Обґрунтування та аналіз виробництва ординарних коньяків

Коньячні виноматеріали  повинні містити: етилового спирту – не менше 8%; титрованих кислот – 4,5 г/дм³, летких кислот – не більше 1,3 г/дм³, дріжджів – до 2%. Не дозволяється переробляти вина, що мають сторонні запахи і присмаки, наприклад, цвілі, гнилі, оскільки вони можуть передатися спиртам.

Для поліпшення якості коньячних виноматеріалів і спиртів їх рекомендується готувати з наполяганням сусла на мезгі, бродінням на ферментованих гребенях, витримкою на дріжджах, підвищувати активну кислотність сусла гіпсуванням. Ці прийоми сприяють збагаченню виноматеріалу різними з'єднаннями - терпеновими речовинами, ефірами, летючими фенолами, лактонами, їх перетворення в кубі при перегонці може привести до утворення нових компонентів, що беруть участь у формуванні високоякісного коньячного спирту.

Зберігають коньячні виноматеріали в крупних резервуарах, повністю долитими, при оптимальній температурі 8-10°С в умовах постійного хіміко-мікробіологічного контролю на протязі не більше 6 місяців.

Перегонка коньячних  виноматеріалів.

Перегонка - метод розділення летючих сумішей, компоненти яких мають різні точки кипіння, в коньячному виробництві застосовується для виділення коньячного спирту, очищення його від небажаних домішок і збагачення речовинами, перетворення яких визначають характерні особливості смаку і букета коньяку високої якості. Таким чином, коньячний спирт є багатокомпонентною системою і разом з етиловим спиртом (62-70%) і водою (30-38% ) містить також вищі спирти, ефіри, альдегіди, ацеталі, органічні кислоти і інші домішки, чия сумарна кількість не перевищує 1%.

Коньячні виноматеріали переганяють на спирт в апаратах періодичної або безперервної дії.

Апарати періодичної  дії, на яких завантаження куба виноматеріалом або спиртом-сирцем, перегонка їх на коньячний спирт і відведення барди проводяться періодично, діляться на установки подвійного (двократного) і одноразового зганяння. У апаратах подвійної перегонки виноматеріалу на початку отримують спирт-сирець, а потім при перегонці спирту-сирцю - коньячний спирт.

Апарати одноразової  перегонки забезпечують отримання  коньячного спирту необхідної міцності безпосередньо з виноматеріалу. Корисний об'єм куба зазвичай дорівнює 65-80 т.

В результаті першої перегонки  з виноматеріалу, що має міцність 8-12%, виходить дистилят – коньячний спирт-сирець, міцністю 23-32% (в кількості 25-33% від об'єму виноматеріалу, узятого на перегонку) і коньячна барда, що йде на утилізацію для отримання виннокислих з'єднань. Коньячний спирт-сирець піддається фракційній перегонці. При цьому виділяються:

•  головна фракція (в кількості 1-3% від об'єму спирту-сирцю), що містить значну кількість альдегідів, ефірів і вищих спиртів з різким запахом і неприємним смаком;
• середня фракція (коньячний спирт першого сорту, відбирається в кількості 30-35% від об'єму початкового спирту-сирцю), міцністю 60-70%, яка закладається на тривалу витримку в дубових бочках;
• хвостова фракція (відбирається при пониженні міцності дистиляту до 40-50% ), об'єм якої складає 17-23% від об'єму сирого коньячного спирту.

Рідина, що залишилася в  кубі, складає 37-52% від об'єму узятого  на перегонку спирту-сирцю. У подальшому головна і хвостова фракції змішуються і також піддаються перегонці. При цьому виділяються вторинні головна і хвостова фракції, а також коньячний спирт другого сорту.

Коньячний спирт другого  сорту також закладається на тривалу витримку в дубових бочках і використовується при виробництві трирічних коньяків. Решта фракцій непридатна для вироблень коньячного спирту і прямують на ректифікацію для витягання етилового спирту.

Апарат одноразової  перегонки складається з тих  же основних елементів, що і апарат подвійної перегонки. Проте його дефлегматор виконаний у вигляді двох порожнистих сочевицеподібних тарілок, оточених бортами і охолоджуваних водою, у зв'язку з чим цей апарат володіє зміцнюючим ефектом. Такі апарати виготовляються з міді з об'ємом куба 120 декалітрів.

При роботі на апараті  з дефлегмаційними тарілками  коньячний спирт отримують безпосередньо  з виноматеріалу в результаті одноразової фракційної перегонки. При цьому виділяють головну  фракцію в кількості 0,7-1,0%, середню фракцію (коньячний спирт) в кількості 10-14%, хвостову фракцію в кількості 11-15% від об'єму виноматеріалу, узятого на перегонку, і відходи виробництва - коньячну барду. Коньячний спирт закладається на витримку, а решта фракцій піддається переробці для отримання запашних вод, винної кислоти і етилового спирту.

Апарати подвійної перегонки  володіють однією важливою перевагою – на них отримують високоякісний коньячний спирт з оптимальним вмістом необхідних домішок. Проте вони не економічні і малоефективні. Продуктивність їх низька у зв'язку з невеликим об'ємом куба і великими витратами часу на виконання допоміжних операцій (завантаження, вивантаження), а витрата теплоти надмірно висока.

Перегонка виноматеріалів на безперервно діючих установках (наприклад, в колонній установці), застосовують в основному при отриманні ординарних коньяків, здійснюється за схемою: нагрівають виноматеріал в підігрівачі до 60-70 °С, потім в пароперегрівники до 100-110 °С, охолодження до 85 - 90 °С, подача в колону, фракційна перегонка з виділенням головної фракції до 3% від безводного спирту навалки 85-92% об., що спрямовується на ректифікацію, і коньячного спирту  63-70% об.

Молодий коньячний спирт  є безбарвним або ясно-солом'яного  кольору прозорою рідиною з чистим, пекучим смаком, з легким присмаком етилового спирту. Аромат молодого спирту складний, з вираженими винними і легкими квітковими тонами. За хімічними показниками свіжовідігнаний коньячний спирт повинен відповідати вимогам:

• об'ємна частка етилового спирту,% - 55,0-70,0;
• масова концентрація вищих спиртів в перерахунку на ізоаміловий спирт, мг/100 см ³ безводного спирту - 170-500;
• масова концентрація альдегідів у перерахунку на оцтовий альдегід, мг/100 см ³ безводного спирту - 5-50;
• масова концентрація середніх ефірів в перерахунку на оцтово-етиловий ефір, мг/100 см ³ безводного спирту - 50-270;
• масова концентрація летких кислот в перерахунку на оцтову кислоту, мг/100 см ³ безводного спирту, не більше - 250;
• масова концентрація фурфуролу, мг/100 см ³ безводного спирту, не більше -3,0;
• масова концентрація метилового спирту, г / дм ³, не більше - 1,2;
• масова концентрація міді, мг / дм ³, не більше - 8,0;
• масова концентрація загального діоксиду сірки, мг / дм ³, не більше – 40;
• масова концентрація заліза, мг / дм ³, не більше – 1,0.

Витримка коньячного спирту.

Витримку коньячних  спиртів проводять в дубових  бочках або в металевих емальованих  горизонтально розташованих резервуарах, в які поміщені заздалегідь підготовлені дубові клепки.

На витримку спирти закладають партіями залежно від віку, сортового складу, мікрорайону зростання винограду.

Для витримки коньячних  спиртів використовують наземні  напівпідвальні приміщення, що відповідають необхідним санітарним нормам. Вони не повинні мати сторонніх запахів, а повітрообмін в цих приміщеннях може складати не більше 5 об'ємів в добу. Температуру в процесі витримки підтримують на рівні 18-20°С, а вологість - 75-85%.

Дубові бочки першої категорії, місткістю 30-70 декалітрів наповнюються молодим коньячним спиртом з недоливом, який складає не більше 2% об'єму бочки і встановлюються на дерев'яних, або залізобетонних брусах в три яруси або розміщуються на стелажах в 6-8 ярусів.

Стелажний спосіб компоновки бочок економічно доцільніший, оскільки виключає деформацію клепок, неминучу при установці бочок один на одного, у зв'язку з чим зменшуються втрати спирту, а коефіцієнт використання виробничих площ зростає.

Нові бочки перед  закладкою на витримку проходять  спеціальну обробку. Спочатку бочки  двічі заливають і замочують холодною водою, яку змінюють через 2-3 доби. Потім їх обробляють гострою парою протягом 20-30 хвилин і обполіскують послідовно гарячою і холодною водою. Така обробка проводиться одноразово і сприяє видаленню з нових клепок частини фенольних з'єднань, надлишок яких може стати причиною появи в коньячному спирті грубого смаку і гіркоти. Для отримання кращої якості коньяку коньячні спирти спочатку витримують у нових бочках, а потім переливають у старі.

Бочкова витримка коньячних  спиртів є класичним способом отримання високоякісних коньяків, проте він тривалий, трудомісткий, має низьку продуктивність і супроводжується великими втратами спирту.

Тому для витримки ординарних коньяків частіше використовують емальовані резервуари.

Витримка коньячних  спиртів в емальованих резервуарах дозволяє прискорити їх дозрівання шляхом регулювання кисневого і температурного режимів і понизити до мінімуму втрати спирту.

Резервуари для витримки коньячного спирту завантажують дубовою клепкою з розрахунку 800-1000 см² питомої поверхні на 1 декалітр спирту з наступними розмірами: довжина - 400-1150 мм, ширина - 60-150 мм, товщина 18-36 мм. Клепки встановлюють на ребро на брусах, розташованих упоперек цистерни і жорстко закріплюють дерев'яними штирями.

Клепка проходить тривалий цикл обробок - попередню повітряну сушку в штабелях під навісом не менш 3-х років, замочування водою і дія парою так само, як і для нових бочок.

Технологічні інструкції допускають використовувати дубові клепки (до 50%), оброблені лужним способом, - вимочування в 0,3%-ному розчині NaOH 2-6 діб при 10-25°С, злив лужного розчину і промивка холодною водою 3-4 рази протягом 8-12 годин, сушка 6 діб за звичайних умов або 1 доба в сушарці при 45°С.

Після укладання клепки цистерни промивають водою, а потім повністю заливають пом'якшеною водою на 2-3 години. Воду зливають, клепку підсушують 5-6 діб в природних умовах і резервуар заповнюють молодим коньячним спиртом з недоливом не більше 5%. Спирт добре перемішують, насищаючи киснем до створення тиску в цистерні 30 кПа.

Ефективність резервуарної витримки коньячних спиртів може бути підвищена шляхом його здійснення в пульсуючому потоці із застосуванням  спеціальної технології. Схема технологічного процесу при цьому передбачає утворення трьох секцій, в кожній з яких розмішують по три або чотири резервуари залежно від кратності відбирання спирту - 1/3 або 1/4.

Витриманий коньячних  спирт з третьої секції відбирається чотири рази на рік, а узятий об'єм заповнюється молодшим спиртом.

Дубова клепка кожного  резервуару в третій секції один раз в 9 місяців

підлягає активації шляхом короткочасного його контакту з повітрям. Тривалість активації складає 5 діб, після чого резервуар заповнюється спиртом  трирічної витримки.

Цей спосіб дозволяє поліпшити  якість спиртів за рахунок підвищення ступеня їх насиченості киснем і отримання на поверхні клепок активного шару з високим вмістом вільних радикалів, отримувати спирти однорідного складу, автоматизувати технологічний процес.

Основними хімічними  процесами, які відбуваються під  час дозрівання коньячних спиртів, є окислювально-відновні процесами, ефіроутворення і випаровування через пори деревини бочок. У результаті багаторічної витримки коньячний спирт набуває приємного кольору від світло-бурштинового до золотистого, смак облагороджується, повністю усувається неприємна пекучість, розвивається тонкий букет, міцність знижується.

Купаж, витримка купажу і обробка коньяку. 

Після витримки коньячного спирту в дубових бочках або емальованих  апаратах із дубовою клепкою проводять  купажування, тобто його змішування у визначених оптимальних пропорціях із запашними і спиртованими водами, цукровим сиропом, колером, а також, у разі потреби, доведення купажу до заданої міцності, з пом’якшеною водою.

Спиртовані води готують  з об'ємної часткою спирту 20-25% з коньячних спиртів середнього віку для даної марки коньяку. Коньячний спирт розбавляють зм'якшеної водою и витримують протяг 90 днів, у бочках або емальованих апаратах із дубовою клепкою, за нормальної температури 35-40°С.

Цукровий сироп готують розчинення цукру у зм'якшеній воді. У киплячу воду при безупинному перемішуванні вносячи цукор (1 кг цукру на 0,05 л води) та варять до розчинення цукру.

Сироп рекомендується спиртувати до об'ємної частки спирту 40% чотирирічних спиртів для ординарних, після чого зберігати щонайменш 1 року у емальованих ємностях чи бочках. До спиртованого сиропу додають лимонну кислоту з розрахунку 330 г. на 100 л.

Цукровий колер готують з  цукру-піску шляхом його термічної  карамелізації у спеціальних  казанах з електричним чи вогняним обігрівом. Готовий колер повинен мати темно вишневий колір. Колер рекомендується спиртувати до об'ємної частки спирту 25-30% п'ятирічним коньячним спиртом і зберігати у емальованих ємкостях чи бочках щонайменше 1 року.

Для досягнення стабільної прозорості коньячні купажі протягом 5-10 діб оброблюють обклеювальними матеріалами (желатином). Харчовий желатин повинен бути позбавленим смаку, безбарвним або слабо-жовтого кольору, без стороннього запаху. Він не розчиняється у холодній воді, але переходить в розчин при температурі 35 С. Для приготування розчину желатин вимочують протягом доби в холодній воді 3-4 рази, міняючи її. Після цього готують 1-6%-ний розчин в гарячій воді.