Классификация и характеристика спиртового производства

 

Спирт является сырьем для ряда отраслей химической и пищевой промышленности. Большое количество этилового спирта расходуют в производстве синтетического каучука. Применяют его как топливо, растворитель, а также в парфюмерии и фармацевтике. Он служит сырьем в производстве диэтилового эфира, фруктовых эссенций, синтетической уксусной кислоты, красителей и др.

В зависимости от сырья спирт подразделяется на пищевой и технический. Вид спирта зависит от сырья, используемого при его производстве, а также от степени очистки (ректификации).

По способу используемого сырья спиртовое производство классифицируется:

Пищевой спирт в зависимости от используемого растительного сырья –

- из зерна;

- из сахарной свеклы, патоки;

- из фруктов, ягод;

- из картофеля и т.д.

Технический спирт –

- из нефтепродуктов;

- из опилок.

Сегодня большое количество этилового спирта получают гидратацией этилена, гидролизом растительных материалов и из ацетилена. Полученный в результате брожения спирт-сырец после перегонки называют ректификатом, он содержит 95.5%. Абсолютный спирт (100 %) получают, удаляя из ректификата воду металлическим натрием, гидридом, оксидом кальция или азеотропной перегонкой с бензолом. Так, например, ниже на рисунке 1 дана классификация видов спиртов.

Рисунок 1- Виды спиртов

 

Пищевой спирт изготавливают только из пищевого сырья, в основном, из зерновых, сахарной свеклы, сахарной патоки, фруктов, ягод и картофеля. Последний — самый дешёвый вид сырья.

Технический спирт получают из древесины или нефтепродуктов, подвергаемых кислотному гидролизу. Технический спирт содержит повышенное количество вредных примесей, использовать его для пищевых целей запрещено.

Составляющие качественного спирта — сырьё, технология производства, ректификация. Ректификация — процесс, при котором происходит удаление вредных примесей из спирта на завершающем этапе его производства. Степень очистки спирта-ректификата обусловливает его товарный сорт, а основным признаком ректифицированного спирта является содержание примесей в разных сортах.

Чем выше сорт этилового спирта, тем меньше примесей он содержит, тем выше его крепость. Питьевой этиловый спирт получают путем разбавления спирта-ректификата высшей очистки умягченной водой до крепости 95%.

С химической точки зрения, спирты представляют собой органические вещества, производные углеводорода (СН), которые в своем составе содержат гидроксильную группу (ОН). Их классификация может вестись по нескольким критериям: количеству гидроксильных групп (одноатомные и многоатомные), типу атома углерода, соединенного с гидроксильной группой (первичные, вторичные, третичные), по строению углеводородных групп (предельные, непредельные, ароматические. Среди всего многообразия химических соединений есть несколько наиболее популярных разновидностей спиртов.

Самой известной разновидностью является этанол, или этиловый спирт. Он естественным образом выделяется при брожении сахаров (фруктозы, глюкозы, а также крахмала). То есть получение этанола возможно из перебродивших сладких фруктов, ягод, зерна, хлеба, картофеля. Концентрация такого раствора не превышает более 15%, в дальнейшем спирт необходимо отделять от воды путем перегонки.

Способ получения этилового спирта путем гидролиза древесины. В этом случае, полученный спирт называется техническим и в пищу не употребляется.

Этанол используется не только при изготовлении алкоголя, но и в медицине в качестве дезинфицирующего средства, в промышленности и быту как растворитель и разбавитель.

Метанол, он же метиловый спирт, является очень токсичным веществом, поэтому в пищевых целях не употребляется. Его смертельной для человека дозой считается 100 мл. Метанол используется в химической промышленности для получения формальдегидных смол, также он является сильным растворителем. Добывается путем сухой перегонки древесины.

Бутиловый спирт, или бутанол, представляет собой бесцветную жидкость. Он выделяется из перебродившего крахмала и используется в качестве растворителя. Также повышает степень прозрачности раствора, например, при производстве шампуня.

Известным ароматическим спиртом является бензиловый спирт, который входит в состав эфирных масел гиацинта и жасмина. Он используется в качестве парфюмерной отдушки, а также как консервант косметических средств.

Альтернативное название спиртов – алкоголи, однако, оно вряд ли дает исчерпывающую характеристику всему этому классу веществ, несмотря на то, что этиловый спирт, действительно, входит в состав всех алкогольных напитков.

Этиловый спирт получают из углеводов растительного сырья (зерна, картофеля, сахарной свеклы) и мелассы - отхода сахарного производства, а также из отходов переработки древесины (гидролизный спирт). Вырабатывают этиловый спирт также синтетическим путем - гидратацией углевода этилена, получаемого в нефтехимической промышленности. Этиловый спирт из пищевого сырья и древесины получают на одной основе – сбраживании сахаров под действием ферментов дрожжей.

Таблица 1. Сравнительная характеристика образцов синтетического спирта и пищевого спирта

Образец	Крепость в %, об	Содержание альдегидов в %, об	Содержание сивушных масел в %, об	Содержание сложных эфиров, мг/л	Проба на окисляемость в минутах	Дегустационная оценка в баллах
Синтетический спирт, гидрированный приатмосферном давле­нии	95,4	0,0005	0,0005			8,2
Синтетический спирт, гидрированный под давлением	96,38	0,00024	0,00075	40,2		8,4
Спирт пищевой ректификат высшей очистки	96,2	0,00025	0,0003	30,0		8,4

 

Таблица 2 Сравнительная характеристика синтетического спирта-сырца и пищевого ректификованного спирта

Показатели	Синтетический спирт	Спирт из пищевого сырья
Внешний вид	Прозрачная жидкость	Прозрачная жидкость
Цвет при разбавлении водой в 1 — 2 раза	Мутный	Бесцветная жидкость
Вкус и запах	Очень неприятный	Специфический, без посторонних присей
Проба на чистоту с Н2SО4	Не выдерживает	Выдерживает
Проба на окисляемость	Не выдерживает 1 минуты	Не менее 20 минут
Содержание альдегидов (ацетальдегид + акролеин) в %	0,3—0,4	0,002
Содержание высших спиртов в пересчете на изопропиловый спирт в %	0,26—0,3	0,003
Содержание сложных эфиров в мг/г		Не более 50
Содержание простых эфиров в пересчете на диэтиловый в %	0,7-0,8	Отсутствуют

 

Таким образом, из выше сказанного можно сделать вывод, что спиртовое производство имеет различную технологию получения спирта и различную в зависимости от происхождения спирта и различную применяемость в жизни. Спирт является универсальным, его можно использовать как в пищевой промышленности так и в парфюмерии и машиностроении и т. д..