Технология производства виски

Бродильные чаны, в которых  происходит ферментация, представляют собой большие емкости, традиционно  сделанные из дерева, хотя в наше время появились и чаны из нержавеющей  стали. Деревянные чаны, обычно сделанные  из лиственницы или орегонской сосны, довольно трудно очищать, но их владельцы заявляют, что дерево оказывает положительное влияние на брагу. Другие же говорят, что материал бродильного чана не имеет значения и предпочитают использовать более эффективные чаны из нержавеющей стали. Одно верно: некоторые производители боятся менять материал своих чанов из страха изменения характера их виски. Размер бродильных чанов варьируется  от 1000 до 70000 литров, они обычно наполнены на 2/3.

В сусло добавляют дрожжи, которые начинают преобразовать  сахар в алкоголь. Обычно этот процесс представляют в виде интенсивного утилизирования сахара дрожжевыми клетками, это не совсем так. Во время первой (аэробной) фазы, дрожжевые клетки размножаются и, для того чтобы это сделать, поглощают растворенные в сусле молекулы кислорода. Когда содержание кислорода падает, а углекислого газа увеличивается, окружающая среда становится анаэробной и губительной для дрожжей. Им нужен кислород и теперь его приходится добывать из молекул сахара. В результате выделяется еще больше углекислого газа, алкоголя и различных соединений [4].

В отличии от производства пива, производство виски — процесс  не стерильный. В сусле  содержатся различные дикие дрожжи и другие бактерии, которые оказывают влияние  на будущий букет напитка. Значение этого влияния будет зависеть от времени ферментации, типа дрожжей  и материала бродильного чана. Деревянные чаны практически невозможно избавить от бактерий на 100%. Весь сахар  расходуется через примерно 48 часов  и дрожжевые клетки оседают на дне. Третье брожение вызывается различными бактериями, в основном кисломолочными, которые теперь не встречают конкуренцию дрожжей. Уровень pH падает, возникают новые соединения и их количество увеличивается. Это называется малолактической ферментацией. Если оно будет продолжаться слишком долго, то уровень pH сильно упадет, что погубит брагу.

 Итак, конечный результат, после 48-120 часов ферментации можно назвать элем (только без хмеля), с содержанием алкоголя от 5 до 8 %. Приблизительно 85% твердых веществ преобразовались в алкоголь, а оставшиеся 15 вместе с брагой используют в первой дистилляции.

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

34

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

Еще в начале семидесятых  использовался только один вид дрожжей, называемый пивными дрожжами (Brewer's Yeast). Они не только преобразовывали сахар в алкоголь, но и, будучи менее эффективными, оставляли часть сахара и сложных эфиров в браге, что, несомненно влияло на букет виски [5].

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

35

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

Для повышения эффективности, а именно увеличения содержания алкоголя в браге, некоторые производители  перешли на использование специальных  спиртовых дрожжей (Distiller's Yeast). Они дают большую коммерческую выгоду, но есть опасения, что такие дрожжи слишком сильно влияют на вкус виски. С 2005 года пивные дрожжи используются только в пивной промышленности, и даже если производители виски захотят, то не смогут их вернуть. Именно поэтому многие исследования сейчас направлены на то, чтобы найти замену пивным дрожжам, и если не для полного использования, то хотя бы для того, чтобы смешивать их со спиртовыми дрожжами. Дрожжи используются сухие, спресованные и жидкие (в виде раствора).

Ферментация оказывает большое влияние на характер получаемого спирта. Предполагается, что 55% спирта получает во время ферментации и 45% во время дистилляции. Факторы, которые следует взять во внимание: длительность ферментации, температура и крепость браги. Некоторые производители используют короткую ферментацию годами, но снижение времени ферментации в целях ускорения процесса производства может понести неприятные последствия. Малолактическое брожение (тип дображивания, при котором яблочная кислота преобразуется в молочную кислоту со снижением общей кислотности и увеличением pH) играет большую роль в создании новых соединений и ее сокращение также будет влиять на характер полученного спирта. Профессионалы считают, что для лучшей комплексности время ферментации должно составлять около 60 часов.

4. Дистилляция

Теннесийские дистиллерии практикуют двойную перегонку. Это означает, что два куба обычно работают в паре: куб для перегонки браги называют wash still, а второй, на выходе которого получается уже готовый спирт, называют spirit still. Кубы эти сделаны из меди, что немаловажно. Реакции, происходящие между медью и алкоголем, уменьшают содержание нежелательных примесей, и чем больше длится контакт спирта с кубом, тем чище он будет. В связи с этим можно утверждать, что большинство производителей стремятся к увеличинию такого контакта. Но это будет не совсем верно, ведь помимо нежелательных примесей, редуцируются и полезные, отвечающие за характер букета, поэтому, если вы хотите получить полнотелый и сильный напиток, которые следует сохранить эти важные соединения [8]. Из бродильных чанов, где происходила ферментация, брага, обычно предварительно нагретая, перекачивается в первый куб. После чего она нагревается и начинается первая дистилляция.

Есть несколько способов нагревания куба. Самый используемый — паровой. Пар, который был нагрет маслом или газом подается под основание куба по специальным паропроводам (steam coils). Паропроводы, в свою очередь, соединены со специальными емкостями круглой, прямоугольной формы или даже в виде тарелок, которые и нагревают брагу.

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

36

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

Некоторые производители  продолжают использовать старый способ нагревания на открытом огне. Единственным минусом этого способа является то, что твердые частицы могут пригорать на внутренней поверхности куба, что может повлиять на вкус напитка. Для устранения этого внутри куба устанавливают специальное устройство, которое отскабливает от поверхности пригорающие частицы [7].

Когда температура в кубе достигает 95°С, пары алкоголя начинают подниматься к вершине основания.

    Различают три  основных типа перегонных кубов (Рисунок 10):

Луковица (традиционный куб) — название говорит само за себя, куб в форме луковицы.

Кипящий шар - со специальной  выпуклостью перед шеей куба, для  увеличения рефлюкса.

Фонарь — со специальной «узкой талией» перед шеей куба.

А – Традиционный куб (Луковица); Б  – Кипящий шар; В – Фонарь.

Рисунок 10 – Типы перегонных кубов

 

Помимо этих трех основных типов, существует множество вариаций узких и широких шей куба, также  наклон трубы, соединяющей шею куба с конденсатором, может быть разным [8].

Причина такого большого разнообразия форм и размеров, заключается в  том, что эти факторы определяют длительность контакта перегоняемого  продукта с медью, а также влияют на интенсивность рефлюкса во время  дистилляции. Рефлюкс —  означает повторную дистилляцию паров  спирта. Высокая или зауженная  шея, большой угол наклона соединительной трубы, приведут к тому, что тяжелые  спирты не достигнут охладителя с  первого раза, и, спустившись вниз, подвергнутся повторной дистилляции. Этот процесс позволяет получить более легкий спирт.

Кубы в форме фонаря способствуют увеличению контакта с медью и препятствуют попаданию испаряющейся и пенящейся браги в шею куба. Если это случится, то перегонку можно считать неудавшейся. Чтобы избежать этого куб наполняют всего на 60-80%. Контролируется этот процесс при помощи специальных «окон» установленных на шее куба, которые показывают уровень наполнения, и, если он начнет расти, то температуру нагревания куба следует снизить.

После того как пары спирта преодолеют шею куба, они по трубе  попадают в охладитель, где конденсируются и отправляются в приемник. Получившаяся жидкость содержит чуть более 20% алкоголя и составляет примерно треть от объема первоначальной Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

37

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

браги. В приемнике к  ней добавляют хвосты и головы от второй перегонки, в результате чего крепость возрастает до 28%, что очень  важно для дальнейшей перегонки. Если этого не сделать, то после  второй перегонки получится спирт  крепостью не больше 60%, что очень  мало для того, чтобы выделить из него нужные фракции, содержащие важные для характера виски соединения. При крепости в 28%, спирт после  второй перегонки превысит уровень  в 70%, что является необходимым условием для получения чистого спирта [7].

После смешивания результат  первой выгонки, который называют low wines перекачивается во второй куб, где  в результате нагревания стенок куба, приобретает крепость равную примерно 82%. Риск вспенивания, в отличие от первой дистилляции, сведен к минимуму, ввиду отсутствия диоксида углерода в low wines. С другой стороны, во время  второй дистилляции показания температуры  играют более важную роль. Высокая  температура уменьшит рефлюкс и  больше тяжелых соединений попадут  в охладитель. В зависимости от желаемого характера спирта, это может привести к нежелательным последствиям.

Традиционно пары спирта конденсировались в змеевике. Это большая труба  от 3 до 5 метров в длину, сделанная  из дерева или чугуна и расположенная  снаружи помещения. Внутри этой трубы, наполненной водой, находится медная спираль, которая иногда достигает 120 метров в длину. По этой спирали  и проходит спирт, охлаждаясь за счет воды. Такой способ до сих пор сохранился на 13 производствах в Шотландии.

Более современное охладительное  устройство — кожухотрубный конденсатор, представляет собой большую трубу, внутри которой по маленьким трубочкам  течет вода, которая охлаждает  проходящие пары алкоголя.

Спиртовой сейф состоит из двух частей (по аналогии с кубами) — wash safe (первая дистилляция) и spirit safe (вторая дистилляция). Весь результат первой перегонки собирается в стеклянной емкости с отверстием в дне. Результат  второй перегонки делится на три фракции — голова, сердце, хвост. По трубкам они поступают в одну из двух стеклянных емкостей. Раньше нужно было вручную переключать направление выгонки, - теперь это полностью механизированный процесс.

Первая часть выгонки  называют головами, они идут первые 15-30 минут и имеют высокое содержание нежелательных примесей и тяжелых  соединений и могут разрушить  готовый спирт, если попадут в  него. Так что эта часть с  содержанием алкоголя 75-80% отправляется назад для смешивания с результатом  первой перегонки на повторную дистилляцию.

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

38

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

Следующая часть — сердца, содержит до 100 различных ароматических соединений, которые придают спирту его фруктовый характер. Эта часть направляется в промежуточный приемник и далее на выдержку.

Третья часть — хвосты, в начальной стадии необходимы для  спирта, но потом уровень нежелательных  компонентов в них возрастает и в этот момент перегонщик (или  компьютер) переключает трубу и  направляет ее в первую емкость (где  содержатся головы) для повторной  перегонки.

Очевидно, что определение  начала и конца сердец играет важную роль в формировании букета напитка. Для этого используют гидрометры, которые измеряют содержание спирта. Этот факт учитывается для формирования характера виски и длина сердец у разных производителей отличается. Например, если нужно получить фруктовый, цветочный виски, перегонщик начнет сбор сердец при 75% и остановит при 68%. Если же требуется сделать тяжелый и пикантный виски, то нужно собрать сердца в промежутке с 70% до 60% или даже ниже. В момент, когда идут сердца важно замедлить работу куба настолько, насколько это возможно, чтобы увеличить рефлюкс. Обычно это занимает около 2-3 часов [7].

Сердца часто называют «свежим спиртом» (new make spirit), который  имеет крепость около 70%. Свежий спирт  перекачивается в промежуточный  спиртовой приемник и потом в  спиртовой чан, где смешиваются  спирты нескольких дистилляций. Спиртовой  чан находится в помещении, где  наполняются бочки, что является последним шагом перед выдержкой  виски в бочках.

3. Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

39

ВР – БИО – НГТУ – 08БИО – 000 – 12

1. 5 Процесс фильтрации и смягчения углем

Уголь — пористое вещество, которое получают из различных углеродсодержащих материалов органического происхождения: древесный уголь, каменноугольный кокс, нефтяной кокс, кокосовый уголь и др. Содержит огромное количество пор и поэтому обладает очень большой удельной поверхностью на единицу массы, вследствие чего обладает высокой адсорбцией. 1 грамм угля в зависимости от технологии изготовления имеет поверхность от 500 до 1500 м². Применяют в медицине и промышленности для очистки, разделения и извлечения различных веществ.