винокуренный завод что это такое
Винокурня: что это и как обустроить в домашних условиях
Домашняя винокурня
Коммуникации и инфраструктура
Законодательные перспективы
В России регулярно поднимаются цены на алкоголь, а качество водки на прилавках магазинов падает все ниже и ниже. Не удивительно, что повсеместно расцветают домашние винокурни. Ведь легализация такой деятельности не нужна, акцизы и налоги вносить нет надобности, а спиртное получается лучше магазинного.
Чтобы защитить экономические интересы страны, есть законодательная инициатива усилить борьбу с самогоноварильщиками. Предложения по суровому наказанию физлиц за торговлю и бартерные сделки с алкоголем вносились неоднократно, в том числе и в 2015 году. Но пока правительство отклоняет законопроекты с драконовскими санкциями в отношении частников. Так что в настоящий момент россиянам не запрещено самогоноварение в личных целях.
Рыбоводческое хозяйство
УЗВ – модель для сборки
Компоненты УЗВ и их монтаж
Первая бочка будет выполнять роль отстойника, она расположена выше остальных, подача воды осуществляется сверху
Важно учитывать скорость подачи воды, потерять бизнес из-за некачественной среды будет более чем обидно;
Вторая бочка наполняется угольным фильтрационным элементом, подвод осуществляется снизу, отвод сверху.
Третья бочка, наполненная песком, позволит дочистить отстоянную и отфильтрованную воду. Важно наполнить бочку песком не более чем на половину, иначе вода на выходе будет мутная от песчаной взвеси.. Терморегуляционная система
Оборудование для винокурни
Как будет организован мини-завод, зависит от возможностей винокура.
Самый простой набор включает:
Стол с широкой столешницей для размещения оборудования и ингредиентов.
Плиту с вытяжкой, тепловую машину или пароген, работающий на дровах.
Устойчивые, прочные стеллажи, полки или шкафчики для хранения утвари, тары, готового продукта. Лучше всего – прикрепить их к стенам для надежности.
Раковину или другой резервуар для промывки котла (куба). Оптимально – мойку высокого давления или обычный душ.
Бродильные емкости. Их можно изготовить из большой кеги, разрезав ее пополам.
Собственно дистиллятор (с холодильником, термометром, дефлегматором, ректификационной колонной, сухопарниками, другими элементами на свое усмотрение).
Можно использовать заводской или изготовленный кустарным способом, например, из той же кеги. Оптимальный объем куба для винокурни – 200–300 литров.
Как обстоят дела в РФ
В отличие от соседей Россия занимает относительно лояльную правовую позицию в отношении самогоноварильщиков. Закон об алкопродукции касается в основном юрлиц и ИП, так что частники могут чувствовать себя совершенно спокойно. При этом делать самогон можно исключительно для себя, ну, возможно, для ближайшего круга друзей в целях совместного распития. В законе это называется «не в целях сбыта». Дарить, менять и даже безвозмездно передавать на хранение домашний алкоголь строго запрещено.
Получается, что россияне могут покупать и продавать оборудование для производства самогона, хранить сырье, делать слабоалкогольные и крепкие напитки на своей частной территории. В отношении самогоноварения в целях продажи закон не так лоялен.
Что может быть за продажу
Если частное лицо, которое не зарегистрировано как ИП, делает в кустарных условиях крепкие алкогольные 
напитки, привлечь такого человека невозможно даже после жалоб соседей и официальных лиц. Штрафы не налагаются и за хранение и использование оборудования, в том числе и самодельного, изготовление бражки, дистилляцию и так далее. Проблемы могут возникнуть только при установлении факта продажи или при транспортировке относительно крупной партии.
В этом случае исполнительная власть будет предъявлять к домашнему винокуру претензии за ведение предпринимательской деятельности без регистрации и соответствующей лицензии. Стандартное наказание за продажу своего домашнего самогона — штраф от 500 до 5 тысяч рублей.
Однако если самогонщик окажется злостным нарушителем, будет иметь неоднократные предупреждения и штрафы, ему могут инкриминировать незаконное предпринимательство по ст. 171 УК РФ. Это уже совершенно другие санкции: штраф до 300 тысяч или арест до шести месяцев. Так что за домашнее самогоноварение в целях реализации можно получить серьезный конфликт с законом и временно лишиться свободы.
Винокурение*
Безв. спирта. Россия (1889) 33 млн. вед. Германия 25 » » Франция 14 » » Австрия 13 » » Великобритания 12 » » Дания, Швеция, Норвегия 6 » » Бельгия и Голландия 6 » » Италия и Испания 4 » » Прочие страны около 21 » »
Сырыми материалами для В., или для производства спирта при помощи перегонки, могут служить: а) перебродившие жидкости, напр. виноградное вино, сидр и т. п.; сюда же относится бражка; б) сахаристые растворы и вещества, напр. сладкие ягоды (вишни, сливы, тутовые и т. п.), виноградные выжимки, всякая патока (см. это сл.), напр. черная свекловичная патока (меласса) и т. п.; сюда же относится сусло (осахарившиеся хлебные заторы); в) крахмал и вещества, содержащие крахмал и подобные ему углеводы (см. это сл.), способные превращаться в сахаристые вещества, т. е. глюкозы (см. это слово), например картофель, кукуруза, рожь и т. п.; г) сюда же относятся, по существу дела, и всякие виды клетчатки, напр. древесные опилки, отбросы трав и т. п., потому что они по обработке серной кислотой (см. Волокна растений, Клетчатка) способны давать бродящие виды глюкозы; д) этилен, или маслородный газ (см. далее эти слова), способный давать спирт и образующийся из каменного угля, нефти, дерева и т. п. веществ как продукт их изменения. Два последние рода производства спирта не применяются при современном положении вещей. Специальные формы В., напр. приготовление арака из риса, коньяка из виноградного вина или рома из патоки сахарного тростника, чаще всего носят и поныне характер сравнительно мелкой кустарной промышленности и дают в целом ничтожно мало спирта по отношению к выкуриванию обычных хлебов. Так как в производстве этих видов спирта нет ничего самостоятельно особенного, то описываем далее лишь хлебное винокурение.
Таким образом, В. из крахмалистых веществ состоит из трех главных процессов: 1) соложения затора или осахаривания крахмала, когда нерастворимый в воде крахмал C 6 H 10 O 5 переходит в растворимое сладкое сахаристое вещество С 6 H 12 O 6 или сусло, для чего прибавляется солод или проросшие зерна, содержащие диастаз, переводящий крахмал в сахаристое вещество; 2) брожения затора (получение бражки), когда сахаристое начало C 8 H 12 O 6 распадается на спирт С 2 H 6 O и углекислый газ под влиянием прибавляемых дрожжей, и 3) перегонки бражки, когда спирт и часть воды отделяются от остальной флегмы или барды. Каждый из этих трех основных приемов (соложение, брожение и перегонка) винокурения, сопряженный практически с различными утратами, на деле подлежит множеству видоизменений в отношении приемов и применяемых аппаратов и может еще далее совершенствоваться ради уменьшения существующих утрат. При современном состоянии В. можно считать, а) что алкоголь, содержащийся в перегоняемой жидкости, почти весь нацело может быть превращен в продажный спирт; б) что на 100 весовых частей сахаристого начала, считаемого в виде глюкозы (C 6 H 12 O 6 ), можно получить до 48 весов. част. безводного спирта, и в) что от 100 ч. крахмала в лучших условиях В. получается до 105 ч. глюкозы и до 50 ч. безводного спирта. Так как превращение крахмала при сахарификации в глюкозу выражается основным равенством:
C 6 H 10 O 5 [крахмал, 162] + Н 2 O [вода, 18] = С 6 H 12 O 6 [глюкоза, 180],
а переход глюкозы при брожении в спирт основным равенством:
C 6 H 12 O 6 [180, глюкоза] = 2C 2 H 6 O [2 x 46, безв. спирт] + 2СО 2 [2 x 44, угл. газ],
то можно было бы полагать, что 162 ч. крахмала дадут 92 части безводного спирта, или 56 3/4 %, но в действительности собирается обыкновенно редко более 42 % безводного спирта. Часть этих потерь обусловливается существом процессов, применяемых в винокурении, как ниже объяснено, а другая часть зависит от несовершенства применяемых ныне приемов и при дальнейшем изучении этого дела, вероятно, будет значительно уменьшаться.
Так как приемы и приборы для основных процессов В. (сахарификация, брожение и перегонка) подвергаются, смотря по размерам В., по роду сырых материалов и по совершенству устройства, множеству видоизменений, то для ознакомления с делом мы ограничимся описанием обыкновеннейших приемов В., когда исходом служат обыкновеннейшие крахмалистые вещества: картофель, кукуруза и рожь. Винокурение из них вследствие относительной (по содержанию крахмала) дешевизны выгоднее, чем из других хлебов и в то же время наиболее полно, потому что содержит соложение (сахарификацию), не существующее, напр., при В. из патоки, представляющей отброс сахарного производства. Очевидно, что В. из свекловичной (черной) патоки (см. это сл. и Сахарное производство) не требует сахарификации, т. е. проще, чем В. из хлебов, и очень выгодно, так как ведется из отброса иного производства. Во Франции оно очень распространено [Патоку перед брожением разбавляют водой и встречающуюся в ней щелочь насыщают кислотой.]. Винокурение из сладких ягод и плодов (выжимок) ничем существенным (кроме отгонки) не отличается от виноделия и приготовления сидра (см. Водка, Сидр, Виноделие). Оно в ходу почти исключительно в теплых странах [Арбузы, сахарный тростник и тому под. сладкие растительные продукты могут составлять исход для специального винокурения. В Бразилии и др. теплых странах из сахарного тростника выделывается много крепких напитков. Сахарное сорго может для этой цели служить и в теплых краях России.], равно как и выкуривание спирта из виноградных вин, почему-либо негодных для прямого потребления. Спирт, получаемый из таких вин или вообще из винограда (напр. порченого), идет обыкновенно в подмесь к виноградным же винам для придания им прочной сохраняемости (см. Виноделие). По этой причине акцизные правила для В. из винограда значительно облегчаются. Так, напр., в России садовладельцы (виноградников) имеют право безакцизно выкуривать виноградный спирт (кизлярку и т. п. водки), назначаемый для сдабривания виноградных вин, и этой льготой воспользовались в 1889 г. 224 завода; те же лица, которые занимаются таким В. для продажи получаемого спирта, платят не по 9 1/4 р. с ведра безвод. спирта, а только по 5 руб. (с 1888 г.) и таких заводов в 1889 г. действовало около 2000 (Сев. Кавказ, Закавказье, Крым, Бессарабия, Туркестан). Всего виноградного спирта выкурено в 1889 г. 280 тыс. вед. безвод. спирта (см. о том же Коньяк). Все упомянутые виды В. по самой своей сущности проще В. из крахмалистых веществ (потому что нет сахарификации), а потому знакомство с ним объяснит и другие формы В. Притом наибольшая масса спирта ныне получается именно из крахмалистых веществ.
Очерк этого предмета мы распределяем на 18 пунктов: 1) сырые материалы, 2) объем затора, 3) запаривание и затирание (приготовление затора), 4) солод, 5) процесс, происходящий при затирании (сахарификации), 6) охлаждение затора, 7) квасильные (бродильные) приборы и ход брожения, 8) дрожжи, 9) вещества, образующиеся в спелой бражке, 10) условия перегонки, 11) перегонные приборы, 12) продукты перегонки, 13) «горячее» очищение спирта (вторичной перегонкой), 14) испытание чистоты спирта, 15) контрольные приборы, 16) расположение винокурен, 17) цена и стоимость спирта и 18) технические применения спирта.
1) Сырые материалы (припасы для В.). Для В. могут применяться всякие сырые материалы, дающие сахаристые вещества (см. это сл.), способные при действии дрожжей давать спирт. Так, напр., вещества, содержащие декстрин и др. камедистые вещества (см. это сл.) и клетчатку (см. это сл. и Волокнистые вещества растительного происхождения), при действии серной и др. кислот способны образовывать глюкозы (см. это слово), а потому могут давать и спирт. В. из мхов и листьев основывается на превращении подобного же рода (см. Лихонин). Но В. из материалов, содержащих клетчатку, доныне, хотя испытывалось не раз, не применяется в деле в большом виде, отчасти по недостатку выработанных приемов и примеров, отчасти потому, что многие крахмалистые вещества легко обсахариваются и легко доступны по ценности. Из них особо часто в умеренных климатах применяется картофель. Картофель (см. это слово), содержа обыкновенно от 10 до 27 % (в среднем около 20 %) крахмала и около 75 % воды, представляется из всех культурных растений наиболее подходящим материалом для В., потому что дает с десятины земли при среднем урожае в 400 пуд. (40 четвертей) около 80 пуд. крахмала, при хорошем же — вдвое более, тогда как другие хлебные растения доставляют меньше крахмала с десятины и ценятся выше [Винокурение из картофеля началось в конце прошлого столетия в Швеции, выработалось же преимущественно в Германии. В России оно распространилось под влиянием примера прибалтийских провинций, где с 40-х годов стало господствовать.]. Для В. может поступать даже испорченный картофель, хотя выходы тогда меньше. В применяемом для В. картофеле определяют содержание крахмала (см. Картофель, Крахмал) для того, чтобы судить затем о содержании действующего вещества во всех частях производства. Вторым материалом служит кукуруза или маис (см. это сл.), потому что его урожайность значительна и цена ниже, чем других хлебов. Особенно много идет кукурузы на В. в странах, подобных Англии, которые нуждаются в хлебе, и в странах, производящих этот хлеб в изобилии, напр. в С.-А. Штатах, в Сев. Италии и вообще в Южной Европе. При недостатке или дороговизне ржи кукуруза является наилучшим ее заменителем уже по причине дешевизны. В России и в Сев. Германии, где разведение ржи широко распространено, рожь доставляет обычный материал В., представляющий, кроме дешевизны, важное достоинство по легкости затирания (распаривания), особенно по сравнению с кукурузой (взятой цельными зернами) и по чрезвычайной питательности (для скота) получаемой барды. Сравнительный обыкнов. средний состав в процентах по весу:
Сухого вещества Крахмала Белков. вещ. Жира в мат. в барде Картофель 25 9 20 2 0,2 Рожь 86 43 62 10 1 1/2 Кукуруза 87 45 65 8 4
Картофель промывается для В. в особых лежачих вращающихся конических или цилиндрических барабанах или подобных снарядах (см. Крахмал). Рожь прежде мололась в муку; ныне при запаривании обыкновенно применяется прямо в зерне, потому что и оно легко разваривается в клейстер (см. это сл.). Кукурузу также применяют в зернах, если готовят жидкие заторы, но для получения густых (см. дальше) необходимо молоть, потому что иначе разваривание в клейстер идет не до конца — часть материала теряется. Материалы часто смешивают, напр. на 20 ч. картофеля берут 1 ч. зерна.
Фиг. 1. Заторное приспособление (прибор системы Генце) современных винокуренных заводов. В A ведется под давлением распаривание материалов, через C клейстер или распаренный крахмалистый материал спускается в чан F, охлаждаясь через испарение и действие тяги воздуха, производимой эксгаустором G, питаемым из паровика. В чане F имеется мешалка и приспособления для охлаждения затора.
5) Действие солода (соложение, сахарификация). Запаренный материал, имеющий вид, запах и вкус взятого вида хлебов, от действия солода становится жидким, приобретает особый запах и становится сладковатым на вкус (кислоты вводятся солодом и происходят в заторе), что зависит прежде всего от того, что крахмал превращается под влиянием диастаза в мальтозу (см. это слово) и декстрин [Об окончательном изменении крахмала можно судить при помощи исчезания синего окрашивания от йода (см. Йод, Крахмал).]. Это превращение идет сравнительно скоро (менее 1 часа), если совершается при температуре около 60° Ц. При низших температурах оно идет дольше, и тогда в заторе имеются и даже усиливаются (развиваются) посторонние виды брожения (см. Ферменты) под влиянием микроорганизмов, попадающих в затор (особенно с солодом), а через это не только выход спирта уменьшается, но и дальнейшие операции, особенно спиртовое брожение, приобретают иной вид, так как дрожжевые организмы должны конкурировать с прочими развившимися при затирании. Полное уничтожение посторонних микроорганизмов (см. это слово и Стерилизация) совершается при температурах выше 75°, когда диастаз солода теряет свою способность превращать крахмал в мальтозу, но при 65° уже большинство посторонних микроорганизмов (особенно дающих маслянокислое брожение) замирает, а диастаз еще не теряет всего своего действия, особенно в присутствии сахаристых веществ. Когда заторы густы и уже действие солода совершилось, то есть сахаристые вещества произошли, тогда можно нагревать даже до 70° Ц. На основании этого прибавление солода производят тогда, когда затор имеет температуру немногим более 50° Ц., а по мере сахарификации ее поднимают до 65° Ц., а при густых заторах даже до 70° Ц. На первый раз кажется, что после сахарификации можно было бы для стерилизации (т. е. для уничтожения всех содержимых организмов) затора нагреть его выше, напр. до 100°, когда организованные ферменты, дающие масляную, молочную и др. кислоты, совершенно погибают, и затем после нового охлаждения прибавлять дрожжей для получения чистого спиртового брожения. Но такой способ совершенно не соответствует делу, потому что диастаз должен сохранить свою способность и при возбуждении брожения, так как он в квасильном чане постепенно переводит декстрин (см. это слово) в мальтозу или оказывает последействие, основанное на понижении температуры, производимом при переходе к спиртовому брожению. Дело в том, что диастаз переводит крахмальный клейстер в смесь мальтозы и декстрина и количество последнего увеличивается по мере повышения температуры и уменьшается при понижении, а при пониженной температуре диастаз способен превращать декстрин в мальтозу, которая дает спирт. При 50—60° сахарификация ведет к тому, что на 4 части мальтозы происходит около 1 части декстрина, следовательно, действие диастаза после затирания еще должно продолжаться, а потому затор нельзя стерилизовать перед брожением. Задачи правильного (выгодного) В. в настоящем его состоянии сводятся именно на вопросы, здесь упоминаемые, потому что от развития посторонних микроорганизмов зависит закисание бражки и уменьшение выхода спирта в столь сильной мере, что необходимо отличить здоровое, или правильное, В. от ненормального, именно по степени развития посторонних — кроме дрожжевых — организмов. Так как солод, прибавляемый к затору, составляет главный источник их введения, то обмывание солода холодной водой удаляет с поверхности проросших зерен приставшие микроорганизмы и служит одним из способов, применяемых для улучшения В., но диастаз легко растворим в воде, а потому действие ее может быть лишь очень ограниченным. Поэтому весьма большое внимание (в 1890 г.) обратило на себя исследование И. Ефрона (D-r J. Effront, директор брюссельского Socié té générale de Maltose) н ад действием кислот, прибавляемых к затору, содержащему солод, потому что они уменьшают способность развития молочнокислого и маслянокислого брожения (см. Молочная кислота, Масляная кислота и Ферменты), а именно серная кислота слабо, всех же сильнее плавиковая (см. это слово и Фтор). Опыты многих германских, итальянских и иных винокуренных заводов показали, что прибавка на гектолитр (около 8 ведер или на 6 пуд.) затора всего только 1—2 грамм. плавиковой кислоты [Плавиковую кислоту ныне легко иметь в продаже: она легко готовится и применяется в водном растворе, содержащемся 30—45 % HF. Такого раствора берут около 5—6 граммов на гектолитр. ] уменьшает в 2 раза кислотность зрелой бражки, увеличивает на 10—15 % выход спирта, отнимает от него сивушный запах (водка получается такой, как после процеживания через уголь, см. Водка), и дает менее кислую и дольше сохраняющуюся барду. В 1891 г. Меркер (Галле) и Сокслет (Мюнхен), а в 1892 г. Л. Н. Шишков (в Рязанской г.), наиболее известные ученые, изучающие В., — исследовали прием, предложенный Ефроном, и в существе подтвердили указанный результат заводской практики, из которого должно вывести то заключение, что ничтожно малое количество плавиковой кислоты, прибавляемой к затору, способно предотвращать развитие посторонних видов брожения и через то, оздоровляя бражку, увеличивать выходы спирта, и хотя при здоровом, или правильном, ходе брожения выход спирта не увеличивается, но качество его всегда улучшается. Должно заметить, что вместо самой плавиковой кислоты по опыту и существу дела (кислоты затора освобождают из соли кислоту) можно употреблять с тем же успехом фтористый аммоний и фтористый натрий (см. Фтор). Начавшиеся в последние годы подробные исследования ферментов вообще должны оказать на практику В. очень большое влияние, и ныне, хотя еще нет полной уверенности, можно, однако, с большей достоверностью полагать, что с течением времени окажется возможным направить спиртовое брожение так, чтобы при нем избегнуть [Прибавление сернистой кислоты одно время считали очень существенным для улучшения В., но опыты, тщательно произведенные, показали, что правильно идущее В., то есть не ведущее к образованию избытка (против обычной нормы) кислот и др. посторонних продуктов, нисколько не улучшается от употребления cернистой кислоты.] образования многих побочных видов брожения (масляного, молочного, даже, быть может, сивушного и т. п.), естественно сопровождающих ныне нормальное брожение и уменьшающих выход спирта.
8) Дрожжи (см. это слово). В В. применяют или пивные прессованные и тому подобные (даже эллиптические дрожжи виноградного вина), особо заготовляемые дрожжи, избирая наиболее чистые, т. е. содержащие наименее посторонних микроорганизмов, или же, чаще всего, заготовляют собственные (так назыв. «искусственные») дрожжи в побочных дрожжевых чанах из солодового затора с прибавкой «матки», или отобранной от прежней операции части дрожжей. Приготовляют дрожжи в условиях, наиболее благоприятных для образования сильных организмов, размножающихся затем в главном заторе и производящих в нем спиртовое брожение. Получение дрожжей на винокурнях состоит прежде всего из заготовки соответственного малого дрожжевого затора. Берут солод, чаще ячменный или ржаной, или часть общего затора, чтобы количество сухого вещества в дрожжевом заторе приблизительно составляло около 1/10 ч. по весу затертых для В. материалов; разбавляют горячей водой (2 ч. на 1 ч. солода) и затирают в чанах, объем которых в 10 раз менее главных заторных чанов, и стремятся к тому, чтобы получилась сразу температура не менее 60°, даже 70°, благоприятная осахариванию и стерилизации вредных микроорганизмов. Обыкновенно после сахарификации дрожжевого затора ему дают закиснуть при 50—55° до образования около 1/2 % молочной кислоты. Температура в 50—55° Ц. оказывается наиболее благоприятной для размножения именно молочных ферментов, а масляные и др. ферменты при ней не развиваются. Когда закисание от молочной кислоты достигнет желаемой степени (по вкусу и титру это легко узнается), тогда подбавляют маточных, головных или семенных дрожжей, предварительно охладив затор до 15—20° Ц. Молочная кислотность затора считается, по опытам практиков, благоприятной росту сильных дрожжей и препятствует развитию иных ферментов; но этот предмет поныне еще не подвержен достаточно точному исследованию по методам, ныне существующим для изучения ферментов, и только в течение самых последних лет началась подробная разработка явлений сего рода (вероятно, здесь микроорганизмы конкурируют между собой). Если молочной кислоты мало и охлаждение совершено недостаточно скоро, то возбуждается (от влияния воздуха, как в виноделии) самопроизвольное спиртовое брожение (самогранка), которое, однако, сопровождается при этом другими родами брожения (особ. маслянокислым). Молочное брожение считается до того полезным при изготовлении дрожжей, что в дрожжевом помещении заботятся о развитии молочного фермента, напр. моют посуду и чаны молоком и т. п. «Матка», или «головка», составляет около 1/10 дрожжевого затора и отбирается от него для следующей заготовки, когда брожение достигает надлежащей силы. Перемешивание необходимо уже потому, что дает доступ воздуху, а он для развития сильных дрожжей необходим (см. Дрожжи). Брожение ведут так, чтобы образовалась «покрышка», т. е. чтобы поднимающиеся пузырьки углекислого газа увлекали с собой на поверхность не только дрожжи, но и крупинки материала (солода) затора. Число дрожжевых клеток увеличивается при этом примерно в 4 раза. Тогда-то и отбирают «матку», или «головку», которая на леднике может хорошо сохраняться. Иногда в дрожжевые заторы кладут хмель и всегда почти производят по отнятии матки «подмолаживание» дрожжей, т. е. образование новых через прибавку части главного затора в виде пищи или материала для жизни клеток. Число дрожжевых клеток через подмолаживание возрастает почти в 1 1/2 раза.
9) » Спелой » бражкой называется перебродивший до конца затор. В нем, кроме воды, спирта, дрожжей и отчасти измененных белковых веществ взятых материалов, содержится много различных других веществ. Часть их, подобно вновь образовавшимся дрожжам, составляет необходимое условие хода спиртообразования, потому что оно основано на сложном процессе жизнедеятельности дрожжевых грибков, их росте, питании и влиянии всякого рода на вещества, находящиеся в растворе. Сюда относятся, как давно показали исследования Пастера, глицерин и янтарная кислота. Альдегид и уксусную кислоту можно рассматривать как второстепенные продукты окисления спирта. Сверх того, всегда в бражке содержатся молочная, масляная и различные иные кислоты, фурфурол (см. это сл.), «сивушное масло» (см. это слово) и др., как продукты изменения сахаристых веществ затора. Для большинства их ныне уже несомненно (см. Ферменты), что они образуются при содействии жизненного развития особых микроорганизмов, подобных дрожжевым, а потому задача усовершенствования В. сводится на уменьшение условий их происхождения. Неполнота осахаривания и эти посторонние виды брожения составляют главную причину того, что ныне, как сказано в начале, выходы спирта не превосходят 2/3 или 3/4 возможного его количества. Ныне уже несомненно, что развитие определенных микроорганизмов требует определенной пищи [Один из многих примеров указан в статье «Вращательная способность».] и др. условий и что некоторые вещества, совершенно препятствующие (как видно, напр., выше, в плавиковой кислоте) одним из таких организмов, нисколько не нарушают деятельности других, а потому предвидится впереди возможность значительно увеличить выходы спирта при В.
Весовой процент алкоголя Теплоемкость Темпер. кипения при 744 мм Скрытое тепло испарения Теплопроводность Поднятие в капилл. трубке 16° Уд. вес при 15°, воды 4° = 1 Вес ведра в фунтах 100 0,60 77°,9 209 6,6 392 0,7936 23,8 90 0,66 78°,0 241 7,1 405 0,8226 24,7 80 0,72 78°,8 274 8,2 413 0,8479 25,4 70 0,78 79°,6 307 9,2 418 0,8721 26,2 60 0,84 80°,5 338 10,5 423 0,8954 26,9 50 0,91 81°,3 370 12,0 429 0,9178 27,5 40 0,97 82°,5 402 14,0 453 0,9391 28,2 20 1,04 86°,5 468 17,9 564 0,9708 29,1 (Вода) 0 1,00 99°,4 536 22,0 1000 0,9912 30
По данным Гренинга и др.:
% содержание алкоголя: Темпер. кипения 760 мм % содерж. алкоголя в первой порции паров: объемное весовое объемное весовое 100 100 78°,4 100 100 90 85,76 79°,1 92,6 89,2 80 78,58 79°,9 90,6 86,5 70 62,49 80°,8 89,0 84,5 60 52,20 81°,7 87,3 82,3 50 42,52 82°,8 85,1 79,6 40 33,39 84°,1 82,3 76,3 20 16,28 88°,3 71,3 63,9 10 8,05 92°,6 57,2 49,4 0 0 100° 0 0
Полное удаление спирта из бражки происходит (по Gall), если в бражке было 3, 4, 5 и 6 % спирта, когда отгоняется 20, 25, 29 и 33 %.
Фиг. 2. Простой, периодически действующий прибор (куб) для отгонки спирта из виноградного вина и т. п. перебродивших жидкостей, с дефлегматором A и холодильником B.
Те же самые начала, которые применены Писториусом (а также Adam, Cellier, Blumenthal и мн. другими), встречаются и во множестве разнообразных сложных перегонных приборов, форма и расположение частей которых варьируют весьма значительно. Дальнейшим усовершенствованием этого дела должно считать распространение непрерывно действующих приборов, потому что они требуют наименее ухода, равномерно действуют все время, давая спирт желаемой крепости, нагреваются вводимыми в них водяными парами (из паровика) и расходуют менее топлива. Существует множество систем этого рода; но мы ограничимся описанием двух типов: в Англии употребляемого издавна прибора Коффи (Coffey, фиг. 4) и наиболее часто в других странах применяемого колоннового аппарата, подобного изобретенному Савалем во Франции и изображенному на фиг. 5-й (работы или формы Paulmann, в Ганновере).
Фиг. 4. Английский прибор Коффи для перегонки цеженной бражки. H паровик, B дефлегматор (по английской номенклатуре: ректификатор), A анализатор, R холодильник и S сборник.
Во всех таких приборах бражка непрерывно течет сперва по трубам (для предварительного нагрева), нагреваясь от паров воды и спирта (их дефлегмируя), а потом падает каскадом, постепенно переходя в барду, встречает все более и более горячие пары и, отдав весь спирт, постоянно вытекает из прибора. В то же время навстречу бражке движутся пары; впускаемые водяные пары, встречая каскад падающей бражки, отнимают от нее спирт и сами конденсируются, так что под конец остаются пары спирта лишь с малой подмесью воды и такие пары поступают в холодильник, где превращаются в жидкий охлажденный спирт [ Хотя приборы этого рода несомненно и сильно сберегают топливо, но все же можно ожидать и предвидеть еще дальнейшие существенные усовершенствования, потому что у большинства приборов поверхность охлаждения очень велика, а вытекающая барда значительно нагрета, что влечет за собой значительные потери тепла и излишний расход топлива. Расчет подобных потерь отчасти дается в статье «Непрерывная перегонка». Приборы Ilges (из чугуна и железа, с особым устройством дефлегмации и ректификации) и Gebr. Simens (также чугунно-железный, одноколонновый) представляют много существенных улучшений, но применяемые в них чугун и железо действуют на кислоты бражки, дают сероводородные, скверно пахучие продукты и представляют, в сущности, повторение обычных начал. Должно же ждать такого прибора, который бы особо выделял сивушное масло (чтобы оно не портило барды и спирта) и воду, т. е. давал бы барду и спирт с малым содержанием воды и сивушного масла. Принципиально такое устройство возможно и оно придало бы винокурению совершенно новый толчок, конечно при условии экономической выгодности. — Δ. ].
Ценнейший продукт перегонки, то есть спирт, никогда не получается в чистом виде, а именно содержит альдегид, сивушное масло, воду и некоторые другие подмеси. Количество и качество этих подмесей сильно влияет как на санитарное качество водки (см. это слово), получаемой из спирта, так и на его ценность. Виноградный сок и виноградное вино дают спирт, содержащий вместо неприятно-пахучего и вредного для здоровья сивушного масла особо ценимый эйнантовый букет (см. это слово и Коньяк). Спирт из картофеля содержит сивушное масло, состоящее преимущественно из амилового и бутилового алкоголей с альдегидом, фурфуролом и т. п. веществами, при новой перегонке довольно легко отделяющихся от спирта. Но и тогда, когда главная их масса отделена, все же картофельный спирт оказывается более пахучим и вреднее действующим, чем хлебный [Причина этого, как далее отчасти объясняется, зависит от содержания особого ядовитого летучего вещества, напоминающего птомаины (см. это слово), содержащегося в ничтожно малом количестве и происходящего, вероятно, из азотистых начал картофеля.]; различие исчезает только после полного очищения. При неполном очищении одной новой перегонкой картофельный спирт оказывается, однако, лучше очищенным, чем хлебный, как показали (1888) исследования Eugen Sell. Кукурузный спирт хотя содержит мало сивушного масла, но оно очень трудно отделимо от спирта, а хлебный, ржаной спирт (содержа преимущественно много изобутилового спирта в своем сивушном масле) издавна пользуется заслуженной известностью в том отношении, что в неочищенном состоянии он содержит менее других видов спирта вредных и неприятно-пахучих побочных продуктов. Но и он после полного очищения приобретает большую безвредность для организма и теряет характерный запах «сивухи».
Фиг. 6. Ректификационный, прерывно действующий прибор для полного очищения спирта (так наз. горячим способом).
Недостаточность или несовершенство существующих способов очищения спирта объясняют то громадное число попыток, которые делаются в последние годы для достижения более совершенного и экономически выгодного способа очищения. Хотя практически применяются почти повсюду лишь очистка углем и вышеупомянутая ректификация, но мы упомянем о некоторых приемах, или заведомо оказавшихся пригодными и не распространяющихся лишь по недостаточности опытных исследований, или после испытания оказавшихся мало пригодными к делу, чтобы через это перечисление показать, как практически нужно найти лучший, чем ныне, способ очищения спирта. Пикте производит перегонку под малым давлением, применяя сжиженный сернистый газ для охлаждения дистиллята. Борепер, Галлан и др. предложили пропускать при нагревании воздух для удаления альдегида и др. наиболее летучих подмесей. Многие предлагают возобновить оставленный способ пропускания спиртовых паров через уголь. Белильной известью, озоном, гальваническим током и др. окисляющими и восстанавливающими средствами и веществами желают изменить альдегид и спирты сивушного масла, но обыкновенно реакция обращается на сам винный спирт и вводит иногда в него новые продукты, напр. от белильной извести — хлороформ. Щелочи, подобные едкому натру [Они (и поташ) изменяют альдегид, полимеризуя его в вещества труднолетучие, а потому полезны для удаления альдегида.], и растворы солей, напр. хлористого кальция, также испытаны многими изобретателями для очистки спирта, но результаты попыток этого рода нельзя считать особо благоприятными. Упомянем для примера о способе Траубе и Бодлендера, предложивших воспользоваться тем, что поташ в растворе удельного веса 1,24 растворяет почти чистый спирт, а подмесь сивушного масла собирается в виде всплывающего слоя, могущего составлять при надлежащем подборе отношений (спирта к раствору поташа) не более 2 % всего раствора. Отгоняя поташный раствор, получают чистый спирт и, разбавляя водой всплывший слой, получают сивушное масло, которое или находит свое специальное применение (см. Сивушное масло), или сжигается в топках. Мыло, жирные масла, смазочные масла нефти и др. подобные вещества (напр. парафин), почти не растворяясь в спирте, извлекают из него сивушные масла (их легко затем можно отогнать водяным паром и регенерировать начальное вещество) и очищают спирт, который после вторичной перегонки (или во время нее) этим способом очищается от большинства подмесей. Лично испытанное мной очищение через взбалтывание со смазочными маслами разбавленного спирта, соединенное с процеживанием через уголь и с перегонкой, дало спирт весьма большой чистоты; но подобные способы хотя удовлетворительны в техническом отношении, оказываются в экономическом дорогими по своей сложности [Изучение условий развития микроорганизмов, несомненно, поможет борьбе с подмесями спирта, потому что если не все, то многие подмеси развиваются, по всей вероятности, специальными микроорганизмами; устранив их жизнедеятельность при затирании и брожении, вероятно, будет возможно уничтожить в получаемом спирте и само появление многих подмесей. Школа Пастера, отбор чистых дрожжевых культур (см. Дрожжи), вышеописанный прием Ефрона и т. п. положили уже начало исследованиям сего рода.].
Для качественного определения сивушного масла (амилового спирта) следующий способ пригоден даже тогда, когда к водке или спирту прибавлены столь пахучие вещества, как анис, полынь или тмин, при чем сивушный запах заглушается. Для открытия пользуются сильным запахом, свойственным валерьяновой кислоте (см. это сл.), происходящей при окислении [Такой же по существу прием предложен Mapквартом для количественного определения амилового спирта.]. Испытуемый спирт разбавляют водой до содержания 15 % алкоголя, взбалтывают с хлороформом (около 1/2 по объему), дают отстояться (хлороформ будет внизу), слабый спирт сливают, прибавляют равный объем воды, взбалтывают, воду сливают, а хлороформу дают при обыкновенной температуре испариться (до того что его запах перестает быть слышен). Тогда к остатку прибавляют несколько капель серной кислоты и столько раствора марганцово-калиевой соли (хамелеона), чтобы жидкость осталась и через сутки окрашенной в красный цвет. Тогда постепенно появляется запах сперва валерьянового альдегида и через несколько часов очень характерный запах валерьяновой кислоты, который ясно слышен при малых количествах (менее 1/2 %) сивушного масла в присутствии других пахучих веществ. Этим способом, однако, нельзя открыть тех малых следов сивушных масел, альдегида и др., которые содержатся в спирте вторичной перегонки, но которые, однако, понижают продажную цену чистого спирта. Альдегид открывается не только потому, что восстанавливает серебро из аммиачного раствора ляписа, но и потому, что тотчас заставляет краснеть раствор фуксина, доведенный до обесцвечивания сернистой кислотой.
Из всех способов испытания чистоты спирта наиболее обращает на себя внимание (по простоте исполнения и по большой чувствительности) способ Савалля (диафанометрический), основанный на том, что смесь равных объемов крепкого спирта и крепкой серной кислоты, нагретая до вскипания (выше 140°), остается после охлаждения бесцветной, если в спирте нет подмесей альдегида, фурфурола (менее 0,0001 процента) и сивушного масла, в присутствии же их получается тем большее (желтовато-бурое) окрашивание, чем количество подмесей значительнее. Способ этот, исследованный профессорами Шишковым, Кучеровым и Тавильдаровым, принят нашим акцизным ведомством для руководства при снятии (сверх отпускаемого) 3 % акциза (выдаваемого в вознаграждение утрат неизбежных при хорошей очистке), выпускаемого за границу спирта. По цвету окрашивания можно до некоторой степени судить также о количестве подмесей (имея пробные или нормальные оттенки, отвечающие различным содержаниям подмесей, как в других колориметрических определениях), но в сущности проба Савалля качественная, т. е. показывает отсутствие ощутимых количеств подмесей. Если спирт ее выдерживает, то его можно считать высшим из ныне получаемых. Опыт показывает, что если в спирте содержится более 0,001 % альдегида, 0,005 амилового спирта или того же количества последних порций ректификационной перегонки, то уже получается заметное окрашивание. Подробности узаконенного испытания: а) вся применяемая посуда не только должна быть хорошо вычищена, но и обмыта испытуемым спиртом с предохранением от пыли, волокон и т. п. б) Испытуемый спирт должен содержать не менее 94 % безводного алкоголя и берется в количестве 10 куб. сант. в) Серная кислота, удельного веса 1,84 (при 1 5 °), берется в количестве 9 куб. с. г) Серную кислоту прибавляют к спирту понемногу в длинногорлую колбу. д) Колбу со смесью нагревают на пламени спиртовой лампы, держа в руке и постоянно двигая до начала кипения. е) Когда произошло первое вскипание, колбу удаляют от пламени и дают ей охладиться при обыкновенной температуре. ж) Остывшую смесь вливают в тонкую склянку, в другую такую же наливают испытываемый спирт и в третью — взятую серную кислоту. з) Если жидкость со смесью не имеет окраски или ее цвет средний сравнительно со спиртом и кислотой, то спирт должно признать чистым. и) Если в испытываемый спирт попали случайные подмеси (сургуч, дерево и т. п.), то его предварительно необходимо перегнать [«Труды Технического комитета при департаменте неокладных сборов» (т. 1, 1890, стр. 216).].
Подобному испытанию может удовлетворить только очень чистый спирт, применяемый в аптеках, для изысканных водочных изделий и для подмеси к виноградным винам. Обыкновенный, даже очищенный спирт очень редко удовлетворяет таким требованиям, а в торговле и потреблении обращается спирт, содержащий сивушное масло в большинстве случаев до 0,3 %. Количественное определение этой подмеси представляет тем большее значение, что при содержании более чем 1/3 % или 1/2 % сивушного масла (на 100 безв. спирта) водка оказывает гораздо более вредное влияние на здоровье, чем при меньшей пропорции. Для количественного определения сивушного масла в спирте и водке предложено много способов, но достойны внимания лишь два: Резе (Röse) и Траубе (Traube). Способ Резе (усовершенствованный Stuzer, Sell, Kaiserliche Gesundheitsamt и др.) основывается на том, что хлороформ (см. это сл.), мало растворимый в спирте, разведенном водой, и мало его растворяющий, отнимает от него сивушное масло и через это увеличивается в объеме, так что по размерам этого увеличения можно судить о количественном содержании сивушного масла. Опыты ведутся в особом стеклянном приборе, нижняя часть которого занимает равно 20 куб. с. и назначается для вмещения хлороформа. Затем идет тонкая длинная трубка с делениями на 1/20 куб. сантиметр., а сверху припаян шарообразный сосуд вместимостью примерно в 150 к. с. Налив при 15° (в водяной ванне) хлороформа, до 20 к. с. вливают поверх 100 куб. сант. испытуемого спирта, приведенного через добавление воды до удельного веса 0,96564, или до содержания 30 % безводного спирта по объему, прибавляя к нему, сверх того, 1 куб. сант. серной кислоты (удельный вес 1,286), взбалтывают все, опять приводят ровно к 15° Ц. (отступления как в удельном весе спирта, так и в температуре не должны превышать 0°,05 Ц.) и дают отстояться. Серная кислота прибавляется именно для того, чтобы отстаивание совершалось легко и давало чистый разделительный (между хлороформом и спиртом) мениск. Объем хлороформа во всяком случае будет более 20 к. с., потому что даже из совершенно чистой водки хлороформ растворяет часть винного спирта. Обыкновенно с чистым спиртом (в 30 %) получается 21,4 куб. сант., но лучше для данного хлороформа, применяемого в опытах, надо определить соответственное число предварительными определениями, взяв спирт, выдерживающий пробу Савалля. Если же во взятом спирте было содержание сивушного масла, то объем хлороформа будет более, чем для чистого спирта. Разность покажет количество сивушного масла по прилагаемой таблице, найденной из опытов (15° Ц.):
Содержание амилового спирта в объемн. % Объем хлороформного слоя сверх 20 куб. сант. 0 n к. сант. 0,1 n + 0,20 » 0,2 n + 0,35 » 0,3 n + 0,50 » 0,4 n + 0,65 » 0,5 n + 0,80 » 0,6 n + 0,95 » 0,7 n + 1,10 » 0,8 n + 1,25 » 0,9 n + 1,40 » 1,0 n + 1,55 »
Далее мы рассмотрим цеховую стоимость спирта, не обращая внимания на акциз. Такой случай до некоторой степени осуществляется в действительности в момент выхода спирта из страны для международной торговли, потому что такой спирт в России, как и всюду, освобождается от акцизного обложения, потому что при ввозе в другие страны окладывается таможенным сбором, равняющимся или даже превосходящим акцизное обложение [По таможенному тарифу 1891 г. (статья 27) спирт (как и коньяк, арак и т. п.), привозимый бочками, платит с пуда брутто 12 р. зол., или около 18 руб. кред. с пуда. Полагая только 10 % на тару, это составляет 20 руб. кред. с пуда или с градуса, если предположить ввоз безводного спирта, — около 12 коп. кр., или около 8 коп. зол. Очевидно, что размер таможенного обложения отвечает размерам акциза, принимая во внимание колебания курса.].
Стоимость спирта + барда слагается из стоимости: а) % на капитал и погашение, б) общих расходов (управление, ремонт и т. п.), в) припасов, г) топлива, д) рабочих. Первые два расхода лягут тем меньшей величиной на цену градуса, чем завод крупнее и действует большее число дней в году, то есть дает преимущество крупным коммерческим предприятиям над мелкими сельскохозяйственными, действующими своими припасами. Три последних расхода зависят прежде всего от технического совершенства производства каждого завода. Сельскохозяйственные заводы имеют свои преимущества перед коммерческими, а именно близость доставки припасов, дешевизну рабочих в зимнее время и обеспеченный сбыт барды. Не входя в расценку частных расходов, сильно изменяющуюся по множеству обстоятельств, заметим, руководствуясь рядом расчетов имеющихся в литературе предмета (напр. расчетами Pauksch, Gumbiner, Л. Н. Шишкова и др.), что в цене спирта (без выгод заводчика и без оценки барды), считая выход из пуда крахмала 8 0 вед. гр., кладя на капитал 5 % и на погашение обзаведения 10 %, рубрика а + б участвуют приблизительно в виде 5—15 %, цена припасов, или рубрики в, от 75 до 85 %, топливо (на 1000 градусов около 7 пуд. каменного угля или соответствующее количество другого топлива) и рабочая плата (рубрики г + д ) 5—15 %. Отсюда ясно, что цена спирта + барда зависит почти исключительно от цены припасов, а цена спирта, сверх того, от цены барды. Она, как корм, должна с течением времени цениться все выше и выше, потому что в сущности она, содержа ценнейшие части припасов, составляет главную ценность производства. Но так было бы лишь тогда, когда спрос на спирт мог бы удовлетворяться помимо переработки съестных припасов, подобных хлебу и картофелю. Сущность дела здесь в том, что истинную цель промышленного развития составляет, с одной стороны, возвышение полезности переделываемых продуктов (напр. шерсти в ткани), а с другой стороны — и это составляет главную цель передовой техники — отыскание способов производства полезного из бросового и бесполезного, напр. бумаги из тряпья, клея из костей, красок из дегтя и т. п. В современном же В. необходимая людская пища, подобная зерновому хлебу, обращается в спирт, надобность в котором более условна, чем в пище [Если спирт способен «отапливать» организм, как горючее вещество, то при получении его из съедобных крахмалистых питательных веществ выгод от этого происходить не может, как это очевидно из термохимических данных, оттого, что при брожении выделяется тепло. Мы выше видели, что 16 2 гр. крахмала могут дать (а дают менее) 92 грамм. спирта, а 162 гр. крахмала, сгорая, дают 4123 тыс. больших калорий, 92 же гр. спирта — только 649 больш. калорий (по данным Штомана и др.). Следоват., и в этом отношении при переделке крахмала в спирт существует крупная потеря. Другими словами: хлебное В., отнимая пищу от людей, дает ее скоту в испорченном виде. Иное дело В. из отбросов (а оно не сельскохозяйственное в тесном смысле сл.), напр. из патоки, из опилок и т. п. — оно создает «отопление» людского тела. Поэтому я полагаю, что сверх покровительства сельскохоз. В. следовало бы особо покровительствовать В. из непитательных веществ и через то двигать В. в сторону создания полезностей.], а затем в барду или более дешевую пищу для скота. Здесь, следовательно, нет истинных элементов полезной промышленности, продуктов здесь не прибывает, и они созидаются из других, более необходимых, а потому можно смело утверждать, что в В. должно скоро наступить время реакции, когда здравым образом станут глядеть на эту промышленность. Тогда переделка мхов, опилок и т. п. отбросов в спирт, превращая их сперва в глюкозы, что ныне уже возможно (см. Волокна растений), выступит на первый план. Современное получение спирта из черной патоки или из отброса, остающегося от переделки свекловицы на сахар, составляет истинный успех В., и надо полагать, что этот вид В., уже сильно распространяющийся всюду (особенно во Франции), будет получать год от года наибольшее значение, чему ныне отчасти может препятствовать покровительство сельскохозяйственному В., переделывающему хлеб в барду и спирт. Заметим сверх того, что нефть, каменный уголь и т. п. ископаемые, могущие доставлять этилен С 2 H 4 (см. это сл. и Газ светильный), способны также давать спирт, потому что этилен при известных условиях поглощается серной кислотой, а такой продукт с водой дает спирт C 2 H 6 O = C 2 H 4 + H 2 O. Ныне эти приемы известны лишь как примеры изученных химических превращений, но с течением времени они могут служить практическими способами В., потому что связь науки с промышленностью скрепляется естественным стремлением к отысканию всяких видов полезности.