Какое количество спирта вы сможете получить из 1 кг сахара, мелассы, зерна и других видов сырья?
Зачем нужно рассчитывать выход спирта перед приготовлением браги?
Так вы сможете определить насколько это выгодно!
Если у вас свои яблоки или виноград, то вино или самогон на их основе будет экономически выгоден. А при условии, что вы их покупаете, стоимость литра 40% самогона зависит от стоимости килограмма сырья для браги.
Как получают этиловый спирт?
Реакции, происходящие в браге, условно можно разделить на три этапа:
- Сбраживание сусла: начальная стадия переваривания дрожжами глюкозы.
- Гидролиз растительного сырья: взаимодействие сырья с водой с преобразованием новых соединений.
- Гидратация этилена: Соединение молекул этилена с водой.
Получившийся спирт содержит ацетон, метиловый спирт и сивушные масла. Чтобы повысить его крепость и очистить от несъедобных фракций нужна перегонка.
Дальше есть два похожих способа – это дистилляция и ректификация.
- Ректификация – это получение спирта высокой степени очистки. Плюс такого процесса в чуть больше крепости.
- При дистилляции мы получаем спирт-сырец, который следует перегнать еще раз с отделением несъедобных фракций. В результате мы получаем дистиллят порядка 70 %, сохранивший аромат исходного сырья. Такой метод идеально подходит для фруктового или ягодного сырья. Именно таким способом получают кальвадос, палинку или граппу на крупных производствах.
Химическая формула получения спирта
C12H22O11 (молекула сахара) + Н20 (вода) = 4 C2H5OН (спирт) + 4 СО2 (углекислый газ) + ТЕПЛО
Такая реакция не возможна без участия дрожжей. Здесь следует различать натуральное и культурное брожение. Натуральное брожение не даст вам крепость выше 13% и при этом его длительность нельзя контролировать.
Брожение на специализированных дрожжах длится строго ограниченное время и дает крепость браги от 14 до 20%.
Какой выход спирта из сахара?
Сахарная брага это самое популярное сырье для получения самогона. Поэтому вдвойне важно знать: сколько спирта вы получите в итоге.
Небольшой экскурс в химический процесс преобразования сахара в спирт.
Молекулярная масса – это количество молекул элемента участвующих в соединении, то есть в молекуле воды два атома водорода и один атом кислорода.
Атомная масса каждого элемента указана в периодической таблице Менделеева.
- Н – водород – 1;
- С – углерод – 12;
- О – кислород – 16.
Теперь нам нужно подставить значения из таблицы в формулу и мы получим:
(12х12 + 1х22 + 16х11) + (1х2 + 16х1) = 4х(12х2 + 1х5 + 16х1 + 1х1) + 4х(12х1 + 16х2)
Считаем сумму в скобках и получаем:
360 кг сахара = 184 кг спирта + 176 кг углекислого газа.
Сколько спирта мы получаем с одного килограмма сахара? Для этого делим 184/360 = 0,511 кг.
Теперь делим килограммы спирта на его плотность:
0,511 / 0,8 = 0, 64 литра.
То есть из одного килограмма сахара вы получите 640 миллилитров спирта.
Как рассчитать выход спирта из различного сырья?
В любом сырье, на котором вы будете ставить брагу есть сахар. А значит чтобы рассчитать количество спирта нам надо учитывать количество сахара на килограмм исходного сырья.
Количество сока зависит в первую очередь от сорта. Здесь приводятся примерные данные.
Примерный выход чистого сока из 1 кг в литрах:
- Культурные сорта яблок — 0.7
- Дикорастущие яблоки — 0.5
- Культурные сорта груш — 0.6
- Дикорастущие груши — 0.5
- Рябина — 0.5
- Вишня — 0.65
- Слива — 0.58
- Крыжовник — 0.68
- Смородина красная и белая — 0.7
- Черная смородина — 0.63
- Клюква — 0.72
- Черника — 0.7
- Земляника — 0.65
- Малина,— 0.6
- Виноград — 0.6
Рассчитаем выход спирта на примере яблок.
Смотрим значения сахаристости и количества сока в таблицах: 0,7 л сока в 1 кг яблок. Количество сахара – это 12% от 0,7 литра = 0,084 кг (значения мы подбирали под конкретный сорт, так как диапазон значений довольно большой).
Из 1 кг сахара получается 0, 64 л спирта. Значит из 0,084 кг сахара получается 0,054 литра спирта из 1 кг яблок.
Выход спирта из крахмалосодержащего сырья
Картофель и зерновые – это основные источники крахмалосодержащего сырья. Чтобы получить из него спирт, его нужно предварительно осахарить. С точки зрения химии эта формула выглядит так:
(C6H10O5)n (формула крахмала) + nH2O = nC6 H12O6 (глюкоза)
Чтобы реакция осахаривания крахмала произошла, нужны специальные ферменты.
Не утруждая вас расчетами в 1 кг сахара 1.11 кг сахара. С учетом стоимости зернового сырья это гораздо выгоднее, чем ставить брагу сразу на сахаре.
То есть чтобы узнать сколько спирта вы получите из того или иного сырья, вам нужно знать сколько в нем крахмала.
Содержание крахмала в клубнях картофеля может колебаться в зависимости от сорта и условий хранения. Замерзший картофель, если он не оттаял прекрасно подходит для браги. А если он длительное время хранился при нулевой температуре, то часть крахмала преобразуется в сахар, что прекрасно подходит для наших целей.
Какой выход спирта можно получить из пшеницы?
Из таблицы берем значение: 60% крахмала в пшенице.
В одном килограмме пшеницы 0,6 кг крахмала.
В 1 кг крахмала 1.11 кг сахара, значит в 0,6 кг крахмала 0,666 кг сахара.
В 1 кг сахара 0,64 л спирта, значит из 0, 666 кг сахара получится 0, 426 л спирта.
Коротко еще раз в 1 кг пшеницы 0, 426 л спирта.
Чем отличается практический выход спирта от расчетного?
Расчеты, которые мы выполнили верны для идеальных лабораторных условий. На практике выход спирта может быть меньше на 10 – 15 %.
Почему так происходит?
- Дрожжи не переработали весь сахар в спирт. Обычно это происходит при натуральном брожении. Когда крепость браги повышается до 13%, дрожжи погибают и соответственно брожение прекращается.
- Часть спирта теряется вместе с углекислым газом при брожении и перегонке.
- Разные показатели спиртуозности у дрожжей.
При каком количестве сахара в браге выход спирта будет максимальным?
Если вы используете дрожжи, которые набраживают до 13 % алкоголя, то они могут переработать 20,3 % сахара в браге. Если вы используете спиртовые или турбо дрожжи, которые дают крепость около 18% – рекомендации по количеству сахара лучше смотреть на самой пачке.
При использовании 8 кг сахара на 20 литров браги брожение займет 5 дней. На выходе вы получите брагу крепостью 19%.
Пробовали рассчитать стоимость за литр вашего самогона? Из чего выгоднее всего гнать самогон? Пишите о своем опыте в комментариях!
Теоретический и практический выход спирта
Содержание:
- Расчет теоретического выхода спирта по глюкозе (моносахарид)
- Расчет теоретического спирта по сахарозе (дисахарид)
- Практика
Каждый уважающий себя винокур должен уметь проводить расчеты по теоретическому выходу спирта и сравнивать полученные данные с фактическим результатом. Проведя незатейливый расчет, можно увидеть эффективность и недочеты, если таковые имеются.
Разберемся в теоретических расчётах вместе.
Выход спирта – получаемое количество спирта из используемой весовой единицы.
Спирт образуется в результате жизнедеятельности дрожжей при переработке простых углеводов. Помимо спирта получается углекислый газ и побочные продукты.
Дрожжевая мембрана обладает ограниченной пропускной способностью. Непосредственно в клетку попадают такие простые по химическому строению сахара, как глюкоза или фруктоза. Все остальные сахара подвергаются предварительному расщеплению до глюкозы или фруктозы с помощью внутренних ферментов дрожжевой клетки или под внешним воздействием.
По своему химическому строению глюкоза и фруктоза являются изомерами, т.e. зеркальным отображением друг друга. Также они имеют одинаковую молекулярную массу. Именно поэтому за основу расчета выхода спирта берется переработка глюкозы.
Зная хотя бы немного химии из школьного курса, можно легко составить уравнение реакции и провести расчеты по выходу спирта.
Далее рассчитаем теоретический выход спирта по моносахариду и дисахариду. Полученные значения сравним.
Для наглядности на схеме представим химическое строение моносахаридов (глюкоза, фруктоза) и дисахарада (сахароза).
Расчет теоретического спирта по сахарозе (дисахарид)
Как писалось ранее, сахароза не может проникнут через дрожжевую мембрану. Перед потреблением молекула сахарозы расщепляется на молекулы глюкозы и фруктозы. При этом в химическом уравнении добавляется молекула воды.
С12Н22О11 (сахароза) + Н2О (вода)= 4 С2Н5ОН (этиловый спирт) + 4 СО2 (углекислый газ) + Q (энергия)
Молекулярные массы участвующих в реакции веществ с учетом коэффициентов уравнения:
Сахарозы – 342 г/моль
Воды – 18 г/моль
Этилового спирта – 184 г/моль
Углекислого газа – 176 г/моль
Определяем процентное соотношение получаемых продуктов:
Сахароза + вода – 360 г/моль – 100%
Спирт 184 г/моль – 51.2 %
Углекислый газ 176 г/моль – 48.8 %
Следовательно, из 100 кг сахарозы получаем:
100*0.512= 51.2 кг спирта
100*0.488 = 48.8 кг углекислого газа
Исходя из вышеперечисленных расчетов видно, что из 1 кг моносахарида или дисахарида получится одинаковое количество спирта.
В данном расчете принимается во внимание условный крахмал. Данные о содержании крахмала находятся на упаковке товара «содержание углеводов» или в соответствующих нормативных документах. Далее учитывается гидролиз (разрушение) крахмала в процессе его осахаривания, вне зависимости от способа коэффициент постоянный.
В дальнейшем ведется классический расчет выхода спирта через гексозы – простые сахара или моносахариды с содержанием 6 атомов углерода (C6), например, глюкоза C6H12O6.
Для наглядности на схеме представлено химическое строение простых (глюкоза, сахароза) и сложных углеводов (крахмал).
Химическое уравнение:
(С6Н10О5)*n +(n-1)*H2O = n*C6H12O6 , где (С6Н10О5)*n – формула крахмала, n– количество гексоз, входящих в структуру крахмала.
Рассчитываем молекулярные массы:
Молекулярная масса единицы крахмала = 162 г/моль
Молекулярная масса единицы гексозы равна – 180 г/моль
Коэффициент перевода крахмала в гексозы равен 180/162 = 1.111
То есть из 100 килограмм крахмала получается 100*1.111= 111.1 килограмм гексоз.
Зная выход спирта из гексоз, несложно посчитать конечный выход:
1.11*0.648 = 0.72 литра спирта получается из 1 килограмма крахмала.
Все это теоретические расчеты.
Практика
На практике часть углеводов расходуется на поддержание жизнедеятельности и прироста биомассы дрожжей и практический выход спирта ниже.
Для гексоз хорошим выходом считается 0.6 литра с 1 килограмма, для крахмала 0.62 литра с 1 килограмма.
Пример расчета выхода спирта по сухому веществу, плотности и условному крахмалу:
- По сухому веществу
;При изготовлении браги было использовано 10 килограмм сахарозы. Теоретический выход спирта составит 10*0.649=6.49 литров абсолютного спирта – эталонное значение. Чем ближе практический результат к данному значению, тем лучше.
- По плотности
Получено 40 литров сахарной браги с начальной плотностью 28% по ареометру при 20 градусах Цельсия. Первоначально с помощью таблицы плотности сахарозы узнаем соответствие плотности, выраженной в %-ах, к содержанию сахарозы г/л раствора. При плотности 28% содержание сахарозы на 1 литр равно 312.9 грамм. Соответственно, в 40 литрах содержится 40*0.3129=12.5 килограмм сахарозы. Получаем 12.5*0.649 = 8.1 литров абсолютного спирта.
- По условному крахмалу
Для постановки браги было взято 30 килограмм кукурузы с содержанием углеводов 75%. Высчитываем содержание крахмала 30*0.75=22.5 килограмм крахмала. Переводим крахмал в гексозы 22.5*1.11= 24.9 килограмм гексоз. Рассчитываем теоретический выход 24.9*0.649 = 16.2 литр абсолютного спирта или 22.5* 0.718=16.2 литр абсолютного спирта.
Принимая во внимание данные расчеты, вы всегда будете уверены в эффективности своих действий.
Над материалом работали:
Эмиль Самедов
Инженер-технолог
Никита Малыхин
Главный редактор
Пожалуйста, оцените нашу статью:
Для авторизованных пользователей
Средний рейтинг:
Оценок: 3
Книга знаний — уникальный сборник рецептов и научных исследований подготовленных экспертами нашей компании. Здесь вы найдете практические советы о домашнем и коммерческом производстве алкоголя и сыров от ведущих винокуров, пивоваров и сыроделов
Читайте также
Как рассчитать абсолютный (чистый) спирт в браге и сырце
13 июля 2020
Чистый или абсолютный спирт – теоретическая единица, которая показывает максимально возможный выход дистиллята или ректификата из браги или спирта-сырца. В основном чистый спирт рассчитывают для правильного отбора «голов». У начинающих самогонщиков часто возникают трудности и недопонимания, поэтому для упрощения процесса рассмотрим самую простую формулу абсолютного спирта и онлайн калькулятор его определения.
Следует помнить, что получить чистый спирт на практике можно только лабораторно с помощью сернокислой меди или окиси кальция, а в домашних условиях максимальная концентрация спирта в растворе – около 96% об. при ректификации и до 70-80% об. при дистилляции.
Также на практике отделить весь спирт от воды и других примесей невозможно, поэтому в зависимости от метода перегонки реальный выход спирта будет на 15-25% ниже теоретического значения.
Формула абсолютного спирта
Sa = V * F / 100, где:
- Sa – абсолютный спирт;
- V – объем браги в литрах;
- F – крепость браги или спирта-сырца в процентах от объема.
Например, если имеется 5 л спирта-сырца крепостью 18% об., то эта жидкость содержит 0,9 л чистого спирта (5 * 18 / 100 = 0,9), из которого потом можно вычесть желаемый процент «голов», отбираемый при второй перегонке.
Чистый спирт в браге
Для определения количества абсолютного спирта в браге нужно знать её крепость и воспользоваться выше приведенной формулой. Замерить крепость после окончания брожения можно специальным устройством – виномером. Однако большинство бытовых виномеров работают в диапазоне от 0 до 12% об., что более-менее подходит для вина и пива, но не для браги, потому как её крепость на спиртовых дрожжах может быть даже выше 16% об. Еще нужно учитывать погрешность виномера – ±2-3%.
Самый точный способ – замерить сахаристость перед началом брожения и в конце – когда брага отыграет. Это можно сделать сахарометром (ареометром) или рефрактометром. Затем из разницы в концентрации сахара до и после брожения по специальной таблице получить точное значение крепости. Как пользоваться сахарометром рассказано в отдельной статье.
Если ареометра или рефрактометра нет, но известна начальная сахаристость браги, то посчитать крепость можно исходя из правила, что 1% перебродившего сахара дает 0,6% спирта. Метод не такой точный, как разница по сахаристости, но тоже подходит.
Внимание! Спиртометр используется для растворов, содержащих только спирт и воду, поэтому измерить крепость браги, пива, вина, настоек и наливок с помощью спиртометра не получится.
Онлайн калькулятор абсолютного спирта
Калькулятор рассчитывает не только объем чистого спирта, но и количество «голов», которые нужно отобрать при второй перегонке.
Введите слева исходные данные
Больше полезных сервисов можно найти в нашем калькуляторе самогонщика.
Как рассчитать выход спирта из сырца и браги, достаточно ли
экономично выбранное сырье — этот вопрос почти всегда живо интересует
самогонщика. Попробуем рассчитать выход самостоятельно.
Расчет выхода спирта сырца: 2 способа
Существует несколько способов расчета выхода спирта. Некоторые требуют
справочной информации и специальных знаний, но описанные ниже достаточно
просты.
Как рассчитать выход спирта сырца по сырью?
Посмотреть в таблице выход спирта с единицы вашего сырья и умножить
на использованное количество этого сырья.
Рассмотрим конкретный пример расчета
выхода спирта-сырца из браги. Допустим, вы делаете зерновой затор из 5,5
кг ячменного солода. Тогда, согласно таблице вы получите:
5,5 * 0,389 = 2,139 л спирта-сырца.
На практике выход обычно ниже на 10-20% из-за технологических потерь.
Следовательно, выход составит:
2,139 * 0,9 = 1,925 л.
Можно посчитать сколько выходит спирта сырца из браги через массу веществ, участвующих в
реакции образования спирта.
Из 1 кг глюкозы получается 511 г спирта и 488 г углекислого газа.
Плотность спирта при 20оС — 0,7893 г/куб.см. Чтобы перевести
килограммы спирта в литры нужно массу разделить на плотность.
0,511 г : 0,78945 = 0,6473 литра спирта. Эти цифры справедливы для
всех моносахаридов — глюкозы, фруктозы, манозы, которые содержатся в
большинстве сахаристого сырья.
Считать выход из крахмалистого сырья сложнее, так как неизвестно процентное
содержание крахмала в крупе или цельном зерне. Определить этот процент можно
только в лаборатории.
Для корректировки плотности в зависимости от температуры можно пользоваться
такой таблицей:
Сколько получится спирта из браги
Допустим, у нас 20 л простой сахарной браги, крепостью 12о.
20 л * 12 = 2400 мл абсолютного спирта (АС).
Проверить эту цифру можно только выгнав спирт до 0о в струе.
Пусть при второй дробной перегонке мы теряем 10% на “головы” и 15 % на
“хвосты”, всего — 25% (можно подставить свои цифры). Следовательно, после
второй перегонки мы получим:
2400*0.75= 1800 мл АС.
Как вычислить плотность сусла: из плотности начального сусла вычесть
конечную, умножить на 0,13, чтобы получить процент спиртуозности.
Можно измерить плотность спирта в браге виномером. Но, только при условии,
что начальная сахаристость сахарного раствора составила 25%, а дрожжи сбродили
весь сахар. В этом случае спиртуозность браги будет равна 12о.
Выход спирта-сырца из сахарной браги
Выход из сахарного спирта-сырца определяется
умножением веса использованного сахара на выход спирта с одного килограмма —
0,64 л.
Максимальная сахаристость браги — 30% или 300 г сахара на 1 л воды. Больше
дрожжи просто не перереработают. Иначе говоря, с каждого литра можно
получить максимум 192 мл спирта.
Кстати, не забывайте, что сахарный сырец перед второй перегонкой надо обязательно чистить. Посмотрите собранные на нашем сайте способы очистки спирта-сырца.
Сколько получится спирта-сырца из 10 литров браги
Из сахарной браги — максимум 1,92 л, из ячменного солода — примерно 1,167
л. Следует учитывать, что выход зависит от содержания сахара в сырье, полноты
осахаривания крахмала, соотношения сырья и воды, технологии перегонки.
Сколько получится спирта сырца из 30 литров
браги
Из сахарной браги — максимум 5,76 л, из ячменного солода — примерно 3,5 л.
Сколько получится спирта из спирта-сырца
Расчет выхода спирта из спирта-сырца будет простым: объем
голов составляет обычно 3-10%, объем хвостов — 17-23%. Стоит отнять от объема
спирта-сырца эти величины и станет понятен примерный объем питьевого спирта
двойной перегонки. Объем “тела” зависит и от технологии. Так, для производства
коньяка отбирают всего 25-35% спирта-сырца.
Можно воспользоваться калькулятором для расчета выхода спирта .
Выход “тела” из спирта-сырца
Составляет 80-67% от объема спирта-сырца.
Температура спирта-сырца на выходе
Зависит от напора воды, поданной в систему охлаждения. В среднем — 18-21о.
И конечно же, не стоит забывать, что выход зависит от самогонного аппарата. Чем тоньше и четче будут отобраны фракции, тем больше спирта пойдет в отбор. Для точного отбора нужен современный самогонный аппарат, с термометром, царгой и диоптром для контроля. Эта комплектация есть, например, в Люкссталь 8m
Как правильно и быстро высчитать абсолютный (чистый) спирт в браге и сырце
Абсолютный спирт (АС) — величина, которая постоянно используется в самогоноварении. Она помогает определить объем отбираемых «голов» и спрогнозировать примерный выход конечного продукта из сырца или браги.
В этой статье я расскажу, как быстро и точно определить количество АС в сырье. Разберу 2 самых простых способа: с помощью формулы и калькулятора.
Важная ремарка: АС является теоретической величиной, так как получить в домашних условиях 100%-й спирт невозможно. На практике это означает, что погрешность в полученных данных будет, но совсем небольшая.
Как высчитать абсолютный спирт по формуле
Прежде всего нужно измерить крепость сырья (браги или сырца) при помощи ареометра или виномера-сахаромера.
Далее — строго по формуле.
АС = V : 100% * N, где
АС — количество абсолютного спирта; величина, которую мы ищем;
V — объем сырья;
N — крепость сырья.
Например, у нас есть 20 литров браги крепостью 15%. Количество АС в ней —
20 л : 100% * 15% = 3 л.
То же самое и со спиртом-сырцом. Например, имеем 5 литров СС крепостью 35 %. Применяем эту же формулу — 5 л : 100 % * 35% = 1,75 л АС в сырце. Зная количество АС, мы можем вычислить объем «голов», который нужно отобрать во время второй перегонки. В среднем — 10% от АС. В нашем случае это 175 мл.
Как высчитать абсолютный спирт при помощи калькулятора
Если не доверяете своим математическим способностям, воспользуйтесь калькулятором. Вбиваете необходимые параметры — и калькулятор сразу выдает и количество АС, и объем отбираемых голов, и примерный выход продукта.
Перейти к калькулятору абсолютного спирта
Итог
Вычисляя АС, мы преследуем 2 задачи:
- прикинуть примерный выход продукта;
- определить объем «голов», который необходимо отобрать.
Больше калькуляторов помощников вы найдете у нас на сайте.
Материал не является рекламой алкогольной продукции.
Прочитали: 41618
05.10.2020
Комментарии для сайта Cackle
Вам может понадобиться
На покупку этих и других товаров в нашем магазине мы дарим вам приветственный бонус — 200 рублей!
-
Ареометр АСП-3, 0–40°
Профессиональный прибор для определения крепости алкоголя с точностью до 1%. Диапазон измерений – 0-40°.
-
Хит продаж
Есть видео
Самогонный аппарат Дымка, 20 л
Классический дистиллятор с сухопарником для получения ароматных дистиллятов крепостью до 70° из натуральных ингредиентов.
-
19990
Скидка: 2000 р17990 ₽
-
9990
Скидка: 1000 р8990 ₽
Вам может быть интересно
-
Гидромодуль для браги: как правильно рассчитать пропорции сахара и воды
Оптимальный гидромодуль для браги: 1 к 4, но есть и другие варианты, которые помогут созреть браге. Разбираемся в нюансах и подбираем дрожжи.
-
Как очистить самогон в домашних условиях от неприятных запахов и посторонних привкусов
Разбираем популярные способы, как очистить самогон в домашних условиях от неприятных запахов и посторонних привкусов
-
Как разбавить самогон водой
Чтобы разбавить самогон успешно, нужно подобрать качественную воду и правильные пропорции разбавления.
Ты за натуральные продукты и напитки?
Подпишись и не пропусти море советов, рецептов и видео от журнала Русская Дымка!
А еще получи приветственный бонус — 200 рублей на покупки в интернет-магазине!
На ваш почтовый ящик пришло письмо с подтверждением рассылки.
Подтвердите, что согласны получать новости о распродажах и акциях в нашем магазине.
Получи на почту секреты опытных самогонщиков
Покупай дешевле на 25%.
Вари правильно и без ошибок.
На ваш почтовый ящик пришло письмо с подтверждением рассылки.
Подтвердите, что согласны получать новости о распродажах и акциях в нашем магазине.
