Спосіб очистки висококонцентрованого водно-спиртового розчину

Спосіб очистки висококонцентрованого водноспиртового розчину, що передбачає очистку активованим вугіллям і фільтрацію через пісочний матеріал, який відрізняється тим, що очистку розчину проводять кісточковим активованим вугіллям з загальним питомим об'ємом пор 0,3-1,5 см3/г і дисперсністю робочої фракції 0,5-5 мм при об'ємній витраті 30-60 дал/год і 80-100 дал/год висококонцентрованого водно-спиртового розчину з об'ємною часткою спирту більше і менше 80% ВІДПОВІДНО ного водно-спиртового розчину від шкідливих ненасичених сполук малоефективне В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу очистки висококонцентрованого водно-спиртового розчину шляхом використання більш ефективного сорбенту при запропонованих параметрах процесу Технічний результат, який виникає від реалізації способу, виявляється в зниженні шкідливих домішок (альдегідів, метанолу, сивушного масла, ненасичених сполук) за рахунок підсилення сорбційних та зменшення каталггичних процесів, які властиві кісточковому активованому вугіллю Споживчі властивості об'єкту винаходу, які зв'язані з технічним результатом, полягають в поліпшенні якості кінцевого продукту Досягається технічний результат тим, що у відомому способі очистки висококонцентрованого водно-спиртового розчину, який передбачає очистку активованим вугіллям і фільтрацію через пісочний матеріал, згідно винаходу, очистку розчину проводять кісточковим активованим вугіллям з загальним питомим об'ємом пор 0,3-1,5 см3/г і дисперсністю робочої фракції 0,5-5 мм при об'ємній витраті 30-60 дал/год і 80-100 дал/год висококонцентрованого водно-спиртового розчину з об'ємною часткою спирту більше і менше 80% ВІДПОВІДНО о о 00 24780 При обробці висококонцентрованого водноспиртового розчину аісгивованим вугіллям мають місце дві групи процесів - каталітичні та сорбційні До каталггичних процесів відносяться процеси окислення вищих спиртів до альдегідів та альдегідів, які є в розчині, до кислот, а також ненасичених сполук Кислоти зі спиртами утворюють складні ефіри Тобто, в результаті каталггичних процесів при обробці висококонцентрованого водно-спиртового розчину активованим вугіллям в ньому збільшується вміст альдегідів та складних ефірів Збільшення вмісту альдегідів знижує смакові якості готового продукту Кісточкове активоване вугілля має нижчі каталггичні властивості, ніж березове активоване вугілля, що є позитивним До сорбційних процесів відносяться процеси адсорбції альдегідів, кислот, вищих спиртів (сивушного масла), метанолу, ефірів Кісточкове активоване вугілля має більш високі сорбційні характеристики, ніж березове Тому для зниження вмісту альдегідів, сивушного масла, метанолу, ненасичених сполук, підвищення показника окислюваності висококонцентрованого водно-спиртового розчину, та поліпшення смаку і аромату продукту ефективним є застосування кісточкового активованого вугілля При цьому вміст небажаних домішок в готовому продукті зменшується на 10-30%, а дегустаційна оцінка підвищується на 0,4-0,6 бали Заявлені параметри процесу є оптимальними і встановлені шляхом експериментальних досліджень, які показали таке Кісточкове активоване вугілля з загальним питомим об'ємом пор менше 0,3 см3/г не містить достатньої КІЛЬКОСТІ сорбційних пор, необхідних для сорбції домішок, тому воно не ефективне Вугілля з загальним питомим об'ємом пор більше 1,5 см3/г вилучує з розчину сивушне масло та метанол, але спричиняє накопиченню альдегідів, складних ефірів та сильному окисленню спирту При дисперсності робочої фракції кісточкового активованого вугілля менше 0,5 мм, воно ущільнюється, зростає гідродинамічний опір шару вугілля та знижується продуктивність процесу При дисперсності більше 5 мм погіршується ступінь очистки висококонцентрованого водно-спиртового розчину При об'ємній витраті менше ЗО дал/год для висококонцентрованого водно-спиртового розчину з об'ємною часткою спирту більше 80% і менше 80 дал/год для висококонцентрованого водно-спиртового розчину з об'ємною часткою спирту менше 80% зростає вміст альдегідів в розчині, знижуються продуктивність процесу та дегустаційна оцінка готового продукту При об'ємній витраті більше 60 дал/год для висококонцентрованого водно-спиртового розчину з об'ємною часткою спирту більше 80% і більше 100 дал/год для розчину з об'ємною часткою спирту менше 80% не зменшується вміст сивушного масла та ненасичених сполук і погіршується якість готового продукту Сукупність вказаних заходів дозволяє одержати технічний результат очистки висококонцентрованого водноспиртового розчину та споживчі властивості об'єкту винаходу, які при цьому виникають Запропонований спосіб здійснюють таким чином Очистку висококонцентрованого водноспиртового розчину кісточковим активованим ву гіллям здійснюють динамічним способом, суть якого - безперервна фільтрація розчину через нерухомий шар вугілля Процес очистки проходить в вугільно-очисній (фільтраційній) батареї, яка складається з пісочних фільтрів попередньої та кінцевої очистки, вугільних колонок, кожна з яких завантажується кісточковим активованим вугіллям Це вугілля одержують з шкаралупи кісточок плодів (абрикосів, слив, вишень тощо), горіхів (волоського, кокосового) з загальним питомим об'ємом пор 0,3-1,5 см3/г і дисперсністю робочої фракції 0,5-5 мм Процесе очистки висококонцентрованого водно-спиртового розчину з об'ємною часткою спирту більше 80% проводять таким чином Розчин подають в напірний збірник, а звідти його потік самопливом надходить в нижню частину вугільної колонки Пройшовши крізь шар кісточкового активованого вугілля, очищений водно-спиртовий розчин під тиском стовпа рідини поступає в збірник Об'ємну витрату розчину встановлюють 30-60 дал/год, регулюючи краном на ротаметрі В процесі очистки в водно-спиртовому розчині знижується вміст ненасичених сполук, сивушного масла, метанолу, підвищується показник окислюваності та дегустаційна оцінка готового продукту З метою очистки висококонцентрованого водно-спиртового розчину з об'ємною часткою спирту менше 80% від механічних включень проводять попередню фільтрацію на пісочному фільтрі Ця операція охороняє кісточкове активоване вугілля від забруднення і збільшує строк його використання Фільтрація розчину після вугільних колонок через фільтри з кварцевим піском забезпечує затримку дрібнодисперсних часток вугілля, які утворюються в результаті його тертя при обробці розчину і надає готовому продукту необхідну прозорість і характерний блиск Для забезпечення постійної якості готового продукту, ВІДПОВІДНО до вимог, очистку розчину здійснюють при об'ємній витраті розчину 80-100 дал/год, регулюючи краном на ротаметрі Запропонований спосіб очистки висококонцентрованого водно-спиртового розчину ілюструється прикладами Приклад 1 Очистка висококонцентрованого водно-спиртового розчину - спирту етилового ректифікованого з об'ємною часткою етанолу 96,2% Очистка спирту етилового ректифікованого застосовується в тому випадку, коли спирт для приготування горілок відповідає по фізико-хімічним показникам нормативній документації, але разом з тим має низьку дегустаційну оцінку Спирт подають в напірний збірник, а звідти його потік самопливом надходить на очистку в вугільні колонки В колонки завантажують кісточкове активоване вугілля, одержане з шкаралупи кокосових горіхів, з загальним питомим об'ємом пор 0,3 см3/г і середньою дисперсністю робочої фракції 0,5 мм Встановлюють об'ємну витрату спирту ЗО дал/год При цьому очистка триває 180 хвилин Пройшовши крізь шар вугілля та пісочний фільтр, очищений спирт під тиском стовпа рідини направляється в збірник В спирті знижується вміст метанолу, сивушного масла, ненасичених сполук, підвищується показник окислюваності та дегустаційна оцінка Ці показники наведені в таблиці 3 Спирт за органо 24780 пептичними та фізико-хімічними показниками відповідає вимогам ГОСТ 5962-67 "Спирт этиловый ректификованный Технические условия" Приклад 2. Очистка висококонцентрованого водно-спиртового розчину сортировки з одержанням горілки МІЦНІСТЮ 40% Сортировку з напірного збірника самопливом направляють на фільтрацію через пісочний фільтр і на очистку в вугільні колонки В колонки завантажують кісточкове активоване вугілля, одержане з шкаралупи сливових кісточок з загальним питомим об'ємом пор 0,5 см3/г і середньою дисперсністю робочої фракції 4 мм Встановлюють об'ємну витрату сортировки 100 дал/год Очистка триває 10 хвилин Пропущену крізь шар вугілля та пісочний фільтр горілку направляють в збірник, а звідти на розлив Горілка за органолептичними та фізико-хімічними показниками відповідає вимогам ГОСТ 12712-80 "Водки и водки особые Технические условия" Приклади 3-6. Спосіб здійснюють аналогічно прикладам 1 і 2 В таблиці 1 приведені технологічні параметри способу Таблиця 1 Приклад Кісточкове активоване вугілля одержане з шкаралупи Висококонцентрований водно-спиртовий розчин загальний питомий об'єм пор, см3/г середня дисперсність робочої фракції, мм об'ємна витрата, дал/год об'ємна частка спирту, % 3 Абрикос 1,55 60 95 4 Вишня 0,9 2 80 75 5 Волоський горіх 1,2 1 90 70 6 Черешня 0,7 2,5 45 96,2 Результати експериментів, щодо очистки висококонцентрованого водно-спиртового розчину кісточко вим активованим вугіллям при параметрах процесу, що виходять за межі заявлених, наведені в таблиці 2 Таблиця 2 Приклади Технологічні параметри очистки кісточковим активованим вугіллям загальний питомий об'єм3 пор, см /г дисперсність робочої фракції, мм 7 0,2 8 1,6 Дегустаційна оцінка, бал термін очистки, хв. об'ємна витрата розчину, дал/год об'ємна частка спирту в розчині, % 0,4 4 70 96,2 9,3 0,2 200 15 95 9,2 9 1,8 6 3 110 75 9,2 10 0,1 5,5 185 75 40 9,1 За органолептичними та фізико-хімічними показниками висококонцентровані водноспиртові розчини за прикладами 7-10 відповідають вимогам нормативної документації, але дегустаційна оцінка нижча в порівнянні з заяв леними параметрами, наведеними в прикладах 1-6 Дані, що характеризують досягнення технічного результату за заявляємим способом в порівняні зі способом-прототипом, приведені втаблиці З Таблиця З Найменування показника За заявленим способом За способом-прототипом спирт 1 Проба на окислюваність при 20°С, хв горілка спирт горілка 2 3 4 5 45 19 26 15 0,021 0,019 0,026 0,022 2,3 2,6 4,0 2,8 Об'ємна частка метилового спирту, в перерахунку на безводний спирт, % Масова концентрація сивушного масла, в перерахунку на суміш ізоамілового та ізобутилового спиртів (3 1), в безводному спирті, мг/дм3 24780 Продовження табл З 1 2 3 4 5 2,1 0,9 2,3 1,2 8,9 23,6 13,1 25,1 Масова концентрація альдегідів, в перерахунку на оцтовий, в безводному спирті, мг/дм3 Масова концентрація ефірів, в перерахунку на оцтово-етиловий, в безводному спирті, мг/дм3 Масова концентрація вільних кислот (без СОг) в безводному спирті, мг/дм3 3,8 Дегустаційна оцінка, бали 9,6 Як видно з показників, наведених в таблиці 3 за відомим способом і за заявленим, спирт та горілка відповідають стандартам, але вміст 4,7 9,5 9,1 шкідливих домішок за запропонованим способом нижче, ніж за відомим, а дегустаційна оцінка вища Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 9,2 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 24780