Наряду со способом нагрева, на новообразование продуктов оказывает влияние материал перегонного аппарата. Экспериментально установлено, что ионы меди катализируют ряд химических реакций, проходящих в перегонном аппарате, в частности окислительно-восстановительные реакции. Многие исследователи показали, что спирты, полученные на аппаратах из нержавеющей стали, имеет неприятный запах из-за присутствия в них жирных кислот, переходящих из вина при перегонке. В медных аппаратах жирные кислоты связываются с медью и образуют нерастворимые соли, которые появляются в дистилляте в конце перегонки в виде частичек масла зеленого цвета, всплывающие на поверхность спирта-сырца [67]. Кроме этого, в медных аппаратах, в связи с высокой теплопроводностью меди, меньше происходит местных перегревов, приводящих к термическому разложению некоторых компонентов вина с образованием неприятного тона «пригара» в коньячном спирте. Чтобы не допустить появление этого порока, целесообразно тщательно промывать внутреннюю поверхность перегонного аппарата после каждой смены.
Сущность наших исследований по влиянию способа нагрева на состав и качество коньячного спирта заключалась в установлении различий между дистиллятами, полученными на аппаратах шарантского типа с паровым нагревом в сравнении с СВЧ нагревом, также в целесообразности использования СВЧ энергии для перегонки виноматериала.
Анализ результатов этих исследований показали, что на качество коньячного спирта не оказывают существенного положительного влияния компоненты, образованные в процессе перегонки виноматериала или спирта-сырца в результате термического воздействия на вино. Поэтому нет необходимости в поиске путей интенсификации новообразований в процессе перегонки виноматериалов на коньячный спирт. Основным условием получения качественных спиртов является предотвращение образования и перехода в коньячный спирт нежелательных соединений (летучих фенолов, кислот С3-С5, аминов, тиоспиртов и др.) ухудшающих качество коньячных спиртов и коньяков. При этом целесообразно обеспечивать условия, способствующие образованию и переходу в коньячный спирт только ценных для коньяка компонентов (этиловых эфиров высших жирных кислот С6 – С12, спиртов и альдегидов ароматического ряда и других).
Таким образом, для получения коньячных спиртов стабильно высокого качества необходимо углубить исследования природы ценных и нежелательных соединений, выявить закономерности их образования и разработать технологию, обеспечивающую получение коньячных спиртов оптимального состава для каждого конкретного завода (с учетом особенностей сырья и перегонной аппаратуры). Целесообразно иметь один крупный завод в винодельческой зоне со своей сырьевой базой и перегонную аппаратуру, обеспечивающую стабильность состава и качества коньяков данной зоны.
К подбору и использованию перегонных аппаратов необходимо подходить дифференцированно. Высококачественные виноматериалы из сортов винограда коньячного направления целесообразно перегонять на аппаратах шарантского типа по классической схеме, а полученные спирты использовать в основном для приготовления марочных коньяков. Виноматериалы посредственного качества целесообразно перегонять на односгоночных аппаратах периодического действия, а полученные спирты сортировать на ординарные и марочные в процессе выдержки с учетом состава и органолептических свойств. Низкокачественные виноматериалы и различные отходы винодельческого производства целесообразно перегонять на высокопроизводительных аппаратах непрерывного действия, а полученные спирты после сортировки по качеству и составу использовать для приготовления различных крепких напитков.
Перегонные аппараты
Для перегонки виноматериалов и коньячных спиртов применяют сравнительно 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 проводятся 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, ч:
Виноматериала – 7-8
Спирта-сырца – 10-12
Ёмкость перегонного куба, дал:
Полная – 120
Рабочая – 85
Состоят из следующих основных частей: перегонного куба, шарового дефлегматора с естественным воздушным охлаждением, подогревателя, холодильника, спиртового фонаря. Они комплектуются напорным резервуаром, контрольными спиртоизмеряющим снарядом и спиртоприёмником.
Аппарат однократной перегонки ПУ-500
Аппарат состоит из перегонного куба, полезной ёмкостью 500 дал. В нижней части куба размещён 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 флегмовой 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 распространённых 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 нём созданы условия для новообразования летучих компонентов применением тепловой обработки виноматериала и отдельного отбора головной фракции.
Он состоит из 4 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 7 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.