Разработка технологической линии получения водки производительностью 2000 л/сутки (стр. 2 из 6)
До начала XIX века эфирные масла рассматривались как однородные вещества, содержащее большее или меньшее количество примесей. В 90-х годах прошлого столетия были освоены рациональные методы перегонки эфирных масел с целью выделения из них химически чистых ароматических веществ, являющихся основой для каждого данного эфирного масла.
Главной составной частью эфирных масел являются углеводороды терпенового ряда и их кислотсодержащие производные: спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры и окиси.
Терпены относятся к углеводородам, т.е. соединениям, состоящим из углерода и водорода. Терпены делятся по своему строению на: 1) моноциклические – с одним кольцом и двумя двойными связями; 2) бициклические – с двумя кольцами и без двойных связей; 3) трицикоические – с тремя кольцами и без двойных связей.
Наибольшее значение имеют циклические терпены с общей эмпирической формулой С15Н16.
Из моноциклических терпенов в сырье, применяемом в ликероводочном производстве, встречаются лимонен, терпинен и фелландрен.
Лимонен представляет собой жидкость с лимонным запахом; температура кипения его 175-176ºС при нормальном давлении.
d-Лимонен является главной составной частью померанцевого (90%), лимонного, мандаринового, тминного и других масел.
Под общим названием терпинена существует три углеводорода, из которых α- и γ-терпинены найдены в эфирных маслах кориандра, майорана, кардамона и лимона, а β-терпинен получен только синтетическим путем; α-терпинен представляет собой бесцветную маслянистую жидкость, обладающую запахом лимона. Температура кипения его 65.4-66ºС (13.5 мм давления рт.ст.). В эфирных маслах он находится не в чистом виде, а в смеси с γ-терпиненом (температура кипения 183ºС при нормальном давлении).
лимонен
α-терпинен
γ-терпинен
Фелландрены (α- и β-фелландрены) содержатся в эфирных маслах: дягиля (как главная составная часть), полыни обыкновенной, кориандра, бадьяна, имбиря, кудрявой мяты, корицы, перечной мяты, лимона и черного перца. Оба углеводорода имеют вид бесцветного масла с температурой кипения 171-172ºС и 175-176ºС при нормальном давлении. С трудом получаются в чистом виде, так как при перегонке они склонны разлагаться.
Фелландрен имеет приятный запах и жгучий вкус.
Из группы бициклических терпенов в растениях, применяемых в ликероводочном производстве, встречаются: сабинен – в можжевелевом и кардамоновом эфирных маслах, α-пинен – в лимонном, зверобойном, кориандровом, майорановом и неролиевом маслах, β-пинен – в иссопном, петигреновом и лимонном маслах и камфен – в лимонном, апельсиновом, петигреновом, перолиевом и иссопном.
α-фелландрен
β-фелландрен
Сабинен – жидкость с температурой кипения 162-166ºС, камфен – твердое парафинообразное вещество, плавящееся при 48-53ºС и кипящее при 158-168ºС.
α-Пинен – бесцветная жидкость, легко осмоляющаяся на воздухе, с температурой кипения 155-156ºС.
β-Пинен, или попинен, - жидкость, кипящая при 163-164ºС.
Кроме терпенов С10Н16 в эфирных маслах часто встречаются углеводороды, которые по составу представляют собой уплотненные (полимерные) терпены. Таков, например, сексвитерпены (то есть полуторные терпены С15Н24), дитерпены (удвоенные терпены С20Н42) и пр. Это густые жидкости или твердые вещества, которые в эфирных маслах содержатся в малых количествах.
Спирты образуются из углеводородов путем замещения одного из водородов гидроксилом. По числу гидроксильных групп спирты делятся на одноатомные, двухатомные, трехатомные и т.д. В зависимости от положения, занимаемого гидроксильной группой в структурной формуле молекулы, они могут быть первичными, вторичными и третичными.
К алифатическим терпеновым спиртам относятся спирты, являющиеся производными простейших ациклических или алифатических терпенов, т.е. терпенов с открытой цепью углеродных атомов.
Гераниол С10Н16О является главной составной частью (54-80%) розового масла. Кроме того, гераниол входит в свободном состоянии или в виде сложных эфиров в состав неролиевого масла, кориандрового, можжевелового, лаванды. Очищенный гераниол представляет собой бесцветную жидкость с приятным запахом розы и температурой кипения 230ºС. При открытом хранении у гераниола меняются цвет и запах в худшую сторону.
Линалоол С10Н18О – третичный ненаыщенный спирт, встречающийся во многих эфирных маслах в виде двух изомеров: d-линалоол является главной составной частью эфирного масла кориандра (60-70%); l-линалоол содержится в масле русской кудрявой мяты (50-60%). Кроме того, линалоол входит в состав лаванды, имбиря, корицы, базилика, тимьяна и неролиевого масла.
Линалоол – жидкость с запахом ландыша; температура кипения 197-199ºС.
К моноциклическим терпеновым спиртам относится ментол С10Н29О, главным действующим началом перечной мяты (l-ментол).
Ментол кристаллизуется в четырех формах, имеющих различные температуры плавления (от 31 до 43ºС). В чистом виде образует твердые игольчатые кристаллы. Имеет приятный характерный запах и холодящий жгучий вкус. Плохо растворим в воде, но в спирте растворяется хорошо. Температура кипения 212-215ºС.
Кроме ментола, к моноциклическим терпеновым спиртам относятся терпинеол С10Н18О – твердое вещество, встречающееся в померанцевом, неролиевом, бадьяновом и петигреновом маслах, - а также перилловый спирт С10Н16О – жидкость, содержащаяся в маслах кудрявой мяты и можжевельника.
К бициклическим терпеновым спиртам относится барнеол, найденный в эфирных маслах кориандра, кардамона, тимьяна и лаванды.
Борнеол представляет собой кристаллическое вещество, обладающее запахом камфары. Плавится при температуре 203-204ºС. Кипит при 212ºС.
Альдегидами называются продукты дальнейшего окисления углеводов, содержащие в своих молекулах карбонильные группы, в которых углерод одной валентностью соединен с водородом, а другой – с радикалом. Если углерод соединен, с одной стороны, с кислородом, а с другой, - с двумя углеродными радикалами, то это будет кетон.
К ненасыщенным алифатическим альдегидам относятся цитраль и цитронеллаль.
Цитраль С10Н16О встречается в виде смеси двух изомеров (α и β), представляющих собой бесцветные подвижные жидкости с характерными, но различными запахами. Под воздействием воздуха цитраль быстро окисляется и принимает желтый цвет. Температура кипения 228-229ºС. Цитраль является составной частью лимонного масла.
Цитронеллаль С10Н18О представляет собой неразделимую смесь двух изомеров. Входит в состав лимонного мандаринового масел. Жидкость кипит при температуре 205-208ºС.
Из ряда циклических альдегидов в химическом составе растений, примняемых в ликеро-водочном производстве, встречаются бензальдегид, анисовый альдегид и ванилин.
Анисовый альдегид С8Н8О2 содержится в анисовом, бадьяновом и фенхелевом маслах, ванилин найден в стручках ванили и в гвоздичном масле. Белок кристаллическое вещество с сильным приятным запахом и жгучим вкусом. Температура плавления 81-82ºС, кипения 263ºС.
Из алифатических альдегидов нетерпенового происхождения уксусный СН3СНО содержится в ирисовом, перечно-мятном и анисовом эфирных маслах, иониловый С8Н17СНО – в ирисовом, розовом, коричном, мандариновом и лимонном маслах и дециловый С9Н19СНО – в можжевеловом, померанцевом, неролиевом и каринадровом маслах.
Из числа терпеновых моноциклических кетонов в эфирных маслах, применяемых в ликеро-водочном производсвте, встречается карвон, дигидрокарвон и ментон.
Карвон С10Н14О входит в состав тминного (50-60%) эфирного масла и масла кудрявой мяты (70%). Представляет собой бесцветную, вязкую жидкость с зпахом тмина. Температура кипения 230ºС.
Дигидрокарвон С10Н16О также находится в тминном масле. Бесцветная, маслянистая жидкость, обладающая запахом карвона и одновременно ментона. Температура кипения 221-222ºС.
Ментон С10Н18О найден в масле перечной мяты. Жидкость с мятным запахом. Температура кипения 207ºС. К бициклическим терпеновым кетонам относится ирон С13Н20О, содержащийся в эфирном масле корневищ ириса. Ирон – малоподвижная маслянистая жидкость. В разведенном спиртовом растворе имеет приятный запах фиалки, кипит при 144ºС (при давлении 10 мм.рт.ст.).
2. Технологическая сущность процесса [3]
2.1. Внесение в сортировку ингредиентов
В зависимости от наименования водки для придания соответствующего аромата в сортировку вносят небольшое количество ингредиентов – сахара, инвертированного сахара, меда, лимонной кислоты, гидрокарбоната натрия, уксуснокислого натрия, перманганата калия и др. Например, в 1000 дал сортировки водки «Экстра» добавляют 25 кг рафинированного сахара-песка и от 1 до 10 г КМnO4 (в зависимости от качества спирта); в 1000 дал «Водки» - 10 кг рафинированного сахара-песка (инвертированного), 1 кг гидрокарбоната натрия и 0.3 кг лимонной кислоты.