Технология приготовления спирта

   1.Теоритические  основы разрабатываемой  темы

   1.1. Анализ и выбор оптимального  варианта 

   При приготовлении водки широко используется на заводах два способа:

• Периодический
• Непрерывный (неприрывно-действующий)

   Для приготовления водки сначала  проводят водоподготовку.  В зависимости от того, какого качества поступает вода, на ЛВЗ проводят необходимые операции по очистке. После того как вода соответствует ГОСТу, ее собирают в специальных сборниках, а затем подают в сортировочный чан. спирт в очистной участок подают из спиртохранилища через мерник и собирают в специальную емкость для спирта.

   Периодический способ приготовления водки

   Сортировку  готовят следующим способом: сначала  в сортировочный чан подают спирт, а затем воду. Это делается для  лучшего перемешивания, поскольку у спирта плотность меньше, чем у воды. Сортировку готовят 1,5 часа, Сортировочных чанов обычно применяют несколько, поскольку чаще всего используют спирт разных сортов. При розливе водок получается исправимый брак, который подают в очистной участок, где он собирается в специальном сборнике и из него готовят водки в состав которых входит спирт высшей очистки. После приготовления водно-спиртовой смеси ее с помощью насосов под давлением подают в напорные чаны, которые предназначены для лучшего перемешивания сортировки и подачи ее самотеком на фильтрацию. Для фильтрации применяют фильтры предварительной очистки, после этого сортировку обрабатывают активным углем в угольных колонках, причем водно-спиртовая смесь подается в угольные колонки снизу. Скорость фильтрации контролируется ротаметром. Угольные колонки обрабатывают паром для регинирации активированного угля и 110˚С-115˚С. Получившийся пар со спиртом конденсируется в холодильнике и затем собираются в специальной емкости. После обработки активным углем сортировку направляют в фильтры окончательной очистки. После фильтрации, с целью корректировки, внесения ингредиентов и доведения водок до соответствующих показателей водно-спиртовую смесь подают в доводные чаны, откуда готовую водку при помощи насосов перекачивают передаточные чаны. Затем купажист очистного участка относит пробы приготовленной водки в лабораторию, где проводится полный анализ водки по органолептическим показателям. При положительных результатах анализа водку подают на розлив и оформление бутылки. 

   Периодический способ характерен для небольших  предприятий. Эта схема является наиболее оптимальной по нескольким причинам:

   - более простое аппаратурное оформление;

   - более полная фильтрация водок;

   - не требует больших производственных  площадей;

   - более короткие сроки окупаемости. 

   Непрерывный способ приготовления водки

   При этом способе в смесителе приготавливают водно-спиртовой раствор концентрацией 2-5% выше, чем у водки. Затем добавляют  умягченную воду, и крепость сортировки доводят до нормальной.

   спирт и умягченная вода из резервуаров  через расходометры поступает в  смеситель для доведения концентрации спирта водки до нормальной. через  расходометр добавляют ингредиенты. Далее насосом смесь перекачивается в фильтры, после чего сортировка обрабатывается в угольных колонках, проходя каждую из них последовательно. После угольных колонок водка насосом подается в фильтр грубой очистки, а затем фильтруется в фильтр-прессе и поступает на розлив.

   Установка компактна и располагается на одном этаже. Применение этой установки позволяет интенсифицировать процесс, обеспечить стабильность крепости сортировки, снизить потери спирта и высвободить производственные площади.

   1.2 Описание аппаратурно-технологической  схемы режимов производства

   Водочный  цех предназначен для изготовления водок и водок особых, а так же для розлива и оформления готовой продукции. Очистной участок состоит из сортировочного отделения, где сортировка обрабатывается активным углем и собирается в доводных чанах; напорного отделения, откуда вода самотеком поступает на фильтрацию; передаточного отделения; отделения для водоподготовки; отделения для суточного хранения запаса спирта.

   Описание  технологической схемы:

• Приемка спирта и воды;
• Приготовление сортировок;
• Подача сортировок в напорный чан;
• Обработка активированным углем в фильтрационной батарее;
• Внесение ингредиентов в доводном чане;
• Корректировка крепости в доводном чане;
• Проверка качества в передаточном чане;
• Передача розлив.

   Приемка спирта и воды

   Спирт поступает из спиртохранилища через  мерник по трубопроводам с помощью насоса и собирается в емкости ля спирта, для каждого вида спирта отдельная емкость.

   Приготовление сортировок и корректировка  крепости.

     Водно-спиртовые растворы требуемой  крепости готовят периодическим  способом в сортировочном отделении. В начале в сортировочный чан задают рассчитанное количества спирта, затем добавляют специально приготовленную воду. Смесь спирта с водой тщательно перемешивают в течение 10-15 минут. Затем купажистом проверяется крепость, в случае необходимости крепость корректируют. Готовая сортировка насосом перекачивается в напорный чан, откуда без остановки поступает на угольно-очитсительную батарею.

   Для приготовления водки Украинская горилка применяется водопроводная  вода и мед. Мед предварительно смешивается с теплой водой, далее перемешивают с сортировкой в ручную в специальной емкости.

   Обработка сортировки активированным углем и фильтрация

   Для улучшения органолептических свойств  водки, сортировку обрабатывают активным углем марки БАУ-А, БАУ-ЛВ. Уголь  адсорбирует примеси и одновременно катализирует окислительные процессы, благоприятно влияющие на качество водки.

   Обработку сортировки осуществляют в динамических условиях в фильтрационной батарее, состоящей из песочных фильтров предварительной  очистки, угольных колонок и песочных фильтров окончательной очистки.

   Фильтрующим материалом в фильтрах является кварцевый  песок, рассортированной по фракциям: сначала крупный, затем мелкий. Песочные фильтры предварительной очистки очищают сортировку от минеральных, органических осадков и механических загрязнений, предохраняя уголь от загрязнений, удлиняя его период действий. Из песочных фильтров предварительной очистки сортировка проходит снизу вверх через угольные колонки полностью загруженным активным углем. После фильтрации через уголь со скоростью 40дал/ч на свежем угле и 30 дал/ч на регенированном водка направляется с верху вниз на фильтры окончательной очистки, которые служат для задержки мелких частиц угля и обеспечивают прозрачность водки. Время отключения угольных колонок для защиты отработанного угля на новый устанавливает ПТЛ по результатам анализа угля. Отработанный уголь подлежит выпариванию для извлечения из него оставшегося водно-спиртового раствора. После фильтрации водка собирается в доводных чанах.

   Внесение ингредиентов. В доводных чанах происходит внесение ингредиентов согласно рецептуре для каждого водки и корректировка водки до заданной крепости. После внесения ингредиентов в доводной чан происходит премешивание водки.

   Проверка  качества, передача водок на розлив.

   Проверяется крепость водки и доводится до заданной. Снова перемешивается мешалкой. Затем водка перекачивается насосом через передаточные чаны. Прежде чем передаточный чан открыть на розлив крепость водки проверяют и в случае необходимости корректируют. Инженером-химиком отбирается проба в количестве 1 л на проведение полного анализа, делается запись о соответствии крепости проверяемой водки. На каждом передаточном чане должна находиться карточка с названием водки.

   Моечно-разливочный  участок

   Предназначен для расфасовки и оформления водок на автоматических линиях, где осуществляются следующие операции:

1. мойка бутылок
2. розлив изделия в бутылки и упаковка
3. бракераж
4. наклейка этикеток
5. укладка бутылок в ящики, гофро-короба, поддоны с пленкой
6. передача в отпускной цех

   Расфасовка  и оформление водок осуществляется согласно действующей ГОСТа 12545 «Водки и водки особые. Розлив, упаковка, маркировка и хранение».

   Мойка бутылок .Предварительно отсортированная посуда из посудного цеха по конвейеру поступает в моечное отделение. Мойка бутылок осуществляется на бутылкомоечных машинах, где поддерживается необходимый температурный режим. Для мойки бутылок применяют концентрированный раствор щелочи. после окончания всех операций мойки бутылок конвейером направляют на бракеражный автомат, где проверяют на чистоту и герметичность. промытые и проверенные бутылки направляют в розливо-укупорочный моноблок.

   Розлив  и укупорка водок  в бутылки. Изделие из передаточного чана по трубопроводу поступает в моноблок, где происходит наполнение бутылок жидкостью и сразу же укупориваются алюминиевыми колпачками. Розлив изделия происходит по уровню и принципу дозирования жидкости. Розливо-укупорочный моноблок должен обеспечивать стабильный налив.

   Бракераж  готовых изделий

   Укупоренные бутылки подвергают осмотру на бракеражном автомате отечественного и импортного производства, где контролируется герметичность укупоривания, прозрачность, наличие посторонних включений. Забракованные бутылки вынимают, продукцию сливают в воронку – в емкость для исправимого брака. Бутылки возвращаются на бутылкомоечную машину для повторной мойки. Неисправимый брак (вода из разбитых бутылок, вода после промывки разливоукупорочного моноблока) собирается в специальной оборудованной емкости.

   Наклейка  этикеток на бутылки

   Бутылки по конвейеру поступают на этикетировочный автомат для дальнейшего оформления. Автомат наклеивает на бутылку этикетку, кольеретку, специальную марку, региональную марку. На оборотной стороне этикетки устройством для нанесения штампа проставляется 8-и значный цифровой штамп, которые означают дату изготовления изделия.

   Все автоматы линии розлива оснащены приборами автоматизированного  учета алкогольной продукции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   2. Практическая часть 

   2.1. Расчет продуктов для ликероводочного  производства. 

       Расчет продуктов ликероводочного производства осуществляется на 1000 дал каждого вида изделия отдельно с последующим пересчетом на готовую и суточную производственную мощность завода. для расчета применяется следующее приемное распределение количества производимой водки по отдельным сортам, указанное в таблице 1. 

   Ассортимент водок 

   Таблица 1

 

   Годовая мощность водки «Çул курки»:

   100% - 850 000 дал

   40% - x дал, x=340 000 дал

   Годовая мощность водки «Украинская горилка»:

   100% - 850 000 дал

   40% - x дал, x=340 000 дал

   Годовая мощность водки «Улетная»

   100% - 850 000 дал

   20% - x дал, x=170 000 дал 

   Расход  спирта

   Для определения количества спирта, расходуемого для приготовления водки, необходимо учесть безвозвратные потери спирта при приготовлении сортировки, при обработке ее активным углем, фильтрации водки и ее розлив. Эти потери определяются в % от количества спирта, возвращаемые цехом в виде отходов, которые направляются ля денатурации при ректификации на спиртовые заводы. при внедрении непрерывного способа обработки, потери спирта составляют 0,9 %, при периодическом – 0,93%. 

   I способ

   Согласно  рецептуре для приготовления 40% водок  «Çул курки», «Украинская горилка», «Улетная» в соответствии с ГОСТ Р 51355-99 применяют спирт-ректификат «Высшей очистки» крепостью 96,2% об. и «Экстра» крепостью 96,3% об..

   Расход  безводного этилового спирта для  приготовления 1000 дал 40% водки «Çул курки», с учетом его потерь в  производстве составит:

   1000*40/100*(1-0,0093)=403,75 дал,

   где 0,0093 – потери при производстве водки

   расход  спирта в год: 403,75 * 340 137275 дал

   расход  спирта в сутки: 137275 / 262 = 523,95 дал

   Расход  безводного спирта этилового для  приготовления 1000 дал 45% водки «Украинская  горилка», с учетом его потерь в  производстве составит:

               1000*45/100*(1-0,0093)= 445,81 дал

   где – 0,0093 потери при производстве водки

   расход  спирта в год:445,81 * 340=151575,4 дал

   расход  спирта в сутки: 151575,4 / 262578,53 дал  

   Расход  безводного этилового спирта для  приготовления 1000 дал 40% водки «Улетная», с учетом его потерь при производстве составит:

   1000*40/100*(1-0,0093) = 403,75 дал,

   где 0,0093 – потери при производстве водки

   расход  спирта в год: 403,75 * 170 = 68637,5 дал

   расход  спирта в сутки: 68637,5 / 262 = 261,9 дал

   Тогда. расход спирта-ректификата «Высшей  очистки» для водок «Çул курки» составит:

   100 * 403,75 / 96,2 = 419,69 дал

   в год – 419,69 * 340 = 142694,6 дал

   в сутки – 142694,6 / 262 = 544,64 дал

   Тогда расход спирта-ректификата «Экстра» для водок «Украинская горилка» составит:

   100 * 454,22 / 96,3 = 471,67 дал

   в год – 471,67 * 340 = 160367,8 дал

   в сутки – 160367,8 / 262 612,09 дал

   Тогда расход спирта-ректификата «Экстра» для приготовления водки «Улетная»  составит:

   100 * 403,75 / 96,3 = 419,26 дал

   в год – 419,26 * 170 = 71274,2 дал

   в сутки – 71274,2 / 262 = 272,30 дал 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Водка « Çул курки»

   Купаж на 1000 дал 

   Таблица 2

 

   Физико-химические показатели

   Крепость, % об.          40

   Щелочность 100 мл водки, мл 0,1н. раствора не более     2,0

   Содержание  в 1 л безводного спирта, мг не более:

         - альдегидов ( в пересчете на уксусный)     4,0

         - сивушного масла (в пересчете  на смесь изоамилового  

   и изобутилового  спиртов (3:1))       5,5

         - эфиров (в пересчете  на уксусноэтиловый)    4,5

   Проба на метиловый спирт с 

   фуксинсернистой кислотой       выдерживает 
 
 
 
 
 
 
 

   Водка «Украинская горилка»

   купаж на 1000 дал 

   Таблица 3

 
 

   Физико-химические показатели

   Крепость, % об.          45

   Щелочность 100 мл водки, мл 0,1н. раствора не более    3,5

   Содержание  в 1 л безводного спирта, мг не более:

         - альдегидов ( в пересчете на уксусный)     8

         - сивушного масла (в пересчете  на смесь изоамилового  

   и изобутилового  спиртов (3:1))       4

         - эфиров (в пересчете  на уксусноэтиловый)    30

   Проба на метиловый спирт с

   фуксинсернистой кислотой       выдерживает 
 
 
 
 
 
 
 

Водка «Улетная»

   Купаж на 1000 дал 

   Таблица 4

 
 

   Физико-химические показатели

   Крепость, % об.          40

   Щелочность 100 мл водки, мл 0,1н. раствора не более     2,5

   Содержание  в 1 л безводного спирта, мг не более:

         - альдегидов ( в пересчете на уксусный)     3,0

         - сивушного масла (в пересчете  на смесь изоамилового  

   и изобутилового  спиртов (3:1))       3,0

         - эфиров (в пересчете  на уксусноэтиловый)    2,5

   Проба на метиловый спирт с 

   фуксинсернистой кислотой       выдерживает 

   Органолептические показатели всех водок:

   Внешний вид - прозрачная жидкость;

   Цвет  – бесцветный раствор;

   Вкус  – мягкий присущий водке;

   Аромат  – характерный водочный. 
 
 

   Расход  исправленной воды

   Потери  спирта сопровождаются такими же потерями воды, так как спирт испаряется в виде водно-спиртовой смеси, увлекая за собой пары воды. При расчете расхода воды для приготовления сортировки нужно учесть степень сжатия смеси.

   Для получения 40% об. водно-спиртовой смеси  при использовании спирта ректификата крепостью 96,2% к 100 дал спирта надо прибавить 147,59 дал воды. Значит, для приготовления 1000 дал сортировки для водки «Çул курки», на которую расходуется 419,69 дал спирта, умягченной воды потребуется:

   147,59 * 419,69 / 100 = 619,42 дал

   в год: 619,42 * 340 = 210602,8 дал

   в сутки: 210602,8 / 262 = 803,83 дал

   Для получения 45% об. водно-спиртовой смеси  при использовании спирта-ректификата  крепостью 96,3% к 100 дал спирта надо прибавить 147,87 дал воды. Значит, для приготовления 1000 дал сортировки для водки «Украинская  горилка», на которую расходуется 471,67 дал спирта, умягченной воды потребуется:

   147,87 * 417,67 / 100 = 697,46 дал

   в год: 697,46 * 340 = 237136,4 дал

   в сутки: 237136,4 / 905,10 дал

   Для получения 40% об. водно-спиртовой смеси  при использовании спирта-ректификата крепостью 96,3% к 100 дал спирта надо прибавить 147,87 дал воды. Для приготовления 1000 дал сортировки для водки «Улетная», на которую расходуется 419,26 дал спирта, умягченной воды потребуется:

   147,87 * 419,26 / 100 = 619,96 дал

   в год: 619,96 * 170 = 105347,3 дал

   в сутки: 105347,3 / 262 402,08 дал 
 

   II способ

     Для водки «Çул курки»:

   V водки = 340 000 дал/год 

1. Определяем  количество спирта «Высшей очистки» в смеси:

   340 000 * 40 / 96,2 = 141372,14 дал

   где 40 – крепость водки, % об.

   96,2 – крепость спирта-ректификата «Экстра», %

2. Определяем количество воды в смеси (по нормам):

   100 V спирта – 147,87 V воды

   141372,14 дал спирта – X дал воды

   X = 208651,14 дал воды

3. Определяем количество воды в спирте:

   1000 дал 96% спирта – 4,985 дал воды

   1000 дал 96,3% - x

   x = 5 дал

4. Находим общий объем воды в спирте:

   (141372,14 * 0,0005) = 70,69 дал

5. Находим истинный объем воды для приготовления смеси:

   (208651,14 – 70,69) = 208580,45 дал

6. Составляем рецептуру на 1000 дал:

141372,14 дал спирта  – 208580,45 дал воды

     415,80 дал спирта – 613,47 дл воды

     в сутки спирта: 141372,14 / 262 = 539,59 дал

     в сутки воды: 208580,45 / 262 = 796 дал

   Вывод: для приготовления 1000 дал сортировки водки «Çул курки» необходимо 415,80 дал  спирта и 615,47 дал воды. 
 
 

   Для водки «Украинская горилка»:

   V водки = 340 000 дал/год 

1)Определяем  количество спирта «Экстра» в  смеси:

   340 000 * 45 / 96,3 = 158878,5 дал

   где 45 – крепость водки, % об.

   96,3 – крепость спирта-ректификата  «Высшей очистки», %

2. Определяем количество воды в смеси (по нормам):