Двойная дистилляция. Что такое дробная перегонка
Как известно самогон, который получен путем обычной дистилляции, сложно отнести к полезным продуктам. Все дело в том, что в нем содержатся, вредны примеси, к примеру, сивушные масла, которые исключительно вредны для здоровья. Избавиться от этих примесей позволяет дробная перегонка. Смысл её в том чтобы, воспользовавшись разной температурой кипения веществ очистить самогон.
Состав примесей спирта сырца разнообразен. Это альдегиды, эфиры, уксусная и муравьиная кислоты, метиловый спирт и прочие. Температура кипения как уже было сказано у них разная. Это позволяет на обычном дистилляторе отделить их от этилового спирта, температура кипения которого 78,3°C
Нужно сказать, что с помощью фракционной дистилляция нельзя достигнуть того уровня очистки спирта который дает ректификация. Небольшое количество вредных фракций все равно останется. Плюс к этому теряется до 10–15% спирта. Зато полученный алкоголь сохраняет вкус и аромат сырья, из которого готовится напиток. Потому у дистилляции есть свои ценители.
Перейдем к технологии процесса. После первой перегонки мы получаем сырец определенной крепости. Его нужно развести водой до 20–30%. Это необходимо, потому что в более крепком растворе примеси тяжелее отделяются. После того как нужная крепость достигнута можно отправлять полученный самогон на дробную перегонку. В процессе этой перегонки произойдет выделение и отсечение фракций, которые содержат вредные примеси в высоких концентрациях. В процессе дробной перегонки крайне важно придерживаться температурных режимов. Это позволит удалить максимальное количество примесей. Также рекомендуется перед повторной перегонкой провести дополнительную химически очистку самогона углем, содой или другими веществами. После нагревания в кубе продукты реакции будут нейтрализованы.
При дробной перегонке условно выделяют три фракции:
«Головная фракция» или «Голова». Составляет около 10-15% от первоначального объема спирта сырца до разведения. В эту фракцию попадают наиболее летучие из вредных веществ. Употреблять этот продукт нельзя, перегонять на дистилляторе бессмысленно.
Основная фракция или «Тело». Основная часть самогона, составляет около 80% от объема. Крепость отбираемого продукта постепенно меняется - от 85% в начале и до 40% в конце. Как только крепость упадет ниже 40%, отбор основной фракции прекращается.
«Хвостовая фракция» или «Хвосты». Объем этой фракции может достигать до 10% от общего объема. В ней много трудноотделимых веществ с высокими температурами кипения. Считается, что «хвостовую фракцию» можно добавить к браге во время следующей перегонке
Важный момент заключается в том, что если вы готовите самогон из ароматного сырья и хотите получить кальвадос, виски или другой аналогичный напиток, то «головы» нужно обирать по запаху. То есть, удалить только спирт с неприятным запахом.
Теперь расскажем о температурных режимах для отбора каждой фракции.
Первоначально нагрев осуществляется на большом огне, пока температура в перегонном кубе не поднимется до +60°C. Когда этот порог будет достигнут, нужно уменьшить огонь и постепенно поднимать температуру до +85°C. Так мы удалим из спирта сырца наиболее летучие вещества, в частности уксусный альдегид и ядовитый метиловый спирт. Считается. Что по объему «головы» составляют ориентировочно 40–50 мл на 1 литр чистого спирта. Пить эту фракцию категорически нельзя, хотя ранее считалось, что этот «первач» и есть самый ценный напиток. Очень желательно после этой части отгона промыть шланги и сухопарник. Использовать её можно только для технических нужд, но тоже осторожно. Например, если залить ее вместо незамерзайки, то ее пары при нагреве могут попасть в салон автомобиля и вызвать потерю сознания.
После отделения голов, начинается отбор основной фракции. Её еще называют «сердце», поскольку ради ее получения и затевается весь процесс винокурения и дробной перегонки. Гнать эту фракцию нужно на сильном огне, но следить, чтобы температуру не поднялась выше 95–96°C.
Также нужно следить за температурой получаемого алкоголя: он не должен быть теплее +30°C. Отбор «тела» прекращается, когда крепость алкоголя падает ниже 40% или температура неуклонно растет выше 97°C. Эта фракция и употребляется потом либо в чистом виде, либо для приготовления настоек и наливок.
Заключительная «хвостовая» фракция имеет неприятный запах, вкус и некоторую мутность, так что добавлять ее к основному напитку не рекомендуется. Отбор прекращается при температуре 99°C , так как не имеет смысла.
Из-за низкого содержания спирта в последующем её добавляют в брагу для повторной перегонки. Такая множественная дробная перегонка позволяет значительно улучшить качество алкоголя. Считается, что «хвост» должен составлять около 60 мл на 1 литр чистого самогона.
Существует ряд мнений по поводу первичной, вторичной и третичной перегонки самогона. Каждый винокур сам для себя решает, как доводить свой напиток до ума. Некоторые предпочитают, чтобы в самогоне сохранились запах и привкус продукта, из которого он готовится, и обходятся одной дробной перегонкой. Большинство предпочитает перегонять алкоголь два-три раза, чтобы получить действительно чистый и безопасный продукт.
Дистилляция этилового спирта — следующая тема, которую нам следует изучить после того, как мы рассмотрели , и прежде чем мы перейдем к практическим экспериментам по добыче самогона. Поскольку речь пойдет о получении самогона в домашних условиях, то для простоты предлагаю называть дистилляцию перегонкой, дистиллятор — самогонным аппаратом, а спиртосодержащую смесь — брагой.
Начнем с браги. Сразу оговорюсь, что рецептов браги бесконечно много, об этом мы обязательно поговорим на страницах нашего сайта. А пока предлагаю взять за основу тот факт, что брага – это спирто-водяная смесь с огромным количеством примесей. Наша цель – минимизировать количество этих самых примесей путем перегонки.
Я не говорю «избавиться от примесей совсем», потому что для получения чистого спирта применяется другая технология — , для которой требуется более хитрое оборудование – ректификационная колонна. Кроме используемого оборудования дистилляция и ректификация имеют еще ряд отличий, существенных и не очень, ознакомиться с которыми можно в статье .
А пока вернемся к самогонному аппарату. С его помощью путем двойной перегонки мы сможем отделить друг от друга три типа фракций: 1) головные фракции, 2) тело и 3) хвостовые фракции. Тело – это самогон хорошего качества, и именно он и является нашей целью.
Итак, для извлечения этилового спирта (тела) нам потребуется осуществить двойную перегонку: простую перегонку браги и дробную (фракционную) перегонку спирта-сырца.
1. Простая перегонка браги
Простая перегонка применяется, когда в смеси присутствуют вещества, с большой разницей в температурах их кипения. Наша брага относится как раз к таким смесям — на чем бы мы ее не настаивали, в ней будут присутствовать как твердые, так и жидкие и даже летучие вещества, температура кипения которых значительно отличается. Итак, во время первой перегонки мы отделим дистиллируемые вещества (жидкие и летучие вещества, к коим естественно относится и этиловый спирт) от трудно дистиллируемых и совсем не дистиллируемых веществ.
Для этого поместим подготовленную брагу в куб (1) и начнем ее нагревать. Через некоторое время при температуре в патрубке (2) около 65°С эфиры, метиловый спирт, ацетоны и прочие легкокипящие примеси начнут испаряться и поступать в конденсатор (3). При простой перегонке мы не будем уменьшать интенсивность нагрева, и вскоре к легкокипящим жидкостям присоединятся и все остальные дистиллируемые вещества. После охлаждения в конденсаторе пары снова примут жидкую форму и стекут в приемную емкость (4). Когда температура в кубе (1) достигнет уровня 100°С, мы закончим дистилляцию.
В результате в приемной емкости окажется так называемый спирт-сырец. По сути — это самогон очень плохого качества. В нем находится большое количество примесей, он имеет весьма дурной запах и пить его ну совсем не рекомендуется. И кстати, увидев на крепость 40-45 градусов, не обольщайтесь, эта цифра не отображает процент содержания в спирте-сырце именно этилового спирта, который мы так хотим получить. Показания спиртометра искажаются примесями, притом из-за того, что в спирте-сырце неизменно присутствуют легкокипящие примеси, искажение чаще всего происходит в большую сторону.
Что касается количественных параметров, то на данном этапе с 1 килограмма сбраженного сахара мы должны получить примерно 1 литр спирта-сырца крепостью 40-45 градусов. Эти цифры весьма приблизительны, они зависят как от выбранного рецепта браги, точности соблюдения пропорций, условий, в которых брага настаивалась, в выборе момента, когда останавливается дистилляция, от нашей опытности, в конце концов.
2. Дробная (фракционная) перегонка спирта-сырца: получение самогона
Первый этап двойной перегонки завершен, пора переходить ко второму. Дробная (фракционная) дистилляция спирта-сырца потребует от нас гораздо больше внимания и терпения. Следить за процессом мы будем, главным образом ориентируясь на температуру нагреваемой смеси. Этот способ контроля процесса наиболее понятен, поэтому большинство современных самогонных аппаратов оснащены термометрами.
Нагревание жидкости в кубе происходит не равномерно. Это обусловлено тем, что температура смеси не повышается, пока в жидкой смеси не закончится все вещество, кипящее при данной температуре. Примерная диаграмма нагрева спирта-сырца:
Итак, мы начинаем нагревать наш спирт-сырец. Пока температура не достигла 65-68°С, интенсивность нагрева не особенно важна для качества дистиллируемого самогона, поэтому для экономии времени можно увеличить интенсивность до максимума.
Отбор голов (головных фракций)
В точке А, которая соответствует температуре 65-68°С, начинается кипение головной, или как ее еще называют, альдегидной фракции. Если нет термометра, то начало этой стадии перегонки определяется по следующим признакам: в приемной емкости появляются первые капли конденсата, появляется спиртоподобный запах, запотевает поверхность холодильника.
В интервале, соответствующем переходу от точки А к точке В, соблюдение режима перегонки очень важно, ведь от этого зависит, попадут ли в наш самогон наиболее ядовитые вещества, содержащиеся в головной фракции — так называемые головы. Поэтому интенсивность нагрева минимизируем, стремимся к едва заметному кипению смеси, покапельному выделению голов. Весь конденсат, собранный на данном этапе, не пригоден не только для питья, но и для наружного применения весьма опасен. Попадание голов на кожу может привести к ее повреждению (у меня с пальцев кожа, например, слезла). Лучше всего использовать их исключительно в качестве розжига для костра. Не забудьте сменить приемную емкость после завершения данного этапа!
Отбор тела — получение качественного самогона
Точка В соответствует 78°С – это температура закипания этилового спирта. Если отбор голов проведен аккуратно, то к моменту достижения данной температуры отделение альдегидов завершается, и начинается основной этап перегонки спирта-сырца — дистилляция этилового спирта. На данном промежутке мы начинаем извлекать именно питьевой самогон хорошего качества. Нагрев не должен быть слишком интенсивным, конденсат должен поступать тонкой струйкой (а если объем самогонного аппарата не велик — быстрыми каплями). В процессе перегонки в смеси остается все меньше и меньше этилового спирта, то есть понижается его концентрация. Это неизменно влечет за собой увеличение температуры, а чем выше температура, тем хуже условия для перегонки. Интервал от 78 до 83°С соответствует кипению наиболее чистых водно-спиртовых масс. То есть в заданном интервале будет выделяться конденсат, содержащий минимальное количество примесей, а значит, именно это температурный интервал является оптимальным для получения качественного питьевого самогона.
Пока наша смесь достигала температуры 83°С, она рассталась с основным количеством этилового спирта. Если нет термометра, то периодически смачиваем бумагу в самогоне, капающем в приемник, и поджигаем ее. Если бумага вспыхнула синим огоньком, то перегонку целесообразно продолжить. Если синего огня не наблюдается, значит, дистилляция этилового спирта практически завершена, и в выделяемой жидкости почти не осталось этилового спирта. Если мы хотели получить только питьевого самогона, то именно в этот момент перегонку можно прекращать.
Отбор хвостов (хвостовых фракций)
А вот для извлечения этилового спирта из оставшейся смеси нам придется повысить температуру кипения выше 83°С, но перед этим еще раз не забудем сменить приемную емкость! Продолжая нагревать смесь, мы подойдем к следующей точке С – 85°С. При такой температуре начинается кипение тяжелых примесей, сивушных масел, которые примешиваются к водно-спиртовым парам, значительно ухудшая качественность самогона. Данную фракцию в народе называют хвостами. Эта фракция так же не употребляется внутрь, она имеет весьма неприятный запах и может приводить к помутнению самогона. О применении хвостов есть разговоры на самогонных форумах, но пока я для себя сформулировал три возможности их применения: 1) их можно перегонять еще раз, 2) их можно использовать для укрепления новой браги, 3) иногда небольшое количество хвостов добавляют в самогон специально, для придания напитку неповторимого «самогонного» вкуса.
Чтобы самогон получился действительно приятным и качественным, его нужно перегонять дважды. Исключение составляет профессиональное оборудование, позволить себе которое может далеко не каждый. Если же у вас под рукой есть только обычный дистиллятор или средненькая пленочная колонна, то не ленитесь перегонять самогон дважды.
Современные аппараты могут проводить дистилляцию со скоростью до 4-6 литров в час, так что много времени вы не потеряете. А получите гораздо больше. Как минимум самогон двойной перегонки будет чище и приятнее на вкус и запах.
Двойной перегон самогона
Если при первой перегонке мы из браги получаем спирт сырец, то двойной перегон самогона необходим для того, чтобы этот сырец полностью очистить от вредных составляющих. Особенно если в первый раз винокур решил пренебречь дробной перегонкой для экономии времени.
Технология двойной перегонки самогона включает четыре этапа:
- подготовка раствора сырца;
- отбор голов;
- отбор тела;
- отсечение хвостов.
Когда раствор получен, его нужно нагреть примерно до 68-72 градусов, чтобы начали испаряться так называемые «головы». Это легкие и очень вредные вещества, объем которых обычно составляет около 10% от абсолютного содержания спирта в растворе. Их нужно выгонять аккуратно, держа температуру системы в четко указанных рамках. Скорость отбора при этом будет невысокой, но лучше подождать и получить действительно чистый дистиллят.
Когда головы отобраны, можно переходить к отбору тела. Это основной этап двойной перегонки самогона. Именно сейчас мы и получим тот самый продукт, который будем пить или использовать в настойках.
Отбор тела начинается тогда, когда закончен отбор голов и температура системы поднялась до 78 градусов. Пока идет отбор тела, стоит внимательно следить за температурой и скоростью отбора. Температуру можно постепенно повышать до 85-90 градусов. Так скорость получения самогона увеличится.
Если держать температуру в указанных рамках, то со временем скорость перегонки замедлится, а затем отбор вообще остановится. В это время важно отслеживать крепость продукта на выходе, в чем вам поможет специальное устройство — .
Как только крепость упала до 40 градусов (обычно это происходит при достижении системой температуры в 90-92 градуса), отбор тела можно прекращать. Все остальное — это хвосты. В них много вредных веществ, но и спирта еще немало осталось. Поэтому полученные во время двойной перегонки самогона «хвосты» можно использовать для повышения крепости браги перед перегонкой.
После сбора хвостов двойной перегон самогона закончен. В результате у вас должен получиться прозрачный дистиллят, крепость которого зависит от возможностей используемого аппарата (60-70 градусов для дистилляторов, 80-92 — для укрепляющих и пленочных колонн).
Двойную перегонку самогона можно проводить на любом аппарата, но получить действительно хороший результат можно только в том случае, если вы используете качественное оборудование.