Способ перегонки продуктов брожения

 

Использование: в пищевой промышленности, преимущественно в способах перегонки продуктов брожения, и может быть использовано на винодельческих предприятиях при перегонке отходов виноделия и коньячных виноматериалов с получением дистиллятов, обедненных высшими спиртами. Сущность способа: способ перегонки продуктов брожения включает нагрев исходного сырья до кипения, последовательную раздельную конденсацию выделяющихся водно-спиртовых паров с образованием флегмы и спиртового дистиллята, возврат флегмы в перегоняемое сырье противотоком к выделяющимся водно-спиртовым парам и разделение спиртового дистиллята по мере выделения на головную, среднюю и хвостовую фракции, образующуюся в начале перегонки флегму в количестве преимущественно 3 - 20% от содержания безводного спирта в исходном сырье выделяют в качестве сивушной фракции. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к пищевой промышленности, преимущественно к способам перегонки продуктов брожения, и может быть использовано на винодельческих предприятиях при перегонке отходов виноделия и коньячных виноматериалов с получением дистиллята, обедненного высшими спиртами.

Известен способ перегонки отходов виноделия, включающий нагрев исходного сырья в перегонном кубе до кипения, последовательную раздельную конденсацию выделяющихся водно-спиртовых паров с образованием флегмы и спиртового дистиллята, возврат флегмы в перегоняемое сырье противотоком к выделяющимся водно-спиртовым парам и выделение спиртового дистиллята в виде спирта-сырца [1].

Недостатком способа является невысокое качество получаемого спирта-сырца ввиду невозможности выделения нежелательных примесей.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является способ перегонки коньячных виноматериалов, включающий нагрев исходного сырья до кипения, последовательную раздельную конденсацию выделяющихся водно-спиртовых паров с образованием флегмы и спиртового дистиллята, возврат флегмы в перегоняемое сырье противотоком к выделяющимся водно-спиртовым парам и разделение спиртового дистиллята по мере выделения на головную, среднюю и хвостовую фракции [2].

Способ-прототип обеспечивает выделение значительного количества альдегидов и эфиров с головной фракцией и летучих кислот с хвостовой фракцией, однако не позволяет снизить в получаемых спиртах содержание высших спиртов, что снижает их качество.

Целью изобретения является повышение качества получаемых спиртов путем снижения содержания в них высших спиртов.

Цель достигается тем, что в известном способе перегонки продуктов брожения, включающем нагрев исходного сырья до кипения, последовательную раздельную конденсацию выделяющихся водно-спиртовых паров с образованием флегмы и спиртового дистиллята, возврат флегмы в перегоняемое сырье противотоком к выделяющихся водно-спиртовым парам и разделение спиртового дистиллята по мере выделения на головную, среднюю и хвостовую фракции, образующуюся в начале перегонки флегму в количестве преимущественно 3-20% от содержания безводного спирта в исходном сырье выделяют в качестве сивушной фракции.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что отличается он от известного решения тем, что образующуюся в начале перегонки флегму в количестве преимущественно 3-20% от содержания безводного спирта в исходном сырье выделяют в качестве сивушной фракции. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники, в связи с чем заявляемое решение соответствует критерию "существенные отличия".

В связи с невысокой объемной долей спирта в продуктах брожения коэффициент ректификации содержащихся в них высших спиртов значительно больше единицы, что способствует интенсивному переходу их в дистиллят в начале перегонки. Однако в связи с высокой температурой кипения высших спиртов они конденсируются из водно-спиртовых паров более интенсивно этилового спирта и низкокипящих примесей, что позволяет эффективно отделять их с образующейся флегмой.

На чертеже показана установка, реализующая способ.

Установка содержит перегонный куб 1, установленные над ним по ходу водно-спиртовых паров концентрирующую колонну 2 и дефлегматор 3; флегмовые коммуникации с кранами 4, 5 и 6, соединяющие дефлегматор по выходу флегмы с концентрирующей колонной 2 и холодильником 7; а также холодильник 9, соединенный с дефлегматором 3 по выходу из него водно-спиртовых паров коммуникацией 8.

Предназначенные для перегонки продукты брожения загружают в перегонный куб 1 и нагревают до кипения. Выделяющиеся водно-спиртовые пары проходят через концентрирующую колонку 2 и поступают в дефлегматор 3, где частично концентрируются с образованием флегмы. В начале перегонки, при закрытом кране 5 и открытых кранах 4 и 6, образующуюся в дефлегматоре флегму направляют в холодильник 7, где охлаждают и выделяют в качестве сивушной фракции. Несконденсировавшиеся в дефлегматоре водно-спиртовые пары по коммуникации 8 направляют в холодильник 9, где конденсируют и охлаждают с получением спиртового дистиллята, который разделяют по мере выделения на головную, среднюю и хвостовую фракции. После отбора сначала образования преимущественно 3-20% от содержания безводного спирта сивушной фракции, перекрывают кран 6 и флегму из дефлегматора направляют в концентрирующую колонку 2, откуда она поступает в перегонный куб в противотоке к выделяющимся из него водно-спиртовым парам.

П р и м е р 1. Однородные партии коньячного виноматериала загружали в перегонный куб и перегоняли с выделением в качестве сивушной фракции соответственно 2, 3 и 4% от содержания безводного спирта в виноматериалах образующейся в начале перегонки флегмы, а также с выделением при каждой перегонке 2% головной фракции и началом отбора хвостовой фракции при объемной доле спирта в дистилляте 50%.

П р и м е р 2. Однородные партии винных дрожжевых осадков загружали в перегонный куб и перегоняли с выделением в качестве сивушной фракции соответственно 19, 20 и 21% от содержания безводного спирта в исходном сырье, образующейся флегмы, а также с выделением при каждой перегонке 2% головной фракции и началом отбора хвостовой фракции при объемной доле спирта в дистилляте 50%.

П р и м е р 3. В качестве контроля винные дрожжевые осадки и коньячный виноматериал перегоняли по способу-прототипу без выделения сивушной фракции, с выделением 2% головной фракции и началом отбора хвостовой фракции при объемной доле спирта в дистилляте 50%.

Результаты проведенных перегонок приведены в таблице.

Полученные данные свидетельствуют о том, что при перегонке коньячных виноматериалов с относительно невысоким содержанием высших спиртов, оптимальным является выделение 3% сивушной фракции, а при перегонке дрожжевых осадков с высоким содержанием высших спиртов - 20% сивушной фракции.

Таким образом, предлагаемый способ перегонки продуктов брожения является эффективным, так как обеспечивает снижение в получаемых спиртах в 1,5-3,0 раза содержания высших спиртов и повышение их качества на 0,5-0,8 балла.

Формула изобретения

СПОСОБ ПЕРЕГОНКИ ПРОДУКТОВ БРОЖЕНИЯ, предусматривающий нагрев исходного сырья до кипения, последовательную раздельную конденсацию выделяющихся водно-спиртовых паров с образованием соответственно флегмы и спиртового дистиллята, возврат флегмы в перегоняемое сырье противотоком к выделяющимся водно-спиртовым парам и разделение спиртового дистиллята на головную, среднюю и хвостовую фракции, отличающийся тем, что осуществляют отбор флегмы, образующейся в начале перегонки, в качестве сивушной фракции в количестве преимущественно 3 - 20% от содержания безводного спирта в исходном сырье.

РИСУНКИ

Рисунок 1