Товароведение и экспертиза водочных изделий

Этиловый спирт (этанол) С2Н5ОН — бесцветней жидкость, легко испаряющаяся. Спирт, содержащий 4—5 % воды, называют ректификатом, а  содержащий только доли процента воды — абсолютным спиртом. Такой спирт  получают химической обработкой в присутствии водоотнимающих средств (например, свежепрокаленного СаО).

Этиловый спирт  — многотоннажный продукт химической промышленности. Получают его различными способами. Один из них — спиртовое  брожение веществ, содержащих сахаристые вещества, в присутствии ферментов (например, зимазы — фермента дрожжей): зимаза

C6H12O6 —зимаза  C2H6OH + 2CO2

Такой спирт  называют пищевым или винным спиртом.

Этиловый спирт  можно получать из целлюлозы, которую  предварительно гидролизуют. Образующуюся при этом глюкозу подвергают в дальнейшем спиртовому брожению. Полученный спирт называют гидролизным.

Как известно, для  получения этилового спирта существуют и синтетические способы, такие, как сернокислотная или прямая гидратация этилена:

H2C==CH2 + H2 —кат. H3C—CH2OH

Себестоимость спирта, полученного таким способом, намного дешевле, чем приготовленного из пищевых продуктов.

Этиловый спирт  широко используют в различных областях промышленности и прежде всего в  химической. Из него получают синтетический  каучук, уксусную кислоту, красители, эссенции, фотопленку, порох, пластмассы. Спирт является хорошим растворителем и антисептиком. Поэтому он находит применение в медицине, парфюмерии. В больших количествах этиловый спирт идет для получения спиртоводочных изделий.

Этиловый спирт — сильный наркотик. Попадая в организм, он быстро всасывается в кровь и приводит организм в возбужденное состояние, при котором человеку трудно контролировать свое поведение. Употребление спирта часто является основной причиной тяжелых дорожно-транспортных аварий, несчастных случаев на производстве и бытовых преступлений. Спирт вызывает тяжелые заболевания нервной и сердечно – сосудистой систем, а также желудочно-кишечного тракта. Спирт опасен в любой концентрации (водка, настойки, вино, пиво и т.д.).

Этиловый спирт, применяемый для технических  целей, специально загрязняют дурно  пахнущими веществами. Такой спирт  называют денатуратом (для этого  спирт подкрашивают, чтобы отличить его от чистого спирта).

Спирт этиловый ректификованный представляет собой  прозрачную, бесцветную жидкость без посторонних запахов и привкусов, удельный вес безводного спирта при 20 °С — 0,78927 г/ , температура кипения при 760 мм рт. ст. — 78,35 °С, замерзания — 117 °С.

Этиловый спирт  гигроскопичен: он хорошо впитывает влагу из воздуха, растительных и животных тканей, вследствие чего они разрушаются. Спирт и его крепкие производные горят бледно – голубым некоптящим пламенем, пары его в смеси с воздухом в пределах концентрации 2,8—13,7% взрывоопасны.

Содержание этилового спирта (крепость) выражается в объемных процентах. Под объемным процентом понимают количество  спирта в 100 мл водно – спиртового раствора при 20 °С, выраженное в процентах.

В зависимости  от степени очистки и крепости этиловый ректификованный   спирт  вырабатывается (объемная доля этанола, не менее):

• 1-го сорта (для  производства алкогольных не используется) — 96,0.

• Высшей очистки  — 96,2.

• «Базис» — 96,0.

• «Экстра» — 96,3.

• «Люкс» — 96,3.

• «Альфа»— 96,3.

Спирты «Люкс», «Экстра» и «Базис» вырабатываются из различных видов зерна и смеси зерна и картофеля (количество крахмала картофеля в смеси не превышает 35% при выработке спирта «Люкс» и 60% — при выработке спирта «Экстра» и «Базис»).

Спирт «Альфа»  вырабатывают из пшеницы ржи или  смеси пшеницы и риса.

Спирт высшей очистки  вырабатывают различных сырьевых композиций (смесей):

• зерно, картофель или смесь зерна и картофеля;
• смесь зерна, картофеля, сахарной свеклы и мелассы, сахара – сырца и другого сахаро – и крахмалосодержащего сырья (за исключением плодово – ягодного) в различных соотношениях;
• меласса;
• головная фракция этилового спирта, полученная при выработке спирта из пищевого сырья.

Этиловый питьевой 95% - ный спирт представляет собой (согласно ГОСТ Р 51723—2001) смесь этилового ректификованного спирта высшей очистки с умягченной водой, подвергнутую фильтрованию.

Технология спирта. Получают этиловый спирт тремя способами:

ферментативным (или биохимическим), и химическим (или синтетическим), что в общем  виде выражается уравнениями:

С6Н12О6 = 2С2Н5ОН+2СО2+ 118 кДж.       С2Н4+ Н2О =   С2Н5ОН

В первом случае происходит сбраживание сахара под  действием ферментов дрожжей. Во втором случае вырабатывают технический  спирт из растительного сырья  с высоким содержанием клетчатки  негидролизуемой ферментами дрожжевой клетки (древесных опилок, соломы, торфа, мха и т. п.) и из сульфитных щелоков (отходов целлюлозно-бумажного производства), содержащих до 1,5% сахара, — химическим способом, воздействуя на сырье минеральными кислотами, сырье осахаривается и подвергается последующему спиртовому брожению.

В третьем случае получают технический синтетический  спирт путем присоединения к  этилену воды в присутствии катализатора.

Спирт этиловый ректификованный пищевой получают только из пищевого сырья. Основным сырьем для производства спирта являются картофель, зерно, патока.

Производство  спирта этилового ректификованного состоит из следующих этапов:

• подготовительного — очистка сырья от примесей, приготовление солода;
• основного — разваривание крахмалистого сырья, осахаривание крахмала, сбраживание осахаренной массы, перегонка бражки и получение сырого спирта;
• завершающего – ректификация (повторная перегонка с целью очистки этилового спирта от примесей).

Подготовка сырья. Лучшим видом растительного сырья  для производства спирта является картофель. Для переработки на спирт применяют высокоурожайные технические сорта картофеля, обладающие высокой крахмалистостью, устойчивые при хранении. Зерно применяется в качестве сырья и для получения солода — проросшего зерна, являющегося источником ферментов, которые расщепляют крахмал до сбраживаемых сахаров. Как крахмалосодержащее сырье применяются различные зерновые культуры; качество зерна в этом случае не регламентируется. Меласса является отходом сахарного производства. Основной составной частью ее является сахароза, которая в условиях спиртового производства полностью сбраживается и превращается в спирт.

Крахмалосодержащее  сырье сбраживают и получают бражку. Зрелую бражку направляют на перегонку. Перегонкой называется процесс разделения смесей, состоящих из двух или большего числа компонентов, кипящих при различной температуре. В спиртовом производстве перегонкой называется выделение из бражки этилового спирта вместе с летучими примесями. При простой перегонке, т. е. кипячении смесей и конденсации выделяемых паров, может быть достигнута крепость дистиллята 55,4% . Для получения конденсата более высокой крепости необходимо провести повторную (многократную) перегонку.

Для выделения  спирта – сырца из бражки применяются колонны, оборудованные тарелками, на каждой из которых происходит вываривание бражки в противотоке с паром.

Спирт-сырец  содержит ряд примесей, различающихся  по температуре кипения. Эфиры, альдегиды, метиловый спирт имеют температуру  кипения ниже, чем этиловый спирт; сложные эфиры, высшие спирты — выше.

Примеси являются вторичными и побочными продуктами спиртового брожения. Большинство их оказывает вредное воздействие  на организм человека, и поэтому  остаточное количество и состав примесей влияют на качество спирта – ректификата и вырабатываемых из него ликероводочных изделий. При общем содержании примесей в спирте – сырце до 6 г/л в их составе идентифицировано более 50 соединений, которые могут быть отнесены к одной из четырех групп химических веществ: альдегидам и кетонам, эфирам, высшим спиртам (сивушные масла) и кислотам.

Очистка спирта – сырца от примесей с получением ректификованного спирта производится на ректификационных установках.

Ректификация  представляет собой многоступенчатую перегонку и осуществляется паром  в колоннах, состоящих из многоколпачковых тарелок, которые по разделительной способности выборки более эффективны. На ректификационных установках получают ректификованный спорт, этиловый спирт (головную фракцию), содержащий основную часть эфиров и альдегидов, т. е. легколетучие компоненты, и сивушное масло — смесь высших спиртов, которые кипят при более высокой температуре. В соответствии с ходом ректификации эти примеси называют головными, промежуточными и хвостовыми.

Головные примеси  кипят при температуре ниже температуры кипения этилового спирта. Это альдегиды (муравьиный, уксусный и др.), эфиры (муравьнно – этиловый, уксуснометиловый, уксусноэтиловый и др.), метиловый спирт. К хвостовым относятся примеси, кипящие при температуре выше температуры кипения этилового спирта. Это в основном сивушные масла, т. е. высшие спирты: пропиловый, изопропиловый, бутиловый, изобутиловый, амиловый, изоамиловый и др. К хвостовым примесям относятся также фурфурол, ацетали и некоторые другие вещества.

Промежуточные примеси представляют собой наиболее трудноотделимые группы соединений. В зависимости от условий перегонки они также могут быть и головными и хвостовыми. В эту группу примесей входят изомасляно – этиловый, изовалериано – этиловый, уксусновоизоамиловый, изовалериано – изоамиловый и др.

В настоящее  время основная масса ректификованного спирта вырабатывается на брагоректификацинных установках непрерывного действия, которые  состоят из брагоперегонной и  ректификационной установок непрерывного действия (применяются трех - , четырех и пятиколонные). По своему назначению колонны называются: бражная — для выварки спирта и бражки; эпюрационная — для выделения головной фракции; ректификационная — для очистки и выделения ректификованного спирта; сивушная — для концентрации и выделения высших спиртов (сивушного масла); колонна окончательной очистки — для получения ректификованного спирта высшего качества.

Учет спирта ведется в безводном спирте. Расчет ведется следующим образом —  определяется объем и температура  спирта в мернике. Специальным ареометром (спиртомером) измеряют плотность, соответствующую определенной крепости. По специальным спиртометрическим таблицам по показаниям спиртомера и температуре находят крепость спирта в % об. и множитель, на который умножают объем, и получают количество безводного спирта, в нем содержащегося.

ГОСТ нормирует  основные физико – химические показатели  безопасности, а предельные значения массовых концентраций токсичных элементов регламентирует СанПиН.

ГОСТ нормирует  предельные значения массовых концентраций в пересчете на безводный спирт — уксусного альдегида, сивушного масла, сложных эфиров, свободных кислот, фурфурола и метилового спирта.

Наличие фурфурола  не допускается вообще, а значение метилового спирта в пересчете на безводный спирт должно быть не более 0,05%.

Срок хранения спирта не ограничен, но при этом должны соблюдаться условия его хранения согласно инструкции по приемке, хранению, отпуску, транспортированию и учету  этилового спирта, утвержденной в  установленном порядке.

Подлинность и  показатели безопасности определяютсятся ГОСТ Р 51786—2001 «Водка и спирт этиловый из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения подлинности».

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 Потребительская ценность и химический состав водки  

Водка – это прозрачная, бесцветная жидкость, с характерным водочным ароматом, без посторонних примесей и включений (ГОСТ). Водка представляет собой крепкий алкогольный напиток, получаемый в процессе обработки активным углем водноспиртового раствора (с содержанием спирта 40 – 56%) и последующей фильтрации.

 Потребительская ценность ликероводочных изделий заключается в их способности удовлетворять требования покупателей. Потребительская ценность включает в себя комплекс свойств – органолептические достоинства, энергетическую, физиологическую ценность, а также усвояемость и пищевую безопасность.

В представлении  современного потребителя идеальный  алкогольный продукт в первую очередь должен обладать высокой  органолептической, энергетической ценностью  и быть безопасным в потреблении. Согласно ГОСТу по органолептическим показателям водки должны быть безукоризненной прозрачности, с характерным для них ароматом, с однородным вкусом без жгучего горьковатого или сладковатого привкуса, а особые водки отличаться специфическим ароматом и мягким вкусом, которые создаются внесением ингредиентов таких как глицерин, мед, эфирные масла. Основным показателем качества водки является ее безопасность, причем в первую очередь ''химическая'' безопасность.