СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВОДКИ Российский патент 1997 года по МПК C12G3/08 

Изобретение относится к ликероводочной промышленности, а именно к способам производства водок и линиям для его осуществления.

Известен способ производства водки путем обработки воды активированным углем, смешивания умягченной воды со спиртом, ввода ингредиентов, определяющих сортность водки, корректирования крепости сортировки после ее фильтрации по удельному весу /1/.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства водки путем обработки воды активированным углем, смешивания умягченной воды со спиртом, ввода ингредиентов, определяющих сортность водки, корректирования крепости сортировки после ее фильтрации по удельному весу, окончательной фильтрации и розлива /2/, выбранный в качестве прототипа.

Недостатком способов производства водки является низкая их эффективность, связанная с тем, что при данном способе контроля крепости сортировки по ее удельному весу (плотности) с учетом температуры закладывается значительная погрешность, поскольку не учитывается зависимость теплосодержаний спирта и воды в исходном состоянии, связанная с многофакторной зависимостью плотности сортировки ρ_сорт = ρ_сорт(t_c, t_в, C_c, C_в, ρ_с, ρ_в) и температуры t_сорт = t_сорт(t_c, t_в; C_c, C_в; ρ_c, ρ_в).

При этом недостаточно крепкая сортировка автоматически направляется в сортировочный чан на корректировку с последующим добавлением соответствующего объема спирта, а повышенной крепости сортировка разбавляется умягченной водой.

Технический результат заключается в повышении эффективности способа производства водки.

Технический результат достигается тем, что согласно способу производства водки, предусматривающему обработку воды активированным углем, смешивание умягченной воды со спиртом, ввод ингредиентов, определяющих сортность водки и корректирование крепости сортировки после ее фильтрации по удельному весу, предварительно определяют теплофизические, термодинамические и физические параметры соответственно спирта и воды: температуру t_с и t_в; плотность ρ_c и ρ_в; теплоемкость C_с и C_в, вычисляют по исходным параметрам крепость сортировки

регулируют по заданной программе производства водки требуемые соотношения спирта и воды по объемам V_с и V_в или расходу Q_с и Q_в по зависимости: V_c = α*c

• V_в или Q_c = α*c• Q_в, где t_н приведенная температура к нормальным условиям, например 20^oC температура сортировки;
t_с, ρ_c, C_с температура, плотность, теплоемкость спирта;
t_в, ρ_в, C_в температура, плотность, теплоемкость воды;
V_в, Q_в заданные величины по программе производства, при этом в качестве ингредиентов используют высококонцентрированные растительные экстракты с концентрацией не менее чем (95 100)% при следующем соотношении (0,01 10) г на 1000 дал и используют композицию высококонцентрированных экстрактов, полученную из соответствующей композиции ингредиентов растительного сырья.

Неучет температуры воды и спирта и их теплофизических и физических параметров до смешения приводит к значительным погрешностям крепости готового продукта (сортировки) и необходимости ее корректировки.

Преимущество данного способа покажем из сравнения результатов расчета. Теплосодержание водки как смеси спирта и воды после их смешения можно определить, используя уравнения теплосодержания
g_c = α_c• ρ_c• C_c(t_c - t_н) теплосодержания спирта;
g_в = α_в• ρ_в• C_в(t_в - t_н) теплосодержания воды,
где α_c объемная доля спирта в водке (показатель крепости);
α_в объемная доля воды в водке.

Учитывая, что, α_c + α_в = 1 то можно представить в виде
g_в = (1 - α_c)•ρ_в• C_в(t_в - t_н).

Изменение относительного теплосодержания после смешения спирта и воды определим как
.

Для конкретного расчета выберем K 0. Для выбранных значений ρ_в, C_в при t_в t_в + t_н/2, ρ_в и C_в - постоянными. Аналогично ρ_c и C_с постоянными для t_с t_с + t_н/2. Используя приведенные формулы, получаем зависимость изменения объемной доли спирта α*c

(показатель крепости) от t_с, t_в и t_н:

На фиг. 1 показана погрешность , когда температура воды и спирта являются случайной величиной, и крепость сортировки может колебаться в значительных пределах. На практике эта погрешность устраняется за счет дополнительнх операций, которые не гарантируют соответствие сортировки заданным требованиям.

В заявляемом способе по исходным данным параметров спирта и воды заранее определяют показатель крепости и по α*c

в соответствии с программой выпуска водки устанавливают точные значения V_с и V_в с гарантированной крепостью α*c. На графике /фиг. 1/ показана гарантированная точность получения крепости α_c с учетом погрешности измерения температуры спирта t_с при температуре воды t_в const. Из иллюстрации допустимых отклонений и Δα*c видно, что в заявляемом способе погрешность меньше, достигается возможность получить сортировку с высокой точностью в пределах Δα по сертификату.

Кроме того, введение в качестве ингредиентов высококонцентрированных растительных экстрактов с концентрацией не менее, а точнее не более чем 95 - 100% в соответствующем соотношении расширяет ассортимент и ароматические возможности водок и напитков.

На фиг. 2, 3 приведены функциональные схемы системы автоматического регулирования крепостью сортировки с элементами линии для непрерывного производства водки, иллюстрирующие данный способ.

Способ осуществляют следующим образом.

Система автоматического контроля и регулирования крепости сортировки, входящая составной частью в линию для непрерывного производства водки, содержит следующие взаимосвязанные структурные системы линии: ЭВМ 1 /дисплейная ЭВМ или процессор/, соединенной линиями связи 14 с клавиатурой 2 и дисплеем 3, блоком 4 управления, сборники 5 воды, сборники 6 спирта, каждый сборник снабжен датчиками температуры 7, плотности 8, датчиками измерения их количества или расхода 9, соединенными линиями связи 15 с входом ЭВМ 1, систему 10 управления количеством или расходом, систему 11 смешивания спирта, воды и ингредиентов, систему 12 окончательной обработки сортировки, соединенных системой подводящих и отводящих трубопроводов и соответствующими насосами 13.

Водку приготавливают в соответствии с утвержденной рецептурой и действующей технологической инструкцией по ликероводочному производству. Для приготовления водки применяют спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962 и воду умягченную и очищенную от органических примесей активированным углем из экологически чистых источников. В технологическую линию входит система подготовки воды, не показанная на фиг. 2, 3.

ЭВМ 1 диагностирует температуры t_в и t_с воды и спирта в сборниках 5 и 6 воды и спирта с помощью датчиков температура 7 после подачи управляющего слова оператором с клавиатуры 2 в ЭВМ 1. Оператор запускает команду "Приготовление водки". Кроме того, ЭВМ 1 анализирует физическое состояние остатков воды и спирта, а также объемы V_ост.в и V_ост.с. В случае исправности системы обеспечивает в автоматическом режиме выполнение технологических операций, начиная с определения теплофизических и физических параметров r_c, C_с и ρ_{в =}, C_в по измеренной температуре t_с и t_в, вычисления по исходным параметрам крепости сортировки по формуле

а затем точные соотношения объемов спирта и воды по зависимости V_c = α*c

• V_в при заданной программе выпуска водки, т. е. V_в. Кроме того, регулирует заданные соотношения спирта и воды с помощью системы 10 управления количеством. При этом последняя, изображенная на фиг. 1, 2, с помощью насоса 13 обеспечивает подачу спирта в сборник 6 из спиртохранилища до уровня V*c с определенной точностью ΔV_cпо сигналу, выданному из блока управления 4. ЭВМ 1 воспринимает текущее значение величины V_c + ΔV_c с помощью датчика количества спирта 9. В качестве датчика может быть использован поплавковый или емкостной спиртометр. Линейные перемещения поплавка или угловые перемещения связанного с ним рычага преобразуются в аналоговую, а затем в цифровую форму и поступают на вход ЭВМ 1. Работа емкостного спиртометра основана на зависимости емкости конденсатора, расположенного в сборнике спирта 6, от уровня спирта. Так как диэлектрическая проницаемость спирта значительно отличается от диэлектрической проницаемости воздуха, насыщенного парами спирта, то при изменении уровня в сборнике 6 будет меняться емкость конденсатора /датчика/. ЭВМ 1 диагностирует уровень спирта в сборнике 6 и в случае положительной погрешности на величину ΔV_c выдает команду через блок управления 4 на приведение в действие электропривода, и излишки спирта самотеком переливаются в сообщающийся сборник.

Система автоматического контроля и регулирования крепости сортировки, изображенная на фиг. 3, иллюстрирующая данный способ, работает аналогичным образом, но осуществляет регулирование по расходу Q_с и Q_в. В качестве расходомеров могут быть использованы схемы расходомеров с дифференциальным манометром, схемы расходомеров с крыльчаткой.

В связи с высокой точностью определения заданных соотношений спирта и воды по объему V_с и V_в или расходу Q_с и Q_в отпадает необходимость в системе контроля крепости сортировки. Снижается трудоемкость контроля и регулирования. Повышается квалификация обслуживающего персонала.

Использование: изобретение относится к ликероводочной промышленности, а именно к способам производства водок. Сущность изобретения: предварительно определяют теплофизические, термодинамические и физические параметры соответственно спирта и воды: температуру t_с и t_в; плотность ρ_c и ρ_в; теплоемкость C_с и C_в, вычисляют по исходным данным крепость сортировки

регулируют по заданной программе производства водки требуемые соотношения спирта и воды по объему V_с и V_в или расходу Q_с и Q_в по зависимости: V_c = α*c

• V_в или Q_c = α*c• Q_в, где t_н - приведенная температура к нормальным условиям, например 20^oC - температура сортировки, t_с, ρ_c, C_с - температура, плотность, теплоемкость спирта; t_в, ρ_в, C_в - температура, плотность, теплоемкость воды; V_в, Q_в - заданные величины по программе производства. В качестве ингредиентов используют высококонцентрированные растительные экстракты с концентрацией не менее чем (95 - 100)% при следующем соотношении (0,01 - 10) г на 1000 дал. Можно использовать композицию высококонцентрированных экстрактов, полученную из соответствующей композиции ингредиентов растительного сырья. 3 ил.

Способ прозводства водки путем обработки воды активированным углем, смешивания умягченной воды со спиртом, ввода ингредиентов, определяющих сортность водки, корректирование крепости сортировки после ее фильтрации по плотности, отличающийся тем, что предварительно определяют теплофизические, термодинамические и физические параметры соответственно спирта и воды: температуру t_с и t_в, плотность ρ_c и ρ_в, теплоемкость С_с и С_в, вычисляют по исходным параметрам крепость сортировки

регулируют по заданной программе производства водки требуемые соотношения спирта и воды по объемам V_с и V_в или расходу Q_с и Q_в по зависимости
V_c = α*c

• V_в или Q_c = α*c• Q_в,
где t_н приведенная температура к нормальным условиям, например 20^oС температура сортировки;
t_с ρ_c, С_с температура, плотность, теплоемкость спирта;
t_в, ρ_в, С_в температура, плотность, теплоемкость воды;
V_в, Q_в заданные величины по программе производства.