Выход спирта из кукурузы расчет. Выход спирта с различных продуктов

Определение выхода спирта

Выход спирта -- это количество спирта в декалитрах (дал), получаемое из 1 т сбраживаемых углеводов сырья (крахмала, сахара) в пересчете на условный крахмал. Под условным крахмалом зернового сырья и картофеля понимают общее количество сбраживаемых углеводов, которое содержится в них. Под условным крахмалом мелассы и сахарной свеклы понимают сахаристость их, умноженную на коэффициент перевода сахарозы в крахмал, равный 0,95.

Под условным крахмалом зерна, используемого для приготовления солода, понимают количество углеводов, содержащееся в нем, за вычетом 16%, которые теряются в процессе солодоращения.

Под условным крахмалом, содержащимся в культуральной жидкости, понимают количество сбраживаемых углеводов, которое остается непотреблен-ным микроорганизмами в процессе их культивирования.

Расчетные формулы и справочные материалы

Теоретический выход спирта вычисляют по уравнению спиртового брожения

С 6 Н 12 О 6 2 С 2 Н 5 ОН + 2 СО 2

Составим пропорцию:

из 180,1 кг гексоз получается 92,1 кг спирта

из 100 кг гексоз --------------------Х кг спирта

т.е. из 100 кг гексоз должно получиться 51,14 кг безводного спирта.

Относительная плотность спирта составляет 0,78927. Тогда теоретичес-кий выход его составит 51,14: 0,78927=64,79 л на 100 кг или 64,79 дал на 1 т.

Выход спирта из крахмала увеличивается пропорционально отношению молекулярных масс глюкозы и крахмала:

(С 6 Н 10 О 5) n + nН 2 О n С 6 Н 12 О 6

Теоретический выход спирта из 1 т крахмала будет

(180,1:162,1)64,79=71,98 дал.

Выход спирта из сахарозы:

С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О 4 С 2 Н 5 ОН + 4 СО 2

кг на 100 кг или 68,2 дал на 1т.

Коэффициент для пересчета сахарозы в условный крахмал 324,2: 342,20,95.

Практический выход спирта меньше теоретического, так как часть сбраживаемых углеводов и образующегося при брожении спирта теряется. В зависимости от вида сырья и технологической схемы практический выход спирта составляет 81,5-93% от теоретического.

где В -- выход спирта, дал/т; Q -- объем безводного спирта, полученного за отчетный период, дал; G -- масса переработанного за тот же период зернового сырья, т; Кр -- условная крахмалистость сырья, %.

Практический выход спирта по отношению к теоретическому (%)

На производстве каждый вид крахмалистого сырья перерабатывается с использованием различных технологических приемов (режимы подработки и разваривания, схемы разваривания и осахаривания и т.д.). В связи с этим нормы выхода спирта из каждого вида сырья разрабатываются на основании теоретических и экспериментальных исследований Всероссийским научно-исследовательским институтом пищевой биотехнологии и утверждаются Федеральными органами исполнительной власти. Нормативы выхода этилового спирта из различных видов сырья приведены в таблице 12. При введении технических усовершенствований к нормативным выходам прибавляются надбавки, указанные в таблице 13.

Суммарные потери сбраживаемых веществ (%) определяются по разнице между 100% и практическим выходом спирта

Под потерями подразумевается количество условного крахмала, которое выбывает из данного технологического процесса, не может быть использовано ни в каком другом процессе и теряется безвозвратно. К потерям можно отнести:

Таблица 12. Нормативы выхода спирта из 1 т условного крахмала сырья, дал/т

*нормативы даны с учетом надбавок на удлиненный срок брожения или на 60 ч при непрерывно-проточном или циклическом способах брожения, а также на вакуум-охлаждение разваренной массы

Таблица 13. Надбавки к нормативным выходам спирта при введении

технических усовершенствований на производстве

потери при подработке зерна, разваривании, солодоращении, расход сахара на размножение дрожжей, потери на брагоректификационной установке.

Виды технологических потерь и их нормативные величины приведены в таблице 14. Суммарные технологические потери при переработке различных видов сырья представлены в таблице 15.

При нарушениях технологического режима возникают дополнительные потери сбраживаемых углеводов, оценить которые можно, пользуясь таблицей 16.

Таблица 14. Виды технологических потерь в спиртовом производстве

*В связи со сложностью учета потери при водно-тепловой обработке сырья включают в неопределяемые потери и принимают равными минимуму -- 2,5%.

**Потери при нарастании кислотности определены только для переработки зерно-картофельного сусла. Нарастания кислотности мелассного сусла не должно происходить.

Давайте рассмотрим вопрос выбора сырья для изготовления дистиллята. Тема с одной стороны субъективная (о вкусах не спорят), но с другой — имеет и вполне экономическую основу под собой. В приведенной на иллюстрации к теме таблице (взята с сайта Изобретателей) приведен усредненный теоретический выход спирта из одного килограмма разного сырья.

Уже из простого разглядывания таблицы можно сделать некоторые выводы.

1. Любое фруктовое сырье значительно уступает по выходу зерновому.

2. Зерновое (крахмалосодержащее) сырье между собой сильно различается по выходу.

3. С учетом более сложного спиртоизвлечения из крахмалистого сырья, сахар вне конкуренции.

4. Так вот почему ушлые америкосы бурбоном то маются — кукуруза самый выгодный вариант сырья.

Ну а если серьезно, то оценив планируемый выход из фруктов, сильно задумаешься о целесообразности изготовления фруктового бренди. (Хотя, испив самодельного коньяку, понимаешь, что не в одной целесообразности дело)

Вот, возьмем для примеру ситуацию (из реальной жизни). Прикупили вы перед Новым Годом несколько бочек по случаю. Что в них налить? Ну, сахарный сэм туда помещать можно только от полной безысходности. Фруктовое сырье небогато представлено цитрусовыми и бананами (про цитрусовые я уже писал, о бананах отзывы не ахти, да и не подворачиваются задешево). Поэтому обратим свой взор к крахмалистому сырью и изготовлению виски. Немного дополню таблицу данными по крупам (в таблице приведены данные для зерна, а это не совсем одно и то же).

Пшено. Делается из проса, содержание крахмала около 75%. Соответственно, выход спирта можно посчитать по формуле 0,75 х 1,11 (выход сахара из крахмала) х 0,64 (выход спирта из сахара) = 0,53 л/кг

Рисовая крупа очищенная. Выход спирта 0,6 л/кг.

Гречневая крупа. Выход спирта 0,53 л/кг.

Овсяные хлопья. Выход спирта 0,44 л/кг.

Манка. Выход спирта 0,58 л/кг.

Артек и полтавка. Выход спирта 0,57 л/кг.

Перловка и ячка. Выход спирта 0,53 л/кг.

Кукурузная крупа. Выход спирта 0,50 л/кг.

Продолжаем анализировать. Рис, гречку и чистый кукурузный крахмал отбросим по причине дороговизны, овсянку по причине малого выхода. Манку, артек и полтавку — из-за органолептики (но это для меня, а вам может, наоборот, понравится). Остаются кукуруза дробленая (можно купить на птичке как фураж), ячка (она удобнее перловки) и кукурузная крупа. Я предпочитаю их смешивать, да и по рецепту бурбона, в нем кроме кукурузы должен присутствовать ячмень. Пробовал и дробленое зерно и крупу кукурузную — зерно дает много масла, по вкусу слегка побогаче, но делаю теперь из крупы (проще утилизировать и масло мешает в работе).

Кстати, сахарные варианты тоже нельзя совсем уж сбрасывать со счетов. Вот закончу эксперимент с эрзац-ромом, может и сгодится для бочки.

Теоретический выход спирта. Теоретический выход спирта вычисляют по уравнению спиртового брожения

С 6 Н 12 О 6 = 2С 2 Н 5 ОН + 2С0 2 + 28ккал.

180,1 92,1 88

Из 100 кг гексоз должно получиться 51,14 кг безводного спирта и 48,86 кг углекислого газа. При относительной плотности спирта d 4 20 = 0,78927 теоретический выход его составит 51,14: 0,78927 = 64,79 л, или 64,79 дал из 1 тонны гексоз.

Согласно уравнению спиртового брожения сахара

С 12 Н 22 О 11 + Н 2 0 = 4С 2 Н 5 ОН + 4С0 2

342,2 184,2

при сбраживании 100 кг сахарозы должно получиться спирта (184,2-100) : 342,2 = 53,82 кг, или 68,20 литров, а из 1 тонны сахарозы - 68,20 дал, т.е. 682,0 литров спирта.

Выход спирта из крахмала увеличивается пропорционально от­ношению молекулярных масс глюкозы и крахмала:

(С 6 Н 10 0 5) n + п Н 2 0 = п С 6 Н 12 О 6 .

162,1 180,1

Отсюда теоретический выход спирта из 1 тонны крахмала будет ра­вен (180,1: 162,1) 64,79 = 71,98 дал.

Коэффициент для пересчета сахарозы в условный крахмал: 324,9: 342,2 = 0,95.

Потери сбраживаемых углеводов и спирта . Потери в производстве склады­ваются из механических и технологических. Механические потери спирта вызваны неис­правностью оборудования или недосмотром обслуживающего персонала и могут быть на всех стадиях производства. К механическим потерям относятся: рассыпа­ние зерна и картофеля при перевозках, утечка полупродуктов производства и спирта через неплотности во фланцевых соединениях трубопроводов, через саль­ники насосов и запорную арматуру, потери полупродуктов производства при мой­ке технологического оборудования, испарение спирта через фланцы ректификационных колонн, дефлегматоров, конденсаторов, холодильников и т.п.

Меры устранения механических потерь спирта вполне понятны и не нуждаются в пояснении.

Технологические потери спирта обусловлены самой сущностью процессов спиртового производства, имеют скрытый характер и могут быть выявлены только при постадийном учёте производства и химико-технологическом контроле на каждом участке.

Чем совершеннее технология и оборудование спиртового производства, тем меньше потери сбраживаемых углеводов и спирта и, следовательно, больше практический выход приближается к теоретическому.

Таким образом, на величину фактического выхода спирта влияет:

1). Количество крахмала содержащегося в зерне,

2). Величина производственных потерь в процессе переработки зерна на спирт.

Потери при подготовка сырья к брожению. Потери при мойке картофеля вследствие повреждения и проскакивания мелких клубней через решетку прини­мают не более 0,1%. Потери крахмала при измельчении зерна не должны пре­вышать 0,3% от содержания крахмала в сырье.

Потери сбраживаемых углеводов в процессе водно-тепловой обработки крахмалсодержащего сырья в связи со сложностью их учета включа­ют в неопределяемые потери.

При подготовке мелассы к брожению потерь не должно быть.

Потери при солодоращении. Потери сбраживаемых углеводов на стадии производства солода не должны превышать 16% от крахмала солодовенного зерна, или 1,2% от всего крахмала, введенного в производство (см. главную страницу сайта, в которой из­ложены и меры по снижению потерь).

Потери спирта при брожении . Потери спирта при сбраживании складываются

траты углеводов на образование биомассы дрожжей и вторичных продуктов бро­жения,

трат из-за нарастания кислотности бражки и углеводов, оставшихся несброженными,

трат углеводов сырья затраченных на образование спирта, но уносимого из бражки диоксидом углерода.

При переработке крахмалсодержащего сырья в спирт траты сбраживаемых углеводов на синтез биомассы дрожжей принимают равными 1,5%, на образование глицерина - 2,5%, а всего - 4%;

При переработке мелассы в спирт траты на синтез биомассы дрожжей составляют 1,8-4,0%, на образование вторичных продуктов - 3,8-5,8%, всего - 5,6-9,8%. Величина их зависит от многих условий, подробно рассмотренных на главной странице.

Количество несброженных углеводов - истинный отброд - является интегральным показателем работы спиртового завода, так как отражает правильность не только процесса брожения, но и всех предшествующих ему стадий технологии. ВНИИПрБ на ос­новании разработанного им антроново-колориметрического метода определения сбраживаемых углеводов в бражке предложил следующую оценку работы спиртовых заво­дов по этому показателю (в г/100 мл): истинныйй отброд 0,25 и менее - отличная работа спиртзавода; 0,25-0,35 - хо­рошая; 0,35-0,45 - удовлетворительная; более 0,45 - неудовлетворительная. Определение видимой плотности зрелой бражки - видимый отброд - используют лишь в целях ориен­тировочного оперативного контроля процесса брожения.

При переработке мелассы потери несброженного сахара по отношению к са­хару, введенному в производство, П 1 определяют по формуле (в %):

П 1 = C · 100 / C +1,543а +0,45 D

где С - содержание несброженного сахара в меласспой бражке, г/100 мл; 1,543 - коэффициент перевода полученного спирта в израсходованный сахар; а - содер­жание спирта в бражке, об.%; D - нарастание кислотности, град.

По данным УкрНИИСПа, содержание несброженного сахара в зрелой бражке, определенное резорциново-колориметрическим методом, не должно быть более 0,30 г/100 мл, или 2,5% по отношению к введенному в производство сахару.

Нарастание кислотности в процессе сбраживания зерно-картофельного сусла не должно превышать 0,2°. При большем нарастании величину потерь сбраживаемых углеводов определяют по формуле (в %)

П 2 =4,5М V 100 / К,

где 4,5 - коэффициент, учитывающий траты сбраживаемых углеводов при нарастании кислотности на 1°, кг/м3; М - сверхнормативное нарастание кислотности при сбраживании, град; V - объем бражки в бродильном аппарате, м3; К. - количество сбраживае­мых углеводов, введенное в бродильный аппарат, кг.

Повышенная кислотность зрелой бражки свидетельствует об инфицированности.

Потери спирта с газами брожения принимают равными 0,8%. При наличии герметически закрытых бродильных аппаратов и спиртоловушек потери не долж­ны превышать 0,2%.

Потери спирта при выделении его из бражки и очистке на установке ректификации были рассмотрены на главной странице.

Потери спирта при перегонке бражки П 3 (в %) могут быть вычислены по формуле

П 3 = 100 А nm V / К,

где А-содержание спирта в барде, кг/м 3 ; n - коэффициент для перевода массовых процентов спирта в крахмал, равный 1,852; m - коэффициент разбавления бражки при перегонке, приблизительно равный для одноколонных установок 1,15, для двухколонных - 1; V - объем бражки в бродильных аппаратах за сутки, м3; К - количество крахмала, соответствующее объему перегоняемой бражки, кг.

Неопределяемые потери сбраживаемых углеводов при переработке зерно-картофельного сырья представлены главным образом сахаром, разложившимся при разваривании; при переработке мелассы - они представлены сахаром, разложившимся при стерилизации и затраченным на образование спирта, увлеченного воздухом в дрожжегенераторах. Неопределяемые потери на мелассно-спиртовых заводах составляют 0,5-0,6%.

Приказом Минпищепрома СССР № 224 от 22/VШ 1970 г. были установлены нор­мы выхода спирта-сырца из 1 тонны крахмала в зависимости от вида сырья (табл.1).

Приведенные нормы выхода спирта распространяются на периодическое и непрерывное производство спирта из мелассы и на любое из зерно-картофельного «сырья с учетом надбавок на герметическое закрытие бродильных аппаратов и установку спиртоловушек.

Таблица 1

При внедрении технологических усовершенствований утверждены следующие надбавки к нормам выхода спирта (в дал на 1 тонну крахмала):

• удлинение срока брожения до 72 ч - 0,8, в том числе за каждые 6 ч сверх 48 ч -0,2;
• применение непрерывно-проточного или циклического способа брожения при сроке 60 часов (приравнивается к 72 часам периодического брожения) - 0,8;
• осахаривание с вакуум-охлаждением - 0,1;
• полная замена солода поверхностной культурой плесневых грибов - 0,3, час­тичная замена - 0,2.

Предельные нормы потерь при ректификации (табл. 48 и 49) исчислены при выработке спирта на ректификационных установках в процентах от взятого на ректификацию спирта-сырца, а при выработке на брагоректификационных уста­новках - в процентах от условного спирта-сырца.

При ректификации смешанного спирта потери исчисляются отдельно по каж­дому виду спирта-сырца.

Таблица 48

Предельные потери при получении ректификованного спирта экстра

Таблица 49

Практический выход спирта. Практический выход спирта мень­ше теоретического, так как часть сбраживаемых углеводов и обра­зующегося при брожении спирта теряется. Практический выход спирта колеблется от 81,5 до 93% от теоретического. Чем совер­шеннее технология и оборудование спиртового производства, тем меньше потери сбраживаемых углеводов и спирта и, следователь­но, больше практический выход приближается к теоретическому.

Практический выход находят на основании следующих данных производственного учета: масса переработанного сырья, содержа­ние в нем сбраживаемых веществ, содержание безводного спирта в зрелой бражке, объем, температура и относительная плотность по­лупродуктов, количество полученного безводного спирта. Если в результате переработки G т сырья, содержащего ∑% сбраживае­мых веществ, получено Q дал безводного спирта, то практический выход спирта из 1 тонны условного крахмала будет равен (в дал):

B = Q · 100 / G ∑.

При производстве спирта из мелассы в уравнение необходимо подставить содержание сбраживаемых сахаров, умноженное на ко­эффициент 0,95.

Практический выход спирта по отношению к теоретическому составит (в %)

В" = В · 100 / 71,98.

Суммарные потери сбраживаемых веществ и спирта будут равны (в %)

П =100 -В".

Фактические потери при переработке, например, мелассы в спирт рассчитывают следующим образом.

Траты сахара на образование глицерина (в % к введенному в производство) равны

Г= 10000Б Г" 1,394/Сах,

где Б - количество зрелой бражки, м 3 ;

Г" - содержание глицерина в зрелой бражке, г/100 мл;

1,394 - количество сахарозы, расходуемое на образование 1 г глицерина, г;

Сах - количество переработанного сахара, кг.

Потери в виде несброженного сахара (в % к введенному в про­изводство) составляют

Н = 10000БН"/Сах,

где Н" - содержание несброженного сахара в зрелой бражке, г/100 мл.

Потери спирта (в %) при выделении спирта из бражки П" рассчитывают по уравнению

П" = (Сп" - Сп)100 / ∑ 0,95-71,98

где Сп" -количество безводного спирта, содержащегося в зрелой бражке, дал; Сп - количество безводного спирта в бражном дистилляте, дал.

Потери спирта с газами брожения принимают равными 0,16% от количества полученного безводного спирта.

На образование биомассы дрожжей и вторичных продуктов спиртового брожения, за исключением глицерина, расходуется са­хара (в %)

П" = П - (Г + Н + П"+ V )

где V - потери спирта с газами брожения, %.

УЧЕТ И ХРАНЕНИЕ СПИРТА

Количество выработанного спирта учитывают в декалитрах, при­веденных к температуре 20°С, в пересчете на безводный спирт. Объем спирта измеряют с помощью контрольных снарядов, а также конических и цилиндрических мерников. Контрольные снаряды предназначены только для оперативного учета спирта, полученного на брагоректификационной установке за определенный промежу­ток времени. Снаряд измеряет объем прошедшего через него ректификованного спирта и одновременно показывает его крепость и объем безводного спирта. Показания контрольного снаряда верны при температуре спирта 20°С. В зависимости от температуры спирта отклонения от истинного количества безводного спирта могут достигать 1%.

Ректификованный спирт, головная фракция и сивушное масло поступают в спиртоприемное отделение, оборудованное спиртоприемниками прямоугольной или цилиндрической формы и коническими и цилиндрическими мерниками. Спиртоприемники рассчитаны на хранение одно- или двух суточной выработки спирта. Из них спирт подают в мерники, а затем - в спиртохранилище закрытого типа или в цистерны, расположенные на открытом воздухе.

Мерники спирта имеют первый класс точности и допускают погрешность между действительной и истинной вместимостью не бо­лее ±0,2%. Конические мерники, изготовляемые вмести­мостью 250-1000 дал, служат для измерения больших количеств, спирта, цилиндрический мерник - для измерения объе­мов спирта до 75 дал. Спиртоприемное отделение оборудуют двумя коническими и одним цилиндрическим мерником для учета спирта. Такими же мерниками учитывают и головную фракцию. Зная объем спирта при 20°С и крепость при той же температуре, вычисляют количество безводного спирта в данном объеме. Если температура спирта отличается от 20°С, то находят объем его при фактической температуре, а затем определяют истинную крепость спирта. По ис­тинной крепости спирта и его температуре, пользуясь специальной таблицей, находят множитель, на который надо умножить объем спирта при фактической температуре для определения объема со­держащегося в нем безводного спирта, приведенного к температу­ре 20°С.

Хранят спирт в металлических резервуарах объемом 100 - 4000 м 3 .

Спиртохранилище рассчитывают на 15-20-суточный запас спирта. Для оперативной передачи спирта из одного резервуара в другой во время ревизии склада и на случай ремонта одной из них устанавливают не менее двух цистерн.

Резервуары закрытого типа снабжают молниеотводами, уста­навливаемыми на крыше здания, резервуары открытого типа - молниеотводами и заземлителями.

Транспортирование, хранение и перекачки спирта вызывают потери, величина которых зависит от времени года, дальности перевозки, вида и объема тары, в которой спирт хранится или перевозится

Причина потерь спирта при хранении - «дыхание» резервуа­ров, вызываемое изменением температуры наружного воздуха, вследствие чего происходит движение газов через дыхательный клапан. Для уменьшения потерь спирта в закрытом складе поддерживают постоянную температуру, резервуары на открытом воздухе покрывают белой краской, а летом орошают холодной водой. Резервуары должны иметь минимальный незаполненный объем.

Аппараты для перевозки и транспортирования спирта

Приготовление самогона в домашних условиях интересует не только тех, кто хочет получить натуральный и вкусный напиток, но и тех, кто хочет сэкономить на покупке алкоголя или заработать деньги на продаже самогона. Поэтому о количество полученного продукта пытаются узнать заранее. Чтоб сделать это как можно более точно, существует таблица выхода самогона или выход считают самостоятельно с помощью формул и с учетом погрешностей.

Точно предугадать и рассчитать количество самогона, которое получится из браги, невозможно. На итоговый результат влияет большое количество факторов и стечение обстоятельств. Например, важно знать процентное содержание спирта в браге, особенности перегонки на аппарате.

Чтоб приблизить выход продукта к максимальному, следует обращать внимание на такие моменты:

• вид и количество дрожжей (обычные, сухие);
• соотношение составляющих бражки, в том числе и гидромодуль;
• использование эффективной технологии сбраживания продукта;
• перегонка на аппарате с соблюдением температуры и отсевом фракций;
• дополнительные компоненты в аппарате, в том числе и система охлаждения.

Расчеты с примерной точностью можно провести только в промышленности. Именно там процесс отточен годами и значения будут приближенными к правде. Существует таблица, которая описывает объемы выхода на производстве.

Продукты, которые используются для приготовления сусла, играют большую роль, обеспечивая выход спирта из браги:

• Каждый штамм дрожжей имеет определенный порог деятельности. После достижения определенного показателя крепости браги дрожжи перестают действовать и отмирают. Если использовать грибы для хлебопекарного дела, то максимальная крепость приравнивается к 14%. А вот спиртовые дрожжи будут проявлять активность до того момента, когда напиток получит 18% спирта. Есть также и специальные штаммы, которые продаются в винодельческих магазинах, а также турбодрожжи с активностью до 20%. Уже от этого зависит итоговая крепость напитка.
• Количество используемого сахара должно браться из расчета получения крепости 11-18%. Весь сахар должен быть переработан дрожжами, поэтому всыпать большее количество и увеличить выход спирта не получится. Если штаммы не переработают весь сахар, напиток будет испорчен.
• Гидромодуль имеет значение, поскольку влияет на жизнедеятельность дрожжей и их способность проявлять активность. Оптимальным считается использование гидромодуля 1 к 4. Если использовать хлебопекарные дрожжи, то гидромодуль приравнивается как 1 к 5. А в случае покупки турбодрожжей, то можно использовать соотношение воды и сахара, как 1 к 3. Конечно, самое большое количество выхода спирта из самогона получится при использовании турбодрожжей.

Подсчет выхода спирта из браги

Если пользоваться формулами и расчетами, то получается, что из одного килограмма сахара получается около 537 граммов абсолютного спирта. Из одного килограмма крахмала выходит 568 грамм вещества. Если учесть, что 100% этиловый спирт при температуре комфорта - 20 градусах Цельсия - весит 789 грамм, то мы получим 682 миллилитра спирта из сахара и 720 миллилитров из крахмала. На практике эти цифры бесполезны, поскольку в производстве существуют потери от 10 до 30%. Сахар расходуется на размножение штаммов дрожжей, образование альдегидов, сивухи. Спирт теряется в процессе брожения и даже во время перегонки.

Причем учитывается не только добавленный сахар, но и все продукты, которые содержались в сырье. В самогоноварении используется как сахарная, так и зерновая или фруктовая брага. А также жидкость можно изготовить из продуктового неликвида вроде варенья, конфет. За норму принято считать выход из 1 килограмма сахара 1 литра самогона с крепостью 50%. Очень хорошим показателем называют получение 1,2 литра самогона. На такой объем нужно ориентироваться после первой перегонки до отсекания «голов» и «хвостов».

Или же можно воспользоваться подсчетами, зная, что литр готовой браги после дистилляции дает 100 миллилитров спирта или 220 миллилитров алкоголя 40%. Зная объем тары для сбраживания, можно примерно подсчитать выход. Учтите, что бутыль для брожения заполняется не полностью, и объем пены в эти расчеты брать нельзя.

Объяснение больших потерь спирта в процессе

Конечно, уже на стадии первичной перегонки самогонщик пытается оценить выход. И в принципе потери спирта около 10% от общего объема не удивляют опытных винокуров. Но если ожидаемые объемы получаются меньшими, то это будет не только досадно, но и принесет финансовые потери. Сразу возникает вопрос: кто виноват в таких погрешностях и почему спирта получилось мало? Причин для уменьшенного выхода спирта может быть несколько:

• Брага не была готова к перегонке. Вполне вероятно, что из-за несоблюдения условий или нарушений в рецептуре брага не добродила. Чтоб проверить готовность нужно попробовать напиток, он не должен быть сладковатым, а на спиртометре показатель должен быть больше 10. Чтоб справиться с этим явлением, можно постараться активизировать дрожжи и добавить в брагу еще ферментов. Иногда помогает простое увеличение температуры или перенос емкости в более теплое место.
• Использован неправильный гидромодуль или подобраны не те пропорции. В таком случае можно добавлять либо дополнительно сахар, если гидромодуль был низким, либо воду, если гидромодуль был высоким. Хотя такие действия могут привести к ухудшению качества напитка.
• Долгое брожение приводит к повышенному образованию сивухи, и фракции занимают слишком большой объем при перегонке. Поэтому во время приготовления браги нужно следить за сроками и условиями внешней среды.
• Самогонный аппарат не герметичен. В процессе дистилляции происходит утечка пара, что уменьшает количество спирта. Если недостаток или поломка была обнаружена в процессе перегонки, то это место можно залепить однократно с помощью теста. А в дальнейшем придется ремонтировать аппарат или покупать новый.
• Брага скисла в процессе приготовления. В таком случае нужно обзаводиться гидрозатвором или создавать в емкости герметичные условия, а также следить за процессом брожения.

Способы ускорения брожения

Чтоб не жаловаться на маленький выход спирта, можно узнать несколько способов увеличения количества самогона из бражки без порчи вкуса напитка. Например, можно сократить время сбраживания и увеличить продуктивность процесса. Так, на образование сивушных масел и других ненужных компонентов уйдет меньше времени. Винокуры применяют такие способы:

• Использование подкормки. В качестве нее могут выступать: буханка ржаного хлеба, 300 грамм томатной пасты на 30 литров браги, полкилограмма солода или стакан свежевыжатого сока ягод. Метод используется в том случае, если брага делается из сахара. Использование других продуктов в качестве основы для браги не требует внесение подкормки. Еще можно купить ферменты или другие химические вещества, но тогда напиток не получится полностью натуральным.
• Инвертирование сахара. В сусло следует добавить сироп, в котором есть моносахариды. Этот субстрат быстрее расходуется дрожжами, процесс приготовления браги ускоряется. Чтоб приготовить сироп потребуется взять килограмм сахара на пол-литра воды, раствор нужно проварить в течение 10 минут, а пенку при этом нужно снимать. Затем следует добавить 5 граммов лимонной кислоты, снять новую пену и варить жидкость под крышкой 1 час.
• Температурные условия процесса брожения. Штаммы дрожжей активны в пределах от +20 до +35 градусов Цельсия, но при этом подъем температуры выше 30 градусов активирует образование других побочных продуктов. Если укутать емкость и поставить ее в темное место, этого будет достаточно для активной деятельности.
• Предварительное разбавление дрожжей. Перед добавлением компонента в брагу следует растворить грибы в теплой воде, слегка подслащенной до появления дрожжевой пены на поверхности. Если спустя полчаса, пена не образовалась, то продукт нельзя использовать для добавления в брагу.

А еще сроки хранения готовой браги небольшие, поэтому продукт нужно максимально быстро перегнать и получить требуемое количество самогона. На то, что брага готова, указывает прекращение образование пены и отсутствие сладкого привкуса.

С помощью таблиц получится рассчитать примерные цели самогоноварения, а результат можно улучшить, если придерживаться советов. При этом главное - не жертвовать качеством напитка, ведь в таком случае в первую очередь страдает здоровье человека.

Этанол производят следующими способами:

• сбраживание сусла;
• гидролиз растительного сырья – в результате взаимодействия с водой происходит разложение одних соединений с последующим образованием других;
• гидратация этилена – присоединение молекул воды к молекулам самого производимого в мире органического соединения - этилена С2Н4.

Полученный спирт подвергается затем ректификации – очистке. Синтетическим путем добиться хорошего выхода спирта очень сложно. В результате получается технический ректификат, содержащий огромное количество вредных и опасных для здоровья примесей. Оставим этот способ для промышленных предприятий и обратим наше внимание на доступный и знакомый многим процесс – сбраживание.

Выход спирта из различного сырья путем сбраживания

Технология сбраживания лучше всего подходит для домашнего виноделия. Она заключается в том, что дрожжи при определенных условиях начинают перерабатывать сахар в этиловый спирт. Именно таким способом получают все натуральные вина. Не удивительно, что полученный спирт называют «винным».

Химическая формула выглядит так:

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

Реакция происходит при участии дрожжей. Из формулы видно, что в процессе жизнедеятельности дрожжей из молекулы сахара получается спирт, выделяется углекислый газ и тепло.

Расчет выхода спирта из сахара

В химии есть такое понятие, как мольная масса, она пропорциональна молекулярной. Каждый химический элемент имеет свою массу, чтобы ее узнать, достаточно взглянуть на таблицу Менделеева.

Атомные массы присутствующих в формуле элементов:

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

Заменим в формуле получения спирта буквенные обозначения этими цифрами:

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

360 = 184 (спирта) + 176 (углекислого газа)

Получается, что со 180 кг сахара выход спирта составит 92 кг. Чтобы узнать, сколько получится спирта с одного кг сахара, нужно поделить: 92/180 = 0.511 кг. Зная плотность спирта (ρ = 0,8кг/л), переведем 0.511 кг в литры. Можете проверить, а можете так поверить, что с 1 кг сахара выход спирта составляет 0.64 литра (0.511/0.8).

Как рассчитать , содержащего сахар?

Брагу ставят не из чистого сахара, а из сырья его содержащего: винограда, яблок, свеклы и др.) Существуют специальные таблицы сахаристости разных продуктов. Так в яблоках сахар составляет 12% от массы. Сахаристость свеклы – 16%. Также существуют таблицы среднего выхода сока из ягод и фруктов. Все эти таблицы можно найти в интернете.

Расчет выхода спирта из яблок:

Из 1 кг яблок получается 0.7 кг сока (табличное значение). При сахаристости 12% (тоже из таблицы) содержание сахара – 0.084 кг (это 12% от 0.7 кг).

Составим пропорцию:

1 кг сахара дает 0.64 л спирта

0.084 кг дает Х л спирта

0.084 х 0.64 / 1 = 0.054 литра – выход спирта из 1 кг яблок.

Выход спирта из крахмалосодержащего сырья

Часто брагу ставят на картошке, пшенице и другом крахмалосодержащем сырье. В технологии производства этанола появляется еще один процесс – осахаривание крахмала. Химически это выглядит так:

(C6H10O5)n (формула крахмала) + nH2O = nC6 H12O6 (глюкоза)

Перед Вами реакция гидролиза крахмала в сахар, а проходит она в присутствии специальных ферментов. Затем начинается сбраживание полученного сахара. Теперь если заменить химические элементы в этой формуле на их молярные массы, то получится, что 1 кг крахмала перерабатывается в 1.11 кг сахара. Содержание крахмала в том или ином сырье легко найти в интернете, а затем можно посчитать выход спирта.

Выход спирта из пшеницы

Пшеница на 60% состоит из крахмала. Выполняем расчет выхода спирта :

Из 1 кг пшеницы 60% крахмала - это 0.6 кг.

Из 1 кг крахмала получается 1.11 кг сахара (см. выше), тогда из 0.6 кг крахмала – 0.666 кг сахара

Из 1 кг сахара получается – 0.64 литра спирта (см. выше), тогда из 0.666 кг сахара – 0.426 литров спирта

Выполнив эту цепочку расчетов, мы выяснили, что выход спирта из 1 кг пшеницы составляет 0.426 литра.

Практический выход спирта из различного сырья

Все вышеизложенное – это теоретический или расчетный выход спирта . На практике его получается на 10-15% меньше.

Причины потери спирта:

• недоброд - часть сахара не была переработана в спирт и осталась в браге;
• неправильное брожение, при котором сахар преобразуется не в спирт, а в другие вещества;
• спирт улетучивается при брожении, перегонке и ректификации.

При какой концентрации сахара выход спирта самый оптимальный?

Спирт – это мощный стерилизатор, убивающий все бактерии и микроорганизмы. Поэтому существует предельная концентрация его в браге, при которой дрожжи начинают гибнуть. Значение этой концентрации – 13%. Вот почему не бывает более крепких вин, есть только крепленые. Чтобы добиться 13%, в исходном сусле должно быть 20.3% сахара.

В диапазоне 10%-13% брожение сильно замедляется. На спиртзаводах время изготовления является важным фактором, влияющим на рентабельность. Поэтому дрожжевой затор содержит только 14% сахара, крепость вин не превышает 9%, зато брожение длится всего 72 часа.

Если в браге больше 20% сахара, то случится недоброд, выход спирта снизится. При концентрации менее 10%, спиртовое брожение перейдет в уксусное. Весь спирт будет потерян. В домашних условиях для оптимального выхода спирта рекомендуется готовить сусло с концентрацией сахара 18%.