Обґрунтування та аналіз технології виробництва коньяку

КУРСОВА РОБОТА Тема: «Обґрунтування та аналіз технології виробництва коньяку»

Вступ

Коньяк (фр. Cognac) — оригінальний тип міцного алкогольного напою, що відноситься до аперитивів, володіє достатньо м’яким з деякою жгучістю, але гармонійним, чудовим і ніжним смаком з ванільними, смолянистими, шоколадними тонами, які знаходяться в чудовому балансі з багатим стійким букетом витримки з пікантними нотками екзотичних квітів, благородних ефірів з проявом післясмаку плодових тонів, тонів чорносливу, родзинок і мигдаля — у російських (північних) коньяків, а також нюансами жасмину, троянди, шафрану, мускатного горіха, імбиру, нарциса, фіалки, піонів — у французьких (південних) коньяків. Колір коньяку — від світло-золотистого і золотисто-янтарного до кольору темного янтару і старого золота.

Виготовляється напій з коньячного спирту, який отримують в результаті перегонки білих сухих виноградних вин з пізнішою витримкою в дубових бочках. Вперше цей напій почали виготовляти у Франції в місті Коньяк, звідки й пішла назва напою.

Коньяки, народжені в Коктебелі, ароматні, витримані та мають витончений смак. При цьому кожна марка має особливу смакову гаму, своїх цінувальників і, звичайно ж, історію. Володіючи високою культурою виноробства і своєю унікальною технологією приготування, багато поколінь коктебельських майстрів примножували вікові традиції майстерності та створювали широкий асортимент марочних і колекційних коньяків.

Будівництво існуючого заводу почалося в Коктебелі у 1958 році. Тут вивчався досвід і традиції майстрів-виноробів, освоювалися нові технології, розроблялися марки коньяків. А в 1965 році була виготовлена перша партія ординарного коньяку об'ємом 1000 декалітрів. Первістком став марочний коньяк «Коктебель» 1967 року, виготовлений зі спиртів урожаю 1961 року. Сім років по тому за свої смакові якості він отримав високу оцінку на Всесоюзній конференції працівників коньячних заводів в Єревані. З 1975 р. почався виробничий випуск знаменитого марочного коньяку «Крим».

З часом коньячне виробництво в Коктебелі змінювалося та удосконалювалося за всіма напрямами. У сімдесятих роках тут з’явився новий цех для багаторічного дозрівання коньячних спиртів у дубових бочках. Щорічно коньячний завод переробляє 200−250 тисяч декалітрів виноматеріалів, випускаючи 100 000 декалітрів коньяку на рік. Сьогодні асортимент заводу представлений такими знаменитими марками, як марочні та колекційні коньяки: «Крим», «Коктебель» (кращий коньяк 2001 р. на фестивалі «Вибір року») та унікальний витриманий більше 25 років «Кутузов».

Історія коньячного виробництва заводу налічує більше сорока років. Дбайливо зберігаючи та примножуючи його традиції, досвідчені винороби створюють вишукані коньяки, які вшановуються як споживачами, так і професіоналами в цій галузі. Підтвердженням цьому служить кубок Гран-Прі, 17 золотих, 4 срібних медалі, безліч дипломів та грамот, здобутих коньяками заводу на Міжнародних конкурсах і дегустаціях. Знову і знову вони заявляють про Коктебель як про визнаного виробника кримських коньяків високої якості.

Адже коньяк використовується не тільки для вживання у чистому вигляді, як міцний алкогольний напій. Коньяк вживають також як лікувальний, тонізуючий засіб. Також його використовують і в кулінарії при приготуванні соусів, блюд фламбе, маринадів, кассеролі з кролика, курячих фрикасе, млинців і забальонів, не говорячи вже про варення та шоколад.

1. Обґрунтування рецептурного складу продукту

Коньячні виноматеріали готують з різних сортів винограду, в основному білих, але інколи використовують деякі червоні сорти, які обробляються по типу білого. Основними сортами є: Плавай, Аліготе, Ркацителі, Клерет та інші. В основу підбору виноградних сортів покладено два основні показники — кислотність і цукристість винограду у стадії технічної зрілості. Виноград, що направляється на вироблення коньячних виноматеріалів повинен містити цукру 17−20%, титруючих кислот — 6−7 г./дм. Для отримання якісних коньячних спиртів важливо також, щоб виноград містив достатню кількість ефірних масел, що володіють високою летючістю і термостійкістю, не мав пряного сортового аромату, відрізнявся підвищеним соковмістом. Витримані і старі вина не дають коньячних спиртів такої високої якості, як молоді вина; не дозволяється переробляти вина, що мають сторонні запахи і присмаки, наприклад, цвілі, гнилі, оскільки вони можуть передатися спиртам.

Так як виноматеріал є головною сировиною для виробництва коньяку, всі інші компоненти входять до купажу.

Підготовка компонентів коньячного купажу має свої особливості. Пом’якшена вода застосовується для зниження міцності коньячного спирту і готується з питної води артезіанських колодязів шляхом дистиляції або обробки іонообмінними смолами для видалення солей важких металів до жорсткості не більше 0,36 мг. екв/дм³. Вирішується використання води з природних джерел, якщо її жорсткість не перевищує 1 мг. екв/дм³. Очищення води від металів попереджає коньяк від помутнінь.

Спиртовані води також використовуються для зниження міцності коньячного спирту. їх готують розбавленням пом’якшеною водою коньячного спирту, вік якого дорівнює середньому віку коньяку, до концентрації 20−25% про. Потім спиртовані води заливають в бочки або резервуари, заповнені дубовою клепкою і витримують при температурі 35−40 °С протягом 60−70 діб. За рахунок застосування спиртованих вод в порівнянні із зм’якшеною водою якість коньяку поліпшується.

Запашні води, використовувані для поліпшення аромату і пом’якшення смаку коньяку, отримують при простій або фракційній перегонці, відбираючи погони міцністю від 50% про. до 20% про. Вони володіють приємним ароматом, який може покращуватися при витримці вод в нових оброблених бочках або в цистернах з дубовими клепками при температурі 35−40 °С протягом 60−70 діб.

Цукровий сироп застосовується для додання коньякам заданих кондицій по цукру. Для його приготування в киплячу зм’якшену воду при постійному перемішуванні вносять цукор з розрахунку 1 кг на 0,05 декалітрів води до його повного розчинення.

Вариво сиропу проводять в спеціальних сталевих емальованих резервуарах — реакторах, обладнаних мішалками і нагрівальними пристроями. У приготований сироп додають лимонну кислоту — 330 г./1ООл, коньячний спирт чотирилітній для трьох — п’ятилітніх коньяків і семирічний — для коньяків шести років і старіший до міцності 25% про. і витримують 1−2 роки.

Колер служить для додання коньякам інтенсивнішого забарвлення. Для його приготування рафінований цукор — пісок завантажують в мідні казани з вогняним або електричним обігрівом, додають 1−2% води і нагрівають при постійному перемішуванні при 180−190 °С. Готовність колеру визначають по забарвленню — маса повинна придбати темно-вишневий колір. Потім нагрів припиняють, температуру знижують до 60−70 °С і в казан задають при безперервному перемішуванні гарячу воду з розрахунку 0,055 декалітрів на 1 кг цукру. Готовий колер повинен мати темно-вишневий колір, щільність 1,301,34 г./см³, містити 30−40% залишкового цукру і не давати помутнінь в спиртному розчині міцністю 40−50% про.

Зберігати колер рекомендується після спиртування до 25−30% про. п’ятирічним коньячним спиртом в емальованих ємкостях не менше 1 року. Для поліпшення технологічних властивостей колеру при його варінні іноді додають дріжджові автолізати, харчову соду, хлорид амонія.

Таблиця 1.1 Аналіз рецептури продукту, що досліджується

коньяк технологічний виробництво контроль

2. Аналіз технологічного процесу виробництва коньяку

Класична (французька) технологія коньяку залишається незмінною впродовж понад два століття і передбачає двократну перегонку особливим способом отриманих коньячних виноматеріалів на кубових апаратах шарант-ського типу з подальшою витримкою отриманого спирту (дистиляту) в дубовій тарі.

Збір урожаю винограду зазвичай проводиться в жовтні. Виноград, доставлений на завод в умовах, що оберігають ягоди від забруднення і пошкодження дроблять в щадному режимі і піддають мезгу одно — або багатократному пресуванню на горизонтальних механічних, гідравлічних або пневматичних пресах. Самоплив і пресові фракції змішують, сусло перед бродінням не освітлюють і не сульфітують. Бродіння проводять періодичним способом в бочках на невеликих підприємствах, або в резервуарах, місткістю 1000 2000 дав — на великих.

Перегонку виноматеріалів починають з 15 листопада. Вважається, що тривала витримка вин негативно впливає на якість спирту, оскільки може привести до появи мадерных тонів, особливо якщо виноматеріали збагачені катіонами заліза.

Дистиляції піддають виноматеріали, що не цілком освітлилися, які можуть містити до 7−8% дріжджової гущі.

Перегонку виноматеріалів проводять на шарантських алламбіках — alambic charentais (аламбік шаранте) — апаратах періодичної дії з одним кубом.

Перегонку на шарантських апаратах ведуть в два прийоми. На початку в кубовому апараті відгонять з вина етиловий спирт-сирець міцністю 27−29% про., званий brouillis (муть) до повного виснаження по спирту кубового залишку.

Цю операцію повторюють три і більше разів, отримані відгони спирту ассамблірують і суміш перегоняють повторно, розділяючи дистилят на три фракції - головну, міцністю 85% про., середню (коньячний спирт, що направляється на витримку в дубові бочки), міцністю 62−70% про. і хвостову, міцністю 15−25% про.

Застосовують різні методи дистиляції. По одному з них вино перегонять разом з хвостовими фракціями, щоб отримати ароматніші спирти. Проте, спирт — сирець, що відгониться при цьому, має підвищену міцність (30−32% про., а в окремих випадках навіть 35% про.), яку необхідно знижувати перед другою перегонкою, інакше коньячний спирт виходить низької якості. Тому спирт — сирець розбавляють чистою водою до 29% про., при цьому загальна кількість води, що вноситься, не повинна перевищувати 10%. По другому методу в спирт — сирець додають головні і хвостові фракції попереднього зганяння, або тільки хвостові. Доцільним є прийом перегонки тільки хвостових свіжих фракцій.

Емпірично встановлено, що відбір середнього погона слід припиняти при міцності дистиляту нижче 58% про., інакше коньячний спирт може прийняти неприємні тони хвостових погонів. Перегонка має бути завершена до 31 березня наступного за урожаєм року.

Витримку коньячного спирту здійснюють в надземних приміщеннях в дубових бочках, місткістю 220 літрів. Деревина для бочок виробляється з дуба.

Молодий коньячний спирт перші два місяці витримують в нових бочках, після чого його переливають в старіші. Мінімальна витримка коньячного спирту, після яких він може використовуватися в купажах коньяків класу V.S., складає 2,5 року.

Вважається, що поліпшення якості коньячного спирту спостерігається до 50 років його витримки в бочках, після чого він може бути поміщений в пляшки. Проте, багато фірм продовжують витримку ще на 5−10 років, щоб природним чином понизити міцність спирту 43% про.

Остаточне формування коньяку із заданими властивостями проводиться змішуванням у встановлених досвідченим шляхом пропорціях різних спиртів і інших компонентів.

2.1 Приготування коньячних виноматеріалів

Типовий коньяк можна приготувати тільки в певних виноробницьких районах, що характеризуються особливими грунтово-кліматичними умовами, із спеціальних сортів винограду.

Сорт винограду, що йде на виробництво коньячних виноматеріалів, має велике значення. У основу підбору виноградних сортів покладено два основні показники — кислотність і цукристість винограду у стадії технічної зрілості. Для отримання якісних коньячних спиртів важливо також, щоб виноград містив достатню кількість ефірних масел, що володіють високою летючістю і термостійкістю, не мав пряного сортового аромату, відрізнявся підвищеним соковмістом.

Якість коньячного виноматеріалу визначається як сортовими властивостями виноградної лози, так і впливом природнокліматичних умов району і агротехнічних заходів. Вапняні ґрунти сприяють отриманню ніжного коньячного букета, а пісочно-глиняні, в яких міститься невелика кількість вапняку дають менш тонкі і ніжні коньяки.

Надлишок в ґрунті азотистих речовин погіршує аромат і приводить до помутніння готового продукту. Оптимальний вміст в ґрунті калія і фосфору покращує смак і колір вина, робить його аромат тонким, ніжним, з приємним фруктовим присмаком.

Кращі виноматеріали отримують з винограду, що виростає на вапняних, крейдяних, глинисто-вапняних, кам’янистих грунтах. Помірний клімат з достатньою кількістю опадів якнайповніше відповідає умовам для обробітку винограду з якого виробляють коньячні виноматеріали.

Виноград, що направляється на вироблення коньячних виноматеріалів повинен містити цукру 17−20%, титруючих кислот — 6−7 г./дм³. Переробку винограду ведуть по схемі, прийнятій в технології білих сухих натуральних вин. Коньячні виноматеріали виробляють і з рожевих і червоних сортів за «білим» способом.

Виноград, що поступає на переробку, після його якісного і кількісного приймання, дробиться в м’якому режимі з відділенням гребенів.

Допускається проводити віджимання цілих кетягів винограду на пневматичних або гідравлічних пресах, а також використовувати для цієї мети м’ялки, встановлені в бункері стекателя.

Освітлення є обов’язковою технологічною операцією і проводиться зазвичай відстоюванням, сульфітування сусла при цьому не застосовується. Це пов’язано з тим, що при перегонці в вині, SO₂, що містить, утворюються тіоефіри, що володіють різким неприємним і практично неусувним запахом, а в коньячному спирті можуть накопичуватися альдегідосірчасті з'єднання, що негативно впливають на його смак і аромат.

Крім того, в результаті окислення діоксиду сірі в кубі з’являється сірчана кислота, що викликає корозію матеріалу куба. У присутності SO₂ затримуються окислювальні перетворення складних речовин спирту, зокрема, витягуваних з деревини дуба, що уповільнює його дозрівання. Тому відстоювання ведуть при температурі 7−8 °С або застосовують центрифугування сусла.

Бродіння освітленого сусла проводять при температурі 16−25 °С на расах чистих культур дріжджів, створюючих мінімальні кількості діоксиду сірки і що забезпечують повне збражування цукру, — залишковий його зміст не повинен перевищувати 2 г/дм³.

Виходячи з практичного досвіду, а також з результатів наукових досліджень, до коньячних виноматеріалів пред’являють певні вимоги: вміст спирту у виноматеріалі не має бути менше 7,5% про; титруюча кислотність, повинна складати не менше 4,5 г/дм³, а вміст летючих кислот — не більше 1,2 г/дм³ і загальної сірчистої кислоти — не більше 15 мг/дм³; виноматеріали можуть містити до 2% дріжджів, дослідження показують, що перегонка вино-матеріалу з дріжджами забезпечує перехід в коньячний спирт енантового ефіру, до складу якого входять етилкаприлат, етилкапринат, етиллаурат, ети-лмиристат, з їх присутністю зв’язують появу в коньяку високо цінованих «мильних» тонів в смаку. В той же час витримані і старі вина не дають коньячних спиртів такої високої якості, як молоді вина; не дозволяється переробляти вина, що мають сторонні запахи і присмаки, наприклад, цвілі, гнилі, оскільки вони можуть передатися спиртам.

Для поліпшення якості коньячних виноматеріалів і спиртів їх рекомендується готувати з наполяганням сусла на мезгі, бродінням на ферментованих гребенях, витримкою на дріжджах, підвищувати активну кислотність сусла гіпсуванням. Ці прийоми сприяють збагаченню виноматеріалу різними з'єднаннями — терпеновими речовинами, ефірами, летючими фенолами, лактонами, їх перетворення в кубі при перегонці може привести до утворення нових компонентів, що беруть участь у формуванні високоякісного коньячного спирту.

Зберігають коньячні виноматеріали в крупних резервуарах, повністю долитими, при оптимальній температурі 8−10 °С в умовах постійного хіміко-мікробіологічного контролю на протязі не більше 6 місяців.

2.2 Перегонка коньячних виноматеріалів

Перегонка, як метод розділення летючих сумішей, компоненти яких мають різні точки кипіння, в коньячному виробництві застосовується для виділення коньячного спирту, очищення його від небажаних домішок і збагачення речовинами, перетворення яких визначають характерні особливості смаку і букета коньяку високої якості. Таким чином, коньячний спирт є багатокомпонентною системою і разом з етиловим спиртом (62−70% про.) і водою (3038% про.) містить також вищі спирти, ефіри, альдегіди, ацеталі, органічні кислоти і інші домішки, чия сумарна кількість не перевищує 1%.

Летючі домішки і їх кількісне співвідношення визначають органолептичні показники свіжовідігнаного коньячного спирту. Характеристика основних домішок коньячного спирту представлена в таблиці додатку 1.

Серед них головну роль грають вищі спирти, уксусноетиловий ефір, оцтовий альдегід і оцтова кислота.

Вищі спирти виявлені в коньячному спирті в кількості 1000−3500 мг/дм. Головними компонентами вищих спиртів є ізоаміловий, ізобутиловий і н-пропіловий спирти. Решта вищих спиртів складає не більше 10−15%. Вміст складних ефірів у винних дистилятах коливається від 200 до 1600 мг/дм³, причому основна частка доводиться на уксусноетиловий ефір — до 93%.

Загальна кількість аліфатичних альдегідів в коньячних спиртах складає 30−500 мг/дм³, з них переважаюча частина доводиться на оцтовий альдегід. Основними кислотами коньячного спирту є кислоти жирного ряду. їх вміст в спирті коливається від 30 до 500 мг/дм³, при цьому до 60% припадає на частку оцтової кислоти.

Окрім основних домішок, в коньячному спирті виявлені в менш значних кількостях різні спирти, ефіри, альдегіди і кислоти, що грають певну роль в складанні властивостей коньячних спиртів.

У винних дистилятах визначені фарнезол, терпенеол, ліналоол, феніламіловий і бензиловий спирти. Знайдені ефіри спиртів — метилового, пропілового, бутилового, амілового, гексилового, актилового, нонилового, фенілетилового (а також їх ізомерів) і кислот — мурашиною, оцтовою, пропі-оновою, масляною, валеріановою, ізовалеріяновою, капроновою, енантовою, каприловою, пеларгоновою, каприновою, лауриновою, меристиновою, паль-метиновою, стеариновою. Окрім оцтового, в коньячних спиртах зустрічається мурашиний, пропіоновий, валеріановий, ізовалеріяновий і кратоновьій альдегіди.

Позитивний вплив на смак коньячних спиртів надає фурфурол, який виявлений тільки в продуктах, отриманих шарантським способом перегонки.

Коньячні спирти отримують на апаратах періодичної і безперервної дії. Апарати періодичної дії, на яких завантаження куба виноматеріалом або спиртом-сирцем, перегонка їх на коньячний спирт і відведення барди проводяться періодично, діляться на установки подвійного (двократного) і одноразового зганяння.

У апаратах подвійної перегонки виноматеріалу на початку отримують спирт — сирець, а потім при перегонці спирту — сирцю — коньячний спирт.

Апарати одноразової перегонки забезпечують отримання коньячного спирту необхідної міцності безпосередньо з виноматеріалу.

Всі частини, дотичні із спиртовмісною рідиною і її парами, виготовлені з міді і покриті лудою. Корисний об'єм куба зазвичай дорівнює 65−80 т.

В результаті першої перегонки з виноматеріалу, що має міцність 8−12% про., виходить дистилят — коньячний спирт — сирець, міцністю 23−32% про. (в кількості 25−33% від об'єму виноматеріалу, узятого на перегонку) і коньячна барда, що йде на утилізацію для отримання виннокислих з'єднань.

Коньячний спирт — сирець піддається фракційній перегонці. При цьому виділяються:

головна фракція (в кількості 1−3% від об'єму спирту — сирцю), що містить значну кількість альдегідів, ефірів і вищих спиртів з різким запахом і неприємним смаком;

середня фракція (коньячний спирт першого сорту, відбирається в кількості 30−35% від об'єму початкового спирту — сирцю), міцністю 6070% про., яка закладається на тривалу витримку в дубових бочках;

хвостова фракція (відбирається при пониженні міцності дистиляту до 40−50% про.), об'єм якої складає 17−23% від об'єму сирого коньячного спирту.

Рідина, що залишилася в кубі, складає 37−52% від об'єму узятого на перегонку спирту — сирцю. У подальшому головна і хвостова фракції змішуються і також піддаються перегонці. При цьому виділяються вторинні головна і хвостова фракції, а також коньячний спирт другого сорту.

Коньячний спирт другого сорту також закладається на тривалу витримку в дубових бочках і використовується при виробництві трирічних коньяків. Решта фракцій непридатна для вироблень коньячного спирту і прямують на ректифікацію для витягання етилового спирту.

Апарат одноразової перегонки складається з тих же основних елементів, що і апарат подвійної перегонки. Проте його дефлегматор виконаний у вигляді двох порожнистих сочевицеподібних тарілок, оточених бортами і охолоджуваних водою, у зв’язку з чим цей апарат володіє зміцнюючим ефектом. Такі апарати виготовляються з міді з об'ємом куба 120 декалітрів.

При роботі на апараті з дефлегмаційними тарілками коньячний спирт отримують безпосередньо з виноматеріалу в результаті одноразової фракційної перегонки. При цьому виділяють головну фракцію в кількості 0,7−1,0%, середню фракцію (коньячний спирт) в кількості 10−14%, хвостову фракцію в кількості 11−15% від об'єму виноматеріалу, узятого на перегонку, і відходи виробництва — коньячну барду. Коньячний спирт закладається на витримку, а решта фракцій піддається переробці для отримання запашних вод, винної кислоти і етилового спирту.

Апарати подвійної перегонки володіють однією важливою перевагою на них отримують високоякісний коньячний спирт з оптимальним вмістом необхідних домішок. Проте вони не економічні і малоефективні. Продуктивність їх низька у зв’язку з невеликим об'ємом куба і великими витратами часу на виконання допоміжних операцій (завантаження, вивантаження), а витрата теплоти надмірно висока.

Направлене регулювання хімічного складу коньячного спирту і підвищення продуктивності апаратів здійснюють із застосування процесу ректифікації виноматеріалу.

Зрештою вибір типу перегінного апарату і схеми технологічного процесу визначаються, перш за все, необхідністю отримання коньячного спирту, що відповідає найвищим фізико-хімічним і органолептичним вимогам.

Молодий коньячний спирт є безбарвним або ясно-солом'яного кольору прозору рідину з чистим, пекучим смаком, з легким присмаком етилового спирту. Аромат молодого спирту складний, з вираженими винними і легкими квітковими тонами. За хімічними показниками свіжовідігнаний коньячний спирт повинен відповідати вимогам, вказаних в таблиці 2.1:

Таблиця 2.1: Вимоги коньячного спирту

2.3 Витримка коньячного спирту у контакті з дубовою деревиною

Витримку коньячних спиртів проводять в дубових бочках або в металевих емальованих горизонтально розташованих резервуарах, в які поміщені заздалегідь підготовлені дубові клепки.

Молодий коньячний спирт егалізують і піддають фізико-хімічній і органолептичній оцінці.

На витримку спирти закладають партіями залежно від віку, сортового складу, мікрорайону зростання винограду. Однорідні спирти витримують окремо.

Для витримки коньячних спиртів використовують наземні напівпідвальні приміщення, що відповідають необхідним санітарним нормам. Вони не повинні мати сторонніх запахів, а повітрообмін в цих приміщеннях може складати не більше 5 об'ємів в добу. Температуру в процесі витримки підтримують на рівні 18−20 °С, а вологість — 75−85%.

Дубові бочки першої категорії, місткістю 30−70 декалітрів наповнюються молодим коньячним спиртом з недоливом, який складає не більше 2% об'єму бочки і встановлюються на дерев’яних, або залізобетонних брусах в три яруси або розміщуються на стелажах в 6−8 ярусів.

Стелажний спосіб компоновки бочок економічно доцільніший, оскільки виключає деформацію клепок, неминучу при установці бочок один на одного, у зв’язку з чим зменшуються втрати спирту, а коефіцієнт використання виробничих площ зростає.

Нові бочки перед закладкою на витримку проходять спеціальну обробку. Спочатку бочки двічі заливають і замочують холодною водою, яку змінюють через 2−3 доби. Потім їх обробляють гострою парою протягом 20−30 хвилин і обполіскують послідовно гарячою і холодною водою. Така обробка проводиться одноразово і сприяє видаленню з нових клепок частини фенольних з'єднань, надлишок яких може стати причиною появи в коньячному спирті грубого смаку і гіркоти. Для отримання кращої якості коньяку коньячні спирти спочатку витримують у нових бочках, а потім переливають у старі. В таблиці 3 вказані співвідношення зміни складу коньячного спирту при витримці в нових і старих бочках.

Таблиця 2.2 Співвідношення зміни складу коньячного спирту при витримці в нових і старих бочках

Як ми бачимо з наведених даних, не дивлячись на збільшення вмісту кислот, вищих спиртів, альдегідів і фурфурола при витримці коньячних спиртів в нових бочках, коньячні спирти краще дозрівають в старих бочках і смакові їх показники безсумнівно вищі.

При інвентаризації бочки доливають спиртом того ж року витримки. У разі, коли використовують ступінчасті доливки керуються наступними правилами.

Доливка може бути проведена і молодшим спиртом, узятому в кількості, що не перевищує 10%; для спиртів, витриманих менше 10 років, відмінність у віці не повинно перевищувати 1−2 року, а для старіших спиртів — 3−5 років.

Спирти сортують через 2,5−3,0 роки при п’ятирічній витримці і через 5 років — при десятирічній. При цьому відбирають якісніші спирти, егалізують і залишають для подальшої витримки з метою приготування старих коньяків.

Менш якісні спирти також об'єднують в крупні партії і використовують для виробництва 3−5 літніх коньяків.

Бочкова витримка коньячних спиртів є класичним способом отримання високоякісних коньяків, проте він тривалий, трудомісткий, має низьку продуктивність і супроводиться великими втратами спирту. Ці втрати залежно від району виноробства складають 3,3−5,6% річних з розрахунку на безводий спирт, знижуючись на третьому році на 5%, а в подальші роки — на 10% від загальної норми втрат.

Витримка коньячних спиртів в емальованих резервуарах дозволяє прискорити їх дозрівання шляхом регулювання кисневого і температурного режимів і понизити до мінімуму втрати спирту.

Резервуари для витримки коньячного спирту завантажують дубовою клепкою з розрахунку 800−1000 см² питомої поверхні на 1 декалітр спирту з наступними розмірами: довжина — 400−1150 мм, ширина — 60−150 мм, товщина 18−36 мм. Клепки встановлюють на ребро на брусах, розташованих упоперек цистерни і жорстко закріплюють дерев’яними штирями.

Клепка проходить тривалий цикл обробок — попередню повітряну сушку в штабелях під навісом не менш 3-х років, замочування водою і дія парою так само, як і для нових бочок.

Технологічні інструкції допускають використовувати дубові клепки (до 50%), оброблені лужним способом, — вимочування в 0,3%-ном розчині NaOH 2−6 діб при 10−25 °С, злив лужного розчину і промивка холодною водою 3−4 рази протягом 8−12 годин, сушка 6 діб за звичайних умов або 1 доба в сушарці при 45 °C.

На методі лужної підготовки клепок заснована технологія витримки спиртів в цистернах, розроблена в «Магараче» і передбачаюча застосування тонких рейок (товщина 10−12 мм). Після укладання клепки цистерни промивають водою, а потім повністю заливають пом’якшеною водою на 2−3 години. Воду зливають, клепку підсушують 5−6 діб в природних умовах і резервуар заповнюють молодим коньячним спиртом з недоливом не більше 5%. Спирт добре перемішують, насищаючи киснем до створення тиску в цистерні 30 кПа.

Ефективність резервуарної витримки коньячних спиртів може бути підвищена шляхом його здійснення в пульсуючому потоці із застосуванням спеціальної технології. Схема технологічного процесу при цьому передбачає утворення трьох секцій, в кожній з яких розмішують по три або чотири резервуари залежно від кратності відбирання спирту — 1/3 або ¼.

Перша секція містить однорічний, друга — дворічний і третя — трирічний спирт. Крім того, в схемі визначено місце для установки напірних ємкостей, в яких знаходиться молодий коньячних спирт для доливки. Всі резервуари сполучені між собою трубопроводами.

Витриманий коньячних спирт з третьої секції відбирається чотири рази на рік, а узятий об'єм заповнюється молодшим спиртом.

Дубова клепка кожного резервуару в третій секції один раз в 9 місяців підлягає активації шляхом короткочасного його контакту з повітрям. Тривалість активації складає 5 діб, після чого резервуар заповнюється спиртом трирічної витримки.

Цей спосіб дозволяє поліпшити якість спиртів за рахунок підвищення ступеня їх насиченості киснем і отримання на поверхні клепок активного шару з високим вмістом вільних радикалів, отримувати спирти однорідного складу, автоматизувати технологічний процес.

Спирти, отримані витримкою в крупних резервуарах із зануреною дубовою клепкою використовуються для приготування 3−5 літніх коньяків і бренді.

2.4 Купаж і обробка коньяку

Витриманий коньячний спирт є головним компонентом купажа коньяку і визначає найбільшою мірою його характерні якісні показники. При складанні купажа коньяку використовують пом’якшену воду, цукровий сироп, а також у разі потреби — колер, спиртовані і запашні води, купажні коньяки.

Залежно від віку коньячного спирту коньяки підрозділяються на наступні категорії:

коньяк трирічний (три зірочки) — з коньячних спиртів, витриманих не менше трьох років;

коньяк чотирилітній (чотири зірочки) — з коньячних спиртів середнього віку не менше чотирьох років;

коньяк п’ятирічний (п'ять зірочок) — з коньячних спиртів середнього віку не менше п’яти років;

коньяк витриманий КВ — з коньячних спиртів середнього віку не менше шести років;

коньяк витриманий вищої якості КВВЯ — з коньячних спиртів середнього віку не менше восьми років;

коньяк старий КС — з коньячних спиртів середнього віку не менше десяти років;

коньяк дуже старий ДС — з коньячного спирту середнього віку не менше 20 років.

Готові купажі коньяків повинні відповідати певним вимогам, представленим в таблиці додатку 2.

Коньяки три, чотири і п’ятирічні готують з коньячних спиртів, витриманих в дубових бочках, дубових бутах або в емальованих резервуарах з дубовою клепкою. Вони можуть мати власні найменування з вказівкою на етикетці терміну витримки коньячних спиртів.

Коньяки групи КВ, КВВЯ, КС і ДС готують з коньячних спиртів, витриманих в дубових бочках або бутах. Вони повинні мати власні найменування.

Коньяки з найменуванням по місцю походження проводять у виноробницьких районах з коньячних спиртів місцевого виробництва, при цьому допускається використання коньячних спиртів інших виробників в кількості не більше 20% від об'єму купажа коньяків за умови збереження типових органолептичних показників конкретного найменування.

До колекційних коньяків відносять коньяки груп КВ, КВВЯ, КС і ДС, додатково витримані не менше трьох років в дубових бочках або бутах без урахування післякупажного відпочинку.

При приготуванні окремих ексклюзивних марок коньяків з метою додання особливих підвищених органолептичних якостей іноді використовують купажні коньяки, які є старими, часто колекційними зразками.

Купаж коньяку складають з початкових матеріалів, долі яких в суміші визначають розрахунковим шляхом або на основі органолептичного аналізу пробних купажів.

Приготований купаж, особливо за наявності в ньому неприємної грубості в смаку, обклеюють (желатином, риб’ячим клеєм, яєчним білком) або обробляють бентонітом, фільтрують і направляють на відпочинок, після якого знову фільтрують і після ще одного відпочинку розливають.

Нестабільні коньяки обробляють холодом при температурі -10 -12 °С протягом 5−10 діб.

Тривалість відпочинку трьох-п'яти літніх коньяків складає не менше трьох місяців, групи КВ — не менше шести місяців і старіших коньяків категорії КВВЯ, КС і ДС — не менше 1 року.

Розлив коньяку проводять при температурі 15−20 °С в пляшки, місткістю 0,25, 0,5, 0,7 л і в сувенірні судини. Коньяк, розлитий в пляшки, повинен мати прозорість з блиском, не містити осаду.

3. Організація забезпечення та контролю якості коньяку

На харчовому підприємстві ЗАТ «Коктебельський коньячний завод» здійснюється постійний технологічний контроль, який забезпечує отримання високоякісної та безпечної продукції. Технологічний контроль включає в себе такі етапи контролювання процесу виробництва коньяку:

контроль сировини та допоміжних матеріалів;

контроль технологічних процесів виробництва;

контроль готової продукції.

Контроль сировини. Виноград приймають партіями. Партією вважають будь-яку кількість винограду, яка поступила на підприємство в одному транспортному засобі і оформлену одним супроводжуючим документом. Вимоги до якості і порядок прийомки винограду викладені в ДСТУ 4645:2006 «Ви-номатеріали. Загальні технічні умови».

Для отримання високоякісного коньяку використовують зрілий, здоровий, свіжий виноград відповідних сортів, таких як Плавай, Аліготе, Ркаците-лі, Клерет та інші.

Перш за все відбирають об'єктивну середню пробу від кожної партії по-ступаючого винограду й аналізують її для того, щоб обрати напрямок його подальшої переробки.

При контролі технологічних процесів перевіряють дотримання температурних режимів, вологості витримки, температури мезги, густини.

Згідно ДСТУ 4700:2006 «Коньяки України. Технічні умови» за хімічним складом молодий коньячний спирт повинен відповідати слідуючим вимогам: масова концентрація вищих спиртів 1,8−6,0 г/дм³; середніх ефірів (в перерахунку на оцтовоетиловий) 0,05−2,5 г/дм³; летких кислот (в перерахунку на оцтову кислоту) не більше 0,8 г/дм³; альдегідів до 0,5 г/дм³; фурфуролу не більше 0,03 г./дм³; об'ємна частка метилового спирту в коньячному спирті не повинна перевищувати 0,15%; масова концентрація міді - не більше 8 мг/дм³; олова — не більше 5 мг/дм³; заліза — не більше 1 мг/дм³.

Коньячний виноматеріал, спирт — сирець і молодий коньячний спирт повинні відповідати таким органолептичним і фізико — хімічним показникам, що вказані в таблиці 3.1:

Таблиця 3.1 Органолептичні і фізико — хімічні показники спиртів

При витримці коньячних спиртів проводиться облік; в книгу заносять рік перегонки, номера егалізацій, походження спирту і його кількість, дегустаційну характеристику і аналітичні дані (вміст спирту, летких кислот, альдегідів, ефірів, вищих спиртів, фурфуролу і тяжких металів). В процесі витримки коньячних спиртів контролюють рівень недоливу, який забезпечує необхідний для дозрівання спирту його контакт з киснем повітря і виключає втрати при коливаннях температури. Одночасно стежать за станом бочок і здійснюють необхідний ремонт — усувають пошкодження обручів, проводять їх заміну і тому подібне.

Під час щорічної інвентаризації спирти піддають дегустаційній оцінці і визначають зміст етилового спирту, фенольних речовин, загальну кислотність, рН, загальний екстракт, забарвлення. Дефекти забарвлення і дубовий присмак служать вказівкою на погано оброблені бочки.

Один раз на рік проводять дегустацію спиртів. При виявленні якихось недоліків і відхилень від нормального протікання окисно-відновлюючих процесів приймають термінові дії для виправлення дефектів.

Коньяки можуть мати такі вади:

Залізний кас. При масовій концентрації заліза 1 мг/дм³ і більше в коньяку з’являються сизуваті відтінки, які переходять в темно-синю окраску. Для виправлення коньяку застосовують деметалізацію фітином, ортофосфорною кислотою, фосфорним ефіром целюлози.

Присмак дуба з’являється при надлишковому вмісті малоокисле-них дубильних речовин, переходячих в коньяк із деревини дуба при витримці. Для зняття присмаку коньяк оклеюють желатином, рибним клеєм, яєчним білком.

Сивушні та ефіроальдегідні відтінки з’вляються в коньяку, виготовленого із спирту, який отримано при недостатньому відборі головної фракції. Усуваються купажуванням з коньячним спиртом з низьким вмістом вищих спиртів, ефірів і альдегідів.

Присмак колера з’являється в коньяку при використанні колера, приготованого при підвищеній температурі. Виправляється використанням якісного колера, додатковим купажуванням.

Контроль готової продукції являється завершаючим етапом технологічного процесу і дозволяє дати об'єктивну оцінку споживчої вартості продукції, при належності до визначеного товарного сорту, тобто коньяку. Визначають вміст цукру і спирту. Проводять оцінку якості коньяку по органолептичним показникам (прозорість, колір, смак, букет, типічність).

Смак і букет мають бути характерні для коньяку даного типу, без стороннього присмаку і смаку; колір — від світло-золотистого до світло-коричневого з золотистим відтінком; прозорість — прозорий з блиском, без осаду і сторонніх включень.

Велика увага приділяється безпеці продукції, тому розроблюють схеми контролю як технологічного процесу, так і контролю за показниками безпеки.

Завданням контролю за вмістом чужорідних речовин в продовольчій сировині та в продуктах харчування є забезпечення випуску продукції гарантованої якості та попередження переходу до організму людини шкідливих речовин у кількостях, що перевищують гігієнічні норми.

Отже, коньяки по фізико-хімічним показникам повинні бути кондиціоновані по міцності, масовій концентрації цукрів, масовій концентрації заліза, масовій концентрації метилового спирту у відповідності з технічними умовами міді, свинцю та інших токсичних елементів, установлених медико-біологічними вимогами, ДСТУ 4700−2006 «Коньяки України. Технічні умови».

4. Визначення шляхів розвитку технологічної схеми виробництва коньяку

На сьогоднішній день існує безліч напрямків удосконалення технології виробництва коньяку: удосконалення рецептурного складу, використання нових допоміжних матеріалів у виробництві, застосування різних способів прискорення дозрівання коньячних спиртів (обробка коньячних спиртів теплом і холодом, насичення спиртів киснем, застосування ультразвуку, використання неорганічних і біологічних каталізаторів). Нижче розглянуті деякі способи удосконалення виробництва коньяку.

Сучасні прогресивні технології прискореного дозрівання засновані на методах дії на спирт фізико-хімічних чинників, що володіють сильним окислювальним ефектом, активації поверхні дубових клепок до затоки і застосуванні екстрактів з дуба, що містять компоненти, поліпшуючий смак і аромат коньяку.

Дія на коньячний спирт досягається шляхом його насичення повітрям або киснем, озоном, повітрям з високим вмістом оксидів азоту. Дозрівання коньяку прискорюється також в результаті обробки ультрафіолетовим світлом, особливо у поєднанні з дією озону і струму високої частоти.

Прискорення дозрівання коньячних спиртів спостерігається при додаванні ферментних препаратів, отриманих з міцелія різних грибів, типу аскоміцетів, аспергілів і пеніцилінів.

Ефект прискорення дозрівання коньячних спиртів досягається використанням деревини дуба різного ступеня подрібнення і обробки. Це можуть бути необроблені дубові стружки і тирса, деревина, піддана дії ультразвуку, шматочки дуба, оброблені розчином SO₂ з подальшим нагріванням до температурі 140 °C.

Важливим чинником активації деревини дуба, використовуваної в коньячному виробництві є високотемпературне нагрівання в умовах вільного доступу кисню повітря аж до обвуглювання.

Витягання з деревини в концентрованому виді цінних компонентів для їх введення в коньячний спирт, служить важливим чинником в процесі дозрівання коньячних спиртів. З цією метою розроблена технологія виробництва екстракту у вигляді рідини або порошкоподібного препарату дуба, що передбачає підготовку деревини, сушку, що запобігає обсеміненості мікроорганізмами і термічну дію.

На вітчизняний ринок нині надходить чимало допоміжних матеріалів зарубіжного виробництва, які відрізняються від вітчизняних аналогів своєю структурою та властивостями. їх використання дає змогу забезпечувати високу якість і тривалу стабільність винопродукції, що сприяє активному її просуванню на світовий ринок. Водночас ці препарати не задовольняють вимог нормативної документації по ряду показників. Серед нових матеріалів, наприклад, є препарати комплексної дії, які не мають вітчизняних аналогів, їх використання вимагає адаптації до особливостей українського виробництва, що ґрунтується на дослідження їхніх властивостей і взаємодії з компонентами коньяку. Серед найпоширеніших препаратів пояснюючої та стабілізуючої дії, які широко використовують у виробництві коньяку, — желатин і бентоніт.

Аналіз мінерального складу препаратів бентоніту вітчизняного й зарубіжного виробництва (Франція, ФРН, Італія) свідчить про значний вміст у них іонів кальцію — від 65 до 1423 мг/дм³. За обробки виноматеріалів бентонітом масова концентрація іонів кальцію у коньяку може зростати до 10 мг на 1 г бентоніту, причому максимальні значення відзначені вже через добу після обробки й за подальшої витримки змінюються незначно.

З метою запобігання кальцієвих помутніть вміст кальцію у коньяку необхідно обмежувати, особливо у виноматеріалах, у яких кальцій перебуває на граничному рівні - 80−90 мг/дм³. Відзначено, що найбільший приріст кальцію зумовлений внесенням саме лужного (натрієвого) бентоніту. Ці особливості препаратів слід враховувати під час технологічної оцінки бентоніту.

Для технічного використання, як вважали раніше, натрієвий бентоніт кращий, ніж кальцієвий, оскільки сильніше набухає і утворює більшу площу поверхні. Однак кальцієві бентоніти останнім часом набули поширення, оскільки їх штучно активують, заміняючи іони кальцію натрієвими. Кальцієві бентоніти гірше набухають (до 22 при нормі вище 80%), гель і золь вони не утворюють, відстій зростає до 65% (при нормі не більше 1%), але при цьому в них хороші освітлюючи й стабілізуючі властивості. Серед переваг використання кальцієвих бентонітів — щільний осад під час обробки виноматеріалів. Раніше вважали, що бентоніти з високою набухливістю мають і добру адсорбуючу здатність. Але ця теза не була підтверджена. Належні технологічні властивості були як у високо-, так і низьконабухливих бентонітах.

Оцінка ряду імпортних препаратів бентонітів на відповідність нормативним вимогам показала, що найчастіше відхилення спостерігаються за показником набухливості, а також за масовою концентрацією іонів кальцію. Імпортні препарати відрізняються передусім високою чистотою, мінімальним вмістом піску та грубодисперсних домішок.

Здатність осаджувати танін — одна з найважливіших характеристик в оцінці технологічних властивостей желатинів. Визначають її за кількістю таніну, необхідного й достатнього для осадження всіх фракцій желатину, здатних утворювати нерозчинні комплексні сполуки з таніном.

Результати показали, що рідкі препарати желатину, порівняно з повітряно-сухими, здатні осаджувати більшу кількість таніну. Показник їх осаджуючої здатності в 2−3 рази перевищує аналогічний показник вітчизняних препаратів желатину. Серед повітряно-сухих препаратів з частковим гідролізом також трапляються препарати з високою здатністю осаджувати танін.

При проясненні виноматеріалів різними препаратами желатину встановлено, що рідкі форми видаляють з коньяку найбільшу кількість фенольних речовин і антоціанів — понад 50%, що призводить до знебарвлення коньяку й зниження його органолептичних властивостей. Таким чином, препарати нового покоління мають більш специфічне призначення, недотримання якого призводить до погіршення якості коньяку.

На стадії прояснення сусла (після його «ферментації пектолітичними препаратами) більш ефективно, з точки зору флокуляції і седиментації, використовувати (разом з бентонітом або діоксидом кремнію) негідролізований желатин.

Оцінка імпортних препаратів желатину за ГОСТом 11 293−89 показала, що в них надто низькі значення показника динамічної в’язкості, що не відповідають вимогам нормативного документа. При цьому повітряно-сухі препарати (частково гідролізовані) характеризуються нижчими значеннями показника тривалості розчинення, що є позитивним. Технологічна оцінка препаратів передбачає контроль таких показників, як каламутність обробленого виноматеріалу та його фільтрованість, об'єм осаду, що утворюється, наявність залишкових білків, інтенсивність і відтінок забарвлення коньяку та його органолептична оцінка.

Незворотні колоїдні помутніння — поширені серед коньяків. Важливе значення у їх формуванні належить високомолекулярним речовинам, передусім білкам, що утворюють комплекси з фенольними речовинами, поліцукридами, металами.

Установлено, що не всі препарати таніну однаково придатні для обробки виноматеріалів з метою їх стабілізації проти колоїдних помутніть.

Пропонуються переважно імпортні препарати таніну різного походження (з галових горішків, з кори й деревини дуба, каштана, з листя сумаху та виноградного насіння). Будова й властивості цих дубильних речовин значно різняться, що утруднює вибір таніну для стабілізації виноматеріалів для виробництва коньяку.

Перевірка комерційних препаратів таніну на відповідність ГОСТу 1 820 874 показала, що вимоги нормативного документа задовольняють усі препарати таніну. Встановлено, що найбільш ефективні гідролізовані таніни (так звані галотаніни), масова частка гідроксильних груп у яких становить 15−20% від маси препарату.

Таким чином, аналіз і технологічні випробування нових допоміжних препаратів показали досить високу їх якість, однак нарівні з цим виявлено й специфічні їхні властивості, які вимагають обов’язкової адаптації до умов вітчизняного виробництва коньяку. Дослідження означили проблему гармонізації нормативної документації в цій галузі виробництва. У зв’язку з цим необхідна подальша робота з уточнення діючих і, за необхідності, розробка нових документів, які регламентують якість допоміжних препаратів і ефективні режими їх використання.

Хотілось би зазначити, що не всі методи прискорення дозрівання спиртів сприятливі для розвитку специфічного смаку та букету коньяку. Тому при виборі способу вдосконалення коньячного виробництва необхідно уважно розглядати всі сторони цього методу і не забувати про фізико-хімічні зміни, що відбуваються в процесах приготування та дозрівання коньяку.

5. Розробка апаратурно-технологічної схеми виробництва картопляного крохмалю

Заключним етапом курсової роботи є розробка апаратурно-технологічної схеми. Приготування коньяку, складаються із купажу компонентів, оклейки, обробки холодом, фільтрації та інших операцій.