Чистый виноградный сок отбродил в открытом баке, отжат от мезги и поставлен в погреб с температурой плюс 16-18°C на тихое брожение под гидрозатвор.
В отжатую мезгу добавлена мягкая вода и декстроза, новые дрожжи не добавлялись - брожение запустилось быстро.
Есть немного времени продумать технологическую карту предстоящей дистилляции.
Более чем за 10 лет увлекательного крепкоалкогольного творчества в моей домашней мастерской набралось несколько ящиков с комплектующими на клампах для дистилляции и ректификации.
На сегодня мой выбор по зерновым и яблочным дистиллятам для бочки - сборный прямоточный медный аламбик с двумя разными по объему шлемами: грушевидным 12 литров и шаровидным 4 литра. Дистиллят с прямотока идет в бочку на выдержку и в белую не пьется. Для изготовления водок и ароматных настоек собрана ректификационная колонна, выдающая спирт 96,6% об.
Для моей текущей цели - винного дистиллята эти сборки не подойдут. На медном прямотоке потеряется чистота, на ректификационной колонне - аромат. Для изготовления максимально чистого и в то же время ароматного винного дистиллята (чачи) для длинного застолья планирую использовать две перегонки на разных сборках: первая на сборке Pot Still для получения спирта-сырца, вторая - фракционная на укрепляющей колонне с колпачками. В творческих планах получить продукт максимально чистый, сбалансированный и с ярким виноградным ароматом.
Сборка Pot Still: Перегонный куб нерж 50 л → Медная купольная крышка (выход 4") → Медный переходник (4"→2") → Диоптр (2") → Медный отвод (2", 135°) → Медная царга (50 см) с холодильником Димрота (2") → Носик для сбора дистиллята (2").
Цель Pot Still: получение спирта-сырца крепостью 25-35% с максимальным сохранением ароматических компонентов винограда для последующей фракционной дистилляции.
Сборка для фракционного разделения на колпачковой колонне: Перегонный куб нерж (50л) → Медная вставка (40 см) с фальшдном (посмотрю на мезгу после второго этапа, если будет не ароматная, вставки не будет) → Медная купольная крышка (выход 4") → Шарообразный шлем, медь (4"→ 2", 4 литра) → Переходник, медь (2"→ 4") → Медный конус (4"→2", 40см) → Колпачковая колонна (2", 4 этажа) → Узел отбора по жидкости (2") с доохладителем → Царга медная (50см) с холодильником Димрота (2") → Носик связи с атмосферой (2").
Цель фракционного разделения: Тонкая очистка спирта-сырца с максимальным сохранением яркого и сложного виноградного аромата.
Краткое описание работы сборки для фракционного разделения:
Пар свободно и плавно поступает из куба в шарообразный шлем 4 л через отверстие 4". В шлеме происходит умеренная конденсация паров за счет охлаждения стенок. Шлем выполняет роль буферного объема-отстойника и рефлюксного дефлегматора. Он в большей степени служит для брызгоулавливания, контакта с медью и первичного, более "мягкого" флегмообразования. Пар, попадая в шлем, частично охлаждается окружающим воздухом и конденсируется в флегму. Флегма стекает по стенкам шлема навстречу поднимающемуся пару, происходит тепло- и массообмен: легколетучие фракции ("головы") устремляются вверх, а тяжелые ("хвосты") конденсируются и стекают вниз. Пар и флегма интенсивно взаимодействуют с медной поверхностью, что приводит к окислению и осаждению сернистых соединений. Объем шлема 4 л создает заметное, но не чрезмерное флегмообразование. Шлем выступает как дополнительная, очень эффективная тарелка перед колонной. Он будет задерживать и возвращать в куб значительную часть "хвостовых" фракций еще до их попадания в основную колонну. Шаровая форма создает хорошую турбулентность, но из-за относительно небольшого объема не "убьет" всю ароматику. Такой шлем должен подчеркнуть средние и верхние тона аромата (цветочные, фруктовые ноты), сделав букет более четким и сфокусированным.
Основное сопротивление и сужение пар встречает на выходе из шлема (переходник 2"->4" работает как сужающее горлышко). Принцип работы конусного переходника основан на управлении скоростью и давлением паров спирта за счет изменения сечения парового тракта. Пар проходит через узкое сечение (2") с максимальной скоростью. В конвергентной части (сужении) происходит интенсивный теплообмен со стенками медного переходника. Конденсация паров в конусе происходит не равномерно по высоте, а зонально, в зависимости от диаметра. В дивергентной части (расширении) переходника и конуса происходит своя "магическая" часть процесса: пар попадает в расширяющееся пространство и происходит "грубая" конденсация самых тяжелых фракций (сивушных масел, воды), образуя флегму. Легколетучие компоненты (этанол, сложные эфиры, высшие спирты, альдегиды) испаряются из флегмы. Флегма стекает обратно вниз по стенкам, встречая встречный поток пара, происходит тепломассообмен. В средней зоне конуса (постоянном сужении): пар продолжает движение вверх через плавно сужающийся канал. На этой стадии происходит интенсивный теплообмен со стенками. Медь, будучи отличным проводником тепла, активно забирает энергию у пара. Это вызывает конденсацию "средних" фракций. Образующаяся флегма стекает вниз навстречу пару. В верхней части конуса (самом узком сечении, выход на 2") пар достигает зоны с минимальным сечением, его скорость максимальна, а давление минимально. Охлаждение вызывает мощную, целенаправленную конденсацию наименее летучих компонентов, которые еще остались в паре. Флегма, обогащенная примесями, стекает обратно по стенкам конуса. Конус, также как и шлем, эффективно выступает в роли первичного дефлегматора. Он создает поток флегмы "еще до" колонны, начиная процесс укрепления и очистки пара. Конус значительно увеличивает площадь поверхности, на которой пар конденсируется и взаимодействует со стекающей флегмой, по сравнению с прямым переходником. Он "подготавливает" пар, смягчая его и удаляя часть тяжелых фракций, прежде чем он попадет в основную колонну (ProCap). Это способствует получению более чистого и ароматного дистиллята, без резких примесей. Саморегуляция потока естественным образом стабилизирует поток пара, предотвращая "забросы" и бульканье, повышает стабильность работы всей колонны, что критично для качественного разделения фракций. Шлем и конус позволят пронести в колонну больше вкусоароматических веществ, которые затем будут разделены в колпачковой колонне.
Принцип работы колпачковой колонны основан на многоступенчатом противоточном тепломассообмене между паром и жидкостью (флегмой) внутри колонны, что обеспечивает эффективное и деликатное разделение спиртосодержащих паров на фракции. Работа колонны представляет собой цикличный процесс: пары из конуса поступают в колонну и доходят до дефлегматора, где частично конденсируются. Образовавшаяся флегма стекает вниз по колонне. Тарелки колпачковой колонны заполняются флегмой последовательно, сверху вниз. Каждая тарелка заполняется до уровня сливного отверстия, после чего жидкость переливается на нижележащий уровень. Пар из-под тарелки проходит через отверстия в колпачке и встречает сопротивление слоя флегмы. Давление пара возрастает, и он прорывается через специальные прорези в колпачке, барботируя (пропускаясь пузырьками) через слой жидкости. В этот момент происходит интенсивный контакт и тепломассообмен: пар обогащается легколетучими компонентами, а тяжелые фракции конденсируются в жидкость. Обогащенный пар поднимается на следующий уровень, а флегма, обогащенная тяжелыми примесями, стекает вниз. Этот процесс повторяется на каждой тарелке. После многократного контакта на нескольких тарелках, очищенные и укрепленные пары легколетучих фракций (желательного "тела") направляются в холодильник для конденсации и отбора. Стеклянная конструкция позволяет наблюдать за процессом барботажа, что помогает визуально контролировать ход дистилляции. Барботаж через слой флегмы не только очищает пар от сивушных масел, но и насыщает его ароматами исходного сырья, что особенно важно для фруктового дистиллята. Медные детали колонны, включая колпачки, контактирующие с паром, работают как катализатор, связывая сернистые соединения (сульфиды) и значительно улучшая органолептические качества дистиллята (убирает яичные и овощные тона).
Принцип узла отбора по жидкости с игольчатым краном и доохладителем основан на управлении флегмовым числом путем отбора уже сконденсированного продукта. В этой сборке весь пар, поднимающийся из колонны, полностью конденсируется в основном холодильнике Димрота. Образовавшийся жидкий конденсат стекает вниз, и в узле отбора происходит его разделение на две части: одна часть возвращается в колонну в виде флегмы для орошения, другая часть отводится как готовый продукт через игольчатый кран. Игольчатый кран точной регулировки позволяет плавно и точно регулировать поток жидкости благодаря конической форме штока (иглы), которая входит в такое же седло. С его помощью можно с ювелирной точностью устанавливать, какая доля сконденсированного продукта пойдет на отбор, а какая вернется в колонну. Даже небольшой поворот может кардинально изменить флегмовое число и, следовательно, крепость и чистоту дистиллята. Доохладитель (вторичный теплообменник), расположенный сразу после игольчатого крана, охлаждает дистиллят до комнатной (или близкой к ней) температуры перед тем, как он попадет в приемную емкость. Подключение к водопроводной воде: холодная вода из водопровода сначала подается на доохладитель, где она нагревается незначительно. Затем уже подогретая вода подается на основной холодильник Димрота. Узел отбора по жидкости превращает сборку колонны в высокоточный инструмент, позволяя "вытягивать" из смеси именно те фракции, которые нужны для достижения поставленной цели — максимально ароматного и чистого винного дистиллята (чачи). Данная сборка обладает высокой стабильностью: так как в дефлегматоре пар конденсируется полностью, режим работы колонны очень стабилен и не зависит от колебаний в узле отбора.
🍇 Предварительная технологическая карта (для критики и проверки):
Оборудование:
· сборка Pot Still (описание см. выше);
· сборка для фракционного разделения на колпачковой колонне (описание см. выше);
· разогрев: индукционная плита 3.5 кВт + электрический ТЭН 3.5 кВт с цифровой регулировкой и стабилизацией мощности;
· нагрев: электрический ТЭН 3.5 кВт с цифровой регулировкой и стабилизацией мощности;
· комплект подключения охлаждения к центральному водопроводу;
· приемная банка с попугаем;
· термометр;
· комплект ареометров (контроль крепости).
Подготовка (очистка) оборудования и проверка сборки на герметичность в настоящей технологической карте не рассматривается.
Перегонка 1: Получение спирта-сырца на сборке Pot Still
Крепость кубовой навалки 10-12% об. Состав: виноградная брага + "хвосты" для кольцевания от предыдущей фракционной перегонки. Если кубовая навалка крепче, ее можно разбавить водой (не более 10%). Если брага содержит много осадка (дрожжевой мути), предварительно ее осветляем и осторожно сливаем с осадка. Куб заполняется не более чем на 2/3 его объема. Для 50-литрового куба оптимально 30-35 литров браги. Это предотвратит выброс пены в паровую область. Нагрев куба выполняется быстро на максимальной мощности. При достижении в кубе температуры ~60°C нагрев индукционной плитой прекращается, нагрев продолжается одним ТЭНом. Включаем подачу воды на холодильник Димрота, снижаем мощность нагрева на 30-40%. Ждем появления из выходной трубки капельника первых капель "голов". Настраиваем мощность нагрева так, чтобы отбор шел со скоростью 2-4 капли в секунду. Отбираем 0.5-1% от объема браги в пересчете на 100% спирт. Для 30 л браги крепостью 10% это: 30 л * 10% * 0.5% = ~150 мл. Допускается на первом перегоне отбор "голов" "на глаз" — первые 150-300 мл (ориентируясь на резкий, неприятный химический запах). Собираем "головы" - самые легколетучие и вредные фракции: ацетон, ацетальдегид, метанол и др. в отдельную тару и утилизируем. Нагрев должен быть стабильный, без скачков напряжения. Подача охлаждающей воды должна быть постоянной и достаточной, чтобы на выходе из холодильника вода была теплой (40-50°C), но не обжигающей. При отборе спирта-сырца увеличиваем мощность нагрева, чтобы отбор шел со скоростью ~1-2 литра в час (можно ориентироваться на струйку толщиной со спичку). Крепость отбора контролируем спиртомером. Отбор спирта-сырца ведется, пока крепость в струе не упадет до 5-10% или пока не будет ощущаться неприятный, тяжелый запах. Температура в кубе в этот момент может достигать 95-98°C. По завершении отбора спирта-сырца нагрев и подача воды прекращается. Сливаем барду (остатки браги) из куба и сразу промываем его и все разборные части аппарата.
Перегонка 2: Фракционная дистилляция на колпачковой колонне
Крепость кубовой навалки 20-25% об. Состав: спирт-сырец + "предхвостья" от предыдущего перегона. Если кубовая навалка крепче, ее можно разбавить водой (не более 10%). Подача охлаждающей воды должна быть постоянной и достаточной, чтобы на выходе из холодильника вода была теплой (40-50°C), но не обжигающей.
Этап 1. Стабилизация колонны ("работа на себя"): Игольчатый кран полностью закрыт. Весь сконденсированный в холодильнике продукт стекает обратно в колонну. Система выходит на режим, в колонне устанавливается максимальное флегмовое число и температурный градиент. "Головы" концентрируются в верхней части. Продолжительность 20-30 минут.
Этап 2. Отбор "голов": Игольчатый кран слегка приоткрывается на 1/8 или 1/4 оборота. Начинается очень медленный, по капле, отбор самой легколетучей фракции. Скорость отбора регулируется исключительно краном. В это время флегмовое число все еще остается очень высоким. Скорость отбора "голов", например, 1 капля в секунду или около 100-180 мл/час. Контролируем крепость в струе ареометром и температуру воды охлаждения - термометром. Количество: 7-10% от объема абсолютного спирта в сырце. Температура в узле отбора: ~77.3 °C. Целевой диапазон крепости 94-92% об. Отбираем, не жалея (!), по расчету или по исчезновению резкого запаха. Основная цель — убрать ацетальдегид, но, возможно, слегка «зацепить» самые легкие цветочные эфиры — это сделает переход к «телу» более плавным. Признаки окончания этапа 2: появление сладковатого запаха. Медленный отбор "голов" на колонне — ключ к чистоте продукта. Он обеспечивает высокое флегмовое число и качественное отделение легкокипящих вредных примесей (ацетон, метанол).
Этап 3. Отбор "тела" (питьевая фракция). Первые ~20% "тела" после "голов" отбираем при флегмовом числе 3-4 (например, 2-3 капли в секунду или ~0,8-1.08 л/ч) медленно для сохранения желательных примесей. Первое "тело" - самый чистый и цветочный спирт, много легких эфиров (ацетат этила). После отбора первого "тела" плавно открываем игольчатый кран, увеличивая скорость отбора до нужной (например, 3-4 капли в секунду или ~1.08-1.8 л/ч). Флегмовое число: 2-3. Объем среднего "тела" ~60%. Второе "тело" несет насыщенный, фруктовый профиль (ацетат изоамила, этилгексаноат). Последние 20% "тела" отбираем при флегмовом числе 3-4. В третьем "теле" появляется больше высших спиртов, дающих «тепло» и плотность. Здесь нужно идти на компромисс: чтобы сохранить аромат, можно допустить некоторое количество сивушных масел в продукт, но остановиться до появления горького и маслянистого привкуса. Крепость спирта в струе контролируем ареометром, температуру воды охлаждения - термометром. Если крепость падает — немного прикрываем кран (увеличиваем флегмовое число). Если крепость стабильно высокая — слегка приоткрываем кран для ускорения процесса (уменьшаем флегмовое число). Целевой диапазон крепости 92-85% об. Температура в кубе: 78-90 °C. Температура в узле отбора стабильная ~77.3 °C.
Весь процесс перегонки направлен на то, чтобы отделить нежелательные примеси и сохранить или дозировать желательные для создания целевого профиля напитка.
✅ Желательные примеси («Питьевое ароматное тело»)
Сложные эфиры (ацетат изоамила, этилгексаноат, этиллактат и др.) создают фруктовость: груша, бананы, ананас, яблоко, виноград. Являются маркерами качества. При избытке могут дать искусственный, «мыльный» или конфетный оттенок. Высшие спирты (изоамиловый спирт, изобутанол) в микродозах придают насыщенность, «плотность», винную сложность, теплое спиртовое послевкусие. При избытке внесут сивушность, резкий, горький, травянистый запах и вкус, сильное похмелье. Терпены дают цветочные, цитрусовые, хвойные ноты (линалоол, гераниол, цитронеллол). При избытке могут быть слишком резкими, доминировать над другими ароматами. Эти соединения концентрируются в середине и конце отбора «тела». Чтобы сохранить их, нельзя работать со слишком высоким флегмовым числом, которое «загонит» их обратно в куб.
❌ Нежелательные примеси («Головы» и «Хвосты»).
Эти соединения портят чистоту и безопасность напитка. Их нужно максимально отделить. Альдегиды (ацетальдегид, первые головные фракции): резкий, удушливый запах перегара, растворителя, токсичны. Метанол (концентрирован в головных фракциях в фруктовых брагах, может размазываться по всему погону): высокая токсичность, опасен(!) для жизни, зрения. Прочие ацетали, сложные эфиры уксусной кислоты («головы» и начало «тела»): резкие, химические тона. Сивушные масла (в избытке в конце «тела» и «хвостов»): горький вкус, тяжелый запах, сильное похмелье. Жирные кислоты и их эфиры («хвосты»): маслянистый, жирный, прогорклый привкус. Четкое и аккуратное отделение «голов» и ранняя отсечка «хвостов» (до падения крепости ~45-50%) — залог чистоты.
⚖️ «Хорошие» / «Плохие» соединения:
Изоамиловый спирт в малых дозах — основа «винного» аромата, плотность, в больших дозах — классическая «сивушность», горечь. Ацетальдегид в мизерных количествах может давать свежий, яркий оттенок, при малейшем избытке — убивает весь аромат запахом растворителя. Этиллактат дает сливочные, кокосовые ноты, может делать аромат «плоским» или мыльным.
Осторожный контроль по органолептике: ежечасная проба. Критерии перехода к "хвостам": · появление маслянистого блеска в пробе; · легкая сивушность в аромате.
Отбор при высокой крепости и относительно низкой температуре в кубе гарантирует, что в питьевое "тело" не попадут "хвостовые" фракции, ответственные за неприятный запах и мутность. Это сохраняет чистоту и фруктовый аромат.
Этап 4. Отбор "предхвостий". "Предхвостья" отсекаем четко, как только почувствуется ослабление фруктового аромата и появление тяжелых, землистых или влажных тонов. Собираем их в отдельную емкость для кольцевания на этапе 3 или при первом перегоне Pot Still. При падении крепости приоткрываем игольчатый кран, увеличивая скорость отбора. Скорость отбора 4-6 капель/секунду или ~1.8-2.2 л/ч. Отсечка при 40-45% помогает избежать захвата тяжелых "хвостов". Целевой диапазон крепости 85-40% об. Температура в кубе: 90-95°C. Температура в узле отбора растет - диапазон определяем эмпирически.
Этап 5. Отбор "хвостов" (кольцуем при следующем перегоне Pot Still). Продолжаем отбор с флегмовым числом, установленным на этапе 4. Отсечка при 10-20% или при появлении тяжелого запаха. Количество спирта в "хвостах" не стоит того «букета», который в них сконцентрирован. Скорее всего, "хвостов" будет мало, и они отбираться не будут. При наличии значительного объема "хвостов" можно поэкспериментировать с ароматной водой. Но не в этот раз - объем маловат.
Этап 6. Завершение работы - см. раздел Pot Still.
Для разбавления используем мягкую воду. После второй перегонки и разбавления дистиллята до необходимой крепости 40-55% обязательно выдерживаем напиток в стеклянной таре в темном прохладном месте не менее 2 недель, а лучше ГОД (!) для стабилизации вкуса и аромата. Режимы дистилляции указаны в технологической карте предварительно и требуют проверки на практике. Самый надежный метод отсечки фракций и сохранения нужных эфиров в «теле» — комбинация показаний. Ориентируемся на расчетный объем отбора, фактическую температуру в кубе и в узле отбора, а также, что особенно важно, на крепость в струе и органолептические свойства (исчезновение/возникновение запахов).
✍️Дальше следует вежливая критика и проверка на практике⚙️