Этиловый спирт

Теория | 19.02.2001

Этиловый спирт используется как пищевой продукт и как сырье для приготовления водок, ликероналивочных изделий, крепленых вин, а также в ряде отраслей промышленности. Этиловый спирт - этанол, винный спирт, C2H5OH - важнейший представитель одноатомных насыщенных спиртов общей формулы CnH2n+1OH. Бесцветная жидкость с характерным запахом, t кип = 78.39 С, t пл = 114.15 C; плотность (при температуре 15 C) 793.56 кг/куб. м; смешивается во всех соотношениях с водой, спиртами, эфирами, глицерином, бензолом, и др.; огнеопасный. Этиловый спирт с водой образует азеотропную (нераздельнокипящую) смесь (95.5 % этиловый спирт и 4.5 % вода) с t кип = 78.15 C. С металлическим натрием спирт образует алкоголят, при окислении превращается в ацетальдегид, при дегидратации из него (в зависимости от условий) получают этилен или диэтиловый эфир. До 30-х гг. 20 века этиловый спирт получали в основном брожением пищевого сырья (зерна, картофеля и т. п.), сахара и отходов сахарного производства - мелассы (патоки). Ныне значительное количество этилового спирта получают гидратацией этилена, гидролизом растительных материалов и из ацетилена. Полученный в результате брожения спирт-сырец после перегонки называют ректификатом; содержит 95.5 % C2H5OH. Абсолютный спирт (100 % C2H5OH) можно получить, удаляя из ректификата воду металлическим натрием, гидридом, оксидом кальция или азеотропной перегонкой с бензолом. Этиловый спирт для технических потребностей денатурируют. Этиловый спирт применяют в производстве синтетического каучука, ацетальдегида, хлороформа, красителей и других органических продуктов, как растворитель, антифриз, компонент реактивного топлива и т. п. Значительная часть этилового спирта идет на изготовление спиртных напитков. Этиловый спирт - наркотик, действует возбуждающе на организм.

Ассортимент спирта

Факторы формирования качества

На формирование качества спирта влияют сырье и технология производства, особенно ректификация.

Сырье. Пищевой спирт производится только из пищевого сырья. Наиболее распространенным и экономичным сырьем для получения спирта является картофель. Картофельный крахмал легко разваривается, клейстеризуется и осахаривается. Кроме того, картофель отличается от зерновых повышенной урожайностью, с единицы посевной площади картофеля можно получить спирта в 2-3 раза больше, чем с такой же площади зерновых.
Кроме картофеля для производства спирта используются зерновые - пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, просо, а также сахарная свекла, сахарная патока или меласса.
Значительно реже используются плодово-ягодные, виноградные материалы, топинамбур и другое богатое углеводами сырье.
Технический спирт получают из древесины или нефтепродуктов, подвергаемых кислотному гидролизу. Технический спирт содержит повышенное количество вредных примесей, поэтому использование его для пищевых целей запрещено.

Производство спирта состоит из трех основных этапов:

• подготовительного - очистка сырья от примесей, приготовление солода или культур плесневых грибов;
• основного - разваривание крахмалистого сырья, осахаривание крахмала, сбраживание осахаренной массы, перегонка бражки и получение сырого спирта;
• завершающего - ректификация.

Сырой спирт, получаемый на основном этапе производства, не может быть использован для пищевых целей, так как содержит много вредных примесей - сивушных масел, метилового спирта, сложных эфиров. Многие примеси ядовиты, кроме того, они придают спирту неприятный запах, поэтому сырой спирт подвергают очистке - ректификации.
Вредные примеси образуются при сбраживании осахаренной массы. Метиловый спирт является продуктом распада пектина - метилового эфира полигалактуроновой кислоты, который содержится в растительных тканях. Сивушные масла, являющиеся смесью высших спиртов (амилового, изоамилового, изобутилового, пропилового, изопропилового и др.), образуются в результате дезаиминирования аминокислот, которые в свою очередь проявляются при гидролизе белков. Кроме того, высшие спирты могут быть продуктами превращения некоторых промежуточных продуктов спиртового брожения.
К вредным примесям относятся также фурфурол и сложные эфиры (изомасляно-этиловый, изовалерианово-этиловый и др.). Последние образуются при взаимодействии этилового спирта, сивушных масел с органическими кислотами, являющимися побочными продуктами брожения.
Удаление вредных примесей осуществляется в процессе ректификации, основанном на разной температуре кипения этилового, метилового и высших спиртов, сложных эфиров. При этом все примеси условно делят на головные, хвостовые и промежуточные.
Головные примеси имеют более низкую температуру кипения, чем этиловый спирт. К ним относятся уксусный альдегид и отдельные сложные эфиры (этилацетат, этилформиат и др.), образующиеся при перегонке.
Хвостовые примеси отличаются повышенной температурой кипения по сравнению с этиловым спиртом. В их состав входят в основном сивушные масла и метиловый спирт.
Наиболее трудноотделяемой фракцией являются промежуточные примеси (этиловый эфир изомасляной кислоты и другие сложные эфиры).
При очистке спирта-сырца на ректификационных аппаратах производится отделение вредных примесей и повышается концентрация спирта в готовом продукте (с 88 % в спирте-сырце до 96-96,5 % в ректификате).

Оценка качества

Степень очистки спирта-ректификата определяет его товарный сорт. В основу деления ректифицированного спирта на сорта положен технологический принцип, а основным признаком является содержание примесей в разных сортах. В сортах люкс и экстра учитывается также качество используемого сырья. Для их производства пригодно только кондиционное зерно. Для спирта высшей очистки и 1-го сорта используется любое пищевое сырье.
Различия в сырье и степени очистки спирта обусловливают формирование определенных органолептических и физико-химических показателей его.
При органолептической оценке ректифицированного спирта устанавливаются: цвет, прозрачность, вкус, запах, отсутствие посторонних частиц.
Этиловый спирт должен быть бесцветным, прозрачным, без по-сторонних частиц. Вкус и запах - характерные для каждого вида спирта, выработанного из соответствующего сырья, без посторонних привкуса и запаха. Чем выше сорт этилового спирта, тем меньше примесей он содержит, тем выше его крепость.
Питьевой этиловый спирт производят разбавлением спирта-ректификата высшей очистки умягченной водой до крепости 95 %.