Технология производства виски

Есть два основных механизма, которыми активизированный углерод  удаляет загрязнители из воды: адсорбция  и каталитическое сокращение (процесс, заставляющий притягиваться отрицательно заряженные ионы загрязнителя к положительно заряженному активированному углероду). Органические соединения удаляются  адсорбцией, а остаточные дезинфицирующие  средства, такие как хлор, и хлорамины  удаляются каталитическим сокращением.

Хороший уголь для фильтрации виски получается из сахарного клена, произрастающего на востоке США [8]. Сущность процесса активации состоит во вскрытии пор, находящихся в углеродном материале в закрытом состоянии. Это делается либо термохимически (предварительно материал пропитывают раствором хлорида цинка, карбоната калия или некоторыми другими соединениями и нагревают без доступа воздуха), либо путём обработки перегретым паром или углекислым газом или их смесью при температуре 800—850 ºС. В последнем случае технически сложно получить парогазовый агент, имеющий такую температуру. Широко распространён приём подачи в аппарат для активации одновременно с насыщенным паром ограниченного количества воздуха. Часть угля сгорает и в реакционном пространстве достигается необходимая температура. Выход активного угля в этом варианте процесса заметно снижается. Значение удельной поверхности пор у лучших марок активных углей может достигать 1800—2200 м²; на 1 г угля. Различают макро-, мезо- и микро- поры. В зависимости от размеров молекул, которые нужно удержать на поверхности угля, должен изготавливаться уголь с разными соотношениями размеров пор.

Джек Дэниел постоянно  следовал принципу: «Стремиться всегда делать лучшее». Одним из примеров этого  служит процесс пропускания виски  капля за каплей через слой древесного угля сахарного клена толщиной 304,8 см (10 футов).

Семь поколений спустя виски подвергается все тому же процессу умягчения через уголь, который  применял сам Мистер Джек. На то есть причина: пропускание виски через  уголь придает виски особую мягкость, которой славится виски Jack Daniel's. Благодаря  процессу умягчения через уголь, Jack Daniel's приобретает характерные  черты Tennessee Whiskey, отличающие его от бурбона. Процесс умягчения придает  виски насыщенный аромат еще до того, как он полностью созрел в бочках собственного производства [8].

6. Выдержка и купажирование

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

40

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

Выдержка виски проводится в обожженых дубовых бочках. Именно на стадии бочковой выдержки виски приобретает характерные цветовые и вкусоароматические свойства – он темнеет, становится мягче, получает дополнительный аромат в результате экстракции и взаимодействия со структурными компонентами дубовой древесины.

При выдержке протекает комплекс физико-химических процессов, среди  которых можно выделить несколько  основных. Помимо процессов осаждения  взвешенных частиц, образующихся при  переходе ряда веществ в нерастворимое  состояние, испарения спирта и других процессов, имеют место сложные  реакции новообразования.

В частности, происходит диффундирование  растворимых компонентов дубовой  древесины (компонентов фенольной  природы, азотсодержащих соединений, сахарного  комплекса, продуктов распада гемицеллюлоз, гетероциклических компонентов, образовавшихся во внутренних слоях дубовой древесины  в процессе предварительной обработки) в спирт [8].

Помимо этого, происходит сложное взаимодействие виноматериала  с компонентами дубовой древесины, в частности, распад компонентов  клепки под действием этилового  спирта (этанолиз лигнина с образованием ароматических спиртов), экстракция образующихся при этом веществ и  взаимодействие всего комплекса  экстрагируемых веществ со спиртом  с образованием новых продуктов, придающих виски типичность и  тона выдержки. Стоит отметить также, что древесина дуба является регулятором окислительных процессов, поскольку является одной из основных окислительно-восстановительных систем [2].

Небольшое, но постоянное поступление  кислорода изменяет вкус виски. В древесине дуба содержится довольно много танинов (примерно 1% в американском белом дубе и 8% в испанском или французском), а также лигнинов, ванилина и древесных сахаров, которые карамелизуются при обжиге бочки, придавая содержимому, помимо окраски, сладковатый вкус и аромат. Различные спирты, эфиры и альдегиды, содержащиеся в виски, проходят через мельчайшие поры древесины и окисляются, вступая с ней в сложные соединения.

Обычно очень старые спирты в результате длительного контакта с бочкой полностью теряют свои индивидуальные особенности, превращаясь в спиртовой  дубовый экстракт. И естественно, каждый год выдержки значительно  увеличивает стоимость напитка.

В каждой стране существуют свои традиции выдержки – американский виски вызревает только в новых бочках.

Бочки, в которых выдерживается  виски, бывают разных размеров и форм. Каждый размер имеет свое название [2].

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

41

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

Купажирование

Для получения купажных виски (blended whisky) смешивают по отдельности  различные сорта солодовых (от 15 до 50 сортов) и зерновых (3-4 сорта) виски  различных сроков выдержки (не менее 3 лет). Затем их объединяют и выдерживают  еще несколько месяцев.

Некоторым рецептам уже сотни  лет, но производители разрабатывают  новые или видоизменяют старые в  соответствии с требованиями рынка. Смысл купажирования состоит  в получении продукта стандартного качества и соединении лучших свойств  различных сортов солодовых и  зерновых виски в одном готовом  напитке [1].

Первый смешанный виски, получивший широкое распространение, Old Vatted Glenlivet, был разработан Эндрю  Ашером в 1853 году.

Каждое отобранное для  купажа виски должно дегустироваться сразу после дистилляции, а также во время его созревания в бочках.

Существует два вида купажирования.

• различные пропорции сортов солодового и зернового виски смешивают в эгализаторах (специальных сосудах огромной емкости), где выдерживают в течение 24 часов. Затем эту смесь помещают в бочки и через несколько недель разливают по бутылкам. Так получают дешевые марки виски;

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

42

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

отбирают различные сорта  односолодового виски, затем в эгализаторах смешивают с зерновым виски. С  целью улучшения качества купажа, его выдерживают в течение 6-8 месяцев  в дубовых бочках. Этот период называют «свадьбой» («женитьбой»). Так производят более дорогой высококачественный виски [2].

Если на бутылке купажного  виски указан срок его выдержки, он относится к возрасту самого молодого виски, входящего в купаж. Если в  купаже достаточно велика доля старых односолодовых виски (single malt), то в  названии виски присутствует слово  «de luxe».

 

 

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

43

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

Технологический расчет заторного аппарата типа ВКЗ

Описание работы заторного аппарата

Приготовление затора является неотъемлемым и очень важным технологическим  процессом. Процесс приготовления  затора называют затиранием. При затирании  происходят ферментативные и физико-химические процессы, от которых зависит качество пивного сусла, которое в дальнейшем используется для приготовления виски. Поэтому важно правильно и разумно проводить процесс затирания, так как от этого зависит конечный выход продукта, экономика и конкурентоспособность предприятия в целом [9].

Заторный аппарат типа ВКЗ [10] представляет собой стальной цилиндрический резервуар с двойным сферическим днищем и сферической крышкой. Пространство между днищами является паровой рубашкой, в которую поступает греющий пар. Рубашка имеет соответствующие фланцы и устройства для подвода пара, отвода воздуха и конденсата. В нижней части днища аппарата находится разгрузочное устройство для спуска части затора (густой фазы) на отварку или выпуска всего затора при передаче его в фильтрационный аппарат. Над сферическим днищем внутри аппарата имеется мешалка с нижним приводом для размешивания заторной массы. Внутри аппарата расположена стяжная труба для отбора жидкой фазы затора. На крышке аппарата смонтирован предзаторник, предназначенный для смачивания сухих дроблёных зерноприпасов при их подаче в аппарат, также там расположен раздвижной люк для обслуживания котла при промывке и наблюдения за технологическим процессом, происходящим в нём. Аппарат имеет по окружности опорное кольцо из углового железа, к которому приварены башмаки для установки его на площадке. Дроблёный солод поступает в предзаторник, где смачивается тёплой водой из смесителя, затем в виде кашицы смывается в аппарат. После отварок заторная масса нагнетается насосом обратно в аппарат для кипячения, а оттуда подаётся в фильтрационный аппарат.

В данной работе мы произведём расчёт геометрических размеров и поверхности  теплообмена заторного аппарата в соответствии с исходными данными, так как эти параметры являются важнейшими для правильного проведения технологического процесса. Также мы вычислим расход пара, необходимого для  нагревания затора, и мощность электродвигателя мешалки. Все вычисления будут произведены в  расчёте на то, что готовится пивное сусло для виски Jack Daniel’s.

 

 

1. Расчёт объёма и геометрических размеров заторного аппарата

Объём заторного аппарата V (м³) определяем, исходя из его необходимой производительности по формуле

                                                                                                              (1)

где G – необходимая производительность заторного аппарата, кг/ч;

τ_ц – продолжительность полного рабочего цикла аппарата, ч, τ_ц = 4 ч;

ρ – плотность заторной массы, кг/ м³;

ξ – коэффициент заполнения заторного аппарата, ξ = 0,9.

Объём заторного аппарата можно также определить по количеству затираемого солода, принимая, что  на 1000 кг сухого солода требуется 5…7 м³ полного объёма современного заторного аппарата. Примем, что на 1000 кг одновременно перерабатываемого сырья требуется 6 м³ полного объёма аппарата, тогда в соответствии с заданным G_сол =  4000 кг потребуется

 м³.                                                                                                                  (2)

Выражая из формулы (1) необходимую производительность заторного аппарата получим

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

44

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

                                                                                                            (3)

Учитывая, что плотность  заторной массы ρ = 1081 кг/м³ [9]

 кг/ч.                                      1

Диаметр корпуса заторного аппарата равен

 м.                                                                           (4)

Высота выпуклой части наружной поверхности днища

 м.                                                                    (5)

Радиус кривизны в вершине  днища R_дн = D = 3,47 м.

Объём днища заторного  аппарата

,                                                                               (6)

 м³.                               1

Объём цилиндрической части  заторного аппарата

 м³.                                                                    (7)

Высота цилиндрической обечайки

 м.                                                                     (8)

Сопоставим полученную высоту с конструктивным требованием

 м,                                    1