Обґрунтування та аналіз технології виробництва коньяку

Допускається проводити віджимання цілих кетягів винограду на пневматичних або гідравлічних пресах, а також використовувати для цієї мети м'ялки, встановлені в бункері стекателя.

Освітлення є обов'язковою технологічною операцією і проводиться зазвичай відстоюванням, сульфітування сусла при цьому не застосовується. Це пов'язано з тим, що при перегонці в вині, SO₂, що містить, утворюються тіоефіри, що володіють різким неприємним і практично неусувним запахом, а в коньячному спирті можуть накопичуватися альдегідосірчасті з'єднання, що негативно впливають на його смак і аромат.

Крім того, в результаті окислення діоксиду сірі в кубі з'являється сірчана кислота, що викликає корозію матеріалу куба. У присутності SO₂ затримуються окислювальні перетворення складних речовин спирту, зокрема, витягуваних з деревини дуба, що уповільнює його дозрівання. Тому відстоювання ведуть при температурі 7–8 °С або застосовують центрифугування сусла.

Бродіння освітленого сусла проводять при температурі 16–25 °С на расах чистих культур дріжджів, створюючих мінімальні кількості діоксиду сірки і що забезпечують повне збражування цукру, – залишковий його зміст не повинен перевищувати 2 г/дм³.

Виходячи з практичного досвіду, а також з результатів наукових досліджень, до коньячних виноматеріалів пред'являють певні вимоги: вміст спирту у виноматеріалі не має бути менше 7,5% про; титруюча кислотність, повинна складати не менше 4,5 г/дм³, а вміст летючих кислот – не більше 1,2 г/дм³ і загальної сірчистої кислоти – не більше 15 мг/дм³; виноматеріали можуть містити до 2% дріжджів, дослідження показують, що перегонка вино-матеріалу з дріжджами забезпечує перехід в коньячний спирт енантового ефіру, до складу якого входять етилкаприлат, етилкапринат, етиллаурат, ети-лмиристат, з їх присутністю зв'язують появу в коньяку високо цінованих «мильних» тонів в смаку. В той же час витримані і старі вина не дають коньячних спиртів такої високої якості, як молоді вина; не дозволяється переробляти вина, що мають сторонні запахи і присмаки, наприклад, цвілі, гнилі, оскільки вони можуть передатися спиртам.

Для поліпшення якості коньячних виноматеріалів і спиртів їх рекомендується готувати з наполяганням сусла на мезгі, бродінням на ферментованих гребенях, витримкою на дріжджах, підвищувати активну кислотність сусла гіпсуванням. Ці прийоми сприяють збагаченню виноматеріалу різними з'єднаннями – терпеновими речовинами, ефірами, летючими фенолами, лактонами, їх перетворення в кубі при перегонці може привести до утворення нових компонентів, що беруть участь у формуванні високоякісного коньячного спирту.

Зберігають коньячні виноматеріали в крупних резервуарах, повністю долитими, при оптимальній температурі 8–10 °С в умовах постійного хіміко-мікробіологічного контролю на протязі не більше 6 місяців.

 

2.2 Перегонка коньячних виноматеріалів

 

Перегонка, як метод розділення летючих сумішей, компоненти яких мають різні точки кипіння, в коньячному виробництві застосовується для виділення коньячного спирту, очищення його від небажаних домішок і збагачення речовинами, перетворення яких визначають характерні особливості смаку і букета коньяку високої якості. Таким чином, коньячний спирт є багатокомпонентною системою і разом з етиловим спиртом (62–70% про.) і водою (3038% про.) містить також вищі спирти, ефіри, альдегіди, ацеталі, органічні кислоти і інші домішки, чия сумарна кількість не перевищує 1%.

Летючі домішки і їх кількісне співвідношення визначають органолептичні показники свіжовідігнаного коньячного спирту. Характеристика основних домішок коньячного спирту представлена в таблиці додатку 1.

Серед них головну роль грають вищі спирти, уксусноетиловий ефір, оцтовий альдегід і оцтова кислота.

Вищі спирти виявлені в коньячному спирті в кількості 1000–3500 мг/дм. Головними компонентами вищих спиртів є ізоаміловий, ізобутиловий і н-пропіловий спирти. Решта вищих спиртів складає не більше 10–15%. Вміст складних ефірів у винних дистилятах коливається від 200 до 1600 мг/дм³, причому основна частка доводиться на уксусноетиловий ефір – до 93%.

Загальна кількість аліфатичних альдегідів в коньячних спиртах складає 30–500 мг/дм³, з них переважаюча частина доводиться на оцтовий альдегід. Основними кислотами коньячного спирту є кислоти жирного ряду. їх вміст в спирті коливається від 30 до 500 мг/дм³, при цьому до 60% припадає на частку оцтової кислоти.

Окрім основних домішок, в коньячному спирті виявлені в менш значних кількостях різні спирти, ефіри, альдегіди і кислоти, що грають певну роль в складанні властивостей коньячних спиртів.

У винних дистилятах визначені фарнезол, терпенеол, ліналоол, феніламіловий і бензиловий спирти. Знайдені ефіри спиртів – метилового, пропілового, бутилового, амілового, гексилового, актилового, нонилового, фенілетилового (а також їх ізомерів) і кислот – мурашиною, оцтовою, пропі-оновою, масляною, валеріановою, ізовалеріяновою, капроновою, енантовою, каприловою, пеларгоновою, каприновою, лауриновою, меристиновою, паль-метиновою, стеариновою. Окрім оцтового, в коньячних спиртах зустрічається мурашиний, пропіоновий, валеріановий, ізовалеріяновий і кратоновьій альдегіди.

Позитивний вплив на смак коньячних спиртів надає фурфурол, який виявлений тільки в продуктах, отриманих шарантським способом перегонки.

Коньячні спирти отримують на апаратах періодичної і безперервної дії. Апарати періодичної дії, на яких завантаження куба виноматеріалом або спиртом-сирцем, перегонка їх на коньячний спирт і відведення барди проводяться періодично, діляться на установки подвійного (двократного) і одноразового зганяння.

У апаратах подвійної перегонки виноматеріалу на початку отримують спирт – сирець, а потім при перегонці спирту – сирцю – коньячний спирт.

Апарати одноразової перегонки забезпечують отримання коньячного спирту необхідної міцності безпосередньо з виноматеріалу.

Всі частини, дотичні із спиртовмісною рідиною і її парами, виготовлені з міді і покриті лудою. Корисний об'єм куба зазвичай дорівнює 65–80 т.

В результаті першої перегонки з виноматеріалу, що має міцність 8–12% про., виходить дистилят – коньячний спирт – сирець, міцністю 23–32% про. (в кількості 25–33% від об'єму виноматеріалу, узятого на перегонку) і коньячна барда, що йде на утилізацію для отримання виннокислих з'єднань.

Коньячний спирт – сирець піддається фракційній перегонці. При цьому виділяються:

• головна фракція (в кількості 1–3% від об'єму спирту – сирцю), що містить значну кількість альдегідів, ефірів і вищих спиртів з різким запахом і неприємним смаком;
• середня фракція (коньячний спирт першого сорту, відбирається в кількості 30–35% від об'єму початкового спирту – сирцю), міцністю 6070% про., яка закладається на тривалу витримку в дубових бочках;
• хвостова фракція (відбирається при пониженні міцності дистиляту до 40–50% про.), об'єм якої складає 17–23% від об'єму сирого коньячного спирту.

Рідина, що залишилася в кубі, складає 37–52% від об'єму узятого на перегонку спирту – сирцю. У подальшому головна і хвостова фракції змішуються і також піддаються перегонці. При цьому виділяються вторинні головна і хвостова фракції, а також коньячний спирт другого сорту.

Коньячний спирт другого сорту також закладається на тривалу витримку в дубових бочках і використовується при виробництві трирічних коньяків. Решта фракцій непридатна для вироблень коньячного спирту і прямують на ректифікацію для витягання етилового спирту.

Апарат одноразової перегонки складається з тих же основних елементів, що і апарат подвійної перегонки. Проте його дефлегматор виконаний у вигляді двох порожнистих сочевицеподібних тарілок, оточених бортами і охолоджуваних водою, у зв'язку з чим цей апарат володіє зміцнюючим ефектом. Такі апарати виготовляються з міді з об'ємом куба 120 декалітрів.

При роботі на апараті з дефлегмаційними тарілками коньячний спирт отримують безпосередньо з виноматеріалу в результаті одноразової фракційної перегонки. При цьому виділяють головну фракцію в кількості 0,7–1,0%, середню фракцію (коньячний спирт) в кількості 10–14%, хвостову фракцію в кількості 11–15% від об'єму виноматеріалу, узятого на перегонку, і відходи виробництва – коньячну барду. Коньячний спирт закладається на витримку, а решта фракцій піддається переробці для отримання запашних вод, винної кислоти і етилового спирту.

Апарати подвійної перегонки володіють однією важливою перевагою на них отримують високоякісний коньячний спирт з оптимальним вмістом необхідних домішок. Проте вони не економічні і малоефективні. Продуктивність їх низька у зв'язку з невеликим об'ємом куба і великими витратами часу на виконання допоміжних операцій (завантаження, вивантаження), а витрата теплоти надмірно висока.

Направлене регулювання хімічного складу коньячного спирту і підвищення продуктивності апаратів здійснюють із застосування процесу ректифікації виноматеріалу.

Зрештою вибір типу перегінного апарату і схеми технологічного процесу визначаються, перш за все, необхідністю отримання коньячного спирту, що відповідає найвищим фізико-хімічним і органолептичним вимогам.

Молодий коньячний спирт є безбарвним або ясно-солом'яного кольору прозору рідину з чистим, пекучим смаком, з легким присмаком етилового спирту. Аромат молодого спирту складний, з вираженими винними і легкими квітковими тонами. За хімічними показниками свіжовідігнаний коньячний спирт повинен відповідати вимогам, вказаних в таблиці 2.1:

 

Таблиця 2.1: Вимоги коньячного спирту

Об'ємна частка етилового спирту	62,0–70,0% про.
Масова концентрація вищих спиртів в перерахунку на ізоаміловий спирт	180–600 мг/100см3 безводого спирту
Масова концентрація альдегідів в перерахунку на оцтовий альдегід	3–50 мг/100см3 безводого спирту
Масова концентрація середніх ефірів в перерахунку на оцтово-етиловий ефір	50–250 мг/100 см3 безводого спирту
Масова концентрація летючих кислот в перерахунку на оцтову кислоту	не більше 80 мг/100 см3 безводого спирту
Масова концентрація фурфуролу	не більше 3,0 мг/100см3 безводо-го спирту
Масова концентрація метилового спирту	не більше 1,2 г/дм3
Масова концентрація міді	не більше 8,0 мг/дм3
Масова концентрація загальної сірчистої кислоти	не більше 45 мг/дм3
Масова концентрація заліза	не більше 1,0 мг/дм3

 

 

2.3 Витримка коньячного спирту у контакті з дубовою деревиною

 

Витримку коньячних спиртів проводять в дубових бочках або в металевих емальованих горизонтально розташованих резервуарах, в які поміщені заздалегідь підготовлені дубові клепки.

Молодий коньячний спирт егалізують і піддають фізико-хімічній і органолептичній оцінці.

На витримку спирти закладають партіями залежно від віку, сортового складу, мікрорайону зростання винограду. Однорідні спирти витримують окремо.

Для витримки коньячних спиртів використовують наземні напівпідвальні приміщення, що відповідають необхідним санітарним нормам. Вони не повинні мати сторонніх запахів, а повітрообмін в цих приміщеннях може складати не більше 5 об'ємів в добу. Температуру в процесі витримки підтримують на рівні 18–20 °С, а вологість – 75–85%.

Дубові бочки першої категорії, місткістю 30–70 декалітрів наповнюються молодим коньячним спиртом з недоливом, який складає не більше 2% об'єму бочки і встановлюються на дерев'яних, або залізобетонних брусах в три яруси або розміщуються на стелажах в 6–8 ярусів.

Стелажний спосіб компоновки бочок економічно доцільніший, оскільки виключає деформацію клепок, неминучу при установці бочок один на одного, у зв'язку з чим зменшуються втрати спирту, а коефіцієнт використання виробничих площ зростає.

Нові бочки перед закладкою на витримку проходять спеціальну обробку. Спочатку бочки двічі заливають і замочують холодною водою, яку змінюють через 2–3 доби. Потім їх обробляють гострою парою протягом 20–30 хвилин і обполіскують послідовно гарячою і холодною водою. Така обробка проводиться одноразово і сприяє видаленню з нових клепок частини фенольних з'єднань, надлишок яких може стати причиною появи в коньячному спирті грубого смаку і гіркоти. Для отримання кращої якості коньяку коньячні спирти спочатку витримують у нових бочках, а потім переливають у старі. В таблиці 3 вказані співвідношення зміни складу коньячного спирту при витримці в нових і старих бочках.

 

Таблиця 2.2 Співвідношення зміни складу коньячного спирту при витримці в нових і старих бочках

Тривалість витримки, роки	Тиртрована кислотність	Складні ефіри	Вищі спирти	Альдегіди	Фурфурол
	мг/100 мл коньячного спирту
До витримки	3,6	24,6	75,2	58	2,0
	В старих бочках
2	19,2	26,3	79,2	72	3,4
4	27,6	31,7	84,5	94	3,7
	В нових бочках
2	69,6	59,8	88,9	194	72
4	79,2	71,3	104,5	230	11,2