Технологическая линия производства водки

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Водка – крепкий алкогольный напиток с объемным содержанием спирта (крепостью) 40…56 %, приготовленный смешиванием ректификационного спирта и воды с последующей обработкой и фильтрованием. Она представляет собой прозрачную бесцветную жидкость без посторонних включений с характерным водочным ароматом и вкусом.

Водку готовят на ректификационных спиртах высшей очистки «Экстра» и «Люкс». В зависимости от сорта спирта и ингредиентов она делится на водку и водку особую. Особая водка отличается специфическим ароматом и мягким вкусом, которые обусловлены внесением таких ингредиентов, как глицерин, мед, сахар, уксусная и лимонная кислота, гидроксид натрия, дихромат калия и эфирные масла.

Вода, используемая для приготовления водки, должна содержать минимальное количество продуктов распада органических азотистых веществ и легко окисляющихся неорганических примесей. Обессоливание воды обеспечивается электродиализным или обратноосмотическим методами.

Различные добавки вкусового характера рассчитывают на 1000 дал водки. Например, при приготовлении «Столичной» водки в сортировку задают в виде сиропа 20 кг сахара, в «Русскую водку» – 0,01 кг перманганата калия, в «Украинскую горилку» – 40 кг меда, в «Посольскую» водку – 3,1…6,2 кг сухого обезжиренного молока (как белковый полимер для извлечения ряда примесей и как источник сахара лактозы).

Особенности производства и потребления готовой продукции. Сортировку и водно-спиртовой раствор на ликероводочных заводах готовят периодическим и непрерывным способами, причем периодический способ является традиционным.

Для производства водки спирт сначала смешивают с очищенной умягченной водой. При этом происходит выделение теплоты (наибольшее тепловыделение при объемной доле спирта в растворе 36,25%) и сжатие (контракция) раствора. Выделение теплоты и сжатие раствора свидетельствуют о взаимодействии молекул воды и спирта, при котором образуются непрочные соединения – гидраты.

При расчете количества спирта и воды для приготовления заданного объема сортировки учитывают эти особенности процесса. Например, для приготовления водно-спиртового раствора с объемной долей спирта 40 % необходимо к 100 дал спирта 96,2 % прибавить не 100, а 147,59 дал воды.

Водно-спиртовой раствор, смешиваемый периодическим способом, готовят примерно 1,5 ч. Сначала из мерников последовательно задают расчетное количество спирта, а затем воду. Смесь перемешивают в течение 5…20 мин, а затем центробежным насосом перекачивают в напорный сборник. Воздух, содержащий пары спирта, направляют в ловушку-адсорбер для их улавливания.

Непрерывный способ приготовления водно-спиртового раствора обеспечивает высокую стабильность и точность объемной долей спирта в сортировке ±(0,05…0,1) % по отношению к номинальному процессу, сокращает продолжительность процесса и потери спирта на 0,05 %.

Приготовление водно-спиртовой смеси непрерывным способом с помощью поточного (струйного) многоступенчатого перемешивания обеспечивает встречное турбулентное давление струй спирта и воды в смесителе, сопровождающееся образованием гидратов. При работе по этому способу спирт и умягченная вода дозируются в соотношении 1 : 1,48. Объемная доля спирта в сортировке при этом 40±0,2 %. Ингредиенты вводят в поток воды перед смесителем. Скорость подачи спирта и умягченной воды контролируют расходомерами, а концентрацию спирта – поточным плотномером.

Непрерывный инжекционный способ обеспечивает объемную долю спирта водно-спиртового раствора 40±0,2 %. Смеситель, выполненный в виде инжектора с турбунизатором, с оборудованной внутри перфорированной трубой, обеспечивает эффективное гидродинамическое перемешивание. Скорость истечения смеси через отверстие перфорированной трубки 2,5…4,5 м/с. Давление на входе в инжектор составляет 0,8 МПа, а на выходе – 0,1 МПа. При приготовлении сортовых водок в смеситель подают расчетное количество ингредиентов в виде растворов.

Стадии технологического процесса. Производство водки состоит из следующих стадий:

– подготовка воды;

– приготовление, фильтрование и обработка водно-спиртовой смеси;

– фильтрование водки;

– внесение добавок;

– контрольное фильтрование водки;

– подготовка посуды;

– фасование в бутылки и оформление готовой продукции.

Характеристика комплексов оборудования. Линия начинается с комплекса оборудования для подготовки водно-спиртовых растворов, в состав которого входят аппараты для кондиционирования воды, ультрафильтрационные и обратноосмотические установки, а также сортировочные аппараты и смеситель непрерывного действия.

Другой подготовительный комплекс оборудования линии содержит песочные фильтры, угольные колонки и установки для регенерации активированного угля перегретым паром.

Ведущий комплекс оборудования линии предназначен для фасования и оформления готовой продукции. В его составе имеются бутылкомоечные, фасовочно-укупорочные, инспекционные и этикетировочные машины.

 

На рис. 3.13,а. представлена машинно-аппаратурная схема линии производства водки полунепрерывным способом, а на рис. 3.13,б. – инжекционным способом.

Устройство и принцип действия линии. Исходная питьевая вода повышенной жесткости поступает из напорного сборника (рис. 3.13,а) и умягчается на ионообменном реакторе 2 (катионитовом или анионитовом). Вода подается сверху вниз, после чего она направляется в сборник 3 исправленной (умягченной) воды. Регенерацию катионита осуществляют раствором соли, поступающем в реактор из солерастворителя 1.

Промывные воды из позиций 1 и 2 направляются в канализацию. Этиловый ректификованный спирт, пройдя мерники 4 и 5, поступает в смеситель 6, куда направляется также и умягченная вода. Перемешивание смеси и подача ее в напорный сборник осуществляется центробежным насосом 7. Спиртовые пары из смесителя 6 и другого оборудования поступают для улавливания в ловушку-адсорбер 15. Водно-спиртовые пары после извлечения их паром из ловушки 15 направляются для конденсации в теплообменник 14 и далее в виде отгона в сборник брака. Водно-спиртовая смесь из сборника 8 самотеком поступает вначале на предварительное фильтрование через песочный фильтр 9 в реактор-адсорбер 10 и далее в фильтр-песочник 11 на окончательное фильтрование.

Расход водно-спиртового раствора водки определяют с помощью ротаметра 12. После этого водка поступает в сборник готовой продукции 13. При необходимости крепость водки корректируют, добавляя спирт или воду при перемешивании. Готовую водку из сборника 13 направляют на фасование.

При получении водки инжекционным способом спирт из спиртохранилища (рис. 3.13.б) поступает в мерник 1, а затем через смотровой фонарь 3 в бачок постоянного уровня 4. Спирт подается в инжектор-смеситель 7 с помощью регулируемого вентиля 5, снабженного специальным маховиком. При изменении поворота маховика на одно деление крепость сортировки изменяется на 0,05 об. %. При этом учитывается влияние температуры сырья. Обработанная вода подается из сборника 2 в смеситель центробежным насосом 6. Этот насос обеспечивает постоянство коэффициента инжекции смеси. Диаметр трубопровода 50 мм. Сам смеситель выполнен в виде инжектора 7, который заканчивается турбулизатором 8, оборудованным внутри перфорированной трубкой. Благодаря такому устройству водно-спиртовой раствор подвергается эффективному гидродинамическому перемешиванию. Турбулизатор соединен через обратный клапан 9 с напорным сборником водно-спиртового раствора 11. Манометры 10 регистрируют давление в системе. Спиртовые пары С_п направляют на улавливание.

Скорость движения смеси через отверстие перфорированной трубки 2,5…4,5 м/с. Давление на входе в инжектор составляет 0,8 МПа, а на выходе – 0,1 МПа.

В случае необходимости при приготовлении сортовых водок в смеситель подают расчетное количество ингредиентов в виде соответствующих растворов. Готовую водку из сборников 11 подают на фильтрование и фасование.