1

Тема: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации является одним из главных процессов необходимых для получения качественных бренди и виски.  Химический процесс образования эфиров хотя и мало прогнозируем в количественном эквиваленте, но достаточно неплохо изучен. 
Основным источником эфиров в первую очередь является само сырье, вторым немаловажным фактором является процесс брожения  и взаимодействия одних химических соединений с другими,  следующий  этап образования эфиров заключается в первичной дистилляции и только потом ректификация, где все эти фракции нужно разделить правильно.

Идея данной темы заключается в кратком описании некоторых моментов образования эфиров в процессе дистилляции и ректификации.   Для начала рекомендую прочитать тему  расширяющую кругозор винокура : Моделирование дистиллята в процессе ректификации на стабильной колонне

Процесс образования эфиров на химическом языке называется этерификация (химическая реакция - получение сложных эфиров из кислот и спиртов)  Процесс достаточно контролируемый в лабораторных условиях, но в нашем случае все намного интересней. 
Дело в том, что этерификация является обратимым процессом

Реакция этерификации обратима (гидролиз сложных эфиров называется омылением), положение равновесия зависит от строения и концентраций спирта и карбоновой кислоты, то есть для реакционной смеси существует предел этерификации, при котором устанавливается равновесие, характеризующееся определённым соотношением концентраций исходных спирта и кислоты и продукта их реакции — сложного эфира. Так, например, при эквимолярном соотношении этанола и уксусной кислоты в исходной реакционной смеси равновесие устанавливается, когда ~2/3 спирта и кислоты прореагируют с образованием этилацетата.

То есть, образовавшиеся эфиры в один прекрасный момент могут “распасться” на составляющие если химическое равновесие не “удовлетворяет” процесс этерификации. Именно этот момент и является  мало прогнозируемым.  Для стабильного процесса этерификации (окисления спирта) необходимо определенное соотношение кислоты и спирта с минимальным присутствием воды, например в лаборатории для этого используют различные водоотнимающие агенты и достаточно чистые реагенты, но у нас в бражке такое просто не представляется возможным. После чего назревает естественный вопрос, как добиться лучшей реакции и получить больше сложных эфиров? 

Одним из самых главных моментов генерации и сохранения эфиров в процессе дистилляции является конструкция самого дистиллятора.  Многие из вас наверное замечали, что в начале дистилляции на любом дистилляторе, первые капли часто пахнут фантастически вкусно, а потом куда-то весь аромат пропадает.  Это и были те самые эфиры.    Интенсификация  процесса этерификации во время дистилляции  происходит  когда в какой-то отдельной точке аппарата создаются  условия с минимальной концентрацией воды.  У медных аламбиков это верхняя точка “шлема”, а у домашних дистилляторов верхняя точка восходящей вертикальной трубы.    Именно по этой причине, правильные винокуры используют подобные дистилляторы Простой самогонный аппарат или дистиллятор из пивного кега 

Для обеспечения максимального сохранения уже образовавшихся в процессе брожения, а также экстрагированных из сырья эфиров, интенсификации реакций окисления спирта с имеющимися кислотами, процесс дистилляции должен начинаться со снижения мощности нагрева в самом начале дистилляции для обеспечения  минимального количества воды в верхней точке.   Все эфиры уходят в сырец в самом начале процесса дистилляции (как правило первые 5% АС), дальше можно прибавить мощность и продолжать дистилляцию максимально быстро.   Время  и температура дистилляции также может влиять на образование эфиров, но этот параметр мало прогнозируем  и обычно заключается в подборе сырья и его стабильности для обеспечения одного качества продукта.


Этерификация в процессе ректификации тоже имеет место, процессы происходят в первой половине ректификации когда концентрация спирта в системе максимальна.  Этот процесс достаточно хорошо контролируется, отслеживается термометрами и органолептически так как концентрация побочных примесей минимальна и винокур может легко определить фракцию.
Достаточно простое описание процесса образования эфиров в теме Самозарождение голов в сырце   При должном опыте работы с колонной, винокур может достаточно точно прогнозировать количество эфиров на том или ином сырье, так как процессы укладываются в среднестатистическую эмпирическую модель ректификации описанную в теме  Фракционная дистилляция или как правильно отсекать голову и хвост  но могут иметь характерную особенность в каком-то конкретном случае.

Как определять какие эфиры будут на выходе?

Это достаточно интересная тема и она бесконечна, для понимания сути процессов достаточно усвоить, что любая кислота окисляет спирт. Например уксусная кислота образованная в процессе брожения, будет взаимодействовать и с этанолом и с метанолом если он есть,  с бутиловым, амиловым спиртами и все они в той или иной степени образуют как интересные нам, так и не интересные эфиры.  Для прогнозирования эфиров нужно взять справочник и посмотреть примерный химический состав сырья, после чего все станет понятно. Правда точную концентрацию эфиров никто не сможет посчитать, так как условия у нас мягко говоря плохо подходящие и смесь кислот и эфиров только еще больше запутают и не смогут привести нас ни к какому конкретному числу в процессе решения химических уравнений.

Например преобладающая уксусная кислота:
Уксусная кислота + этанол  = этилацетат
Уксусная кислота + метанол  = метилацетат
Уксусная кислота + бутанол  = бутилацетат
Уксусная кислота + амиловый спирт  = амилацетат

И так далее, берем справочник и примерно прикидываем, а с информацией по основным примесям можно ознакомиться в теме Примеси спирта

Если у вас есть вопросы, идеи и комментарии, напишите их ниже

  • ap.jpg
    size: 54.63Кб type: jpg
У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
https://alcodistillers.ru

2

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Иван ©:

процесс дистилляции должен начинаться со снижения мощности нагрева в самом начале дистилляции для обеспечения  минимального количества воды в верхней точке.   Все эфиры уходят в сырец в самом начале процесса дистилляции (как правило первые 5% АС), дальше можно прибавить мощность и продолжать дистилляцию максимально быстро.

Получается даже к перегонке браги на СС надо подходить особенно, если говорим про фруктовые.

Учись делать хорошо, плохо всегда получится.
доп. оборудование: рефрактометр, PH-метр
БК "Абы-как"
РК "Абы-как"

3

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Получается, укрепление в таких случаях, лучше не использовать? Я про перегон браги на СС.

Винокурня Аркадия
---
До седин я у жизни хожу в подмастерьях,
Все еще не зачислен в разряд мастеров... (c)

4

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Аркадий ©:

Получается, укрепление в таких случаях, лучше не использовать?

В моей голове наоборот. Укрепление снижает процент воды в верхней точке, значит и этерификация будет активнее. Укрепление вообще дает больше голов.

Алкоголь не помогает найти ответ,
он помогает забыть вопрос!

5

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

al, пойду перечитаю. Наискосок читал...

Винокурня Аркадия
---
До седин я у жизни хожу в подмастерьях,
Все еще не зачислен в разряд мастеров... (c)

6

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Аркадий ©:

Получается, укрепление в таких случаях, лучше не использовать? Я про перегон браги на СС.

Наоборот нас это очень интересует, это не выгодно тем, кто за чистым спиртом гонится, но там и сама брага совсем другая должна быть и наоборот предпринимаются все возможные способы для минимального появления ЭАФ.

devil-arz ©:

Получается даже к перегонке браги на СС надо подходить особенно, если говорим про фруктовые.

Даже при постановке браги надо кумекать, как в чаче например "загрязняем" чтобы эфиров побольше было, как на Ямайке заселяют  микроорганизмами чтобы они выделили масляную кислоту и в итоге получается больше эфиров.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
https://alcodistillers.ru

7

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Иван ©:

Все эфиры уходят в сырец в самом начале процесса дистилляции (как правило первые 5% АС)

Т.е. если хочешь получить максимум эфиров в СС, то не стОит первые 50мл(условно) выливать, как часто рекомендуют?

8

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

avk676 ©:

как часто рекомендуют?

блин а я постоянно снимаю,а потом головы с сс нюхаю а они пахнут.

Алкоголь не решает проблем, он их усугубляет и отодвигает.

9

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

avk676, все зависит от ситуации, первыми ~50 мл может пойти не всегда эфир, например на винограде в самом начале обычно лезет ацетальдегид (этаналь). У него очень низкая температура кипения и он обычно выходит первым вместе с метилацетатом и собственно остатками метанола. Органолептически легко определяется - вонь резкая будет типа ацетона в котором пластик растворили.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
https://alcodistillers.ru

10

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Иван, т.е. применительно к практике, первые 5% отбираю в отдельную емкость и нюхаю?  В зависимости от сырья, это может оказаться как и ароматные эфиры, так и метанол и другие какашки?

11

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

avk676, чисто технически так, но на практике каждый раз будет отличаться, так как у нас нет стабильного сырья и каждый раз как новый.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
https://alcodistillers.ru

12

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Я всегда отбираю при перегоне браги в сс головы, не много из 25л 80-100мл. для этого снижаю мощь.Так может лучше этого не делать, все в кучу, и потом на колонне неспешно аккуратно отобрать головы и ловить эфиры которые в сс остались? Головы при дистилляции пахнут вкусно, но при растирании полное г....о с ацетоном!

13

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Caddi ©:

Я всегда отбираю при перегоне браги в сс головы, не много из 25л 80-100мл. для этого снижаю мощь.Так может лучше этого не делать, все в кучу,

Я в этом году, при перегонке браги из виноградного сырья, пробовал оба способа. Где первые 50 мл не отбирал - сырец получился резкий. Где отобрал - ароматный.

Так что выбирай сам.

14 (2019-10-19 12:35:08 отредактировано Caddi)

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Печкин, я тоже пробовал оба варианта, правда давно.Разницы не почувствовал в итоге.Остановился на этом чисто для самоуспокоения.Вообще главный отбор голов на колонне, если неспешно аккуратно отбирать, то и резкости не будет в продукте.Хотя резкость дают не только головы ИМХО. И для меня нет разницы резкий сырец или нет, мы ведь сырец не употребляем!

15

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Если мы говорим про ароматы, то на самом деле нам много то и не надо. Даже минимальное количество дает достаточный аромат.
Вот только вопрос по кислоте, может какую-то искусственно добавлять в чистом виде? Чую сейчас тапков наприлетит  *RUS*

Хорошо хоть коровы не летают..

16

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Donatello ©:

Вот только вопрос по кислоте, может какую-то искусственно добавлять в чистом виде?

Ну так если ты предлагаешь, значит понимаешь что предложить. Давай подробней.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
https://alcodistillers.ru

17 (2019-10-19 23:47:36 отредактировано Piper)

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

По-моему, запутались.
Какие 50 мл., С чего?

Только что делал первый перегон чачи, паром густую субстанцию, 17-18 литров.

После прогрева, как наверху стало 45 градусов - резко уменьшил нагрев и стал ловить капли.

Наловил капель 20мл - ацетон кончился. Заняло минут 15-20.

Потом немного добавил, поллитра забрал на малой мощности и после этого добавил мощи на полную.

После отбора 900 мл. Отобрал 250 "сердца" в отдельную баночку.

В конце собрал в отдельную посуду ароматные воды, хочу потом использовать для разбавления дистиллята после второго перегона.

Прошу прощения за рваный рассказ - засыпаю :)

18

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Piper ©:

После отбора 900 мл. Отобрал 250 "сердца" в отдельную баночку.

На какой скорости отирал? С укреплением гнал?

Винокурня Аркадия
---
До седин я у жизни хожу в подмастерьях,
Все еще не зачислен в разряд мастеров... (c)

19

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Тоже в этом году решил поэкспериментировать с пробами "сердца" при перегне на СС. После первых капель убавляю газ, отбираю головую фракцию в объеме 500 мл при скороти 2 капли/сек, а затем в отдельную тару беру 500 мл "сердца". А первую часть смешиваю с последующим СС.  С каждого погона из 22 литров оставляю в отдельной  таре по 500 мл, буду разнюхивать, следить за рекомендациями в этой теме и решать, что с этими порциями делать.

У меня РК 38/1200

20

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Я с сердце добываю аутентичным способом. При перегоне браги в сс в начале второй трети(делаю с укреплением) отбираю по баночкам по 70-100мл, 4-5 баночек.Через пару дней выбираю самые ароматные, и так с каждого прогона, в итоге 400-500мл сердца из 100л браги выходит.

21

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Piper ©:

По-моему, запутались.
Какие 50 мл., С чего?

Сообщение 9, там тильда.

У вас в жизни всегда будет все, что вы хотите, если вы будете помогать другим людям получать то, чего хотят они.
https://alcodistillers.ru

22 (2019-10-21 17:57:37 отредактировано Donatello)

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Иван ©:

Ну так если ты предлагаешь

Да откуда же, как из выше на писаного мне понятно одно надо создать условия встречи кислоты и спирта без наличия воды.Спирт у нас есть в браге соответственно надо добавить кислоты, на форуме Вы же сами писали, как теми или иными способами повысить ее присутствие, например продолжительной выдержкой на брожении, добавлением кислом-молочных, добавлением гребней. Вот только это все тоже прогнозируемо слабо. Вы же химик развейте мысль...
Как бы вот так добавить гребней, что бы аромат как у вина получился.
В этом году вино получилось, неожиданное уж очень вкусно пахнет, в прошлом году бражка-бражкой.. думаю, что виною всему сульфитация была  *WRITE*
Но думается мне, что наличие какой-то одной кислоты нам не нужно, а нужен нам "букет" разных.
П.С.: выпал на три дня маюсь с зубом *Hang*

Хорошо хоть коровы не летают..

23

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Печкин ©:

Я в этом году, при перегонке браги из виноградного сырья, пробовал оба способа. Где первые 50 мл не отбирал - сырец получился резкий. Где отобрал - ароматный.

Тоже в этом году это обнаружил.Решил отбирать по 50 грамм. Сливал в одну банку, были очень мутные. Набрал 1,5 литра. Ацетон конкретный, стояла банка открытой пару недель. Вижу  осадок образовался, белый. Раствор стал кристально прозрачный. Решил слить с осадка и поразился - ароматные головы.
Знаю что там дрянь конкретная . Стоит ли его в перегонку вливать.

Donatello ©:

Спирт у нас есть в браге соответственно надо добавить кислоты, на форуме Вы же сами писали, как теми или иными способами повысить ее присутствие, например продолжительной выдержкой на брожении, добавлением кислом-молочных, добавлением гребней. Вот только это все тоже прогнозируемо слабо.

В этом году долго вино держал в тепле, на бочках были "тёплые полы" в фольгоизоле. Дней  40 поддерживал 23 градуса.  Отцедил в баклажки, поставил в гараж, через пару недель осветлилось, камень стал выпадать.  В этом году сахар дробно не вносил,  за крепостью не гнался Отжимок много клал, с гребнями. . Кислоту ждал. Попробовал - кислючее, терпкое. Быстрее перегонять. В этом году сырец ароматнее прошлогоднего.
Прошлогодний виноградный сырец ещё стоит

24

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

Пробовал зародить и выдернуть эфиры из сахарной браги. В пятницу. Корректировал Ph лимонной кислотой до уровня 5,5. Дрожжи запустил изначально винные, потом, через 3 дня брожения, СафЛефюр. Бродило суммарно 10 дней до естественного осветления. Брага получилась с лёгким приятным ароматом. На вкус - лёгкая горчинка. Специально перед погоном кислоту не гасил. Типа хоть чего-то да получится.
Похоже, не получилось.
Царга - 35 мм 1 метр - 8 мочалок, 6 проваливались, как ни старался.

Головная фракция - 7,5%от АС. Скорость отбора - 75 мл\час, мощность - 650Вт.
50% от АС - 1 КВт скорость отбора -950 мл/час,
25% от АС - 850Вт - 600 - мл/час,
остатки - 650 Вт - 300 мл/час.

Разбавил до 41% по ареометру.
Сегодня капнул пару капель в колбу, продул, понюхал, - ароматов практически никаких...
Похоже, не получилось...

25

Re: Образование эфиров в процессе дистилляции и ректификации

А зарождать то с чего?

"Алкоголь, друзья, не помогает, а приносит вред! Он пагубно действует на рассудок, и губит зрение!"(с)Лимонадный Джо
Ваяем медную колонну 35мм/1400 с вертикальным дефлегматором.