Домашнее винокурение и производство спиртных напитков

Для реактивации сухие дрожжи вносят в сусло, подогретое до температуры  37 °C, и через 30 минут они восстанавливают свои качества. Норма расхода активных сухих дрожжей АСД – от  1 до  1,5 г на 10 л плодово-ягодного сусла.

1.3.5. Вода

К воде, используемой для изготовления спирта и напитков, предъявляются довольно высокие требования. Она должна быть чистой, прозрачной, бесцветной, без каких-либо запахов и привкусов. Вода, используемая непосредственно для изготовления напитков, дополнительно к сказанному должна быть мягкой, то есть содержать малое количество растворенных солей кальция и магния. Обычно используют отстоянную водопроводную воду. Воду с запахом хлора лучше даже прокипятить. В селах, где нет водопровода, естественно, приходится пользоваться колодезной водой.

В каждой местности у воды свой солевой состав, и далеко не всякая вода подходит для напитков. Жесткую воду легко отличить, не проводя химических анализов. В ней плохо намыливается мыло. На дне чайника, в котором кипятится такая вода, быстро образуется накипь. Уменьшить количество солей жесткости в воде можно непродолжительным кипячением. После того, как вода прокипит, ей надо дать отстояться в течение двух-трех суток. За это время выделившиеся соли так называемой временной жесткости осядут на дно. Воду осторожно сливают с осадка и, если она достаточно исправлена, используют по потребности. Для более глубокой очистки воды применяют фильтры, они есть в продаже. Тип фильтра следует подбирать по своим задачам.

При подготовке сусла для получения спирта воду можно не умягчать. В процессе перегонки бражки и при повторных перегонках все соли задержатся в кубовом остатке.

Есть, однако, указания, что при подготовке хлебного сусла для получения виски высокого качества надо использовать мягкую воду [2].

1.4. Подготовка сахара и сахарной свеклы

1.4.1. Подготовка сахара

Подготовка сахара к сбраживанию заключается в приготовлении сиропа. Сахар высыпают в емкость, добавляют в нужном количестве теплую воду и размешивают до полного растворения. При снижении температуры сиропа до 20 – 25 °C в полученный сироп можно внести дрожжи. На спиртзаводах сахар или мелассу разводят до такой концентрации, чтобы получить наброд спирта от 8 до 10 % об. Но для домашнего винокурения по ряду причин желательна более высокая концентрация сахара.

По данным [4], наибольший выход спирта наблюдается при содержании сахара в сиропе, равном 25 %. С повышением этого показателя выход спирта понижается, а при концентрации сахара 30 – 35 % брожение почти приостанавливается.

Но мы будем готовить сироп для сбраживания его прессованными дрожжами (наброд до 13 % спирта). Концентрация сахара должна быть не выше 13 : 0,6 ≈ 21,7 %, или 217 г/л, где коэффициент 0,6 – это принятый нами наброд спирта из сахарозы, мл/г. Такой сироп можно получить, если 1 кг сахара растворить в 3.9 л воды. Для приготовления 100 л сиропа понадобится 21,7 кг сахара и  100 – (21,7 : 1,6) ≈ 86,4 л воды.

1.4.2. Подготовка сахарной свеклы

Когда-то в трудное послевоенное время в свеклосеющих районах для изготовления самогона свеклу мыли, мелко резали и варили с добавлением воды, а потом всю полученную массу сбраживали и однократно перегоняли. Свекла во время перегонки подгорала, и запах получаемого самогона, мягко говоря, оставлял желать лучшего.

Сегодня получение спирта из свеклы в домашних условиях не находит широкого применения. Сок из дробленой сахарной свеклы на прессах отжимается с большим трудом. А большая трудоемкость и энергоемкость процесса извлечения из свеклы сахара способом вымачивания делает ее переработку довольно проблематичной.

Основным промышленным способом извлечения сахара из свеклы в настоящее время является вымачивание. Для этой цели применяют специальные аппараты в виде длинного цилиндра со шнеком. Свежую свеклу моют и разрезают на стружку. Эту стружку непрерывно загружают в аппарат. Там она с помощью шнека перемещается вдоль цилиндра. С противоположной стороны в цилиндр навстречу стружке подают горячую воду. Протекая по цилиндру, вода соприкасается со стружкой, и за счет диффузии обогащается сахаром. Скорости перемещения стружки и воды подбирают таким образом, что на выходе из аппарата свекольная стружка уже практически не содержит сахара, а концентрация сахара в образовавшемся сиропе близка к концентрации его в свежей свекле.

Для любителей подошел бы периодический вариант этого способа. Хотя я не думаю, что кто-нибудь применит его, считаю нужным здесь его изложить.

Внимание! Далее следует описание указанного способа, и если вы не работаете со свеклой, то это место можно не читая пропустить. Переходите к разделу 1.5.

Итак, нарезанную в виде стружки свеклу загрузим в равных количествах в емкости – назовем их баками. Баков должно быть не менее четырех, рассмотрим подробно именно такой вариант. Пронумеруем баки:  Б1, Б2, Б3, Б4. Пронумеруем соответственно места, на которых баки стоят в начале процесса:  М1, М2, М3, М4.

Процесс вымачивания идет в такой последовательности. Сначала в бак Б1 со свекольной стружкой нальем горячую воду в объеме, равном объему стружки. Через некоторое время содержащийся в стружке сахар за счет диффузии частично перейдет в воду. Для простоты будем считать, что он равномерно распределится по всему объему. Если содержание сахара в свекле было равно, например, 16 %, то во всем объеме бака Б1 оно станет равно  16 : 2 = 8 %. Этот сироп выльем в бак Б2, а в бак Б1 снова нальем горячую воду, как в первый раз. В баке Б2 через какое-то время концентрация сахара в сиропе станет равна  (16 + 8) : 2 = 12 %. Выльем этот сироп в бак Б3, из бака Б1 выльем сироп в бак Б2, а в бак Б1 в третий раз нальем горячую воду. Концентрация сиропа в баке Б3 станет равной:  (16 + 12) : 2 = 14 %.

Перельем еще раз сироп последовательно из бака в бак, а в бак Б1 в четвертый раз нальем горячую воду. Теперь все четыре бака оказались заполнены сиропом разной концентрации. И после очередной выдержки концентрация сиропа в баке Б4 станет равна (16 + 14) : 2 = 15 %, то есть близка к содержанию сахара в свежей свекле. Этот насыщенный сироп выльем из бака Б4 в емкость для сбраживания. В бак Б4 выльем сироп из бака Б3, в бак Б3 выльем сироп из бака Б2, в бак Б2 – из бака Б1. В баке Б1 пока осталась вымоченная стружка без воды.

Рассмотрим теперь, как проходил процесс вымачивания в баке Б1. После первой заливки воды содержание сахара в стружке снизилось с 16 % до   16 : 2 = 8 %. После второй заливки воды сахара в стружке останется   8 : 2 = 4 %. После третьей заливки содержание сахара уменьшится еще в два раза и станет равно  4 : 2 = 2 %. Наконец, после четвертой заливки воды сахара в свекольной стружке останется   2 : 2 = 1 %, то есть почти ничего. Такая стружка без сахара называется жом.

А теперь уберем бак Б1 с места М1 и выгрузим из него жом, который пойдет на корм домашним животным. Освободившийся бак Б1 наполним свежей свекольной стружкой. Переместим бак Б2 на освободившееся место М1, бак Б3 поставим на место М2, Б4 на место М3. И на место М4 поставим наполненный свежей стружкой бак Б1. Он пока остался без заливки.

Далее после настаивания сироп из Б4 выльем в Б1, сироп из Б3 выльем в Б4, из Б2 в Б3. Теперь уже в бак Б2, который стоит на месте М1, мы нальем свежую горячую воду. После очередного настаивания насыщенный готовый сироп из Б1 выльем в емкость, куда перед этим вылили сироп из Б4 для охлаждения.

Затем после выдержки сироп из Б4 выльем в Б1, из Б3 в Б4, из Б2 в Б3, а сам Б2 разгрузим, наполним свежей стружкой и, переместив все баки, поставим бак Б2 на последнее место М4, и так далее, пока не будет переработана вся имеющаяся свекла.

Таким образом, каждый бак, как на конвейере, переходит последовательно с места на место. Свежая стружка с последнего места постепенно перемещается на первое, все более обедняясь. А вода перемещается в противоположную сторону с головы в конец процесса, обогащаясь сахаром и превращаясь в насыщенный сироп. Последнее настаивание сиропа происходит в баке со свежей стружкой.

Время настаивания в одном баке порядка одного часа. Оптимальная температура сиропа при настаивании – от 80 до 85 °С. Это значит, что потребуется как-то укутывать баки, чтоб не остывали, а переливаемый из бака в бак сироп всякий раз необходимо будет дополнительно подогревать. Желательно, чтобы количество баков было не четыре, а пять или шесть. Благодаря этому улучшится извлечение сахара из свеклы.

1.5. Подготовка фруктов и ягод

1.5.1. Сбор и хранение фруктов и ягод

Мы отметили выше, что плоды и ягоды, кроме винограда, на спирт не перерабатывают. Но их широко применяют для выработки вин. Количество видов и сортов плодов и ягод, используемых для изготовления вин, довольно большое.

1) Семечковые плоды

Яблоки и груши летних сортов собирают в период съемной зрелости, когда плоды достигнут оптимальных размеров и характерной для данного сорта окраски и будут легко отделяться от веток, но при этом еще не достигнут потребительской зрелости, то есть, будут твердыми и кисловатыми. Айву летних сортов собирают, когда плоды приобретут характерный аромат, а кожица плодов окрасится в лимонный цвет. Полный вкус и аромат всех перечисленных плодов разовьется через 2 – 5 дней хранения.

Осенние сорта яблок, груш, айвы, собранные в период съемной зрелости, достигают потребительской зрелости через 2 – 5 недель хранения, а зимние сорта – через 2 – 5 месяцев хранения.

Все сорта рябины – обыкновенная и черноплодная – созревают дружно, но даже зрелые плоды прочно удерживаются на ветках. Поэтому рябину собирают с плодоножками, которые затем удаляют при очистке плодов. Продолжительность хранения собранной рябины без охлаждения до начала переработки – не более 48 часов.

2) Косточковые плоды

У большинства плодов косточковых культур и ягодников наступление съемной зрелости и потребительской зрелости совпадают.

Абрикосы созревают дружно, а после уборки быстро перезревают. Их перевозка затруднительна. Плоды надо перерабатывать, пока они не размягчились.

Вишни и черешни для потребления и переработки на сок собирают зрелыми.

Допустимое время хранения собранных зрелых абрикосов, черешни, вишни без охлаждения 12 часов, а сливы, терна и алычи – 24 часа.

3) Ягоды

Ягоды для получения сока собирают зрелыми.

Землянику, малину, ежевику, облепиху собирают в корзинки, вмещающие до 2 кг ягод. Малину собирают без плодоножки, а землянику – с плодоножкой и чашечкой. Калину собирают кистями, смородину – отдельными ягодами и кистями. Сбор облепихи ведут с земли и с лестниц-стремянок. В труднодоступных местах веточки, густо усеянные ягодами, приходится даже обламывать, а затем срезать ягоды ножницами.

Допустимый срок хранения собранных ягод без охлаждения:

§  земляники, малины, ежевики, облепихи – 6 часов;

§  смородины, голубики, черники – 12 часов;

§  крыжовника, барбариса – 24 часа;

§  калины, шиповника – 48 часов.

Бруснику и клюкву можно хранить несколько месяцев. Зимой их замораживают.

Химический состав плодов даже внутри одного вида может сильно отличаться (табл. 1 – 3). Это следует учитывать при подготовке соков к сбраживанию.

1.5.2. Извлечение сока из фруктов и ягод

Перед тем, как отжимать сок из плодов и ягод, их надо очистить, обмыть и соответственно обработать, то есть нарушить целостность растительной ткани. Кроме того, крупные плоды следует размельчить. Дадим краткую характеристику этих операций.

Сортировка

Цель сортировки – отделить листья, веточки, механические включения, а также отобрать поврежденные, больные и некондиционные плоды и ягоды.

Мойка

Данная операция служит для удаления с поверхности плодов механических и бактериальных загрязнений, следов ядохимикатов, удобрений и т. п.

Мойку следует проводить в холодной воде питьевого качества.

Семечковые плоды достаточно прочные, отмывать их можно без опасений.

Косточковые плоды желательно мыть под душем, чтобы не повредить кожицу.

Землянику, малину, ежевику, облепиху и другие нежные ягоды не моют, поэтому собирать их надо так, чтобы не загрязнить во время уборки. Это особенно относится к землянике, ягоды которой растут у самой земли.

Очистка

При очистке плодов и ягод удаляют соответственно плодоножки, чашечки, кисти, которые могли бы ухудшить вкус сока и вина. Очистку совмещают с сортировкой.

Измельчение плодов и ягод

Для измельчения сырья в домашних условиях применяют различные овощерезки, секачи, дробилки, вплоть до мясорубки с крупной решеткой. Измельчение должно быть равномерным. Измельченное плодово-ягодное сырье называется мезга.

Семечковые плоды измельчают на кусочки размером  2 – 5 мм. Перезрелые и мягкие плоды измельчают до размеров  6 – 10 мм.

Плоды косточковых культур измельчают на кусочки размером  10 мм. При этом в домашнем виноделии косточки слив принято удалять до сбраживания фруктов. Из вишен косточки обычно не удаляют и лишь следят, чтобы количество раздавленных косточек не превышало  20 % от общего их количества. Дело в том, что в ядрах косточек содержится амигдалин. Из него в результате гидролиза образуется бензальдегид, обладающий приятным запахом горького миндаля. Но одновременно образуется также синильная кислота, которая в большом количестве может стать причиной отравления.

Ягоды измельчают на кусочки размером не более  10 мм. Мелкие ягоды – бруснику, клюкву, голубику, крыжовник, облепиху, черную смородину, чернику, а также виноград – дробить не надо. Их достаточно раздавить до образования трещин на кожице.

Перезрелые ягоды прессуют без раздавливания. Если, например, собранные ягоды оставить на  2 – 3 дня, то за это время они перезреют и станут мягкими. Из них можно будет отжать сок без раздавливания. Это упростит процесс извлечения сока.

Тепловая обработка

При нагревании в плодах и ягодах происходят изменения, которые ведут к увеличению выхода сока. Тепловой обработке подвергают целые плоды или мезгу сливы, вишни, абрикосов, алычи, кизила, рябины, черной смородины, черники.

Сливы загружают в кастрюли, заливают водой и затем нагревают до  80 – 85 °С на  15 – 20 минут до растрескивания кожицы значительной части плодов. Остальные виды плодов и ягод или полученную из них мезгу нагревают до  60 – 70 °С и выдерживают при указанной температуре 10 минут.

                                                             Таблица 1 – 3

                                      Химический состав плодов и ягод

Подбраживание мезги

Вместо тепловой обработки можно применить подбраживание мезги. Мезгу загружают в подходящую емкость сразу же после измельчения, вносят дрожжи 10 – 20 % от общего количества, и перемешивают. Спустя 2 – 3 дня сок отжимают, добавляют в него сахар, остальные дрожжи, и ставят полученное сусло на брожение. Можно вести процесс подбраживания на разводке диких дрожжей.

Полученные выжимки вторично настаивают с водой и отжимают, а водную фракцию добавляют в сок (см. Извлечение сока). При этом понизится кислотность сока.

Можно, однако, сразу внести в мезгу весь необходимый для брожения сахар, нормализовать кислотность, добавить дрожжи в полном количестве и подождать, пока не закончится фаза бурного брожения. И лишь после этого жидкую часть сусла отцедить через ткань и поставить на дображивание в бутыли с гидрозатвором.

Извлечение сока

В зависимости от количества перерабатываемой мезги в домашнем виноделии применяют различные приспособления для отжима сока, начиная от полотняных салфеток, мешочных фильтров и бытовых соковыжималок и вплоть до винтовых прессов.

Отделившийся от мезги сок-самотек собирают отдельно. Затем мезгу прессуют.

Отжатый сок смешивают с соком-самотеком, эта смесь называется сок первой фракции. Затем выжимки взрыхляют и перемешивают, добавляя незначительное количество воды, и прессуют еще раз. Если кислотность сока высокая, то выжимки перегружают в емкость, взрыхляют, заливают водой в количестве до 30 % массы мезги и настаивают 10 – 12 часов. Выжимки из вишни, черной смородины, черники и других ягод лучше заливать горячей водой (70 – 80 °С). Затем их прессуют и получают сок второго отжима (другое название – водная фракция). Сок второго отжима смешивают с соком первой фракции. И если добавка водной фракции не снизила кислотность сока в нужной степени, то в сок еще добавляют воду или какой-либо слабокислый сок.

Чтобы не происходило закисание сока, в мезгу вводят сернистый ангидрид в количестве 100 мг на 1 л сока. Вместо газообразного сернистого ангидрида любителям удобнее применять метабисульфит калия (другое название – пиросульфит калия), химическая формула K2S2O5. Его следует брать в два раза больше, чем сернистого ангидрида, то есть 200 мг на литр сока. Все добавляемые в вино химикаты должны быть марки ЧДА (чистый для анализа) или ХЧ (химически чистый).

Извлеченный тем или иным способом сок сразу же направляют на выработку вина либо консервируют, о чем будет сказано ниже.

1.5.3. Нормализация титруемой кислотности сока

В соке и вине содержатся кислоты. Их принято разделять на летучие кислоты, которые при нагревании сока или вина испаряются, и на титруемые кислоты, которые остаются в вине и после нагревания. Титруемые кислоты названы так потому, что их содержание в соке или вине определяется титрованием. Суть титрования заключается в измерении количества щелочи известной концентрации, необходимой для нейтрализации кислоты, оставшейся после нагревания в соке или вине, взятом на анализ. По расходу щелочи определяют содержание кислоты. Далее вместо термина титруемая кислотность мы для краткости будем употреблять слово кислотность.

Обычно столовые вина изготавливают с кислотностью 6 – 8 г/л. Для получения вина с указанной кислотностью в сусле, подготовленном к сбраживанию, кислотность должна быть несколько выше (до 9 г/л), так как количество яблочной кислоты в процессе брожения уменьшается. Кислотность вина уменьшается также после добавки сахара для подслащивания. Это происходит потому, что объем вина за счет добавки сахара увеличивается, а количество кислот остается прежним. Заметим, что крепкие и сладкие вина обычно изготавливают более кислыми, чем столовые.

Многие виды ягод и фруктов содержат в своем составе кислот больше, чем их нужно для вина (табл. 1 – 4). Уменьшить количество кислот в соке фруктов и ягод, в которых преобладает яблочная кислота (а таких большинство) с помощью нейтрализации кислоты щелочью нельзя. При этом образуется водорастворимая соль, что ухудшает вкус и самого сока, и полученного из него вина. Снизить кислотность в этом случае можно, добавив в кислый сок воду. Но лучше добавить другой сок, с более низким содержанием кислот, чтобы будущее вино содержало растворимые вещества фруктов и ягод в нужном количестве. Вино с добавкой воды получается менее качественным.

Если известен объем кислого сока Vвыс и кислотность этого сока К выс, а также кислотность добавляемого слабокислого сока К низ, то объем слабокислого сока Vниз для получения в смеси соков заданной кислотности К зд определится по формуле:

         

    (13)

Условные обозначения, принятые в формуле 13, даны ниже.

Вино из фруктов, содержащих кислоты в малом количестве, получается вялым и негармоничным. Для улучшения вкуса в него приходится добавлять лимонную или яблочную кислоту. Однако лучше добавить в этот сок еще до сбраживания какой-то другой подходящий сок, но с высоким содержанием кислот. В данном редком случае объем добавляемого кислого сока определится по формуле:

       

    (14)

Условные обозначения в формулах 13 и 14:

Vвыс – объем сока с высокой кислотностью, л;

Vниз – объем сока с низкой кислотностью, л;

К выс – кислотность кислого сока, г/л;

К низ – кислотность слабокислого сока, г/л;

К зд – заданная кислотность смеси соков, г/л.

Общий объем смеси соков будет равен:             V см = V выс + V низ.

В случае, когда изготавливается вино из нескольких разных видов соков общим числом  п соков, кислотность смеси  К см определится по формуле:

 

   (15)

Условные обозначения в формуле 15:

V1, V2, … Vп  – объем соков, обозначенных индексами   1, 2,… п, литров;

К1, К2,… Кп – кислотность соответствующих соков, г/л;

К см – среднее значение кислотности смеси соков, г/л.

Если окажется, что кислотность смеси соков  К см все же выше, чем нужно для вина, то надо в эту смесь добавить воду. Общий объем смеси соков и воды будет:

  

   (16)

Условные обозначения в формуле 16:

V рзб – объем разбавленного сока (или разбавленной смеси сков), л;

V сок – объем имеющегося неразбавленного сока (в общем случае – смеси соков), л;

K сок – кислотность неразбавленного сока, г/л;

K зд – заданная кислотность разбавленного сока, г/л.

Иначе исправляют титруемую кислотность в виноградном соке [3]. Во-первых, допустимо смешивать соки с разной кислотностью. Но в этом случае также используют и то обстоятельство, что в данном соке содержится относительно много винной кислоты. А винная кислота может быть осаждена мелом по следующей реакции:

                        H2C4H4O6 + CaCO3 = CaC4H4O6 + H2O + CO2.

                  винная кислота    мел        осадок      вода   углекислый газ

Мел в виде порошка в количестве, рассчитанном по формуле 17, добавляют до брожения в раскисляемый сок и перемешивают в течение 15 – 20 минут. Он вступает в реакцию с винной кислотой, образующаяся кальциевая соль винной кислоты выпадает в осадок. Осветлившийся сок декантируют. Имеющаяся в виноградном соке яблочная кислота при этом в реакцию не вступает и вся остается в соке. Данный способ уменьшения количества свободной винной кислоты в соке называется  мелование.

                                         Таблица 1 – 4

    Сахаристость и кислотность неразбавленных соков (средние значения)

Для мелования используется химически осажденный мел марок А, Б, В. Применяют также природный обогащенный мел. Для нейтрализации 1 г кислоты требуется 0,67 г мела. По данному способу допустимо снижать кислотность не более чем на 2 г/л.

По способу осаждения двойной соли из сока удаляют вместе винную и яблочную кислоту. При этом можно снизить кислотность в большей степени, чем указано для мелования. Операции выполняют в следующем порядке.

1) Измеряют объем и кислотность сока, подлежащего раскислению, и принимают величину заданной кислотности (то есть остающейся в сусле после его раскисления).

2) Определяют необходимое количество мела на раскисление сока по формуле:

   

   (17)

Условные обозначения в формуле 17:

V сок – объем имеющегося сока, л;

Gмел – вес мела на раскисление имеющегося сока, г;

K сок – кислотность имеющегося сока, г/л;

K зд – заданная кислотность сока, г/л.

3) Делят имеющийся сок на две части – раскисляемую и нераскисляемую.

Объем раскисляемой части сока определяют по следующей формуле:

  

   (18)