Основы самогоноварения

Не вникая в теорию и не понимая происходящие процессы, невозможно стабильно долго получать самогон высокого качества. Несмотря на кажущуюся идентичность действий, итоговый продукт всегда будет отличаться от предыдущего.

На каждом этапе самогоноварения существует ряд параметров, который влияет на вкус и спиртоузность получаемого продукта. Предлагаю разобраться в каждом из этапов, понять происходящие процессы. Если останутся темные места, не стесняйтесь задавать свои вопросы в комментариях.

Брожение

Весь процесс получения спирта в самогоне строится на жизнедеятельности простейших грибов – дрожжей. На протяжении своего существования дрожжи поглощают сахар и вырабатывают спирт и углекислый газ. Это живые организмы, и у них есть пределы выносливости.

Так, дрожжи не могут жить при температуре выше 40 °С, в браге крепостью 12% (есть особые спиртовые дрожжи, которые выдерживают до 15-18%), слишком кислой или щелочной среде.

Если условия не оптимальны для жизнедеятельности рассматриваемых грибов, они перестают питаться, размножаться, впадают в спячку, оседая на дно.

Различают:

1. дикие дрожжи (ДД);
2. чистые культуры дрожжей (ЧКД).
   • Винные
   • Пивные
   • Хлебопекарные
   • спиртовые

Первые можно обнаружить на поверхности ягод и фруктов, вторые продаются в магазинах, бывают сухими и прессованными.

Дикие дрожжи хороши тем, что они бесплатны и хорошо работают в сочетании с фруктами, на которых живут. Культурная разновидность выведена искусственно, отличается стабильностью, высокой жизнеспособностью.

Если дрожжи слабые, существует риск заражения браги молочнокислыми бактериями и другими вредными для конечного продукта микроорганизмами. Брага скисает – получить самогон становится затруднительно или же совсем невозможно.

Для защиты от «врагов» обычно используют гидрозатвор. В зерновых заторах пользуются антибиотиками, поскольку указанный механизм не поможет, если бактерии поселились в сырье.

Для получения самой простой браги необходимо на 5 литров воды добавить 1 кг сахара и внести 20 г сухих дрожжей. Если температура будет выдержана в пределах 28-30 °С, то через 5-7 дней вы получите 0,6 литров абсолютного спирта в 5,5 литрах браги.

Дистилляция

После готовности продукта брожения его нужно укрепить и очистить от ненужных примесей. Как было сказано выше, дрожжи не выносят более 12% спирта, поэтому брагу обычно делают аналогичной крепости. Кроме спирта и углекислого газа в процессе брожения образуются различные соединения, многие из которых сильно ядовиты.

Суть процесса дистилляции основывается на том, что все жидкости имеют разную температуру кипения.  Например, этиловый спирт закипает при +78,4 °С, вода – +100. При нагревании браги быстрее испаряются жидкости, которые кипят при низкой температуре (к ним относится и этанол).  Поднимаясь, пары этилового спирта попадают в холодильник (дистиллятор).

Дистиллятор состоит из 2-х полостей: в одной находится пар, в другой – холодная вода. Проходя через охлаждаемую емкость (трубку), пары переходят в жидкое состояние (конденсируются) и в таком виде выходят из аппарата в приемную емкость.

Крепость выходящего продукта при многократной перегонке можно определить по нижеследующему графику.

Как видно, для бинарной жидкости (смеси спирта и воды) за 3-4 перегонки можно укрепить продукт до 80+%.

Простой самогонный аппарат состоит из:

• перегонного куба (нагреваемой емкости);
• трубки, по которой поднимается пар;
• холодильника.

Первый элемент может различаться по форме используемой емкости. Он может быть с нагревом от газа, индукционной плиты или же со встроенным тэном. Перегонный куб оснащен предохранительным клапаном и трубками под датчики температуры и давления. Основная задача куба – нагреть жидкость и выдержать оборудование, закрепленное на его крышке.

Крайне важно установить в куб точный термометр. Его использование позволяет по текущей температуре с помощью таблицы, графика или калькулятора выяснить, на каком этапе находится процесс, какой спиртозностью обладает выходящий из дистиллятора продукт в данный момент.

Чтобы охлаждаемый пар не попадал обратно в куб, дистиллятор часто изготавливают U-образной формы: по одному колену поднимается пар, по второму под действием силы тяжести стекает сконденсированная жидкость.

Конструкции самого холодильника очень разнообразны, о них мы поговорим в другой статье. Основная цель – сконденсировать проходящий через него пар и в жидкой фазе вывести продукт наружу.

Для повышения качества получаемого продукта на пути к холодильнику устанавливают дополнительные устройства. Одним из них является сухопарник (пригубник). В процессе кипения брага сильно пенится, и в приемную трубку для пара попадают брызги. Чтобы последние не попали в холодильник, в качестве защитного устройства устанавливают сухопарник.

Простой пригубник представляет собой обычную емкость с двумя трубками (вход и выход пара). Пар, попадая в сухопарник, теряет скорость, частично конденсируется на стенках. Брызги браги, попавшие в емкость, остаются на дне.

Продуктом перегонки браги является спирт-сырец (СС) – это еще не самогон.

Если при перегонке СС на пути пара установить укрепляющую колонну, то можно более качественно очистить самогон от примесей и максимально повысить крепость продукта. При достаточных параметрах колонны можно получать питьевой спирт.

Ректификация

Как уже отмечалось, брага состоит не только из воды и спирта: в ней содержится около сотни различных веществ. Лишь малую часть мы отсекаем простой дистилляцией. Для очистки спирта от примесей после дистилляции проводят процесс ректификации СС.

Для получения спирта в домашних условиях используют насадочные ректификационные колонны. На производстве, как правило, практикуют применение тарельчатых колонн.

Наиболее распространенной для колонн является спирально-призматическая насадка (СПН) Селиваненко. Она обладает высокой способностью разделения, однако по цене уступает другой – регулярной проволочной насадке (РПН) Панченкова. Последняя используется для получения самогона высокой очистки.

Царга – это основная труба, где размещена насадка. Чем длиннее данная деталь, тем качественнее происходит разделение. Чем царга толще (до определенных пределов), тем больше ее производительность.

Холодильник в данном случае устроен специфически и называется дефлегматором. Специфика его работы заключается в том, что при конденсации всего поступающего в аппарат пара в отбор попадает только 1/5 часть получившейся жидкости, а оставшиеся 4/5 стекают по насадке обратно в куб.

Стекающая часть жидкости встречается с восходящим паром. Последний при этом частично конденсируется, а жидкая среда отчасти испаряется. Данный процесс называется тепломассообменом. При многократном переиспарении в колонне происходит разделение жидкости по температуре кипения: вверху скапливаются все низкокипящие жидкие среды, внизу – высококипящие.

К чему все эти сложности, если при перегонке 3-4 раза на простом аппарате можно укрепить продукт до 90 %? Чтобы прояснить этот вопрос, давайте разберем, что в самогоноварении подразумевается под понятиями «головы» и «хвосты».

Головы – набор низкокипящих жидкостей. Большую часть данной группы составляют эфиры и альдегиды, поэтому другое название голов – эфирно-альдегидная фракция. Рассматриваемые вещества представляют собой ядовитые жидкости  с резким запахом, напоминающим ацетон.

Хвосты – набор высококипящих жидкостей. Это изоамиловый, изобутиловый и пропиловый спирты и кислоты. Эти вещества также являются высокотоксичными примесями.

Однако кроме температуры кипения все сторонние составляющие имеют свой коэффициент испарения. Например, первый из указанных примесей, занимающий большую часть сивухи – изоамиловый спирт имеет температуру кипения 130 °С, но при этом соединение хорошо испаряется при низких концентрациях спирта в жидкости. Отношение показателя испаряемости вещества к концентрации спирта называют коэффициентом ректификации.

Примеси, которые пересекают единицу, называют переходными, или промежуточными. Они, в зависимости от концентрации спирта (КС) в растворе, могут быть как головными, так и хвостовыми.

Как видно из графика, изоамилол не испаряется при КС более 84%. Но при обычной дистилляции, если мы зальем спирт-сырец (продукт, получаемый первичной перегонкой браги) крепостью 84% и начнем отбирать спирт, концентрация спирта в кубе начнет снижаться, изоамилол начнет испарятся и попадать в отбор. При падении спиртоузности в кубе до 40% изоамилол будет испаряться с той же скоростью, что и этиловый спирт, а при уменьшении КС  до 12% — более чем в два раза быстрее. Надеюсь, теперь понятно, почему нельзя получить спирт без примесей на простом самогонном аппарате? Если остались вопросы – задавайте, отвечу в комментариях.

Вернемся к колонне с насадкой. При тепломассообмене фракции в колонне выстраиваются в порядке их температуры кипения.  Этим обусловлен тот факт, что концентрация спирта увеличивается с высотой колонны, не имея зависимости от спиртоузности куба.  Все головы соберутся вверху, а хвосты – внизу колонны.

При плавном отборе мы сначала отсеем головы, затем отберем спирт. Хвосты можно оставить в колонне: после прекращения нагрева они стекут в куб.

Таким образом происходит очистка спирта от примесей в ректификационной колонне.

Теперь, когда вы понимаете процесс самогоноварения и ректификации, самое время разрушить устоявшиеся мифы о самогоне.

Мифы про самогон и заблуждения из прошлого

1. Перегнав 1 раз брагу, получим самогон.

В результате данного процесса мы получим спирт-сырец, который содержит всевозможные примеси, отличающиеся по степени ядовитости. Чтобы получить самогон, нужна, как минимум, двойная перегонка. Как раз во время второй, дробной перегонки отделяют головы и хвосты от продукта.

2. Лучший самогон – это первач.

В так называемом перваче находятся головы и переходные примеси в высоких концентрациях. Употреблять такой продукт крайне опасно для здоровья.

3. Самогон – это мутная жидкость с мерзким запахом.

Раньше брагу перегоняли 1 раз и считали это нормой. Если не отделять головы и хвосты, то самогон будет иметь отвратительный вкус и запах. Если допустить брызгоунос – получим мутный продукт. При соблюдении технологии всего этого легко избежать.

4. На простом аппарате не получить хороший продукт.

Сложно добиться удовлетворительного результата, не разбираясь в происходящих процессах. Если есть понимание, то качественно отделить головы и хвосты будет несложно. Возможно большое количество отходов, но конечный продукт порадует своим вкусом и запахом. Все отходы от дистилляции у меня идут на ректификацию – таким образом, я уменьшаю количество отработанного сырья.

5. Дорогой алкоголь всегда лучше самогона.

Так обычно утверждают те, кто не пил хорошего самогона. Все продаваемые дистилляты – коньяк, виски, бурбон – получены методом перегонки с последующей выдержкой в бочке. Качество до выдержки у них зачастую ниже, чем у продукта, полученного в домашних условиях с соблюдением необходимой технологии.

6. Самогоноварение – это незаконно.

Тут достаточно изучить закон. Во времена СССР производство спиртных напитков дома было запрещено. Сегодня разрешается самогоноварение и ректификация для собственного употребления. Законом запрещена только продажа самогона.

Мифы производителей

В погоне за выручкой большинство производителей завышают параметры своего оборудования, выпускают ненужные приборы и наделяют их мифическими свойствами.

1. Сухопарник укрепляет самогон и очищает от сивухи.

Это преувеличение. Сухопарник может незначительно укрепить продукт, но разделяющей способностью он не обладает. В нем скапливаются сивушные масла, но еще больше веществ пролетает дальше, не задерживаясь.

2. Самогонный аппарат колонного типа, на котором можно получить чистый спирт.

Разделяющая способность колонны зависит от насадки и высоты насадочной части царги. Для приемлемого разделения нужна насадка не крупнее СПН 3,5*3,5мм и высота насадочной части, как минимум, 1,5 метра.  То, что я вижу – это насадка РПН и высота 0,5 м. На такой чистый спирт получить невозможно.

3. Попугай.

Часто продают как необходимое дополнение. Данный прибор измеряет спиртоузность в струе посредством ареометра. Во-первых, чтобы точно измерить содержание спирта, температура жидкости должна быть 20 °С. Во вторых, чтобы узнать текущую спиртоузность, достаточно иметь термометр в кубе.

4. Диоптр.

Еще одно бесполезное приспособление, сделанное для красоты и наделенное мифическими свойствами.

5. Джин-корзина.

Можно получить вкус и запах сырья, заложенного в корзину. На самом деле это достигаемо, но качество паровой мацерации оставляет желать лучшего. Если хотите сделать самбуку или джин, настаивайте травы и потом перегоняйте. В джин-корзине настоящую самбуку не производят.

6. Все делают двойную перегонку, а с нашим оборудованием можно с первого раза получить качественный самогон.

Слышал и такое. Не верьте.