Выход спирта из различного сырья

Как получают этиловый спирт?

Реакции, происходящие в браге, условно можно разделить на три этапа:

• Сбраживание сусла: начальная стадия переваривания дрожжами глюкозы.
• Гидролиз растительного сырья: взаимодействие сырья с водой с преобразованием новых соединений.
• Гидратация этилена: соединение молекул этилена с водой.

Получившийся спирт содержит ацетон, метиловый спирт и сивушные масла. Чтобы повысить его крепость и очистить от несъедобных фракций, нужна перегонка.

Дальше есть два похожих способа – это дистилляция и ректификация.

1. Ректификация – это получение спирта высокой степени очистки. Плюс такого процесса в чуть большей крепости.
2. При дистилляции мы получаем спирт-сырец, который следует перегнать еще раз с отделением несъедобных фракций. В результате мы получаем дистиллят порядка 70 % об., сохранивший аромат исходного сырья. Такой метод идеально подходит для фруктового или ягодного сырья. Именно таким способом получают кальвадос, палинку или граппу на крупных производствах.

Химическая формула получения спирта

C₁₂H₂₂O₁₁ (молекула сахара) + Н₂0 (вода) = 4 C₂H₅OН (спирт) + 4 СО₂ (углекислый газ) + ТЕПЛО.

Такая реакция невозможна без участия дрожжей. Здесь следует различать натуральное и культурное брожение. Натуральное брожение не даст вам крепость выше 13% и при этом его длительность нельзя контролировать.

Брожение на специализированных дрожжах длится строго ограниченное время и дает крепость браги от 14 до 20%.

Какой выход спирта из сахара?

Сахарная брага – это самое популярное сырье для получения самогона. Поэтому вдвойне важно знать, сколько спирта вы получите в итоге.

Небольшой экскурс в химический процесс преобразования сахара в спирт

Молекулярная масса – это количество молекул элемента, участвующих в соединении, то есть в молекуле воды два атома водорода и один атом кислорода.

Атомная масса каждого элемента указана в периодической таблице Менделеева:

• Н – водород – 1;
• С – углерод – 12;
• О – кислород – 16.

Теперь нам нужно подставить значения из таблицы в формулу и мы получим:

(12х12 + 1х22 + 16х11) + (1х2 + 16х1) = 4х(12х2 + 1х5 + 16х1 + 1х1) + 4х(12х1 + 16х2)

Считаем сумму в скобках и получаем:

360 кг сахара = 184 кг спирта + 176 кг углекислого газа.

Сколько спирта мы получаем с одного килограмма сахара? Для этого делим 184/360 = 0,511 кг.

Теперь делим килограммы спирта на его плотность:

0,511 / 0,8 = 0, 64 литра.

То есть из одного килограмма сахара вы получите 640 миллилитров спирта.

Как рассчитать выход спирта из различного сырья?

В любом сырье, на котором вы будете ставить брагу, есть сахар. А значит чтобы рассчитать количество спирта нам надо учитывать количество сахара на килограмм исходного сырья.

Таблица сахаристости плодово-ягодного сырья

Количество сока зависит в первую очередь от сорта. Здесь приводятся примерные данные.

Примерный выход чистого сока из 1 кг в литрах:

• Культурные сорта яблок — 0.7
• Дикорастущие яблоки — 0.5
• Культурные сорта груш — 0.6
• Дикорастущие груши — 0.5
• Рябина — 0.5
• Вишня — 0.65
• Слива — 0.58
• Крыжовник — 0.68
• Смородина красная и белая — 0.7
• Черная смородина — 0.63
• Клюква — 0.72
• Черника — 0.7
• Земляника — 0.65
• Малина — 0.6
• Виноград — 0.6

Рассчитаем выход спирта на примере яблок

Смотрим значения сахаристости и количества сока в таблицах: 0,7 л сока в 1 кг яблок. Количество сахара – это 12% от 0,7 литра = 0,084 кг (значения мы подбирали под конкретный сорт, так как диапазон значений довольно большой).

Из 1 кг сахара получается 0,64 л спирта. Значит из 0,084 кг сахара получается 0,054 литра спирта из 1 кг яблок.

Выход спирта из крахмалосодержащего сырья

Картофель и зерновые – это основные источники крахмалосодержащего сырья. Чтобы получить из него спирт, его нужно предварительно осахарить. С точки зрения химии эта формула выглядит так:

(C₆H₁₀O₅)_n (формула крахмала) + nH₂O = nC₆H₁₂O₆ (глюкоза)

Чтобы реакция осахаривания крахмала произошла, нужны специальные ферменты.

Не утруждая вас расчетами, имеем – в 1 кг сахара 1.11 кг сахара. С учетом стоимости зернового сырья это гораздо выгоднее, чем ставить брагу сразу на сахаре.

То есть чтобы узнать, сколько спирта вы получите из того или иного сырья, вам нужно знать, сколько в нем крахмала.

Таблица содержания крахмала в продуктах

Содержание крахмала в клубнях картофеля может колебаться в зависимости от сорта и условий хранения. Замерзший картофель, если он не оттаял прекрасно подходит для браги. А если он длительное время хранился при нулевой температуре, то часть крахмала преобразуется в сахар, что прекрасно подходит для наших целей.

Какой выход спирта можно получить из пшеницы?

Из таблицы берем значение: 60% крахмала в пшенице.

В одном килограмме пшеницы 0,6 кг крахмала.

В 1 кг крахмала 1.11 кг сахара, значит в 0,6 кг крахмала 0,666 кг сахара.

В 1 кг сахара 0,64 л спирта, значит из 0, 666 кг сахара получится 0,426 л спирта.

Коротко еще раз – в 1 кг пшеницы 0,426 л спирта.

Чем отличается практический выход спирта от расчетного?

Расчеты, которые мы выполнили, верны для идеальных лабораторных условий. На практике выход спирта может быть меньше на 10 – 15 %.

Почему так происходит?

• Дрожжи не переработали весь сахар в спирт. Обычно это происходит при натуральном брожении. Когда крепость браги повышается до 13%, дрожжи погибают и, соответственно, брожение прекращается.
• Часть спирта теряется вместе с углекислым газом при брожении и перегонке.
• Разные показатели спиртуозности у дрожжей.

При каком количестве сахара в браге выход спирта будет максимальным?

Если вы используете дрожжи, которые набраживают до 13% алкоголя, то они могут переработать 20,3% сахара в браге. Если вы используете спиртовые или турбо дрожжи, которые дают крепость около 18%, рекомендации по количеству сахара лучше смотреть на самой пачке.

Рассмотрим на примере дрожжей Double Snake С48:

При использовании 8 кг сахара на 20 литров воды брожение займет 5 дней. На выходе вы получите брагу крепостью 19%.

Таблица выхода спирта из различного сырья