Температура дистилляции самогона. Сколько градусов нужно поддерживать? Перегонка браги: процесс и поддержание режима
При производстве домашнего самогона необходимо знать, какая температура браги при перегонке. Все этапы технологии необходимо тщательно контролировать, если вы хотите получить качественный продукт на выходе.
Важна как температура перегонки браги, так и температура брожения.
Обычно для этого используют стандартные электронные или биметаллические термометры, встроенные в оборудование. Можно использовать и обычный спиртовой, например, для измерения нагрева пара в барботере, если он имеется.
Температурный режим подготовки браги
Какую бы брагу вы ни использовали, основной ее компонент - вода. Поэтому несколько слов о воде. Вода должна быть чистой и мягкой. Можно использовать родниковую или колодезную, можно питьевую покупную, можно и воду из водопровода, только последнюю необходимо предварительно дать отстояться, но не кипятить. В кипяченой воде мало кислорода, который необходим для того, чтобы поддерживался процесс брожения.
Используйте для браги только некипяченую воду, в которой больше кислорода, необходимого для брожения
Для поддержания процесса брожения в активном состоянии необходимо поддерживать температуру браги в интервале от 24 до 28 °C. Не забывайте о том, что брожение - это химический процесс, проходящий с выделением энергии, поэтому с активацией брожения она может повышаться.Нельзя поднимать температуру выше 30 °C, иначе бактерии, поддерживающие брожение, начнут погибать.
Нижний температурный предел - 18 °C, при нем брожение может остановиться, и если не принять необходимых мер, сусло скиснет и пропадет.
Температурный режим перегонки браги в самогон
Прежде чем говорить о том, при какой температуре перегонять брагу, нужно представлять весь процесс в общем. Не все содержащиеся в перебродившем сусле вещества пригодны для употребления их в качестве напитков.
Брагу перегоняют в три этапа
В процессе брожения в браге образуется масса вредных для здоровья веществ: сивушные масла, летучие эфиры, метиловый спирт, ацетон и др.
Дистилляция, или перегонка, - это процедура разделения различных веществ, используя различия в их температуре кипения.
Сам процесс перегона имеет 3 этапа.
- Бражка состоит в основном из воды и спирта. Температура кипения воды 100 °C, спирта — 78 °C. Но на практике испарение спирта начинается при 63-65 °C. Брагу активно нагревают до этой температуры, затем скорость нагрева снижают и начинают гнать первак или, как его еще называют, - головы. При начальном прогоне начинают кипеть легкие эфиры и метиловый спирт, имеющие наименьшую температуру кипения, поэтому этот продукт употреблять внутрь нельзя, он ядовит и вреден для здоровья. Если у вас дистиллятор с сухопарником, в нем тоже начнет конденсироваться жидкость, это часть сивушных масел и ацетон. Количество первака приблизительно равно 5% от объема сусла, поэтому чтобы понять, когда начинать отбирать основную массу самогона, можно ориентироваться и на температуру, и на объем. Этиловый спирт, который нужен, начинает кипеть при температуре 78 °C, поэтому, когда температура достигнет требуемой, нужно поменять приемную посуду и, если вы гоните с сухопарником, сменить его.
- Для отбора основной массы продукта температура браги при перегонке должна быть в диапазоне от 78 до 85 °C. Необходимо не допускать резких скачков температуры, вследствие которых кипящая брага может попасть в готовый продукт. Для того чтобы застраховаться от подобных случаев, используют барботер. Перегоняемый самогон постепенно теряет градус, ориентироваться в завершении процесса еще можно, поджигая бумажку, смоченную спиртом. Если она не горит, значит, процесс завершен. А также о завершении процесса говорит отсутствие выхода жидкости из змеевика, оттуда выходит только пар.
- Основную массу самогона удалось выгнать, но в оставшейся браге еще остается какая-то часть спирта, так называемые хвосты. Их выгоняют, поднимая температуру выше 85 °C, но используют только для добавления браги в самогон, чтобы добавить крепости следующей порции, в хвостах самая большая концентрация сивушных масел. Головы можно использовать для технических нужд, но лучше просто вылить в канализацию. В них слишком большая концентрация отравляющих веществ, чтобы держать их дома.
Какие использовать термометры?
Для контроля за производственным циклом перегонки алкоголя можно использовать 3 вида термометров: биметаллические, электронные и обычные спиртовые. Наиболее точные - электронные, их недостаток только в их хрупкости. Заводские самогонные аппараты разработчики обычно комплектуют биметаллическими термометрами, они заключены в металлический корпус и не боятся ударов и механических воздействий. Подробне о перегонке браги смотрите в этом видео:
Особой необходимости в замене их на электронные нет, технология перегонки не требует особенной точности, погрешность биметаллических термометров вполне допустима. Но если вы собираете установку самостоятельно, то термометры рекомендуется монтировать в гильзе, чтобы они измеряли температуру браги, а не перегонного куба.
Если вы используете барботер, в него тоже можно поставить обычный спиртовой термометр.
С его помощью проще определять, когда нужно отсекать хвосты.
Всем привет!
В последнее время мне часто задают вопросы следующего плана — при какой температуре гнать самогон? Или, как гнать самогон по термометру, установленному в перегонном кубе? И тому подобные.
Действительно, такие вопросы появляются у большинства начинающих винокуров. Сегодня я постараюсь ответить на эти вопросы и расскажу, нужен ли вообще термометр в самогонном аппарате и что он нам дает.
Прежде всего хочу обратить внимание, что данная статья посвящена работе на классическом самогонном аппарате, состоящем из бака и охладителя. Ну или еще сухопарника между баком и дистиллятором. Термометр установлен в перегонном кубе.
Для более сложного оборудования существуют иные правила. Например для работы на пленочной колонне у меня есть отдельная статья .
Что дает термометр в самогонном аппарате
Сейчас я тезисно перечислю преимущества данного устройства, а в следующем разделе объясню как реализовать их на практике.
- Возможность точно определить начало перегонки, следовательно сэкономить на воде, включив ее подачу только тогда, когда это необходимо.
- Определить начальную крепость браги.
- Определить текущую крепость самогона на выходе из холодильника, следовательно отпадает необходимость использования ареометров при перегонке.
- Вовремя перейти с отбора тела на отбор хвостов.
- Вовремя закончить отбор хвостов и всю перегонку.
- Рассчитать остаток спирта в кубе.
Как контролировать процесс перегонки по температуре
Как известно, этиловый спирт кипит при температуре 78,4 °C (при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст). Но брага или спирт-сырец являются водно-спиртовым раствором (примесями пренебрегаем), а следовательно и температура кипения этого раствора иная и зависит от содержания в нем этанола. Причем определенное количество спирта в браге соответствует определенному количеству спирта в парах, поступающих в охладитель.
Ниже привожу таблицу зависимости температуры кипения браги (или сырца) от содержания в ней спирта.
Табличка простая, но я все же поясню, как ей пользоваться.
- При перегонке браги
- Допустим, вы залили 10 литров браги.
- Брага закипела и отбор пошел при 92 градусах, следовательно крепость жидкости приблизительно равна 12%. Только ориентироваться надо не на самые первые капли, а когда пойдет веселая струйка и температура стабилизируется. У меня вчера первые капли появились на 88-89 градусах, но температура очень быстро добралась до 93 и потом стала повышаться очень медленно — на 0,1 градуса. Вот на эту цифру и надо ориентироваться.
- Гоним самогон до 98-99 °C в зависимости от вашей жадности и терпения. Я обычно гоню до 98. До 100 градусов все же не советую — потери продукта будут незначительными, а время потратите много и при этом соберете много ненужных примесей.
- При перегонке спирта-сырца
- Залили, скажем, 20% сортировку.
- По таблице определяем, что температура закипания смеси 88-89 градусов. Следовательно раньше 80 °C воду включать необходимости нет и ее можно поберечь.
- В большинстве методик, да и у меня в статье про дистилляцию , рекомендуется отбирать тело до 40% в струе (или пока горит). Это соответствует температуре 95-96 °C. Т.е. при таком нагреве можно переходить к отбору хвостов. Забегая вперед хочу сказать, что по моим последним данным, переходить к хвостам лучше при 93-94 °C. Да, так мы отправляем большое количество спирта в хвосты, но из этих хвостов потом можно будет отжать еще приличное количество самогона хорошего качества. Почему надо заканчивать отбор тела при 93 °C я расскажу в одной из следующих статей, когда упорядочу полученную информацию.
- Отбираем хвосты до 98-99 градусов.
Опытные наставники всегда делятся секретами о том, как правильно гнать самогон в домашних условиях. Стоит прислушиваться к бывалым винокурам, чтобы избежать распространенных ошибок и получить оптимальную крепость при наивысшем качестве продукта.
Суть популярного напитка для взрослых
В последнее время в домашних условиях гнать самогон стали не только бедные слои населения ради экономии, но и средний класс, желая приобщиться к получению благородных напитков, самодельных настоек, наливок или ликеров. При этом культура выгонки повышается, выходит на первое место качество готового продукта и вкус, а не исключительно получение высоких градусов.
Самогоноварение сегодня — мейнстрим. Привлекает все — стильные аппараты, богатая рецептура, разнообразие напитков на основе дистиллята
Самогонку называют алкогольным напитком кустарного производства, в котором массовая доля этилового спирта составляет более 30%.
Принцип такого домашнего производства заключается в перегонке спиртосодержащего сырья. Первичный состав получают во время сбраживания осахаренных либо сахаросодержащих веществ. Правильный рецепт и соблюдение технологий приводят к желаемому результату.
Традиционная выгонка складывается из нескольких базовых этапов:
- производство браги (отнимает несколько дней);
- процесс дистилляции (концентрация этилового спирта-сырца);
- применение одной из методик очистки (удаление посторонних запахов);
- ароматизация (на усмотрение).
Одной из важнейших стадий получения самогона в домашних условиях является изготовление сусла. В его составе за несколько дней формируются химические вещества, одним из которых является спирт 10-17% от общего объема. Для этого собирается водный сахарный раствор с дрожжами. При взаимодействии последних с сахаром происходит химическая реакция разложения растворенных белых кристалликов на более простые составляющие:
- углекислый газ (выделяется постепенно в течение настаивания сусла и выходит через гидрозатвор);
- этиловый спирт (требуется выделить в виде конденсата с помощью установки);
- побочные соединения (остаются в растворе и частично могут попадать в готовый продукт).
После того, как в основе произошли все реакции за пару недель, можно гнать дистиллят из данного сырья. Для этого потребуется соответствующее оборудование – аппарат-дистиллятор. Состав медленно нагревают до парообразования, а затем пары конденсируют. Значительная часть воды остается в главной емкости, а сконденсированные и охлажденные пары капают в подготовленную емкость.
Так как выгнать самогон из браги с аппаратом быстро не удастся, необходимо запастись терпением на несколько часов. Качественный аппарат оснащен термометром и манометром для регулирования нагрева и контроля текущей ситуации. По завершению процесса в первоначальной смеси практически не остается алкоголя. Такой остаток называют бардой.
Полностью избавиться на предварительных этапах от посторонних примесей не всегда удается. Поэтому вредные компоненты удаляют дополнительными операциями очистки.
ВИДЕО: Как приготовить яблочное сусло для кальвадоса
Подготовка браги
Так как гнать самогон в домашних условиях нужно из браги, то готовим ее наиболее простым и популярным методом. Обычно начинают с небольших порций, например, расчет ведется для 5 л готового качественного продукта. Понадобится следующий набор:
- дрожжи сухие – 120 г, их можно заменить на спрессованный аналог в количестве 0,6 кг;
- обычный сахар – 6 кг;
- питьевая чистая вода – 18 л;
- порошок лимонной кислоты – 25 г.
Данный состав рассчитан на получение сорокаградусного напитка. Гоним исходя из пропорций, при которых берется 1 кг сахара на 1,2 л спирта-сырца, а также 3 л воды и 20 г сухих дрожжей либо 0,1 кг прессованных.
Ускоряем брожение, растворяя сладость в части отобранной воды. Желательно сделать это через изготовление густого сиропа. Его готовят на 75-80°С подогретой воде (3л жидкости для 6 кг сладости). Варим до растворения и загустения минут 10-12. Смешивать с остальными компонентами нужно после остывания до 27-30°С.
Дрожжи мокрые разминаем до образования небольшой фракции. После этого отправляем кашицу в подслащенную воду в подготовленной емкости, которая подбирается для заполнения на 3/4.
Использовать можно дрожжи разных типов:
- дикие;
- спиртовые;
- кондитерские и пр.
Подбираются они опытным путем. Сухие необходимо предварительно подготовить, настаивая их около получаса в стакане до образования шапки из пены. Можно слегка подкормить их сахаром.
Спиртовые штаммы, как следует из названия подходят оптимально – они развиваются при крепости браги выше 15°, пенная шапка минимальная, у готового напитка приятная органолептика.
Тихое или бурное брожение
Чтобы выгнать самогон в домашних стенах, готовим брагу в емкостях с гидрозатворами. Такие приспособления минимизируют проникновение кислорода к продукту и выведут избыток углекислого газа – побочного вещества. Оптимальной является температура в помещении 24-28°С. Сохранить температурный баланс поможет укутывание емкости сбраживания.
Проще всего поддерживать нужную температуру с помощью аквариумного подогревателя. Его выставляют на нужный интервал и погружают в сусло.
Необходимо учитывать, что процесс длится в течение 10-12 дней (иногда 7-8 суток). В течение данного интервала рекомендуется ежесуточно встряхивать емкость на протяжении пары минут, не снимая затвор.
Понять, что пора перегонять самогон, можно по следующим признакам:
- во вкусе браги чувствуется горчинка;
- из затвора перестал выходить газ;
- большая часть твердых частиц выпала в осадок;
- отсутствует шипение.
Опытные специалисты также тестируют готовность горящей спичкой. При ее поднесении к поверхности раствора пламя не гаснет.
Снимаем с осадка готовый состав. Придать самогону лучшего качества помогает осветление заготовки и дегазация. Для первой операции требуется белая глина (бентонит). Из нее готовят кашицу и из расчета 3 столовых ложки на 20 л перемешивают с составом. Ожидание длится сутки. Для дегазации слегка нагревают ненадолго брагу до 40-45°С.
Процесс дробной дистилляции
На данной стадии важно не перегревать заготовленное сырье, собирая концентрат этилового спирта. Так как в ее составе вода относится к более тяжелой фракции с повышенной температурой парообразования, то в первую очередь формируются пары этанола. Первые капли будут появляться с 66-68°С, а основной процесс пойдет в интервале 78-80°С.
Превышение температуры более 80°С приведет к проникновению в готовый продукт конденсирующихся паров воды, что снизит качество самогона.
Вся процедура заключается в делении выходящей жидкости на три условных сорта:
- голова;
- тело;
- хвосты.
Первичная жидкость отделяется в соотношении примерно 50 мл на 1 кг сахара. В ней присутствует не этиловый, а ядовитый метиловый спирт, который категорически не должен употребляться человеком, так как приведет не только к отравлению или слепоте, но и к летальному исходу. Отбор проводится и в первую, и во вторую фазы.
Молодые винокуры интересуются, до какого градуса гнать самогон первый раз, ведь еще нужно отделить «хвосты». Финальная фракция отделяется при падении градусов ниже 40. В такой массе будут уже присутствовать большие концентрации сивушных масел, портящих органолептические показатели. Отобранные хвосты можно отправлять на перегонку со второй порцией, чтобы максимально отжать из них чистый спирт.
Вторая перегонка
Два вопроса вызывают ожесточенные споры между самогонщиками – нужен ли сухопарник и надо ли второй раз перегонять дистиллят. Ответим на оба – да. И сухопарник нужен, чтобы дополнительно отбивать сивушные масла и прочие примеси за счет разницы температур (он располагается между кубом и холодильником). И второй раз перегонять надо, чтобы получить максимально очищенный продукт.
Надо ли очищать дистиллят между перегонками? Мы не рекомендуем, так как практической пользы никакой, а время тратится. Полученный после первой дистилляции спирт-сырец разводят до 20° и отправляют в перегонный куб. Отделяют головы – 40 мл на каждый кг сахара – и головы при снижении крепости ниже 40°. На выходе мы получаем дистиллят, который осталось только очистить и дальше использовать либо в чистом виде, либо для приготовления настоек.
С этой статьей читают: – на вкус и цвет не всё одинаковое
Этап очистки
Нередко для очистки пользуются древесным углем. Он впитывает (абсорбирует) негативные фракции и вредные примеси. На дно воронки выкладывают 3-4 слоя марли и насыпают плотно измельченные куски угля. Это примитивная угольная колонна, через которую дважды пропускают дистиллят. Можно воспользоваться очисткой марганцовкой. Несколько кристаллов опускают в бутыль и настаивают пару дней. Далее отфильтровывают ватой.
Очистка при помощи угольной колонны — обязательное условие качественного продукта
С равным успехом чистят молоком – молочный белок буквально притягивает все фракции, после чего выпадает в осадок крупными хлопьями. После того, как осадок уплотнится, аккуратно снимают с него жидкость и пропускают через колонну.
ВИДЕО: Домашний дистиллят на инвертированном сахаре
Процесс приготовления самогона в домашних условиях является, если можно так сказать, творчеством. Даже при условии наличия самого лучшего аппарата с приспособлениями, чтобы сделать качество самогона высоким, нет гарантий, что оно таковым и будет без навыков и знаний того, как перегонять брагу. Чтобы это узнать, необходимо, прежде всего, разобраться в том, до скольки градусов гнать самогон.
Процесс самогоноварения начинается с того, что на брожение ставится специальная жидкость, называемая брагой. Она готовится из сахара или сахаро-, крахмалосодержащих продуктов. Самый простой рецепт браги заключается в разбавлении в пяти литрах воды одного кг сахара и 100 грамм прессованных дрожжей. Все это перемешивается и ставится в стеклянную емкость в теплое место, чтобы сахар перебродил и получился спирт.
Измерение градуса самогона спиртометром
Стоит заметить, что при температуре ниже 18 градусов процесс брожения может не начаться. Оптимальной является температура от 28 до 30, лучше всего ее контролировать, поскольку во время процесса брожения температура повышается, а при более 30 градусах эффективность процесса значительно падает. Еще очень важно, чтобы брага при этом не взаимодействовала с воздухом. Для того чтобы этого не случилось, используют либо специальный гидрозатвор, либо обыкновенную резиновую перчатку с проколотыми пальцами.
Сахарная брага получается достаточно жесткой, однако в этом случае очень тяжело испортить продукт. Для любителей домашнего алкоголя из фруктов в интернете можно найти множество рецептов, как его правильно готовить. Но как бы вы ни старались, для получения действительно качественного продукта понадобится некоторое время и опыт.
После того как мы определили, что брага готова, можно начинать сам процесс перегонки с помощью самогонного аппарата. Конечно, для этой цели понадобится устройство хотя бы с минимальным набором функций. Оно должно быть оснащено , холодильником со змеевиком и приемной емкостью.
Чтобы говорить о каких-либо конкретных параметрах, очень желательно иметь такие дополнительные устройства, как спиртометр или ареометр и термометр. С термометром все понятно, он предназначен для того, чтобы измерять температуру браги. Устанавливается термометр в верхнюю часть перегонного куба. Делается он чаще всего из какого-нибудь термостойкого корпуса и непосредственно датчика.
В качестве датчика преимущественно используется биметалл или датчик сопротивления. Иногда, если нет необходимости получать высокую точность измерений и нет возможности непосредственно контактировать с жидкостью, можно использовать инфракрасный термометр. А также допускается жидкостный при условии соблюдения техники безопасности.
Покупные самогонные аппараты из сегмента недорогих очень часто оборудованы спиртометром невысокого качества. Возможно, придется докупить ареометр самостоятельно. Он представляет собой специальный прибор для измерения крепости спирта.
Среди начинающих самогонщиков очень часто звучит такой важный вопрос, стоит ли процеживать или отстаивать брагу? Так вот, однозначно стоит. Во-первых, это сделает конечный продукт более светлым, во-вторых, вы избежите того, что частицы браги забьют отверстие в самогонном аппарате и вызовут этим его поломку. Очистить брагу можно путем фильтрования или через капроновую трубку по принципу сообщающихся сосудов.
После того как брагу помещают в перегонный куб, ее нагревают до температуры 65–70 градусов и ждут, пока не выйдет приблизительно 5 % от расчетного количества самогона или до тех пор, пока жидкость на выходе не потеряет запах ацетона. Полученная жидкость называется «первак», или «головы», и в дальнейшем производстве самогона не участвует, но вполне допустимо ее использовать в технических целях.
После того как закончили отсечение «голов», можно постепенно поднимать температуру. Если сомневаетесь насчет того, когда нужно прекращать отделять «головы», то при перегонке первый раз это делается в среднем по 60 мл на килограмм сахара, при условии, что он является основой браги. Постепенно температура поднимается до 85 градусов, это такая температура, при которой происходит наибольшее испарение этанола. При этом также большая часть легких фракций выкипает, а тяжелые, в частности, вода и сивушные масла еще практически не испаряются.
В случае если или перегонка будет проводиться повторно, температуру можно сразу повысить до 92 градусов для того, чтобы процесс проходил быстрее. Далее проводится отбор основной части, у самогонщиков встречаются еще такие термины, как «тело», или «сердце» самогона. Делается отбор до тех пор, пока крепость продукта не понизится до 40 градусов. В данном случае имеется в виду текущая крепость, а не всего напитка. Поэтому по мере того как температура начинает приближаться к 95 градусам, оставляем основную емкость для получения самогона и набираем в небольшую для контроля.
Такой способ определения момента отсечения «голов» является самым точным. Единственное, что стоит учесть, это такой момент: для наиболее точной работы спиртометра необходимо, чтобы температура жидкости, которая измеряется, была около 20 градусов. А это означает, что эффективность холодильника должна быть достаточной для того, чтобы на выходе имелся самогон комнатной температуры.
При повторной перегонке полученного продукта можно начинать отсекать «головы» при 30 градусах. Если уж так получилось, что нет возможности проверить крепость спиртометром, то проверяют бытовым методом. Дело в том, что спирт при крепости, которая превышает 40 градусов, горит синим пламенем. При меньшей его концентрации жидкость не загорается, а просто несильно вспыхивает. Таким образом, в среднем при условии соблюдения всех технологий крепость самогона составляет приблизительно 55.
Некоторые используют «хвосты» для повторной . Такой вариант возможен, однако делать это нежелательно, все-таки основная их составляющая - это сивушные масла, которые очень вредны для организма.
Применяется для того, чтобы продукт на выходе был максимально чистым, вкусным и не имел неприятного запаха. При вторичной перегонке последовательность действий такая же, как и при первой. Кроме того, чаще всего перед перегонкой дополнительно проводят очистку с помощью химических веществ. Перед второй перегонкой самогон разбавляют до крепости продукта 20–25 градусов.
Крепость напитка после повторной перегонки может достигать 65–70 градусов. Целесообразность проведения процесса более двух раз обсуждается многими самогонщиками на форумах. Некоторые считают, что чем больше раз прогоняется напиток через самогонный аппарат, тем лучше. Другие же относятся более скептически, считая, что перегонка больше двух раз существенной разницы уже не даст.
В любом случае для того чтобы получить более качественный продукт высокой крепости, необходимо использовать ректификационную колонку. Еще не так давно это оборудование было мало кому доступно, сейчас существует возможность приобрести в магазине и даже не слишком сложно сделать его и самостоятельно. Таким образом, каждый для себя выбирает, что конкретно ему нужно.
Дополнительное оборудование и технологии перегонки
Существует много дополнительных приспособлений для самогонного аппарата для повышения качества продукта с меньшим количеством затраченного времени. Например, такая вещь, как сухопарник, представляющий собой сосуд, где самогон конденсируется. После этого под действием других паров он повторно закипает, но более мягко, поэтому части сивушных масел остаются в сухопарнике.
Что интересно, изготовить такой сухопарник можно довольно просто, используя всего лишь банку. Размер выбираемой емкости должен не превышать 10 % объема перегонного куба. Сухопарник также включает две трубки: подводящую и отводящую. Лучше, чтобы устройство было разборное и в идеале имело приспособления для слива. Подводящая трубка располагается ниже отводящей в корпусе сухопарника.
Устанавливается все устройство между перегонным кубом и змеевиком. В некоторых случаях устанавливается более одного сухопарника. Считается оптимальным количеством последовательная установка трех таких приспособлений каскадом. Такая конструкция позволяет получить высококачественный продукт уже после при условии правильного отсечения «хвостов» и «голов».
Вакуумная дистилляция - это специальная технология, которая позволяет гнать спирт из браги при помощи более низких температур. Температура кипения спирта повышается путем понижения давления. Продукт на выходе получается более качественным, с меньшим содержанием сивушных масел. Происходит это благодаря использованию специального насоса, который создает вакуум в перегонном кубе. Можно отсекать тело самогона при температуре в 60 градусов. Такую установку можно как приобрести готовую, так и попытаться самостоятельно изготовить.
Дробная перегонка
Частичная градация на «головы-хвосты» по температуре или процентам применяется для перегонки обычной браги. Если же дистиллят делают зерновой или фруктовый, а после планируется облагораживать его выдержкой, применяется . Для начала получается спирт-сырец без отсечения «голов» и «хвостов». Гонится с первых капель до крепости в 30 градусов. Повторная перегонка делается следующим образом, ориентируются в объемах от исходного состава:
- 5 % представляют собой «головы», их, конечно, отсекают.
- Далее, 10 % - первое «тело».
- 20 % - второе «тело».
- 5 % процентов - ароматное «тело». В качестве контрольной точки начала ароматного «тела» можно использовать спиртометр, который должен показывать 60 градусов крепости спирта.
- Еще 2,5 % - тяжелое «тело».
- Остальное - «хвосты».
К примеру, из 10 литров 30-процентного спирта-сырца получаются 500 мл голов, один литр первого «тела», два литра второго «тела», 500 мл ароматного, и 250 мл тяжелого. Если все пропорции были соблюдены правильно и крепость исходного продукта составляет 30 градусов, фракции по крепости распределяются следующим образом:
- первая имеет 78,5 процент содержания спирта;
- вторая - 71,5 %;
- ароматное «тело» - 53,5 %;
- тяжелое «тело» - 43 %.
Далее можно поступать по-разному в зависимости от того, что собираетесь получить на выходе. Если планируется употребление после отстаивания, облагораживание дубовыми чипсами или выдержка в бочке менее полугода, то смешивать такими пропорциями: три части первого «тела», шесть - второго, три - ароматного и одна - тяжелого. Если планируется получить благородный напиток, выдержка которого будет составлять более двух лет, то пропорции берутся следующие: 0,8 / 0,5 / 0,7 / 1. Как было сказано, такая дробная перегонка имеет смысл только в том случае, если в качестве основного сырья использовалась зерновая или фруктовая брага.
Если самогон мутнеет
Причины того, что самогон становится мутный, могут быть самыми разными. Наиболее распространенной является брызгоунос. Это происходит когда при слишком быстром нагреве кипящая брага пенится и горячая пена попадает в змеевик и там находится вместе с дистиллятом, после чего смешивается и конденсируется. Мутность при этом появляется сразу. Если перегонный куб закрыт и непрозрачный, как в большинстве случаев, определить нужный момент невозможно. Поэтому, если вдруг пошел мутный самогон, нужно срочно уменьшить нагрев, прекратить перегонку и почистить конструкцию.
Чтобы такого не случилось необходимо:
- заполнять клуб максимум на 2/3 объема;
- регулировать интенсивность нагрева;
- установить сухопарник;
- чистить аппарат после каждой перегонки.
Еще одна причина - наличие сивушных масел. Здесь все понятно, главное, правильно отсекать фракции при перегонке. Еще одной причиной может быть то, что аппарат сделан из плохого материала, что происходит, если материал взаимодействует со спиртом и окисляется. Чаще всего появляется сразу или спустя некоторое время.
Если самогон помутнел сразу после разбавления водой или спустя несколько часов после этого, причиной является жесткая вода. Такая вода содержит большое количество примесей, в частности, солей, поэтому рекомендуется использовать очищенную воду с минимальным их содержанием. Кроме того, жидкости лучше всего смешивать при температуре около 7–10 градусов.
И последняя, самая распространенная причина, - это неправильно выбранная емкость для хранения или плохо вымытая. Напиток может помутнеть, если при взаимодействии с посудой будут выделяться токсичные вещества. Обычно это происходит, если спирт находится в пластиковой бутылке. В стеклянной бутылке самогон меняет цвет, если она предварительно была плохо вымыта.
Перегонка браги - это один из самых сложных этапов приготовления домашних алкогольных напитков. Если делать это неправильно, то не только продукт будет вредным, но и сам процесс может закончиться несчастным случаем. Поэтому делать это необходимо медленно, с соблюдением всех температурных режимов и обязательным отсечением голов и хвостов, а также с проверкой аппарата на работоспособность перед началом перегонки.
Поддержка оптимальной температуры перегонки дает на выходе кристально чистый самогон без запаха и вредных примесей. Это один из важнейших этапов самогоноварения, не зная основ которого нельзя рассчитывать на хороший результат. Без соблюдения технологии дистилляции даже из самой лучшей браги получится плохой самогон.
Теоретические аспекты
Температура кипения и летучесть примесей
Самое распространенное заблуждение среди начинающих самогонщиков гласит, что примеси испаряются пропорционально своей температуре кипения. На самом деле это в корне не так: летучесть примесей, то есть их способность покидать кипящую жидкость, никак не связана с температурами кипения этих примесей.
Рассмотрим классический пример о метаноле и изоамилоле. Пусть в куб залито сырье следующего состава (см. таблицу).
Доведем смесь до кипения (температура в кубе около 92 °C) и отберем небольшое количество дистиллята так, чтобы состав кипящего сырья практически не изменился. Каким будет состав отобранного дистиллята? Для воды и этилового спирта изменение концентраций можно легко найти по кривой равновесия или таблицам: концентрация спирта возрастет с 12 до 59%.
Кривая равновесия воды и этилового спирта
Чтобы определить изменение концентрации примесей, воспользуемся графиком коэффициентов ректификации (крепость в процентах от объема – на верхней горизонтальной оси).
При крепости сырья 12% коэффициент ректификации (Кр) метилового спирта равен 0,67, а Кр изоамилола – 2,1. Значит, содержание метанола в отборе уменьшится, а изоамилола – возрастет в два раза. В результате получается.
Вторая таблица доказывает независимость скорости испарения примесей от температуры их кипения. Метанол с температурой кипения 65 °C медленнее покидает куб, чем изоамилол с температурой кипения 132 градуса.
Это происходит потому что концентрация этих примесей мала. Если бы количество метанола и изоамилола было сопоставимо со спиртом и водой, эти вещества заявили бы о своем праве на испарение в количестве, соответствующем разнице их температур кипения, и стали бы полноправными составляющими раствора.
Испаряемость примесей в концентрации менее 2% полностью зависит от того, с какой силой их одинокие молекулы удерживаются водно-спиртовым раствором (преобладающими в составе веществами). Это можно сравнить с тем, как папа и мама не спрашивают ребенка с какой скоростью бежать на автобус – взяли за руки и галопом.
Так и с примесями. Когда в растворе одну маленькую молекулу метанола окружает толпа молекул воды, то они легко удерживают её рядом с собой. Поскольку молекула метанола меньше этанола, то воде удерживать её намного легче. А вот изоамилол, наоборот, плохо растворяется в воде, имея с ней очень слабые связи. При кипении изоамилол вылетает из воды быстрее метанола, хотя температура его кипения в 2 раза выше.
Исследованию коэффициентов испарения или летучести различных веществ и их растворов посвятил немало своих трудов Сорель. Он составил таблицы и графики, по которым можно узнать, насколько меняется содержание веществ в парах по отношению к исходному раствору. Однако для целей винокурения графиками и таблицами пользоваться неудобно, поэтому Барбе предложил новый расчетный коэффициент, названный коэффициентом ректификации (Кр), для получения которого нужно при заданной крепости раствора разделить коэффициент испарения примеси на коэффициент испарения этилового спирта.
Коэффициент ректификации одновременно является и коэффициентом очистки, так как показывает фактическое изменение содержания примесей по отношению к этиловому спирту:
- Кр=1 – от примесей нельзя избавиться, они в том же количестве будут присутствовать в дистилляте;
- Кр>1 – в отборе примесей будет больше, чем в исходном сырье, это головные фракции;
- Кр<1 – в полученном в результате перегонки дистилляте количество примесей будет меньше, чем в исходном сырье, произойдет очистка, это хвостовые фракции.
Если примеси при высоких концентрациях спирта имеют Кр<1, а при низких Кр>1 – это промежуточные примеси. Таких абсолютное большинство. Есть еще и концевые примеси, у которых, наоборот, Кр>1 при высокой концентрации спирта, а при низкой – Кр<1.
На самом деле абсолютно головных или хвостовых примесей не так уж и много, чаще винокуры имеют дело с промежуточными. Однако если говорить о перегонке браги, то её крепость меняется во время процесса с 12% и ниже. При таких концентрациях спирта практически все примеси являются головными, независимо от температуры их кипения: изоамилол – 132 °C, ацетальдегид – 20 °C и т.д.
Примесей, проявляющих хвостовые свойства, при перегонке браги совсем немного: метанол с температурой кипения 65 градусов и фурфурол – 162 °C. Как видим, и здесь температура кипения ни на что не влияет.
Главный теоретический вывод . Примеси не выстраиваются в очередь на выход из куба в соответствии с температурами своего кипения, а испаряются в составе спиртового пара в количествах, зависящих только от их исходной концентрации и коэффициента ректификации.
Мощность нагрева и температура кипения раствора
Мощность нагрева влияет только на количество образуемого пара и никак не изменяет температуру кипения содержимого куба. В свою очередь, температура кипения раствора зависит от концентрации спирта в кубовой навалке и атмосферного давления (см. таблицу).
Чем меньше крепость, тем выше температура кипения кубовой навалки. Чем больше подаваемая мощность, тем больше пара образуется.
Дробная дистилляция
Если при кипячении смеси по пути в холодильник её пары не конденсируются на крышке и стенках куба, или эта величина пренебрежимо мала, то отбирая погон последовательно по разным банкам, получим в них разную крепость и состав дистиллята.
Это простая дробная дистилляция, управлять которой можно лишь условно, изменяя пропорции отбираемых фракций. Никакой очистки или укрепления метод не предусматривает.
Если аппарат идеально утеплить, то не зависимо от скорости отбора и мощности нагрева, на выходе будет дистиллят одинакового состава и крепости.
Парциальная конденсация
Если по пути из куба в холодильник заметная часть пара конденсируется – это парциальная конденсация.
Стенки куба, крышка и паровая труба непрерывно теряют тепло. Эти теплопотери зависят не от величины нагрева или отбора, а только от разницы температур между кубовым содержимым (жидкость и пар) и окружающим воздухом.
Следствием этого полезного при дистилляции процесса является парциальная конденсация пара, когда во флегму попадают наименее летучие его составляющие, которые потом обратно стекают в куб.
Та же часть пара, которая доходит до холодильника, содержит легколетучих составляющих больше, чем было в исходных парах. Это позволяет создавать условия для более концентрированного отбора «голов» и укреплять отбор.
Отношение веса флегмы к весу отобранного спирта называют флегмовым числом. Чем выше флегмовое число, тем больше укрепление и обогащение легколетучими составляющими отбора.
Важно также отметить, что стекающая в куб флегма прогревается, вызывая дополнительную конденсацию пара, но закипеть не успевает.
Тепломассобмен
Если флегма стекает в куб так долго, что пар успевает согреть её до точки кипения, происходит другой процесс – тепломассообмен, при котором из пара конденсируются молекулы труднолетучих веществ, а из флегмы испаряются легколетучие. Испаряется и конденсируется всегда равное количество молекул. Этот процесс лежит в основе технологии ректификации.
Как гнать самогон на обычном аппарате
Познакомившись с некоторыми вопросами теории, можно приступить к вопросу об управлении процессом дистилляции.
Аппараты для классической дистилляции строятся по схеме куб-холодильник. Добавление сухопарника облегчает отбор «тела» на высоких скоростях, так как препятствует брызгоуносу. Куб и паровые трубы не утепляют, и как мы выясним позже, – не случайно. Дистилляторы могут быть разными (см. фото).
Принципиально эти аппараты отличаются только степенью парциальной конденсации. При её незначительной доле аппарат годится только для перегонки браги, при большой парциальной конденсации подходит для производства благородных дистиллятов.
Перегонка браги
Брагу нужно гнать быстро. Главной задачей является отделить все испаряемые составляющие от не испаряемых. Снижение мощности в начале или в конце нагрева не требуется. При первой перегонке браги на аламбике желательно накрыть его купол тряпкой.
Обычную сахарную брагу можно отбирать «досуха» (минимальной крепости в струе). В случае с фруктовыми брагами, которые планируется выдерживать в бочках, желательно гнать до средней по погону крепости 25%. Если закончить процесс раньше, будут потеряны кислоты и тяжелые спирты, которые образуют новые эфиры в бочке.
Вторая перегонка
Крепость навалки. Оптимальная крепость кубовой жидкости для второго перегона составляет 25-30%. При такой концентрации спирта сивуха достаточно хорошо укрепляется и выводится в составе головной фракции. В «хвосты» попадет приемлемо небольшая доля спирта, но при отборе «тела» сивуху в кубе удержать не удастся или потребуется флегмовое число более 3, что серьёзно затянет процесс перегонки, да и не каждый аппарат может работать в таком режиме.
Меньшая исходная крепость навалки позволит сивухе во время отбора «голов» выходить с концентрацией выше кубовой более чем в два раза, но отбор «тела» будет начинаться при слишком малой крепости навалки, в результате почти половина спирта попадет в «хвосты», которые нужно начинать отбирать при крепости жидкости в кубе 5-10%.
Если повысить крепость кубовой навалки до 35-40% и больше, то укрепления сивухи при малых флегмовых числах не произойдет. В «головах» будет столько же сивухи, сколько и в кубовом остатке, а при капельном отборе (повышении флегмовых чисел) сивуха вообще останется в кубе.
Отбор «тела» пройдет с меньшими потерями спирта в «хвосты», но вся оставшаяся в кубе сивуха попадет в «тело». За счет того, что объем спирта в отборе уменьшится, концентрация сивухи будет даже больше, чем в навалке.
Отбор «голов». Рассмотрим, что происходит при отборе «голов» на классическом самогонном аппарате. Например, кубовая навалка крепостью 25-30% закипела, и винокур снизил мощность нагрева до 600 Вт. При этом теплопотери паровой зоны составляют 300 Вт (теплопотерями в жидкостной зоне пренебрежем для простоты расчетов). В результате из образовавшегося в кубе пара ровно половина сконденсируется. Количество отбора будет равно количеству флегмы, значит, флегмовое число равно единице. Увеличение мощности нагрева приведет к уменьшению флегмового числа и, наоборот, – дальнейшее уменьшение мощности увеличит его.
При организации покапельного отбора «голов» система выходит на максимальное флегмовое число, что дает укрепление и обогащение отбора легколетучими примесями.
Во время дистилляции навалка имеет низкую крепость, а практически все примеси являются головными. Поэтому отбор «голов» крайне важен, необходимо создавать условия для его успешного осуществления:
- всегда оставлять достаточно большую паровую зону в кубе, а не гнаться за объемом навалки;
- не утеплять куб с крышкой и паровую трубу дистиллятора.
Получение «тела». Скорость отбора «тела» при второй дробной перегонке должна быть умеренной, чтобы не сводить флегмовое число к минимуму.
Большинство бытовых классических аппаратов не обладают достаточными возможностями парциальной конденсации, поэтому получить на них приемлемую очистку «тела» можно всего двумя способами: вывести примеси с «головами» или отсечь их с «хвостами».
Когда собирать «хвосты». Распространенное мнение, что момент для перехода на отбор «хвостов» наступает, когда крепость в струе 40%, имеет под собой прочную почву.
Промежуточные примеси увеличивают свой коэффициент ректификации до величин, превышающих единицу, и становятся легко летучей составляющей пара, значит, уже не переходят во флегму, а продолжают путь в отбор. Конденсируется же в основном вода и типично хвостовые примеси. Парциальная конденсация перестает очищать от сивухи пары спирта, а наоборот –обогащает.
В момент отбора «хвостов» кубовая температура составляет около 96 °C, что соответствует кубовой крепости порядка 5%. «Хвосты» можно отбирать до 98-99 градусов в кубе, совсем до суха не нужно, появится слишком много примесей и воды.
Перегонка на бражных и ректификационных колоннах
Работа с бражными и ректификационными колоннами в корне отличается от процесса классической дистилляции, так как появляется возможность с помощью дефлегматора регулировать количество возвращаемой в колонну флегмы в очень широких пределах. В основе процессов лежит тепломассобмен. Для того чтобы поднять эффективность процесса, в колонну насыпают насадку, значительно увеличивающую площадь взаимодействия пара и флегмы.
Процесс же парциальной конденсации, при котором образуется дикая флегма, становится нежелательным явлением, ухудшающим точность регулирования флегмового числа и разделения на фракции по высоте колонны. Поэтому парциальную конденсацию стараются минимизировать путем утепления куба и колонны.
Поведение примесей при ректификации подчиняется их коэффициентам ректификации, но технология имеет особенности, главная из которых – многократное испарение и конденсация пара по пути из куба к холодильнику.
Каждое такое переиспарение происходит на определенном участке по высоте колонны, называемой теоретической тарелкой. На первых 20-30 см насадочной части колонны за счет неоднократного переиспарения пар получает укрепление до величины выше 90%. При этом примеси, вылетающие из куба в составе пара, при прохождении каждой последующей теоретической тарелки будут менять свой Кр в соответствии с крепостью флегмы или пара, в которых они находятся.
Поэтому сивушные масла, имеющие на входе в колонну Кр больше единицы, по мере продвижения вверх по колонне приобретают Кр меньше единицы, и всё в меньшем количестве переиспаряются, а на определенном этапе полностью останавливаются. Накопление сивушных масел происходит в той части колонны, где их Кр=1. Выше сивуху не пускает спирт, для которого она при этой крепости является «хвостом», а ниже сивушные масла проявляют головные свойства, и при переиспарении поднимаются опять выше. Примерно так ведут себя все промежуточные примеси.
1 -головные; 2 - промежуточные; 3 -хвостовые; 4 - концевые.
Головные примеси по мере продвижения вверх по колонне попадают во все более укрепленный пар, в результате их Кр возрастает. Это позволяет головным примесям с ускорением попадать в зону отбора.
Хвостовые примеси – строго наоборот, попав в колонну, с каждой новой теоретической тарелкой резко уменьшают свой Кр и довольно быстро вместе с флегмой оказываются внизу колонны, где и накапливаются.
Концевые примеси ведут себя похоже: при низкой крепости их Кр<1, но с ростом крепости Кр становится больше 1, поэтому они не застревают в колонне, а в зависимости от крепости идут вверх или вниз отбора.
Управление колонной сводится к простому правилу: нельзя отбирать фракцию со скоростью, превышающей скорость её поступления в колонну. Методы определения момента, когда эта скорость начинает превышаться, разнообразны. Главное, как можно раньше понять, что равновесие нарушено, и, сократив скорость отбора, восстановить его.
В самом простом варианте управление возможно по двум термометрам:
- кубовому, показывающему момент закипания спирта-сырца в кубе, перехода на отбор «хвостов» и окончания процесса;
- термометру, находящемуся в 20 см от низа насадки. В этой зоне все переходные процессы завершены, температура более-менее стабильна и отражает процессы, происходящие в колонне с максимальным упреждением по отношению к зоне отбора. Повышение температуры даже на 0,1 градуса говорит о том, что отбирается слишком много спирта – больше, чем его поступает в колонну, поэтому нужно уменьшить скорость отбора. Если не сократить отбор, разделение на фракции в колонне ухудшится, а примеси из установившегося для них равновесного положения продвинутся выше по колонне, ближе к отбору.
При ректификации за счет принудительной дефлегмации и четкого управления флегмовым числом на выходе получаются самые легколетучие фракции, которые можно отбирать последовательно. Кроме того, грамотное управление колонной позволяет останавливать в ней продвижение ненужных примесей в зону отбора, накапливать их до определенного времени в колонне или вообще возвращать в куб.
Ректификационная колонна – это не столько точный, а скорее мощный инструмент для тотальной очистки спирта от примесей. Для получения благородных дистиллятов он слабо применим, поскольку требует особых технологий и методов. Группирование примесей по летучести и высокая концентрация спирта в колонне создают из них азеотропы без разбора на нужные и ненужные, разделить их уже не удастся.
При получении благородных дистиллятов целью является не полная очистка спирта от всех примесей, а сбалансированное уменьшение их концентраций с частичным удалением некоторых самых ненужных. Требуется аппарат с парциальной конденсацией, работая на котором винокур разделяет дистиллят на части, а затем собирает из этой мозаики шедевр.
При всей внешней разнице, в основе управления дистилляцией и ректификацией лежат важнейшие свойства примесей – их летучесть и связанные с ней коэффициенты ректификации. Управляя флегмовым числом в весьма ограниченном (при дистилляции) или, наоборот, очень широком (при ректификации) диапазонах, можно получать очень разный продукт: от сбалансированного по примесям дистиллята до чистого спирта. Главное понимать принципы управления и пользоваться в каждом случае подходящим инструментом.