Товароведная характеристика и экспертиза качество водок

     Мембранные установки работают в проточном тангенциальном режиме, применение которого значительно увеличивает межрегенерационный период.    Промывку фильтров осуществляют обратным током воды, что облегчает обслуживание оборудования.

     Для достижения особо глубокой очистки воды предпочтение отдают обратноосмотическому способу обработки. Давление, при котором наступает равновесие, называется осмотическим. Величина осмотического давления определяется гидростатическим давлением раствора, которое препятствует диффузии растворителя через мембрану. При увеличении со стороны раствора давления свыше осмотического перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении.

     Величина рабочего давления при использовании обрат -ноосмотической обработки воды достигает 6...8 МПа.

     Аппаратурное оформление мембранных способов водо-подготовки весьма разнообразно. Отечественный технопарк мембранных фильтров постоянно обновляется за счет разработок, проводимых как в НИИ, так и на вновь образованных фирмах.

     Перспективность применения мембранных процессов доказывается их преимуществами: экологической безопасностью, длительным межрегенерационным периодом, отсутствием реагентов, очисткой воды от всех типов загрязнений.

     В связи с расширением рынка импортных алкогольных напитков следует отметить еще один способ водоподготовки — дистилляцию. При данном способе удаление солей осуществляется при изменении агрегатного состояния воды. Использование дистилляции позволяет получать стабильный состав очищенной воды, который не зависит от состава исходной воды.

     Однако при явном преимуществе стабилизации состава, дистиллированная вода обладает характерными для нее запахом и привкусом, так как освободить воду от летучих примесей не представляется возможным.      По распространенному выражению, дистиллированная вода является «мертвой» водой, лишенной вкусовых компонентов, которые играют важную роль в водно-солевом обмене организма человека. В отличие от зарубежных, отечественные производители не подвергают воду термической обработке.

    Вода повышенной жесткости придает водке неприятный вкус. Кроме того, соли кальция и магния, растворенные в воде, выпадают в осадок в водно-спиртовой смеси и образуют муть, а затем осадок на бутылке. Как правило, природная вода редко отвечает всем нормам и подвергается кондиционированию или исправлению.

     Схема кондиционирования воды включает ряд операций очистки в зависимости от качества исходной воды.

     Фильтрование воды через песочные или керамические фильтры проводят при наличии в воде взвешенных веществ концентрацией более 5 мг/дм³.

     Коагуляция проводится, если вода содержит муть, не удаляемую фильтрованием через песочный фильтр. Причиной этого могут быть органические соли железа, гуминовые кислоты, другие коллоиды. В качестве коагулянтов используют сульфат алюминия — A1₂S0₄ • 7Н₂0.

     Коагуляция примесей производится в резервуаре с мешалкой при добавлении в воду 5 %-ного раствора коагулянтов в щелочной среде, которая создается кальцинированной содой или известью. Затем воду отстаивают 2...3ч и фильтруют через песочные фильтры.

     Наиболее часто при подготовке воды возникает необходимость ее умягчения. Наиболее эффективным является катионовое умягчение воды. Сущность катионового способа умягчения заключается в обмене ионов Са²⁺ и Mg²⁺ воды на ионы Na- и Н-катионитов.

     Установка для Na-катионирования состоит из катионитового фильтра, солерастворителя, сборников умягченной воды и оборотных солевых вод.   Фильтр заполняется слоем кварцевого песка, на который насыпают катионит слоем 1,5...2,Ом. Жесткую воду через фильтр пропускают сверху вниз со скоростью от 2 до 20 м/ч в зависимости от качества воды. Фильтр работает под давлением 0,4...0,6 МПа и имеет обычно диаметр до 1 м и высоту от 3,2 до 3,6 м. После насыщения катионита ионами кальция и магния, то есть снижения активности, его регенерируют раствором поваренной соли, при этом происходит обмен ионов Са и Mg на ионы Na. После регенерации фильтра его промывают водой для удаления избытка поваренной соли, одновременно отмывая кварцевый песок от загрязнений. Промытый фильтр снова включается в эксплуатацию. При катионовом способе умягчения поступающая вода должна иметь жесткость не выше 7 мг-экв/л. Вода с большей жесткостью подвергается предварительно известкованию.

В последнее  время ликероводочные заводы внедряют обратноосмотический способ умягчения. С помощью полупроницаемых мембран  из воды удаляется практически 90... 100 % растворенных веществ.

     Для дезодорации воды, удаления органических веществ, в том числе хлора, воду пропускают через угольные колонки. Воду, содержащую железо, обезжелезивают с помощью кварцевых фильтров.

     Воду практически любого качества можно довести до требований ГОСТ.

Приготовление вводно-спиртовой смеси

     Для приготовления водки ректификованный спирт смешивают с умягченной водой; полученная водноспиртовая смесь называется в производстве сортировкой. В зависимости от требуемого содержания этилового спирта в водке готовят сортировку различной крепости.

     Приготовляют сортировку следующим образом. В герметически закрытый чан, называемый сортировочным, набирают из мерников рассчитанное количество спирта, соответственно требуемой крепости сортировки, а затем добавляют воду до получения заданного объема сортировки. Следует помнить, что для приготовления сортировки необходимо сначала набирать в чан спирт, а уже потом добавлять воду. Так как относительная плотность спирта меньше плотности воды, то спирт при этом поднимается вверх, что способствует лучшему перемешиванию сортировки.

    После добавления в чан воды смесь перемешивают одним из следующих способов:

♦ механическим — с применением механической мешалки, вмонтированной в сортировочный  чан;

♦ с помощью  насоса, перекачивая сортировку по трубопроводу из нижней части чана в верхнюю;

♦ сжатым воздухом, поступающим от компрессора или  воздуходувки через барботер, расположенный  внутри сортировочного чана.

     Заливать спирт и воду в сортировочный чан можно также одновременно; при этом достигается частичное размешивание спирта с водой уже в процессе наполнения чана, однако рекомендуется вести залив с таким расчетом, чтобы раньше закончить спуск спирта.

     В сортировку добавляют вещества, предусмотренные рецептурой для данного вида водки, и тщательно перемешивают. После этого проверяют крепость сортировки и, в случае отклонения ее от установленной нормы, добавляют спирт или воду и снова тщательно перемешивают. Полученную сортировку перекачивают насосом в напорный чан и без отстаивания направляют на фильтрацию.

Фильтрование сортировки на форфильтрах

     В сортировке содержится небольшое количество взвешенных частиц (сотые или тысячные доли процента). Для освобождения от них сортировку фильтруют до и после обработки активным углем. Фильтрация водки через песочные фильтры после угольной очистки необходима для задержания мелкодисперсных частичек угля, образующихся в процессе очистки вследствие гидростатического воздействия потока жидкости.

     В качестве фильтрующего материала почти везде применяют кварцевый песок. Размеры пор фильтрующего материала, как правило, меньше размеров взвешенных частиц, находящихся в фильтруемой жидкости, однако некоторые частицы меньшего размера вначале проходят через поры фильтрующего материала и поэтому первые порции фильтрата получаются мутными. В дальнейшем на фильтрующем материале образуется слой взвешенных частиц, через который фильтруется сортировка, и фильтрат получается прозрачным.

     Фильтрация происходит под давлением столба жидкости: сортировка поступает на фильтр самотеком из напорного бака, расположенного выше фильтров. По мере увеличения количества профильтрованной жидкости высота слоя осадка на фильтрующем материале увеличивается.   Пропорционально высоте этого слоя увеличивается сопротивление, и скорость фильтрации уменьшается. Поэтому необходимо периодически очищать фильтрующую поверхность от образовавшегося осадка.

     В настоящее время разработан непрерывный метод фильтрации водноспиртовых растворов на песочных фильтрах. Метод предусматривает фильтрацию водноспиртового раствора только через кварцевый песок, без применения матерчатой прокладки, и проведение промывки песка в том же фильтре, без вскрытия его и выгрузки песка.

    Для осуществления непрерывного метода фильтрации песочные фильтры необходимо модернизировать. Водноспиртовая смесь может быть направлена в фильтр одним или двумя потоками, соответственно чему различают одно- и двухпоточные фильтры.

    В верхней части однопоточного фильтра над песком помещают распределительную систему с отверстиями, а в нижней — конус с отверстиями и перфорированное днище. Верхняя распределительная система служит для равномерного распределения фильтруемой жидкости по всей площади фильтра и отвода промывной жидкости при промывке снизу вверх, конус с отверстиями — для равномерного распределения потока жидкости по всей площади фильтра при промывке. Перфорированное днище служит для поддержания фильтрующего слоя песка. На него укладывают нижний слой песка высотой 50 мм (величина зерен 3,0...2,0 мм), затем средний — высотой 50 мм (величина зерен 2,0...1,5 мм) и верхний — высотой 400...600 мм (величина зерен 1,5...1,0 мм). В процессе фильтрации водно-спиртовая смесь поступает через слой песка сверху вниз и освобождается от взвешенных частиц.

     В двухпоточном фильтре водноспиртовую смесь подают двумя потоками — сверху вниз и снизу вверх. Конструкция фильтра аналогична однопоточному и отличается наличием промежуточного дренажного устройства, которое размещается примерно посередине фильтра в фильтрующем слое песка и служит для отвода фильтрата, поступающего из верхнего и нижнего фильтрующих слоев песка. Водно-спиртовая смесь, направленная снизу, фильтруется сначала через крупные зерна, а затем через мелкие; взвешенные частицы располагаются по всей толще загрузки. В верхней части фильтра происходит обычный процесс фильтрации с направлением смеси сверху вниз.

    Изъятие из фильтров матерчатой прокладки и применение песка с зернами различной величины позволило повысить скорость фильтрации и соответственно производительность фильтров по сравнению с существующей при подаче фильтруемой жидкости в фильтр одним потоком в 3...5 раз и двумя потоками — в 6...8 раз. Качество фильтрата высокое.     Продолжительность цикла фильтрации увеличивается до 4...5 месяцев на однопоточных и до 7...8 месяцев — на двух-поточных фильтрах.

     Значительным преимуществом одно- и двухпоточных модернизированных фильтров является простота их обслуживания за счет устранения выгрузки песка при перезарядке. 

Обработка сортировки активным углём и повторное  фильтрование

    Обработка сортировки активным углем — одна из наиболее важных стадий, на которой формируются органолептические показатели водки.

Для удаления из сортировки примесей, придающих ей неприятный запах и вкус, производят обработку ее активным углем. Для  этой цели применяют активные дробленые древесные угли, в основном березовый или буковый, марок БАУ-А или ДАК (ГОСТ 6217). В последнее время в качестве адсорбента используют косточковые угли марки КАУ-В (ТУ 6-00209591-458), УАК-2.

     При обработке сортировки активным углем происходят количественные и качественные изменения примесей спирта вследствие адсорбционных и окислительных процессов: уменьшается количество альдегидов, высших спиртов, возрастает концентрация эфиров. Эти изменения приводят к улучшению органолептических показателей и уменьшению окисляемости.

    Обработку сортировки активным углем проводят в колонках медных или из нержавеющей стали путем фильтрации через высокий слой угля снизу вверх. Такой метод обработки назван динамическим.

     Скорость фильтрации водно-спиртовых смесей через угольную колонку (слой угля высотой 4 м) зависит от вида водки и активности угля. Так, для водок «Столичной» и «Экстра» скорость фильтрации при свежем угле не должна превышать 30 дал/ч, а при регенерированном угле — 20 дал/ч. Для остальных видов водок при свежем угле — до 80 дал/ч, при регенерированном — до 60 дал/ч. По условиям производства допускается меньшая скорость фильтрации. Минимальная скорость 2...3 дал/ч.

     Примеси, поглощаемые активным углем в процессе обработки сортировки, снижают его адсорбционные и каталитические свойства. Продолжительность работы угольной колонки зависит от ряда факторов: тщательности фильтрации сортировки через песок, качества угля, спирта и воды, высоты слоя угля и других. В заводской практике обычно считают, что через колонку можно пропустить от 15 до 100 тыс. дал сортировки. Адсорбционную и каталитическую способности отработавшего угля периодически необходимо восстанавливать. С этой целью отработавший уголь подвергают термической регенерации — обработке в колонке водяным паром при температуре 110... 130 °С. Примеси, содержащиеся в спирте, являются летучими веществами, и поэтому путем нагревания угля сложно освободить его от всех поглощенных примесей спирта.