С физической точки зрения ректификация возможна, поскольку изначально концентрация отдельных компонентов смеси в паровой и жидкой фазах отличается, но система стремится к равновесию – одинаковому давлению, температуре и концентрации всех веществ в каждой фазе. При контакте с жидкостью пар обогащается легколетучими (низкокипящими) компонентами, в свою очередь, жидкость – труднолетучими (высококипящими). Одновременно с обогащением происходит обмен теплом. Момент контакта (взаимодействия потоков) пара и жидкости называется процессом тепломассообмена.
Ректификационная колонна не избавляет от необходимости разделять выход на фракции. Как и в случае с обычным дистиллятором, приходится собирать «голову», «тело» и «хвост». Разница только в чистоте выхода. При ректификации фракции не «смазываются» – вещества с близкой, но хотя бы на десятую долю градуса разной температурой кипения не пересекаются, поэтому при отборе «тела» получается практически чистый спирт, чего нельзя достигнуть при дистилляции, какая бы конструкция аппарата не использовалась.
Преимущество ректификации – в возможности добыть практически весь содержащийся в жидкости спирт без потери его качества. Недостаток – теряется органолептика исходного сырья, это значит, что вкус алкогольного напитка из ячменя и яблок будет одинаковым. Спирт-ректификат используется только для производства водки, иногда в ликерах, настойках и наливках. В технологии приготовления некоторых других крепких напитков, например текилы и виски, допустимо смешивание ректификата и дистиллята в определенном соотношении. Обычно доля дистиллята не меньше 51%, и чем качественнее напиток, тем меньше в нем ректификата.
Разница между дистилляцией и ректификацией (водкой и самогоном)
Разница между двумя процессами показана в таблице.
Влияние сивушных масел на алкогольные напитки
Сивушные масла можно назвать «душой» любого спиртного напитка. Во многом именно они определяют вкус, запах, цвет и силу похмелья. Обыватели считают, что эти примеси нежелательны, вредят здоровью и портят вкус. На самом деле все гораздо сложнее, в большинстве случаев их наличие жизненно важно.
Сивушные масла – группа веществ маслянистой консистенции светло-желтого или красно-бурого цвета с неприятным запахом, являющаяся побочным продуктом спиртового брожения сахарного, фруктового или крахмалосодержащего сырья. В той или иной концентрации содержатся в каждом алкогольном напитке (исключением является чистый спирт-ректификат). Для получения сивушного масла в домашних условиях достаточно налить в ложку неочищенный самогон, поджечь и подождать, пока горение закончится. Оставшаяся в ложке плохо пахнущая жидкость и будет «сивухой» (народное название).
В состав сивушных масел входит около 40 веществ, условно разделяемых на две группы. В первой группе находятся жидкости, температура кипения которых ниже, чем у этилового спирта (78,4° C), это уксусно-масляный эфир, ацетальдегид и ацетон. Вторая группа представлена веществами с температурой кипения выше 78,4° C: пропиловый, изопропиловый, амиловый, изоамиловый, изобутиловый спирты, фурфурол, ацетил и другие ядовитые соединения. Самым опасным является изоамиловый спирт (С5Н4ОН), на который приходится до 60% объема сивухи.
На состав и концентрацию сивушных масел влияет сырье, вид дрожжей, температура брожения и технология приготовления (дистилляция, ректификация или отсутствие перегонки). С этой точки зрения самой чистой является водка, а плохо очищенным – виски. Концентрация сивушных масел в популярных спиртных напитках приведена в таблице.
Вред и польза сивушных масел
Вред и польза сивушных масел относительны – определяются составом и концентрацией веществ в напитке. Каждый уважающий себя производитель старается максимально убрать ядовитые примеси, оставив только нужные и безвредные, которые определяют органолептические свойства. Поэтому технология производства водки, вина, пива, коньяка, виски и текилы отличается, а качество напитков зависит от применяемых методов дистилляции и очистки.
До недавних пор водка считалась самым безвредным алкоголем, так как благодаря ректификации содержит минимум сивушных масел. Но в тоже время оставалось непонятным, почему 70% людей, страдающих алкогольной зависимостью, именно водочные алкоголики. Исследование профессора НИИ наркологии Минздрава РФ Владимира Павловича Нужного пролило свет на этот вопрос.