В чем разница дистиллята и ректификата

Что такое дистилляция

Дистилляция – процесс испарения жидкости с дальнейшим ее охлаждением и конденсацией. В простонародье – перегонка.

Дистилляция нужна для того, чтобы разделить сложные химические растворы и выделить из них отдельно взятые фракции.

Это происходит из-за того, что различные примеси в процессе нагрева ведут себя по разному, и мы можем забрать из исходного сырья только нужные элементы и отсечь нежелательные.

В рамках статьи я не буду углубляться в химию, но расскажу, как производить дистилляцию в домашних условиях для получения относительно качественного самогона.

Применение технологии дистилляции в промышленных целях

Дистилляция используется как в разных отраслях промышленности, так и в лабораторной практике. Перечислим лишь некоторые производственные и технологические процессы, в которых ее задействуют.

• Опреснение морской воды.
• Производство дистиллированных напитков из ферментированных продуктов.
• Изготовление продуктов питания.
• Производство косметической и парфюмерной продукции.
• Производство лекарственных препаратов.
• Изготовление любых аккумуляторных батарей.
• Отделение сырых жидких веществ от примесей в химической промышленности.

Как уже было сказано выше, такой метод может использоваться также для водоочистки. Несмотря на то, что очистка воды дистилляцией не получила широкого применения (преимущественно по причине достаточно дорогого и трудоемкого процесса), она позволяет эффективно отделять жидкость от большинства взвесей, загрязнений, химических микроэлементов.

Аппарат для дистилляции

Самогонный аппарат для дистилляции

1. Перегонный куб. В него заливается исходное сырье;
2. Колонна. От нее зависит укрепление и степень очистки;
3. Холодильник. Он охлаждает и конденсирует пары;
4. Исходное сырье. Брага или спирт-сырец;
5. Вода для охлаждения;
6. Выход готового продукта;
7. Подача холодной воды для охлаждения;
8. Отвод нагретой воды.

Конструкция на рисунке очень схематичная. Разумеется, она может быть значительно изменена. Я как-то уже писал про конструкции самогонных аппаратов.

Перегонный куб

Основные параметры перегонного куба – емкость, материал и способ нагрева.

От емкости зависит, какой объем сырья вы сможете переработать за один перегон. На мой взгляд, для домашних условий оптимальный размер куба – от 30 до 50 литров.

Старайтесь выбирать объем куба, примерно равный или кратный объемам емкостей для брожения.

Из материалов на сегодняшний день для домашней дистилляции лучший вариант – нержавеющая сталь.

По способам нагрева лучше, чтобы куб имел возможность нагрева как индукционной плитой, так и ТЭНом. Очень важна возможность тонкой регулировки нагрева.

Здесь уже нужно исходить из ваших конкретных условий. Многие греют на газу, но вариант это не самый безопасный. Идеальный вариант – ПВК (пароводяной котел), но это дорогостоящая вещь, ее выбор требует четкого понимания процесса.

Колонна

Колонна для дистилляции – важнейший элемент системы. От нее зависит, какая степень очистки будет у вашего продукта. Основная функция колонны – разделение спиртосодержащих паров.

Колонна может представлять из себя как пустую трубу из меди или нержавеющей стали, так и сложную конструкцию с тарелками. Это может быть специальный “шлем” для дистилляции.

Материал колонны для домашней дистилляции может быть либо медь, либо нержавеющая сталь.

Нержавеющая сталь – более универсальный и дешевый материал, но медь при дистилляции улучшает качество получаемого напитка.

Компромиссный вариант – в трубу из нержавеющей стали устанавливают рулон медной сетки для контакта с парами.

Я для дистилляции использую медную конусную крышку и медную трубу длиной 1 метр.

Мой аппарат для прямоточной дистилляции

Холодильник

Задача холодильника – охлаждать пары и переводить их обратно в состояние жидкости.

Каких-то особенных рекомендаций по холодильнику не будет, вполне подойдет стандартный трубчатый холодильник.

Главное – чтобы он рассеивал достаточную мощность для охлаждения паров.

Сырье для браги

Брага для дистилляции – ключевой момент и залог успеха. Если при производстве спирта высокой степени очистки (более 95%) качество браги не играет решающей роли, то при дистилляции исходное сырье будет оказывать сильное влияние на качество напитка.

Наиболее распространенные виды сырья для ароматных напитков традиционно:

• Зерно и солод (виски, бурбон, хлебное вино);
• Ягоды и фрукты (коньяк, кальвадос, бренди, чача, граппа);
• Сахарный тростник (ром)

В домашних условиях России и постсоветского пространства для производства ароматных дистиллятов чаще всего используют солод, яблоки, виноград. Реже другие фрукты. В последнее время набирает популярность производство рома.

Ну и многие предпочитают дистилляцию как метод получения обычного сахарного самогона.

Брага для дистиллята

Брага получается путем внесения в исходное сырье определенной дрожжевой культуры. Дрожжи начинают перерабатывать сахара и выделять этиловый спирт, но в том числе и большое количество побочных веществ: высшие спирты, эфиры, кислоты.

Некоторые из них для нас полезны, некоторые категорически вредны. По этой причине желательно еще на этапе браги минимизировать вредные примеси.

При приготовлении браги для дистиллята я стараюсь придерживаться простых принципов:

1. По возможности не добавлять сахар. В отдельных случаях (например, для чачи) можно добавлять незначительное количество сахара;
2. По возможности как можно более длительное брожение при как можно более низкой температуре;
3. Ждать, когда брага осветлится и снимать ее с дрожжевого осадка перед дистилляцией.

В этом случае дистиллят получается ароматный и с минимальным количеством нежелательных примесей.

Существует мнение, что перегонять дистиллят нужно именно с дрожжевым осадком. Что якобы при этом образуются сложные эфиры, которые придадут напитку особую ароматику.

Аргументы для такого мнения берутся чаще всего из воздуха или из обрывков информации о технологических процессах при производстве виски.

Действительно, при больших объемах производства зерновых заторов зачастую используют метод брожения по “красной схеме”. То есть когда брага бродит вместе с зерном и перегоняется в той же емкости. В этом случае нагрев и первичная дистилляция происходит вместе с дрожжевым осадком.

Но есть одно “но”. В рамках описанного технологического процесса речь идет о напитке, который в последствии будет выдерживаться в дубовой бочке объемом от 200 литров сроком от 10 лет. В домашних условиях это невозможно.

Поэтому я считаю нелогичным использовать одну часть технологического процесса и не использовать другую.

Лично мое мнение такое – хотите сделать качественный дистиллят для себя – не поленитесь, дождитесь осветления браги и снимите ее с осадка.

Но можете со мной не согласиться и сделать по своему – результаты пишите в комментариях.

Краткое описание и суть метода

Дистилляция воды – перегонка жидкости, включающая процесс испарения с последующим охлаждением, в результате которого пары конденсируются и выпадают в виде капель. В качестве простого и наглядного примера можно привести закипание чайника, в процессе которого вода превращается в пар и затем вновь оседает в жидком виде на остывшую поверхность. При таком испарении жидкость отделяется от нелетучих твердых веществ (посторонних частиц, солей, микроорганизмов), и это делает дистилляцию воды эффективным способом ее очистки от примесей.

В результате выпаривания получают дистиллированную воду (или так называемый аква-дистиллят), обладающую определенными свойствами. Такая жидкость примерно на 99,5% очищена от примесей, в том числе минеральных солей, микроорганизмов, органических включений. При этом она хорошо растворяет любые вещества, не вступая с ними в реакцию и не влияя на их свойства.

Несмотря на то, что дистиллированная вода фактически пригодна для питья, ее не рекомендуют употреблять на протяжении длительного времени. Учитывая то, что такая жидкость практически стерильна, она не содержит жизненно важных для человеческого организма химических элементов. Кроме того, полностью очищенная питьевая вода обладает не самым приятным вкусом.

Методы дистилляции

Очень грубо методики дистилляции можно разделить на два вида:

• Прямоточная дистилляция (без укрепления);
• Дистилляция с укреплением.

Деление между методами по признаку укрепления достаточно условное, так как даже при прямоточной дистилляции есть какое-то укрепление.

Основной признак, по которому можно отличить первый метод от второго – наличие принудительного охлаждения в колонне.

Таким образом, мы будем называть прямоточной дистилляцией перегон через колонну, которая охлаждается за счет температуры окружающей среды и в колонне отсутствуют препятствия для свободного прохождения паров.

А дистилляция с укреплением – когда в колонне присутствует принудительное охлаждение и имеются искусственные препятствия для прохождения паров в виде насадки или тарелок.

Прямоточная дистилляция

При прямоточной дистилляции мы получаем максимально ароматный напиток (чаще всего для дальнейшей выдержки в бочке). Его крепость обычно составляет 65-80%.

При этом способе испарение происходит без значительных препятствий, а значит, что в отбор будет попадать заметное количество из всего спектра примесей.

Несмотря на то, что оборудование для прямоточной дистилляции достаточно простое, сам процесс дистилляции гораздо сложнее и требует определенного навыка от винокура.

Вся фишка в том, что при разной температуре и крепости сырья разные примеси испаряются по разному, и при определенном навыке можно научиться получать очень ароматный дистиллят, который при этом будет достаточно чистым.

Минусы в сложности процесса и невысоком выходе готового продукта.

Кроме того, требуется некоторый опыт, чтобы распознать наличие нежелательных примесей. Дальше мы рассмотрим, как на прямоточной перегонке получать ароматный самогон крепостью до 90%.

Дистилляция с укреплением

Во втором случае мы получаем более очищенный напиток, который при этом сохраняет ароматику исходного сырья. Его крепость обычно 91-93%.

Аппарат для дистилляции с укреплением обычно состоит из колонны с наполнителем или специальными тарелками. В нем происходят совершенно другие процессы, не похожие на дистилляцию через прямоток.

Вверху колонны расположен холодильник – дефлегматор. Его задача – охлаждать поднимающиеся пары. В результате этого охлаждения образуется жидкость – флегма, которая стекает обратно в перегонный куб.

В процессе возврата флегмы она встречается с парами, которые поднимаются вверх. Взаимодействие флегмы и паров происходит как раз при помощи наполнителя колонны или тарелок.

При этом более “легкие” фракции снова испаряются и уходят вверх, а более “тяжелые” спускаются обратно в куб. Таким образом происходит разделение фракций.

Это позволяет с одной стороны получать высокую степень очистки, но с другой стороны не дает максимальной ароматики исходного сырья.

Степень укрепления можно регулировать количеством тарелок или наполнителя, мощностью нагрева и скоростью отбора готового продукта.

Плюсы: больший процент выхода, более простая технология.

Минусы: сложнее оборудование, менее выраженная ароматика.

Какой вариант выбрать?

На самом деле оптимальный вариант – использовать обе эти технологии.

Аппарат типа “бражная колонна” позволяет легко трансформировать конструкцию как в прямоточную колонну, так и в колонну с укреплением.

При этом мы сможем отбирать на прямотоке “ароматную часть” и “выжимать” полезный продукт из оставшейся части.

Затем мы можем смешать ароматную и очищенную часть и получить большой объем ароматного продукта достаточно высокого качества.

Базовая технология дистилляции – перегонка

Процесс дистилляции состоит, грубо говоря, из двух этапов. Первый этап – частичное испарение дистиллируемой жидкости, т.е. превращение ее в пар. Второй этап – это конденсация полученного пара, т.е. возвращение вещества в жидкую форму путем его охлаждения. Хочу напомнить, что температуры кипения извлекаемой жидкости и остальной смеси должны отличаться друг от друга.

Для простоты будем называть базовую технологию дистилляции перегонкой. Для перегонки необходимо нагреть первоначальную смесь. При достижении определенной температуры жидкость, которую необходимо выделить из смеси, начнет испаряться и преобразовываться в пар. Получившийся пар мы должны охладить, что позволит снова превратить его в жидкость, но уже отделенную от первоначальной смеси.

Логично, что при нагревании смеси первыми перегоняются самые летучие жидкости, у которых самая маленькая температура кипения. Следом перегоняются вещества менее летучие, температура кипения которых выше, чем у ранее выделенных веществ. После окончания перегонки в кубе останутся только недистиллируемые вещества.

Промежуточные фракции

Для любителей принцип дистилляции описывают примерно так: вот у нас есть примеси, они все имеют свою температуру кипения.

Фракции, которые имеют температуру кипения ниже, чем этиловый спирт, называют головными. Те, у которых температура кипения выше – хвостовыми.

Казалось бы, все просто и очевидно – нужно подождать, когда испарятся головные фракции, собрать этиловый спирт и прекратить отбор после того, как в отбор пойдут хвостовые фракции.

Но на практике дело обстоит немного сложнее. Есть такие примеси, которые могут испаряться на протяжении всего времени нагрева. Они могут вести себя либо как головные, либо как хвостовые, в зависимости от доли содержания этилового спирта.

Эти фракции называются промежуточные. И они и есть самая главная проблема дистилляции в домашних условиях для начинающего винокура.

Если содержание этилового спирта в сырье высокое, промежуточные фракции ведут себя как хвостовые фракции. То есть начинают попадать в готовый продут в конце перегона.

Если содержание этилового спирта в сырье низкое, то они ведут себя как головные фракции. То есть пойдут в готовый продукт в начале перегона.

Поэтому если все упростить, то технологии дистилляции различаются подходом к удалению промежуточных фракций – на начальном или на конечном этапе перегона.

Технологии дистилляции

Существует несколько вариантов получения дистиллята. У каждого из этих методов есть свои приверженцы.

Метод Габриэля

Популярный метод, опубликованный одним из форумчан под ником Gabriel 61.

В его основе лежит избавление от промежуточных фракций на этапе перегона браги в спирт сырец.

Эта методика хороша, если вы перерабатываете большой объем сырья и перегон браги идет в несколько подходов.

Плюсы:

• Ярко выраженная ароматика дистиллята;
• Более безопасный технологический процесс;
• Простое оборудование

Минусы:

Большее число перегонов, чем в других методах.

Суть метода в том, что на этапе перегона браги в спирт сырец, мы разделяем результат на Тело1 (которое отбираем до температуры 91-93 градуса в кубе) и Тело2, которое отбираем после и до окончания.

При таком процессе все промежуточные фракции концентрируются в Теле 1. Но проблема в том, что в Тело 1 уходит большое количество спирта, и просто так выбросить в отходы мы его не можем.

Поэтому потом Тело 1 либо добавляется в следующий объем браги, либо (когда всю брагу перегнали), разбавляется до спиртуозности 10% и также перегоняется по принципу деления на Тело 1 и Тело 2.

Тело 2 идет на дробную перегонку, которая осуществляется обычным способом. Сначала отбираются головы примерно 5-10% от объема спирта со скоростью 2-3 капли в секунду.

Переход к отбору основного продукта происходит по органолептике. Для этого на ладони капают несколько капель из отбора и интенсивно растирают. Если не чувствуется неприятных или посторонних запахов – можно переходить к отбору основного тела.

При прямоточной дистилляции отбор готового продукта идет начиная от спиртуозности в струе примерно 85% и до примерно 55-60%. Эти цифры не являются абсолютными, они зависят от типа оборудования.

Оставшийся спирт можно собрать в отдельную емкость и в дальнейшем либо пустить на ректификацию, либо поставить на куб колонну для дистилляции с укреплением и “дожать” готовый продукт.

Метод тройной перегонки

Как уже понятно из названия, этот метод заключается в трехкратной перегонке, что позволяет сохранить достаточно высокий уровень ароматики, и при этом очистить самогон от промежуточных фракций.

1 этап дистилляции – перегон браги в спирт-сырец. Здесь можно слить в отходы первые 50-100 мл, остальное гонится в одну емкость “до упора”. Обычно я прекращаю отбор на спиртуозности в струе 5-10%. В результате должен получиться спирт-сырец крепостью 20-30%.

Во время второго перегона мы избавляемся от значительной части головных фракций и части промежуточных. На втором перегоне я отбираю 5% головных фракций, остальное гоню до спиртуозности в струе 10-20%. На выходе будет спирт примерно 70%.

Третий перегон позволит отобрать остатки головных фракций и качественно отсечь хвостовые и остатки промежуточных фракций, за счет высокой спиртуозности в кубе.

Я обычно отбираю еще около 5% головных фракций (ориентируюсь по органолептике), затем отбираю основное тело и прекращаю отбор при первых признаках появления неприятных запахов. Обычно это наступает при температуре 91 градус в кубе.

Плюс метода в достаточно высоком проценте выхода готового продукта при хорошем качестве напитка. Примерно такая технология применяется при производстве ирландского виски (Jameson).

Из минусов для использования в домашних условиях можно отметить риски при перегоне 70%-го спирта. Крайне не рекомендую делать это с нагревом на открытом огне.

Дистилляция и ректификация — что лучше и в чём отличие? Просто и понятно.

23 Сентября 2021

Лучший самогонный аппарат

Медный самогонный аппарат от Пьяного Снайпера. «Cuprum Gun». Дистиллятор и колонна.

Узнать больше

или «Огонь!!!»

Алкоголь можно получить двумя способами: дистилляцией и ректификацией.

Дистилляты — это напитки с явно выраженной органолептикой. В хорошем дистилляте всегда можно распознать аромат исходного сырья. В дистиллятах, помимо этилового спирта содержится множество других спиртов, кислот, эфиров и масел, которые и придают вкус продукту. Мастерство дистиллера заключается в том, что бы оставить только «нужные» компоненты, «отрубив» при этом вредные составляющие. Наиболее известные дистилляты: виски, коньяк, кальвадос, мескаль, ром и т.д. Более подробно см. раздел «Алкогольные напитки Мира». Сырьё для изготовления дистиллята может быть абсолютно любое: зерновые, фрукты, ягоды. Как правило, хорошие дистилляты всегда выдерживаются в бочках.

Ректификат — это практически чистый этиловый спирт (до 96,6%). Определить, из чего получен ректификат (читай «спирт») — невозможно, поскольку все вещества и примеси принудительно отделяются и отбираются в процессе перегонки. Чем примесей в ректификате меньше — тем он считается чище. В домашних условиях ректификат как правило получают из сахара, как самого простого и дешёвого сырья. Классическое применение ректификата — разбавление водой до крепости водки. Дальше, для разнообразия, можно из него приготовить различные настойки.

Что вредней для организма: дистиллят или ректификат?

• На здоровье сказывается употребление любого алкоголя, наносимый вред напрямую зависит лишь от количества выпитого продукта.

Главное отличие дистилляции от ректификации заключается в том, что при дистилляции молекула жидкости проходит путь из куба до холодильника только один раз, а при ректификации все молекулы неоднократно циркулируют из куба в дефлегматор и обратно.

Соответственно различаются конструкции самогонных аппаратов:

Дистиллятор (схематично). Куб — паропровод — холодильник. Пар сразу попадает в холодильник и конденсируется.

Ректификационная колонна (схематично). Куб — царга с насадкой — дефлегматор — узел отбора — доохладитель. Пар проходит через царгу, охлаждается в дефлегматоре, вновь возвращается в колонну в жидком виде и стекает в куб. Циркулируя по данному «маршруту», в колонне слоями выстраиваются фракции, которые потом отбираются с помощью узла отбора и холодильника.

Основные различия между дистилляторами и ректификаторами (бражными колоннами):

• Дистилляторы более дёшевы, просты по конструктиву и неприхотливы в использовании.
• Ректификационные колонны представляют собой более сложные агрегаты, их эксплуатация зависит от многих параметров и требуют более точной настройки (тип и режим нагревательного элемента, напор и температура воды при подаче).
• Из-за высоты колонны, перегонный куб ректификатора как правило должен располагаться на уровне пола.

Ниже подробно рассмотрены главные вопросы и принципы дистилляции и ректификации.

• Дистилляция. Основные принципы.
• Дистилляция с укреплением
• Ректификация. Тепломассообмен. Принцип работы колонны.
• Ректификация. Колонна с насадкой.
• Ректификация. Тарельчатые колонны.
• Ректификация. Колпачковая колонна.
• Узлы отбора по жидкости и пару. Флегмовое число.
• Варианты использования ректификационной колонны
• Бражная колонна
• Непрерывная бражная колонна (НБК)
• Вакуумная дистилляция
• Захлёб колонны. Причины и способы устранения.