Возвратные отходы хлебопекарного производства — новый вид сырья для производства дистиллятов (Часть III. Стадия дистилляции)

Стадия дистилляции является ключевым этапом в технологии производства спиртных напитков на основе дистиллятов. Использование нового нетрадиционного вида сырья для получения дистиллятов требует проведения комплексных исследований. Цель данной работы состояла в исследовании процессов на стадии дистилляции сброженного сусла из возвратных отходов хлебопекарного производства, а  также в выявлении значимых факторов и определении оптимальных технологических значений этих факторов. Объектами исследования служили 9 образцов сброженного сусла из различных видов возвратных отходов хлебопекарного производства, фракции дистиллятов и опытные образцы дистиллятов. Дистилляцию проводили на установке прямой сгонки «Kothe Destillationstechnik» (Германия). В объектах исследования определяли объем, объемную долю этилового спирта и массовую концентрацию основных летучих компонентов. Состав и  концентрацию основных летучих компонентов определяли с  использованием газовой хроматографии на приборе «Thermo Trace GC Ultra» (Thermo, США). Выявлены широкие интервалы варьирования массовой концентрации основных летучих компонентов в зависимости от состава исходного сырья. Установлено, что характер распределения летучих компонентов по фракциям дистиллята не зависит от физико-химического состава сброженного сусла из разных видов возвратных отходов хлебопекарного производства. Показано, что характер распределения летучих компонентов по фракциям при получении дистиллята из возвратных отходов хлебопекарного производства имеет определенные отличия от их распределения при получении коньячных и фруктовых дистиллятов. Сравнительная оценка дистиллятов, полученных однократной фракционированной дистилляцией и двукратной дистилляцией, показала преимущество первой по выходу спирта и составу летучих компонентов. Установлено, что скорость дистилляции при прямой фракционированной сгонке оказывает существенное влияние на динамику распределения основных летучих компонентов и выход дистиллята по безводному спирту. При оптимальной скорости дистилляции (5,9 см3 /мин) повышается выход безводного спирта в среднем на 4% и снижаются потери ценных ароматобразующих летучих компонентов с головной и хвостовой фракциями.

1. Lea, A.G.H., Piggott, J.R. (2003). Fermented Beverage Production. Springer US: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2003. https://doi.org/10.1007/978–1–4615–0187–9

2. How Column Distillation Works: Bourbon Edition. Retrieved from: https://www.alcademics.com/2013/07/how-column-distillation-worksbourbon-edition.html Accessed March 20, 2021

3. Zhang, J., Zhao, X., Qin, W., Zhang, X., Ma, Z., Sun, Y. (2021). Differences between retort distillation and double distillation in cherry spirits with double-kettle equipment. International Journal of Food Engineering, https://doi.org/10.1515/ijfe-2020–0254 (unpublished data)

4. García-Llobodanin, L., Roca, J., López, J. R., Pérez-Correa, J. R., López, F. (2011). The lack of reproducibility of different distillation techniques and its impact on pear spirit composition. International Journal of Food Science and Technology, 46(9), 1956–1963. https://doi.org/10.1111/j.1365–2621.2011.02707.x

5. de Silva, A. P., Silvello, G. C., Bortoletto, A. M., Alcarde, A. R. (2020). Chemical composition of sugar cane spirit produced from different distillation methods. Brazilian Journal of Food Technology, 23, Article e2018308. https://doi.org/10.1590/1981–6723.30818

6. Franitza, L., Granvogl, M., Schieberle, P. (2016). Influence of the production process on the key aroma compounds of rum: From molasses to the spirit. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 64(47), 9041–9053. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6b04046

7. Песчанская, В.А., Крикунова, Л.Н., Дубинина, Е.В. (2016). Влияние длительности нагрева сброженного сусла на выход и качественные характеристики зерновых дистиллятов. Пиво и напитки, 3, 36–39.

8. Pu, L. -L. (2005). Study on the effects of the height of fermented grains layer on liquor distillation and liquor quality. Liquor-making Science & Technology, 128, 42–45.

9. Claus, M. J., Berglund, K. A. (2005). Fruit brandy production by batch column distillation with reflux. Journal of Food Process Engineering, 28(1), 53–67. https://doi.org/10.1111/j.1745–4530.2005.00377.x

10. Песчанская, В.А., Крикунова, Л.Н., Дубинина, Е.В. (2016). Влияние скорости дистилляции на процесс получения зернового дистиллята. Пиво и напитки, 4, 28–30.

11. de Almeida Lima, U., Teixeira, C. G., Bertozzi, J. C., Serafim, F. A. T., Alcarde, A. R. (2012). Influence of fast and slow distillation on ethyl carbamate content and on coefficient of non-alcohol components in Brazilian sugarcane spirits. Journal of the Institute of Brewing, 118(3), 305–308. https://doi.org/10.1002/jib.42

12. Li, H., Huang, W., Shen, C., Yi, B. (2012). Optimization of the distillation process of chinese liquor by comprehensive experimental investigation. Food and Bioproducts Processing, 90(3), 392–398. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2011.12.005

13. Puentes, C., Joulia, X., Vidal, J., Esteban-Decloux, M. (2018). Simulation of spirits distillation for a better understanding of volatile aroma compounds behavior: Application to armagnac production. Food and Bioproducts Processing, 112, 31–62. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2018.08.010

14. Оганесянц, Л.А., Лорян, Г.В. (2015). Изучение летучих компонентов шелковичных дистиллятов. Виноделие и виноградарство, 2,17–20.

15. Боровиков, В.П. (2003). Statistica. Искусство анализа данных на компьютере для профессионалов. СПб.: Питер, 2003.

16. Бунтова, Е.В. (2011). Статистическая обработка результатов измерений: учебное пособие. Самара: Книга, 2011.

17. Gonzales, E.A., Agrasar, A.T., Castro, L.M.P., Fernandez, I.O., Guerra, N.P. (2010). Production and Characterization of Distilled Alcoholic Beverages Obtained by Solid-State Fermentation of Black Mulberry (Morus nigra L.) and Black Currant (Ribes nigrum L.). Journal Agricultural and Food Chemistry, 58(4), 2529–2535. https://doi.org/10.1021/jf9037562

18. Awad, P., Athès, V., Decloux, M. E., Ferrari, G., Snakkers, G., Raguenaud, P., Giampaoli, P. (2017). Evolution of volatile compounds during the distillation of cognac spirit. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65(35), 7736–7748. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.7b02406

19. Оганесянц, Л.А., Песчанская, В.А., Дубинина, Е.В., Осипова, В.П., Алиева, Г.А. (2013). Качественный и количественный состав летучих компонентов плодовых водок. Виноделие и виноградарство, 6, 22–24.

20. Li, H., Wang, C., Zhu, L., Huang, W., Yi, B., Zhang, L. et al. (2012). Variations of flavor substances in distillation process of Chinese luzhou-flavor liquor. Journal of Food Process Engineering, 35(2), 314–319. https://doi.org/10.1111/j.1745–4530.2010.00584.x

21. Alcarde, A. R., Souza, L. M., Bortoletto, A. M. (2012). Ethyl carbamate kinetics in double distillation of sugar cane spirit. Part 2: Influence of type of pot still. Journal of the Institute of Brewing, 118(4), 352–355. https://doi.org/10.1002/jib.48