зачем медь в самогонном аппарате нужна

Плюсы и минусы применения меди в самогонных аппаратах и колоннах

Изначально медь в самогонных аппаратах начали использовать из-за сравнительной дешевизны, хорошей ковкости, коррозийной устойчивости и высокой теплопроводности этого металла. Но даже после того как появился более подходящий материал – нержавеющая сталь, медные аппараты остались в ходу, так как выяснилось, что медь позитивно влияет на органолептические свойства дистиллятов. Правда, за отличный вкус и аромат приходится расплачиваться здоровьем – некоторые вещества из браги при контакте с медью образуют вредные примеси. Хорошая новость в том, что количество таких примесей можно минимизировать правильной конструкцией дистиллятора или колонны.

Теория

Медь – химически активный металл. Это значит, что при дистилляции окислы и ионы меди взаимодействуют со спиртовыми парами, вызывая обменные, окислительные и восстановительные реакции. В результате медь забирает из спирта одни вещества, привносит другие и модифицирует третьи. Например, медный аламбик при дистилляции коньяка выступает катализатором перекомбинации эфиров, благодаря которому усиливаются характерные карамельные и фруктовые нотки. Без медных аламбиков не обходится и производство виски.

Самое ценное свойство меди для самогоноварения в её взаимодействии с плохо пахнущими соединениями серы. Благодаря этому аромат напитка улучшается, но на участке контакта меди с серой появляется твердый налет и выделяются опасные вещества, которые могут попасть в отбор. Налет не дает меди взаимодействовать со спиртовыми парами, а продукты распада сернистых соединений вредны для здоровья. Поэтому контактную площадь медных аппаратов нужно чистить до блеска и не допускать попадания окислов меди в отбор.

Вредные вещества, образованные контактом с медью, могут попасть в дистиллят только при конденсации спирта внутри холодильника. В других частях аппарата они оседают на трубках, царгах бражных колонн или шлема аламбика, затем частично смываются флегмой обратно в перегонный куб.

Медные кубы для производства виски

Следовательно, правильная конструкция самогонного аппарата или колонны, наряду с постоянной и тщательной очисткой медных частей, позволяет использовать во благо все преимущества меди и не бояться вредных веществ.

Также стоит отметить, что медь актуальна при дистилляции зерновых, фруктовых и ягодных браг – то есть там, где можно получить нотки аромата и вкуса. Медный самогонный аппарат подходит и для первой перегонки сахарной браги в целях разрушения сернистых соединений, однако значительно улучшить вкус такого самогона не получится, поскольку там изначально нечего улучшать. Такая затея обычно не стоит времени, потраченного на последующую чистку оборудования. Медь при ректификации спирта бесполезна, а медные насадки даже вредны.

Практическое применение меди в самогоноварении

Важно! В самогонных аппаратах и колоннах допустимо использовать только пищевую медь. Сантехнические трубы, трубочки от автомобилей, холодильной техники и станков содержат сплав из меди и других металлов, который не предназначен для высоких температур. Предсказать, какие вещества получается при контакте такого сплава с парами спирта – невозможно. Зачастую появляются очень вредные примеси.

Медь в колоннах и самогонных аппаратах допустимо использовать только на тех участках, где спиртовые пары поднимаются вверх, а все образованные окислы смываются флегмой обратно в перегонный куб. Медными могут быть: крышка и сам куб, труба в колонне и насадка в трубе, колпачки тарельчатой колонны, дефлегматор при схеме отбора по пару (возникает сложность с очисткой).

В нисходящих потоках и в охладителе самогонного аппарата (колонны) медь больше вредит, чем приносит пользы из-за смытых в отбор опасных веществ. Здесь правильнее взять нержавейку – получится комбинированный аппарат из меди и нержавейки. В крайнем случае, можно лудить все нисходящие медные части оловом, это больше актуально для аламбиков.

Чтобы медь разрушала сернистые соединения, её поверхность должна быть очищена до блеска механическим путем. Сделать это с насадкой проблематично, поэтому медные СПН и РПН не так эффективны, как о них рассказывают в магазинах для самогонщиков.

Более интересная модернизация аппарата для дистилляции фруктовых и зерновых браг заключается в доработке восходящей трубы колонны (царги). Для этого медную трубку диаметром 12-16 мм разрезают на 4-6 кусков по длине равных высоте колонны. Затем трубки складывают вместе как барабан револьвера и вставляют в царгу колонны. В результате площадь контакта спиртовых паров и меди получается почти как у аламбика, при этом конструкция сравнительно простая в очистке.

Как из обычной царги сделать что-то наподобие аламбика

Чем чистить медь в домашних условиях

Окислы на поверхности меди препятствуют контакту спирта с металлом – пропадают все преимущества использования меди и ухудшаются теплообменные свойства оборудования.

Медные самогонные аппараты и колонны нуждаются в регулярной чистке, в идеале – после каждой перегонки или при появлении видимого налета. При этом сначала налет снимают химическими методами, а затем полируют медь до блеска, стараясь не поцарапать. Также важно периодически чистить аппарат снаружи, чтобы сохранить высокую теплопроводность.

Средства для очистки меди:

Внимание! Медь быстро поглощает запахи, поэтому для очистки нежелательно использовать колу, кетчуп и другие вещества, имеющие сильный аромат.

Источник

Использование меди в самогонных аппаратах. Влияние меди на качество продукта.

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

Влияние меди в различных частях перегонных кубов для солодового виски на состав спирта и аромат.

Барри Харрисон, Оливьер Фагнен, Франсес Джек и Джеймс Броснан

Scotch Whisky Research Institute, Riccarton, Edinburgh, EH14 4AP, UK. * Corresponding author. E-mail: barry.harrison@swri.co.uk Publication no. G-2011-0218-1104
© 2011 The Institute of Brewing & Distilling

В производстве шотладнского солодового виски, использование меди при конструкции перегонных кубов для дистилляции считается имеющим важный эффект на аромат виски. В процессе дистилляции в медных перегонных кубах, медь действует, чтобы уменьшить серные ароматы в итоговом напитке посредоством уменьшения количества серных соединений, таких как диметил трисульфид (ДМТС).

Данная работа показала, что медь более эффективно выполняет эту роль в определенных частях перегонного куба. Эта информация может быть использована, чтобы помочь винокурам поддерживать или изменять ароматы новых изделий. Так же было замечено, что в добавок к ДМТС, другие, до сих пор неопределенные соединения значительно влияют на присутствие серных ароматов, поэтому последующие исследования могут сфокусироваться на определении таковых соединений.
Ключевые слова: медь, диметил трисульфид, перегонные кубы, виски.

1. Вступление.

Важность меди в производстве шотладнского виски уже давно подтверждена. В производстве солодового виски, перегонные кубы чаще всего собираются полнотью из меди и присутствие меди в процессе дистилляции рассматривается как положительный эффект на аромате виски. Причину этого позитивного эффекта относят в основном к уменьшению уровней содержания серных соединений.

Общепризнанно, что на высоких уровнях эти соединения имеют неприятные, и, как следствие, нежелательные запахи овощей, протухших яиц и резины. Но в небольших концентрациях серные соединения могут оказать положительный эффект на сложности аромата напитка.
Особый интерес в солодовом виски представляет серное соединение диметил трисульфид (ДМТС). Аромат ДМТС описывается как аромат протухших овощей. Анализ с помощью порогового теста, проведенный Институтом Исследования Шотладнского Виски, показал очень низкий порог обнаружения (33 п.п. на 20% этанола), поэтому хотя это соединение и находится в очень низкой концентрации в виски, оно все равно может влиять на аромат. В производстве виски, считается, что ДМТС формируется из метантиола и сероводорода, которые в свою очередь получаются из аминокислот метионина и цистеина соответственно. Прошлые исследования показывали, что медь как повышала, так и понижала содержание серных соединений.

Использование лабораторных стеклянных перегонных кубов для симуляции процесса дистилляции солодового виски, где соли меди были добавлены для моделирования взаимодействия, показало, что медь способствует формированию ДМТС из метионина в процессе дистилляции.
Другое лабораторное исследование показало, что добавление медной ваты в стеклянные перегонные кубы уменьшает уровни ДМТС в дистилляте, полученном из браги. Получается, роль меди во влиянии на уровни ДМТС неоднозначна. В зависимости от условий, медь может спровоцировать как увеличение так и уменьшение уровня этого соединения.

В различных частях перегонных кубов, медь взаимодействует с жидкостями и парами различных составов и температур. Если доказать, что медь лучше справляется с удалением серных соединений в определенных частях куба, то такая информация поможет винокурам в исправлении дефектов свежих напитков и позволит создавать новые ароматы за счет регулирования уровня контакта с медью.
Эта информация так же может быть важна в случае появления необходимости уменьшения экологической нагрузки меди в бутылочном эле и потраченном осадке.
Помимо этого, если окажется, что медь особенно эффективна в определенных местах, то возможно будет применить знания о характеристиках жидкости или газа, с которым медь взаимодействует в этих местах, чтобы подробнее объяснить механизмы взаимодействия соединений меди и серы. Улучшенное понимание механизмов этого процесса позволит лучше контролировать качество производимого виски а так же позволит сохранять индивидуальный характер винокурен.

В данной работе использовались медные лабораторные перегонные кубы, специально разработанные чтобы предоставить более показательное взаимодействие с медью в процессе дистилляции, и идентичные стальные перегонные кубы, для того чтобы изучить важность меди в различных частях перегонного куба во влиянии на состав и аромат виски.

2. Материалы и методы.

2.1. Химикаты и растворители.

Были приобретены подлинные образцы следующих серных соединений: диметил сульфид (ДМС), диметил дисульфид (ДМДС), диметил трисульфид (ДМТС), метил-2-метил-3-фурил дисульфид (ММФДС), бензотиофеном (все от компании Sigma-Aldrich Company Ltd.), тиофен, С-метил тиоацетат и диэтил дисульфид (ДЭДС) (все от компании Alfa Aesar). Этанол был приобретен у McQuilkin & Co. Ультра Высокого Качества (УВК) вода была получена используя ELGA LabWater Purelab UHQ 11 purification system (ELGA LabWater Global Operations).

2.2. Лабораторные перегонные кубы.

Лабораторные перегонные кубы для браги и спирта были изготовлены из меди и нержавеющей стали компанией Forsyths Ltd, одной из основных компаний, создающих оборудование для винокурения в индустрии шотладнского виски.

Рисунок 1. А — медный перегонный куб для браги. В — медный перегонный куб для спирта. Номера 1-6 показывают секции для размещения меди.

Таблица 1 (С — медь, S — сталь, см. рис.1)

2.3. Дистилляции.

2.4. Сенсорный анализ

Для оценки аромата свежих спиртов был использован ‘Количественный описательный анализ’.
Оценки давались сенсорной группой специалистов исследовательского института шотладнского виски, обученной и опытной командой оценщиков с богатым опытом в оценке виски, свежих спиртов и связанных образцов.
Тесты проводились в контролируемых условиях, в индивидуальных стендах; данные собирались программным обеспечением Compusense C4 v4.0 (Compusense Inc.)
Были подготовлены смеси дублированных пробы после начального сенсорного отсеивания, для того, чтобы удостовериться в отсутствии необычных образцов в наборах. Эти смеси были затем разбавлены до 20% используя воду и представлены экспертам в прозрачных 120 мл. стаканах для дегустации аромата. Эти стаканы были накрыты стеклами для наблюдения и помечены случайными трехзначными кодами.
Оценки проводились на основании аромата свежего спирта; эксперты оценивали интенсивность каждого атрибута по линейной шкале от 0 до 3.
Сенсорная оценка полностью медной и полностью стальной систем использовала следующую терминологию: едкий, тонкий, зерновой, травяной, цветочный, фруктовый, ацетоновый, мыльный, сладкий, масляный, кислый, серный, мясной, застоявшийся и чистый. Этот словарь был выбран из атрибутов, которые можно найти на Колесе Вкусов Шотладнского Виски, основанном на прошлых знаниях о важных характеристиках свежего спирта.
Дальнейшая сенсорная работа, в которой сравнивалось расположение меди в различных частях куба, фокусировалась на уровнях серного и мясного запаха в свежих спиртах. Средние оценки были вычислены для всей группы специалистов.

2.5. Анализ серных соединений.

2.5.1. Подготовка стандартов.

Для калибровки инструмента был подготовлен набор растворов для калибровки для ДМС, ДМДС, ДМТС, ММФДС, тиофен, бензотиофеном и с-метил тиоацетат. Растворы были приготовлены в этаноле. Стандартный раствор внутреннего стандарта (ДЭДС) так же был подготовлен. В 22 мл. флаконе 0.4 мл раствора было доведено до 20% этанола с помощью 1.6 мл. УВК воды. 50 микрол. внутреннего стандарта было добавлено в пробирки, которые были сразу же закупорены для избежания потери газов.

2.5.2. Подготовка образцов.

В 22 мл. флаконе 0.55 мл образца было доведено до 20% этанола с помощью 1.6 мл. УВК воды. 50 микрол. внутреннего стандарта было добавлено в пробирки, которые были сразу же закупорены для избежания потери газов.

2.5.3. Аналитический инструментарий.

2.5.4. Определение количества.

Количество ДМС, ДМДС, ДМТС, ММФДС, тиофена, бензотиофенома и с-метил тиоацетата определялась с помощью калибровки по внутренним стандартам путём сравнения соотношений для образцов с подготовленными примерами для калибровки. Откалиброванные соединения вносились в отчет как частей на миллиард в 20% растворе этанола.
Пики, определенные хроматографом, для которых неизвестно соединение, которые их вызвало, были внесены в отчет как отношение измеренной площади пика к площади пика для внутренних стандартов. Неизвестные соединения идентифировались по времени сохранения, в минутах.

2.5.5. Анализ Данных.

Анализ вариативности (ANOVA) был произведен для определения того, какие, если какие-нибудь вообще, сенсорные или составные свойства окажутся значительно различными между образцами. (Unistat version 5.0 (Unistat Ltd.)). Значение p менее 0.05 считалось значительным. Для соотнесения аналитических и сенсорных данных, были вычислены корреляционные коэффициенты для определения уровня линейной зависимости двух переменных.

3. Результаты и обсуждение.

3.1. Замена меди сталью.

3.1.1. Сенсорный анализ.

Сенсорные профили свежего спирта, произведенного в полностью медных и полностью стальных стиллах показаны на Рис. 2.
Этот анализ показал влияние использования стальных стиллов вместо медных. Сенсорные атрибуты, которые лучше всего харатеризовали спирт из медных стиллов, были: зерновой, feinty, едкий и чистый.
Использование стального стилла привело к тому, что спирт был охарактеризован как значительно менее чистый. Причина этого, как и ожидалось, была в значительно увеличенных уровнях мясистого и серного запахов при использовании стали.

Рис.2 Сенсорные профили для свежих спиртов, полученных из полностью медных (черная линия) и полностью стальных (серая линия) стиллов. *Показывает атрибуты, уровни которых значительно различаются в двух образцах (значения p

3.1.2. Серные соединения.

Свежие спирты, полученные из полностью стального и полностью медного стилла, сравнивались на предмет уровней серных соединений (Рис. 3). Рисунок 3a показывает уровни известных серных соединений.
Среди них, только ДМТС показало статистически значительное отличие между стальным и медным стиллом. Это соединение присутствовало в значительно большем количестве в свежем спирте, полученном из полностью стального стилла.
Если учитывать крайний уровень влияния этого соединения на аромат (33 частей на тысячу в 20% растворе этанола), то видно, что ДМТС был обнаружен на уровнях, при которых вероятно, что он напрямую влиял на аромат. Это говорит о том, что ДМТС влиял на повышенные уровни сероного и мясистого запахов в свежем сприте из стальных стиллов.
Также в полученных свежих спиртах были обнаружены несколько неизвестных серных соединений. Уровни четырех самых измеримо важных показаны на Рис. 3b. Было обнаружено, что уровни трёх из четырех этих неизвестных соединений статистически значительно отличаются у свежего спирта их медных и стальных стиллов.
Неизвестный элемент 15.70 был обнаружен в большем количестве в спирте из медных стиллов, а неизвестные элементы 10.25 и 15.04 были обнаружены в большем количестве в спирте из стальных стиллов.
Таким образом, неизвестные элементы 10.25 и 15.04 более вероятно имеют влияние на серные и мясистые ароматы, которые характерны для свежего спирта из стальных стиллов.

Рис.3 Уровни соединений в свежем спирте, полученном из полностью медных и полностью стальных стиллов. А — уровни известных соединений, В — уровни неизвестных соединений.

3.2. Размещение меди.

3.2.1. Сенсорный анализ.

Медные части были поочередно вставлены в позиции 1-6 стальных стиллов. Уровни серного и мясистого запахов для каждого из свежих спиртов показаны на Рис. 4. Уровень серного запаха был особенно высоким, когда медная часть была помещена на место конденсатора стального стилла для спирта (S6). В самом деле, в этом случае уровень серного аромата был сопоставим со свежим спиртом, полученным из полностью стального стилла.
Когда медные части помещались в секции 1-5 стальных стиллов, было обнаружно, что во всех случая уровень серного аромата выше, чем в свежем спирте, полученном из полностью медного стилла, но не настолько высок, как в образцах S или S6.
Что касается мясистого запаха, то, при сравнении меди в секциях 1-6, уровень вариативности оказался несколько ниже, чем у серного запаха. Как и в случае серного запаха, свежий спирт образца S6 имел уровень мясистого запаха сопоставимый со свежим спиртом, полученным из полностью стального стилла.
Так же, как и в случае серного запаха, помещение меди в любую из секций 1-5 уменьшало уровень мясистого запаха, но не могло добиться того же уровня, что и стилл полностью из меди.
Но стоит отметить, что это уменьшение было незначительным в секции 1.

Рис. 4: Средние сенсорные оценки для серных (p

3.2.2. Серные соединения.

Рис 5 Уровни серных соединений в свежих спиртах

3.3. Зависимость между сенсорными данными и данными о серных соединениях.

Для того, чтобы определить насколько хорошо данные о серных соединениях могут объяснить сенсорные данные, были построены корреляционные коэффициенты между серными и мясистыми ароматами и аналитическими данными для ДМТС, неизвестного элемента 10.25 и неизвестного элемента 15.04 (Таблица 2). ДМТС и неизвестный элемент 15.04 показали сильную положительную корреляцию с серным запахом, и в меньшей степени, с мясистым.
Это говорит о том, что эти соединения скорее всего имели большое влияние на эти запахи. Неизвестный элемент 10.25 не показал корреляции ни с серным, ни с мясистым ароматом, что говорит о том, что он, скорее всего, не имел большого влияния на эти запахи.
Тот факт, что ДМТС и неизвестный элемент 15.04 были найдены в высоком содержании в свежем спирте из полностью стальных стиллов и стальных стиллов с медным конденсатором стилла для спирта (S6) может помочь объяснить почему эти свежие сприты имели высокий уровень серного и мясистого ароматов.
Свежие спирты из S1-S5 показали уровень ДМТС выше, чем полностью медные стиллы, но ниже, чем S6 и полностью стальные стиллы. Это до некоторой степени коррелирует с уровнями серного и мясистого ароматов у этих свежих спиртов, которые так же находятся между двумя крайностями.

Таблица 2: Корреляция между сенсорными данными и данными по серным соединениям (корреляционные коэффициенты посчитаны с помощью данных для спиртов C, S, и S1-6).

3.4. Конденсатор стилла для спирта.

Было обнаружено, что ДМТС и неизвестный элемент 15.04 в целом показывают хорошую корреляцию с серным и мясистым запахами. Высокие уровни этих соединений и высокие уровни этих ароматов в свежем спирте из стальных стиллов с медным конденсатором стилла для спирта (S6) могло говорить о том, что медь в этой секции была сравнительно неважна для контроля серных соединений и, как следствие, серного и мясистого ароматов.
Однако замена меди в конденсаторе стилла для спирта на сталь в медных стиллах вызвала увеличение уровней серного и мясистого ароматов по сравнению как с полностью медными стиллами (C), так и со всеми остальными секциями, по одной замененными на сталь (C1-C5) (Рис. 6). Это приозошло несмотря на то, что уровень ДМТС или неизвестного элемента 15.04 не был значительно выше в свежем спирте из C6 (Рис. 7).
Похоже, что медь в конденсаторе стилла для спирта контролирует серные и мясистые ароматы каким-то дополнительным способом, помимо прямого уменьшения количества серных соединений и этот дополнительный способ эффективен только тогда, когда медь в предыдущих частях стиллов уже уменьшила уровни серных соединений.
Тот факт, что замена меди на сталь в каждой из секций 1-6 имело незначительное влияние на уровни серных соединений и, не считая случая C6, на уровни серных и мясистых ароматов, говорит о том, что одна их секций может быть заменена в индустриальных стиллах с незначительным влиянием на аромат свежего спирта. Однако, меньшее отношение площади поверхности к объему в индустриальных стиллах означает, что контакт с медью в них и так меньше, чем в лабораторных стиллах, поэтому замена одной части на сталь скорее всего будет иметь больший эффект, чем в лабораторных стиллах.

Рис. 6: Средние сенсорные оценки для серных (p

Рис. 7: Уровни серных соединений в свежих спиртах

3.5. Влияние ДМТС на аромат.

В целом, уровни ДМТС и неизвестного элемента 15.04 хорошо коррелировали с серным и мясистым запахами. Таким образом, представляло интерес выяснить, насколько эти соединения влияют на эти ароматы.
Для этого в свежий спирт с низким уровнем серного и мясистого ароматов (C) был добавлен ДМТС для увеличения уровня содержания этого соединения до такого же уровня, как в другом свежем спирте с высоким уровнем серного и мясистого ароматов (S6).
Очевидно, невозможно было проделать такой же эксперимент для неизветого соединения 15.04, так как пока неизвестно, что же это за элемент. Вместо S был использован S6 для того, что бы учесть возможное влияние контакта с медью в конденсаторе стилла для спирта. Свежие спирты с добавлением и без добавления ДМТС были затем оценены на уровни серного и мясистого ароматов и результаты показаны на Рис. 8.
Из Рис. 8 видно, что добавление ДМТС в свежий спирт C действительно увеличило уровни серного и мясистого ароматов. Однако, учитывая то, что в случае S6 все еще наблюдались более высокие уровни для обоих ароматов, чем в C с добавленным ДМТС, можно сказать, что явно присутствовал какой-то ещё источник, который сделал вклад в серный и мясистый ароматы.
Суть этого источника пока неясна, но кажется, что присутствуют другие активные соединения, которые так же подвержены влиянию со стороны меди в процессе дистилляции.
Хотя и было продемонстрировано, что ДМТС является неплохим маркером для серного и мясистого ароматов, идентификация других соединений, влияющих на аромат, ещё улучшит возможность управления и контроля серных и мясистых ароматов в свежем спирте.
Неизвестный элемент 15.04 кажется хорошим кандидатом на такое соединение, учитывая его корреляцию как с ДМТС, так и с целевыми ароматами.

Рис. 8: Серные и мясистые запахи в свежих спиртах с добавлением и без добавления ДМТС

4. Выводы.

Эти результаты говорят о том, что замена меди в этих секциях индустриальных стиллов наиболее вероятно будет иметь большое влияние на аромат свежего спирта.
Помимо прочего, было отмечено, что хотя уровень ДМТС и является важным фактором в уровнях серного и мясистого запахов, существуют другие, пока неизвестные соединения, которые так же значительно влияют на них и дальнейшим исследованиям стоит сконцентрироваться на определении таковых соединений.

Источник