиловый, гептиловый, октиловый и т.д. Образуются в процессе брожения. Отдельно нормируется массовая концентрация метилового спирта, учитывая его токсичность. Он образуется при разложении пектиновых веществ, особенно в повышенных концентрациях при переработке картофеля, сахарной свеклы. Массовая концентрация кислот определяет концентрацию свободных органических карбоновых кислот. Из них преобладает уксусная кислота, в небольших количествах содержатся также пропионовая, масляная, изомасляная, валериановая и др. Массовая концентрация эфиров характеризует содержание сложных эфиров. Из них преобладает уксусно-этиловый, присутствуют также уксусно-метиловый, уксусно-пропиловый, муравьиноэтиловый и др. Образуются при брожении и перегонке бражки. Большинство примесей спирта влияют на его органолептические показатели. Метиловый спирт и фурфурол токсичны. Метанол не определяется во вкусе, а фурфурол в небольших концентрациях дает запах ржаного хлеба. Сивушные спирты и альдегиды имеют жгучий вкус и острый запах, особенно непредельные альдегиды. Кислоты дают неприятный резкий запах. Эфиры придают спирту тонкий фруктовый аромат. Диэтиловый эфир имеет специфический сладкий вкус с остаточным ощущением горечи, гнилостный запах. На вкус влияют также ненормируемые примеси, например, триметиламин, который образуется при переработке свекловичной мелассы и имеет запах рыбьего жира. 4. Растительное сырье. Условия его хранения. Группы растительного сырья в зависимости от употребляемой части растений: 1. Травы и листья; 2. Корни и корневища; 3. Цветы; 4. Древесная кора; 5. Плоды и ягоды. В первых трех группах различают ароматическое и неароматическое сырье. В соответствии с этим различаются требования к условиям хранения и их использования. Ароматические травы зубровка иссоп Ароматические травы мелисса мята Неароматические травы трифоль пустырник Ароматические корни калган имбирь Ароматические корни корень солодки Неароматические корни генциановый корень Цветы и соцветия богатые ароматическими веществами цветы гвоздики цветы акации Кора растений кора дуба кора хинная Плоды яблоки груши рябина Плоды сухие односемянные анис кофе Плоды сухие односемянные миндаль перец черный Плоды сухие многосемянные бадьян ваниль Плоды сухие многосемянные кардамон бобы какао Плоды и ягоды свежие клюква брусника Плоды и ягоды сушеные чернослив курага Плоды и ягоды сушеные вишня рябина Плоды цитрусовых сушеные и свежие корки апельсиновые лимонные мандариновые Поставка сырья: Сухие плоды - в джутовых или бумажных мешках; Травы, корни, корневища - в тюках из мешковины; Ценное ароматическое сырье - в стеклянных герметично закрытых широкогорлых банках, залитых парафином; Сушеное плодово-ягодное сырье, какао-бобы, перец, чай - в картонных коробках или фанерных ящиках; Свежее плодово-ягодное сырье доставляется в ящиках, бочках, корзинах, на решетах (земляника, малина и др.). Хранение сырья Сушеное сырье хранится от 1,5 лет до 6 месяцев в зависимости от вида и тары в сухих складах при температуре до 4 °С. Свежее сырье хранят на открытых площадках в течение 6-12 часов в зависимости от вида, в охлаждаемых складах при температуре 0 - минус 0,5 °С - от 7 суток (земляника, малина) до 240 суток (клюква), яблоки зимних сортов - до 360 суток. Все сырье должно быть без признаков порчи, не загрязненным, не зараженным вредителями. 5. Основные материалы Сахар используют для создания сладкого вкуса, консистенции напитков, для смягчения вкуса водок. Для получения ликеров, кремов, бесцветных напитков применяются более очищенные сахар-рафинад, рафинированный сахар-песок, для остальных сахар-песок. Хранят сахар в мешках в сухих складских помещениях на стеллажах. Из сахара готовят белый или инвертированный сахарный сироп. Кроме сахара для некоторых видов ликероводочных изделий и для водок особых используют мед. Доставляется мед в деревянных бочках, бидонах, флягах массой от 120 до 50 кг. Хранят при температуре 5-10 °С в сухих складах, срок хранения меда, отвечающего требованиям стандарта, не ограничен. Для подкисления напитков, а также в некоторые наименования водок вносят органические кислоты. При производстве ликероводочных напитков используют лимонную кислоту, отвечающую требованиям ГОСТ 908-80. Ее вносят в купаж в виде растворов. В водки добавляют уксусную, янтарную кислоту. Неорганические кислоты, например, соляную, используют при инвертировании сахарного сиропа. В качестве ароматических веществ применяют эфирные масла (анисовое, апельсиновое, розовое и др.), пищевые эссенции натуральные и синтетические, ванилин. Красители добавляют для придания цвета необходимой интенсивности. Из натуральных красителей более распространен колер, получаемый путем термической обработки сахара при температуре 185-190 °С. Из синтетических чаще используют тартразин (оранжево-желтый порошок) и индигокармин (синий порошок или паста). Их применяют в смеси для придания напиткам зеленого цвета (для ликеров «Шартрез», «Мятный», горькой настойки «Изумрудная», «Полынная» и др.). В качестве купажных материалов используют виноградные вина, коньяк, пиво, глицерин и другие ингредиенты, которые вносят в готовом виде при купажировании изделий. 6. Вспомогательные материалы. К вспомогательным материалам относят те виды сырья, которые непосредственно не входят в состав изделий, но необходимы на различных стадиях производства. К ним относят: коагулянты, иониты, кислоты, поваренную соль для регенерации ионитов, моющие, дезинфицирующие средства и др. Вопросы и задания для самоконтроля 1. Назовите основное сырье для производства водок и ликероводочных изделий. 2. Приведите классификацию и основные требования к водкам. 3. Назовите требования к воде для ликероводочного производства, обоснуйте их с точки зрения влияния на качество продукции. 4. Какие отклонения от качественных показателей воды необходимо корректировать в природной воде, предназначенной для производства водок и ликероводочных изделий? 5. Охарактеризуйте и дайте сравительную оценку способов умягчения, коагуляции коллоидов воды, обезжелезивания, удаления органических веществ. 6. По каким показателям оценивается качество спирта разных сортов? 7. На какие показатели водок и ликероводочных изделий влияют примеси спирта? Дайте их химическую характеристику и возможное влияние на органолептические и физико-химические показатели. 8. Приведите классификацию и характеристику растительного сырья, используемого в ликероводочной промышленности. Назовите условия хранения и пути их использования. 9. Какие виды сырья относятся к вспомогательному сырью? Для каких целей оно используется? 10. Что относится к вспомогательному сырью? Каково его назначение в ликероводочном производстве?