Всем привет!
Пару дней назад мне пришел вопрос на почту – “ сколько самогона выходит из 10 литров браги?”. И ведь действительно, я сам, когда только начинал, часто задавался вопросом, какой выход самогона из браги является нормой?
Правда постановка вопроса не совсем корректна – надо считать не по объему браги, а по количеству затраченного сырья (килограмм сахара или крахмала).
В этой статье я все подробно расскажу, поэтому устраивайтесь поудобней и приступайте к чтению.
Для начала я приведу нормы, существующие в промышленном производстве. Занудствовать не буду – ограничусь парой фраз и сводной таблицей. Для тех, кто хочет посмотреть химические формулы процесса я дам ниже ссылку.
Затем я приведу цифры, к которым нужно стремиться в домашнем самогоноварении и немного их прокомментирую.
В статье я иногда оперирую термином “абсолютный спирт (АС)” — как нетрудно догадаться, это 100% этиловый спирт.
И так, поехали.
Как известно спирт является результатом жизнедеятельности дрожжей. Они поедают сахар и превращают его в этот ценный для нас продукт. Сахар может быть как в чистом виде, так и полученный из сахаросодержащего (фрукты, ягоды, мед и т.д.) или крахмалосодержащего (злаки, картофель и т.д.) сырья. Содержание сахара и крахмала в различных продуктах естественно разное.
Для тех кому интересно почитать об этом более подробно и посмотреть химические уравнения процесса рекомендую обратиться к книге “Производство спиртных напитков” А. Дорош, В. Лысенко начиная со страницы 120. Я же ограничусь несколькими выдержками из этой книги.
Так вот, в теории из 1 кг сахара должно выйти 0,537 кг абсолютного спирта, из 1 кг крахмала – 0,568 кг. При условии, что 100% этиловый спирт при температуре 20 оС приблизительно весит 0,7893 кг, получаем 0,682 литра АС из сахара и 0,72 литра АС из крахмала.
Но это в идеальных условиях. На практике же цифры на 10-28% ниже, т.к. сахар расходуется на размножение дрожжей и образование альдегидов, сивушных масел и других вредных примесей с которыми мы затем боремся правильной перегонкой и различными методами очистки . А также спирт теряется (из-за испарения) в самом процессе брожения и во время перегонки.
В ликеро-водочном производстве существует таблица, описывающая сколько сахара или крахмала содержится в том или ином продукте и сколько спирта из него можно получить. Вот эта таблица.
Как видно, из 1 кг сахара в хороших условиях должно получиться 1,5 литра 40% водки. Но это при промышленном производстве. У нас, самогонщиков, нормы другие. Об этом далее.
Стандарты выхода спирта, а точнее самогона из браги для домашнего винокурения более низкие. Что и неудивительно и объясняется несовершенством технологического процесса. Да и оборудование у нас, за редким исключением, попроще.
Отмечу, что этот объем должен получиться после первой перегонки, до отсекания “голов” и “хвостов”.
Теперь давайте я покажу на простом примере, как определить, получили ли вы хороший результат по выходу спирта после перегонки браги.
Исходные данные:
Было 10 литров браги, содержащей 2 кг сахара. Из нее выгнали 2,3 литра 40% самогона. Хороший или плохой результат?
Расчет:
Иногда бывает так, что выход спирта из браги заметно меньше, чем ожидается. Виной тому могут быть несколько основных причин:
Ну вот, вроде доступно объяснил? Если остались вопросы смело пишите их мне на почту, а лучше задавайте внизу в комментариях. Также интересно узнать, сколько у вас получается выгнать самогона на единицу продукта.
А я заканчиваю.
Всем пока. Дорофеев Павел.
В основе получения спиртосодержащих напитков или пищевого спирта лежит процесс брожения - превращение сахара, находящегося в растворе воды (сусло), дрожжами в спирт. Технологию приготовления этого первичного продукта - бражки (вина) можно записать следующим образом:
сырье + вода => переработка => сусло (затор)
сусло + дрожжи => брожение => бражка (вино)
Самым простым сырьем является сахар или сахаросодержащие продукты (фрукты, ягоды и т. д.). В этом случае сусло приготавливается или разведением сахара в воде, или измельчением фруктового сырья, или отжимом из него сока.
Реже в домашних условиях используют крахмалосодержащее сырье (зерно, картофель и т.д.). Тогда в технологию изготовления сусла вводится процесс осахаривания крахмала сырья под воздействием ферментов.
Если провести теоретические расчеты химических преобразований крахмала в сахар, а сахара в спирт, то получим следующие результаты:
(C6H10O5)n+n·H2O+ФЕРМЕНТ=n·C6H12O6 1кг крахмала => 1,11кг сахара;
C6H12O6+дрожжи=2∙C2H5OH+2∙CO2 1кг сахара => 0,511кг (или 0,64л) спирта.
Теперь, зная содержание сахара или крахмала в любом сырье, можно легко рассчитать теоретический выход спирта из него. Например, если в пшенице 60% крахмала, то из 1кг этого зерна можно получить:
1кг пшеницы => 0,6кг крахм. => 0,6х1,11=0,67кг сах. => 0,67х0,64=0,426л спирт
Результаты таких расчетов для усредненных значений сахаристости и крахмальности (из справочных данных) для некоторых основных продуктов приведены в таблице.
Теоретический выход спирта из различных видов сырья
Крахмалосожержащее | Сахаросодержащее | ||
Сырьё | Спирт, мл/кг | Сырьё | Спирт, мл/кг |
Крахмал | 710 | Сахар | 640 |
Саго | 600 | Меласса 50% | 320 |
Рис | 530 | Виноград | 115 |
Кукуруза | 450 | Крыжовник | 110 |
Пшеница | 430 | Свёкла 16% | 102 |
Бобы | 390 | Малина | 100 |
Пшено | 380 | Яблоки | 65 |
Рожь | 360 | Клубника | 58 |
Ячмень | 350 | Вишня | 57 |
Овес | 280 | Слива | 55 |
Горох | 240 | Смородина ч. | 54 |
Картофель 20% | 140 | Берёзовый сок | 25 |
В таблице приведены теоретические данные без учета потерь спирта. В домашних условиях потери спирта могут достигать 15% и зависят от точности соблюдения технологической дисциплины на всех этапах получения спирта.
Спирт является мощным стерилизатором, поэтому существует предельная концентрация спирта, выше которой обычные дрожжевые грибки погибают. Эта концентрация близка к 13%об (по сахару в исходном сусле - 13%/0,64=20,3%). Именно из-за этого мы никогда не видим сухих вин с концентрацией спирта более этого порогового значения (если это не крепленые столовые вина).
Дрожжам последние 3%об. (от 10% до 13%) до своей «кончины» даются особенно трудно и процесс брожения сильно замедляется. На промышленных спиртзаводах, где время является элементом рентабельности, дрожжевой затор готовят с концентрацией сахара 14%сах - существенно ниже предельной. В результате этого длительность брожения не превышает 72 часов, а концентрация спирта в бражке никогда не поднимается выше 9%об.
При концентрации сахаров выше 20%мас. возникает «недоброд» сахара, что снижает выход спирта, а при концентрациях сахаров менее 10% брожение может перейти в уксусное - произойдет практически полная потеря спирта.
Из уроков химии мы знаем формулу этилового спирта - C2H5OH. На практике многие проверили, что это бесцветная жидкость с резким запахом. Этиловый спирт (этанол) получается в результате переработки сахарозы или крахмала. Выход спирта – это объем спирта в литрах, который можно получить из 1 кг сахара, содержащегося в сырье.
Этанол производят следующими способами:
Полученный спирт подвергается затем ректификации – очистке. Синтетическим путем добиться хорошего выхода спирта очень сложно. В результате получается технический ректификат, содержащий огромное количество вредных и опасных для здоровья примесей. Оставим этот способ для промышленных предприятий и обратим наше внимание на доступный и знакомый многим процесс – сбраживание.
Технология сбраживания лучше всего подходит для домашнего виноделия. Она заключается в том, что дрожжи при определенных условиях начинают перерабатывать сахар в этиловый спирт. Именно таким способом получают все натуральные вина. Не удивительно, что полученный спирт называют «винным».
Химическая формула выглядит так:
C12H22O11 (молекула сахара) + Н20 (вода) = 4 C2H5OН (спирт) + 4 СО2 (углекислый газ) + ТЕПЛО
Реакция происходит при участии дрожжей. Из формулы видно, что в процессе жизнедеятельности дрожжей из молекулы сахара получается спирт, выделяется углекислый газ и тепло.
В химии есть такое понятие, как мольная масса, она пропорциональна молекулярной. Каждый химический элемент имеет свою массу, чтобы ее узнать, достаточно взглянуть на таблицу Менделеева.
Атомные массы присутствующих в формуле элементов:
Заменим в формуле получения спирта буквенные обозначения этими цифрами:
(12х12 + 1х22 + 16х11) + (1х2 + 16х1) = 4х(12х2 + 1х5 + 16х1 + 1х1) + 4х(12х1 + 16х2)
360 = 184 (спирта) + 176 (углекислого газа)
Получается, что со 180 кг сахара выход спирта составит 92 кг. Чтобы узнать, сколько получится спирта с одного кг сахара, нужно поделить: 92/180 = 0.511 кг. Зная плотность спирта (ρ = 0,8кг/л), переведем 0.511 кг в литры. Можете проверить, а можете так поверить, что с 1 кг сахара выход спирта составляет 0.64 литра (0.511/0.8).
Брагу ставят не из чистого сахара, а из сырья его содержащего: винограда, яблок, свеклы и др.) Существуют специальные таблицы сахаристости разных продуктов. Так в яблоках сахар составляет 12% от массы. Сахаристость свеклы – 16%. Также существуют таблицы среднего выхода сока из ягод и фруктов. Все эти таблицы можно найти в интернете.
Расчет выхода спирта из яблок:
Из 1 кг яблок получается 0.7 кг сока (табличное значение). При сахаристости 12% (тоже из таблицы) содержание сахара – 0.084 кг (это 12% от 0.7 кг).
Составим пропорцию:
1 кг сахара дает 0.64 л спирта
0.084 кг дает Х л спирта
0.084 х 0.64 / 1 = 0.054 литра – выход спирта из 1 кг яблок.
Часто брагу ставят на картошке, пшенице и другом крахмалосодержащем сырье. В технологии производства этанола появляется еще один процесс – осахаривание крахмала. Химически это выглядит так:
(C6H10O5)n (формула крахмала) + nH2O = nC6 H12O6 (глюкоза)
Перед Вами реакция гидролиза крахмала в сахар, а проходит она в присутствии специальных ферментов. Затем начинается сбраживание полученного сахара. Теперь если заменить химические элементы в этой формуле на их молярные массы, то получится, что 1 кг крахмала перерабатывается в 1.11 кг сахара. Содержание крахмала в том или ином сырье легко найти в интернете, а затем можно посчитать выход спирта.
Пшеница на 60% состоит из крахмала. Выполняем расчет выхода спирта :
Из 1 кг пшеницы 60% крахмала - это 0.6 кг.
Из 1 кг крахмала получается 1.11 кг сахара (см. выше), тогда из 0.6 кг крахмала – 0.666 кг сахара
Из 1 кг сахара получается – 0.64 литра спирта (см. выше), тогда из 0.666 кг сахара – 0.426 литров спирта
Выполнив эту цепочку расчетов, мы выяснили, что выход спирта из 1 кг пшеницы составляет 0.426 литра.
Все вышеизложенное – это теоретический или расчетный выход спирта . На практике его получается на 10-15% меньше.
Причины потери спирта:
Спирт – это мощный стерилизатор, убивающий все бактерии и микроорганизмы. Поэтому существует предельная концентрация его в браге, при которой дрожжи начинают гибнуть. Значение этой концентрации – 13%. Вот почему не бывает более крепких вин, есть только крепленые. Чтобы добиться 13%, в исходном сусле должно быть 20.3% сахара.
В диапазоне 10%-13% брожение сильно замедляется. На спиртзаводах время изготовления является важным фактором, влияющим на рентабельность. Поэтому дрожжевой затор содержит только 14% сахара, крепость вин не превышает 9%, зато брожение длится всего 72 часа.
Если в браге больше 20% сахара, то случится недоброд, выход спирта снизится. При концентрации менее 10%, спиртовое брожение перейдет в уксусное. Весь спирт будет потерян. В домашних условиях для оптимального выхода спирта рекомендуется готовить сусло с концентрацией сахара 18%.
Всегда хочется хотя бы примерно знать, какой выход спирта из браги получится в итоге. Эта информация помогает оценить стоимость собственных трудозатрат на приготовление самогона. На расчет выхода спирта из браги влияет довольно много параметров, оттого нет какой-то одной специальной формулы для этого. Важны и тип используемых дрожжей, и соблюдение технологии перегонки, и даже исправность самогонного аппарата. Однако самым главным фактором, влияющим на выход спирта из браги, является тип сырья для ее приготовления. И поскольку содержание сахаров (или углеводов) в сырье — это величина примерно постоянная, то предсказать количество получаемого спирта при прочих равных условиях вполне возможно.
Обычно в таблицах выхода спирта из браги указывают также выход сорокаградусного напитка. Поскольку чистый спирт (96%) никто не употребляет, хочется сразу понимать выход разбавленного дистиллята, как бы в пересчете на магазинную водку. Также в подобных справочных таблицах указываются максимальные значения объемов, достижимые в промышленных условиях. В быту же на практике получаются объемы на 10-15% ниже справочных, и об этом нужно помнить. К тому же выход спирта-сырца из браги будет по значению превышать итоговый выход дистиллята. Например, для сахарной браги принято считать нормой выход 550-600 мл абсолютного спирта с одного килограмма сахара, но этот показатель не учитывает разделения дистиллята на фракции, то есть как раз относится к получаемому спирту-сырцу. В конечной же фракции “тела” будет в итоге около 480 мл “абсолютного спирта” (выход около литра сорокаградусного напитка с кг сахара). Немаловажно, конечно, (рекомендуем выбрать аппарат с ректификационной колонной марки или с сухопарником марки ), который будет давать минимальные потери по спирту при перегонке. Если же Вы планируете , то не пренебрегайте схемами и расчетами для его конструкции, а также рекомендациями по материалам изготовления.
Таблица выхода спирта и самогона из браги (максимальные значения):
Вид сырья (расчет на 1 кг) |
Выход спирта (96%), мл |
Выход самогона (40%), мл |
Сахарный песок | 510 | 1100 |
Крахмал (кукурузный, картофельный) | 720 | 1520 |
Рис | 590 | 1250 |
Гречиха (зеленая, ядрица) | 470 | 1000 |
Пшеница | 430 | 920 |
Овес | 420 | 900 |
Рожь | 410 | 880 |
Пшено | 410 | 880 |
Горох | 400 | 860 |
Ячмень | 340 | 720 |
Картофель | 140 | 350 |
Инжир | 133 | 280 |
Хурма | 128 | 270 |
Виноград | 110 | 250 |
Свекла сахарная | 100 | 210 |
Груша | 70 | 165 |
Яблоки | 60 | 140 |
Вишня | 50 | 121 |
Киви | 47 | 100 |
Как видно из приведенных выше данных, выход спирта из сахарной браги незначительно превышает выход спирта из зерновой браги. Однако в приготовлении последней большую роль играет осахаривание крахмала. Чем полнее произошло осахаривание (расщепление крахмала на простые сахара), тем больше будет выход конечного продукта.
Выход спирта из браги будет варьироваться также и от соблюдения всех правил и режимов перегонки, а также от надежной работы самого дистиллятора. , чтобы он наверняка исправно проработал долгие годы? Прежде всего, стоит обратить внимание на предложения официальных производителей, ведь только они являются гарантом качества и безопасности собственной продукции. А о том, Вы можете узнать из статей нашего портала.
Простой вопрос, но крайне запутан небрежными и бездумными цитированиями на просторах Интернета. На различных форумах и сайтах встречаются самые противоречивые данные о теоретическом выходе спирта. Пора поставить точку!
Для начала формулы:
Теперь о том, что происходит при образовании спирта. Часто формулу образования спирта из сахарозы упрощенно записывают так:
C12H22O11 + Н20 = 4 C2H5OН + 4 СО2;
Но на самом деле процесс происходит в два этапа:
1 этап. Сахароза при каталитическом воздействии, вырабатываемом дрожжами ферментом инвертаза, подвергается гидролизу. В результате образуются глюкоза и фруктоза:
C12H22O11+H2O = C6H12O6+C6H12O6;
2 этап. Под воздействием ферментов, выделяемых дрожжами, происходит реакция с появлением спирта:
C6H12O6 = 2∙C2H5OH + 2∙CO2.
Теперь о выходе спирта. Для этого перепишем уравнения в молярных массах:
Как видим, спирта в этих реакциях образуется 184 единицы. На это расходуется 342 единицы сахара.
Выход спирта: 184 / 342 = 0,538 кг/кг, или 0,538 / 0,7893 = 0,681 л/кг (0,7893 кг/л – плотность спирта). Если в качестве сырья выступает глюкоза или фруктоза, максимальный теоретический выход спирта составит 184 / 360= 0,511 кг/кг или 0,511 / 0,7893 = 0,647 л/кг глюкозы (фруктозы).
С арифметикой тоже закончили. Теперь понятны и ошибки, допущенные на множестве форумов. На одних ресурсах глюкозу перепутали с сахарозой и получили 0,647 г/л, на других – запутались в единицах измерения и волшебным образом кг/кг назначили литрами на килограмм. Некоторые пошли еще дальше и произвольно приняли плотность спирта равной 0,8 кг/л, в результате получили еще более интересные цифры.
Грамотные самогонщики должны запомнить, что теоретический выход спирта с 1 кг сахара или мальтозы (продукт осахаривания крахмала в зерне) равен 0,681 л/кг, а из 1 кг глюкозы или фруктозы получается 0,647 л спирта.
Самый простой практический вывод из вышесказанного состоит в том, что во время брожения с 1 килограмма сахара образуется 508 грамм углекислого газа, который уходит в атмосферу.
Значит, поставили брагу в пластиковой бутыли с 5 кг сахара, и взвесили, затем, когда пузырьки закончились, взвесили еще раз. Например, емкость полегчала на 2 кг, значит, 4 кг сахара уже съедено, остался 1 кг. Пусть брага добродит.
Если бочка большая, взяли 5-ти литровку, наполнили брагой из бочки, взвесили и отправили обратно в бочку. Это даст одинаковые условия сбраживания. В 5 литровку, естественно, залили кратное количество браги. Например, в бочке 200 литров браги, тогда заливаем в 5 литровку 4 литра – это будет 1 / 50 часть.