Как производят спирт для водки: от зерна до ректификованного этанола
Спирт для водки производят из пищевого зернового или картофельного сырья методом брожения с последующей многоступенчатой ректификацией. Зерно разваривают, превращают крахмал в сахар, сбраживают дрожжами и перегоняют брагу в специальных колоннах до получения этилового спирта высшей очистки — ректификата с содержанием спирта 96,3–96,5%. Именно такой спирт разбавляют мягкой водой и разливают по бутылкам.
Выбор и подготовка сырья
Сырьём для пищевого спирта служат пшеница, рожь, ячмень, кукуруза или их смеси. Картофель использовался исторически, но сегодня на крупных заводах он встречается редко: зерно даёт более стабильный выход спирта и проще хранится. Требования к сырью строгие: не должно быть плесени, горечи и посторонних запахов, поскольку любой дефект передаётся в продукт.
На первом этапе зерно дробят на молотковых мельницах до муки грубого помола. Крупный помол замедляет ферментацию, слишком мелкий образует клейстер, который трудно перекачивать. Оптимальный размер частиц: 1–2 мм. Затем муку смешивают с водой в соотношении примерно 1:3 и нагревают.
Разварка, осахаривание и брожение
Смесь муки и воды, называемая замесом, нагревают до 100–105 градусов под давлением в разварниках, стальных ёмкостях с паровой рубашкой. При высокой температуре крахмальные зёрна лопаются и образуют густую однородную массу. Этот процесс называется разваркой и занимает 30–90 минут.
После разварки массу охлаждают до 55–60 градусов и добавляют ферменты или солодовое молоко. Амилазы разрушают длинные цепочки крахмала на простые сахара: глюкозу и мальтозу. Процесс осахаривания длится 1–2 часа. Правильно осахаренный замес содержит 14–18% сбраживаемых сахаров.
Осахаренную массу охлаждают до 28–32 градусов и вносят дрожжи, специальные спиртовые штаммы Saccharomyces cerevisiae, отобранные за высокую спиртоустойчивость. Брожение идёт 48–72 часа в бродильных чанах объёмом от 100 до 600 кубометров. Температуру поддерживают в узком диапазоне: выше 35 градусов дрожжи гибнут, ниже 24 градусов замедляются. Готовая зрелая брага содержит 8–12% спирта и непригодна для питья из-за примесей.
Перегонка и ректификация
Брага поступает в брагоперегонные колонны, вертикальные стальные аппараты высотой 15–25 м с десятками горизонтальных тарелок внутри. Пар поднимается снизу вверх, встречает стекающую жидкость и обогащается спиртом. На выходе получают сырой спирт (брагоректификат) крепостью 88–93%. Он ещё содержит сивушные масла, эфиры, альдегиды и другие примеси.
Финальная стадия — ректификация в многоколонной установке. Стандартная схема включает эпюрационную колонну (удаляет головные примеси: ацетальдегид и эфиры), ректификационную колонну (концентрирует этанол) и сивушную колонну (отбирает сивушные масла, высшие спирты с неприятным запахом). Процесс непрерывный, ведётся в строгом температурном режиме. На выходе из ректификационной колонны отбирают фракцию с крепостью 96,3% и выше; это и есть пищевой ректификованный спирт.
Категории спирта и требования к водке
Российский ГОСТ разделяет пищевой спирт на категории по степени очистки: «Первый сорт», «Высшей очистки», «Базис», «Экстра», «Люкс», «Альфа». Для производства водки допускается использовать спирт класса не ниже «Высшей очистки». Спирт «Альфа» и «Люкс» вырабатывают только из пшеницы или ржи, без кукурузы и картофеля, что считается более чистым продуктом.
Водку получают простым разбавлением спирта умягчённой водой до 40% об. Качество воды принципиально: жёсткая вода с высоким содержанием минералов даёт мутность и меняет вкус. Крупные производители используют воду, прошедшую ионный обмен и фильтрацию через активированный уголь. После смешения водку, как правило, фильтруют дополнительно и выдерживают несколько часов перед розливом.
Крупнейшие спиртзаводы России расположены в Кировской, Пензенской, Тамбовской областях и Татарстане. Производительность современного предприятия составляет до 6000 декалитров спирта в сутки. Полный цикл от зерна до готового ректификата занимает 5–7 суток.
