Способы дистилляции

 

История дистилляции

Все народы изготовляют крепкий алкоголь из имеющегося сырья, используя процесс дистилляции. Когда точно была изобретена дистилляция, благодаря которой человечество может наслаждаться крепкими алкогольными напитками, известно одному Богу. Доподлинно известно, что пиво и вино человек изготовлял уже 4000 лет до н.э. Но кто и как сделал шаг от браги к дистиллированному спирту - загадка. Возможно, процесс дистилляции был открыт китайцами или египтянами, а может быть - индийцами. Не исключено, что разные народы пришли к этому открытию независимо друг от друга. Но в Европу - ведь, скорее всего именно европейцы догадались принимать продукт дистилляции слабоалкогольных напитков (различных браг, пива, вина) перорально, а не только использовать для наружного применения - это знание принесли арабы.

Большая часть лексики, применяемой для описания процесса дистилляции, имеет арабские корни. Само слово алкоголь есть не что иное как арабские определенный артикль 'аль' и корень 'кохль', который можно перевести как 'красота'. Арабы делали из алкоголя женскую косметику, а также использовали его для мумифицирования тел особо отличившихся перед обществом граждан. Перегонный куб, применяемый для производства коньяка и арманьяка во Франции, называется alambique - аламбик, и это слово тоже арабского происхождения.

 

Собственно дистилляции предшествует изготовление слабоалкогольного напитка брожения (вина или браги), который как раз и сепарируется на составляющие: алкоголь, углекислый газ и воду. Приготовить брагу можно из плодов, кореньев, зерна, то есть из чего угодно, что содержит природные сахара - углеводы. Например, из молока или сахароносных растений: сахарной свеклы, сахарного тростника и сахарного сорго, столовых сортов кукурузы, сахарной и винной пальм, а также цикория, арбуза, сахарного клена, дыни, верблюжьей колючки (она выделяет сладкую клееобразную жидкость). Или из сахарофильных растений, накапливающих в листьях в процессе фотосинтеза только сахара. К ним относится, например, тюльпан. Правда, из тюльпанов никто спирт не гонит, равно как из верблюжьей колючки. Хотя непонятно, почему.

Углеводы, содержащиеся в растительном сырье, при помощи дрожжей и природных ферментов - энзимов превращаются в алкоголь и углекислый газ. Далее брагу нужно перегнать, или дистиллировать (от латинского distillare - капать). И этот процесс в теории несложен. Алкоголь закипает при температуре 78,3°С, а вода, как известно, - при 100°С. Другие вещества, образующиеся при брожении: эфиры, альдегиды, сивушные масла и т.д. - имеют свою температуру кипения, отличную от спирта, меньшую или большую, чем вода. Соответственно при нагревании какой-либо слабоалкогольной жидкости можно сепарировать различные фракции, собирая их и охлаждая и таким образом вновь переводя в жидкое состояние. В разговоре профессионалов вы вполне можете услышать выражение 'разогнать по фракциям', что означает добиться довольно точной сепарации жидкости на составляющие.

Кстати, нигде, кроме России, так не любят и не воспевают 'первач' - первую фракцию дистилляции, мутного цвета, насыщенную альдегидами, метанолом, эфирами и другими не очень полезными для организма веществами. В то же время во всем мире производители рома, шотландского и ирландского виски, коньяка и других напитков, изготовляемых традиционным способом (то есть методом двойной дистилляции в перегонных кубах), отделяют 'сердце' выгонки - питьевой спирт от 'первача' и 'хвостов', то есть фракций отгона, содержащих яды. Ведь 'первач' в больших дозах вполне способен лишить не только зрения, но и жизни.

Перегонные устройства

Сегодня в промышленности используют только два типа аппаратов для производства пищевого алкоголя. Первый - это традиционные перегонные кубы. В них брага подается порциями и дистиллируется два или три раза, что само по себе представляет трудоемкий и дорогостоящий процесс. Второй - составляют аппараты непрерывного действия, или ректификационные колонны. Аппараты обоих типов могут различаться размерами, формой, объемом, элементами конструкции, но эти особенности не слишком существенны.

Традиционный перегонный куб

Внешне напоминающий огромный чайник, во Франции носит название alambique (аламбик), в англоговорящих странах - pot still (пот стил). Используя этот тип аппаратов для производства алкоголя, брагу перегоняют дважды или трижды - чтобы добиться более высокой степени очистки. Сначала она поступает в первый перегонный куб - непосредственно для браги, а затем - в спиртовой перегонный куб. Этот второй куб, как правило, меньше по размеру, поскольку и объем жидкости, который он перерабатывает, значительно меньше.

Кубы обычно делают из меди, хотя в принципе может подойти любой металл, керамика или стекло. Предпочтение, оказываемое меди, не случайно. Во-первых, она отлично проводит тепло, а во-вторых, это очень гигиеничный металл: в процессе дистилляции медь отдает свои ионы, связывая нежелательные химические элементы (сульфиды), которые в основном и 'отвечают' за неприятный запах дистиллята. Куб состоит из четырех частей: 'чайник' (pot), 'лебединая шея' (она так и называется по-английски swan neck), затем следует рукав, переходящий в конденсатор (змеевик).

Есть кубы полненькие и приземистые, есть вытянутые, некоторые имеют грушевидную форму, другие - классическую луковичную. Но это не просто дизайнерские прихоти: все параметры перегонных кубов (объем, высота, форма) влияют на вкус и аромат итогового продукта. В высоких перегонных кубах обычно получается более легкий спирт, в невысоких и полных - более тяжелый и маслянистый.

А теперь заглянем внутрь кубов во время их работы. При нагревании браги содержащийся в ней спирт и другие летучие вещества переходят в газообразное состояние, конденсируются в змеевике, охлаждаемом водой, и вновь переходят в жидкое состояние. Полученный в первом кубе дистиллят крепостью до 25% собирается и вновь возгоняется, а после второй перегонки достигает уже крепости 70-75% - большей при таком процессе добиться сложно.

При перегонке браги важен очень медленный и равномерный нагрев. Наилучший контроль за температурой обеспечивают современные паровые нагреватели, но многие производства, оставаясь верными традициям, продолжают использовать для нагрева открытый огонь. И хотя сегодня температуру можно контролировать с помощью механизмов, управляемых компьютерами, решения по-прежнему принимает мастер перегонки. Между прочим, после каждой из них куб приходится тщательно отмывать, чтобы удалить неизбежно образующиеся жесткие частицы, пригорающие к стенкам.

Из второго отгона получаются четыре фракции:
Первач, или по-английски foreshots. Он составляет примерно 5% самой первой фракции второго отгона, содержит большое количество летучих соединений - альдегидов, кислот. 'Зело пахуч' и непригоден для пищевых целей. При добавлении воды мутнеет.

'Сердце' выгонки (heart of the run), или иначе middle cut (дословно 'средний срез') - включает следующие 15% отгона. Крепость фракции доходит до 75%. Эта часть отгона бесцветна, тоже весьма пахуча, но ароматическую основу образуют в основном эфиры. По мере продолжения отгона интенсивность эфирных ароматов снижается, уступая место другим. Именно эта часть отгона является питьевой и может разливаться в бочки для выдержки.

Хвостовая часть выгонки, или 'хвосты' (feints), образуют следующие 40% отгона. Это спирт невысокой концентрации алкоголя, насыщенный нежелательными компонентами, имеющий сильный 'застойный' запах. Отгон 'хвостов' продолжается до тех пор, пока в них остается алкоголь. Обычно винокур 'отрезает хвосты' при падении крепости отгона до определенного уровня, причем каждый дистиллер сам определяет этот порог.

Пустая, не содержащая алкоголя жидкость (spent lees), или 'пустой' остаток, составляет последние 40% отгона. Фактически это неочищенная вода, которую сливают, правда, сначала, как правило, подвергая очистке.

В зависимости от того, какой спирт нужно получить - легкий или более насыщенный, тяжелый, можно увеличивать долю 'голов' или 'хвостов'. 'Первач' и 'хвосты' обычно добавляют в новую порцию браги для выгонки, а последнюю, 'пустую' часть не используют.

Аппарат непрерывного действия

Большая часть питьевого и технического спирта производится сегодня в дистилляционном аппарате непрерывного типа (или непрерывного действия) Coffey still, носящем имя изобретателя Аэнаса Коффи. Этот аппарат называют также patent still, сontinious still, а у нас он более известен как ректификационная колонна.

Дистилляция происходит в двух огромных колоннах высотой в несколько метров (часто более 10), первая из которых называется анализатор, вторая - ректификатор. Бражка закачивается в анализатор, где нагревается паром. Летучие пары спирта поднимаются к верху колонны, а оттуда попадают в ректификатор, внутри которого находится огромный охладитель, состоящий из пластин. В таких колоннах можно получать спирт очень высокой крепости (до 98%) и степени очистки.

Главное преимущество перегонной колонны постоянного цикла - в ее непрерывности: пока подают брагу и пар, она работает. Эта система может работать 24 часа в сутки, 365 дней в году. Ее не нужно тщательно очищать после каждой перегонки.

Кроме того, сама конструкция аппарата позволяет собирать алкоголь на разных уровнях, то есть получать спирт необходимой крепости, а соответственно и разной степени очистки. Если взять алкоголь на последней тарелке, то это будет нейтральный спирт, лишенный запаха. Такой необходим для производства водки и спирта для джина или аквавита. Для бренди, рома, виски и текилы спирт собирают на нижерасположенных тарелках, где он сохраняет запах и аромат исходного сырья. Благодаря этому собственно мы и понимаем, что пьем: дистиллят из винограда, зерна, сахарного тростника или агавы.

Первые аппараты непрерывного цикла - оригинальные Coffey still - были из дерева (сами колонны), а наполнители - охладители, трубы, тарелки и т.д. - из меди. Сейчас ректификационные колонны делают из практически вечной нержавеющей стали, но тарелки для сбора спирта в них - как и прежде, из меди. И только в России (за редким исключением) аппараты непрерывной дистилляции производят целиком из нержавеющей стали, поскольку это дешевле. Конечно, вкусовые качества такого спирта ниже, хотя по чистоте он может иметь очень высокие характеристики.

Для получения многих типов алкоголя применяют комбинированные методы производства спирта: например, первую перегонку осуществляют в колонне непрерывного цикла, а вторую - традиционным способом, в кубе.