Экспертиза и хранение спирта и водочных изделий

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.. 4

Глава 1. Этиловый спирт.. 7

1.1. Общая характеристика  этилового спирта. 7

1.2. Особенности технологии  этилового спирта. 9

1.3. Ассортимент ликеро-водочных изделий и их характеристика  13

Глава 2. Экспертиза и хранение спирта и водочных изделий   17

2.1. Экспериза ликеро-водочных изделий. 17

2.2. Маркировка и хранение  ликеро-водочных изделий. 18

Заключение.. 21

ЛИТЕРАТУРА.. 23

 

Введение

  Спиртами называются  органические вещества, молекулы  которых содержат одну или  несколько функциональных гидроксильных  групп, соединенных с углеводородным  радикалом.

  Они могут рассматриваться поэтому как производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода заменены на гидроксильные группы.

Трехатомные

 

  В зависимости от  числа гидроксильных групп спирты  подразделяются на одно-, двух-, трехатомные  и т. д. Двухатомные спирты  часто называют гликолями по  названию простейшего представителя  этой группы – этиленгликоля  (или просто гликоля). Спирты, содержащие  большее количество гидроксильных  групп, обычно объединяют общим  названием многоатомные спирты.

Одноатомные

 

СН2 – СН2

ОН       ОН

   

СН2 – СН – СН2

ОН      ОН     ОН

 

 

Двухатомные

 

СН3 – ОН

Метанол

 

Этандиол-1,2

(этиленгликоль)

 

   

Пропантриол-1,2,3

(глицерин)

 

 

 

  По положению гидроксильной  группы спирты делятся на : первичные  – с гидроксильной группой  у конечного звена цепи углеродных  атомов, у которого, кроме того, имеются  два водородных атома (R-CH2-OH); вторичные,  в которых гидроксил присоединен  к углеродному атому, соединенному, кроме ОН-группы, с одним водородным  атомом [R-СН(ОН)-R1], и третичные, у которых гидроксил соединен с углеродом, не содержащим водородных атомов [(R)С-ОН] (R-радикал: СН3,С2Н5 и т.д.)

В зависимости от характера  углеводородного радикала спирты делятся  на алифатические, алициклические и ароматические. В отличие от галогенпроизводных, у ароматических спиртов гидроксильная группа не связана непосредственно с атомом углерода ароматического кольца [3].

 

 

  По заместительной  номенклатуре названия спиртов  составляют из названия родоначального углеводорода с прибавлением суффикса –ол. Если в молекуле несколько гидроксильных групп, то используют умножительную приставку: ди- (этандиол-1,2), три- (пропантриол-1,2,3) и т. д. Нумерацию главной цепи начинают с того конца, ближе к которому находится гидроксильная группа. По радикально-функциональной номенклатуре название производят от названия углеводородного радикала, связанного с гидроксильной группой, с прибавлением слова спирт.

  Структурная изомерия  спиртов определяется изомерией  углеродного скелета и изомерией  положения гидроксильной группы.

  Рассмотрим изомерию  на примере бутиловых спиртов.

 СН3

 

  В зависимости от  строения углеродного скелета,  изомерами будут два спирта  – производные бутана и изобутана:

  4          3          2         1                                       3         2          1

2 Метилпропанол – 1 или изобутиловый спирт

 

Бутанол - 1

 

СН3 – СН2 – СН2 –СН2 – ОН                        СН3 – СН – СН2 – ОН

  В зависимости от  положения гидроксильной группы  при том и другом углеродном  скелете возможны еще два изомерных  спирта:

 СН3

 

  1          2         3         4                                 

                                                                                                                     1                 

СН3 – СН – СН2 –СН3                                   Н3С – С – СН3

          ОН                                                                  ОН

2 Метилпропанол – 2

 

Бутанол - 2

 

         

Число структурных изомеров в гомологическом ряду спиртов быстро возрастает. Например, на основе бутана существует 4 изомера, пентана – 8, а  декана – уже 567 [5].

 

Глава 1. Этиловый спирт

         1.1. Общая характеристика этилового  спирта

  Этиловый спирт (этанол) С2Н5ОН — бесцветней жидкость, легко испаряющаяся. Спирт, содержащий 4—5 % воды, называют ректификатом, а  содержащий только доли процента  воды — абсолютным спиртом.  Такой спирт получают химической  обработкой в присутствии водоотнимающих средств (например, свежепрокаленного СаО).

Этиловый спирт — многотоннажный продукт химической промышленности. Получают его различными способами. Один из них — спиртовое брожение веществ, содержащих сахаристые вещества, в присутствии ферментов (например, зимазы — фермента дрожжей): зимаза

C6H12O6 —зимаза® C2H6OH + 2CO2

Такой спирт называют пищевым  или винным спиртом.

Этиловый спирт можно  получать из целлюлозы, которую предварительно гидролизуют. Образующуюся при этом глюкозу подвергают в дальнейшем спиртовому брожению. Полученный спирт называют гидролизным.

Как известно, для получения  этилового спирта существуют и синтетические  способы, такие, как сернокислотная или прямая гидратация этилена:

H2C==CH2 + H2 —кат.® H3C—CH2OH

Себестоимость спирта, полученного  таким способом, намного дешевле, чем приготовленного из пищевых  продуктов.

Этиловый спирт широко используют в различных областях промышленности и прежде всего в химической. Из него получают синтетический каучук, уксусную кислоту, красители, эссенции, фотопленку, порох, пластмассы. Спирт является хорошим растворителем и антисептиком. Поэтому он находит применение в медицине, парфюмерии. В больших количествах этиловый спирт идет для получения спиртоводочных изделий.

Этиловый спирт — сильный  наркотик. Попадая в организм, он быстро всасывается в кровь и  приводит организм в возбужденное состояние, при котором человеку трудно контролировать свое поведение. Употребление спирта часто  является основной причиной тяжелых  дорожно-транспортных аварий, несчастных случаев на производстве и бытовых  преступлений. Спирт вызывает тяжелые  заболевания нервной и сердечно-сосудистой систем, а также желудочно-кишечного тракта. Спирт опасен в любой концентрации (водка, настойки, вино, пиво и т.д.).

Этиловый спирт, применяемый  для технических целей, специально загрязняют дурно пахнущими веществами. Такой спирт называют денатуратом (для этого спирт подкрашивают, чтобы отличить его от

чистого спирта).

Химические свойства спирта.

Как у всех кислородосодержащих  соединений, химические свойства

 этилового спирта определяются, в первую очередь, функциональными  группами и, в известной степени,  строением радикала.

         Характерной  особенностью гидроксильной группы  этилового спирта является подвижность  атома водорода, что объясняется  электронным строением гидроксильной  группы. Отсюда способность этилового  спирта к некоторым реакциям  замещения, например, щелочными металлами.  С другой стороны, имеет значение  и характер связи углерода  с кислородом. Вследствие большой электроотрицательности кислорода по сравнению с углеродом, связь углерод-кислород также в некоторой степени поляризована с частичным положительным зарядом у атома углерода и отрицательным – у кислорода. Однако, эта поляризация не приводит к диссоциации на ионы, спирты не являются электролитами, а представляют собой нейтральные соединения, не изменяющие окраску индикаторов, но они имеют определенный электрический момент диполя [3,4].

         Спирты  являются амфотерными соединениями, то есть могут проявлять как  свойства кислот, так и свойства  оснований.

1.2. Особенности технологии  этилового спирта

До  начала  30-х  годов  20  века  его  получали  исключительно  сбраживанием  пищ  углеводсодержащего  сырья , и при обработки зерна

(рожь , ячмень , кукуруза , овёс , просо) . В 30-е по  50-е годы  было  разработанно  несколько способов  синтеза Э.С.  из  химического сырья

например : лидрирования  ацентальдецида  и д.р. . Оси современных способов –односейадистная  (прямая)  гидраитация . Этилена

(CU2=CU2+H2O –C2H5OH) , осуществляется  на  фосфорно-кислотном

католизаторе  при 280-300 С и 7,2-8,3  Мн/м (72-83  кг/см ). Так , в США

в  1976 г.  было  выработано  около  800  тыс. тонн  этонола , в т.ч.  550  тыс.  тонн  прямой  гидротацией  (остальное сбраживание пищевого  сырья) . В других  странах (СССР , Франция и др.)  Э.С.  получают  также двухстадийной  (сернокислотной  гидраитацией  этилена при : 75-80 С и 2,48  Мн/м/24,8 нес/м )  этилен  взаимодействует с концетрированой  серной  кислотой  с образованием  смеси моно  и диэнтилеульфатов  [С2Н5OSO2ОН  и (С2Н5О)2SO2] , которые затем гидрилизуясь  при 100 С  и 0,3-0,4  Мн/м дают  Э.С.  и Н2SO4 .

В  ряде  стран  Э.С.  получают  также  сбраживанием  продуктов  гидролиза  растительных  материалов . Очистку технических Э.С. проводят  различными  способами . Пищевой спирт-сырец , обычно  освобождают от  примесей  (сивушные  масла и др.) рекитификацией .

Слинтентичиский  Э.С.  очищают от  этилового эфира , ацетальдегида и др.  рекитификаций  в присутствии щёлочи и гидрированием в паровой фазе  на  никелевых католизаторах  при 105 С  и 0,52  Мн/м (5,2  кгс/см)

Спирт –рекитификат представляет  собой асеотропную  смесь Э.С.  с

Водой  (95,57%  спирта  t  кипения  78,15  С . ) . Для многих  целей требуется обезвоженый , Т.Н. абсолютный , Э.С. Последний в промышленности  готовят , воду  в виде  стройной  азеотропной смеси вода-спирит-бензол (специальная добавка) , а в лабороторных условиях-химическом  связыванием воды  различными  реагентами , окисью  кальция , металлическим кальцием  или магнием Э.С. , предназначеный  для технических и бытовых целей , иногда  денантурируют .

В природе спирты встречаются  редко, чаще — в виде производных (сложные эфиры и др.), из которых  они могут быть получены. Для получения  спиртов важную роль играет органический синтез. Приведем некоторые способы  синтеза спиртов.

1. Гидратация (присоединение  воды к алкенам). Реакция проводится в присутствии катализаторов. При использовании в качестве катализатора серной кислоты (сернокислотная гидратация) реакция идет в две стадии:

H2C==CH2 + HO—SO2—OH ® H3C—CH2—OSO2—OH

                             этилсерная кислота

H3C—CH2—OSO2—OH + H2O ® H3C—CH2—OH + H2SO4

                              этиловый спирт

Если реакцию гидратации проводить при высокой температуре (300 - 350 °С) и давлении в присутствии  катализатора (смеси фосфорной к вольфрамовой кислот), то реакция идет в одну стадию. Это—метод прямой гидратации. При получении этилового спирта этот метод вытеснил сернокислотную гидратацию. Гидратация алкенов имеет важное промышленное значение. Этот способ позволяет получать спирты из доступного и дешевого сырья — газов крекинга. Так, из 1 т этилене можно получить 1,4 т спирта. Впервые в нашей стране этиловый спирт начали получать гидратацией этилена с 1952 г. (г. Сумгаит).

2. Гидролиз моногалогенопроизводных. Реакцию проводят, нагревая галогеналкилы с водой или водным раствором щелочей:

C2H6Cl + H2O ® C2H6OH + HC

3. Получение метанола из  синтез-газа. Процесс идет при 220—300 °С и сравнительно невысоком давлении с использованием катализатора из оксидов меди и цинка:

            кат.

CO + 2H2 ® CH3OH

Из синтез-газа можно получать и другие спирты.

4. Восстановление альдегидов  и кетонов. При восстановлении  альдегидов образуются первичные, а при восстановлении кетонов — вторичные:

       O

       //  2H

H3C—C   ®  H3C—CH2OH

       \ H

уксусный      этиловый

альдегид         спирт

               2H

H3C—CO—CH3 ® H3C—CH—CH3

                        |

                      OH

   ацетон          изопропиловый 

                     спирт

5. Спиртовое брожение (расщепление)  моносахаридов C6H12O6 под влиянием  ферментов: 

           зимаза

C6H12O6   —®   C2H6OH + 2CO2

   

Для получения этилового  спирта издавна пользуются различными сахаристыми веществами, например, виноградным сахаром, или глюкозой, которая путем "брожения", вызываемого  действием ферментов (энзимов), вырабатываемых дрожжевыми грибками, превращается в этиловый спирт.

С6Н12О6 ® 2С2Н5ОН + 2СО2

         Глюкоза  в свободном виде содержится, например, в виноградном соке, при  брожении которого получается  виноградное вино с содержанием  спирта от 8 до 16%.

         Исходным  продуктом для получения спирта  может служить полисахарид крахмал,  содержащийся, например, в клубнях  картофеля, зернах ржи, пшеницы,  кукурузы. Для превращения в сахаристые  вещества (глюкозу) крахмал предварительно  подвергают гидролизу. Для этого  муку или измельченный картофель  заваривают горячей водой и  по охлаждении добавляют солод – проросшие, а затем подсушенные и растертые с водой зерна ячменя. В солоде содержится диастаз (сложная смесь ферментов), действующий на процесс осахаривания крахмала каталитически. По оканчании осахаривания к полученной жидкости прибавляют дрожжи, под действием фермента которых образуется спирт. Его отгоняют, а затем очищают повторной перегонкой.

         В  настоящее время осахариванию подвергают также другой полисахарид – целлюлозу (клетчатку), образующую главную массу древесины. Для этого целлюлозу подвергают гидролизу в присутствии кислот (например, древесные опилки при 150 -170°С обрабатывают 0,1 - 5% серной кислотой под давлением 0,7  - 1,5 МПа). Полученный таким образом продукт также содержит глюкозу и сбраживается на спирт при помощи дрожжей. Из 5500 т сухих опилок (отходы лесопильного завода средней производительности за год) можно получить 790 т спирта (считая на 100%-ный). Это дает возможность сэкономить около 3000 т зерна или 10000 т картофеля [1].