Углевание в винокурении и самогоноварении





Применение угля для очистки самогона имеет весьма давнюю и интересную историю. Она началась в 1785 году, когда русский химик и фармацевт немецкого происхождения Товий Егорович Ловиц (Tobias Johann Lowitz 1757-1804) в результате своих исследований и опытов по адсорбции древесным углем обнаружил что:

«Я нашел, что и простое хлебное вино оставляет двоением чрез растолченные кузничные уголья свой весьма противный запах вовсе, от чего как чистотою, так и приятностию вкуса великую выгоду получает; о чем я тогда же Государственной Медицинской Коллегии, Вольному Экономическому Обществу и потом Императорской Академии Наук имел честь донести».

Т. Е. Ловиц Избранные труды по химии и химической технологии М.: 1955 стр. 39

Первоначально способ, предложенный Ловицем, состоял в добавлении в куб древесного угля при перегонке (двоения) браги и выгнанного из нее хлебного вина. После проведения дальнейших опытов он был скорректирован. Для получения лучшего результата хорошо прокаленный и мелкоизмельченный уголь добавлялся уже только при второй перегонке. Этот новый способ позволял решить одну из насущных проблем винокурения того времени. Она заключалась в том, что при обычной перегонке (перегонка паром еще практически не применялась) в медных кубах на голом огне густые браги пригорали. Что сказывалось самым неприятным образом на вкусе и запахе получаемого хлебного вина имевшим помимо этого еще и характерные сивушные «тона». С этой проблемой винокуры пытались бороться многими способами с разным успехом. К примеру, на винокурнях делали вторую перегонку в специальных «спиртовых кубах», причем не редко с добавлением различных веществ. Часть из них приведена в процитированной выше работе «О поправлении хлебного вина без двоения»:

… «негашеная известь, на воздухе гашеная известь, известная вода, мел, домашний мягкий хлеб, жженый хлеб, поваренная соль, просеянная зола, очищенная виннокаменная соль, поташ, отруби, жженые квасцы, не жженые квасцы, купорос, Колкотар, горькая соль, Глаубериева соль, крепкая водка, и т. д. також и частное разжидение вина с 2 или 3-ми частями воды, и повторяемое двоение».

Но теперь появился простой способ, с помощью которого данная проблема могла быть успешно решаема. Естественно, что для внедрения сего, несомненно, полезного новшества потребовалось бы время. Исходя из этого, Ловиц продолжил свои опыты с целью проверить, можно ли очищать хлебное вино углем, но уже без перегонки. Т.е. более простым и доступным «холодным способом». Оказалось, что это возможно и дает весьма хороший результат. Из статьи «Способ без перегонки выводить дурной запах из горячего хлебного вина»:

«Надобно положить в бутылку простого горячего вина, которое требует очищения, такое количество хорошо пережженного, толченого и сквозь волосяное сито просеянного уголья, чтобы в штоф вина пришло оного 8 лотов, и смесь сию хорошенько взболтать, что в первые два дня часто делать должно; потом заткнутая пробкою бутылка оставляется в покое до тех пор, пока вино начисто не отстоится, что обыкновенно недели в две совершается; тогда очищенное и уже приятный запах от себя дающее вино надлежит слить с угольного порошка, на дне бутылки собравшегося, в другую бутылку, в которой малое количество угольного порошка, при первом сливании в вино попавшего, в короткое время паки на дно ложится, так что с оного чистое вино слить, а остальное мутное процедить можно. Вот все искусство без перегонки отнимать у простого вина дурной его запах и в такое приводить состояние, чтобы его и те употреблять могли, которым обыкновенная сивуха чрезвычайно противна».

Воспользовавшись этими рекомендациями, любой желающий не имеющий перегонного куба мог очищать углем покупное «горячее вино» (водку) и делать на его основе различные напитки на свой вкус. Т.е. заниматься «холодным винокурением». Рецепт настойки на рябине от выдающегося русского химика:

«Очищенное таким образом вино отменную - получает приятность, когда в нем распущено будет несколько толченного сахару, вместо которого можно употребить и белый мед; но в сем случае мед (около 3 фунтов на 4 штофа) надобно туда класть в одно время с угольным порошком; ибо уголье имеет способность вытягивать также и из меду свойственный ему запах и для многих неприятный вкус, так что подслащенное им вино не очень различить можно от подслащенного сахаром. Такое подслащенное и очищенное вино еще гораздо делается приятнее, когда оно на несколько времени налито будет на рябину».

Для полноты картины далее приведен способ «быстрой очистки углем» из статьи «О поправлении хлебного вина без двоения»:

«Небольшое количество вина можно, однако, в скорости следующим средством от дурного запаха освободить и светлым сделать. Просеяв хорошо выжженные уголья сквозь решето, отдели посредством сита - мельчайшую угольную пыль и наливай на крупные уголья в сите до тех пор чистую воду, пока она не мутною с них сквозь сито стекать будет; таким образом, от мелкой пыли по возможности очищенные уголья должны хорошо высушиться. Если намерен несколько вина, на пример: с четверть штофа, в скорости очистить, то положи в воронку, поставленную в бутылке, четыре лота вышеописанным образом в запас уже приуготовленного «крупного уголья и пропускай вино многажды столь часто чрез оные, пока оное от неприятного его запаха совершенно освобожденным найдешь, что обыкновенно при третьем или четвертом разе получается; потом процеживай его сквозь пропускную бумагу, на которую оно столь часто опять выливается, пока совершенно светлым течь будет. При сем производстве, требующем едва с полчаса времяни, остается токмо шестая часть того вина между угольев; при сем примечается и сие, что хотя оно во время сего скорого очищения дурный свой запах оставляет, однакож не имеет той приятности, которую получает от того, когда ему вышеописанным образом долее времяни с мелким угольным порошком устаиваться дают».

Ловиц так же отмечал, что очищенное его способом хлебное вино стало не только обладать более приятным вкусом и запахом, но и быть менее вредным для здоровья из-за удаления с помощью угля наиболее вредных «пригаристых частей». На чем базировались теоретические представления об открытой им адсорбции углем. В конце XVIII-го века среди химиков еще была популярна теория флогистона разработанная Георгом Шталем (1660-1734). Согласно ей все тела делились исходя из их способности гореть. Горючесть обуславливалась наличием в телах особого вещества названого флогистон (от греческого phlogistos – горящий, сжигаемый). Любое из тел способное гореть считалось сложным. Т.е. состоящим из флогистона и вещества составлявшего продукт горения. Исходя из этого все «маслянистые» загрязнения, окраска и запах веществ объяснялись присутствием флогистона. Для их очистки требовалось специальное «дефлогистирующее» средство. И одним из таких средств, по мнению Ловица был древесный уголь, с успехом используемый им при очистке разных веществ. Из статьи: «Новые изобретения касающиеся дефлогистирующей силы угля и ее широкого применения в различных химических операциях»:

«Всякий уголь, к какому бы царству природы ни принадлежало тело, из которого он происходит, поскольку все маслянистые части в нем разрушены огнем и действительно обуглены, обладает этой замечательно сильной дефлогистирующей способностью». После того, как в различных попытках я испробовал все возможности для решения этого вопроса, хорошо известное свойство углей стойко удерживать собственный флогистон при прокаливании их на сильном огне в замкнутых сосудах навело меня на мысль, не способен ли уголь, который может с такой силой удерживать собственный флогистон, притягивать и поглощать флогистон другого тела, если этот флогистон поступает к нему беспрепятственно, освобождаясь от связи с первым телом. Что это действительно так происходит, с несомненностью показали поставленные немедленно опыты. Таким образом, я, наконец, нашел в угле столь желанное для меня вещество, обладающее обоими необходимыми свойствами: притягивать флогистон и отталкивать сущность кислот. …

5) При изготовлении хлебного вина. Дистиллируя его после прибавления достаточного количества угля, я установил, что оно совершенно теряет неприятный вкус и пригорелый запах. Я намерен предложить славнейшей Академии специальное рассуждение на эту вне всякого сомнения полезную тему».

После докладов Ловица сделанных в «Академии наук» и «Вольном экономическом обществе», а так же сообщений в печати использование древесного угля в винокурении получило широкое распространение. Сначала в России, а затем и за ее пределами. Причем в двух направлениях: «горячее» (перегонка с огнем) и «холодное» (настаивание, процеживание). Рассмотрим вкратце на паре примеров, что они из себя представляли:

«Есть разные средства очищения вина, коими отнимают у него сивушный запах и вкус, кислоту, и вообще нечистоту. Между сими средствами преимущественнейшее есть древесный и животный уголь; но оный должен быть совершенно пережжен; в противном случае он сообщает вину посторонний вкус, уподобляющийся вкусу горького миндаля, который хотя и не неприятен, но вреден. Не хорошо выжженный уголь, преимущественно древесный, употребленный для очищения вина, содержишь в себ много синильной кислоты (Blausaure), действующей вредно на здоровье; сверх сего она сообщаешь вину вкус и запах гнилых яиц; и потому во избежание сих вредных свойств, должно для очистки вина употреблять совершенно выжженный уголь.

Уголь должен тлеть до тех пор, пока не видно будет синего пламени; потом гасят его, очищают от золы, раздробляют нарочито для сего приготовленною ручною мельницею, кладут в куб назначенный для очищения, наполняют оный вином, и перемешав уголь с вином, приступают к перегонке».

Руководство к паровому винокурению для винокуров и сельских хозяев составленное Э. Г. Нейманом Санктпетербург 1832 год стр. 173-174

В своем сочинении Нейман далее описывает еще один вариант очистки. Его можно назвать комбинированным. От приведенного выше его отличает предварительное длительное настаивание хлебного вина на угле (до тех пор, пока он весь не осядет на дно) затем сливание жидкости с последующей перегонкой. Так же винокуры изобретали и применяли на практике различные варианты оборудования с использованием угля. В этом плане интересен «аппарат Фалькмана» на картинке ниже. Он устроен как дефлегматор с водяным охлаждением. Суть в том чтобы пары спирта из куба проходили последовательно через четыре секции с регулируемым охлаждением, в каждой из которых находился слой угля. После прохождения последней очистившиеся пары спирта поступали в холодильник.

Яков Ионсон Руководство к винокурению С. Петербург 1859 г. стр. 497

М. Евстигнеев Полное практическое руководство к винокурению и дистилляции Москва 1865 стр. 344

Вместе с новым оборудованием меняются и представления об очистительных свойствах древесного угля. В середине XIX века уже было широко распространено мнение, что применение угля (древесного, костного) наилучшее средство для очистки вина (водки) и спирта от сивушного масла. Сивушное масло (амиловый спирт) было открыто знаменитым шведским химиком Карлом Вильгельмом Шелле (Carl Wilhelm Scheele 1742-1786) во второй половине XVIII века.

К середине XIX века представления винокуров о сивушном масле в общих чертах было следующим:

1. Во время спиртового брожения помимо алкоголя образуется еще несколько веществ сходных с ним по составу, но отличающихся по своим свойствам. Это бесцветное жидкое масло с характерным запахом и жгучим вкусом кипящее при температуре 132 градуса по Цельсию. Его называли сивушным маслом.

2. Состав сивушного масла зависит от того из какой браги (зерновой, картофельной и т.д.) оно образуется.

3. При перегонке сивушное масло идет в приемник в конце погона, поскольку является менее летучим, чем спирт и вода.

4. Очистка водки или спирта от сивушного масла происходит из-за того, что уголь вбирает его в себя. Это происходит как при перегонке, так и процеживании.

В конце XIX века в России и Европе винокуры уже применяли практически только холодную очистку. В основном при подготовке сырого спирта (спирта сырца) к ректификации и обработке готового вина (водки) для улучшения ее запаха и вкуса. Пара примеров из немецкого опыта:

Обработка углем «Наибольшей рекомендации заслуживает испытанный в производстве метод обработки углем с последующей фильтрацией и ректификацией. В хвостовые погоны, крепость которых в интересах эффективной обработки не должна быть выше 40% объемн. добавляют хороший активированный уголь, лучше всего порошкообразный, в количестве 200-500 г на 100 л и размешивают до тех пор, пока небольшая отфильтрованная проба не покажет, что жидкость приобрела желаемый нейтральный вкус. Соединения, образующиеся из смеси различных веществ (эфирных масел, терпенов и др.), адсорбируются поверхностью активированного угля тем легче, чем больше разность их молекулярного веса с весом растворителя. В силу этого физического закона легко удается извлечь из водно-спиртовой смеси многочисленные примеси, - каковы сивушные масла, эфирные масла, жиры, - тогда как вещества, обладающие низким молекулярным весом, каковы, например, легко летучие эфиры, ацетальдегид и т. п., остаются в жидкости. По окончании адсорбции жидкость по возможности освобождается от угля и пропускается через хороший асбестовый фильтр. Для очистки применяются с хорошим результатом особые угольные фильтры».

Специфическое действие активированного угля

«Большим достижением следует считать возможность в настоящее время приготовлять угли с избирательной поглощательной способностью, разумеется до известного предела. Существуют угли, которые специально усваивают вещества, обусловливающие вкус и запах (эфирные масла, сивушные масла и т. п.); ценность других углей выражается в их обесцвечивающей способности; третьи характеризуются каталитическими свойствами (как, например, кровяной уголь, содержащий железо) и способствуют старению продукта.

Избирательная способность активированного угля, однако, не простирается в настоящее время так далеко, чтобы было возможно отделять малоценные примеси от высокоценных вкусовых веществ. Активированные угли по большей части поглощают без выбора доброкачественные и недоброкачественные примеси, - обстоятельство, с которым необходимо считаться. Если обработка углем заходит слишком далеко, то в результате, разумеется, может получиться нейтральный продукт, освобожденный от недоброкачественных составных частей, но в то же время углем будут поглощены и ценные ароматические вещества».

Д-р Вюнстенфельд Производство ликерно-водочных изделий Пищепромиздат 1936 год. Стр. 194, 196

Развитие химии и методов химического анализа в конце XIX века позволило более точно определять наличие примесей в спирте и степень их влияния на человеческий организм. А так же оценить, насколько эффективна очистка углем.

И здесь картина получилась довольно интересная: С 1895 года в Российской Империи началось установление «казенной продажи питей». Для чего было введено приготовление и продажа очищенного (от вредных примесей) вина, спирта и водочных изделий под контролем государства.

Тогда же были введены жесткие требования по качеству спирта (содержанию в нем примесей), из которого изготавливалось «казанное вино». Поскольку государственных спиртоочистительных заводов было мало спирт сданный в «казну» очищался в основном на частных заводах по заказу и под надзором акцизного ведомства.

В технологии производства уголь использовали в трех операциях:

1. При очистке спирта сырца. Его разбавляли водой до 45° и фильтровали через древесный уголь в следующей пропорции: 0.5 фунта угля на одно ведро фильтрата при 24-х часовом контакте с углем. Это около 205 гр. (фунт 409,5124 гр.) на 12 литров (ведро 12,29941 литров).

2. При очистке ректификованого спирта перед второй ректификацией для получения спирта высшего качества (двойной ректификации). Он разводился водой до 40° и фильтровался через уголь в пропорции 0.5-1 фунт угля на одно ведро фильтрата.

3. При изготовлении столового очищенного вина из спирта двойной ректификации. Для фильтрации «сортировки» брали березовый уголь в пропорции 0.5 фунта на 1 ведро фильтрата.

(В. Ю. Кршижановский Чистота казенных питей приемы их изготовления и качество основных материалов (сырые и ректификованные спирты древесный уголь и проч.) при этом применяющихся. Тверь 1906)

Если на государственных заводах требования по ректификации спирта выполнялись безукоризненно, то у частных предприятий были хозяев которые, прежде всего, заботились о прибыли и уменьшению расходов. Поэтому стали возникать претензии к установленному порядку ректификации:

«К сожалению, эти правила, в основе которых лежало только стремление обеспечить казну ректификованным спиртом хорошего качества, имели и оборотную сторону. Правила эти толковались местным акцизным надзором все шире и в конце концов сильно стеснили нашу спиртоочистительную промышленность и сделали бесплодными все ее стремления ректификаторов, как в области улучшения самого процесса ректификации, так и в деле усовершенствования аппаратов для ректификаши, потому что их угнетала мысль, что сколько ни улучшай, а все же больше 65% 1-го сорта отбирать нельзя!

Особенно стеснительным оказалось для заводовладельцев требование о предварительной очистке спирта фильтрацией через уголь, которая вызывала значительные расходы на древесный уголь, на лишних рабочих и на покрытие потерь спирта, неизбежных при фильтрации; тем более, что работы профессора Глазенаппа (см. стран. 1107) выяснили бесцельность и даже вред этой предварительной фильтрации сырого спирта через уголь».

Макс Меркер Руководство к винокуренному производству Тверь 1904 год стр. 1100

О чем идет речь. Профессор Рижского политехнического училища М. Глазенапп проведя ряд лабораторных опытов пришел к следующим выводам:

«По М. Глазенаппу, химическое воздействие угля должно сводиться, во-первых, к образованно альдегидов, во-вторых, к образованно конечного продукта окисления алкоголей-кислот и, в -третьих, к продуктам взаимодействия между кислотами и алкоголями, т. е. к образованию эфиров, главным образом обусловливающими „букет“ спирта.

При фильтрации через уголь возможно образование и других продуктов окисления алкоголя, трудно однако поддающихся анализу. В видах разрешения этих задач автором произведен был ряд опытов как в лаборатории, так и на заводе. Опыты эти привели проф. М. Глазенаппа к целому ряду выводов, имеющих и теоретическое, и практическое значение.

Так, автор находит, что уголь при фильтрации действует главным образом химически: кислород воздуха, заключающейся в его порах, окисляет этиловый алкоголь и алкоголи сивушного масла в альдегиды и кетоны, а последние в кислоты. При этом образуются эфиры, обусловливающие аромат и вкус фильтрата и маскирующие сивушные масла, большая часть которых переходить в фильтрат.

Образующееся при фильтрации альдегиды, а равно и содержавшиеся в спирте-сырце, большею частью поглощаются углем. Таким образом уголь действует и абсорбирующее, но мало по отношению к сивушным маслам, а главным образом по отношению к продуктам им же самим продуцируемым путем окисления, (альдегиды и эфиры). В виду этого нет речи об „обезсивушивании“ спиртных жидкостей углем, как то обыкновенно полагают».

В. Ю. Кршижановский Чистота казенных питей приемы их изготовления и качество основных материалов (сырые и ректификованные спирты древесный уголь и проч.) при этом применяющихся. Тверь 1906 стр. 53-54.

В Одесской Центральной химической лабораторией Министерства Финансов были проведены работы в той же области для выяснения действия угля при фильтрации. Частично они подтвердили выводы Глазенаппа:

1. Эфиры поглощаются углем до 92% и омыливаются при содержании в угле поташа.

2. За счет кислорода в порах угля содержание альдегидов увеличивается до 139% от первоначального содержания в алкоголе и одновременно поглощается до 90.4% от всего их количества.

Расходятся они в основном по степени очистки углем сивушного масла:

«Так, по данным Центральной Лаборатории, абсорбирующая способность угля по отношению к сивушным маслам (амиловому алкоголю) весьма значительна: уголь поглощает отъ 30 до 86% (опыты лаборанта А. А. Околовича) всего количества, заключающегося в данной спиртной жидкости, при чем выделить паром поглощенное сивушное масло можно только отчасти; полностью нельзя извлечь его и крепким 96 процентным спиртом».

В. Ю. Кршижановский Чистота казенных питей приемы их изготовления и качество основных материалов (сырые и ректификованные спирты древесный уголь и проч.) при этом применяющихся. Тверь 1906 стр. 55

К подобным выводам пришел и профессор Кучеров:

«Опыты, поставленные для разъяснения первого вопроса, показали, что фильтрация сырца через доброкачественный уголь ведет к уменьшению содержания сивушного масла на 50%, полному поглощению кислот, почти полному удалению фурфурола и значительного количества сложных эфиров. Напротив, в фильтрате несколько увеличивается содержание альдегидов и щелочей. Плохо прокаленный уголь удаляет сивушное масло всего на 17% и в меньшей степени - другие вещества.

Становилось ясным, что холодная очистка сырца углем должна существенно облегчать работу ректификационной колонны. Сделанные Кучеровым выводы значительно расходились с выводами М. Глазенаппа. Изучая действие древесного угля на спирт во время фильтрации, Глазенапп пришел к заключению, что уголь действует главным образом химически. Кислород воздуха, находящийся в порах угля, окисляет спирты в альдегиды, а их - в кислоты, которые затем частично превращаются в сложные эфиры. Основное предложение Глазенаппа сводилось к тому, чтобы сперва сырец подвергать дистилляции, а затем уже фильтровать через уголь.

Есафов В.И. Михаил Григорьевич Кучеров (1850-1911) Москва 1972 стр. 83-84

Мнение председателя Технического комитета профессора Тавиладарова:

«На основании приведенных указаний должно признать, что процеживание чрез уголь уступает по полноте удаления сивушного масла ректификацией, посредством которой можно достигнуть совершенного очищения спирта. Для большей ясности сравнительной оценки этих двух способов очищения можно привести результаты испытаний спирта швейцарских заводов, которые вообще имеют весьма несовершенное устройство: содержите сивушного масла в сыром спирте составляло—1,3%, в процеженном чрез уголь - 0,2%, в ректификованном 0,06%, в ректификованном после процеживания чрез уголь - присутствие сивушного масла не обнаружено».

Н. Тавиладаров Цель и средства получения чистаго спирта Санкт-петербург 1891 стр. 40

Точку в вопросе необходимости очистки углем сырого спирта перед ректификацией в начале XX века поставил «прогресс». Т.е. усовершенствование ректификационных колонн и технологии сгонки. При этом фильтрация через уголь разбавленного водой ректификованного спирта для изготовления казенного очищенного вина, а позже советской водки для придания специфичного водочного вкуса и запаха осталась обязательной.

Использование угля для очистки самогона В домашнем самогоноварении во времена СССР особой популярностью пользовались два способа очистки самогона от примесей, взятые из промышленной технологии. Это марганцовка (пром. хамелеон - раствор перманганата калия) и активированный уголь. Классическая советская рецептура:

1. В баллон с самогоном добавить на кончике ножа марганца (купленного в ближайшей аптеке) и перемешать. Дать отстояться сутки после выпадения «хлопьев», а затем отфильтровать осадок.

2. В бутыль или банку, в которую капает с аппарата самогон поставить воронку с марлевым фильтром сверху которого насыпаны аптечные таблетки активированного угля.

Современные самогонщики и винокуры большей частью отказались от применения марганцовки и активированного угля по следующим причинам: Перманганат калия (марганец) практически перестал продаваться в аптеках. Это произошло после внесения его в список перекурсоров с ограниченным оборотом в Российской Федерации.

Активированный уголь (БАУ, КАУ…) можно купить без проблем, но он непопулярен в основном из-за: 1. Перехода на оборудование для перегонки с дефлегмацией (МСД, БК…) и ректификационные колонны позволяющее получать самогон лучше очищенный от примесей.

2. Отхода от сахарной браги к дистиллятам из различного сырья, углевание которого по общепринятому мнению «обдирает» вкус и запах напитков.

3. Неразберихи в интернете по поводу того как и какой, использовать уголь, а так же, что это собственно дает.

При этом в последние годы наметилась определенная тенденция по возврату к применению активированного угля в винокурении. Ее кроме энтузиастов («углевиков») всячески поддерживают и продавцы самогонных аппаратов. Для них продажа активированного угля, различных «фильтровальных систем», картриджей к ним и т.п. приносит немалый доход. В результате делается попытка вновь ввести в практику винокуров кроме обработки сортировки, хорошо забытую идею очистки углем спирта сырца перед перегонкой.

Кроме меркантильных причин есть и другие. Например, винокуры становятся все более привередливыми. Особенно когда на купленном за немалые деньги оборудовании, дрожжах сахаре и т.п. получается почему-то не обещанный рекламой «нектар». Многие в этом случае уже начинают предъявлять претензии продавцам, особенно если те торгуют поблизости. И вот здесь активированный уголь хорошо выручает при коррекции вкуса и запаха самогона.


Flag Counter