Как выбрать подходящую систему фильтрации для производства спиртных напитков

Фильтрация — это не единичная операция в процессе производства спиртных напитков.

В зависимости от вида спиртного напитка фильтрация может потребоваться для удаления твердых частиц перед дистилляцией, осветления спиртного напитка после дистилляции, удаления остатков обуглива бочек после выдержки, удаления частиц активированного угля, контроля помутнения или проведения окончательной фильтрации частиц перед розливом в бутылки.

Таким образом, выбор подходящей системы фильтрации зависит от того, что необходимо удалить, в какой момент это нужно сделать и в какой степени следует сохранить изначальный характер спиртного напитка.

Например, производителю виски после выдержки может потребоваться специальный процесс холодной фильтрации, тогда как производитель водки может сочетать очистку с помощью активированного угля с фильтрацией мелких частиц. Производителю спирта из агавы может потребоваться разделение твердой и жидкой фаз на гораздо более раннем этапе технологического процесса.

В данной статье объясняется, чем отличаются требования к фильтрации для основных категорий дистиллированных спиртных напитков и как выбрать подходящую систему фильтрации для каждого конкретного случая.

Фильтрация в производстве спиртных напитков: основные задачи

Прежде чем выбрать фильтр, целесообразно определить фактическую задачу фильтрации.

1. Удаление крупных твердых частиц

Крупные частицы могут попадать в технологический процесс из сырья, в процессе ферментации, при экстракции растительного сырья, из бочек или на других предшествующих этапах производства.

К типичному оборудованию относятся:

• Грубые фильтры
• Мешочные фильтры
• Глубинные фильтры
• Центрифуги

Основная цель заключается в защите оборудования, расположенного ниже по потоку, и снижении количества твердых частиц, попадающих в фильтры более тонкой очистки.

2. Прояснение сути

После дистилляции, выдержки, купажирования или доведения до нужной крепости спиртной напиток может содержать мелкие взвешенные частицы или коллоидные вещества.

Для этих целей обычно применяют глубинную фильтрацию и картриджную фильтрацию. Глубинная фильтрация — это метод удаления взвешенных частиц и коллоидных веществ из дистиллированных спиртных напитков.

3. Удаление нагара из ствола

В спиртных напитках, выдержанных в бочках, могут содержаться частицы, происходящие с внутренней поверхности бочки.

Виски — самый наглядный пример. Обычно сначала проводится грубая фильтрация для удаления осадка от обжига бочек, а затем — тонкая фильтрация. Удаление осадка от обжига бочек является отдельным этапом фильтрации при производстве коричневых спиртных напитков.

4. Удаление активированного угля

Активированный уголь может применяться после дистилляции для изменения цвета, аромата, вкуса или других характеристик некоторых нейтральных спиртов.

По завершении углеродной очистки необходимо удалить свободные частицы углерода, прежде чем спирт поступит на последующие этапы технологического процесса. Для этой цели обычно применяется улавливание или глубинная фильтрация.

5. Борьба с затуманиванием

Некоторые спиртные напитки могут помутнеть после разбавления, охлаждения или хранения.

Это особенно важно для виски и других спиртных напитков, выдержанных в бочках. Помутнение при охлаждении может быть связано с жирными кислотами и их эфирами, а также с другими соединениями, образующимися в процессе переработки сырья и созревания. Снижение температуры и крепости может усилить образование помутнения.

 

Фильтрация виски

Среди основных видов спиртных напитков виски, пожалуй, предъявляет наиболее специфические технические требования к фильтрации.

Стратегия фильтрации зависит от того, будет ли виски подвергаться холодной фильтрации или нет, а также от условий выдержки, крепости, желаемого внешнего вида и целевого вкусового профиля.

Удаление нагара из ствола

После выдержки в виски могут оставаться частицы, образовавшиеся в результате обугливания внутренней поверхности бочки.

Эти частицы относительно крупные по сравнению с соединениями, вызывающими «холодное помутнение».

Поэтому удаление остатков обугливания бочек не следует путать с холодной фильтрацией.

В качестве первого этапа фильтрации можно использовать грубый фильтр или фильтр с большой глубиной задержки загрязнений для удаления крупных частиц и защиты последующего фильтрующего оборудования.

Охлаждающая фильтрация

Холодная фильтрация предназначена для решения другой задачи.

Виски содержит различные соединения, образующиеся в результате переработки сырья, брожения, дистилляции и созревания. Некоторые жирные кислоты и их эфиры могут становиться менее растворимыми при охлаждении или разбавлении спиртного напитка, что приводит к появлению мутности.

Таким образом, традиционный процесс включает в себя:

Охлаждение виски → Образование мутности → Отфильтровывание веществ, вызывающих мутность

Фильтрующие листы и другие технологии глубинной фильтрации имеют особое значение, поскольку в процессе удаления холодного мутнения важную роль играет именно адсорбция, а не простое механическое удаление частиц.

Именно поэтому холодную фильтрацию виски не следует просто называть “тонкой фильтрацией”.”

Цель заключается в избирательном удалении веществ, вызывающих помутнение, при минимальном удалении желательных вкусовых и ароматических компонентов.

Однако некоторые эфиры жирных кислот, вызывающие помутнение, также положительно влияют на органолептические характеристики спиртных напитков, в связи с чем важно проводить выборочную фильтрацию.

Виски без холодной фильтрации

Не каждый виски обязательно нужно подвергать холодной фильтрации.

В отрасли растет интерес к виски, не прошедшему холодную фильтрацию, при производстве которого производитель идет на компромисс между визуальной стабильностью и сохранением характерных свойств спиртного напитка.

Современные системы глубинной фильтрации также могут быть рассчитаны на фильтрацию без охлаждения. В одном из задокументированных примеров применения в производстве виски модули глубинной фильтрации использовались при комнатной температуре для снижения мутности без традиционного этапа охлаждения.

Поэтому при проектировании системы фильтрации виски в первую очередь следует задать вопрос: будет ли конечный продукт подвергаться холодной фильтрации или нет? Ответ на этот вопрос может существенно повлиять на процесс фильтрации и конфигурацию оборудования.

Фильтрация водки

При производстве водки, как правило, особое внимание уделяется прозрачности, нейтральности и стабильности качества.

Поскольку водка зачастую изготавливается с относительно нейтральными вкусовыми и ароматическими характеристиками, некоторые производители применяют очистку активированным углем после дистилляции, чтобы уменьшить содержание нежелательных вкусовых, ароматических и цветовых компонентов, а также других соединений.

В данном случае фильтрация выполняет две различные функции:

Очистка с помощью активированного угля → Удаление нежелательных соединений

и

Окончательная фильтрация частиц → Удаление частиц углерода и других мелких твердых частиц

Фильтрация с использованием активированного угля

Активированный уголь действует в первую очередь за счет адсорбции, а не простого удержания частиц.

Благодаря большой внутренней поверхности он способен вступать во взаимодействие с соединениями, ответственными за нежелательные характеристики спиртного напитка.

Степень обработки углерода следует тщательно контролировать.

Более интенсивная обработка не всегда означает, что водка получается лучше. Чрезмерная адсорбция может изменить вкусовые качества спиртного напитка.

Удаление углеродных частиц

После угольной очистки спирт может содержать отдельные частицы угля.

Для улавливания этих частиц перед тем, как спирт поступит на этап окончательной фильтрации, можно использовать установленный ниже по потоку глубинный фильтр, мешочный фильтр или картриджный фильтр.

Мы особо рекомендуем использовать ситовую фильтрацию после очистки активированным углем для снижения содержания твердых частиц и защиты последующего фильтрующего оборудования.

Окончательная фильтрация

Затем можно использовать фильтр с мелким картриджем или глубинный фильтр для окончательного удаления частиц перед розливом в бутылки.

Для водки этот заключительный этап особенно важен, поскольку даже небольшое количество видимых твердых частиц может испортить внешний вид продукта, который в остальном является прозрачным.

Фильтрация джина

При производстве джина возникают особые сложности с фильтрацией, поскольку растительные ингредиенты являются важной составляющей производство процесс. Фрукты, травы, специи и другие растительные ингредиенты могут образовывать мелкие взвешенные частицы.

Окончательная фильтрация джина

Для удаления мелких частиц и достижения необходимой визуальной прозрачности можно использовать картриджный фильтр или фильтр глубокой очистки.

Однако джин не следует автоматически подвергать максимально интенсивной фильтрации.

Некоторые соединения растительного происхождения придают напитку аромат, вкус и особые вкусовые ощущения. Поэтому чрезмерная фильтрация может помешать достижению желаемого органолептического профиля.

Что касается джина, правильный вопрос звучит не так:

Насколько мелко мы можем фильтровать?

Это:

Какие частицы необходимо удалить, сохранив при этом желаемый растительный характер?

Фильтрация рома

Методы фильтрации рома значительно различаются в зависимости от предполагаемого стиля продукта.

У светлого рома, белого рома, выдержанного рома и рома более тёмных сортов цели фильтрации могут значительно различаться.

При производстве светлого рома производитель может уделять приоритетное внимание следующим аспектам:

• Яркий внешний вид
• Удаление взвешенных частиц
• Постоянная ясность
• Тонкая окончательная фильтрация

В случае выдержанного или более крепкого рома процесс фильтрации следует контролировать более тщательно.

Созревание в значительной степени определяет характер готового спиртного напитка. Чрезмерная фильтрация может привести к удалению соединений, которые формируют его желаемый органолептический профиль.

Поэтому фильтрация рома — это, в первую очередь, вопрос контролируемого осветления, а не максимальной очистки.

К потенциальному оборудованию относятся:

• Пластинчато-рамные фильтры
• Листы глубинного фильтра
• Картриджные фильтры
• Мешочные фильтры для предварительной фильтрации

Фильтрация бренди

Бренди представляет собой особую сложность, поскольку этот спиртной напиток изготавливается из фруктового сырья.

В зависимости от производство В ходе этого процесса перед дистилляцией может потребоваться разделение твердой и жидкой фаз, тогда как последующая фильтрация в основном направлена на осветление и окончательную очистку.

Разделение твердых частиц на этапе дообработки

В зависимости от вида фруктов и процесса ферментации для снижения содержания твердых веществ перед дистилляцией можно использовать центрифугирование или другие методы разделения твердой и жидкой фаз.

Это применение отличается от окончательной спиртовой фильтрации.

Фильтрация после созревания

После созревания и купажирования можно применить глубинную фильтрацию или картриджную фильтрацию для удаления взвешенных частиц и улучшения визуальной прозрачности.

Брэнди также может быть чувствителен к составу фильтрующего материала.

Некоторые растворенные минералы, попадающие из фильтрующих материалов, могут вызывать образование осадка или помутнение в спиртных напитках. Компания «Тяньтай» разработала фильтрующие материалы с пониженным содержанием ионов специально для дистиллированных спиртных напитков, в том числе для продуктов, содержащих танин.

Фильтрация текилы и спиртных напитков из агавы

Текила и другие спиртные напитки из агавы могут потребовать сепарации на более ранней стадии, чем многие спиртные напитки на основе зерна.

В зависимости от производство При использовании этого метода ферментированная жидкость из агавы может содержать значительное количество растительных твердых веществ.

Разделение перед дистилляцией

Если ферментированная масса содержит большое количество твердых частиц, центробежное отделение позволяет уменьшить количество твердых частиц, поступающих в дистилляционный аппарат.

В этом случае, в зависимости от концентрации твердых частиц и технологических требований, можно рассмотреть возможность использования декантера или дисковой центрифуги.

Цель заключается не в том, чтобы добиться той окончательной прозрачности, которая характерна для спиртного напитка в бутылке.

Это делается для улучшения качества сырья, поступающего на последующий этап дистилляции.

Фильтрация после дистилляции

После дистилляции требования к фильтрации зависят от конечного продукта.

Выдержанная текила может потребовать удаления частиц после созревания в бочках, а прозрачная текила — тонкой полировки перед розливом в бутылки.

В руководстве компании «Тяньтай» по удалению частиц из спиртных напитков текила наряду с виски, водкой, ромом, джином и бренди указана в числе продуктов, при производстве которых может применяться фильтрация для обеспечения прозрачности конечного продукта.

Практическая стратегия фильтрации: от грубой к тонкой

Одной из наиболее распространенных ошибок при проектировании систем фильтрации является ожидание, что один-единственный фильтр тонкой очистки сможет выполнить все задачи по сепарации.

Обычно более эффективным подходом является разделение процесса фильтрации на этапы.

Например:

Удаление крупных частиц → Глубинная фильтрация → Тонкая / окончательная фильтрация

Каждый этап выполняет свою конкретную функцию.

Грубый фильтр удаляет крупные частицы и защищает оборудование, установленное ниже по потоку.

Глубинный фильтр улавливает более мелкие взвешенные частицы и позволяет очистить жидкость или уменьшить помутнение.

Последний картридж или защитный фильтр удаляет оставшиеся мелкие частицы перед розливом в бутылки.

Такой многоступенчатый подход позволяет продлить срок службы фильтров и снизить нагрузку в виде твердых частиц на самую дорогостоящую ступень фильтрации.

Например, для водки, очищенной с помощью активированного угля:

Очистка активированным углем → Угольный фильтр → Фильтр для мелких частиц → Розлив

Фильтрация не всегда означает, что “чем мельче, тем лучше”

Для спиртных напитков этот принцип имеет особое значение.

Спирт — это не просто водно-спиртовой раствор, который необходимо очистить как можно тщательнее.

Его вкус и аромат зависят от соединений, получаемых из:

• Сырье
• Ферментация
• Дистилляция
• Ботаническая экстракция
• Выдержка в бочках
• Смешивание

Некоторые соединения, которые могут способствовать появлению мутности, могут также способствовать формированию желательных органолептических характеристик.

Это особенно хорошо заметно на примере виски. Некоторые эфиры жирных кислот, связанные с появлением «холодного осадка», также могут положительно влиять на аромат и вкусовые качества.

Следовательно, цель фильтрации должна заключаться в следующем:

Контролируемое разделение, а не максимальное разделение.

Лучшая система фильтрации — это та, которая обеспечивает необходимую прозрачность и стабильность, сохраняя при этом желаемый характер спиртного напитка.

---

Как компания «Тяньтай» учитывает вопросы фильтрации при проектировании ликероводочных заводов

Фильтрацию следует рассматривать как часть полного технологического процесса ликероводочного завода, а не выбирать в качестве отдельного элемента оборудования.

Требования к системе могут значительно варьироваться в зависимости от:

• Тип «Дух»
• Сырье
• Метод ферментации
• Система дистилляции
• Метод созревания
• Производственные мощности
• Целевая крепость алкоголя
• Процесс смешивания и расстойки
• Необходимая окончательная ясность
• Стратегия холодной фильтрации
• Требования к розливу

Например, на вискикурне может потребоваться специальная система фильтрации после созревания, в то время как на заводе по производству водки может понадобиться очистка с помощью активированного угля и фильтрация мелких частиц. На джинной фабрике может потребоваться предварительная фильтрация растительных компонентов, а на заводе по производству спирта из агавы целесообразно провести центробежное разделение твердой и жидкой фаз перед дистилляцией.

Компания «Тяньтай» разрабатывает комплексные системы для ликероводочных заводов с учетом особенностей производимого спиртного напитка — от обработки сырья и брожения до дистилляции, выдержки, купажирования, фильтрации и розлива.

Таким образом, система фильтрации выбирается в рамках общей схемы технологического процесса, а не просто добавляется в качестве заключительного оборудования в производственная линия. Выбор правильного способа фильтрации зависит от цели разделения, этапа технологического процесса, характеристик спирта и требуемых свойств конечного продукта.

Поэтому для нового или расширяющегося ликероводочного завода система фильтрации должна проектироваться одновременно с системами брожения, дистилляции, выдержки, купажирования, доведения до нужной крепости и розлива.

Такой подход позволяет в процессе фильтрации добиться необходимой прозрачности и стабильности, не нанося при этом ненужного ущерба характеристикам, выходу или эффективности готового спиртного напитка.