Классическая (французская) технология коньяка остается неизменной на протяжении свыше двух веков и предусматривает двукратную перегонку особым способом полученных коньячных виноматериалов на кубовых аппаратах шарантского типа с последующей выдержкой полученного спирта (дистиллята) в дубовой таре.
Коньячное производство Франции организовано на основе виноградников, расположенных вокруг г. Коньяк и разделенных на 6 зон – Grande Champagne (Гранд Шампань), Petite Champagne (Пети Шампань), Les Borderies (Ле Бордери), Les Fins Bois (Ле Фэн Буа), Les Bons Bois (Ле Бон Боа) и Les Bois Ordinaires (Ле Боа Ординер).
Коньяк, выработанный из винограда, выращенного на участках Grande Champagne и Petite Champagne относятся к категории самых изысканных, редких и дорогих напитков, букет которых концентрирует в себе огромное количество ароматов, а вкус отличается элегантностью, нежностью и тонкостью.
По мере удаления виноградников от этих зон, качество коньяка снижается, спирты становятся менее ароматичными и стойкими, а длительная выдержка заметно ослабляет интенсивность аромата коньяка.
Правило разделения виноградников Коньяка на 6 зон соблюдается очень строго и определяет ежегодные отпускные цены на виноград.
Основными сортами винограда для производства коньяка являются Folle Blanche (Фоль Бланш) и Kolombard (Коломбар). Виноградная лоза Коломбар придает спирту молодой (зеленый) и крепкий аромат, а Фоль Бланш улучшает качество коньяка при старении, образуя полный гармоничный вкус с нюансами фиалки и липы. Однако Фоль Бланш больше других сортов подвержен различным заболеваниям и часто при закладке виноградников заменяется сортом Ugni Blanc (Уни Блан), который тоже привносит в коньяк цветочный аромат с оттенками специй. Закон о вине допускает при переработке вводить не более 10% и других белых сортов винограда – Semillon (Семийон), Blanc Rame (Блан Раме).
Общая площадь виноградников департаментов Шаранта и Шаранта Приморская составляет около 90 тыс. га, которые дают почти 100 млн. дал коньячного виноматериала.
Сбор урожая винограда обычно производится в октябре. Виноград, доставленный на завод в условиях, предохраняющих ягоды от загрязнения и повреждения дробят в щадящем режиме и подвергают мезгу одно- или многократному прессованию на горизонтальных механических, гидравлических или пневматических прессах. Самотек и прессовые фракции смешивают, сусло перед брожением не осветляют и не сульфитируют. Брожение проводят периодическим способом в бочках на небольших предприятиях, или в резервуарах, вместимостью 1000-2000 дал – на крупных.
Перегонку виноматериалов начинают с 15 ноября. Считается, что длительная выдержка вин отрицательно влияет на качество спирта, так как может привести к появлению мадерных тонов, особенно если виноматериалы обогащены катионами железа.
Дистилляции подвергают не вполне осветлившиеся виноматериалы, которые могут содержать до 7-8% дрожжевой гущи. Этот прием является одной из главных причин характерного специфического тона французских коньяков, обусловленного повышенным содержанием в них энантового эфира.
Перегонку виноматериалов проводят на шарантских алламбиках – alambic сharentais (аламбик шаранте) – аппаратах периодического действия с одним кубом.
Перегонку на шарантских аппаратах ведут в два приема. В начале в кубовом аппарате отгоняют из вина этиловый спирт-сырец крепостью 27-29% об., называемый brouillis (бруйи, муть) до полного истощения по спирту кубового остатка.
Эту операцию повторяют три и более раз, полученные отгоны спирта ассамблируют и смесь перегоняют вторично, разделяя дистиллят на три фракции – головную, крепостью 85% об., среднюю (коньячный спирт, направляемый на выдержку в дубовые бочки), крепостью 62-70% об. и хвостовую, крепостью 15-25% об.
В Шаранте применяют различные методы дистилляции. По одному из них вино перегоняют вместе с хвостовыми фракциями, чтобы получить более ароматичные спирты. Однако, отгоняемый при этом спирт-сырец имеет повышенную крепость (30-32% об., а в отдельных случаях даже 35% об.), которую необходимо снижать перед второй перегонкой, в противном случае коньячный спирт получается низкого качества. Поэтому спирт-сырец разбавляют чистой водой до 29% об., при этом общее количество вносимой воды не должно превышать 10%. По второму методу в спирт-сырец добавляют головные и хвостовые фракции предыдущей сгонки, или только хвостовые. Целесообразным является прием перегонки только хвостовых свежих фракций.
Эмпирически установлено, что отбор среднего погона следует прекращать при крепости дистиллята ниже 58% об., в противном случае коньячный спирт может приобрети неприятные тона хвостовых погонов. Перегонка должна быть завершена до 31 марта следующего за урожаем года.
Выдержку коньячного спирта осуществляют в надземных помещениях в дубовых бочках, вместимостью 220 л. Древесина для бочек выделывается из дуба, привезенного из лесов Лимузена и Тронсе.
Молодой коньячный спирт первые два месяца выдерживают в новых бочках, после чего его переливают в более старые. Минимальная выдержка коньячного спирта, после которых он может использоваться в купажах коньяков класса V.S., составляет 2,5 года.
Считается, что улучшение качества коньячного спирта наблюдается до 50 лет его выдержки в бочках, после чего он может быть помещен в бутылки. Однако, многие фирмы продлевают выдержку еще на 5-10 лет, чтобы естественным образом снизить крепость спирта до 43% об.
Окончательное формирование коньяка с заданными свойствами производится смешиванием в установленных опытным путем пропорциях различных спиртов и других компонентов.
Технологический цикл современного коньячного производства включает в себя четыре этапа.
Приготовление коньячных виноматериалов
Типичный коньяк можно приготовить только в определенных винодельческих районах, характеризующихся особыми почвенно-климатическими условиями, из специальных сортов винограда.
Сорт винограда, идущего на производство коньячных виноматериалов, имеет большое значение. В основу подбора виноградных сортов положены два основных показателя – кислотность и сахаристость винограда в стадии технической зрелости. Для получения качественных коньячных спиртов важно также, чтобы виноград содержал достаточное количество эфирных масел, обладающих высокой летучестью и термоустойчивостью, не имел пряного сортового аромата, отличался повышенным сокосодержанием.
Качество коньячного виноматериала определяется как сортовыми свойствами виноградной лозы, так и влиянием природно-климатических условий района и агротехнических мероприятий. Известковые почвы способствуют получению нежного коньячного букета, а песочно-глиняные, в которых содержится небольшое количество известняка дают менее тонкие и нежные коньяки.
Излишек в почве азотистых веществ ухудшает аромат и приводит к помутнению готового продукта.
Оптимальное содержание в почве калия и фосфора улучшает вкус и цвет вина, делает его аромат тонким, нежным, с приятным фруктовым привкусом.
Лучшие виноматериалы получают из винограда, произрастающего на известковых, меловых, глинисто-известковых, каменистых почвах. Умеренный климат с достаточным количеством осадков наиболее полно соответствует условиям для возделывания винограда из которого вырабатывают коньячные виноматериалы.
Этим требованиям в полной мере отвечают следующие сорта винограда, выращиваемые в России – Ркацители, Плавай, Алиготе, Алый терский, Кульджинский, Кизлярский черный, Баян Ширей, Нарма, Клерет, Сильванер, Левокумский устойчивый и некоторые другие. В различных винодельческих районах для получения коньячных виноматериалов используют местные сорта винограда. В Грузии это Мцване, Чинури, Цоликоури, Цицка; в Армении– Мсхали, Гарандмак, Кахет, Арени, Воскеат; в Молдавии – Фетяска, Серексия и т.п.
Виноград, направляемый на выработку коньячных виноматериалов должен содержать сахара 17-20%, титруемых кислот – 6-7 г/дм 3 . Переработку винограда ведут по схеме, принятой в технологии белых сухих натуральных вин. Коньячные виноматериалы вырабатывают и из розовых и красных сортов по «белому» способу.
Поступающий на переработку виноград после его качественной и количественной приемки, дробится в мягком режиме с отделением гребней.
Допускается проводить отжим целых гроздей винограда на пневматических или гидравлических прессах, а также использовать для этой цели мялки, установленные в бункере стекателя.
Осветление является обязательной технологической операцией и проводится обычно отстаиванием, сульфитирование сусла при этом не применяется. Это связано с тем, что при перегонке в вине, содержащем SO 2 , образуются тио-эфиры, обладающие резким неприятным и практически неустранимым запахом, а в коньячном спирте могут накапливаться альдегидсернистые соединения, отрицательно влияющие на его вкус и аромат.
Кроме того, в результате окисления диоксида серы в кубе появляется серная кислота, вызывающая коррозию материала куба. В присутствии SO 2 задерживаются окислительные превращения составных веществ спирта, в частности, извлекаемых из древесины дуба, что замедляет его созревание. Поэтому отстаивание ведут при температуре 7-8 o С или применяют центрифугирование сусла.
Брожение осветленного сусла проводят при температуре 16-25 o С на расах чистых культур дрожжей, образующих минимальные количества диоксида серы и обеспечивающих полное выбраживание сахара – остаточное его содержание не должно превышать 2 г/дм 3 .
Исходя из практического опыта, а также из результатов научных исследований, к коньячным виноматериалам предъявляют определенные требования.
Для улучшения качества коньячных виноматериалов и спиртов их рекомендуется готовить с настаиванием сусла на мезге, брожением на ферментированных гребнях, выдержкой на дрожжах, повышать активную кислотность сусла гипсованием. Эти приемы способствуют обогащению виноматериала различными соединениями – терпеновыми веществами, эфирами, летучими фенолами, лактонами, их превращения в кубе при перегонке может привести к образованию новых компонентов участвующих в формировании высококачественного коньячного спирта.
Хранят коньячные виноматериалы в крупных резервуарах, полностью долитыми, при оптимальной температуре 8-10 o С в условиях постоянного химико-микробиологического контроля в течение не более 6 месяцев.
Перегонка коньячных виноматериалов
Перегонка, как метод разделения летучих смесей, компоненты которых имеют разные точки кипения, в коньячном производстве применяется для выделения коньячного спирта, очистки его от нежелательных примесей и обогащения веществами, превращения которых определяют характерные особенности вкуса и букета коньяка высокого качества. Таким образом, коньячный спирт является многокомпонентной системой и наряду с этиловым спиртом (62-70% об.) и водой (30-38% об.) содержит также высшие спирты, эфиры, альдегиды, ацетали, органические кислоты и другие примеси, чье суммарное количество не превышает 1%.
Летучие примеси и их количественное соотношение определяют органолептические показатели свежеотогнанного коньячного спирта. Характеристика основных примесей коньячного спирта представлена в таблице.
| Компоненты |
Температура хранения, o С |
Химическая формула | Краткая характеристика |
|---|---|---|---|
| Уксусный альдегид | 20,8 | С 2 Н 4 О | |
| Пропиловый альдегид | 50,0 | С 2 Н 5 О | Бесцветный, с резким неприятным запахом |
| Акролеин | 55,6 | С 3 Н 4 О | Резкий запах |
| Муравьиноэтиловый эфир | 54,1 | С 3 Н 6 О 2 | Приятный аромат |
| Уксуснометиловый эфир | 56,6 | С 3 НО 2 | Нейтральный аромат |
| Уксуснометиловый эфир | 56,6 | С 3 НО 2 | Нейтральный аромат |
| Метиловый спирт | 65,0 | СН 4 О | Нейтральный аромат |
| Масляный альдегид | 75,0 | С 4 Н 8 О | Резкий неприятный запах |
| Уксусноэтиловый эфир | 77,0 | С 4 Н 8 О 2 | Приятный аромат |
| Этиловый спирт | 78,3 | С 2 Н 6 О | Слабый запах и жгучий вкус |
| Пропиловый спирт | 97,4 | С 3 Н 8 О | Приятный острый аромат |
| Вода | 100,0 | Н 2 О | Без запаха |
| Ацеталь | 102,9 | С 6 Н 14 О | Острый запах |
| Изобутиловый спирт | 108,4 | С 4 Н 20 О | Сильный запах, жгучий вкус |
| Изомасляноэтиловый эфир | 101,1 | С 10 Н 12 О 2 | Приятный аромат |
| Бутиловый спирт | 117,5 | С 4 Н 10 О | Нейтральный аромат |
| Изомасляноэтиловый эфир | 101,1 | С 10 Н 12 О 2 | Приятный аромат |
| Бутиловый спирт | 117,5 | С 4 Н 10 О | Нейтральный аромат |
| Уксусная кислота | 118,1 | С 2 Н 4 О 2 | Резкий запах |
| Масляноэтиловый эфир | 121,0 | С 10 Н 12 О 2 | Приятный аромат |
| Амиловый спирт оптически деятельный | 128,0 | С 5 Н 2 О | Неприятный удушливый запах |
| Изовалериановоэтиловый спирт | 134,3 | С 7 Н 14 О 2 | Приятный аромат |
| Уксусноизоамиловый эфир | 137,6 | С 7 Н 14 О 2 | Приятный аромат |
| Пропионовая кислота | 140,9 | С 3 Н 6 О 2 | Нейтральный аромат |
| Гексиловый спирт | 157,2 | С 6 Н 14 О | Нейтральный аромат |
| Фурфурол | 162,0 | С 5 Н 4 О 2 | Аромат горького миндаля |
| Масляная кислота | 162,8 | С 4 Н 8 О 2 | Неприятный запах прогорклого масла |
| Изовалериановая кислота | 177,0 | С 5 Н 10 О 2 | Неприятный запах |
| Изовалерианово-изоамиловый спирт | 190,0 | С 10 Н 20 О 2 | Приятный аромат |
| Капроновая кислота | 205,0 | С 6 Н 12 О 2 | Нейтральный аромат |
| Энантовая кислота | 223,5 | С 7 Н 14 О 2 | Нейтральный аромат |
| Каприловая кислота | 237,5 | С 8 Н 16 О 2 | Нейтральный аромат |
Среди них главную ключевую роль играют высшие спирты, уксусноэтиловый эфир, уксусный альдегид и уксусная кислота.
Высшие спирты обнаружены в коньячном спирте в количестве 1000-3500 мг/дм 3 . Главными компонентами высших спиртов являются изоамиловый, изобутиловый и н-пропиловый спирты. Остальные высшие спирты составляют не более 10-15%. Содержание сложных эфиров в винных дистиллятах колеблется от 200 до 1600 мг/дм 3 , причем основная доля приходится на уксусноэтиловый эфир – до 93%.
Общее количество алифатических альдегидов в коньячных спиртах составляет 30-500 мг/дм 3 , из них преобладающая часть приходится на уксусный альдегид.
Основными кислотами коньячного спирта являются кислоты жирного ряда. Их содержание в спирте колеблется от 30 до 500 мг/дм 3 , при этом до 60% приходится на долю уксусной кислоты.
Кроме основных примесей, в коньячном спирте обнаружены в менее значительных количествах различные спирты, эфиры, альдегиды и кислоты, играющие определенную роль в сложении свойств коньячных спиртов.
В винных дистиллятах определены фарнезол, терпенеол, линалоол, фениламиловый и бензиловый спирты. Найдены эфиры спиртов – метилового, пропилового, бутилового, амилового, гексилового, актилового, нонилового, фенилэтилового (а также их изомеров) и кислот – муравьиной, уксусной, пропионовой, масляной, валериановой, изовалериановой, капроновой, энантовой, каприловой, пеларгоновой, каприновой, лауриновой, меристиновой, пальметиновой, стеариновой. Кроме уксусного, в коньячных спиртах встречается муравьиный, пропионовый, валериановый, изовалериановый и кратоновый альдегиды.
Положительное влияние на вкус коньячных спиртов оказывает фурфурол, который обнаружен только в продуктах, полученных шарантским способом перегонки.
Коньячные спирты получают на аппаратах периодического и непрерывного действия.
Аппараты периодического действия, на которых загрузка куба виноматериалом или спиртом-сырцом, перегонка их на коньячный спирт и отвод барды производятся периодически, делятся на установки двойной (двукратной) и однократной сгонки.
В аппаратах двойной перегонки виноматериала в начале получают спирт-сырец, а затем при перегонки спирта-сырца – коньячный спирт.
Аппараты однократной перегонки обеспечивают получение коньячного спирта необходимой крепости непосредственно из виноматериала.
Все части, соприкасающиеся со спиртсодержащей жидкостью и ее парами, изготовлены из меди и покрыты полудой. Полезный объем куба обычно равен 65-80 дал.
В результате первой перегонки из виноматериала, имеющего крепость 8-12% об., получается дистиллят – коньячный спирт-сырец, крепостью 23-32% об. (в количестве 25-33% от объема виноматериала, взятого на перегонку) и коньячная барда, идущая на утилизацию для получения виннокислых соединений.
Коньячный спирт-сырец подвергается фракционной перегонке. При этом выделяются:
Оставшаяся в кубе жидкость составляет 37-52% от объема взятого на перегонку спирта-сырца.
В последующем головная и хвостовая фракции смешиваются и также подвергаются перегонке. При этом выделяются вторичные головная и хвостовая фракции, а также коньячный спирт второго сорта.
Коньячный спирт второго сорта также закладывается на длительную выдержку в дубовых бочках и используется при производстве трехлетних коньяков.
Остальные фракции непригодны для выработок коньячного спирта и направляются на ректификацию для извлечения этилового спирта.
Аппарат однократной перегонки состоит из тех же основных элементов, что и аппарат двойной перегонки. Однако его дефлегматор выполнен в виде двух пустотелых чечевицеобразных тарелок, окруженных бортиками и охлаждаемых водой, в связи с чем этот аппарат обладает укрепляющим эффектом.
Такие аппараты изготавливаются из меди с объемом куба 120 дал.
При работе на аппарате с дефлегмационными тарелками коньячный спирт получают непосредственно из виноматериала в результате однократной фракционированной перегонки. При этом выделяют головную фракцию в количестве 0,7-1,0%, среднюю фракцию (коньячный спирт) в количестве 10-14%, хвостовую фракцию в количестве 11-15% от объема виноматериала, взятого на перегонку, и отходы производства – коньячную барду. Коньячный спирт закладывается на выдержку, а остальные фракции подвергаются переработке для получения душистых вод, винной кислоты и этилового спирта.
Аппараты двойной перегонки обладают одним важным преимуществом – на них получают высококачественный коньячный спирт с оптимальным содержанием необходимых примесей.
Однако они не экономичны и малоэффективны. Производительность их низка в связи с небольшим объемом куба и большими затратами времени на выполнение вспомогательных операций (загрузка, выгрузка), а расход теплоты чрезмерно высок.
Направленное регулирование химического состава коньячного спирта и повышение производительности аппаратов осуществляют с применение процесса ректификации виноматериала.
Среди ректификационных аппаратов, работающих на заводах России, можно отметить периодически действующий ректификационный аппарат КУ-500, непрерывно действующий ректификационный аппарат К-5, типичной установкой непрерывного действия для получения коньячного спирта с отбором эфиро-альдегидной фракции является установка МНИИПП, аналогичная ей схема получения коньячного спирта применена в аппарате К-5М.
В конечном итоге выбор типа перегонного аппарата и схемы технологического процесса определяются, прежде всего, необходимостью получения коньячного спирта, отвечающего самым высоким физико-химическим и органолептическим требованиям.
Молодой коньячный спирт представляет собой бесцветную или светло-соломенного цвета прозрачную жидкость с чистым, жгучим вкусом, с легким привкусом этилового спирта. Аромат молодого спирта сложный, с выраженными винными и легкими цветочными тонами.
По химическим показателям свежеотогнанный коньячный спирт должен соответствовать следующим требованиям.
Выдержка коньячного спирта в контакте с дубовой древесиной
Выдержку коньячных спиртов проводят в дубовых бочках или в металлических эмалированных горизонтально расположенных резервуарах, в которые помещены предварительно подготовленные дубовые клепки.
Молодой коньячный спирт эгализируют и подвергают физико-химической и органолептической оценке.
На выдержку спирты закладывают партиями в зависимости от возраста, сортового состава, микрорайона произрастания винограда. Однородные спирты выдерживают отдельно.
Для выдержки коньячных спиртов используют наземные полуподвальные помещения, удовлетворяющие необходимым санитарным нормам. Они не должны иметь посторонних запахов, а воздухообмен в этих помещениях может составлять не более 5 объемов в сутки. Температуру в процессе выдержки поддерживают на уровне 18-20 o С, а влажность – 75-85%.
Дубовые бочки первой категории, вместимостью 30-70 дал наполняются молодым коньячным спиртом с недоливом, который составляет не более 2% объема бочки и устанавливаются на деревянных, либо железобетонных брусьях в три яруса или размещаются на стеллажах в 6-8 ярусов.
Стеллажный способ компоновки бочек экономически более целесообразен, так как исключает деформацию клепок, неизбежную при установке бочек друг на друга, в связи с чем уменьшаются потери спирта, а коэффициент использования производственных площадей возрастает.
Новые бочки перед закладкой на выдержку проходят специальную обработку. Сначала бочки дважды заливают и замачивают холодной водой., которую сменяют через 2-3 суток. Затем их обрабатывают острым паром в течение 20-30 минут и ополаскивают последовательно горячей и холодной водой. Такая обработка проводится однократно и способствует удалению из новых клепок части фенольных соединений, избыток которых может стать причиной появления в коньячном спирте грубого вкуса и горечи.
В процессе выдержки коньячных спиртов контролируют уровень недолива, который обеспечивает необходимый для созревания спирта его контакт с кислородом воздуха и исключает потери при колебаниях температуры. Одновременно следят за состоянием бочек и осуществляют необходимый ремонт – устраняют течь, повреждения обручей, проводят их замену и т.п.
Во время ежегодной инвентаризации спирты подвергают дегустационной оценке и определяют содержание этилового спирта, фенольных веществ, общую кислотность, рН, общий экстракт, окраску. Дефекты окраски и дубовый привкус служат указанием на плохо обработанные бочки.
При инвентаризации бочки доливают спиртом того же года выдержки. В случае, когда используют ступенчатые доливки руководствуются следующими правилами.
Спирты сортируют через 2,5-3,0 года при пятилетней выдержке и через 5 лет – при десятилетней. При этом отбирают более качественные спирты, эгализируют и оставляют для дальнейшей выдержки с целью приготовления старых коньяков.
Менее качественные спирты также объединяют в крупные партии и используют для производства 3-5 летних коньяков.
Бочковая выдержка коньячных спиртов является классическим способом получения высококачественных коньяков, однако он длителен, трудоемок, имеет низкую производительность и сопровождается большими потерями спирта. Эти потери в зависимости от района виноделия составляют 3,3-5,6% годовых в расчете на безводный спирт, снижаясь на третьем голу на 5%, а в последующие годы – на 10% от общей нормы потерь.
Выдержка коньячных спиртов в эмалированных резервуарах позволяет ускорить их созревание путем регулирования кислородного и температурного режимов и снизить до минимума потери спирта.
Резервуары для выдержки коньячного спирта загружают дубовой клепкой из расчета 800-1000 см 2 удельной поверхности на 1 дал спирта со следующими размерами: длина – 400-1150 мм, ширина – 60-150 мм, толщина 18-36 мм. Клепки устанавливаю на ребро на брусьях, расположенных поперек цистерны и жестко закрепляют деревянными штырями.
Клепка проходит длительный цикл обработок – предварительную воздушную сушку в штабелях под навесом не менее 3-х лет, замачивание водой и воздействие паром так же, как и для новых бочек.
Технологические инструкции допускают использовать дубовые клепки (до 50%), обработанные щелочным способом – вымачивание в 0,3 %-ном растворе NаОН 2-6 суток при 10-25 o С, слив щелочного раствора и промывка холодной водой 3-4 раза в течение 8-12 часов, сушка 6 суток при обычных условиях или 1 сутки в сушилке при 45 o С.
На методе щелочной подготовки клепок основана технология выдержки спиртов в цистернах, разработанная в «Магараче» и предусматривающая применение тонких реек (толщина 10-12 мм). После укладки клепки цистерны промывают водой, а затем полностью заливают умягченной водой на 2-3 часа. Воду сливают, клепку подсушивают 5-6 суток в естественных условиях и резервуар заполняют молодым коньячным спиртом с недоливом не более 5%. Спирт хорошо перемешивают, насыщая кислородом до создания давления в цистерне 30 кПа.
Эффективность резервуарной выдержки коньячных спиртов может быть повышена путем его осуществления в пульсирующем потоке с применением специальной технологии. Схема технологического процесса при этом предусматривает образование трех секций, в каждой из которых размещают по три или четыре резервуара в зависимости от кратности отъема спирта – 1/3 или 1/4.
Первая секция содержит однолетний, вторая – двухлетний и третья – трехлетний спирт. Кроме того, в схеме определено место для установки напорных емкостей, в которых находится молодой коньячных спирт для доливки. Все резервуары соединены между собой трубопроводами.
Выдержанный коньячных спирт из третьей секции отбирается четыре раза в год, а взятый объем восполняется более молодым спиртом.
Дубовая клепка каждого резервуара в третьей секции один раз в 9 месяцев подлежит активации путем кратковременного его контакта с воздухом. Продолжительность активации составляет 5 суток, после чего резервуар заполняется спиртом трехлетней выдержки.
Этот способ позволяет улучшить качество спиртов за счет повышения степени их насыщенности кислородом и образования на поверхности клепок активного слоя с высоким содержанием свободных радикалов, получать спирты однородного состава, автоматизировать технологический процесс.
Спирты, полученные выдержкой в крупных резервуарах с погруженной дубовой клепкой используются для приготовления 3-5 летних коньяков и бренди.
С целью сокращения сроков выдержки спиртов применяют различные способы.
Современные прогрессивные технологии ускоренного созревания основаны на методах воздействия на спирт физико-химических факторов, обладающих сильным окислительным эффектом, активации поверхности дубовых клепок до залива и применении экстрактов из дуба, содержащих компоненты, улучшающие вкус и аромат коньяка.
Воздействие на коньячный спирт достигается путем его насыщения воздухом или кислородом, озоном, воздухом с высоким содержанием окислов азота. Созревание коньяка ускоряется также в результате обработки УФ-светом, особенно в сочетании с воздействием озона и тока высокой частоты.
Ускорение созревания коньячных спиртов наблюдается при добавлении ферментных препаратов, полученных из мицелия различных грибов, типа аскомицетов, аспергиллов и пенициллов.
Эффект ускорения созревания коньячных спиртов достигается использованием древесины дуба разной степени измельчения и обработки. Это могут быть необработанные дубовые стружки и опилки, древесина, подвергнутая воздействия ультразвуком, кусочки дуба, обработанные раствором SО 2 с последующем нагреванием до температуры 140 o С.
Важным фактором активации древесины дуба, используемой в коньячном производстве является высокотемпературное нагревание в условиях свободного доступа кислорода воздуха вплоть до обугливания.
Извлечение из древесины в концентрированном виде ценных компонентов для их введения в коньячный спирт, служит важным фактором в процессе созревания коньячных спиртов. С этой целью разработана технология производства экстракта в виде жидкости или порошкообразного препарата дуба, предусматривающего подготовку древесины, включающую ее сушку, колонизацию микроорганизмами и термическое воздействие.
Купаж и обработка коньяка
Выдержанный коньячный спирт является главным компонентом купажа коньяка и определяет в наибольшей степени его характерные качественные показатели. При составлении купажа коньяка используют умягченную воду, сахарный сироп, а также в случае необходимости – колер, спиртованные и душистые воды, купажные коньяки.
В зависимости от возраста коньячного спирта коньяки подразделяются на следующие категории.
Готовые купажи коньяков должны соответствовать определенным требованиям, представленным в таблице.
| Наименование показателя | *** | **** | ***** | КВ | КВВК | КС | ОС |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Объемная доля этилового спирта, % | 40,0 | 40,0 | 42,0 | 40,0-42,0 | 40,0-45,0 | 40,0-45,0 | 40,0-45,0 |
| Массовая концентрация сахаров в пересчете на инвертный, г/дм 3 | 7,0-15,0 | 7,0-15,0 | 7,0-15,0 | 7,0-12,0 | 7,0-20,0 | 7,0-20,0 | 7,0-20,0 |
| Массовая концентрация железа, мг/дм 3 , не более | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
Ниже приведены допускаемые границы отклонений от норм, установленных для конкретного наименования коньяка.
Массовая концентрация метилового спирта в коньяках не должна превышать 1,0 г/дм 3 , верхняя граница допускаемого отклонения от нормы – 0,05 г/дм 3 .
Коньяки трех, четырех и пятилетние готовят из коньячных спиртов, выдержанных в дубовых бочках, дубовых бутах или в эмалированных резервуарах с дубовой клепкой. Они могут иметь собственные наименования с указанием на этикетке срока выдержки коньячных спиртов.
Коньяки группы КВ, КВВК, КС и ОС готовят из коньячных спиртов, выдержанных в дубовых бочках или бутах. Они должны иметь собственные наименования.
Коньяки с наименованием по месту происхождения производят в винодельческих районах из коньячных спиртов местного производства, при этом допускается использование коньячных спиртов других производителей в количестве не более 20% от объема купажа коньяков при условии сохранения типичных органолептических показателей конкретного наименования.
К коллекционным коньякам относят коньяки групп КВ, КВВК, КС и ОС, дополнительно выдержанные не менее трех лет в дубовых бочках или бутах без учета послекупажного отдыха.
Подготовка компонентов коньячного купажа имеет свои особенности.
Умягченная вода применяется для снижения крепости коньячного спирта и готовится из питьевой воды артезианских колодцев путем дистилляции или обработки ионообменными смолами для удаления солей тяжелых металлов до жесткости не более 0,36 мг.экв/дм 3 . Разрешается использование воды из естественных источников, если ее жесткость не превышает 1 мг.экв/дм 3 .
Очистка воды от металлов предупреждает коньяк от помутнений.
Спиртованные воды также используются для снижения крепости коньячного спирта. Их готовят разбавлением умягченной водой коньячного спирта, возраст которого равен среднему возрасту коньяка, до концентрации 20-25% об. Затем спиртованные воды заливают в бочки или резервуары, заполненные дубовой клепкой и выдерживают при температуре 35-40 o С в течение 60-70 суток. За счет применения спиртованных вод по сравнению с умягченной водой качество коньяка улучшается.
Душистые воды , используемые для улучшения аромата и смягчения вкуса коньяка, получают при простой или фракционной перегонки, отбирая погоны крепостью от 50% об. до 20% об. Они обладают приятным ароматом, который может быть улучшен при выдержке вод в новых обработанных бочках или в цистернах с дубовыми клепками при температуре 35-40 o С в течение 60-70 суток.
Сахарный сироп применяется для придания коньякам заданных кондиций по сахару. Для его приготовления в кипящую умягченную воду при постоянном перемешивании вносят сахар из расчета 1 кг на 0,05 дал воды до его полного растворения.
Варку сиропа проводят в специальных стальных эмалированных резервуарах – реакторах, оборудованных мешалками и нагревательными устройствами. В приготовленный сироп добавляют лимонную кислоту – 330 г/100л, коньячный спирт – четырехлетний для трех-пятилетних коньяков и семилетний — для коньяков шести лет и старше до крепости 25% об. и выдерживают 1-2 года.
Колер служит для придания коньякам более интенсивной окраски. Для его приготовления рафинированный сахар-песок загружают в медные котлы с огневым или электрическим обогревом, добавляют 1-2% воды и нагревают при постоянном перемешивании при 180-190 o С. Готовность колера определяют по окраске – масса должна приобрести темно-вишневый цвет. Затем нагрев прекращают, температуру снижают до 60-70 o С и в котел задают при непрерывном перемешивании горячую воду из расчета 0,055 дал на 1 кг сахара. Готовый колер должен иметь темно-вишневый цвет, плотность 1,30-1,34 г/см 3 , содержать 30-40% остаточного сахара и не давать помутнений в спиртовом растворе крепостью 40-50% об.
Для улучшения технологических свойств колера при его варке иногда добавляют дрожжевые автолизаты, пищевую соду, хлорид аммония.
При приготовлении отдельных эксклюзивных марок коньяков с целью придания особых повышенных органолептических качеств иногда используют купажные коньяки, которые представляют собой старые, часто коллекционные образцы.
Купаж коньяка составляют из исходных материалов, доли которых в смеси определяют расчетным путем или на основе органолептического анализа пробных купажей.
Приготовленный купаж, особенно при наличии в нем неприятной грубости во вкусе, оклеивают (желатином, рыбьим клеем, яичным белком) или обрабатывают бентонитом, фильтруют и направляют на отдых, после которого снова фильтруют и после еще одного отдыха разливают.
Нестабильные коньяки обрабатывают холодом при температуре -10 -12 o С в течение 5-10 суток.
Длительность отдыха трех-пяти летних коньяков составляет не менее трех месяцев, группы КВ — не менее шести месяцев и более старых коньяков категории КВВК, КС и ОС – не менее 1 года.
Розлив коньяка проводят при температуре 15-20 o С в бутылки, вместимостью 0,25, 0,5, 0,7 л и в сувенирные сосуды. Коньяк, разлитый в бутылки, должен иметь прозрачность с блеском, не содержать осадков.
Что объединяет виноград сортов Ugni Blanc, Folle Blanch или Colombard, бочки из старого дуба, кислород и купажирование? Конечно же, их мастерство по созданию лучшего ароматного коньяка! Но, безусловно, не всё просто как кажется. Создание коньяка – виртуозное искусство, в котором важна каждая деталь.
Коньяк - крепкий алкогольный напиток, получаемый выдержкой коньячных спиртов, которые, в свою очередь, представляют собой продукт двойной перегонки (дистилляции) белого виноградного вина.
Обязательными условиями созревания коньячных спиртов являются дубовые бочки, определенный температурный режим и доступ кислорода.
Изготовление коньяка начинается с того, что каждый год в октябре собирают виноград и сразу выжимают из него сок. Затем заливают его в большие ёмкости, где и начинается процесс брожения, продолжающийся вплоть до получения белого вина. Вино подвергается перегонке в традиционном перегонном аппарате. Далее молодой коньяк выдерживают в бочках, изготовленных из дуба.
Так вкратце выглядит технология изготовления удивительного ароматного напитка — коньяка, но этот процесс состоит из множества деталей, особенностей и временных отрезков.
Основное сырье — Ugni Blanc
Для производства коньяка традиционно используются следующие сорта винограда: Ugni Blanc, Folle Blanch и Colombard. Практически же, «монополистом» является сорт Ugni Blanc, доля которого в общем объеме сбора винограда составляет около 98 %. Это медленно созревающий сорт с высокой кислотностью, высокой урожайностью и устойчивостью к болезням (в частности, к серой гнили и филлоксере). Виноградные лозы высаживают рядами на расстоянии одна от другой около 3 метров. Это позволяет при уборке урожая использовать машины, за счет чего значительно повышается производительность труда и сокращаются сроки уборки урожая.
Собранный виноград сразу подается на прессы, а выдавленный сок тотчас же отправляют на брожение. Применяемые прессы должны только слегка раздавливать ягоды, но не отжимать их насухо. Категорически запрещено применение винтовых прессов (прессов непрерывного действия). Брожение происходит в емкостях вместимостью 50-200 гектолитров, при этом запрещается добавлять сахар. Менее строго контролируется использование антисептиков типа двуокиси серы и антиоксидантов. Не производится и осветление вина, фильтрация или центрифугирование. И прессование, и брожение контролируются чрезвычайно строго, поскольку именно эти два этапа являются определяющими для качества будущих спиртов.
Полученное вино до дистилляции хранят на дрожжевом отстое, где начинается брожение. Его кислотность при этом снижается, оно становится более мягким и тонким по вкусу. Тем не менее вино, которое будет поступать на дистилляцию, очень сухое (в среднем менее 1 грамма сахара на литр), содержит много кислоты и мало спирта (не более 8-9% по объему). Сбраживание сока происходит приблизительно в течении 3–4 недель после сбора винограда. В результате получают молодое сухое вино блан-де-блан (Blanc de Blanc).
Далее наступает наиболее важный этап коньячного производства - перегонка (дистилляция). Она осуществляется уже в следующем после сбора урожая году, но обязательно до 31 марта. Перегонка осуществляется в специальном перегонном аппарате, так называемом «шарантском» перегонном кубе (alambic charentais). Традиционно он изготавливается из меди, поскольку этот металл стоек к воздействию винных кислот. Такой перегонный куб состоит из подогреваемого на открытом огне экстракционного котла (источниками огня являются уголь или газ), колпака котла в форме «луковицы», и трубки, изогнутой в виде «лебединой шеи», которая далее трансформируется в змеевик, проходящий через охладитель.
Непосредственно процесс дистилляции состоит из двух этапов:
1-й этап - это получение первичного базового дистиллята, так называемого спирта-сырца (фр. première chauffe), крепостью порядка 27-32%. Перегонка 9 литров вина даёт примерно 1 литр коньячного спирта, достаточно невзрачного по цвету и мутного. Начальный дистиллят, называемый «голова» (tetes), и конечный «хвост» (guenes) не используют и выливают, поскольку они содержат многие нежелательные ароматические вещества.
Небольшие производители дистиллируют вино «на осадке», то есть не фильтруя, тем самым получают спирт-сырец с максимальным количеством ароматических и вкусовых составляющих, что в последующем, передается характеру будущего коньяка.
2-й этап - это отправка спирта-сырца на вторичную дистилляцию для получения уже базового высококачественного коньячного спирта. Вторая перегонка требует особой тщательности и мастерства. Она называется «бон-шофе» (bonne chaaffe), что означает «доброе нагревание». В течении 12 часов медленно и аккуратно вновь перегоняется спирт-сырец. Как и при первой дистилляции, сохраняется лишь одно «сердце». Именно вторая фракция, крепостью 68-72% алкоголя, идёт на дальнейшую выдержку в дубовых бочках и становится коньяком.
Дубовые бочки
Следующий важный этап - выдержка коньяка. Считают, что она является решающим фактором для достижения напитком высшей степени качества.
Процесс выдержки коньячных спиртов длится не менее 30 месяцев и может продолжаться до 50 (и более) лет. Спирты выдерживают в дубовых бочках. Емкости не должны иметь никаких металлических или иных частей, которые могут соприкасаться со спиртами. Не допускается использование даже клеевых соединений! Древесину для производства бочек тщательно подбирают, обращая внимание на плотность и пористость материала.
Возраст дубов должен составлять 150-200 лет. Вообще, создание бочек - сложный и ответственный процесс, и мастера-бочары ценятся очень высоко. Это связано с тем, что древесина дуба — трудный в обработке материал, а сам процесс создания изделия требует не только умения, но и терпения: готовую клепку, например, нужно около 5 лет выдерживать на открытом воздухе, и только потом ее можно использовать. (Что интересно: мастер-бочар определяет готовность клепки на вкус!).
Выдержка спиртов - один из главных секретов получения коньяка. Во время выдержки в коньячные спирты переходят танины и другие вещества из древесины дуба. Этот процесс регулируют так, что в итоге получается особая, неповторимая гамма ароматов: в процессе выдержки спирты из новых бочек переливают в уже использованные, даже многократно, старые бочки.
Древесина - материал, достаточно пористый, что приводит к испарению спирта. Интенсивность испарения зависит не только от проницаемости стенок бочки, но также от влажности и температуры воздуха в погребах, расположенных у самой поверхности земли или несколько утопленных в нее. В нижней, более влажной части погреба скорость испарения выше, в верхней, сухой, - ниже. При испарении спирта изменяется содержание ароматических веществ. За всеми процессами, происходящими во время выдержки, следит мастер погреба. Именно он определяет, когда переливать спирты из новых бочек в старые, когда перемещать бочки из нижней части погребов в верхние и обратно. Считается, что стать мастером погреба можно лишь через несколько десятилетий работы. Он учится всю жизнь!
Процесс выдержки жестко регламентирован и не менее жестко контролируется. Погреба-склады, в которых производится выдержка коньячных спиртов, должны быть отделены улицей от зданий, где хранят прочие спирты. Не допускается не только хранение, но даже кратковременное совместное пребывание коньячных спиртов с другими. В противном случае изготовленный из коньячного спирта напиток в продаже должен именоваться как бренди. За соблюдением этих (и прочих правил и норм) следят сами производители, и, дабы репутация коньяка оставалась незыблемой, они создали Национальное межпрофессиональное бюро коньяка.
За год выдержки испаряется примерно 0,5% спирта. За 50 лет выдержки в бочках крепость напитка снижается с 71% до 46%. А в целом за год на территории, где создают коньяк, испаряется до 50 тысяч гектолитров спирта. Испарившийся спирт называют «долей ангелов», так как он как бы попадает на небеса. На самом же деле этими испарениями питается грибок Torulla Compniacenis, образующий серый налет на стенах погребов.
Если коньяк, по мнению «мастера погреба», достигает пика в своем развитии, его переливают из бочек в стеклянные бутыли, так называемые «дам-жоны» (фр. Dames-Jeanne), укупоривают и помещают в самое удаленное место погреба, где они могут храниться десятилетиями без изменений - так называемое «райское» место (фр. Paradis).
Прошедший выдержку коньячный спирт поступает на купажирование, или ассамбляж, то есть на смешивание, а также, если его выдержка считается полностью завершенной, - в особое хранилище paradise («рай»). Чтобы предотвратить дальнейшее старение напитка, его переливают в большие оплетенные бутыли (bon-bonnes), которые размещают в особом месте склада (погреба), в том самом «раю». Спирты, хранящиеся там, обычно уникальны. Коньячные Дома по традиции называют свои лучшие образцы напитка словом Paradise.
Купажирование считается вершиной искусства создания коньяка. Каждый производитель стремится обеспечить своим напиткам стабильные качества: аромат, букет, вкус. Но коньячные спирты год от года бывают разными. По этой причине ежегодно любой напиток приходится создавать заново. Обычно коньяк состоит из десяти и более коньячных спиртов, хотя бывают и исключения: коньяки, изготовленные из коньячного спирта только одного возраста (винтажные, или миллезимные), и коньяки, содержащие до 200 коньячных спиртов! Занимается купажированием сам мастер погреба, который лично следит за выдержкой коньячных спиртов.
Завершают процесс создания коньяка несколько операций, во время которых в напиток добавляют (но не всегда) еще некоторые составляющие: дистиллированную воду (причем после добавления воды смесь снова выдерживают в бочках не менее месяца); сахарный сироп или патоку для смягчения вкуса (для напитков, продаваемых во Франции, разрешено содержание сахара не более 2%, в других странах - 3,5%); карамель (карамелизованный сахар) в количестве не более 2% для придания напитку определенного цвета; настой дубовой стружки (после выдержки стружки в дистиллированной воде или спиртовом растворе при температуре, близкой к температуре кипения, в течение нескольких часов - этот настой называется буазажем (boisage)) для придания напитку более темного цвета и «старого» вкуса.
На этом процесс создания коньяка считается законченным.
Post Views: 704
Коньяк - крепкий спиртной напиток, который получают с помощью двойной дистилляции белого вина и следующей выдержки в дубовых бочках. Дубовые бочки являются обязательным условием для созревания коньячных спиртов. Изготовление коньяка можно легко назвать искусством. Для производства коньяка используются только определенные сорта винограда: Уни Блан, Сент-Эмильон, Фоль-Бланш, Коломбар.
Переработка винограда.
Приготовление коньячных виноматериалов во многом сходно с технологией сухих белых вин, однако, существующие требования к виноматериалам данного направления определяют некоторое определение их производства.
Применение сернистой кислоты, обязательное на всех этапах общего виноделия, при производстве коньячных виноматериалов не рекомендуется. Избавиться от сернистого ангидрида при перегонке не удается. При первой перегонке на шарантском аппарате в спирт-сырец переходит 60-70 % SO 2 . При фракционной перегонке спирта-сырца в коньячный спирт переходит 40-55 % SO 2 , остальное количество отделяется с головными фракциями и частично улетучивается. В процессе выдержки коньячного спирта в дубовых бочках сернистая кислота окисляется до серной кислоты и объединяется с компонентами дуба. В результате этих превращений ее концентрация уменьшается и после 2-3 лет выдержки обнаруживается в следовых количествах. Особую опасность представляет сероводород, который может образоваться в процессе дображивания или хранения виноматериала на дрожжах. Сероводород при перегонке соединяется с этиловым спиртом с образованием этилмеркаптана - вещества с очень неприятным запахом, который ощущается даже при концентрации 1: 450 000.
При приготовлении коньячных виноматериалов необходимо руководствоваться следующими мерами качества: лучшие спирты получаются из легких, высококислотных сухих белых виноматериалов, имеющих чистый аромат с легкими цветочно-фруктовыми оттенками. Срок перегонки их на коньячный спирт не должен превышать 5 месяцев после окончания брожения.
Виноград желательно собирать при сахаристости 15-18%. Собранный виноград доставляют на завод первичного виноделия не позднее 4 ч. с начала уборки, а после взвешивания и отбора средней пробы для анализа, направляют на переработку.
Виноматериалы готовят по следующей технологической схеме:
Виноград из приемного бункера-питателя направляется на дробилку-гребнеотделитель, где происходит раздавливание и отделение ягод от гребней. Гребни направляются на утилизацию, а раздавленные ягоды (мезгу) подают насосом в стекатель для отделения самотечных фракций сусла. Стекшую мезгу прессуют с отделением трех фракций сусла. Полученное сусло при необходимости охлаждают и направляют на осветление отстаиванием, центрифугированием или флотацией.
Для приготовления коньячных виноматериалов, действующими технологическими инструкциями предусмотрено при переработке винограда производить отбор сусла-самотёка и прессового сусла 1-го давления. Всего 60 дал с одной тонны винограда. Использование прессового сусла 2-го и 3-го давления считают нецелесообразным из-за того, что эти фракции содержат повышенное количество пектиновых веществ, находящихся в обрывках кожицы и мякоти виноградных ягод, являющихся источником образования метилового спирта. Как известно, содержание метанола в коньячном спирте выше 0,5 % об., делает его непригодным для пищевых целей. Однако уже появилась тенденция к использованию всех фракций сусла для производства коньячных виноматериалов, с целью увеличения их выхода.
Наиболее распространённым способом осветления виноградного сусла в настоящее время является отстаивание. Отстаивание в свою очередь может осуществляться с применением различных минеральных сорбентов, температурных режимов, инертных газов. Сущность данных мероприятий, как известно, заключается в осаждении минеральными глинами механических взвешенных частиц, белковых веществ и подавлении жизнедеятельности дрожжей. Отстаивание полученного сусла проводят при температуре 8-10°С в течение 10-12 ч.
Из разных методов осветления сусла нами были исследованы следующие:
Установлена сравнительно высокая эффективность осветления сусла методом флотации с использованием ПОЭ и СО 2 . При использовании этого метода ускоряется процесс осветления сусла в 2-3 раза и повышается выход осветленного сусла на 3-5 %, за счет образования более плотного осадка по сравнению с методом отстоя.
Спиртовое брожение, осуществляемое винными дрожжами, сопровождается образованием этанола, вторичных и побочных продуктов. Одними из самых важных продуктов являются высшие спирты, которые обусловливают характерный для коньяков аромат. В виноградном сусле высшие спирты обнаружены лишь в следах, но в процессе спиртового брожения, их количество значительно увеличивается.
Высшие спирты синтезируются дрожжами, как из сахара, так и аминокислот в результате дезаминирования и переаминирования с последующим дезаминированием.
Осветленное сусло снимают с осадка, добавляют разводку ЧКД и сбраживают при температуре 15-22 о С. Брожение сусла проводят в крупных эмалированных резервуарах периодическим доливным способом с использованием разводки чистой культуры дрожжей. После окончания брожения виноматериалы хранят по возможности в крупной таре и систематически доливают. При этом виноматериалы в меньшей степени подвергаются окислению и заболеванию.
На практике коньячные виноматериалы готовят в основном из малосахаристото винограда, в результате чего спиртуозность виноматериалов приближается к нижнему пределу допустимой крепости - 8% об. Низкая крепость и отсутствие сернистой кислоты в виноматериалах создают благоприятные условия для микробиальной порчи и глубокого окисления в период хранения их до перегонки, что приводит к значительному снижению выхода и ухудшению качества коньячных спиртов. В этой связи нами проведены исследования влияния различных технологических приемов, предотвращающих порчу коньячных виноматериалов, на качество и выход коньячных спиртов. Так, опыты по сбраживанию сусла и хранению виноматериалов под давлением СО 2 показали, что этот прием улучшает качество и увеличивает выход коньячного спирта на 0,5-1,0% по сравнению с обычной технологией приготовления в хранения виноматериалов в бочках или цистернах. При сбраживании сусла под давлением СО 2 меняется метаболизм дрожжей в сторону уменьшения образования изоамиловых спиртов и увеличения синтеза эфиров жирных кислот, в том числе и компонентов энантового эфира.
Снижение качества коньячных виноматериалов при их хранении до перегонки наблюдалось и при развитии яблочно-молочного брожения (кислотопонижения). Этот процесс часто сопровождается появлением «квашеного», «мышиного» и других порочных тонов, ухудшающих качество коньячных спиртов.
В связи с особенностью приготовления коньячных виноматериалов, исключающей применение сернистого ангидрида, возникают проблемы их сохранности до перегонки от микробиальной порчи. Как известно, применение SO 2 в коньячном производстве запрещено вследствие образования при перегонке серосодержащих веществ - тиоэфиров, обладающих резким неприятным запахом, окисления сернистой кислоты в серную, способной коррозировать внутреннюю поверхность перегонного куба, придавать жёсткий вкус коньячным спиртам и оказывать отрицательное действие на их созревание.
Коньячные виноматериалы хранятся временно на своих дрожжах, поэтому важно создать нормальные условия для их сохранности без применения сернистого ангидрида. Нормальное хранение обеспечивает крепость, кислотность, холод. Кроме того, на сохранность виноматериалов положительно влияет осенне-зимнее понижение температуры. Влияние температуры на хранение виноматериалов на дрожжах изучалось Унгуряном П. Н. Он установил, что низкая температура (ниже +10 о С) удерживает растворённый углекислый газ, образовавшийся во время брожения, который препятствует диффузии кислорода воздуха в виноматериалы, предохраняя их от окисления.
Перегонка виноматериалов на коньячный спирт.
Перегонка коньячных виноматериалов - (дистилляционный процесс) разделение смеси жидкостей или растворов твердых тел в жидкостях с помощью кипячения. Образующиеся пары отводятся в холодильник и там сгущаются в жидкость, которая собирается в приемнике. В результате получается дистиллят - коньячный спирт, содержащий этиловый спирт и летучие вещества, количество которых превышает содержание их в вине. Правильная перегонка виноматериалов состоит в том, чтобы избежать, во-первых, появления посторонних (дефектных) тонов, во-вторых, извлечь из виноматериалов букетистые вещества и достаточное количество сопутствующих соединений типа бутандиола, добиться гармоничного, приятного равновесия.
Качество коньячного спирта зависит, в первую очередь, от качества используемого виноматериала и умения спиртокура. Молодой коньячный спирт должен быть приготовлен согласно технологической инструкции по дистилляции коньячных виноматериалов с соблюдением санитарных норм и правил. По органолептическим показателям он должен отвечать следующим требованиям: цвет - от бесцветного до светло-соломенного, прозрачность - прозрачный без посторонних включений и осадка, аромат - сложный, с выраженными винными и легкими цветочными тонами, вкус - чистый, жгучий с легким привкусом этилового спирта. По химическим показателям, согласно ГОСТ Р 51145-98, необходимо, чтобы: объемная доля этилового спирта составляла 62 - 70 %, массовая концентрация высших спиртов в пересчете на изоамиловый спирт - 180 -600 мг/100см 3 безводного спирта, массовая концентрация альдегидов в пересчете на уксусный альдегид - 3-50мг/100см 3 безводного спирта, массовая концентрация средних эфиров в пересчете на уксусно - этиловый эфир - 50 -250 мг/100см 3 безводного спирта, массовая концентрация летучих кислот в пересчете на уксусную, не более 80мг/100см 3 безводного спирта, массовая концентрация метилового спирта, не более - 1,2 г/дм 3 , массовая концентрация меди, не более - 8,0 мг/дм 3 , массовая концентрация общей сернистой кислоты, не более - 45 мг/дм 3 , массовая концентрация железа, не более - 1,0 мг/дм 3 .
Процесс разделения жидких смесей перегонкой основан на том, что жидкости, составляющие смесь, обладают различной летучестью, то есть, при одной и той же температуре обладают различной упругостью паров.
Альдегиды, ацетали, сложные эфиры, высшие спирты и другие летучие соединения, входящие в состав коньячных виноматериалов и спирта - сырца, обладают различной растворимостью в водно - спиртовых смесях и различной температурой кипения. В зависимости от температуры кипения все летучие вещества в коньячных виноматериалах можно разделить на две группы: низкокипящие и высококипящие.
Очистка спирта - сырца от летучих примесей при помощи перегонки основана на различии коэффициентов испарения или ректификации.
Летучесть вещества характеризуется коэффициентом его испарения
K и =С п /С ж,
Где К и - коэффициент испарения компонента,
С п - концентрация компонента в паровой фазе,
С ж - концентрация компонента в жидкой фазе.
Коэффициенты испарения представляют собой отношение концентрации данного вещества в паровой фазе к концентрации его в жидкой фазе при условии, что рассматриваемые фазы находятся в равновесном состоянии. Абсолютные величины коэффициентов испарения этилового спирта зависят от крепости перегоняемой жидкости. С увеличением крепости перегоняемой жидкости снижаются коэффициенты испарения всех основных примесей. При этом эфиры, альдегиды и особенно высшие спирты приобретают менее выраженный головной характер перегонки, а летучие кислоты - более выраженный хвостовой характер перегонки.
Отношение коэффициента испарения примеси к коэффициенту испарения этилового спирта называется коэффициентом ректификации примеси (К рп),
К рп =К ип /К ис.
Коэффициент ректификации характеризует летучесть примесей по сравнению с летучестью этилового спиртом.
Поскольку коэффициенты ректификации характеризуют летучесть примесей по сравнению с летучестью этилового спирта, то их величины позволяют судить о степени очистки этилового спирта от той или иной примеси. Ориентируясь на них, можно определить, при какой спиртуозности этилового спирта летучая примесь носит головной (К р.п >1), промежуточный (К р.п =1) и хвостовой характер (К р.п <1). Если коэффициент ректификации больше единицы, примесь испаряется быстрее этилового спирта и накапливается в головной фракции. Если коэффициент ректификации меньше единицы, примесь испаряется медленнее этилового спирта и перегоняется в хвостовую фракцию. Если коэффициент ректификации равен единице, примеси испаряются одновременно с этиловым спиртом, и при перегонке не будет происходить очистки коньячного спирта.
Таким образом, использование коэффициентов испарения и ректификации примесей дает возможность проводить анализ работы дистилляционных установок и определять в зависимости от спиртуозности перегоняемой жидкости условия накопления летучих веществ в дистиллятах.
Процесс дистилляции виноматериалов и спирта - сырца в условиях коньячного производства не вполне укладывается в рамки теории перегонки бинарных смесей. Компоненты виноматериала многочисленны и разнохарактерны, хотя количественное их содержание по отношению к эталону и воде не велико. Специфические особенности дистилляции вин для получения коньячных спиртов требуют уточнения некоторых вопросов, связанных с коэффициентами испарения летучих соединений при различных режимах перегонки.
На результатах дистилляции сказывается также растворимость компонентов в эталоне и водно-спиртовых растворах разной концентрации, а также взаимная растворимость различных соединений. Поэтому динамика перехода летучих веществ в дистиллят зависит от многих факторов, а содержание их в различных фракциях дистиллята нельзя регулировать исходя только из величины коэффициентов ректификации отдельных соединений. Тем более что до настоящего времени идентифицированы далеко не все вещества, входящие в состав виноматериалов и коньячных спиртов, а для ряда соединений еще нет данных о величине коэффициентов ректификации.
В результате исследований, проведенных отечественными и зарубежными учеными, была установлена очередность перехода летучих веществ, при перегонке. Так при перегонке виноматериалов на коньячный спирт сначала переходят альдегиды, они придают дистилляту резкий запах, иногда с привкусом меди. Сложные эфиры переходят по-разному: одни в начале сгона, другие - в середине, очень высококипящие - в конце. Уксусно - этиловый эфир проходит целиком в начале сгона, летучие кислоты и, в частности уксусная, равномерно переходят в дистиллят весь период сгона, но к концу сгона их переход интенсивнее. Жирные кислоты с высоким молекулярным весом выделяются в первой части дистиллята, фурфурол, так же как и следы глицерина, обнаруживаются в течение всей перегонки, высшие спирты обильно переходят вначале, затем постепенно уменьшаются и полностью исчезают при крепости 20% об.
По классической технологии перегонку вина на коньячный спирт ведут в два приема на простом перегонном аппарате шарантского типа. Вначале виноматериал крепостью 8 - 10 % об. Перегоняют на спирт - сырец с целью перевода в дистиллят всего этилового спирта и сопутствующих ему летучих компонентов. При этом получается дистиллят крепостью 24 -30 % об. Затем полученный спирт -сырец подвергают фракционной перегонке с отбором головной, средней и хвостовой фракций.
Фракционная перегонка спирта - сырца является более ответственным процессом и требует соответственного навыка и внимания на аппаратчика. Особое внимание уделяется моменту появления дистиллята в фонаре и отбору головной фракции. Фракционная перегонка или дробная, способ разделения смесей жидкостей, основанный на различии температур кипячения отдельных составных частей смеси. При этом через известные промежутки температуры меняют приемники. Полученные отгоны (фракции) перегоняют снова таким же образом до получения чистых продуктов.
Дефлегмация - разделение смеси жидкостей на составные части путем дробной перегонки. При дефлегмации многократная перегонка происходит в одном и том же аппарате, называемым дефлегматором. Из кипящей смеси выделяются пары, более богатые одной жидкостью (например, в смеси спирта с водой - пары спирта) они сгущаются в верхней части аппарата. Стекая вниз, они подогреваются поднимающимся паром и в свою очередь, начинают кипеть, выделяя пары, еще более обогащенные отделяемой жидкостью. Такой процесс происходит много раз, после чего пары, достигнув должной крепости, выходят из аппарата, а затем они окончательно сгущаются в холодильнике.
В начале перегонки дистиллят имеет молочно-сизый оттенок и неприятный запах, обусловленный значительным содержанием в нем эфиров, альдегидов и высших спиртов. Отбор головной фракции прекращают, когда дистиллят становится прозрачным и без выраженных эфироальдегидных тонов. В зависимости от состава спирта - сырца объем головной фракции колеблется в пределах 1 - 3% от объема загрузки куба. При дистилляции виноматериалов с посторонними тонами (уксусными) головную фракцию необходимо отбирать в объеме 2 - 3%. Крепость головных фракций обычно составляет 75 - 80% об, но самые первые фракции могут разбавляться до 60 - 65% оставшимися в коммуникациях хвостовыми фракциями дистиллята от предыдущей перегонки. Отбор средней фракции (коньячного спирта) проводят обычно 6 - 7 часов. Когда крепость дистиллята понизится до 55 - 45% об, а дистиллят приобретет кисловатый привкус, переходят к отбору хвостовой фракции.
Перегонка хвостовой фракции длится около трех часов и прекращается при нулевой крепости дистиллята, выход составляет 17 - 23% от объема сырца. Крепость хвостовых фракций колеблется от 15 до 20% об в зависимости от момента перехода на эту фракцию. Общие потери при получении коньячного спирта на аппаратах шарантского типа доходит до 5% от исходного содержания спирта в виноматериале и зависят от условий перегонки и качества исходного сырья (виноматериала, спирта - сырца). Такой отбор фракций сложился эмпирически на основе органолептических свойств различных фракций дистиллята. Он обеспечивает определенное качественное и количественное соотношение летучих веществ коньячном спирте. Однако пределы отбора головной фракции - от 1 до 3% и хвостовой фракции от 55 до 45% об достаточно велики и существенно влияют как на выход коньячного спирта с единицы объема виноматериала, так и на его качество. В этой связи актуальной проблемой является разработка методики определения более точной величины отбора головной фракции и момента отделения хвостовой фракции в зависимости от состава спирта-сырца.
Перегонные аппараты.
Для перегонки виноматериалов и коньячных спиртов применяют несложные перегонные аппараты. В зависимости от способа действия различают аппараты периодического и непрерывного действия. К первым относятся кубовые перегонные аппараты, на которых загрузка куба виноматериалом или спиртом - сырцом, перегонка их на коньячный спирт и отвод барды производится периодически, на вторых аппаратах все эти операции производятся непрерывно.
Кубовые перегонные аппараты (шарантского типа).
Из практики коньячного производства установлено, что коньяк хорошего качества можно получить только при перегонке виноматериала на аппаратах шарантского типа небольшой производительности.
Производительность аппарата по вину (дал/сутки) - 250
Продолжительность перегонки, час:
Виноматериала - 7-8
Спирта - сырца - 10-12
Ёмкость перегонного куба, дал:
Полная - 120
Рабочая - 85
Аппарат состоит из следующих основных частей: перегонного куба, шарового дефлегматора с естественным воздушным охлаждением, подогревателя, холодильника, спиртового фонаря. Они комплектуются напорным резервуаром, контрольными спиртоизмеряющим снарядом и спиртоприемником.
Аппарат однократной перегонки ПУ - 500.
Аппарат состоит из перегонного куба, полезной ёмкостью 500 дал. В нижней части куба размещен змеевик, сбоку конденсатоотводчик и устройство для выпуска барды. В верхней части размещена укрепляющая колонна с 3 - 4 колпачковыми тарелками и дефлегматор: они соединены между собой с помощью трубы и флегмой коммуникацией. Дефлегматор связан с порционником - виноподогревателем, из которого виноматериал поступает в куб. В дальнейшем водно-спиртовые пары поступают в холодильник и в сконденсированном виде через фонарь, попадают в спиртоприёмник, а головная фракция - в приёмник.
Аппараты непрерывного действия.
Применяемые аппараты непрерывного действия различаются по размерам, производительности и конструктивным деталям. Тем не менее, все они состоят в основном из одних и тех же главных частей: перегонной колонны, ректификационной колонны, подогревателя и конденсатора.
Одним из распространенных типов аппаратов является аппарат Бема, в котором ректификационная колонна расположена непосредственно над перегонной. В двух колонном аппарате Коффи перегонная и ректификационная колонны установлены рядом, что делает возможным извлечение как сивушных масел, так и низкокипящих компонентов. Кроме того, при таком устройстве можно сильно уменьшить высоту перегонного аппарата.
Все современные коньячные аппараты непрерывного действия снабжены специальной контрольно - измерительной аппаратурой, большинство процессов в производстве коньячных спиртов автоматизировано.
Перегонный аппарат КПИ.
Этот аппарат конструкции Г.Г. Агабальянца и В.А. Маслова существенно отличается от моделей иностранных фирм. В нем созданы условия для новообразования летучих компонентов применением тепловой обработки виноматериала и отдельного отбора головной фракции.
Он состоит из четырех основных узлов: выварной и эпюрационной колонн, кубов для кипячения вина и барды, преднагревателей.
Аппарат К - 5.
Непрерывнодействующий аппарат состоит из выварной колонны с 13 колпачковыми тарелками, трёх дефлегматоров, холодильника, виноподогревателя. Производительность его до 18 дал коньячного спирта в час.
Основным недостатком его является отсутствие устройства для отбора головной фракции, а также незначительное образование летучих компонентов, в основном, фурфурола вследствие кратковременного теплового воздействия на вино. В связи с этим возникла необходимость предусмотреть устройство для отбора головной фракции, а также внести ряд теплотехнических усовершенствований в конструкцию. Установка была модернизирована по схеме МНИИПП. Для отбора головной фракции в ней предусматривается отдельный узел из колонки с семью колпачковыми тарелками, дополнительного дефлегматора, холодильника и фонаря.
Производительность по виноматериалу, дал/сутки - 2900 - 3000
Производительность по коньячному спирту, дал б.с. - 290 - 300.
Непрерывнодействующий аппарат МНИИПП.
Непрерывнодействующий аппарат К - 5М.
В основу был взят МНИИПП, дооборудованный кубом длительного кипячения барды. Состоит из: трубчатого теплообменника, виноподогревателя выварной колонны с 16 одноколпачковыми тарелками, эпюрационной колонны для отбора головной фракции с 7 одноколпачковыми тарелками, бардяного куба, бардорегулятора, пробника Саллерона, барботёра - смесителя, дефлегматора головной фракции, конденсатора головной фракции, дефлегматора коньячного спирта, конденсаторов и холодильника коньячного спирта, фонарей головной фракции.
Суточная производительность, дал:
По виноматериалу - до 4000
По коньячному спирту (б.с) - до 400.
Выдержка коньячных спиртов.
Для получения из коньячного спирта, который представляет собой бесцветную жидкость с острым вкусом, имеющую в аромате тона ацетальдегида и сивушных масел, коньяка высокого качества, его необходимо выдерживать в течение многих лет в дубовых бочках. В процессе такой выдержки (созревания) коньячный спирт приобретает ароматические и вкусовые достоинства.
Этот процесс является самым длительным в коньячном производстве. Классическая технология производства коньяков предусматривает выдержку коньячных спиртов в дубовых бочках от трех до десяти лет и более. Только в процессе многолетней выдержки коньячного спирта или коньяка в дубовых бочках формируются органолептические свойства, присущие высококачественным коньякам, но этот процесс сопровождается большими потерями спирта от испарения (около 3 % в год) и требует сравнительно больших затрат труда по уходу за ними.
Для целенаправленного регулирования скорости этого процесса и снижения себестоимости производства коньков высокого качества, проведены многочисленные исследования физико-химических и биохимических процессов, происходящих при созревании коньячных спиртов.
Физические процессы при выдержке коньячных спиртов.
В течение многолетней выдержки коньячного спирта в бочках происходит уменьшение объема, изменение спиртуозности, растворение и переход в спирт компонентов древесины дуба, изменение окраски, концентрирование высококипящих компонентов за сет улетучивания части этилового спирта и легколетучих соединений. При этом величина потерь коньячного спирта зависит от природы дуба, размеров и степени наполненности бочек, температуры хранилища, скорости воздухообмена, влажности и других факторов. Наибольшие потери наблюдаются при бочковой выдержке спиртов в помещениях с высоким воздухообменом (при наличии сквозняков).
Практика показала, что при одинаковых условиях выдержки, потери от испарения уменьшаются по мере увеличения срока выдержки за счет увеличения экстрактивности спиртов. Спирт испаряется через поры клепок и шпунтовое отверстие. Интенсивность испарения определяется скоростью поглощения спирта древесиной дуба, температурой, влажностью воздуха и качеством бочек. Чем выше скорость поглощения спирта клепками бочек, температура выдержки и степень воздухообмена, тем интенсивнее проходит испарение.
Древесина дуба и ее роль в формировании коньяка.
Все древесные породы, несмотря на их большое разнообразие, состоит из трех основных химических компонентов: целлюлозы, гемицеллюлозы и лигина.
Древесина дуба состоит из мельчайших капилляров, проводящих жидкости. Эти капилляры соединены между собой по всей длине и в радиальном направлении. Объемная масса (плотность) древесины в основном зависит от ее пористости и содержания в ней влаги: чем меньше пористость древесины, тем больше ее плотность. Средняя плотность вещества древесины - постоянная величина, равная 1,55 г/см 3 , а само вещество в древесине занимает 20 - 50% ее геометрического объема.
Другим важным физическим свойством древесины с точки зрения коньячного производства является ее влагопоглотительная способность, также связанная с пористостью древесины дуба. Древесина дуба с крупно сосудистыми кольцами, богатая фенольными соединениями и с небольшим содержанием душистых веществ высоко ценится для выдержки коньячных спиртов во Франции. Эти свойства и определяют скорость созревания коньячных спиртов при их выдержке в бочках. Этим требованиям удовлетворяют дубы, произрастающие в Апшеронском районе Краснодарского края и в центре Майкопского района Республики Адыгея.
Использование древесины дуба в виноделии, и особенно в коньячном производстве, обусловлено тем, что она содержит по сравнению с другими породами древесины меньше смолистых веществ, обладает повышенной плотностью и прочностью.
Фазы созревания коньячных спиртов.
Формирование качества коньячного спирта в процессе выдержки происходит в два этапа. На первом этапе из дубовой древесины извлекаются водорастворимые и спирторастворимые вещества. В нормальных условиях продолжительность фазы экстрагирования составляет около трех лет. На втором этапе выдержки, в соответствии с механизмом, указанным выше, происходит окисление фенольных веществ с образованием кислот, гидролиз лигнина и других высокомолекулярных соединений с образованием ароматических альдегидов, углеводов и других соединений.
Исследования показали, происходит образование альдегидов, ацеталей, кислот, эфиров, лактонов, и других соединений. Этот этап характеризуется сложными реакциями взаимодействия карбонильных соединений, накопившихся в спирте в результате многолетних окислительных процессов, с компонентами коньячного спирта. В результате этих реакций устанавливается химическое равновесие между всеми ароматобразующими компонентами коньячного спирта, что и создает характерный букет выдержанных коньяков вообще, но со специфическим оттенком, присущим для каждого региона и связанным с сырьевой базой и особенностью технологии коньячного производства в данном регионе (заводе). Из этого следует необходимость наличия элементов букета старого коньяка в любом, даже в ординарном коньяке. Поэтому для улучшения качества ординарных коньяков рекомендуется добавлять в купажи некоторое количество старых спиртов.
Молекулы ароматических веществ, будучи крупнее молекул воды и даже спирта, задерживаются в бочке, в то время как спирт и низкомолекулярные соединения, такие как вода, уксусный альдегид, этилформиат, этилоцитат частично проходят через поры клеток и улетучиваются. В этой связи в процессе многолетней выдержки коньячного спирта в бочках происходит повышение концентраций высокомолекулярных соединений относительно низкомолекулярных - легколетучих.
Доливка спиртов.
Технология выдержки коньячного спирта предусматривает операцию доливки в связи с потерями коньячного спирта от испарения и необходимостью точного замера объема спиртов при ежегодных инвентаризациях.
Раньше доливка производилась спиртами того же года выдержки. В настоящее время широкое распространение получил метод ступенчатой доливки с использованием в качестве доливочного материала спиртов с меньшим сроком выдержки. Практика отечественного и французского коньячного производства убеждает, что метод доливок выдержанных коньячных спиртов более молодыми спиртами, позволяет сохранить запасы старых спиртов и улучшить их качество. Так, для доливки спиртов, выдержанных более 10 лет, может быть использован спирт на 3 - 5 лет моложе, а для доливки 5 - 8 летних спиртов - на 1-2 года моложе.
Способы ускоренного созревания коньячных спиртов.
Из многочисленных способов ускоренного созревания коньячных спиртов, разработанных за последние 50 лет, в коньячном производстве России используется, в основном, один способ - резервуарной выдержки коньячных спиртов, разработанный Г.Г. Агабальянцем в 1954 году, с последующими модификациями. Преимущество этого способа заключается в существенном снижении потерь спирта при более широкой возможности регулирования температурного и кислородного режимов выдержки. Недостаток способа в точм, что коньяки, полученные из спиртов резервуарной выдержки, уступают по качеству коньякам бочковой выдержки, причем, чем старше коньячный спирт, тем больше разница в качестве. Это объясняется недостаточной изученностью физико-химических процессов, обеспечивающих вормирование высокого качества традиционных марочных коньяков.
Большинство способов ускоренного созревания коньячных спиртов основаны на воздействии различными физическими и физико-химическими средствами на коньячный спирт или древесину дуба, а также внесении в коньячный спирт в качестве ускорителей созревания - экстрактивных веществ, выделенных из обработанной древесины дуба.
К физическим способам обработки коньячного спирта и древесины относятся нагревание, УФ облучение, обработка ультразвуком, СВЧ энергией. Наиболее широко используется только тепловая обработка. В последние годы много внимания уделяется предварительной тепловой обработке древесины дуба при температуре от 120 до 240 0 C.с последующим заливом его коньячным спиртом. Полученные экстракты из обработанной таким способом древесины дуба существенно ускоряют созревание коньячных спиртов.
Значительное распространение получило использование сухих и жидких экстрактов древесины дуба для ускоренного получения крепких напитков типа бренди. Эти экстракты получают путем экстрагирования из древесины водорастворимых и спирторастворимых соединений с последующим выпариванием их под вакуумом до определенного состояния. Основными компонентами этих экстрактов являются танины, лигнин, флавоноиды, ароматические альдегиды, лактоны.
При разработке новой более совершенной технологии выдержки коньячного спирта в эмалированных резервуарах необходимо создать следующие условия:
Только соблюдая указанные условия при выдержке коньячного спирта в резервуарах, можно рассчитывать на получение качественного коньячного спирта для производства ординарных коньяков (бренди) и закладки на длительную выдержку в бочках для марочных коньяков. Существенное ускорение созревания коньячного спирта возможно за счет увеличения амплитуды колебания температуры в спиртохранилище от 15 до 40 0 C.
Купаж коньяков.
Перед составлением купажа отбирают пробы всех исходных компонентов и подвергают физико-химическому и органолептическому анализу. Купаж составляют с учетом химического состава и органолептических свойств пробных купажей. При тщательном подборе спиртов можно сгладить недостатки одних спиртов за сет преимущества других. Сложность задачи при подборе спиртов заключается в необходимости сохранить постоянство качественных показателей готовых коньяков, в то время как спирты при выдержке непрерывно изменяются, а в молодых спиртах, кроме того, происходят колебания ароматического комплекса в зависимости от климатических особенностей года.
Подбирая спирты для купажа, необходимо руководствоваться химическим составом и органолептическими особенностями каждой партии спирта таким образом, что они как бы дополняли друг друга, образуя вместе гармоничную смесь, характерную для каждой марки коньяка. Так, одни спирты содержат больше экстрактивных веществ, в том числе окисленных полифенолов, в то время как другие менее полные - в них меньше экстракта. В некоторых спиртах больше эфиров, в других - высших спиртов, в-третьих - альдегидов и т.д. В этой связи разработка способа купажирования, обеспечивающего стабильность состава и органолептических свойств каждой марки коньяка является актуальной задачей современных технологов. Для решения этой задачи в последние годы успешно используются инструментальные методы анализов в сочетании с компьютерной техникой и математическим моделированием, что весьма перспективно для стабилизации качества коньяков и защиты их от фальсификации.
Особо важным фактором типичности коньяка считается присутствие в них лактонов, которые образуются при длительной выдержке и характерны для старых коньяков. Отсутствие лактонов лишает коньяк его специфических черт. Поэтому независимо от наименования коньяка и среднего возраста спиртов для его приготовления, в купажи коньяков целесообразно вводить небольшое количество (5 - 7%) более старых спиртов.
В коньячном производстве Франции кроме химического состава и органолептических свойств, регламентируются еще и происхождение спиртов (микрорайон) и их возраст (не ниже 4 лет бочковой выдержки). Эти критерии качества контролируются национальным Бюро коньяка. Но главное - это соответствие утвержденному эталону для данного наименования, без чего Бюро не даст разрешения на его реализацию и экспорт.
Для смягчения вкуса и придания сладости коньякам при купаже вводиться сахар в виде сиропа. Кроме того, в ординарные коньяки для корректировки цвета добавляется колер. Марочные коньяки обычно имеют достаточную окраску, которая создается экстрактивными веществами в процессе многолетней выдержкой спиртов, поэтому в их купажи добавление колера может быть не нужным или самым незначительным.
На коньячных заводах Франции в состав купажа входит множество спиртов различного возраста и крепости, иногда около 30 -40 наименований. Состав купажей держится в секрете, но фирмы располагают возможностями составления купажей, обеспечивающих получение коньяков стабильного состава и качества. При этом широко используется компьютерная техника.
Техника проведения купажа.
Этот технологический процесс является важной операцией, от правильного выполнения которой зависит качество будущего коньяка. Коньячный мастер должен знать и учитывать химический состав и органолептические свойства основных и вспомогательных материалов. Прежде чем приступить к выполнению массовых купажей, следует выполнить детальный анализ химического состава и органолептических свойств всех компонентов купажа. Затем приготовить пробные купажи в лабораторных условиях с учетом результатов предыдущих анализов. Для этой цели, как и при купаже вин, берут градуированный цилиндр или другой мерный сосуд и наливают в него сначала спирт различных партий и сроков выдержки, перемешивают его и определяют вкус и аромат. В лучшие варианты опытных купажей коньячных спиртов добавляют по расчету спиртованные воды, сахарный сироп и колер. Купаж тщательно перемешивают и оставляют в покое на 1 - 2 дня. Это время необходимо для установления некоторого равновесия между составными компонентами купажа. После этого опытные купажи дегустируют и еще раз уточняют его вкусовую характеристику и химический состав, обращая внимание на соответствие всех критериев качества купажа эталону данной марки коньяка.
При технологической обработке купажа может частично снизиться содержание дубильных веществ и уменьшиться интенсивность окраски, что необходимо учитывать при проведении купажа. Если пробный купаж признан удовлетворительным, то приступают к расчету и выполнению основного производственного купажа.
Расчет купажа.
Купажными материалами для коньяков являются спирты различного возраста и партий, спиртованные воды, сахарный сироп, колер и вода. При расчете купажа следует учитывать, что со спиртованными водами в купаж вводиться не более 20% безводного спирта, а содержание сахара в колере колеблется в пределах 350 - 500 г/дм 3 .
Пример расчета купажа ординарных и марочных коньяков на 1000 дал готового коньяка: вначале рассчитывают количество колера и сахарного сиропа. Необходимое количество колера определяют в процессе приготовления пробного купажа по его цвету. Допустим, что для получения требуемой окраски в коньяк «Три звездочки» нужно на 1000 дал коньяка внести 3 литра колера с содержанием сахара 500 г/дм 3 . Сахаристость сиропа 700 г/дм 3 .
Объем задаваемого сахарного сиропа V c определится по следующей формуле:
Учитывая, что для купажа используются спирты, имеющие различную крепость, необходимо определить средневзвешенную крепость коньячного спирта, направляемого в купаж, по следующей формуле:
где С 1 , С 2 , С 3 крепости спиртов;
V 1 , V 2 , V 3 -объемы спиртов
Объем воды (дал), необходимой для разбавления 1 дал коньячного спирта до расчетной крепости, вычисляется по формуле:
где С кс - крепость коньячного спирта (% об);
С к - крепость купажа (% об);
С в - крепость воды (спиртованных вод) (% об)
Если средняя крепость коньячных спиртов и спиртованных вод составляет 50,5% об., а требуемая крепость купажа 40,5 % об., то количество необходимой воды будет равно: 50,5 - 40,5=10. Это означает, что на каждые 40,5 дал коньячного спирта крепостью 50,5% об необходимо брать 10 дал воды.
После расчета приступают к непосредственному выполнению купажа. Для этого указанные выше материалы с целью их лучшего перемешивания задают в купажный резервуар последовательно по мере увеличения плотности - коньячный спирт, спиртованные воды, дистиллированную воду, колер и сахарный сироп. Окончание перемешивания устанавливается лабораторной проверкой крепости, сахаристости и окраски коньяка. В случае необходимости в кондиции купажа окончательно корректируют путем внесения расчетного количества необходимых компонентов. В коньячном производстве принято постепенное разбавление спиртов. Это значительно повышает качество коньяка.
Обработка и выдержка коньяка.
После купажа в коньяке ощущается некоторая дисгармония между его составными компонентами. Для лучшей ассимиляции спиртосодержащих и других компонентов, установлена следующая продолжительность выдержки купажей коньяков: для ординарных коньяков (трех-, четырех- и пятилетних) - не менее 3 месяцев; для группы «КВ» - не менее 9 месяцев; для групп «КВВК», «КС» и «ОС» - не менее 12 месяцев. Купажи коньяков выдерживают в бочках, бутах или в эмалированных резервуарах. В этот период осуществляют технологические обработки, обеспечивающие кристальную прозрачность и стабильность к помутнениям.
Оклейка заключается во введении в купаж коньяка веществ, способных коагулировать и осаждать избыток дубильных и красящих веществ, увлекая с собой и взвешенные частицы. В качестве оклеивающих веществ используют рыбий клей, желатин, яичный белок, бентонит и другие.
В то время как в винодельческой практике в значительной степени разрешены вопросы оклейки вин, этого нельзя сказать в отношении осветления коньяка. Между тем качество коньяка наряду с другими показателями определяется его прозрачностью и стабильностью к помутнениям в течении года и более. Применяемые методы оклейки коньяков были перенесены из винодельческой промышленности в коньячное производство без учета специфических особенностей состава коньяка. В результате этого при технологической обработке наблюдаются случаи снижения качества, плохого осветления и нестойкости готовой продукции к помутнениям. Для оклейки коньяков используют рыбий клей, желатин, яичный белок и другие.
Рыбий клей представляет собой коллаген, который получается из плавательных пузырей рыб, преимущественно осетровых. Рыбий клей очень медленно набухает в воде. Для ускорения процесса воду слегка подкисляют лимонной кислотой. Во время набухания, которое длится двое суток, воду меняют два-три раза, для удаления рыбного запаха. Набухший клей пропускают через сито, а образовавшиеся комки продавливают щеткой. Когда клей образует студнеобразную массу, из него готовят 1%-ный раствор, для чего добавляют дистиллированную воду (на 1 кг сухого клея 100 л воды). Раствор тщательно перемешивают и задают в коньяк, из расчета 0,3 - 0,4 кг сухого клея дал коньяка.
Рыбьим клеем осветляются коньяки, которые содержат небольшое количество дубильных веществ, так как рыбий клей очень незначительно снижает содержание дубильных веществ и грубый дубовый привкус может остаться и после оклейки. Неудачная оклейка рыбьим клеем может быть вызвана многими причинами, но основные из них - это высокое содержание дубильных веществ в коньяке и пониженные температурные условия. При температурах ниже 10 0 C, оклейка протекает медленно и не дает хороших результатов. Лучшей для оклейуи является температура 15 -18 0 C. В тех случаях, когда осветление коньяка рыбьим клеем не удается, можно добиться хороших результатов применением желатина. Обычно желатин легко растворяется в воде, нагретой до 35 - 40 0 C. При оклейке его вносят в коньяк в виде 1% раствора. Следует отметить, что желатин частично обесцвечивает коньяк. Это - нежелательное явление, с которым нужно считаться, особенно в случае оклейки старых коньяков. Хорошие результаты дает оклейка купажа яичным белком, который переоклейки не дает.
Дозу оклеивающего материала устанавливают в лабораторных условиях. В коньяк вносят различные дозы заранее приготовленных оклеивающих материалов. После этого содержимое бутылки тщательно взбалтывают и оставляют для осветления в том же помещении, в котором хранится коньяк для оклейки. Через 4 - 5 часов наблюдают за характером образования хлопьев и ходом осветления. Обычно в конце первых или в начале вторых суток коньяк полностью осветляется. Тогда устанавливают, при какой минимальной дозе и каком оклеивающем материале получены лучшие результаты. После этого делают расчет необходимого количества желатина на весь объем купажа и подготовляются к проведению этой технологической операции; проверяют чистоту посуды, отвешивают клей и т.д. При проведении пробной оклейки обращают внимание на то, чтобы не допустить переоклейки, так как при этом в коньяке остается некоторое количество белковых веществ, которые после розлива в бутылки могут образовать осадок. Для успешного осветления следует вводить оклеивающие материалы постепенно и быстро распределять их по всей массе коньяка. В этом отношении нужно отдать предпочтение введению оклеивающих веществ в потоке, перекачивая купаж «на себя» или пользоваться стационарной пропеллерной мешалкой.
После перемешивания купажа коньяк оставляю в покое на 10 - 15 дней, а в тех случаях, когда оклейка проводится при пониженной температуре, необходимо продлить выдержку до 20 - 22 дней. За этот период в коньяке успевает образоваться и выпасть осадок. После этого осветленную часть снимают с осадка и в дальнейшем коньяк выдерживают в бутах, бочках или в эмалированных резервуарах. Продолжительность выдержки ординарных коньяков не менее 3 месяцев, марочные - не менее 6. Такая продолжительность выдержки вызывается необходимостью ассимиляции компонентов, вошедших в купаж.
Клеевые осадки группируют, заливают в бочки или цистерну, а спустя 3 - 5 суток осветлившийся коньяк снимают с осадка, а густую часть фильтруют на матерчатом фильтре. После окончания срока выдержки, проводят тонкую фильтрацию, а при необходимости обработку холодом и холодную фильтрацию, с последующей расфасовкой готовой продукции в бутылки. В результате оклейки коньяка больше всего снижается содержание дубильных веществ, частично уменьшается и количество железа.
Во Франции коньяки не оклеивают, а только обрабатывают холодом и фильтруют. Стабильность коньяков к помутнениям обеспечивают путем строгого контроля за всеми технологическими процессами.
Марочные коньяки России также не нуждаются в оклейке, в то время как ординарные в большинстве случаев требуют оклейки в связи с недостаточным сроком выдержки и наличия в них избытка высокомолекулярных компонентов древесины, способных образовывать осадки в процессе хранения расфасованной продукции в торговой сети. Особенно много не окисленных дубильных веществ, способных образовывать осадки, содержится в коньячных спиртах резервуарной выдержки, что лишний раз подтверждает необходимость проведения комбинированной выдержки - первые 2 года в цистернах, а потом в бочках.
Оклейка белковыми коллоидами приносит больше вреда, чем пользы. Поэтому этот вид обработки следует применять только в исключительных случаях для осветления ординарных коньяков. Наиболее эффективным способом стабилизации коньяков против помутнений является обработка их холодом и холодная фильтрация.
фальсификация коньяк спирт виноматериал
Процессы созревания и старения коньячных спиртов в бочках можно разделить на три периода.
Первый период продолжается от 3 до 5лет. В этот период происходит интенсивное экстрагирование дубильных веществ 70-градусным коньячным спиртом, ускоряется образование летучих кислот. Резко уменьшается рН, начинается образование ацеталей, этанолиз лигнина и гидролиз гемицеллюлоз. Спирт приобретает светло-желтый цвет, слаборазвитый коньячный аромат с сивушными тонами, сохраняя грубый вкус.
Второй период от 5 до 10 лет выдержки. В этот период экстракция дубильных веществ замедляется за счет уменьшения градиента концентрации этих веществ в клепке и спирте. Идет их дальнейшее окисление, что способствует смягчению вкуса коньячного спирта, усиливается окраска. Кислотность увеличивается за счет роста нелетучих кислот дубового экстракта.
Активизируются этанолиз лигнина и гидролиз гемицеллюлоз. При распаде лигнина и окислении компонентов распада образуются коннфериловый и синаповый спирты и ароматические альдегиды -- ванилин, синаповый, сиреневый, конифериловый и др. Продуктами гидролиза гемицеллюлоз являются моносахара, появляются глюкоза и левулоза, смягчающие вкус коньячного спирта. Окраска становится интенсивно желтой, вкус мягким, появляется приятный аромат с ванильно-цветочными тонами.
Третий период продолжается от 10 до 30 и более лет. В этот период процессы экстрагирования практически останавливаются. Уменьшается за счет испарения количество летучих веществ в коньячном спирте. Усиливаются этанолиз лигнина и гидролиз гемицеллюлозы, продолжается окисление танидов и продуктов распада. В результате этих процессов идет накопление ванилиноподобных веществ, образование ацеталей и сложных эфиров, увеличивается кислотность.
Усиливаются полнота и специфические свойства коньячных спиртов: цвет становится янтарным, вкус -- мягким, аромат -- приятным, характерным для старого коньяка, крепость уменьшается. В букете старого коньяка ванилина в 10-15 раз больше, чем в молодом.
Выдержанные коньячные спирты являются полуфабрикатом. Для приготовление коньяков выдержанные коньячные спирты купажируют с вспомогательными материалами: умягченной или дистиллированной водой, спирто-винной (смесь коньячного спирта с умягченной или дистиллированной водой) и душистой водой (душистые воды вносят в купаж для усиления аромата и смягчения вкуса коньяка), сахарным сиропом (применяют для смягчения вкуса коньяков, готовят растворением сахара в умягченной воде с последующим внесением выдержанных коньячных спиртов до объемной доли спирта 40% и лимонной кислоты), в случае необходимости применяют колер для подкрашивания (готовят колер путем термической карамелизации сахара при температуре 180--200"С. Колер рекомендуется спиртовать выдержанным коньячным спиртом до крепости 25--30%). Все перечисленные компоненты используют при получении ординарных коньяков.
При производстве марочных коньяков выдержанные коньячные спирты для понижения крепости и смягчения вкуса купажируют со специально приготовленными спиртованными водами (коньячный спирт среднего возраста разбавляют умягченной дистилляцией или ионообменным способом водой с жесткостью не более 0,36 моль/дм 3 до крепости 20--25% об. и выдерживают в течение месяца) и сахарным сиропом (сахар растворяют в кипящей умягченной воде, добавляют коньячный спирт, лимонную кислоту и выдерживают не менее 1 года в дубовых бочках или емкостях с дубовой клепкой).
Купаж получают путем перемешивания в чанах большой емкости (1500-2000 дал) согласно рассчитанному компонентному составу, определяют в средней пробе содержание алкоголя и сахара, исправляют при необходимости и вновь перемешивают.
Коньяки - относительно стойкие напитки. Однако при длительном хранении в них наблюдается помутнение и выпадение осадков (коллоидных, кальциевых и белковых)
Для достижения стабильной прозрачности купажи подвергают обработке оклеивающими материалами (желатином, рыбьим клеем, яичным белком) или бентонитом, деметаллизаторами (желтой кровяной солью, фитином), холодом (при температуре -8...-12°С в течение 5--10 сут). Затем коньяки фильтруют, оставляют на отдых (ординарные на срок не менее 3 мес, марочные группы КВ -- не менее 6 мес, групп КВВК и КС -- не менее 1 года), снова фильтруют и направляют на розлив.
Наряду с коньяком выпускаются и коньячные напитки. Их готовят из невыдержанных коньячных спиртов. Ассортимент напитков: «Янтарь» (Украина), «Фокушер», «Стругураш» (Молдова), «Арагау» (Армения), «Самгори» (Грузия) и др. По кондиции и цвету они соответствуют ординарным коньякам.
Изготовление коньячных напитков сводится к тому, что молодой коньячный спирт или готовый купаж настаивают или пропускают в потоке через дубовую древесину, предварительно обработанную специальным способом. В состав купажа входят молодой коньячный спирт, дистиллированная или умягченная вода, сахарный сироп и колер. Экстракция компонентов древесины и купажную смесь длится 15--20 дней при температуре 20--25°С. В дальнейшем напиток фильтруют и разливают.
Розлив коньяка производится в основном в бутылки вместимостью 250-760 см 3 и в сувенирную посуду при температуре 15-20 о С по объему или по уровню.
Коньяком называется крепкий алкогольный напиток янтарно-золотистого цвета, обладающий сложным ароматом с оттенками ванили и мягким гармоничным вкусом, полученный дистилляцией сухого виноградного вина с последующей выдержкой в контакте с древесиной дуба от 3 до 20 лет и более.
Впервые коньяк начали производить во Франции в городе Коньяк (департаменте Шаранта), откуда он и получил свое название. Если производство вина возникло в глубокой древности, то коньяк начали производить в конце XVII столетия. Во второй половине XV в. был изготовлен перегонный куб, на котором перегоняли вина во избежание их порчи, он получил название шарантского.
Вначале применялась однократная перегонка с получением спиртов крепостью 26-28 % об., затем начали повторную перегонку этих спиртов с увеличением их крепости до 60-65 % об.
Французские виноторговцы отправляли корабли со свежим спиртом в Англию, Скандинавские страны по реке Шаранта и в торговый порт Ля-Рошель.
В 1701 г. разразилась война Франции с Англией. В результате войны были закрыты все морские пути. Значительная часть перегнанного спирта хранилась в бочках. Обнаружилось, что спирт, выдержанный в течение некоторого времени в дубовых бочках, приобретает янтарно-золотистую окраску, крепость его снижается и заметно улучшаются аромат и вкус.
Значительная часть вин Шаранты использовалась на перегонку, естественно, искались пути улучшения перегонки, в результате чего в 1801 г. был усовершенствован перегонный аппарат, стали применять отбор фракций коньячного спирта.
Наиболее крупными фирмами по производству французских коньяков являются "Мартель", "Камю", "Курвуазье".
Основные сорта винограда для производства коньяка Коломбар и Фоль белый.
В России перегонка осуществляется более 200 лет. В конце XVIII в. была уже известна виноградная водка Кизлярка, но эта водка не выдерживалась. В XIX в. такую водку производили на Украине, в Закавказье, Молдавии.
Однако коньячное производство с соблюдением определенной технологии перегонки и выдержки спиртов возникло в нашей стране в 1888 г., когда промышленник Д. Сараджишвили установил первый коньячный аппарат. Почти одновременно началось строительство первых заводов по перегонке виноматериалов на коньячный спирт в местах произрастания винограда в Кизляре, Ереване, Кишиневе, Калараше. Однако недавно найденные архивные материалы доказывают, что первый коньяк в России был получен в Грузии в 1865 г. в г. Кутаиси.
Основными районами коньячного производства в СССР являются РСФСР, Украинская ССР, Молдавская ССР, Грузинская ССР, Армянская ССР, Азербайджанская ССР и республики Средней Азии, в которых подобраны определенные высокоурожайные сорта винограда коньячного направления.
В зависимости от возраста и качества спиртов, идущих в купаж коньяка, их можно классифицировать на следующие группы: ординарные, марочные, коллекционные.
Ординарные коньяки готовят из коньячных спиртов, выдержанных от 3 до 5 лет.
Марочные коньяки готовят из выдержанных коньячных спиртов среднего возраста не менее 6 лет. Они делятся по возрасту на следующие группы: коньяк выдержанный KB - готовится из выдержанных спиртов среднего возраста от 6 до 7 лет; коньяк выдержанный высшего качества КВВК - готовится из выдержанных коньячных спиртов среднего возраста от 8 до 10 лет; коньяк старый КС - готовится из выдержанных коньячных спиртов среднего возраста 10 лет и выше. Марочные коньяки вырабатываются в отдельных винодельческих районах из высококачественных коньячных спиртов, полученных из европейских сортов винограда и выдержанных положенное время только в дубовых бочках.
Отдельные наименования коньяков выпускаются только в конкретных районах с сохранением специфических особенностей из года в год.
Коллекционные коньяки готовят из марочных коньяков, выдержанных не менее 5 лет в дубовых бочках или бутах.
Основными технологическими операциями производства коньяка являются приготовление коньячных виноматериалов, выработка коньячных спиртов, их выдержка и купаж. Сырьем для производства коньяков служат коньячные виноматериалы, которые готовят из белых, розовых и красных сортов районированного винограда по технологии, принятой для белых столовых вин. Высококочественные коньяки можно получить не из всех сортов винограда, поэтому опытным путем и на основе научных исследований определены высокоурожайные сорта винограда, наиболее подходящие для каждого винодельческого района.
Для сложения букета и вкуса коньяка особое значение имеют ароматические вещества винограда, переходящие в виноматериал и коньячный спирт. Лучшее накопление ароматических веществ в виноградной ягоде достигается при технологической зрелости винограда. Аромат должен быть мало-интенсивным, но тонким и мягким, с легкими цветочно-фруктовыми тонами. В связи с этим спирты из мускатных, изабелльных и столовых сортов винограда непригодны для получения коньяка, так как придают им нетипичные тона.
Коньячные виноматериалы готовят на заводах первичного виноделия. К переработке допускается только здоровый виноград с содержанием сахара не ниже 14 г/100 см 3 и титруемой кислотностью от 8 до 10 г/дм 3 . Существуют различные технологические схемы производства коньячных виноматериалов.
Виноград для получения коньячных виноматериалов перерабатывают на поточно-механизированных линиях ВПЛ-20К, ВПЛ-30ЕЗ, ВПЛ-50.
На приготовление коньячных виноматериалов разрешается использовать с 1 т винограда не более 60 дал сусла-самотека и I давления. Их эгализируют и направляют на отстой. Остальные прессовые фракции направляют как сырье для приготовления вакуум-сусла. Осветление эгализированного сусла производят путем центрифугирования, фильтрования на рамных фильтрах или предварительно охлаждают до температуры 8-10 °С и выдерживают в течение 6-8 ч.
Уменьшение количества взвесей в сусле положительно влияет на качество коньячных виноматериалов, так как при брожении образуется меньшее количество метилового спирта.
Осветленное сусло сбраживается в потоке. Чистые расы дрожжей в коньячном производстве не применяются, поскольку они вырабатывают малое количество высших спиртов, энантового эфира и образуют больше диоксида серы.
Спиртовое брожение осуществляется при температуре 16-25°С на диких расах дрожжей, содержащихся на поверхности ягоды. Высокие или низкие температуры брожения приводят к неполному сбраживанию сахара или потере спирта и аромата. Недоброды в коньячном производстве недопустимы, так как в отсутствие диоксида серы они легко подвергаются микробиологическим заболеваниям и, кроме того, при кипячении виноматериала придают ему посторонние тона. При производстве коньячных виноматериалов запрещается применение SO2, так как при перегонке в вине образуются тиоэфиры, обладающие резким неприятным и практически неустранимым запахом. В результате окисления диоксида серы в кубе появляется серная кислота, вызывающая коррозию перегонных аппаратов, а при выдержке коньячного спирта в присутствии SO2 задерживаются окислительные процессы других составных его веществ, особенно продуктов, извлекаемых из древесины дуба. Хранение коньячных виноматериалов осуществляется в крупной железобетонной или металлической таре, желательно под подушкой инертных газов. Коньячные виноматериалы направляют на перегонку не полностью осветленные, с содержанием дрожжей до 2 %. Это обеспечивает переход в коньячный спирт энантового эфира, принимающего участие в сложении букета коньяка.
Лучшие сроки перегонки коньячных виноматериалов - от 15-20 дней после выбраживания до мая следующего за сезоном виноделия года.
Наука и практика позволили установить определенные требования к коньячным виноматериалам. Качество коньячного спирта находится в прямой зависимости от состава и сложения коньячных виноматериалов. Перегонка концентрирует компоненты исходных виноматериалов, по этой причине не допускаются к перегонке больные и порочные сульфитированные виноматериалы.
Коньячные виноматериалы должны отвечать следующим требованиям:
Цвет для виноматериалов из белых сортов винограда светло- или золотисто-соломенный с зеленоватым оттенком; для красных сортов - розовый или телесный; аромат и вкус чистые, сортовые, без посторонних тонов. Такие требования к коньячным виноматериалам продиктованы качественными показателями коньячного спирта и коньяка.
Коньячные виноматериалы, не удовлетворяющие вышеуказанным требованиям, отбраковываются и для производства коньячных спиртов не используются.
Перегонка - сложный физико-химический процесс, при котором происходит разделение составных частей жидкости путем превращения их в пары с последующей конденсацией. Такое разделение возможно лишь при условии, если жидкости, составляющие смесь, обладают различной упругостью паров. В результате получают жидкость, состав которой отличается от состава первоначальной смеси. При перегонке происходит полное или частичное разделение смеси на составляющие ее компоненты. Известны простая перегонка и ректификация.
Простая перегонка - это разделение смеси легколетучих веществ, содержащих примеси нелетучих и труднолетучих веществ. При этом может происходить частичное разделение компонентов. В коньячном производстве при простой перегонке из вина получают спирт-сырец крепостью 23-32 % об. и отработанную жидкость.
Ректификация представляет собой перегонку с более полным разделением смесей летучих жидкостей, которая сопровождается взаимодействием поднимающихся паров со стекающей навстречу им флегмой.
Частичная ректификация наблюдается на колонных аппаратах, которые обеспечивают значительное укрепление дистиллята. В этих аппаратах осуществляется многократно повторяемая простая перегонка, позволяющая непосредственно получить из раствора слабой концентрации обогащенный дистиллят - коньячный спирт в достаточно чистом виде.
При любой перегонке содержание летучего компонента в парах зависит от концентрации его в перегоняемой жидкости.
"Пар, находящийся в равновесии с раствором, всегда содержит в избытке по сравнению с жидкостью тот компонент, добавление которого при неизменной температуре увеличивает общее давление пара.
Упругость паров спирта при любой температуре значительно превышает упругость паров воды, т. е. содержание спирта в парах больше, чем в испаряемой жидкости. Температура кипения смесей спирта и воды зависит от их количественного соотношения. Так как температура кипения воды равна 100 °С, а чистого этилового спирта - 78,3 °С, то по мере снижения крепости в кубе температура кипения виноматериала повысится и к концу перегонки дойдет до 100 °С.
Спирт испаряется легче, чем вода, и получаемый отгон-дистиллят содержит больше спирта.
С понижением температуры кипения ниже 33 °С при пониженном давлении можно получить безводный спирт. На кубовых аппаратах укрепление дистиллята незначительное и крепость коньячного спирта не может быть выше 22-35 % об.
Перегонка с дефлегмацией, т. е. с частичным разделением паров на жидкую часть более низкой крепости (флегма), преследует цель повысить концентрацию спирта в парах и тем самым крепость дистиллята.
Процесс дефлегмации сопровождается повышением крепости спиртовых паров, отходящих из дефлегматоров.
Зависимость между содержанием спирта в жидкости и парах может быть выражена следующей формулой:
Коэффициент y для всех случаев перегонки равен 0,0104, а коэффициент а - коэффициент дефлегмации изменяется в зависимости от конструкции дефлегматора. Чем меньше коэффициент дефлегмации, тем больше коэффициент укрепления при любом содержании спирта в перегоняемой жидкости.
В зависимости от температуры кипения все летучие примеси можно разделить на две группы: низкокипящие и высококипящие.
Низкокипящие примеси характеризуются более низкой температурой кипения, чем этиловый спирт (78,3 °С), а высококипящие примеси - более высокой температурой кипения (табл. 34).
Количество низкокипящих примесей незначительно, оно изменяется в зависимости от состава перегоняемого вина и способа перегонки.
При получении ректификованного спирта стремятся полностью очистить его от летучих примесей. При производстве коньячного спирта, наоборот, принимают меры, чтобы сохранить часть этих примесей (в среднем погоне), так как они при выдержке спиртов придают им характерные аромат и вкус.
В основе очистки спирта от летучих веществ-примесей лежат различные коэффициенты испарения.
K a = y a /x a для спирта;
K п = y п /x п для примеси.
Коэффициент испарения показывает степень укрепления спирта или примеси при простой однократной перегонке (для спирта носит также название коэффициента укрепления).
Коэффициент испарения не может дать полного представления об отделении примесей от спирта и его содержании в дистилляте.
Для определения степени очистки этилового спирта от его примесей при перегонке необходимо сравнить коэффициент испарения одной из примесей, содержащейся в спирте-сырце, с коэффициентом испарения этилового спирта К а. Отношение этих коэффициентов называется коэффициентом ректификации К" п:
К п = К п /К а.
Если в дистилляте содержится больше примесей, чем в перегоняемой жидкости, коэффициент ректификации будет больше единицы. Это значит, что примеси испаряются быстрее, чем этиловый спирт, и переходят в головную фракцию.
Если коэффициент ректификации равен единице, перегонка не сопровождается очисткой, тогда примесь носит промежуточный характер, т. е. содержание примеси в дистилляте остается без изменения.
При коэффициенте ректификации меньше единицы примеси являются хвостовыми.
Использование коэффициентов испарения и ректификации примесей позволяет анализировать работу дистилляционных установок и определять в зависимости от содержания спирта в перегоняемой жидкости условия накопления летучих веществ в дистиллятах.
Коэффициенты ректификации некоторых летучих примесей приведены в табл. 35.
Данные коэффициенты ректификации справедливы для определенной примеси в том случае, когда в растворе рассматривается тройная система: этиловый спирт-вода-примесь, причем последняя только одна. Присутствие многих примесей оказывает существенное влияние на коэффициент ректификации отдельной примеси. Растворимость примеси в этиловом спирте и водно-спиртовых растворах разной концентрации, а также растворимость различных примесей между собой влияют определенно на результаты перегонки.
При перегонке вина или спирта-сырца наряду с содержанием в них летучих веществ отгоняются также соединения, образовавшиеся в процессе самой перегонки.
Длительное кипячение виноматериала или спирта-сырца (8-10 ч) в кубе перегонного аппарата способствует прохождению сложных процессов, в результате которых образуются новые продукты. Они переходят в дистиллят и оказывают существенное влияние на качество коньячного спирта.
Во время кипячения вина в кубе происходит образование альдегидов, спиртов, кислот, эфиров, летучих фенолов и других соединений. В зависимости от состава перегоняемого виноматериала прирост альдегидов может составить 3-60%, летучих эфиров - 5-30, высших спиртов - 0-3, летучих кислот - 0-1 %. На интенсивность прохождения окислительно-восстановительных процессов влияют температура вина в кубе и кислород. Окисление спиртов приводит к образованию альдегидов - уксусного, изобутилового, изоамилового, бензилового, β-фенилэтилового.
Присутствие в вине пентозы, метилпентозы, гексозы обеспечивает появление фурфурола, метилфурфурола, оксиметилфурфурола.
При перегонке образуется в малых количествах уксусноэтиловый эфир. Низкое значение рН способствует большому накоплению эфиров и переходу их в дистиллят. Существенное влияние на новообразование веществ оказывают продолжительность перегонки и материал перегонного куба. Медные и железные кубы способствуют более интенсивному образованию альдегидов, эфиров, чем аппараты, луженные серебром или оловом.
По принятым правилам производства коньяков в СССР свежеотогнанный коньячный спирт по физико-химическим и органолептическим показателям должен соответствовать требованиям, указанным ниже.
Спирт-сырец коньячный также должен соответствовать ГОСТу и иметь чистый винный аромат, слегка опалесцирующий цвет, с легкими сивушными и мыльными тонами во вкусе. Содержание этилового спирта 23-32 % об.
Для производства коньячных спиртов традиционного состава и качества в нашей стране используют различные аппараты.
Аппарат периодического действия. Аппараты двойной сгонки шарантского типа (УПКС) используют в основном для получения спиртов для марочных коньяков по схеме, показанной на рис. 63.
На аппаратах шарантского типа коньячные спирты получают в два этапа: вначале виноматериалы перегоняют на спирт-сырец коньячный крепостью 23-32 % об., затем его перегоняют с разделением на головную, среднюю (спирт коньячный) и хвостовую фракцию. Установка двойной сгонки УПКС (рис. 64) состоит из перегонного куба 1 с шаровым дефлегматором 2, подогревателя 5, холодильника 4, спиртового фонаря 5 и двух сборников спирта 6.
Кроме этих основных частей, установка оснащена предохранительным клапаном, воздушником, конденсационным горшком и соответствующими коммуникациями. Установка изготовляется из меди. Рабочая вместимость куба до 80 дал. На дне куба закреплен плоскоспиральный змеевик.
Дефлегматор служит для дополнительного укрепления спиртовых паров за счет их частичной конденсации и возврата флегмы в куб в количестве 1-1,2 л/ч. Подогреватель служит для предварительного нагрева виноматериала или спирта-сырца до 60-80 °С. Его вместимость равна вместимости перегонного куба. Это позволяет сократить продолжительность перегонки, экономить топливо. При помощи трехходового крана за 2-3 ч до окончания сгонки направляют пары спирта через змеевик подогревателя. Сконденсированные в нем пары направляются в конденсатор-холодильник, который служит для конденсации и охлаждения основной массы паров, образующихся при перегонке. Перегонка виноматериала продолжается 6-8 ч, а спирта-сырца - 10-12 ч. Объем куба на продолжительность сгонки не влияет.
Крепость и количество выработанного спирта-сырца зависят в основном от крепости исходного вина и скорости сгонки спирта. Крепость спирта- сырца составляет 23-32 % об., а количество - 30-35 % объема загруженного в куб виноматериала.
Виноматериал по химическому составу представляет собой продукт, в состав которого входят вода (около 89 %), этиловый спирт (около 10,5%) и другие вещества (летучие примеси этилового спирта - около 0,5%). Перегонка виноматериалов обеспечивает перевод в дистиллят наряду с этиловым спиртом основной массы и летучих примесей, таких, как альдегиды, средние эфиры, высшие спирты, летучие кислоты. В зависимости от состава вина концентрация этих примесей может иметь различные колебания (в мг/дм 3): альдегиды-10-50, средние эфиры- 50-180, высшие спирты - 80-400, летучие кислоты - 350-1200.
Колебания концентрации примесей в большей или меньшей степени наблюдаются в спирте-сырце (в мг/дм 3): альдегиды - 50-100, средние эфиры - 65-240, высшие спирты - 160-180, летучие кислоты - 120-400.
По мере накопления спирта-сырца его подвергают фракционированной перегонке, в процессе которой отбирают три фракции перегона: головную, среднюю (коньячный спирт I сорта) и хвостовую.
В перегонном кубе остается отработанная жидкость, называемая бардой. Фракционная перегонка спирта-сырца удаляет из коньячного спирта избыточное количество некоторых летучих примесей с головной и хвостовой фракциями. Перегонка является исключительно ответственной операцией, так как от правильного отбора фракций зависит качество коньячного спирта. Содержание легколетучих компонентов в спирте-сырце различно, в зависимости от этого количество отбираемой головной фракции колеблется от 1 до 3%. Отбор ее длится 20-40 мин в зависимости от содержания безводного спирта в исходном спирте-сырце.
В начале сгонки крепость дистиллята составляет 75-80 % об. Он имеет резкий запах эфиров и альдегидов.
Когда наблюдаются снижение крепости дистиллята до 74-77 % об. и ослабление резкого запаха, приступают к отбору средней фракции и продолжают его до показания спиртомера 45-50 % об., после чего приступают к отбору хвостовой фракции и ведут до нулевого показания спиртомера.
Выход коньячного спирта в пересчете на безводный спирт составляет 80-85 % при крепости дистиллята 62-70 % об., выход хвостовой фракции-10-15%. Потери безводного спирта при двойной перегонке 2,7 %.
Для увеличения выхода коньячного спирта головную и хвостовую фракции объединяют и повторно перегоняют.
Разрешается к смеси головной и хвостовой фракций добавлять перед ее фракционной перегонкой 3-4 % дрожжей и 8- 10 % коньячных виноматериалов. Коньячные спирты, получаемые по указанной схеме, используют для производства ординарных коньяков. Головную и хвостовую фракции от такой перегонки направляют на ректификацию. После перегонки виноматериала первая барда подвергается утилизации для получения из нее виннокислых соединений; вторая барда после перегонки спирта-сырца применяется в качестве теплоносителя. Содержание спирта в барде не должно превышать 0,1 % об.
В Грузии в течение многих лет с успехом практикуется другая технология перегонки на аппаратах УПКС, повышающая качество коньячного спирта. Хвостовая фракция, в которой содержатся фенилуксусный альдегид, фенилэтиловый спирт, компоненты энантового эфира и др., добавляется в виноматериал в количестве до 25 %, а выделенная головная фракция направляется на ректификацию.
Периодически, по мере изменения состава коньячного спирта, хвостовая фракция направляется на ректификацию.
Ценные свойства некоторых примесей хвостового характера используются таким образом: в конце перегонки спирта-сырца отбирают фракцию дистиллята в интервале крепости 50- 20% об. (ее крепость в среднем 25-30 % об.). Она носит название "душистые воды". Они обладают приятным ароматом и после выдержки в дубовых бочках используются в купажах ординарных коньяков. На установках УПКС получается спирт наилучшего качества, так как в данном случае при перегонке обеспечивается переход оптимальных количеств летучих соединений вина и новообразований. Недостатком аппарата являются его периодичность действия и низкие технико-экономические показатели.
Установка однократной сгонки (КУ-500). Прямую перегонку вина на коньячный спирт можно осуществить на аппаратах с дефлегмационными тарелками и укрепляющей колонной, минуя приготовление спирта-сырца.
Широкое распространение в коньячном производстве получил аппарат однократной сгонки КУ-500, который показан на рис. 65.
Укрепление спиртовых паров до кондиции головной, средней и хвостовой фракций достигается при помощи укрепляющей колонки. Процесс укрепления спиртовых паров происходит при их непрерывном контакте со стекающим по тарелкам колонки из кожухотрубного дефлегматора дистиллятом (флегмой). Пар, контактируя с флегмой на тарелке, конденсируется. За счет теплоты его конденсации выделяется вторичный пар с большим содержанием низкокипящего компонента (этилового спирта), чем пар, поступающий с нижележащей тарелки. Аналогичные процессы происходят на всех тарелках. Из дефлегматора спиртовые пары поступают в холодильник, где конденсируются и охлаждаются до температуры 17 °С.
Дистиллят через спиртовой фонарь поступает в сборник. При перегонке загрузку куба (полезная вместимость 500 дал) проводят через виноподогреватель, предварительно загружают 450 дал виноматериала и 50 дал хвостовой фракции. Контроль за перегонкой осуществляют по манометрическим термометрам, вакуум-прерывателю, спиртовому фонарю и ротаметру, который фиксирует величину возврата флегмы в аппарат.
Количество возвращаемой флегмы поддерживается на уровне 250-300 л/ч путем регулирования подачи охлаждающей воды на дефлегматор. Количество возвращаемой флегмы находится в прямой зависимости от количества подачи охлаждающей воды на дефлегматор. В этом случае увеличивается крепость средней фракции, она может быть выше 70 % об.
Повышенная крепость на тарелках укрепляющей колонны приводит к снижению концентрации в коньячном спирте высококипящих эфиров, альдегидов, высших спиртов. Процесс нагрева перегоняемой жидкости нельзя форсировать, как только давление в вакуум-прерывателе начнет подниматься (а это признак начала кипения виноматериала в кубе), подачу пара в змеевик куба уменьшают. Бурное кипение вызывает ее переброс в дистиллят. Чтобы избежать подобных явлений, необходимо поддерживать давление в вакуум-прерывателе на уровне 3,4- 5,4 кПа.
Продолжительность перегонки составляет 12 ч. Головную фракцию отбирают до 3 % в пересчете на безводный спирт, загружаемый в куб с виноматериалом. Крепость головной фракции 80-87 % об. Эта фракция идет на ректификацию. Продолжительность отбора головной фракции при скорости 0,2- 0,3 л/мин составляет 20-30 мин. На отбор средней фракции переходят при крепости дистиллята 73-75 % об. Средняя фракция (коньячный спирт) отбирается в течение 4-5 ч, и давление в вакуум-прерывателе не должно превышать 2,9-3,4 кПа.
При показании крепости дистиллята в спиртовом фонаре 40-45 % об. приступают к отбору хвостовой фракции, который ведут форсированно и заканчивают при показании спиртомера 1-2 % в течение 4-5 ч. При отборе хвостовой фракции давление в вакуум-прерывателе поддерживается на уровне 4,9-5,4 кПа. Схема однократной перегонки показана на рис. 66.
Хвостовую фракцию добавляют к перегоняемому сырью не более 6 раз. Полученную от последней перегонки хвостовую фракцию смешивают с головными фракциями и направляют на ректификацию. Барда после перегонки утилизируется.
Практика показала, что аппарат КУ-500 не обеспечивает получения коньячных спиртов, полностью отвечающих требованиям коньячного производства, прежде всего в связи с недостаточной продолжительностью перегонки вина. В течение отбора средней фракции процессы новообразования ценных для коньяка примесей протекают слабо, и по этой причине не создаются условия для отгонки их в дистиллят. Далее коньячный спирт при перегонке вина не обогащается в необходимом количестве легко-летучими высококипящими душистыми примесями.
Аппарат двойной отгонки для получения коньячного спирта в непрерывном потоке. Аппарат двойной отгонки по сравнению с применяемыми установками непрерывной перегонки вина позволяет получать коньячный спирт, подобный спиртам шарантского способа перегонки, так как в нем предусматривается возможность наиболее полного воспроизведения процессов и режимов, характерных для шарантского аппарата.
Аппарат состоит из двух частей: подготовительной и рабочей (рис. 67).
В подготовительную часть входят насос, подогреватели вина, терморезервуар. Тепловая обработка дает возможность интенсифицировать начальные процессы новообразования примесей.
Рабочая часть аппарата состоит из вертикальной секционной цилиндрической испарительной колонны, обеспечивающей последовательный отбор и смешивание паров спирта, образующихся по мере снижения крепости испаряемого вина; колонны истощения, снабженной шестью барботажными тарелками для полного вываривания спирта; куба для задержки кипящей барды. Общий объем секций испарительной колонны и куба обеспечивает продолжительное кипячение вина (6-7 ч) при постепенном и достаточно плавном снижении его крепости до получения барды, не содержащей спирта. Испарительная колонна имеет диаметр 2 м и состоит из шести одинаковых секций специальной конструкции. Общая вместимость секций 900 дал. Каждая из секций снабжена элементом нагрева, паровыми патрубками, сливными стаканами и разделена цилиндрической перегородкой на две части с равными площадями испарения так, чтобы вино из одной части в другую могло перемещаться самотеком; из секции в секцию вино переходит через сливные стаканы. Этот узел воспроизводит динамику процессов новообразования ценных для коньяка примесей, характерных для шарантского аппарата, и позволяет в аналогичной последовательности обогащать ими получаемый спирт-сырец.
При установившемся режиме аппарат работает следующим образом. Вино насосом подается в дефлегматор и далее в теплообменники, где нагревается спиртовыми парами, бардой и паром до температуры 85-90 °С. При этой температуре вино направляется в металлический эмалированный резервуар 1 и в процессе движения за 5-6 ч проходит тепловую обработку при температуре 80-85 °С.
Из терморезервуара вино направляется в испарительную шестисекционную колонну для 6-часового выпаривания спирта из вина. Вываренное вино крепостью 0,8-1 % об. попадает для полного извлечения спирта в колонну истощения, снабженную кубом, в котором барда находится 30-40 мин.
Обогрев испарительной колонны производится паром, подаваемым в секции, а куб имеет отдельный элемент нагрева. Пары, поднимающиеся с верхних частей колонн, смешиваются в конденсаторе и в виде спирта-сырца крепостью 25-28 % об. направляются в эпюрационную колонну. Эфироальдегидная фракция из верхней части эпюрационной колонны выводится через дефлегматор в малый змеевик холодильника, а эпюрированный спирт-сырец поступает в испарительно-барботажную колонну для получения коньячного спирта I сорта крепостью 65-70 % об. Основной погон из верхней части колонны выводится в виде паров в конденсатор и далее направляется в большой змеевик холодильника. Спиртовая жидкость крепостью 2-2,5 % об. из нижней части колонны поступает в колонну истощения для выделения через дефлегматор коньячного спирта II сорта крепостью 65-70 % об. и вываривания остатков спирта. Часть хвостовых примесей, придающих коньячному спирту неприятные оттенки в аромате и вкусе, не может преодолеть концентрационные тарелки колонны и уходит с отработанной жидкостью.
При необходимости из аппарата можно отобрать душистые воды, которые используют при приготовлении ординарных коньяков для усиления их букета.
Перегонный аппарат непрерывного действия К-5М. Аппарат К-5М относится к типу колонных дистилляционных установок непрерывного действия. Увеличение объемов перегонки виноматериалов и концентрация производства привели к необходимости разработки и создания аппаратов такого типа большой мощности. Он снабжен эпюрационной колонной для отбора эфироальдегидной фракции, перегревателем вина для удлинения срока термического воздействия на виноматериалы для обеспечения прохождения процессов новообразования летучих веществ и конденсатором для отбора головной фракции. На рис. 68 приведена схема аппарата с основными узлами.
Виноматериал подается в аппарат при помощи центробежного насоса в трубное пространство охладителя 2, затем в теплообменник-виноподогреватель У, где дополнительно нагревается теплотой отходящей барды. Подогретый виноматериал подается из виноподогревателя в перегреватель 3, где перегревается острым паром. Пройдя перегреватель, виноматериал поступает в межтрубное пространство охладителя 2 и далее на питающую тарелку эпюрационной колонны 5. Спиртовые пары головной фракции отбираются с верхней (седьмой) тарелки и направляются в дефлегматор 7, часть конденсата в виде флегмы стекает обратно в колонну. Другая часть паров поступает в конденсатор головной фракции 6, из которого полученный конденсат, пройдя холодильник головной фракции 12, через спиртовой фонарь направляется в сборник головной фракции. Отбор головной фракции предусмотрен в количестве 0,6-3 % в пересчете на безводный спирт, содержащийся в перегоняемой жидкости. С головной фракцией отбирается часть сконцентрированных летучих примесей вина, избыточное количество которых в коньячном спирте ухудшает его качество.
После освобождения от головных примесей виноматериал подвергается дальнейшей дистилляции с целью получения коньячного спирта. Кипячение виноматериала в эпюрационной колонне ведется острым паром, он поступает на верхнюю тарелку выварной колонны 4. Спиртовые пары коньячной фракции отводятся в дефлегматор 5, часть их конденсируется в нем и возвращается в колонну по флегмовой коммуникации, а другая часть поступает в конденсаторы 9 и 10, откуда направляется в холодильник 11. Охлажденный коньячный спирт через фонарь 13 поступает в спиртосборник.
При перегонке на описанных аппаратах выход фракций дистиллята различен. Выход фракций дистиллята на различных аппаратах (в % безводного спирта) приведен в табл. 36.
Молодые коньячные спирты, эгализированные в крупные партии, направляются на выдержку.
Выдержка коньячных спиртов проводится в дубовых бочках и металлических эмалированных резервуарах, загруженных дубовой клепкой. В результате сложных химических и физико-химических процессов, происходящих при выдержке, молодой коньячный спирт приобретает все необходимые ароматические и вкусовые свойства, присущие коньяку. В изменении свойств коньячных спиртов в результате многолетней выдержки активно участвует древесина дуба.
Процессы, происходящие в коньячных спиртах при выдержке, можно разделить на две большие группы: физические и химические. Из физических процессов наибольшее значение имеют процессы экстракции, поглощения и испарения. В результате экстрагирования из древесины дуба переходят в коньячный спирт лигнин, таниды, кислоты, углеводы, азотистые и белковые вещества, флавоноиды и некоторые минеральные вещества (калий, натрий), создающие экстракт коньячного спирта. Лучшими условиями для экстрагирования являются пониженная рН спирта и повышенная температура выдержки. Все соединения, перешедшие из дубовой клепки бочки, участвуют в разных химических реакциях, результатом которых является формирование цвета, вкуса и аромата коньяка.
При выдержке коньячного спирта в дубовых бочках происходит частичное испарение более летучих его компонентов, что ведет к концентрированию менее летучих, снижению крепости и определенным потерям. Потери спирта происходят и за счет поглощения его древесиной дуба. Величина поглощения зависит от пористости древесины, крепости спирта, температуры выдержки, скорости движения воздуха в хранилище и объема бочки. Скорость поглощения прямо пропорциональна давлению и обратно пропорциональна вязкости спирта. Величина поглощения увеличивается в бочках с плотно закрытым шпунтом за счет повышения давления при температурном расширении спирта. Наблюдается снижение скорости поглощения в связи с ростом экстрактивности спирта по мере выдержки. Выдержка коньячного спирта производится в наземных и полуподвальных помещениях.
Влажность хранилища различно влияет на ход испарения. При относительной влажности, равной 70 %, испарение содержащихся в спирте воды и самого спирта происходит с равными скоростями и только с уменьшением объема без уменьшения крепости спирта. При относительной влажности ниже 70 % скорость испарения воды выше скорости испарения спирта. В этих условиях крепость спирта будет повышаться. При относительной влажности выше 70 % процесс пойдет в обратном направлении.
Для нормального созревания спиртов и снижения потерь в помещении для их хранения температура должна быть 15-20 °С, относительная влажность воздуха - 75-85 %. Воздухообмен должен составлять не более пяти объемов в сутки. Крепость спирта также снижается в результате химических процессов, происходящих при его выдержке, наибольшее значение имеют окислительно-восстановительные превращения, этерификация, гидролиз, конденсация.
Окислительно-восстановительные процессы при формировании и созревании коньячного спирта происходят при длительном контакте его с дубовой древесиной во время многолетней выдержки с обязательным участием кислорода. Химический состав древесины дуба очень сложен и значительно колеблется, а природа многих ее компонентов полностью не изучена. Химический состав древесины дуба приведен ниже.
Для выдержки коньячных спиртов отдается преимущество дубовой таре из-за того, что в ней содержится мало смолистых веществ, она обладает повышенной плотностью, прочностью и в то же время пористостью для проникновения кислорода при созревании спирта. Окислительно-восстановительные процессы протекают в порах дубовых клепок и при помощи растворенного в коньячном спирте кислорода.
Кислород проникает в коньячный спирт через шпунтовые отверстия бочек, стыки клепок и уторы. Растворившийся кислород частично связывается в перекиси. Распределение кислорода в слоях спирта неравномерное, наиболее высокая концентрация его в верхнем слое (11,6-14,3 мг/дм 3), более низкая - в нижних слоях (6,4-8,3 мг/дм 3). Соответственное распределение наблюдается и для перекисей. По ходу выдержки количество перекисей увеличивается.
Энергичному протеканию ОВ-процессов способствуют такие катализаторы, как медь и железо. Наибольшее количество металлов содержится в слое клепок глубиной до 1 мм. Если в поверхностном слое клепки меди содержится 0,002 %, то на глубине 1 мм ее содержание составляет 0,17%. Ее накопление связано с адсорбцией на внутренних поверхностях бочек соединений меди при длительной выдержке коньячного спирта.
При выдержке коньячных спиртов происходят окисление всех содержащихся в них спиртов и образование соответствующих альдегидов. Аминокислоты могут быть также источником образования альдегидов в результате окислительного дезаминирования и последующего декарбоксилирования. Под действием спирта и кислот при выдержке происходит распад лигнина, в этом состоянии он становится более доступен окислению, и из него выделяются конифериловый и синаповый спирты. В свою очередь, последние легко окисляются ферментом пероксидазой или неорганическими катализаторами в ароматические альдегиды - ванилин и сиреневый альдегид по следующей схеме:
Эти оба компонента обладают приятным ароматом и принимают участие в сложении букета. При выдержке спиртов происходит обогащение дубильными веществами, которые придают коньячным спиртам полноту и окраску. В первые 3-4 года выдержки они придают спиртам грубый вкус, но в результате длительной выдержки дубильные вещества под действием кислорода окисляются и спирты приобретают мягкость.
Существенное влияние на качество спиртов оказывают гемицеллюлозы древесины дуба. Главными их представителями являются пентозаны, которые под действием кислот и других факторов подвергаются гидролизу с образованием моносахаров: ксилана, галактана, ксилозы, арабинозы, глюкозы, придающих коньякам мягкость во вкусе. В начале выдержки доминируют арабиноза и ксилоза, а по истечении 10-15 лет преобладают глюкоза и левюлоза. Ниже приведено количество Сахаров по окончании выдержки спирта.
Окислительно-восстановительные процессы в коньячном спирте проходят через промежуточное образование свободных радикалов. Их содержание увеличивается в старых спиртах и сконцентрировано в слое клепки толщиной до 0,1 мм.
Увеличение свободных.радикалов в реакционной зоне приводит к усилению окислительных реакций в целом. В результате выдержки спиртов увеличивается их кислотность: летучая - за счет окисления этилового спирта до уксусной кислоты, нелетучая - из-за экстрагирования из древесины дуба уроновой, галловой и других кислот, из-за чего значение рН с увеличением возраста спиртов снижается.
В процессе получения коньячных спиртов и их последующей выдержки в результате многочисленных сложных физико-химических процессов образуются многие вещества, играющие определенную роль в формировании органолептических и ароматических свойств коньяка. Так, сивушные масла, которые являются продуктом алкогольного брожения, спирты, кислоты, эфиры, карбонильные соединения вместе с этиловым спиртом составляют фон аромата коньячных спиртов. На вкусовые качества коньячного спирта и на его аромат в отличие от других веществ влияет энантовый эфир.
В процессе выдержки коньячного спирта в бочках различают три периода.
1. От 3 до 5 лет. В этот период 70-градусный свежей выкурки коньячный спирт выдерживают в новых бочках. Происходит интенсивное экстрагирование дубильных веществ за счет экстракции танидов, ускоряется образование летучих кислот. Резко уменьшается рН, начинаются образование ацеталей, этанолиз лигнина и гидролиз гемицеллюлоз. Спирт приобретает аромат свежих молодых коньяков и светло-желтый цвет.
2. От 5 до 10 лет. В этот период обогащение танидами сокращается, идет их медленное окисление, исчезает привкус дуба, окраска усиливается. Кислотность увеличивается на счет нелетучих кислот дубового экстракта. Растут этанолиз лигнина и гидролиз гемицеллюлоз. Появляются цветочный аромат и аромат ванили как результат этанолиза и окисления лигнина.
3. От 10 до 30 лет. В этот период процессы экстракции танидов практически останавливаются. Уменьшается за счет испарения количество летучих веществ. Усиливаются этанолиз лигнина и гидролиз гемицеллюлозы, увеличивается кислотность. Усиливаются полнота и специфические свойства коньяка, вкус смягчается, крепость снижается.
Молодые спирты закладывают на выдержку в дубовых бочках или эмалированных резервуарах с размещенными внутри дубовыми обработанными клепками. Спирты для марочных коньяков выдерживаются в бочках, для ординарных - в резервуарах.
Для выдержки коньячного спирта применяют бочки I категории, изготовленные из клепок отборного сорта, выдержанных в штабелях под навесом не менее 3 лет. Существует ярусный способ размещения бочек (3 яруса) и стеллажный (6-8 ярусов). Стеллажный способ наиболее прогрессивен: позволяет увеличить коэффициент использования производственных площадей, срок эксплуатации бочек и уменьшает потери при выдержке коньячных спиртов.
Перед заливом спирта новые бочки обрабатываются по следующей схеме: дважды замачивают холодной водой, смена воды через 3-4 сут, пропаривание острым паром в течение 20-30 мин, ополаскивание горячей и холодной водой.
Коньячные спирты выдерживают в недолитых бочках на 2 % вместимости, это исключает потери при колебаниях температуры и обеспечивает контакт с кислородом воздуха. Ежегодно проводится инвентаризация, при этом бочки доливаются спиртами той же партии. Все бочки должны быть литражированы.
Спирты, отобранные для производства марочных коньяков, повторно эгализируют на 4-5-м году выдержки.
Выдержка коньячных спиртов в стальных эмалированных резервуарах применяется для производства ординарных коньяков 3, 4, 5 звездочек. Для закладки в резервуары используют клепки I и II сортов длиной 400-1150 мм, шириной 60-150 и толщиной 18-36 мм, выдержанные в штабелях под навесом не менее трех лет с целью воздушной сушки. Перед загрузкой в резервуар они обрабатываются по схеме, как и для новых коньячных бочек, а обработанные клепки ставят на сток. Разрешается использование дубовых клепок (50%), обработанных щелочным способом: вымачивание в 0,3 %-ном растворе едкого натра (NaOH) в течение 2-6 сут при температуре 10- 25 °С. После слива промывают 3-4 раза в течение 8-12 ч холодной водой, сушат в проветриваемом помещении в течение 6 сут или одни сутки в сушилке при температуре 45 °С или обрабатывают термически в течение 5-7 дней при свободном доступе воздуха при 105-120 °С до появления легкой коричневой окраски, затем промывают холодной водой. Клепку укладывают в резервуар штабелем из расчета удельной поверхности 700-900 см 2 на 1 дал водного спирта с жестким их закреплением. Спирты выдерживают в неполных резервуарах с недоливом не более 2 %.
Спирт насыщают кислородом 2 раза в год до содержания 15-18 мг/дм 3 .
Опыты, проведенные в Армянской ССР, показали, что эффективность резервуарной выдержки коньячных спиртов можно повысить при ее осуществлении в пульсирующем потоке с отбором 4 раза в год выдержанного трехлетнего спирта и восполнением взятого объема более молодым спиртом. Указанная аппаратурно-технологическая схема (рис. 69) включает три секции резервуаров с дубовыми клепками. В каждой секции находится спирт со сроками выдержки соответственно 1, 2 и 3 года. В схеме предусмотрена одна секция резервуаров, в которые заливают молодой коньячный спирт для доливки. Все резервуары соединены между собой трубопроводами. Количество резервуаров в каждой секции определяется кратностью отъема спирта. При отъеме 1 / 3 спирта число резервуаров будет 3, при отборе 1 / 4 -4. Каждые девять месяцев клепки подвергаются контакту с воздухом для их активации в течение 5 сут. Перемещение спирта идет от молодого к более выдержанному.
Из третьей секции отбирают спирт для купажа коньяка в количестве 1 / 3 и 1 / 4 объема спирта в этой секции.
Резервуары третьей секции доливают до полного объема двухлетним спиртом из второй. Резервуары второй секции доливают однолетним спиртом из первой, резервуары первой секции доливают молодым спиртом. С момента запуска линии насыщение спирта кислородом не производят.
Существуют различные способы ускоренного созревания коньячных спиртов. Они основаны на воздействии различных факторов, как физических, так физико-химических, на коньячный спирт либо на древесину дуба. Практическое применение нашел способ термической обработки коньячного спирта в присутствии древесины дуба. Он заключается в нагревании коньячного спирта до температуры 35-45 °С и выдержке в течение 45-50 дней.
Выдержанные коньячные спирты являются только полуфабрикатом. Для приготовления коньяков различных марок выдержанные коньячные спирты купажируют с отдельными материалами (сахарным сиропом, умягченной водой, спиртованной и душистой водами). Колер применяют в случае необходимости. В СССР выпускаются ординарные, марочные и коллекционные коньяки.
Аппаратурно-технологическая схема приготовления коньяков показана на рис. 70.
Материалы, используемые при приготовлении коньяков. Умягченная вода применяется для снижения крепости коньячного спирта, готовится из питьевой воды путем снижения ее жесткости до 0,36 мг-экв/см 3 дистилляцией или обработкой ионообменными смолами. Разрешается использовать природную воду, если ее жесткость не превышает 1 мг-экв/см 3 . Повышенная жесткость вызывает помутнение коньяков.
Спиртованные воды готовят путем разбавления коньячного спирта умягченной водой до крепости 20-25 % об. Их выдерживают в бочках или резервуарах с древесиной дуба при температуре 35-40 °С в течение 60-70 сут. Они также используются для снижения крепости коньячного спирта.
Душистые воды получают при простой или фракционной перегонке, отбирая погоны крепостью от 50 до 20 % об. Выдержка их производится аналогично спиртованным водам.
Сахарный сироп используется для придания коньякам заданных кондиций по сахару. Готовят его путем растворения сахара в умягченной воде в специальных сахароварочных котлах-реакторах. В кипящую воду вводится сахар из расчета 1 кг на 0,05 дал. После полного растворения сахара сироп рекомендуется спиртовать до 40 % об. для ординарных коньяков четырехлетним, а для марочных коньяков семилетним спиртом и хранить не менее года в эмалированных емкостях. К спиртованному сиропу добавляют лимонную кислоту из расчета 33 г на 100 л.
Колер используется для придания коньякам более интенсивной окраски. Готовят его в медных котлах с огневым или электрическим обогревом из сахара-песка с добавлением 1-2 % воды при постоянном перемешивании. Нагрев доводят до температуры 150-180 °С. При достижении пены темно-вишневого цвета нагрев прекращается. При охлаждении до температуры 60-70 °С при постоянном перемешивании добавляют горячую воду из расчета 0,055 дал на 1 кг сахара. Плотность его должна быть 1,30-1,34 г/см 3 , содержание сахара должно составлять 40-50 %, цвет темно-вишневый. Сахарный колер спиртуют до крепости 25-30 % об. коньячным пятилетним спиртом и хранят не менее года до его использования.
Купаж, обработка и розлив коньяков. На основании пробных купажей получают производственный купаж. В случае необходимости купаж оклеивают (желатином, рыбным клеем, яичным белком) или обрабатывают бентонитом. Оклейку производят при наличии излишней грубости во вкусе. После снятия с клея купаж фильтруют, направляют на отдых и перед розливом еще раз фильтруют. Нестабильные к выпадению полифенолов коньяки обрабатывают холодом при температуре минус 8-12 °С в течение 5-10 сут. После обработки холодом коньяк фильтруют при температуре минус 5-6 °С. Отдых для ординарных коньяков длится 3 мес, для группы KB - не менее 9 мес, для КВВК и КС - не менее года.
Цвет коньяка должен быть от светло-золотистого до янтарно-коричневого, вкус и букет - без посторонних привкусов и запахов. Коньяки должны быть прозрачными, с блеском, в них не допускается наличие осадка.
Розлив коньяка производится при температуре 15-20 °С в бутылки вместимостью 760, 710, 500, 250 см 3 и в сувенирные.
Расчет купажа коньяка. Пример. Надо приготовить 1000 дал купажа для коньяка Три звездочки крепостью 40,2 % об. с содержанием сахара 1,5 г/100 см 3 . Сколько потребуется коньячного спирта крепостью 65 % об., спиртованной воды крепостью 25 % об., сахарного сиропа с содержанием сахара 90 г/100 см 3 , колера и умягченной воды?
Количество спиртованной воды и колера определяют пробным купажом. Принимают количество спиртованной воды 10 % к б. с. в купаж, колера
3 дал на 1000 дал купажа. Содержание сахара в колере принимают 35 г/100 см 3 .
Расчет элементарным методом. Объем коньячного спирта 40,2 ⋅ 1000 X 0,9/65 = 556,6 дал.
Объем спиртованной воды 40,2 ⋅ 1000 ⋅ 0,1: 25 = 160,8 дал.
Объем сиропа 1,5 ⋅ 1000 - 35 ⋅ 3: 90 = 15,5 дал.
Объем умягченной воды 1000 - (555,6 + 160,8 + 15,5 + 3,0) = 264,1 дал.
Проверка. По содержанию спирта в купаже: 65 ⋅ 556,6 + 25 ⋅ 160,8: 1000 = 40,2% об.; по содержанию сахара в купаже: 90 ⋅ 15,5 ⋅ 5,3: 1000 = 1,5 г/см 3 .
При купажировании наблюдается контракция, и объем купажа доводят до расчетного дополнительным введением умягченной воды по мерному стеклу купажного резервуара.
Удобно велосипед купить в Киеве - дешево, и доставка бесплатная.
