Na području hemijske tehnologije, poljoprivredna tehnologija zauzima osobiti položaj. Tu se proučavaju hemijski i mehanički procesi, kojima se prerađuju poljoprivredne sirovine malene trajnosti u proizvode velike vrijednosti i velike trajnosti. Industrijskom preradbom poljoprivrednih sirovina kao repe, krumpira i žitarica vadimo iz njih tvari, koje je biljka izgradila djelovanjem klorofila i sunčane energije, a poljoprivredi se vraćaju sve one tvari, koje je biljka crpla iz zemlje. Neprerađeni uzgredni produkti služi opet poljoprivredi, u prvom redu za ishranu stoke.
Poznavanje ove proizvodnje potrebno je hemičaru, a osobito agronomu.
U našem Petogodišnjem planu predviđa se podizanje mnogih novih poljoprivrednih tvornica špirita, u kojima će se raditi po savremenim tehnološkim metodama.
Postojeće stare poljoprivredne tvornice špirita preuredit će se tako, da će se i u njima raditi po novim postupcima.
Za vođstvo tih tvornica bit će nam potrebni mnogi stručnjaci, kojih mi danas nemamo u većem, broju. Potrebni su nam niži i viši stručni kadrovi, koje moramo tek izobraziti.
Danas još nemamo opširnijeg priručnika iz ove grane poljoprivredne tehnologije.
Bude li ovaj priručnik na korist slušačima naših fakulteta i drugih poljoprivrednih škola, a i praktičarima u njihovu svagdanjem radu u tvornici, onda će ova knjiga potpuno izvršiti svoju zadaću.
Autor
Dr inž. Ferdo Fišer
Sadržaj
Predgovor
Uvod
1. Sirovine za proizvodnju špirita
Sirovine koje sadržavaju šećer
Tvari koje sadržavaju škrob
Sirovine kao topinambur itd.
Celulozne tvari
Proizvodi i ostaci drugih alkoholnih vrenja
I. DIO
1. Ugljikohidrati
Postanak ugljikohidrata u biljci
Stvaranje škroba
Stvaranje topline disanjem iz šećera
Stvaranje celuloze iz grožđanog sladora
Nagomilavanje šećera iz škroba u biljci
Škrob
Krumpirov škrob
Svojstvo škroba
Topljivi škrob
Razgrađivanje škroba pomoću encima i kiselina
Dekstrini
Šećeri
Monasaharidi
Sastavljeni šećeri
Celuloza
2. Bjelančevine
Razdioba proteina
Netopljiva bjelančevina
Topljiva bjelančevina
Mineralne tvari
3. Najvažnij encimi
Bit encima
Encimi proizvodnje špirita
Encimi ugljikohidrata
Proteolitični encimi
Encimi vrenja
Drugi encimi proizvodnje špirita
4. Najvažniji mikroorganizimi proizvodnje špirita
Kvasac
Različite vrste kvasaca
Hemijski sastav kvasca
Glavna kvaščeva hrana
Utjecaj gibanja tekućine na ishranu i vrenje kvasca
Utjecaj zraka na život kvasca
Količina cimaze i snaga vrenja kvasca
Razvitak topline žive kvaščeve stanice
Utjecaj temperature na razmnažanje i snaga vrenja kvasca
Otrovi i aktivatori kvasca
Fiziološko stanje kvasca
Čista kultura kvasca
Apsolutno čista kultura
Prirodna čista kultura kvasca
Bakterije
Mliječne bakterije
Divlje mliječne bakterije
Bakterije butilnog vrenja
Octene bakterije
Sarcine, pediokoki i bakterije sijena
Bakterije gnjiljenja
Plijesni
5. Bit alkoholnog vrenja i njegovi proizvodi
6. Proizvodi alkoholnog vrenja
Alkohol
Ugljična kiselina
Glicerin
Jantarna kiselina
Patočna ulja
Aldehid (acetaldehid)
Kiseline i esteri
Aceton
Metilni alkolol
7. Iskorištenje sirovina
Teoretsko iskorištenje
Iskorištenje alkohola u praksi
Iskorištenje alkohola kod preradbe škrobnih sirovina
Iskorištenje alkohola iz sirovina, koje sadržavaju šećer
II. DIO
1. Voda
Potrošnja vode
Prikladnost vode za proizvodnju špirita
Stvaranje kamena kotlovca u parnom kotlu i vapnenog mulja u cijevima za hlađenje
Kako se sprečava stvaranje kamena kotlovca
Kako se parni kotao i cijev za hlađenje čisti od izlučenog kamena kotlovca
2. Priređivanje slada
Svrha slađenja
Žitarice za pravljenje slada
Voda za močenje
Procesi koji se zbivaju u zrnu tokom močenja i klijanja
Encimi koji nastaju kod klijanja
Encimi ugljikohidrata
Encimi bjelančevina
Encimi disanja
Kako odlika ječma utječe na tok slađenja
Močenje
Klijanje
Utjecaj duljine klijanja na količinu dijastatskih encima u sladu
Građa zrna ječma i promjene koje nastaju tokom klijanja
Gradnja i uređaj močila
Puujenje močila
Klijalište
Postupak slađenja i rad na klijalištu
Posebni načini slađenja
Klijanje u ormarićima
Pneumatska klijališta
Klijališta na bubnjeve
Priređivanje slada od zobi, pšenice i drugih žitarica
Raženi i pšenični slad
Kukuruzni slad
Proseni slad
Sušenje zelenog slada na zraku i dobivanje sušenog slada
Potrošnja slada
Usitnjivanje slada
Gnječilo za slad
Stroj za kosanje
Stroj za proizvodnju sladnog mlijeka
3. Aparati za rastvaranje škroba upotrebom tlaka
Svrha parenja
Aparati za parenje
Henzeov parionik
Uređaj za ispuštanje
Dimanzije henzea
Priređivanje komine i aparati, koji služe u tu svrhu
Običan postupak komljenja
Postupak dobivanja džibre za tov
Aparat za komljenje, pretkomovnjak
Uređaj za hlađenje i usitnjivanje
Uređaj za uklanjanje ljusaka
Sisaljka za slatku kominu
Vodovi za slatku kominu i njihovo čišćenje
4. Priređivanje kvasca u poljoprivrednoj pecari
Početak vrenja pomoću pjenice
Daljnje razmnažanje i umjetno priređivanje kvasca
Kako se priređuje umjetni kvasac
Komljenje koma za uzgoj kvasca
Kiseljenje koma za uzgoj kvasca
Kiseljenje koma za uszgoj kvasca pomoću mliječne kiseline
Obični 48-satni način mliječno-kiselog vrenja
Brzo, 24-satno kiseljenje koma za uzgoj kvasca
Kako se kom za uzgoj kvasca kiseli mineralnim kiselinama
Osobiti načini
Pasteurizacija koma za uzgoj kvasca
Dodavanje kvasca ukiseljenom komu
Dodavanje dozrelog kvasca glavnom komu
Posude za kvasac
Uređaj za pravljenje koma za uzgoj kvasca
Komora za uzgoj kvasca
5. Različiti postupci kod alkoholnog vrenja
Apsolutno čisto vrenje
Relativno ili prirodno čisto vrenje
Neprekidno vrenje
Punjenje vrionika
Tok vrenja i različiti stadiji vrenja
Općenite smjernice za tok vrenja
Reguliranje temperature u praksi
Gubici nastali ishlapljivanjem komine prilikom vrenja
Normalne pojave vrenja
Pjenjenje komine prilikom vrenja
Veličina vrionika
Otvoreni i pokriveni vrionici
Zatvoreni vrionici
Praonik za ugljičnu kiselinu
Prostorije za vrenje
III. DIO
1. Proizvodnja špirita od krumpira
Krumpir
Hemijski sastav krumpira
Spremanje krumpira
Općenite smjernice u radu
Određivanje škrobne vrijednosti u krumpiru
Tehničke metode određivanja škrobne vrijednosti
Kako se izračunava količina krumpira potrebna za komljenje
Čišćenje krumpira
Odmjerivanje i odvagivanje punjenja henzea
Parenje zdravoga krumpira
Parenje smrznutog i trulog krumpira
Daljnja preradba krumpira
Prerađivanje krumpira bez upotrebe henzea
Prerađivanje sušenog krumpira
Iskorišćivanje otpadaka dobivenih u proizvodnji krumpirova škroba
2. Preradba žitarica
Žitarice kao sirovine za dobivanje špirita
Ječam
Pšenica
Kukuruz
3. Dobivanje špirita preradbom kukuruza
Prerađivanje kukuruznog brašna kuhanjem
Prerađivanje kukuruzne prekrupe parenjem pod malim tlakom
Prerađivanje kukuruza u zrnu pod velikim tlakom
Potrošnja slada
Priređivanje kvasca i vrenje
Amilo-postupak
Verlindenov postupak
4. Priređivanje sladiorne repe i melase u poljoprivrednim pecarama
Sladorna repa
Prerađivanje sladorne repe kuhanjem pod tlakom
Prerađivanje sladorne repe izluživanjem
Maceracija
Tiještenje
Difuzija
Difuzija Rapid-aparatom
Vrenje soka
Prerađivanje melase
5. Prerađivanje voća
Sirovine
Prerađivanje svježeg voća
Prerađivanje sušenog voća
Dobivanje voćnog koma parenjem voća
Vrenje voćnoga koma
Destilacija prevrelih voćnih sokova
IV. DIO
1. Dobivanje sirova špirita
Općeniti tehnički uvjeti za dobivanje alkohola iz alkoholnih tekućina
Osnov destilacije
Obična i ponovna destilacija
Sastavljena destilacija u aparatu sa više kotlova ili u aparatu za neprekidni rad
Rad aparata sa dva kotla
Rad sa kontinuiranim destilacionim aparatom
Pojčavanje alkoholnih para pomoću deflegmacije ili rektifikacije
Dovođenje topline potrebne za destilaciju
Hladionici i predloške za špirit
Historija razvitka gradnje destilacionih aparata i postupaka za dobivanje alkohola iz prevrelih komina
Jednodjelni i dvodijelni kontinuirani destilacioni aparati
Kontinuirani destilacioni aparati za proizvodnju špirita velike jačine za tehničke svrhe
2. Dobivanje apsolutnog alkohola
Postupci za dobivanje apsolutnog alkohola
Stari način dehidriranja vapnom
Kontinuirani način pomoću vapna
Dehidracija špirita pomoću vapna pod tlakom
Dehidracija špirita pomoću benzola bez upotrebe tlaka
Dehidracija špirita pomoću benzola kod upotrebe tlaka od 10 atm.
Materijal za gradnju destilacionih uređaja
Određivanje količine proizvedenog alkohola
3. Rektifikacija sirovog špirita
Općenite smjernice za rektifikaciju
Metode i aparati za rektifikaciju sirovog špirita
Običan aparat na kotao
Savremeni aparati za rektifikaciju
Kontinuirani aparati za rektifikaciju
4. Čišćenje sirovog špirita pomoću hemikalija i mehaničkim načinom
Čišćenje hemijskim načinom
Odjeljivanje patočnih ulja po Bangovu i Ruffinovu sistemu
Čišćenje špirita od patočnog ulja po Traubeovu sistemu
Mehaničko čišćenje špirita filtracijom preko drvenog ugljena
V. DIO
Džibra
Tehničko dobivanje i spremanje džibre
Rezervoari za džibru
Hanjiva vrijednost krumpirove i kukuruzne džibre
Konzervisanje džibre
Ukiseljavanje džibre
Sušenje džibre
VI. DIO
1. Kontrola rada u poljoprivrednim pecarama
Analiza sirovina
Istraživanje međuproizvoda i konačnih proizvoda
Orijentaciono istraživanje filtrata i ostatka
Određivanje ekstrakta
Kvocijent komine
Istraživanje normalne saharifikacije komine
Istraživanje količine dijastaze u komini
Određivanje kiseline u komini
Istraživanje matičnoga i dozreloga kvasca
Istraživanje prevrele komine
Predistraživanje ostatka filtracije
Istraživanje filtrata komine
Istraživanje stepena prevrelosti
Istraživanje aktivne dijastaze u provreloj komini
Određivanje kiseline u provreloj komini
2. Alkoholometrija
Određivanje alkohola u provreloj komini
3. Istraživanje džibre
Istraživanje količine alkohola u džibri
Određivanje kiseline u džibri
Određivanje Ballingovih stupnjeva u džibri
Istraživanje luter-vode
4. Biološka kontrola proizvodnje
5. Kontrora rada
Literatura
Uvod
Vodom razrijeđeni etilni alkohol, koji se dobiva tehničkim putem, zovemo šipirit. Čisti bezvodni etilini alkohol (C2H5OH) je bezbojna tekućina, karakterističnog mirisa i gorkog okusa. Kod normalnog barometrijskog tlaka od 760 mm ova tekućina vri kod 78.3° C, a njezina je specifična težina 0,79425 (G = 15°/15°). Kod vrlo niskih temperatura skruti se alkohol u čvrstu kristalnu masu, koja se tali kod —112.3° C.
Lako se upali i sagorijeva svijetloplavim plamenom, koji ne svijetli. Kod toga se oslobađa toplina sagorijevanja, koja iznosi za 1 kg apsolutnog alkohola 7060 kalorija, a kod toga se razvija ugljična kiselina i voda.
Alkohol je vrlo higroskopičan, te se miješa u svakom omjeru s vodom. Kod toga nastaje smanjenje obujma (kontrakcija), a osim toga se smjesa malo ugrije.
U koncentriranom stanju alkohol je otrovan, no razrijeđen nije štetan za ljudski organizam, jer u tijelu posve sagori. U malim količinama djeluje osvježu juće, u većim opojno.
U prirodi nalazimo alkohol u vrlo malim količinama, tako na pr. u biljnom i životinjlskom stanju u sokovima, zraku, a u eteričnim uljima u obliku estera itd.
Već mnogo stoljeća poznato je priređivanje tekućina, koje djieluju opojno. Tako se već davno. priređivalo vino i pivo slično piće. Sam alkohol, kao sastavni dio tekućina, koji djeluje opojno, otkriven je tek u 12. st. pošto je pronađena metoda destilacije. Tu hlapivu tvar, koja je tada bila izolirana iz vina, nazvaše »spiritus vini«. Kako je služila kao općeniti lijek za sve bolesti, nazvana je »aqua vitae«. Arapsko ime alkohol uveo je tek Paracelsus.
Općenito proširila se upotreba razrijeđenog špirita (rakija) tek počevši od 16. st., kada su ljudi upoznati metodu direktnog dobivanja špirita preradbom žitarica.
Sirovine za proizvodnju špirita
Za proizvodnju mogu služiti sve one sirovine, koje sadržavaju šećera, koji može vreti, osim toga d sirovine, koje sadržavaju škrob. Posebnim postupkom može se škrob prevesti u šećer, koji provri.
Sirovine, koje sadržavaju šećer.
- Trstikin ili repin šećer, koji se u izuzetnim slučajevima prerađuje u špirit.
- Melasa, tj. sirup, koji zaostaje kod proizvodnje šećera i iz kojeg se više ne može na jednostavni način vaditi šećer.
- Voće i jagode.
- Repa svih vrsti, kao šećerna repa, kravska repa itd.
- Mnoge druge sirovine, osobito one tropskih krajeva, kojih plodovi sadržavaju šećera, šećernih sokova itd.
Tvari, koje sadržavaju škrob, tvore glavni dio sirovina za proizvodnju špirita.
- Krumpir, a i otpadni krumpirov škrob (kod proizvodnje škroba).
- Žitarice, prije svega kukuruz, a u manjim količinama sirak, ječam, pšenica. U istočnoj Aziji glavna sirovina za dobivanje špirita jest riža.
- Gomolji, koji sadržavaju škroba, kao što je manioka.
- Otpaci mljevenja i različite posije mogu isto tako u stanovitim prilikama služiti za proizvodnju špirita.
Sirovine kao topinambur, koje sadržavaju levulin, inulin i lihenin, škrobu srodne tvari .
Celulozne tvari, kao pilovina, sulfitne otpadne lužine, mogu isto tako poslužiti kao izvor za dobivanje špirita.
Proizvodi i ostaci drugih alkoholnih vrenja, kao vino i njegovi ostaci (tirop), piva (ostaci u vrionicama, pivski kvasac) mogu isto služiti za dobivanje špirita.
III. Dio Proizvodnja špirita od krumpira
1. Proizvodnja špirita od krumpira
Krumpir
Krumpir (solanuim tuberosum) porijeklom je iz Južne Amerike, a i danas ga nalazimo u Andama kao divlju biljlku. U Europu je prenesen pod konac 16. st., i tu se proširio od subtropskog do subarktičkog pojasa. Kako se krumpir lako aklimatizira i razmnaža vegetativno, bit će da je baš to jedan od glavnifa uzroka, zašto se krumpir u nepovoljnom klimatskom području izrodio. Pod izrodenjem razumijeva se slabljenje životne i proizvodne sposobnosti krumpira. Ovu pojavu redovito prate nasljedne neparazitske bolesti, koje se prenose sokom bolesna krumpira na zdravi, a zarazu prenose insekti, naročito lisne uši.
Krumpir ne podnosi duge ljetne suše sa svakidašnjim temperaturama iznad 30° C, pa u takvim područjima vrlo brzo podliježe zarazi virus-bolesti. Tipična krumpirova područja u Europi jesu: Frizija u Holandiji, Estonska, Sjeverna Njemačka i Sjeverna Poljska. Kod nas se zdravija područja nalaze ponajviše na sjeverozapadu države. Uglavnome vrijedi za nj: što je bolja zemlja za pšenicu i što je manje kiše u ljetnim mjesecima, a ljetna vrućina veća, to gore za krumpir.
Krumpir, koji raste u nezdravom području, rado se izrodi, a sjeme se mora u kraćim ili duljim razmacima obnavljati.
Bolest izrođenja suzbija se križanjem krumpira i selekcijom proizvedenih novih sorti za specijalne svrhe.
S obzirom na brzinu razvitka i dozrijevanja dijele se sorte krumpira u rane, polurane i kasne sorte, a s obzirom na kvalitet gomolja u kvalitetne ili jestive, ekonomske i industrijske sorte.
Jestivi krompir sadržava redovito manje škroba (13—16%), a više bjelančevina. Stoga kod kuhanja ne puca, a okus mu je čist, ugodan i blag Industrijski krompir mora pored velike rodnosti imati i obilje škroba (18—20%). Stoga su industrijski krumpiri tipično kasne sorte tj. duge vegetacije.
Krumpir najbolje uspijeva na pjeskovitoj ilovači, ali može dobro napredovati i na teškoj ilovači, ako je dobro priređena i ako krumpir pažljivo obrađujemo.
Gnojivo neka sadržava više kalija, a manje fosforne kiseline.
Smatra se da je proizvodnja krumpira osrednja ako na jednom ha urodi oko 200 mtc gomolja; vrlo dobra, ako urodi 250—300 mtc gomolja, a izvanredno dobra, ako urodi više 300 pa do 400 mtc gomolja na jedan hektar.
Tipične kasne, dakle industrijske sorte, jesu: Parnassi, Silezia, prof. Wohitmann, šlezija, a u povoljnim prilikama mogu dati i 20% škroba u gomoljima.
Kemijski sastav krumpira
Prosječni sastav krumpira, koji se prerađuje u špirit, jest:
- voda 76,25%
- sušina 23,75%
Od toga:
- mineralne tvari (sirovi pepeo) 1,00%
- sirovi protein 2,00%
- sirova mast 0,15%
- sirova vlakanca 0,90%
- škrob i šećer 18,00%
- tvari, iz kojih ne možemo dobiti špirit (pentozani) 1,70%
23,75%
Od sastavnih dijelova pepela imade najviše kalija (prosječno 60%) i bisforne kiseline (prosječno 17%). Sirovi protein krumpira sastoji ponajviše (do 50,% i više) iz aminokiselina i amida, od toga je glavni dio asparagin. Krumpir, koji sadržava puno proteina, oskudijeva škrobom.
škrob uz nešto šećera najvažniji su sastavni dijelovi krumpira, a služe za proizvodnju špirita. Ukupnu količinu škroba i šećera zovemo »škrobna vrijednost«, a kada govorimo u praksi proizvodnje špirita o količini škroba u krumpiru, to se uvijek razumijeva škrobna vrijednost.
U proizvodnji škroba važna je samo prava škrobna vrijednost, jer se šećer iz usitnjene krumpirove kaše vodom ispere. Stoga treba od škrobne vrijednosti, koja se odredi tehničkom metodom (Reimannovom vagom), odbiti prosječno 1% kao faktor za isprani šećer.
Šećer, koji se nalazi u krumpiru, sastoji uglavnom iz saharoze i invertnog šećera. Količina mu se kreće od 0,5—1,5%, no izuzetno pronađeno je i đo 5% šećera u krumpiru.
Škrobna vrijednost krumpira iznosi 16 do 20%, a kadšto i 8—30%.
Spremanje krumpira
Krumpir se sprema u trapovima ili u podzemnim skladištima, podrumima; Temperatura u skladištu ne smije pasti ispod 0° C, ali ni porasti iznad 10° C. Ispod 0° C krumpir se smrzne, a kad se odmrzne, počne gnjiti; kod temperature iznad 10° C krumpir već klija, a time izgubi mnogo škroba. I disanje mu je kod viših temperatura intenzivnije. Za disanje krumpir potroši najmanje škroba, ako je temperatura skladišta ispod 8° C. Ako je skladište pretoplo, može krumpir disanjem i klijanjem za 6 mjeseci izgubiti i 1/3—1/2 svoje prvotne zalihe škroba.
Krumpir se utrapi, tek pošto se već dobro ohladi. Trapovi krumpira imaju isti oblik kao i oni za sladovinu repu. Širina trapa neka ne premaši 150 cm, a dubina podzemnog dijela 50 cm. Dio nad zemljom neka je visok 120 cm, odnosno toliko, koliko je potrebno za oblik hrpe prema ustanovljenoj širini trapa, a duljina trapa može biti po volji. Sloj slame, kojim se pokriva hrpa krumpira, neka bude debeo barem 15 cm, a sloj zemlje, kojom se pokrije slama, treba da ima debljinu bar 20 cm.
Kako je krumpirov gomolj živa biljka, koja diše, ne smijemo mu posve spriječiti pristup kisika; leži li u velikim rupama, treba mu dati priliku za prozračivanje. Što su hrpe krumpira veće, to mu je ugrijavanje zbog vlastitog disanja jače. Stoga nije dobro spremati krumpir u hrpe više od 150 cm. D:sanjem gubi krumpir svoj škrob; prejako disanje. može uzrokovati i kondenzaciju vodene pare na hrpi krumpira, a potom gnjiloću. Disanje zavisi o temperaturi, količini kisika i vlazi. To su faktori, na koje treba pomno paziti, dok je krumpir u trapu.
Dok je krumpir uskladišten, dobivaju se u njemu ovi procesi:
- Gomolj gubi vodu isparivanjem.
- škrob se enzimatskim djelovanjem pretvara u slador.
- Slador izgara disanjem.
Prema tome prvi i treći proces znače gubitak težine gomolja. Dok su navedene promjene u ravnoteži ne mijenja se procentualno količina škroba, jer gomolj gubi škrob, ali gubi i težinu tako, da sastav ostaje procentualno isti. Prevladava li isparivanje vode, može i se količina škroba procentualno i povećati. Disanje se usporava ohlađivanjem, a kod 0° C gubici supstancije su najmanji, jer disanje gotovo posve prestaje. Encimatski se rad snizivanjem temperature samo malo uspori. Ako temperatura gomolja padne na —2° C, to gomolj obamre te se smrzne.
Procesi u skladištu tokom ohlađivanja u gomolju su ovi:
- Vanjska temperatura opada polagano na 0° C. Disanje se smanjuje paralelno sa snizivanjem temperature, dok encimatski rad teče daIje gotovo normalno. Stoga slador u gomolju procentualno raste, a disanje ne stigne rastvoriti slador, i tako gornji postaje sladak. Slatki okus gomolja dade se popraviti tako, da krumpir pohranimo u topliji prostor, gdje se intenzivnim disanjem« isuvišak sladora opet potroši.
- Ako temperatura naglo padne ispod 0° C, čak na —2° C, to se gomolj smrzne. Takav krumpir nije moguće popraviti ni sipremanjem na toplije mjesto, jer su encimi i život u gomolju uništeni.
Ako temperatura u trapu naglo poraste, mora se krumpir odmah preraditi, da tako izbjegnemo velikim gubicima. Ako se krumpir smrzne, rastrgaju se stanice gomolja. Kod ponovnog ugrijavanja izlazi iz stanica stanični sok, a to je izvanredno hranivo za bakterije gnjiloće, koje se u taj sok nasele i unište gomolje već za kratko vrijeme.
Prerađivanje smrznutih gomolja u tvornicama skopčano je s poteškoćama, osobito kod parenja. Osim toga postoji opasnost, da se ne unište sve spore bakterija, koje mogu da prijeđu u kom i da ga inficiraju.
Općenite smjernice u radu
Poljoprivreda daje sirovinu (krumpir, ječam), a dobije za uzvrat krmu u obliku džibre; špiritom raspolaže nadležna narodna vlast (Direkcija za prehrambenu industriju).
Poljoprivredniku služi raspoloživa džibra za prehranu stoke tokom zime. Važno je u godišnjem planu poljoprivrednog gospodarstva odrediti vrijeme, kad imade pecara da radi, i količinu potrebne džibre. Poljoprivredne pecare rade 5 do 10 mjeseci, a u osobitim prilikama samo 4 mjeseca.
Iz broja radnih dana i proizvodnog zadatka, koji se imade izvršiti, dobijemo prosječnu svakidašnju količinu špirita, koja se imade proizvesti. Iz svakidašnje prosječno proizvedene količine alkohola izračunamo i količinu džibre, koja će biti raspoloživa za ishranu stoke.
Kod rada jednodijelinim kontinuiranim aparatom normalne gradnje dolazi na jedan hl proizvedenog špirita oko 1250 1 džibre; kod rada sa dvodjelnim aparatom oko 1100 1 džibre.
Ako se služimo destilacionim uređajem na kotlove, dobit ćemo 1600—1700 1 razrijeđene džibre. Stoga je važno utvrditi, da li se dobivenom džibrom namiruju potrebe.
Primjer. Godišnji proizvodni zadatak pecare jest: 90.000 1 100%-tnog špirita, a pecara mora raditi od 1. studenoga do 30. travnja, tj. 180 dana.
Prema tome mora se na dan proizvesti 5 hl 100%-tnog špirita. Ako radimo s kontinuiranim destilacionim uređajem, dobit ćemo svaki dan oko 6.250 1 džibre, kojom možemo hraniti 125—150 krava muzara ili volova za tov.
Ako krumpir, iz kojeg trebamo danomice proizvesti 5 hl 100%-tnog špirita, sadržava 17% škroba, to trebamo na dan oko 4.500 kg krumpira. Ako krumpir sadržava 20% škroba, trebat ćemo samo 3.800—3.850 kg krumpira, a kod 14% škroba trebat ćemo 5.045 kg krumpira.
Kao iskorištenje uzeto je, da se od 100 kg škroba krumpira i slada dobije 63 1 100%-tnog špirita. To je iskorištenje osrednje pecare s normalnim uređajem. Pecare sa najmodernijim uređajem i dobrim vodstvom trebaju razmjemo manje količine krumpira za proizvodnju jednog hl 100%-tnog špirita, naprotiv one sa zastarjelim uređajem troše nešto više krumpira.
Prema tome veoma je važno da znamo, koliko škroba ima u krumpiru i na temelju toga treba odmjeravati količinu, koja se danomice ima preraditi.
Određivanjem količine škroba u krompiru i upotrebljene količine krumpira, možemo izračunati iskorištenje odnosno rentabilitet poduzeća.
Određivanje škrobne vrijednosti u krumpiru
Pod škrobnom vrijednošću razumijevamo sumu škroba i šećera, koji može vreti. Za određivanje te vrijednosti služimo se kemijskim metodama, kojima se ne možemo služiti u praksi, jer bismo zato trebali dobro uređen laboratorij i stručno obrazovanog poslovodu. Za takva istraživanja hoće se mnogo vremena, a isto to vrijedi i za biološke metode, po kojima se određuje »alkoholna vrijednost« sirovine pomoću vrenja.
Praksa se služi jednostavnijim, no manje eksaktnim metodama za određivanje škrobne vrijednosti.
Metode određivanja škrobne vrijednosti
Ove metode baziraju na određivanju specifične težine krumpira. Specifična težina sastoji od suhe tvari krumpira, a ova stoji u određenom odnosu prema škrobnoj vrijednosti.
Prema Maerckerovim istraživanjima razlika između suhe tvari i škrobne vrijednosti gotovo je konstantna, te iznosi prosječno 5,752% od težine krumpira, tako da se škrobna vrijednost dobije odbijanjem 5,752% od suhe tvari. Suha tvar se mijenja sa specifičnom težinom krumpira, a već Maercker je ustanovio, da u stanovitim prilikama to odstupanje može iznositi 1,0% više ili manje, a toliko iznose i razlike kod određivanja škrobne vrijednosti. To je ona netočnost, koja nastaje kod tehničkog određivanja škrobne vrijednosti.
Za određivanje škrobne vrijednosti služe samo zdravi, u hladnoj vodi oprani i onda krpom osušeni gomolji krumpira. Prati se ne smije u toploj vodi, jer bismo dobili krive rezultate; isto tako se ne smije krumpir sušiti na zraku. No ako ne sušimo krumpir, moramo umjesto 5000 gr odvagnuti 5050 gr mokrih gomolja, jer ostaje na krumpiru 1% od njegove težine, vode. Ako određujemo specifičnu težinu u gnjilom, bolesnom, pokvarenom, nezrelom, jako isklijalom, osušenom krumpiru dobijemo za škrobnu vrijednost krive brojke.
| Težina 5000 gr. suhih ili 5050gr. mokrih krumpira u vodi gr. | Spec. težina kod 17,5° C | Škrobna vrijednost % | Težina 5000 gr. suhih ili 5050gr. mokrih krumpira u vodi gr. | Spec. težina kod 17,5° C | Škrobna vrijednost % | Težina 5000 gr. suhih ili 5050gr. mokrih krumpira u vodi gr. | Spec. težina kod 17,5° C | Škrobna vrijednost % |
| 235 | 1,0493 | 7,4 | 380 | 1,0822 | 14,4 | 540 | 1,1211 | 22,7 |
| 240 | 1,0504 | 7,6 | 385 | 1,0834 | 14,7 | 545 | 1,1224 | 23,0 |
| 245 | 1,0515 | 7,8 | 390 | 1,0846 | 14,9 | 550 | 1,1236 | 23,3 |
| 250 | 1,0526 | 8,1 | 395 | 1,0858 | 15,2 | 555 | 1,1249 | 23,5 |
| 255 | 1,0537 | 8,3 | 400 | 1,0870 | 15,4 | 560 | 1,1261 | 23,8 |
| 260 | 1,0549 | 8,6 | 405 | 1,0881 | 15,7 | 565 | 1,1274 | 24,1 |
| 265 | 1,0560 | 8,8 | 410 | 1,0893 | 15,9 | 570 | 1,1286 | 24,3 |
| 270 | 1,0571 | 9,0 | 415 | 1,0905 | 16,2 | 575 | 1,1299 | 24,6 |
| 275 | 1,0582 | 9,3 | 420 | 1,0917 | 16,4 | 580 | 1,1312 | 24,9 |
| 280 | 1,0593 | 9,5 | 425 | 1,0929 | 16,7 | 585 | 1,1325 | 25,2 |
| 285 | 1,0604 | 9,7 | 430 | 1,0941 | 17,0 | 590 | 1,1338 | 25,4 |
| – | – | – | 435 | 1,0953 | 17,2 | 595 | 1,1351 | 25,7 |
| 290 | 1,0616 | 10,0 | 440 | 1,0965 | 17,5 | 600 | 1,1364 | 26.0 |
| 295 | 1,0627 | 10,2 | 445 | 1,0977 | 17.7 | 605 | 1,1377 | 26,3 |
| 300 | 1,0638 | 10,5 | 450 | 1,0989 | 18.0 | 610 | 1,1390 | 26,6 |
| 305 | 1,0650 | 10,7 | 455 | 1,1001 | 18,2 | 615 | 1,1403 | 26,8 |
| 310 | 1,0661 | ll,0 | 460 | 1,1013 | 18,5 | 620 | 1,1416 | 27,1 |
| 315 | 1,0672 | 11,2 | 465 | 1,1025 | 18,7 | 625 | 1,1429 | 27,4 |
| 320 | 1,0684 | 11,5 | 470 | 1,1038 | 19,0 | 630 | 1,1442 | 27,7 |
| 325 | 1,0695 | 11,7 | 475 | 1,1050 | 19,3 | 635 | 1,1455 | 28,0 |
| 330 | 1,0707 | 11,9 | 480 | 1,1062 | 19,5 | 640 | 1,1468 | 28,2 |
| 335 | 1,0718 | 12,2 | 485 | 1,1074 | 19.8 | 645 | 1,1481 | 28,5 |
| 340 | 1,0730 | 12,4 | 490 | 1,1086 | 20,1 | 650 | 1,1494 | 28,8 |
| 345 | 1,0741 | 12,7 | 495 | 1,1099 | 20,3 | 655 | 1,1507 | 29,1 |
| 350 | 1,0753 | 12,9 | 500 | 1.1111 | 20,6 | 660 | 1,1521 | 29,4 |
| 355 | 1,0764 | 13,2 | 505 | 1,1123 | 20,8 | 665 | 1,1534 | 29,6 |
| 360 | 1,0776 | 13,4 | 510 | 1,1136 | 21,1 | 670 | 1’1547 | 29,9 |
| 365 | 1,0787 | 13,7 | 515 | 1,1148 | 21,4 | 675 | 1,1561 | 30,2 |
| – | – | – | 520 | 1,1161 | 21,7 | 680 | 1,1574 | 30,5 |
| 370 | 1,0799 | 13,9 | 525 | 1,1173 | 21,9 | 685 | 1,1587 | 30,8 |
| 375 | 1,0811 | 14,2 | 530 | 1,1186 | 22,2 | 690 | 1,1601 | 31,1 |
| – | – | – | 535 | 1,1198 | 22,5 | – | – | – |
Smrznut krumpir se otapa u mlakoj vodi od 25—30° C, a od dobivene škrobne vrijednosti odbija se 1% i to samo, ako je većina krumpira bila smrznuta.
Od starijih metoda, kojima smo se nekada služili za određivanje specifične težine, vrlo su netočne one s otopinom kuhinjske soli, a i Stohmannova metoda nije bolja. Sve su ove metode radile s malom količinom krumpira.
Današnje metode:
1. Po Remyju se točno odvagne stanovita količina opranog i krpom. osušenog krumpira. Krumpir se zaroni u posudu, koja je do vrha puna vode, a suvišna voda, koja otječe, izmjeri se ili se odvagne.
Primjer:
Upotrebit ćemo 5.346 gr osušenog krumpira. Količina vode iznosi 4.854 gr ili 4.854 ccm. Prema tome odvagnutih 5.346 gr krumpira zauzima volumen od 4.854 ccm.
Specifična težina = v/g = 5343/4854 = 1,1103, a to prema tabeli odgovara 18,5% škroba.
2. U pecarama i tvornicama škroba, koje prerađuju krumpir, služimo se za određivanje škrobne vrijednosti »vagama za krumpir«. Tim se vagama odredi volumen krumpira tako, da se određena količina krumpira najprvo odvagne, a onda uroni u vodu i opet važe. Razlika težine, koju dobijemo, odgovara na temelju Arhimedova principa volumenu krumpira u ccm. Ako imademo dovoljnu količinu krumpira uzima se radi jednostavnosti uvijek ista količina krumpira tj. 5000 gr opranih i krpom osušenih gomolja ili 5050 gr opranih i mokrih krumpira. Iz pređašnje tabele za određivanje škrobne vrijednosti pročita se škrobna vrijednost.
Nemamo li pri ruci takvu tabelu, to možemo na temelju Rudigerove
empirijske formule izračunati škrobnu vrijednost Š = P—9 / 2; P = 1/10 težine 5000 gr krumpira; u vodi ili 5050 gr opranih mokrih krumpira. Tom jednadžbom dobijemo gotovo točne rezultate.
Sistemi vaga za krumpir su ovi:
a) Reimannova vaga za krumpir, decimalna je vaga. Na kraćem. kraku vage vise dvije košare od pletene žice, od kojih se donja nalazi u vodi od 17,5° C. Ravnoteža vage se uspostavi pomoću pomičnog utega na kraku. Mora se paziti, da donja košara posve uroni u vodu, a gornja da slobodno visi u zraku.
Sada se u gornju u košaru metne 5000 gr suhog krumpira ili 5050 gr mokrog, a na zdjelicu vage stavi se uteg od 500 gr + 5 gr, Da se uspostavi točna ravnoteža, možemo pojedine gomolje izrezati i na komadiće. Kad se vaganje u gornjoj košari dovrši, premetne se krumpir u donju.
Sl. 53. Reimamvova vaga za krumpir
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 54. Prečka vage za krumpir Edmunda Parowa
Izostavljeno iz prikaza
Sada se važe krumpir u vodi, a iz ustanovljene težine pomoću tabele nađemo škrobnu vrijednost.
Kad se krumpir istrese iz gornje košare u donju, poraste i razina vode u posudi. Da se u gornjoj košari ne nakupi voda, imade posuda sa strane otvor, kroz koji suvišna voda otječe.
b) Parowa vaga za krumpir također je decimalna vaga, a razlikuje se od Reimannove vage samo po tome, što nema pojedinačnih utega, nego pomične utege. Osim malog pomičnog utega, koji služi za uspostavljanje ravnoteže, imade još drugi pomični uteg, kojim se odvaže 5000 gr odnosno 5050 gr krumpira. Većim pomičnim utegom uspostavi se ravnoteža u vodi, a ujedno se na upisanoj skali kraka vage pročita škrobna vrdjednost.
Sl. 55. Heideova vaga za krumpir
Izostavljeno iz prikaza
c) Heideova vaga za krumpir sastoji iz šupljeg tijela od mjedi, koje pliva na vodi. Na donji dio objesi se žičana košara sa 5000 gr suhih ili 5050 gr mokrih krumpira. Kad se košara napuni, vaga više ili manje duboko zaroni u vodu, a to zavisi o specifičnoj težini krumpira. škrobna vrijednost krumpira pročita se na skali vage.
Određivanje škrobne vrijednosti treba više puta ponoviti, i onda uzeti srednju vrijednost dobivenih rezultata.
U malim poduzećima ispire se krumpir rukom, a u većim obavlja se pranje u osobitom uređaju; tu se određuje i postotak nečistoće.
Sl. 56. Stroj za određivanje nečistoća u krumpiru
Izostavljeno iz prikaza
Kako se izračunava količina krumpira potrebna za komljenje.
Kod izračunavanja potrebnog krumpira za izradbu stanovite količine špirita mora se uzeti u račun. i škrob, što ga sadržava slad.
Prema prijašnjem razmatranju dovoljno je za izradbu jednog hl 100%-tnog špirita 15 kg dobrog ječma, za koji se može uzeti da ima ovakvu prosječnu količinu škroba:
Na težinu ječma:
- Stari slad od 14 do 17 dana, od srednje teškog ječma 40% škroba
- Mladi slad od 9 do 10 dana, od srednje teškog ječma 45% škroba
- Stari slad od 14 do 17 dana, od jako laganog ječma 35% škroba
- Mladi slad od 9 do 10 dana, od jako laganog ječma 40% škroba
- Stari slad od 14 do 17 dana, od srednje teške ječma 35% škroba
- Mladi slad od 9 do 10 dana, od srednje teške ječma 40% škroba
Stari slad, od 14 do 17 dana, od srednje teškog ječma Mladi slad, od 9 do 10 dana, od srednje teškog ječma Stari slad, od 14 do 17 dana, od jako laganog ječma Mladi slad, od 9 do 10 dana, od jako laganog ječma Stari slad od 14 do 17 dana, od srednje teške zobi . Mladi slad, od 9 do> 10 dana, od srednje teške zobi .
U dobro vodenoj pecari dobijemo od 100 kg škroba 64 1 100%-tnog špirita, a to odgovara 156,25 kg potrošenog škroba na 1 hl 100% špirita. Za izradbu 1 hl 100%-tnog špirita troši se 15 kg starog slada, to trebamo krumpira:
Za 1 hl 100% špirita
- Ukupna potreba krumpirova i sladnog škroba 156,25 kg
- od toga otpada na škrob slada (40% od 15 kg) 6,00 kg
- škrob, što ga mora sadržavati krumpir 150,25 kg
Sadržava krumpir: Za 1 hl 100% špirita
- 14% škroba, to treba 1052,3 kg krumpira
- 17% škroba, to treba 882,5 kg krumpira
- 20% škroba, to treba 751,5 kg krumpira
Na isti način se dade izračunati potrošnja krumpira i za bolje i slabije iskorištenje škroba.
| Škrobna vrijednost krumpira % | Ako je rad vrlo dobar u kg | Aikio je rad dobar u kg | Ako je rad slabiji u kg | Ako je rad loš u kg |
| 14 | 1030 | 1065 | 1100 | 1135 |
| 15 | 060 | 995 | 1030 | 1060 |
| 16 | 900 | 930 | 960 | 995 |
| 17 | 845 | 875 | 905 | 935 |
| 18 | 800 | 830 | 855 | 885 |
| 19 | 760 | 785 | 810 | 835 |
| 20 | 720 | 745 | 770 | 795 |
| 21 | 685 | 710 | 735 | 755 |
| 22 | 655 | 675 | 700 | 725 |
| 23 | 625 | 650 | 670 | 690 |
| 24 | 600 | 620 | 640 | 660 |
Iskorištenje škroba dade se iziačunati i iz količine škrobne vrijednosti prerađenog krumpira.
Primjer:
Na dan se preradi 5400 kg krumpira sa 17,5% škroba, usto se potroši 90 kg staroga slada. Dobiveno je 640 1 100%-tnog špirita; koliko se dobiva špirita iz 100 kg škroba?
a) iz krompira 5400 x 17,5 / 100 = 945,0 kg-škroba
b) iz slada 90 x 35 / 100 = 31,5 kg škroba
Ukupno . . 976,5 kg škroba
Prema tome daje:
976,5 kg ukomljenog škroba 640,0 litara 100%-tnog špirita
ili 100 kg ukomljenog škroba 65,54 litara 100%-tnog špirita
Čišćenje krumpira
Čišćenje se izvršuje tekućom vodom u praonicima za krumpir. Ovi se praonici izgrade u podrumu, ako to ne smeta otjecanju prljave vode.
Sl. 57. Podrum za krumpir sa žlijebom, kojim voda nosi krumpir
Izostavljeno iz prikaza
U malim pecarama dovozi se krumpir na tačkama, i baca se u praonik, lopatom. Veća poduzeća imaju u podrumu do praonika kanal za ispiranje krumpira tekućom vodom, a u praonik diže se krumpir pomoću mehaničkog uređaja. Kako se krumpir u vodi moči, međusobno tare i kotrIja po žlijebu za ispiranje, on se dobro očisti prije negoli dođe u praonik. Ako je uređaj; dobar, onda se za pranje krumpira upotrebljava voda, koja otječe iz hladionika pretkomovnjaka, a može još pritjecati i voda, kojom se hlade vrionici žlijeb, kojim voda nosi krumpir širok je 25—30 cm i 10 cm visok. Pad iznosi 7 mm na 1 m duljine, na okuci 9—10 mm.’ Iz žlijeba podiže se krumpir pomoću kotača za dizanje krumpira, pužnika ili sličnim elevatorima. Jedan od ovih sistema jest Zahariasov-elevator, koji vidimo na slici; on sastoji iz lanaca, koji idu preko zupčanika, a između njih su drvene letve, koje zahvataju krumpir te ga dižu po kosini u praonik.
Sl. 58. Elevator i praonik za krumpir
Izostavljeno iz prikaza
Noviji praonici su zidani i premazani cementom. Duljina korita iznosi 3,0—3,5 m, sa dva do tri predjela, u kojima se nalaze sita, što se radi čišćenja dadu i izvaditi. Kroz sita pada nečistoća u kosi kanal, iz kojeg se povremeno ispušta u naročite jame.
Krumpir pokreću po koritu lopatice mješala, a iz jednog predjela u drugi prebacuju krumpir osobite lopatice. Iz zadnjeg predjela diže se krumpir elevatorom neposredno u henze ili u ormar za spremanje, koji se nalazi iznad henzea. Lopatice za prebacivanje ne sežu do korita tako, da kamenčići ostaju na najnižem mjestu sita, otkuda se pri kraju rada rukom vade.
Voda struji u protivnom smjeru, tj. sa one strane, gdje krumpir izlazi iz praonika. Služimo se vodom, koja je već upotrebljena za hlađenje pretkomovnjaka i vrionika. Odvodna cijev za vodu iz praonika mora biti toliko široka, da se ne začepi slamom ili krumpirovim lišćem, no nijedno ne smije biti tolika, da bi voda sobom odnosila sitni krumpir.
Sl. 59. Zidani praonik za krumpir
Izostavljeno iz prikaza
Ako je praonik kratak, može se desiti, da se krumpir nedovoljno očisti. U tom slučaju ugradi se pomoćni. praonik. Dovoljno je, ako raspolažemo sa 3 m prostora, a sam uređaj može se smjestiti kraj praonika, iznad ili ispod njega.
Osobita jama služi za taloženje mulja, koji se nalazi u nečistoj vodi. Dimenzija jame neka bude tolika, da se mora mulj; samo jedanput na godinu vaditi.
Sl. 60. Pomoćni praonik
Izostavljeno iz prikaza
Na krumpiru, koji dolazi iz trapova, nalazi se prosječno 10% zemlje, a 1000 kg mokrog mulja zauzima 0,55 ccm mjesta. Da bi se mulj što bolje taložio, pregrađena je jama na 3 do 4 predjela, koji su međusobno spojeni.
Odmjerivanje i odvagivanje punjenja henzea
Oprani krumpir se diže elevatorom u henze ili u ormar za spremanje, koji mora biti toliko, da jedanput napuni henze, a nalazi se iznad njega. Ormar je napravljen od željeznog lima i mora imati koso dno, da krumpir vlastitom težinom klizi u henze. U tu svrhu se otvori sa strane zasun.
Sl. 61. Automatska vaga s ormarićem za krumpir
Izostavljeno iz prikaza
Kad se u jednom danu pari više partija krumpira, to se na kraju radnog dana ostavi henze napunjen, a isto i ormar za spremanje krumpira. Drugo jutro možemo odmah započeti rad, a i krumpir za drugo parenje već je spreman. Time se skrati radno vrijeme i štedi gorivo. Naravno, ako se komina može dosta hrzo ohladiti u pretkomovnjaku.
Količina krumpira, koja se prerađuje, može se ustanoviti tako ,da se ostavi henze objesi na vagu. Da bude mjerenje donekle točno, moraju spojne cijevi biti slobodne i pomične s ugrađenim okukama, da se lakše pomiču, Kao vaga može služiti decimalna vaga, ili vaga na pera s kazalom. Ove posljednje tokom rada izgube znatno svoju točnost, jer se pera iza duljeg rada rastegnu.
Ispravnije je vagati ormar za spremanje, koji se nalazi iznad henzea, nego sam henze. Stoga se taj ormar smjesti na vagu, a poseban uređaj automatski bilježi količinu upotrebljenog krumpira. Nadalje imademo i takvih vaga, kojima možemo odvagnuti određenu količinu krumpira, već prema potrebi. Ove se vage nalaze između praonika za krumpir i ormara za spremanje krumpira.
Sl. 62. Henze s vagom na pera
Izostavljeno iz prikaza
Nemamo li vage, ikojom kontroliramo količinu prerađenog krumpira, možemo s manjom točnošću odrediti količinu prerađenog krumpira tako, da mjerimo krumpir u henzeu. Ako krumpir nije truo, dade se na taj naein odrediti količina prerađenog krumipira. Obična metoda mjerenja štapom vrlo je netočena. Krumipir se puni u henze koso iz ormara za spremanje krumpira. Stoga leži krumipir u henzeu nesimetrično tako, da se vrh hrpe ne nalazi okomito ispod otvora za ubacivanje. Stoga se puni krumpir u henze pomoću lijevka na otvor za ubacivanje i time dolazi vrh hrpe u srednju osovinu henzea. Na taj način možemo izbaždariti količinu krumpdra, koja stane u henze, ako upotrebimo različitu duljinu nastavka eijevi za punjenje. Ova cijev je pomična, i tako možemo odmjeravati i različitu količinu krumpira u henzeu.
Parenje zdravoga krumpira
Prije početka parenja moramo u parnoun kotlu imati ruaksimal.ni tlak pare, a kotao mora biti pnn vode, tako da tokom parenja ne treba nadopunjavati kotao1 vodom. Ipak ne smijemo kotao previše napuniti vodom, jer para povlači sobom previše vode.
Na početku parenja mora se svakako niz henzea ukloniti zrak. To se postizava tako, da se ostavi otvoren donji ventil za uzimanje uzoraka. Kako je zrak teži od pare, to ga para istisne dolje iz henzea, a ujedno izađe i kondenzirana voda sa nešto staničnog soka krumpira. Konđenzirana voda se stvara na hladnim stijenama henzea i na hladnom krumpiru.
Sl. 63. Obična vaga za krumpir s automatskim iskapčanjem
Izostavljeno iz prikaza
Da s kondenziranom vodom ne izgubimo i šećer ili čak škrob, treba brzo pariti tako, da se u roku od 10 minuta dolje na ventilu pojavi para. To može nastati samo onda, ako je kotao dovoljho dimenzioniran. Sada se ventil zatvori i para se uvodiodozdo u henze.
Krumpir, koji sadržava mnogo škroha, imade baš toliko vode, koliko je potrebno da se potpuno rastvori. Stoga se ovakav krumpir ne pari odozgo, čime bi se gubio stanični sok prilikom istjerivanja zraka iz henzea, nego odozdo. Zbog toga mora ventil za ispuštanje zraka, koji se nalazi im gornjem dmu henzea, ostati dulje vremena otvoren, da se sav zrak istisne.
Parenje odozdo lizvršuje se tako, da se najveći tlak ipostigne za 40 —45 minuta. Jaeina tlaka, koji se imade upotrebiti, mora se za svaku vrstu krumpira napose utvrditi. Kod pojedinih sorti možemo izaći sa 2,5 atm, no u većini slučajeva moramo tlak pojačati na 3 atm, a u izuzetnim slučajevima čak do 3,5 atm. Ne smije se nikada upotrebiti prejaki pritisak, niti nepotrebno produljiti parenje; time se ne rastvori samo previše šećera, nego se otopi i previše nešećernih tvari, koje ne vriju, a za proizvodnju špirita su bezvrijecLne. Kod prejakog tlaka daje i predugo pareni ikrumpir tamnu kominu, koja slabo vrije.
Sl. 64. Henze s pomičnom cijevlju za punjenje
Izostavljeno iz prikaza
Kad je postignut najveći tlak, prazni se henze najprije tako, da se oprezno otvori ventil za ispuštanje. Iz henzea se ispusti sakupljeni stanieni sok u pretkomovnjak; tu se ostavi, da se nešto ohladi prije nego se doda prvi dio slada.
Međutim ostaje krumpir još 5 do 10 minuta pod jakim pritiskom, tako da temperatura, koja tom tlaku odgovara, prodre u srediuu maSe. Sad tek počinje ispuštanje krumpira.
Parenje smrznutog i trulog krumpira
Parenje smrznutog i trulog krumpira često je vrlo teško i povezano sa mnogo poteškoća. Djelomično potječu poteškoće odatle, što se smekšani krumpir čvrsto zibije zbog vlastite težine, te djelovanje pare nije jednolično.
To zbijanje možemo sprijeoiti na dva načina:
- Da henze ne punimoi navečer, tj. da krumpir ne stoji preko noći u aparatu.
- Da henze napunimo vodom, u koju sipamo krumpir. Prije početka parenja voda se iz henzea ispusti, a krumpir se na taj način ne zbije.
Samo parenje vrši se tako, da se para dovodi odozdo sa otvorenim ventilom za zrak (gore). Para stalno prolazi kroz masu i izlazi gore na ventil za dspuštanje zraka. Vrlo dobro može se raditi i tako, da se u smrznuti ili’ truli krum,pir uvodi para kroz nastavak parne cijevi, koja siže odozđo pa do; polovice henzea. Ovaj nastavak cijevi je perforiran sa svih strana, kako bi se para jednolično razdijelila po masi.
Osobito treba paziti, da se na početku parenja smrznutog i trulog krumpira ne ispusti previše soka. Stanice smrznutog krumpira djelomično su raspucane, te puštaju zbog toga više i brže stanični sok nego zdravi krumpir. Stoga može nastati oskuđica vode, a škrobna zmca ne bi dobila potrebnu vodiu za bubrenje. Ako je krumpir izobilan škrobom, često se doda još nekoliko desetaka litara vode u henze prije početka parenja.
Daljnja preradba krumpira
Priređivanje komine u pecarama, koje prerađuju krumpir, izvršuje se na već opisani način. Isto tako raspravljeno je već o količini zelenog slada, koji se mora pridodati.
Kod rada s novim savremenim pretkomovnjakom i s dobro priređenim starim sladom, dovoljno je za proizvodnju jednog bi 100%-tnog špirita upotrebiti 15 kg ječma dobre klijavosti.
Kvasac se priređuje onako, kako smo to naprijed opisali. Pecare, koje neprekidno rade, upotrebljavaju u početku čistu kulturi kvasca, koji nabavljaju u kojem institutu. Taj se kvasac tokom rada danomice razmnožava po principu tehničkog čistog vrenja.
Samo vrenje treba izvršavati tako, da u vrioniku ne dođe do nuzvrenja, jer bi to značilo gubitak alkohola. Isto tako važno je sačuvati dijastazu za naknadno vrenje, gdje se još mora preostali dekstrin iskoristiti. Nadalje treba i smanjiti gubitke alkohola zbog ishlapljivanja, a to se postizava tako, da otvorene vrionike pokrijemo.
Prerađivanje krumpira bez upotrebe henzea
U malim poduzećima, koja nemaju henzea, pa ni se krumpir u drvenoj Ali željeznoj bačvi za kuhanje parom kod 100° C. To u uređaju nalik na one, u kojima se pani stočna hrana.
Krumpir, koji se omekšao djelovanjem pare, vadi se kukastom motkom iz bačve, te se vruć izgnječi između izbrazdanih valjaka i tijeska kroz si.to. Tako dobijemo finu kašu, stanice se otvore, a na oslobođeni škrobni ljepak može djelovati dijastaza slada. Mlinovi za krumpir smjeste se na kacu za saharifikaciju tako, da krumpirova kaša izravno pada u njih.
Sl. 65. Kotao za parenje krme
Izostavljeno iz prikaza
Prije početka komljenja razmuti ,se u hladnoj vodi polovica zelenog slada, koji je potreban za saharifikaciju. Druga polovica slada dodaje se naknadno, postepeno u kominu. U početku se održava temperatura od 57—58° C, a postepeno se povećava dodatkom vruće vode na 60 do 61° C. Komina se mora onako razredivati, inaee bi bila pregusta. Nakon svršenog komljenja ostavi se 1 đoi 15 s-ati stajati, da se komina saharificira. Budući da dijastaza teže djeluje na neotopljeni ljepak, potrebno je za saharifikaciju dulje vrijeme.
Kako u tim malim poduzećima nema strojeva, to se komljenje izvršuje pomoću ručnog rada, kao kod priređivanja koma za uzgoj kvasca. Često nemamo ni osobite kace, koja bi nam služila umjesto pretkomovnjaka, nego se to obavlja u kaci za vrenje. Nakon saharifikacije ohladi se slatka komin-a u hladioniku na temperaturu vrenja.
Prerađivanje sušenog krumpira
One pecare, koje leže izvan područja proizvodnje krumipira, ili one, koje prerađuju uvezene sirovine, često uzimaju za proizvodnju špirita sušeni krumpir, jer ima izobilno škroba.
Već prema količini škroba u krumpiru, nalazi se u sušenona krnmpiru (sa 14% vlage) oko 58—69% škrobne vrijednosti.
Ako se znade, da 100 kg sušenog krumpira imade 63—64%-tnu škrobnu vrijednost, a kukuruz 60%-tnu škrobnu vrijednost, to prerađivanjem .sušenog krumpira dobijemo 5—6% špirita više nego iz kukuruza.
Sušeni krumpir može se prerađivati bez upotrebe jakoga tlaka. 100 kg sušenog krumpira izmiješa se u pretkomovnjaku sa 180—230 l vode i doda se 2—3% od njegove težine zgnječenog zelenog slada. .Ta se kaša stalno miješa. Ako je kaša alkaliena, doda se vodi razrijeđene sumporne kiseline do slabo kisele reakcije. Voda se ugrije na 52—55° C, a nastavlja se dodavanje sušenong krumpira odnosno njegovih. krpica.
| Škrabna vrijednost svježeg krumpira | Škrobna vrijednost suhog krumipira | Škrobna vrijednost suhog krumpira sa 14% vlage | Škrobna vrijednost svježeg krumpira | Škrobna vrijednost suhog krumpira | Škrobna vrijednost suhog krumpira sa 14% vlage |
| 12 % | 67,60 % | 58,10 % | 18% | 75,70 % | 65,18 % |
| 13 % | 69,33 % | 59,62 % | 19 % | 76,77 % | 66,02 % |
| 14 % | 70,88 % | 60,96 % | 20% | 77,67 % | 66,80 % |
| 15 % | 72,29 % | 62,17 % | 21 % | 78,51 % | 67,52 % |
| 16 % | 73,56% | 63,26 % | 22% | 79,29 % | 68,18 % |
| 17 % | 74,72 % | 64,26 % | 23% | 80,00 % | 68,80 % |
Pošto se dodavanje dovrši, podigne se temperatura kaše na 75— 80° C, te ostaje tako 15 minuta. ,Sada se stvara ljepak, dijastaza ga topi, a grijući kominu uvođenjem pare kroz hladionik, ugrijemo tekućinu na 61° C, tj. na tempetraturu saharifikacije. Sada se doda glavni dio žgnječenog zelenog slada, ukupno 10% težine sušenog krumtpira. Saharifikacija traje 10—20 minuta, a potkraj se podigne temperatura opet na 61—62° C, da bi se uništile bakterije, koje su ušle u kominu s dodatkom zelenog slada.
Kod toga rada ne smije se štedjeti voda, jer što se više vode upotrebi za ukomljenje krpica sušenog krumpira, rastvori se bolje škrob i bolje sladi saharificira škrob.
Posve je krivo mišljenje, da se sušeni krumpir ne smije prerađivati pod tlakom; sušeni se krumpir i onako prije sušenja pari pod smanjenim tlakom .
Sušeni krumpir, koji se teško rastvara, vrlo je dobro krmivo, no za proizvodnju špirita manje je prikladan, a pogotovo onda, kad nemamo panionika. Krumpirovi rezanci, koji rjeđe dolaze u prodaju, moraju se uvijek prerađivati pod tlakoim, i to najbolje, ako se prije toga isitne.
Henze mora imati mješalo, kakvo treba i za preradbu kukuruzne prekrupe.
Iskorišćivanje otpadaka
Otpaci proizvodnje krumpirova škroba, pulpa, škrobni mulj i ostali ostaci te fabrikacije, mogu se zbog svoje koldčine škroba prerađivati u poljoprivrednim pecarama u špirit. Otpadna džibra, osobito ako se miješa s čistom krumpirovom džibrom, može se upotrebiti kao vrsna stočna hrana. Iskorištenje špirita preradbom pulpe, razmjerno je malo, troškovi za paru, slad, nadnice razmjemo su veliki, te se ovaj rad uvijek ne isplaćuje.
2. Preradba žitarica
Žitarice kao sirovine za dobivanje špirita
Nemamo jednostavne i pouzdane tehničke metode za određivanje škrobne vrijednosti u žitaricama, kao kod krumpira. Nisu posve pouzdane ni kemijske metode za određivanje škrobne vrijednosti, jer se uz škrob< određuju tvari, koje su za proizvodnju špirita bezvrijedne.
Pouzdanije od kemijske analize jest određivanje alkoholne vrijednosti vrenjem pomoću laboratorijskog pokusa vrenja. Za provedbu samog pokusa potreban je uređeni laboratorij i stručno osoblje.
Određivanje hektoldtarske težine, osobito raži, zobi d pšenice, upućuje nas, kako ćemo procjenjivaiti vrijednost tih žitarica. Za određivanje hl težine služimo se Brauerovim aparatom ili službenom njemačkom vagom.
Raž mora imati puno zrno i najmanju hl-težinu od 72 kg. To je znak, da ovakva raž sadržava dosta škroba, i može se dobro iskoristiti za špiri.
Heljda se prije mnogo. upotreblj avala kao primjasa kod proizvodnje pekarskog kvasca po bečkoj metodi, no danas više nije važna za proizvodnju špirita.
Ječam
Ječam sam ne služi više kao sirovina za dobivanje špirita, nego sa iz njega priređuje zeleni slad ili sušeni slad.
U poljoprivredi raširena su tri glavna tipa ječma i to:
- dvoredac (hordeum distichum),
- četveroredac (hordeum tetrastichuim),
- šesteroredac (hordeum hexastichum).
Ovamo pribrajamo još:
- obični ječam (hordeum vulgare),
- mnogoredac (hordeum polistichum).
Spomenute glavne sorte ječma poznate su u mnogo ivanjeteta kao ozime, proljetne ili jare, zatim kao golozrne i takove, kod kojih je zrno priraslo uz pljevicu. Ozime vrste traže za, vegetaciju vrijeme od 9—10 mjeseci, dok jare vrste, u povoljnim prilikama, dozrijevaju za 100 dana, računajući od sjetve.
Sl. 66. Vaga za određivanje hektalitarske težine.
Izostavljeno iz prikaza
U pivovarstvu se osobito cijeni ozimd dvoredac, tzv. »krupni ječam«, koji ima velika zrna, dakle veoma mnogo škroba, a relativno malo bjelančevina (8—10% dušičnih tvari). Iz takva ječma dobije se slad sa puno ekstrakta, a to je najvažnije u pivovarstvu. Kod! proizvodnje žeste ječam. nema zadaću, da proizvodi ekistrakt ili da daje mnogo materijala za vrenje, već da bude obilat dijastazom, kako bi mala količina slada mogla cijapati veliku količinu škroba. Kako dijastaza sastoji uglavnom od bjelančevina, to će ječam bogatiji bjelančevinama producirati slad sa više dijastaze. Stoga se za proizvodnju pecarskog slada ne uzima pivarski dvoredac, nego dobar jari, ječam četvenoredac ili šesteroredac. Vanjski znaci za raspoznavanje zdrava ječma jesu ovi:
Sl. 67. Brauerova vaga za određivanje hektolitarske težine.
Izostavljeno iz prikaza
- Miris ječma mora biti čist, zdrav, poput zdrave slame. Ako ječam imade težak miris na vlagu ili trulost, to je znak da je bio vlažan dovezen i stavljen u skladište, a takav ječam obično nema dobru klijavost.
- Okus ječma; ako ječam u ustima smrvimo, okus mu je čist, oslasno brašnast, a nipošto kiseljkast ili pljesniv.
- Boja ječma mora biti bldjedožuta; nedozrelo zmje imade obično zelenkastožutu boju. Smeđa boja vrška zrna podsjeća na plijesan ukorijenjenu pod pljevicom, te može biti vrelo infekcije plijesnima. t
- Krupnoća zrna nije toliko važna za pecarski slad, kao za pivarski. Iskustvo kaže, da ječam sa zrnima srednje krupnoće sadržava najviše bjelančevina.
- Čistoća sjemena jednako je važna za pecarski i za pivarski slad. Naročito ne smije u ječmu biti korova iz porodice legniminoza. Nečistoće imanjuju dijastatsku vrijednost slada, a ujedno i poskupljuju slad.
- Ozlijeđena d slomljena zrna u ječmu za dobivanje slada mogu postati legla infekcije.
- Dobra klijavost i velika energija klijanja jedan je od glavnih zahtjeva, koji se postavlja na ječam za proizvodnju slada. Klijavost mora biti 95—96%, a energija klijanja 90—92% zrna.
- Vlaga ječma ne amije premašitn 15%, jer vlažniji ječam može lako napasti infekcija plijesni. Normalno zdravi ječam sadržava 12—14% vlage.
Kemijska analiza pecarskog ječma po Dietrichu je ovakva:
- Vlaga 13,77%
- Sirovi protein 11,14%
- Mast 2,16%
- Sirova vlakanca 5,31%
- Škrob 34,93%
- Pepeo 2,69%
Pšenica
Kao sirovina za fabrikaciju žeste pšenica kod nas se gotovo i ne uzima u račun, jer je redovito znatno skuplja od kukuruza, a ne sadržava više škroba od kukuruza.
| – | srednja kvaliteta | vrlo dobra kvaliteta | slaba kvaliteta |
| Voda | 13,4% | 13,4% | 13,4% |
| Sirovi protein | 12,1% | 10,8% | 14,2% |
| Sirova mast | 1,9% | 1,7% | 2,2% |
| Škrob | 69,0% | 70,9% | 63,0% |
| Sirova vlakanca | 1,9% | 1,6% | 3,7% |
| Pepeo | 1,7% | 1,6% | 3,5% |
Vlaga se u pšenici kreće između 11 i 15%, a srednja količina škroba u pšenici jest 63—64%.
Pšenica i raž prerađuju se u alkohol naročito u zemljama, koje nemaju dovoljno voća za proizvodnju rakije, a to su poglavito nevino rodne zemlje.
Kukuruz
Domovina kukuruza je Sjev. Amerika, odakle se ova biljka raširila u Afriku, Aziju, i Juž. Evropu. Na prvom mjestu u kulturi kukuruza stoja države Sjev. Amerike, gdje se proizvodi 69% cjelokupne svjetske količine kukunrza, na drugom je mjestu Argentina, na trećem Indija, a na četvrtom su stajale prije rata Jugoslaivija i Rumumjska.
Naučno se kukuruz zove »Zea mais«. Poznate su različite varijanite kukuruza, koje se razlikuju međusobno tvorbom broja klipova, težinom, oblikom, veličinom i bojom svojih zrna, Tako su poznate sorte sa veoma malim zrnjem, gdje 100 zrna važe samo 3 gr, a ima naprotiv sorata, kod kojih 100 zrna važe 100 gr.
Prema Dr. Sturtevantiu razlikujemo šest glavnih sort; kukuruza i to:
- Zea indentata tj. zuban.
- Zea indurata tj. tvrdac.
- Zea amylaeea tj. mekušac, mekani kukuruz.
- Zea saeharata tj. slattoi kukuruz.
- Zea everta.
- Zea tunticata.
Zuban se kultivira ponajviše u Amerioi, i to u toplijoj klimi. Za njega je karakteristično veliko zrno, slično konjskom zubu:, a odatle mu i ime, boja mu je žuta ili bijela, premda su poznate i crvene varijacije. 100 zrna važe 35—40 gr, a vegetacija do potpune dozrelosti: traje 150 do 160 dana.
Tvrdac, koji se kod nas najviše kultivira, karakterističan je po tom, što je njegov embrio i mekani bijeli endosperm naokolo na periferiji obložen tvrdom rožnatom masom. Zrno je tvrdo, više ovalno nego okruglo, bijele ili narančastozlatne boje, koja može da bude i purpurnocrvena, mrka dli bakrena. 100 zrna važe oko 33 gr, a vegetaciona perioda iznosi’ 90—140 dana.
U pokrajinama gdje zuban dozrijeva, tvrdac mu ne može konkurirati, jer zuban daje mnogo veći prirod zrna.
Nakon berbe kukuruz imade još mnogo vode i u klipovima i u zmu. Količina vlage zavisi o stadiju zrelosti za vrijeme berbe d o vremenu,1 kada se kukuruz bere. U najipovoljnijim prilikama svježe obrani kukuruz sadržava 20% vode, no obično je ima mnogo više i to 25—30%, a u veoma nepovoljnim prilikama i do 40%. Najviše se vlage gubi u prvom mjestu nakon berbe. Preko zime količina vlage se polagano smanjuje,. a tek u proljeće nastaje jače isušenje. To sporo sušenje uvelike smeta transport kukuruza.
Slabo osušeni kukuruz ne smije se oruniti, i zrno naslagati u visoke hrpe, jer nastaje intenzivno disanje kukuruza, on se ugrije i zapart. Kod toga se osobito mast, koja se uglavnom nalazi u klici, pokvari i usmrdi; mi kažemo, da je takav kukuruz havariran. No takav kukuruz može se ipak preraditi u špirit, a kako je jeftin, može rad s> njim biti veoma rentabilan.
Prema našim analizama vrste kukuruza sastavljene su ovako:
| – | bijeld zuban | činkvantin | hrvatica | šećerac | žuti zuban |
| Voda | 8,3% | 8,0% | 8,2% | 7,2% | 8,2% |
| Pepeo | 1,5% | 1,45% | 1,44% | 1,9% | 1,2% |
| Mast | 5,5% | 5,9% | 6,1% | 9,7% | 6,2% |
| Protein | 11,5% | 11,8% | 13,1% | 12,5 % | 11,5% |
| Škrob | 67,9% | 67,8% | — | — | 65,7% |
Dari ili durha je jedna vrsta prosa, uspijeva u Sjev. Africi i u Sredozemlju, a služi kao žitarica. Prije se mnogo uvozila i prerađivala u špirit.
Riža je glavna skovina za dobivanje špirita u svojoij domovSmi u Istočmoj Azijl. U Evropi prerađivali su je u Italiji, imaće služi poglavito za prehranu, a samo otpaci dobiveni prilikom ljuštenja, prerađivali su se u špirit.
3. Dobivanje špirita preradbom kukuruza
Prerađivanje kukuruznog brašna kuhanjem
Da kukuruz preradimo bez upotrebe tlaka, moramo ga dobro isitniti, tj. samljeti u fino brašno. Nadalje moramo upotrebiti’ dovoljne količine vode za komljenje i pretkomovnjak s dobrim mješalom.
Po toj metodi radi se u malim pecarama, koje nemaju parnoga kotla, sa 4,5—5 atm. pritiska i henze. Radi tih tehničkih razloga ne možemo pod velikim tlakom rastvarati kukuruz u zrnu, nego ga moramo isitniti.
Budući da je endosperm kukuruza ponajviše rožnast, moramo ukomljeno brašno najprije dulje vremena kuhati kod. temperature vrenja, kako to se škrob pretvorio u ljepak, prije nego se počinje sa saharifikacijom.
Na 100 kg kukuruznog torašna uzima se 350—400 1 vode, ako se grije direktnom parom, ili 250—300 1 vode od 60—65° C ako se grije indirektnom parom. Komi li se u pretkomovnjaku doda se odmah u početku 1 kg zgnječenog zelenog slađa ili ista težina fino smljevenog eušenog islada. Nakon 5 minuta miješanja sipa se u vodu kukuruzno brašno i svejednako se imiješa, da se ne stvore grude. Pošto se miješa još 15 minuta, otvori se dovod pare, te se tekućina parom ugrije na 75° C. Sad se škrob počinje pretvarati u ljepak, a komina postaje gusta. Stoga se polako dalje grije, tako da se temperature između 70—85° C polako prelaze, kako bi se dijastazi slada pružilo stanovito vrijeme da otopi stvoreni škrobni ljepak. Iznad 85° C griju se komine opet brže, sve do 95° C. Ova se temperatura održava 1—1,5 sata, a komine se stalno mijašaju. Nakon toga ohladi se krukuruzna kaša pomoću hladionika na 75° C, zgušćuje se i doda se ponovno oko 1% slada (na težinu kukuruza) te se hladi’ dalje na 57° C. Sada se tek doda glavna količina slada za saharifikaciju, koji se prije toga razmuti u vodi; na 100 kg kukuruznog brašna trebamo oko 10 kg ječma u obliku zgnječenog zelenog slada ili istu količinu fino ismljevenog suženog slađa. Time padne temperatura komine na 54—55° C.
Nakon pola sata saharifikacije ugrije se komina na 60° C, da se time oslatoe baikterije. Ta se temperatura održava barem 15 minuta, tj. tako dugo, dok nestaje reakcije sa jodmom otopinom na škrob. Jodna tekućina ismije dati sa slatkom, filtriranom i ohlađenom kominom najviše elabo crvenu boju. Kukuruz, koji je kuhan pod tlakom, daje kominu, koja brže saharificira, jer se kod više temperature škrob lakše otapa, te na njega dijastaza brže djeluje.
Za početak vrenja uzima se u malim pecarama, koje rade na ovaj način pjenica. Time otpadaju sve neprilike, koje nastaju kod prerađivanja matičnog koma.
Kolika se sirovina iskoristi, ne zavisi samo o količini škroba, nego uglavnom o finoći mljevenja kukuruznog brašna, o količini upotrebljene vode, daljini kuhanja i o množini upotrebljenog slada. Važna je dalje temperatura i vrijeme saharifikacije.
Radom po gornjim uputama možemo od 100 kg žitarica(kukuruz + slad) dobiti 34—35 1 100%-tnog špirita, a u osobito povoljnim prilikama još i više. Iskorištenje zavisi od naprijed navedenim faktorima.
Prerađivanje kukuruzne prekrupe piranjenjem pod malim tlakom
Pecare, koje posjeduju parionik (henze) i parni kotao sa najmanje 2.5 atm. tlaka, mogu prerađivati kukuruznu prekupu. Time se dosta smanje veliki troškovi oko mljevenja. Ovim se načinom prije mnogo radilo u tvornicama pjenice, koje su proizvedeni alkohol upotrebljavale za pravljenje žitne rakije. Danas se više ne prerađuje kukuruzna prekrupa, Prerađivanje kukuruza u zrnu plod velikim tlakom.
Radi li se na veliko, to se sanas kukuruz prerađuje isključivo u cijelom zrnu pod tlakom. Tamo, gdje se ne pazi na okus proizvedenog špirita, radi se s običnim henzeom bez mješala. Za svakih 100 kg prerađenog kuluruza mora henze imati najmanje 400 1 obujma.
Henze mora biti od jakog čeličnog lima, da izdrži tlak barem od 4.5 atm.
Kod rada u henzeu važno je, da svi dijelovi mase, koja se pari, dolaze u dodir s parom jednolično i potpuno. Stoga se mora kukuruz stalno miješati na taj način, da se iz gornjeg dijela henzea ispušta stanovita količina pare.
Da se kukuruz potpuno rastvori, potrebna je određena količina vode. Na 100 kg kukuruza ulijeva se 200 I vruće vode u henze, ugrije se do vrenja i doda odvagnuta količina kukuruza. Voda se stalnim dovođenjem pare održava u vrenju.
Kad se henze napuni vodom i sav kukuruz uspe, onda se po s t arom načinu pari 1 sat kod otvorenog ventila za ispuštanje zraka tako, da se smjesa stalno miješa u henzeu, ali bez tlaka. Sada se pomalo zatvara ventil za ispuštanje zraka. Time ostaje masa u stalnom pokretanju, a tlak se pomalo pojačava na 2—2,5 atm. Taj se tlak održava oko 1 sat, i onda se ventil posve zatvori, a tlak ,se pojača na 3,5—4,5 atm. Čim se na donjem ventilu, koji služi za otpuštanje staničnog soka, u izvađenoj probi ustanovi, da je kukuruz dovoljno kuhan, počinje se ispuštanje.
Po novom načinu, odmah se, ovim je henze napunjen, otvor za ubacivanje zatvori i pusti se para u henze tako, da nakon ½ — ¼ sata pritisak poraste na 4 atm. Taj se tlak eventualno još poveća na 4,5 atm. i drži se tako dugo, dok se kukuruz ne rastvori, a to biva obično nakon 1,5 sata. Ako se komina zbog pređugog parenja pod velikim tlakom smole oboji, to se tlak smanji na 3 atm. i drži %—% sata, prije nego se poveća na 4—4,5 atm.
Za pojedine sorte kukuruza potreban je različit pritisak i vrijeme parenja. Svakako, kukuruz odnosno komine, ne smiju posmeđiti jer to bi značilo, da se šećer rastvara (karamelizacija). Vrijeme, kada je kukuruz dovoljno paren, utvrdi se na temelju malih uzoraka, koji se uzimaju na donjem malom ventilu za ispuštanje staničnog soka. Oko 1 1 komine ispusti se u kabao, u kojem se nalazi voda, tako da komina ne štrca i ne ošuri radnika. Razrijeđena komina dobro se izmiješa, procijedi kroz sito, a ostatak na sudu dobro ispere vrućom vodom. Dokle god kukuruzne ljuske ne budu posve bistre i prozime i dok sadržavaju još nešto brašnatih tvari, rastvaranje pod tlakom nije dovršeno. U takvom slučaju parenje se nastavlja i nakon daljnjih 10—15—20 minuta se uzima ponovno uzorak, koji se istraži. Tek pošto se ustanovi, da je kukuruz dovoljno rastvoren, isprazni se henze na uobičajeni način u pretkomovnjak.
Potrošnja slada
Za proizvodnju 1 hl 100%-tnog špirita od kukuruza, potrebno je prilično više slađa nego za istu količinu špirita proizvedenog od krumpira. Dobro uređene pecare, koje mogu proizvesti stari slad (14—17 dana), troše na jedan hl 100%-tnog špirita, dobivenog iz krumpira, 15 kg ječma. Kod prerađivanja kukuruza treba za istu količinu proizvedenog špirita 25 kg ječma.
Uzrok, zašto se prilikom prerađivanja kukuruza troši više slađa, leži u tome, što kukuruz sadržava manje toipljdvih bjelančevina, koje kvasac može asimilirati, negoli krumpir. Stoga se već komu za uzgoj kvasca doda više slada, no to ipak još nije dovoljno, te se mora i glavnoj komini dodati više zelenog slada. Umjesto slada može se dodati i drugih za kvasac jednako vrijednih hranjivih tvari .
Priređivanje kvasca i vrenje
Priređivanje matičnog kvasca i samo vrenje glavne komine vrši se :na istim principima, kao u pecarama, koje prerađuju krumpir.
Samo vrenje kukuruzne komine mnogo je mirnije i jednoličnije. Vrionici se mogu kudikamo bolje napuniti, a kukuruzna komina se nikada ne pjeni. Sloj ulja, koji se sakupi na površini, ne mora se iskidati, nego dolazi s kominom u destilacioni aparat i ostaje u džibri.
Komine, koje se dobivaju kuhanjem kukuruznog brašna, imadu nakon dodavanja kvasca redovito oko 16° Bg ekstrakta, a. komine kubane pod tlakom (kukuruz u zrnu) 17° Bg. Krumpirove komine redovito imadu barem 19° Bg ekstrakta. Budući da kukuruzne komine imadu više kvocijente tj. procentualno veću količinu ekstrakta, koji može vreti, to mogu komine dobivene kuhanjem kukuruznog brašna imati kvocijent 98%. Ovakve komtine đadu isto tolčko alkohola, kao. i one, koje su dobivene kuvanjem kukuruza u zrnu pod tlakom, a imadu samo kvocijent 90%, ili normalne kriumpirove komine sa kvocijentom od 82—84%. Kako ekstrakt sadržava malo saistojina, koje ne mogu vreti, provriju komine, koje su dobivene kuhanjem kukuruznog brašna prividno na -—1,5 do 1,0° Bg, a one komine, koje su dobivene kuhanjem kukuruza u zrnu, pod tlakom na. —0,5 do 0,0° Bg.
Kukuruzne komine vriju prividno .ispod ništice radi toga, jer saharometar radi stvorenog alkohola uroni preko nule u filtriranu kominu. Saharometar pokazuje, da je sav ekstrakt prevreo. Pravi je stepen provrelosti kukuruznih komina uvijek da kako iznad nule.
Iskorištenja, koja se postizavaju preradbom kukuruza, ne zavise samo o količini škroba sirovina (kukuruza i slada odnosno ječma), nego i o postupku (kuhanje brašna, parenje kukuruza u zrnu .pod tlakom) i o uređaji u tvornice. (otvoreni ili zatvoreni vrionici s: praonicima za ugljičnu kiselinu).
Prerna prilikama potrebno je za proizvodnju jednog hl 100%-tnog špirita prosječno 250—260 kg kukuruza i 25—26 kg ječma u obliku dobrog zelenog slada.
Osobiti postupci kod prerađivanja kukuruza
Amilo-postupak. To je način, koji radi s apsolutno čistim kulturama. On se ne može izvršiti kod onih postupaka što smo ih dosada opisali, jer se za otapanje i saharifikaciju škroba upotrebljava dijastaza zelenog slada, koja bi se prilikom sterilizacije komine uništila. Stoga umjesto dijastaze slada treba u sterilnoj komini razmnožiti drugi encim, koji otapa i saharificira škrob, a ipak da ne nastane nova infekcija. To se dešava kod amilo-načina tako da se u sterilnu kominu ucijepi apsolutno čista kultura plijesni, koja posjeduje encim, a ovaj otapa da saharificira škrob.
Radi li se u praksi po tom načinu, to se ispusti iz henzea apsolutno sterilna kukuruzna kaša u zatvoreni željezni kotao. Taj je kotao tako velik, da možemo u nj nekoliko puta isprazniti henze, a osim toga imade kotao odvodnu cijev za ugljičnu kiselinu. Dok se kotao ne napuni posve, kukuruzna se kaša podržava u slabom vrenju tako da se u kominu u .-odi para. Para, koja nastaje kuhanjem konhine, sterilizira vrionik i sve spojne cjevovode.
Sl. 68. Vrionik za amilo-način
Izostavljeno iz prikaza
Budući da se mora održavati sterilnost komine i tokom hlađenja, koje se vrši polijevanjem vanjskih stijena kotla, to se u vrionik pušta sterilni, filtrirani zrak.
Kad se komina ohladi na 40° C, prekine se hlađenje, a u kominu se ucijepi apsolutno čista kultura plijesni.
Nakon 24 sata, za koje se vrijeme komina stalno zrači i miješa mješalom, boje se nalazi u kotlu, razvije se toliko pijeni, da ona proraste ,svu kominu. Sada se ucijepi apsolutno čista kultura fevasca, koji je razmnožen u laboratoriju. Zračenje se nastavlja još potonja 24 sata, a onda se može ohustaviti, jer ,se već razvija toliko ugljične kiseline, da do sterilne komine ne dopire nefiltrirani zrak. Plijesni i kvasac rade sada jedan uz drugi u isti mah. Plijesni ,stvaraju iz skroba šećer, kvasac provrije šećer u alkohol i ugljičnu kiselinu, a strani mikroorganizmi ne mogu doprijeti do komine.
Sl. 69. Filter za zrak
Izostavljeno iz prikaza
Vrenje svake kace traje najmanje 5×24 sata tj. dosta dugo.
Prema tome čitav je postupak upravo apsolutno čisto vrenje, no rad po tom principu dosta je iskup. Nije samo skup uređaj, nego su i veliki troškovi za paru i pokretni snagu. Osoblje mora biti osobno dobro izvježbano, a osim toga mora tvornica imati i savremeni dobro opremIjeni laboratorij. U drugu ruku ne treba zeIenog slada i matičnog kvasca, a oisim toga, kod strujnog rada iskorištenje alkohola je vrlo dobro. Za krajeve s vrućom klimom važno je, da nije potreban slad.
Od 100 kg starog normalnog kukuruza i dobijemo 40—<41 1 100%-tnog špirita.
Čiste kulture amilomiceta uzgajaju se u laboratoriju na sterilnoj riži. Te plijesni sadržavaju također amilaze, a osim toga i nešto encimacimaze, tako, da mogu izravno provreti škrob. Amilomiceti preneseni su iz Kine u Europu. U tropskim krajevima služimo se njima za proizvodnju specijalnih rakija i žestokih pića od riše. Poznajemo ih više vrsta, na pr. Amylomices Ruxi, A. Mucor Delemar itd.
Sl. 70. Različiti stadiji razvitka mucor Delemar
Izostavljeno iz prikaza
Na 100 hl komine dovoljno je dodati samo 1 I čiste kulture amilomiceta razmnoženih na sterilnoj komini u laboratoriju.
Verlindenov postupak. Belgijski tehnolog Verlinden izradio je postupak, koji radi potpuno sterilno, no Verlinden se služi sladom kao sredstvom za saharifikaciju škroba.
Najpovoljnije temperature za rad amilatskih encima kreću se od 53—55° C. Iz poznatih razloga dižemo na kraju komljenja temperaturu ipak na 60—62° C.
Sl. 71. Vrionica pecare, koja radi po amilo-način
Izostavljeno iz prikaza
Tom visokom temperaturom unište se ili barem oslabe klice različitih štetnih bakterija, koje se nalaze na supstratu, a osobito na pridodanom zelenom sladu. Poznato je i to, što se kom na svršetku komljenja jače ugrije, to više se ošteti djelovanje amilaze. Već je Effront savjetovao, da se tokom komljenja ne prijeđe 55° C i da se sterilizacija koma izvrši pridodatkom antiseptičkih sredstava. Verldndenova ideja temelji se na saharifikaciji koma steriliziranimi zelenim sladom.
Sl. 72. Plijesni i kvasci
a, kultura amilo-mycesa na riži; b, čista kultura kvasca u filtriranoj kukuruznoj komini.
Izostavljeno iz prikaza
Način komljenja je sličan amilo-načinu; prema tome tvornica, koja radi takvim načinom ne treba pretkomovnjaka, nego zatvorene kace za vrenje.
Sl. 73. Zatvoreni vrionik
Izostavljeno iz prikaza
Parene sirovine istjeruju se iz henzea, kao kod amilo-načina, direktno u zatvorene vrionike, a time se ujedno i steriliziranja.
Hlađenjem postala bi masa viskozna zbog stvaranja škrobnog Ijepka. Stoga se u vrionik, kad padne temperatura na 70—75° C, uspe nešto zelenog slada. Ajmilaza slada djeluju kod te visoke temperature samo tako da otapa škrob, a komina u vrioniku postaje gibljivija.
Kada zbog daljnjeg hlađenja padne temperatura na neko 75° C pridodaje se komu sterilizirani slad, koj.im se vrši saharifikacija. Saharifikacija traje kod temperature od 53—55° C nekoliko sati. Ovu temperaturu možemo dugo održavati, jer je kom sterilan. Nakon saharifikaclje kom se još dalje hladi do 30° C, a onda mu se doda sterilna čista kultura kvasca. Za nevolju možemo (se poslužiti i tiještenim kvascem ili pivskim, koji se prije toga ispere u razrijeđenoj sumpornoj kiselini, da se tako očisti od štetnika.
Sl. 74. Uređaj pecare, koja radi sterilno
Izostavljeno iz prikaza
Sterilizacija zelenog slada izvršuje se pomoću razrijeđenog formalina. Na 100 l vode uzima se 1 1 30%-tnog formalina. Umjesto tog antiseptika možemo uzeti mravlju ili maslačnu kiselinu (50%). Takvim sredstvima ispire se slad nekoliko sati, a onda se miješa u Bohmovu aparatu sa čistom vodom u sladno mlijeko. Tu pustimo tekućinu stajati, da se netopljivi dio sladnog mlijeka slegne, a dekantacijom odijelimo tekućinu od čvrstog dijela komine. Tekućina sadržava najveći dio amilaze slada. Ta tekućina služi za saharifikaciju koma, a čvrsti ostatak;, tj. onaj talog, boji se ,iz sladnog mlijeka slegao na dno posude, pridodaje se glavnom komu kod više temperature, da otapa škrob tokom ohlađivanja. Za vrenje 100 hl koma dodaje se 16—18 l čiste kulture kvasca ili 15 kg tiještenog ili za nevolju i pivskog kvasca. Vrenje traje 90 sati, a iskorištenje alkohola iznosi na 1 kg škroba barem 66—67 1 100%-tnog alkohola. Ovo se iskorištenje može postići i s običnim postupkom, ako imademo savremeno uređenu tvornicu i izvežbano. osoblje.
4. Prerađivanje sladorne repe i melase u poljoprivrednim pecarama
Sladorna repa
Kad je Marggraf otkrio slador u repi (beta vulgaris), imala je ona još razmjerno vrlo malo šećera, po prilici, kao današnja kravska repa.
Sl. 75. Živa stanica repe, mrtva stanica repe
Izostavljeno iz prikaza
Selekcijom sladorna je repa danas već tako oplemenjena, da se čak i njezina histološka građa razlikuje od nekadanje sladorne repe. Njezine su se stanice toliko u svojoj građi promijenile, da mogu u sebi nagomilati kudikamo više sladora nego prije (15—20%).
Naravno, selekcija repe nije još završena, jer još među prirodo u repe od istog sjemena nalazimo komade, koji ne sadržavaju više od 12—15% sladora, a drugi i preko 20%. Slador nije jednako porazdijeljen po čitavoj repi, tako da ga procentualno najmanje imade u tzv. glavi, tj. u onom dijelu, iz kojeg izbija lišće, a koji se dio prilikom vađenja repe nožem odsiječe.
Sl. 76. Raspodjela šećera u repi
Izostavljeno iz prikaza
Poprečni je sastav sladorne repe ovaj:
- srži (celuloza s ostalim netopljivim organiskim tvarima) 4—6 %
- sladora 15—20 %
- topljive organske i mineralne sastojine osim sladora 1,5—2,5%
- voda 73 —78 %
Voda sa svim topljivim sastavinama zajedno čini »sok« repe, u kome se sve sastavine osim vode i sladora smatraju kao onečišćenja. Po prilici 50% tih. onečišćenja sačinjavaju organske tvari i to aminokiseline, bjelančevine, organske kiseline i njihove soli, boje i dr., do 50% otpada na mineralne sastojine (ipepeo).
Repa i melasa sadržavaju slador saharozu, koju kvasac cijepa prije vrenja u dekstrozu i levulozu, tj. u invertni slador. To može izvršiti samo onaj kvasac, koji sadržava encim invertazu. Sladornu repu prerađuju najviše u Francuskoj, čehoslovačkoj i nekim drugim državama. Melaisa se prerađuje uglavnome samo u industrijskim tvomicama špirita, jer džibra melase ne može služiti kao stočna hrana, nego je spaljujemo u osobitim pećima te dobijemo potašu.
Repu možemo prerađivati na više načina i to:
- repu parimo u henzeu, kuhamo ili sirovu istružemo u kašu, koja direktno vrije;
- da sok repe odijelimo od srži i prerađujemo samo sok. Sok dobijemo tiještenjem repe ili maceriranjem repinih rezaniaca odnosno difuzijoim. Možemo i kuhati rezance repe s razrijeđenom sumpomom kiselinom, a time jedan dio srži prevedemo u slador.
Rentabilitet rada raste s postotkom šećera u repi, stoga se za fabrikaciju uzima sladorna repa sa 14—18% sladora, jer krmna repa sadržava od 4—9% sladora, a troškovi preradbe su jednaki.
Prerađivanje sladorne repe kuhanjem pod tlakom
Repa se mora prije preradbe dobro oprati i očistiti; za taj se posao služimo strojevima za pranje i transport, koji su nešto drugačije konstruirani nego oni za preradu krumpira.
Repa se kuha ili pari u henzeu tako, da se odozdp1, kod otvorenog ventila za ispuštanje zraka, uvodi para. Gornji se ventil tek onda zatvori, kad para počinje .izlaziti napolje. Tlak se postepeno, u vremenu od 30 minuta pojačava na 1,5 atm., i kod te temperature repa se pari oko 1 sat. Onda se dalje tlak pojača na 2 atm. a najviše na 2,5 atm., i njime se izgoni isitnjivana repa. Cijeli proces parenja traje oko 1 i % sata do 2 sata. Treba izbjegavati prejaki tlak, da se ne rastvori slador. oim je tlak manji, tim je komina svjetlija i tim će se više dobiti alkohola. Tekućina, koju dobijemo kuhanjem repe u henzeu, gusta je i viskozna, koja se dalje teško prerađuje. Često nastaje pjenjenje tokom vrenja, a sisaljke i destilacioni aparat se začepe.
Prema Windischovim uputama izbjeći ćemo takvim smetnjama tako, da tekućini pridodamo veoma male količine zelenog slada. Na 100 kg prerađene repe dosta je 3—4 kg zelenog slada, koji je samo oko 7 dana star, jer takav slad bolje otapa repin kom, nego stariji slad. Postupa se tako, da se jedan dio slada dobro isitni i sa nešto vode promiješa u pretkomovnjaku, a onda se temperatura koma digne na 62,5° C. Mora. se pružiti prilika encimu citazi, da djeluje na srž kod optimalne temperature 45° C. Tokom komljenja dodaje se ostatak slada. Najbolije je na početku komljenja odmah izmiješati cijelu količinu slada s vodom (3—4 1) u pretkotmovnjaku i onda započeti ispražnjavati repu iz henzea. Na svršetku komljenja ostavlja se kom stajati još u sata kod temperature od oko 60° C. Ova visoka temperatura djeluje dulje na slad i sterilizira ga, a tek onda se počinje hlađenje.
Slad imade samo zadaću da otapa srž, a ako ne dodajemo njega, valja dodavati ulje, da se komina tokom vrenja ne pjeni i da ne prebuji
I ne prijeđe preko ruba kace za vrenje. Na 500 kg prerađene repe doda se 1 1 dobrog repična ulja. Slad djeluje intenzivnije od ulja, a slad od zobi bolje nego slad ječma, i to sigurno radi veće količine masti (ulja).
Prerađivanje sladiorne repe izluživanjem
Tvornice, koje su uređene jedino za preradbu repe, prerađuju samo repin ‘sok. Dobivanje soka izvršuje se po istim principima kao u šećeranama.
Stariji način dobivanja soka iz usitnjene repe tiještenjem. i maceriranjem gotovo je potpuno napušten.
Maceracija
Postupak maceracije temelji se na istom fizikalnom principu kao i postupak difuzije. Maceracija se vrši u drvenim kacama s dvostrukim perforiranom dnom. Tu se repini rezanci izlužuju toplom vodom i onda se kaca za kacom ispire toplom vodom. Baterija sastoji od 4—5 kaca, koje su međusobno spojene cijevima. Gusti sok sakupljen na dnu kace vodi se u posebnu sabirnu kacu. Odatle se pušta sok u vrionike, a ustreba li, morat će se prije toga ohladiti.
Sl. 77. Baterija za maceraciju
Izostavljeno iz prikaza
Dobro uređena i vodena baterija za maceraciju daje od 100 kg repe, 66 kg izluženih rezanaca sa 0,4—0,5% šećera, tako da se od 100 kg repe ne iskoristi 0,3 kg šećera za proizvodnju špirita.
Tiještenje
Drugi način, koji se nekada upotrebljavao za dobivanje reipina soka, i bilo je tiještenje. Isprva se repa usitnjavala na trenici (ribežu), a nastala se kaša punila u vreće i hidrauličkim tijekom tiještila pod tlakom od 200 do 300 atm. U ostacima tiještenja, pogačama, zaostalo je mnogo šećera. Pogače bile su doduše izvanredno dobra krma, ali su se zbog razmjerno velike količine šećera, koji je u njima zaostao, brzo kvarile. Stoga su se pogače ponovno razmutile u toploj vodi i ponovno. tiještile. Dobiven je razmjerno jako razrijeđen repin sok sa malo šećera.
Sl. 78. Dujardinov tijesak
Izostavljeno iz prikaza
Umjesto hidrauličnih tijeskova radilo se kasnije kontinuirano s Dujardinovim tijeskovima.
Tim tiještenjem može se dobiti sok od 9—12° Bg, tj;. približno iste koncentracije kao i difuzijom. Slaba strana svih tijeskova jest, da se dobije sok koji sadržava mnogo finih vlakanaca repe, koje se ni tiještenjem ne mogu ukloniti. Time se smanjuje čistoća kontinuiranog vrenja, a destilacioni aparati se rado začepe, pogotovo ako su kolone građene sa sitastim dnom, umjesto sa dnom u obliku zvona.
Difuzija
Danas se u preduzećima, koja prerađuju samo sladornu repu, radi metodom. difuzije. Praksa difuzije tj. rezanje rezanaca, punjenje difuzera te rad s njima obavlja se po jednakim principima kao kod šećerana. Difuzija je metodično izluživanje repinih rezanaca pomoću vruće vode, u čitavom nizu valjkastih posuda. Potpuno izluženi repini rezanci i sok normalnog sastava dobije se:
Sl. 79. Stroj za rezanje repe.
Izostavljeno iz prikaza
SL 80. Ploča za rezanje repe., sa 10 okvira za noževe
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 81. Okvir za noževe
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 82. Bergreenov dvostruki nož
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 83. Rezanje repe na rezance dvostrukim Bergreenovim nožem.
Izostavljeno iz prikaza
- ako su rezanci pravilnog oblika i dobrog sastava (ako repa nije smrznuta);
- ako se radi sa prikladnom temperaturom;
- ako je voda za izluživanje zakiseljena.
Za sam tok difuzije vrlo su važni rezanci. Rezanci ne smiju biti čvrsto zgruvani, da može tekućina temeljito prodrijeti do njih. Stari rezaći strojevi rezali su glatke lamela od 2 mm debljine, koje su se međusobno u đifuzeru smiještile. Današnji strojevi režu rezance trouglastog proreza. .Noževi moraju biti vrlo oštri tako, da .su rezanci glatki, da ne nastaje kaša. Rezaći stroj sastoji od vertikalne osi, na kojoj se horizontalno vrti ploča sa 8—10 skupova noževa. Iznad ploče nalazi se otvorena valjkasta posuda, u kojoj ®e nalazi repa, koja vlastitom težinom pritiste na rotirajuću ploču, koja reže rezance.
Hladnom vodom šećer se nepotpuno izlužiti samo iz onih. stanicar koje su prilikom rezanja rezanaca bile oštećene. Upotrebom više temperature oko 60—65° C raste brzina difuzije, jer se protoplazma u stanicama zgrušala, a slador difundira kros celuloznu staničnu opnu u okolnu vodu. Kod temperatura preko 85—90° C celulozne opne stanica jako nabubre, a slador opet teže izlazi. Ujedno se rezane i previše zgruvaju jedan. na drugi, a difuzeri se začepe.
Sl. 84. Uređaj za difuziju repe po Guillaumeovu sistemu.
Izostavljeno iz prikaza
Sa temperaturom nižom od 60° C ne smijemo raditi, jer mogu lako nastati ibakteriološke infekcije soka, osobito onda, kada se sok ne ukiseli dodatkom sumipome kiseline. Dodavanjem kiseline osiguravamo čistoću vrenj.a i pospješujemo brzinu difuzije. Sumpomomi kiselinom se aciditet soka umjetno podigne na 0,8—1,2°, a ovaj stepen kiselosti treba strogo održavati.
U velikim pecarama difuzna baterija sastoji od 8—10 aparata, a dok se jednom napunjena baterija iziuži, to traje oko jedan sat. Francuski tehnolog Champonnois uveo je kod difuzije uporabu vruće džibre umjesto tople vode i postigao velike prednosti: prvo otpada grijanje vode potrebne za rad oko difuzije; drugo, džibra dovodi u sok dušično hranivo, koje potječe iz kvasca raskuhanog tokom destilacije, a takav je sok povoljniji za ponovni rad kvasca. Od vremena do vremena mora se džibra ispustiti i uzeti čista voda, jer kvasac kod vrenja producira neke otrovne spojeve, ekskremente, koji se nagomilavaju i spriječe daljnji razvitak kvasca. Rezanci, koje dobijemo takvim radovi, mnogo su hranjiviji od izluženih repinih rezanaca iz šećerane. Rad s difuzerima udesi se kontinuirano. Zajednička preradba repe i drugih škrobnih sirovina nije zgodna, jer svaka od tih sirovina traži sasvim drugačiji postupak kod parenja.
Difuzija Rapid-aparatom
U najnovije vrijeme mnogo se proširio osobiti proces difuzije tzv. rapid-način. U poredbi s difuzijom taj je način mnogo zgodniji. Kod rada s diffuzerima 2 do 3 radnika izvršuju veoma naporan posao kod rapidnačina dovoljno je, da jedan radnik nadzire čitav proces izluživanja. Kapacitet oba dva načina gotovo je jednak, te iznosi na sat 1000—1500 kg repe.
Često je postavljanje rapid-aparata oteščano time, što je razmjerao dosta dug. Aparat sastoji iz dugog limenog korita, a njegova duljina zavisi o broju komora, kojih je obično 18—23, a svaka je otprilike 1 m duga. Rezanci, koji padaju u donju komoru aparata, putuju iz jedne komore u drugu. To se prebacivanje izvršuje osovinom si lopaticama. Ova je osovina u osmoj komori razdijeljena tako, da ima dvije osovine, koje se kreću s nejednakom brzinom. Donja oso-vina pravi 10—12 okretaja, gornja 8—9 okretaja na minutu. Time se regulira brzina izluživanja. Iznad gornjeg kraja korita nalazi se rezervoar za toplu vodu, gdje se uvođenjem pare voda održava na stalnoji temperaturi od 55—60° C, potrebnoj za izluživanje. Samo izluživanje zbiva se tako, da se svježom vodom izlužuju rezanci, koji su najoskudniji šećerom. Stoga struji voda za izluživanje u protivnoan pravcu od onog, u kojem se kreću rezanci. Rezanci se u samom rezačem stroju ili u cijevi, kroz koju padaju u korito, ugrijavaju na 70°C. Tako rezanci ne ohlade vodu, koja služi za izluživanje.
Rapidom može se raditi periodčni i kontinuirano. Kako je uređaj sita, osovina i ležajeva dosta osjetljiv, ne može se vodi za izluživanje dodati sumporne kiseline radi antiseptičnog djelovanja. Kiselina se ulijeva u posebni kotao, gdje se sok sakupljava prije nego se pusti u vrionike. Da se spriječi infekcija, mora se kod periodskog rada, tj. ako uređaj preko noći stoji, aparat posve isprazniti. Da rad bude valjan, važno je da se aparat pravilno puni i pravilno regulira dovod vode za izluživanje i odvod soka. Sok se mora stalno kontrolirati saharometrom, koji neka pokazuje 10—12° Bg. Na početku rada moraju se donje komore djelomično napuniti vrućom vodom. Rezanci padaju u najdonju komoru te putuju prema gore u protivnom smjeru od vode. Sok se ispušta iz aparata tek onda, kad pokazuje 10—12° Bg. Voda se može prema potrebi u svakoj komori podgrijavati uvođenjem pare. Voda, koja ulazi gore u korito, mora imati 55—60° C. Voda teče prema dolje te se u 5—6 komori parom ugrijava tako, da sok u zadnjoj komori postigne 70—80° C. Tu se sok ohladi, pošto u njega padaju rezanci.
Sok se čisti od pulpe sitomi i hladi u pretkomovnjaku ili u osobitom hladioniku na temperaturu vrenja. Rezanci, koji se izluživaju u rapidaparatu, moraju biti finiji, 3—4 mm debeli, a za difuziju najpovoljniji su rezanci od 5—7 mm debljine.
Za 100 kg repe treba rapid-aparat 60—70 1 vode, difuzija 300 1 vode. Naprotiv, na 100 kg rezanaca troši rapid-aparat 12 kg pare, a difuzija samo 6 kg.
Vrenje soka
Repin sok, što ga dobijemo na bilo koji spomenuti način, sadržava uglavnom saharozu. To je disaharid, što ga tek encim invertaza kvasca mora cijepati u dekstrozu i levulozu (dva monosaharida). Ovo cijepanje zbiva se brzo. Kod viših temperatura, kod kojih se obavlja difuzija, 8—12% ukupnog šećera (saharoze) prelazi zbog djelovanja kiselina u invertni šećer (dekstrozu i levulozu).
Metoda vrenja soka osniva se na miješanju soka, koji već vri, sa svježim sokom tako, da nastaje kontinuirano vrenje. Stoga nije potrebno danomice priređivati matični kvasac. Čistoća vrenja uzdržava se dodavanjem sumporne kiseline. Osim stepena kiselosti, koji, se kreće od 1,0—2,0°, najvažnije je, da se u vrijućem soku održi stanovita koncentracija alkohola, koji također djeluje antiseptički i pridonosi čistoći vrenja. No potrebno je, da količina alkohola ne prijeđe 5%, a to je granica, iznad koje prestaje razmnožavanje kvasca.
Za početak vrenja uzima se u prvom vrioniku na 5.000 1 soka oko 25 kg tiještenog kvasca. Kvasac se u manjoj kaci razmuti sa sokom kod temperature od 30—35° C i onda, kad provri, prelije se u vrionik, koji je do —Vt napunjen svježim sokom od 28° C. Sada se dobro promiješa sok i pusti vreti, dok saharometar ne pokaže više od 1,0—2,0fl Bg, a onda se tek đalje đovodi svježi sok. Sok se dovodi s takvom brzinom, da stepen. I prevrelosti ostaje isti (ekstrakt soka neka bude 1,0—2,0° Bg).
Čim je prvi vrionik pun, ispusti se polovica vrijućeg soka prvog vrionika u drugi, a u prvi i drugi dalje se dovodi svježi sok. Temperatura soka, kojim se pune vrionici, iznosi 22—23° C, a temperatura soka u vrioniku 28° C. Kada je drugi vrionik napunjen, ponavlja se postupak dolijevanja, odnosno punjenja drugoga i trećeg vrionika.
Sl. 85. Shematski prikaz kontinuiranog vrenja.
Izostavljeno iz prikaza
Nakon 1—2 sata, pošto je vrionik napunjen do vrha, vrenje je kod normalnog rada svršeno, i sada odmah započinje destilacija.
100 kg repe sa 16% sladora daje 9—10 1 100%-tnog špirita.
Prerađivanje melase
Melasa se vrlo rijetko prerađuje u poljoprivrednim pecarama, a redovito se dodaje kod preradbe drugih sirovina. Kod nas zabranjeno ;e prerađivati melasu u poljoprivrednim pecarama. Melasa sadržava oko 47—50% šećera i mnogo nešećernih tvari, koje mogu štetno djelovati na stoku, ako je prekomjerno hranimo melasom. Zato samo melasa predstavlja sladornu krmu, a ako se šećer iz nje vrenjem ukloni, ostaju samo štetni spojevi.
Manje količine melase prerađuju se u pecarama tako, da se melasa, koja dolazi u bačvama .iz šećerane, isprazni u rezervoare. U zimi je melasa vrlo gusta i viskozna, te je treba ugrijavati parom, a praznu bačvu. pomno oprati ili ispariti. Razrijeđena melasa odnosno voda, kojom smo prali bačve, ne smije se dodati glavnoj nerazrijeđenoj melasi. Tu tekućinu treba odmah sterilizirati i preraditi. 100 kg koncentrirane melase dobivene iz šećerane zauzima oko 70 I prostora i prema tome može se mjerenjem odrediti količina, koju trebamo za preradbu, jer se melasa. veoma teško važe.
Razvodnjivanje odmjerene količine melase izvršuje se u osobitoj posudi (staroj drvenoj kaci za vrenje) sa toliko vruće vode, da se dobije50%-tno razrjeđenje. U tekućinu se direktno uvodi para, i tekućina se time ugrije na 80—88° C. Kod te temperature ostaje melasna tekućina nekih 20—80 minuta, da se sterilizira. Sad se isterilizirana razrijeđena melasa ohladi na 32—38° C i doda se drugoj komini, koja se već nalazi u kaci za komljenje. Kada se radi u kombinaciji s krumpirom, nije nužno alkaličnu melasu ukiseliti, kako se preporučuje kod drugih sirovina. Koliko se mora dodati kiseline, zavisi o alkalitetu same melase. Najsigurnije je točnom titracijom odrediti količinu sumporne kiseline, koju treba dodati.
Sl. 86. Uređaj za grijanje, miješanje i zračenje razrijeđene melase.
Izostavljeno iz prikaza
Ako se prerađuje samo melasa, to se najprije odmjeri potrebna količina melase i razrijedi u osobitoj: posudi istom količinom vode, te se doda unaprijed izračunata količina koncentrirane sumporne kiseline. Sada se melasa ugrije na 70—80° C ili čak do kuhanja i sterilizira. Iza sterilizaeije i ukiseljenja melasa se dalje razređuje do potrebne koncentracije. Stepen kiselosti neka bude 0,3—0,4° (20 ecm razrijeđene melasne tekućine treba za neutralizaciju 0,3—0,4 ccm u NaOH). Najpovoljnije razrjeđenje leži između 18 i 20° Bg. Sterilizirana vruća melasna tekućina struji preko brzostrujnih ili protustrujnih hladionika u vrionik.
Melasa sadržava premalo dušičnih spojeva, koje kvasac može asimilirati; stoga se na 100 kg melase mora dodavati oko 75 gr dušika i 175 gr fosforne kiseline u obliku hranjivih ,soli ili kvaščev ekstrakt (dobiven autolizom pivskog kvasca).
Male pecare često rade s pivskim kvascem. Kako, pivski kvasac podnosi samo male koncentracije alkohola, mora se melasa jače razrjeđivati. Ovaj kvasac prevrije i male količine rafinoze, koja se uvijek nalazi u melasi. Inače se uzima kulturni kvasac »rase M«. Ovaj se kvasac razmnožava u uređajima za čiste kulture i dalje uzdržava u komu za uzgoj kvas-ca. Samo glavno vrenje vrši se kod 30° C i traje 48 sati.
100 kg melase daje prosječno 26 do 30 1 100%-tnog špirita.
Za ukiseljivanje melasne tekućine može se umjesto sumporne kiseline upotrebiti i fosforna kiselina. Tim se postupkom služe Francuzi A. Collete i A. Boidin, da fosfornom kiselinom neutraliziraju melasu. Tako se spriječe gubici kalija, jer se svaka suvišno dodana molekula sumporne kiseline veže na kalij, i tako nastaje sumporni spoj kalija, umjesto kalijskog karbonata. Pridodana se fosforna kiselina ne gubi, jer se kod kalciniranja ugljena od džibre dobiva vapneni fosfat iz kojeg se regenerira fosforna kiselina. Spaljivanjem džibre u posebnim pećima dobiva se pepeo, a iz njega potaša.
5. Prerađivanje voća
Kao i ostale sirovine, koje sadržavaju šećera, mogu se i sve vrste voća upotrebiti za proizvodnju špirita. Rakija dobivena iz svježeg voća imade karakterističan miris i prijatan okus od voća, od kojeg potječe, a služi ugiavnom.za piće.
Poznate su rakije šljivovica, trešnjovača, višnjovača (maraschino), breskovača (persiko) itd.
Ova proizvodnja voćnih rakija mnogo se proširila u voćarskim zemljama. Osim otpadnog voća upotrebljava se za proizvodnju rakije redovito i obrano voće, osobito u rodnim godinama. Tom se prilikom mnogo voća utroši i na fabrikaciju marmelade, želea, voćnog vina, a proizvodi se i neutralna rakija, tj. šipirit dobiven preradbom voća, kojemu je tokom proizvodnje oduzet karakter rakije tako, da se taj špirit ne razlikuje od onog, što je dobiven iz škrobnih ili drugih šećernih sirovina.
Sirovine
U prvom redu upotrebljava se za proizvodnju rakije svježe voće kao: trešnje, šljive, jabuke, kruške itd. Osim toga može se upotrebiti i domaće ili strano sušeno voće kao: suhe šljive, korinte, smokve, rogač itd. Rakija, koja se dobije iz sušenog voća, nije nikako tako finog okusa i mirisa kao ona iz svježeg voća. Isto vrijedi j za rakije dobivene tiještenjem ostataka grožđa (tropica), voćne pulpe (ostatak fabrikacije voćnog želea) i pokvarene, ukiseljene marmelade.
Količina šećera u pojedinim vrstama voća je različita, a zavisi još o stadiju dozrijevanja i o vremenu, kada je voće raslo. Otpadno voće, koje nije posve dozrelo, sadržava uvijek manje šećera od normalno dozrelog voća.
Šećer, koji se nalazi u voću, uglavnom (gotovo do 90%), sastoji od invertnog šećera; ostatak je saharoza. Izuzetno na pr. breskva sadržava oko 50% saharoze.
| Vrst voća | količina šećera | |
| – | % | srednja vrijednost % |
| trešnje | 6 — 16 | 10 — 11 |
| šljive | 6 — 15 | 9 — 11 |
| jabuke, zrele | 6 — 14 | 8 — 10 |
| kruške, zrele | 6 — 14 | 8 — 10 |
| jabuke otpale | 2 — 5 | – |
| kruške otpale | 2 — 5 | – |
| maline | 4 — 7 | 5 — 6 |
Rudigerova tabela količine šećera u voću
Od 100 kg šećera dobije se kod prve destilacije 501—55 1 100%-tnog špirita. Kod ponovne destilacije, čišćenja rektifikacijom gubi se daljnjih 5—10%. Prema tome 100 kg šećera daje prosječno 45—52 I 100%-tnog špirita, odnos.no 100 l rakije od 42—52 volumnih %.
Sušeno voće sadržava već prema vrsti 30—55% šećera.
Da se procijeni, koliko je iskorišten alkohol, uzima se:
| iz 1 hl komine | litara alhohola |
| trešamja | 5 |
| šljiva | 4,5 |
| jabuka, knušaka | 1,5 |
| pulpa | 1,5 |
| grožđanog tropa, nerazvodnjenog | 1,5 |
Za proizvodnju prvorazredne rakije mora se uzimati dobro, zdravo voće, a .posve je krivo mišljenje, da je i slabo i trulo voće još dobro za produkciju rakije. Ovakvo voće može se izuzetno upotrebiti za proizvodnju špirita. Prikladnim postupkom možemo suzbiti razvitak bakterija, na natrulom voću tako, da ne nadvladavaju kvasac i da dobijemo dovoljno čistu rakiju. S voćem, koje se odmah ne preradi, treba brižljivo postupati; stoji li takvo voće duže vremena, pojavit će mu se na natučenim mjestima plijesni i druge bakterije.
Nježne plodove kao trešnje i sve vrste jagoda treba što brže i bez oklijevanja ugaziti. Tvrdi plodovi kao jabuke i kruške ostave se jedan, dva tjedna stajati, jer još naknadno dozrijevaju i dobivaju na aromi.
Dobivanje voćnih komova
Prerađivanje svježeg voća
Priređivanje voćnih komova vrlo je jednostavno. Meki što brže ugaze i time zgnječe. Bolje je da se gnječe jagode plodovi odjel i to, se a dobivena kaša i sok pune se u vrionike. Tvrđi plodovi se gnječe i usitne u posebnim voćnim mlinovima na valjke, kojih se razmak daje prema potrebi udešavati. Više od 1/3 – ¼ % koštica voća ne smije se zdrobiti, inače rakija postaje preintenzivan okus po bademovu ulju i cijanovodičnoj kiselini.
Glavna svrha isitnjivanja voća jest, dobiti što brže i što više soka, kako bi se pospješio početak normalnog vrenja i suzbio razvitak bakterija i plijesni. Stoga se nastala voćna kaša dobro ugazi, kako ne bi između pojedinih dijelova koma ostali mjehurići zraka. Onoj kaši, koja ima malo soka, kao kaša od jabuka i krušaka, a osobito ostacima iza tiještenja (trop), potrebno je dodavati nešto vode. Ova se kaša prerađuje dalje u voćnom mlinu. Ona se ulije u lijevak, na kojega se dnu nalaze noževi za isitnjivanje. Odatle prolazi kaša između dva istorazdana željezna valjka, gdje se dalje usitni. Ponajviše ,se upotretoljavaju valjci od kamenine, kako ne to kiseli sok dolazio u dodir sa željezom, no mogu se upotretoljavati i željezni valjci, jer male količine željeza ne smetaju vrenju.
Kao vrionici upotrebljavaju se drvene bačve, koje se postave tako, da gore bude dno sa vratašcima za punjenje i pražnjenje. Otvorene ili poklopcima pokrivene kace, koje se mnogo upotrebljavaju u manjim poduzećima, nisu baš zgodne za vrenje voćnih sokova. Radi dugog vrenja ishlapi mnogo alkohola, a često se stvori i dosta octene kiseline. Služimo li se otvorenim kacama, moraju se poklopci i pukotine dobro izmazati glinom. Bolje je na gornji rub kace pričvrstiti otvoreni limeni žlijeb, koji se napuni vodom, a limeni rub poklopca utone u nj.
Sl. 88. Vrionik s poklopcem.
Izostavljeno iz prikaza
Time se spriječi pristup zraka u vrionik, a vrenjem nastala ugljična kiselina može izlaziti ,iz vrionika kroz vodu. Tokom, vrenja dižu se na površinu Ijuske od voća, a miješanjem koma one opet potonu. Da se spriječi dizanje Ijusaka, može se na ugaženu voćnu kašu položiti perforirana drvena ploča. Ta se ploča optereti kamenjem i time se spriječi dizanje ljusaka na površinu.
Vrionici se pune samo do ¾ — 4/5 , kako ne bi kom začepio otvor za. izlaz ugljične kiseline. Na drvene bačve, koje služe kao vrioniei, imetnu se ventili za vrenje. Imademo različitih sistema takvih ventila, uglavnome možemo ih podijeliti u »suhe i mokre«.
Kod suhog ventila nalazi se u cijevi ventila kuglica, koja zatvara i otvara prolaz ugljičnoj kiselini..
Sl. 89. Suhi drveni ventil za vrenje.
Izostavljeno iz prikaza
Kod mokrih pak ugljična kiselina, nastala vrenjem prolazi kroz sloj-vode.
Koncentracija voćnih sokova mjeri se Ballingovim saharometrom ili Oeohslovom moštnom vagom.
Količina ekstrakta u voćnim sokovima mnogo varira, stoga je i kvocijent vrlo različit.
| – | Bg saharom etar stupnjeva | Prava količina šećera (kg u hl) |
| trešnje | 12 — 20 | 8 — 15 |
| jabuke i kruške | 9 — 15 | 8—13 |
| šljive | 10 — 21 | 8—18 |
Količina kiseline u voćnim sokovima također je vrlo različita; tako je našao Barlih:
| kom od | Količina kiseline u stupnjievima (u 20 com sa nNaOH) | ||
| maksimum | minimum | srednji | |
| trešnje | 4,8 | 0,8 | 2,2 |
| jabuke | 3,7 | 0,8 | 1,6 |
| kruške | 1,6 | 0,3 | 0,8 |
| šljive | 4,3 | 1,9 | 2,4 |
Što je sok kiseliji, to se redovito i vrenje više oteže, jer je čisto i bakterije ne mogu uspijevati.
Prerađivanje sušenog voća
Iz sušenog voća možemo dobiti različite količine alkohola. Tako ne uzmogne i mlinom isitnjivati. Poslije toga se doda toliko vode, da filtrirani kom pokazuje maksimalno 20° Bg. Sada se ucijepi kvasac, a kom. se prebaci iz kotla za kuhanje u vrionik,. Voćna kaša, koja sadržava koštice (šljive, datulje), procijedi se na sito, da se uklone koštice. Komu svježeg voća nije potrebno dodavati kvasca, jer se na voću nalazi dovoljno divljih kvasaca. Naprotiv komu, koji smo dobili kuhanjem sušenog voća, mora se dodati kvasac, jer se kuhanjem unište kvasci, koji se nalaze na voću. Aroma i okus rakije, koju dobijemo iz sušenog voća, slabiji su nego kod rakije, dobivene preradbom svježeg voća.
- 100 kg sušenih jabuka dobijemo oko 24 1 100%-tnog špirita
- 100 kg sušenih krušaka dobijemo oko 18—20 1 100%-tnog špirita
- 100 kg sušenih šljiva dobijemo oko 18—33 1 100%-tnog špirita
- 100 kg sušenih korinta dobijemo oko 25—28 1 100%-tnog špirita
- 100 kg sušenih smokava dobijemo oko 27—29 1 100%-tnog špirita
- 100 kg sušenih datulja dobijemo oko 33—35 1 100%-tnog špirita
Sušeno se vo>će namoči i kuha u vodi, dok se ne raskaši ili dok se ne uzmogne i mlinom isitnjivati. Poslije toga se doda toliko vode, da fil-trirani kom pokazuje maksimalno 20° Bg. Sada se ucijepi kvasac, a kom. ee prebaci iz kotla za kuhanje u vrionik,. Voćna kaša, koja sadržava koštice (šljive, datulje), procijedi se na sito, da se uklone koštice. Komu svježeg voća nije potrebno dodavati kvasca, jer se na voću nalazi do-voljno divljih kvasaca. Naprotiv komu, koji smo dobili kuhanjem sušenog voća, mora se dodati kvasac, jer se kuhanjem unište kvasci, koji se nalaze na voću. Aroma i okus rakije, koju dobijemo iz sušenog voća, slabiji su nego kod rakije, dobivene preradbom svježeg voća.
Bolju rakiju dobijemo, ako isitnjeno sušeno voće izlužujemo toplom vodom u difuzerima ili u aparatima za maceraciju.
Dobivanje voćnog koma parenjem voća
U vrlo rodnim godinama moraju se kat kada brzo preraditi velike količine voća. Ako se ne traži, da dobiveni alkohol imade karakterističnu aromu i okus voća, možemo voće preraditi na uređaju poljoprivredne pecare. Tu se radi što jednostavnijim metodama, kao kad se prerađuje krumpir, žitarice, repa itd. Vrenje mora biti svršeno za nekoliko đana,. a komine moraju biti dovoljno rijetke, da se mogu destilirati na kontinuiranim destilacionim aparatima.
U tom slučaju voće se kuba na sličan način, kao repa u henzeu pod slabim tlakom. Dosta je da se pari oko 20 minuta pod tlakom od 1,5 atm., a onda se kaša što brže ispusti u pretkomovnjak, bez obzira na temperaturu. Nečistoća, kao kamenci, dijelovi drva itd., zaostaju na situ, koje se nalazi na henzeu ugrađeno u cijevi iza ventila za ispuštanje.
Ako se prerađuju jabuke i kruške, dobro je da se za isitnjivanje parenog voća poslužimo mlinom za ‘kominu, kroz koji prolazi parena masa na putu u pretkomovnjak. Time se spriječi začepljivanje sisaljke za kominu ,i destilacionog aparata.
Komina se odmah hladi, čim dolazi u pretkomovnjak, i odatle se pušta u vrionike.
Vrenje voćnoga koma
Kod preradbe svježeg voća u rakiju nastaje spontano vrenje, zbog divljeg kvasca, koji se nalazi na samom voću. Kako je broj, kvaščevih stanica razmjerno malen, a kvasac se nalazi djelomično na plodovima u obliku spora, to prode nekoliko dana, dok se ne pojave prvi znaci vrenja.
U tome i leži stanovita opasnost za čistoću vrenja. No zbog naravne kiseline, koju voćni sokovi sadržavaju i koja djeluje antiseptički, teško bi se bakterije toliko razvile, da bi spriječile vrenje kvasca.
Sigurnije je ipak da se voćnom komu već prije doda veća količina kvasca. Dodavanjem pivarskog ,i običnog pekarskog kvasca (pjenice) dobijemo rakije slabije kvalitete. Bolje je stoga dodavati uzgojene čiste vinske kvasce, dobivene iz kojeg instituta. Kultura vinskog kvasca razmnoži se nekoliko dana prije u 10—20 1 voćnog soka, koji je steriliziran kuhanjem i onda ohlađen na 20° C. Nakon 2—3 dana se kvasce toliko razvije, da se sa 10 1 tog vrijućeg soka može prevreti 1.000 1 koma. To se radi tako, da se tokom punjenja vrionika voćnom kašom postepeno dodaje razmnoženi kvasac. Početak vrenja može se pospješiti i tako, da se voće što bolje isitni, kako bi se stvorilo što više soka, a mogu se primijeniti i više temperature. Početna temperatura vrenja leži između 18 i 30° C, a zavisna je o položaju vrionika (hladna ili topla prostorija). Nadalje treba uzeti u račun i činjenicu, da zbog vrenja porastu temperature u komu, koje ne smiju prijeći preko 30° C, inače bi se gubilo previše alkohola zbog ishlapljivanja i nastalo bi previše octene kiseline. Ipak je potrebno da ,se tokom vrenja postigne temperatura od 30° C, kako bi sav šećer prevrio.
Vrenje se kontrolira pomoću naprijed opisanih ventila. Čim ugljična kiselina prestane izlaziti ,iz vrionika kroz ventil, vrenje je svršeno.
Često se prevreli kom ostavi još nekoliko mjeseci stajati, kako bi se stvorilo više kiseline, a time i više estera. Na svaki način stvaranje estera znači veći gubitak alkohola, a isto tako se duljim stajanjem poveća gubitak alkohola zbog ishlapljivanja.
Prije destilacije istraži se saharometrom ili Oechslovom vagom stepen provrelosti u filtriranom komu. Istraživanje se ponavlja nakon 2—3 dana, te se vidi, da li je vrenje napredovalo. Saharometrom ne može se posve sigurno utvrditi, da li je sav šećer prevrio, jer je stepen provrelosti za pojedine vrste voća različit.
- Kom jabuka i krušaka prevri do 1 ili 2°Bg
- Kom trešanja prevri na 3 ili 5° Bg
- Kom šljiva prevri na 3 ili 6° Bg
Ako vrenje polagano i teško počinje, uzrok leži u premaloj] količini kvasca ili u preniskoj temperaturi koma. Često se može tome doskočiti tako, da se prostorija umjetno ugrije, a komu doda kvasac. No to se mora izvršiti tako, da se kom prebaciva u drugi vrionik i tom se prilikom izmiješa sa svježe dodanim kvascem. Kvasac se rnora što bolje i jednoličnije razdijeliti po komu. Ako je kom u početku dobro vrio, a kasnije je vrenje stalo, treba istražiti količinu kiseline u komu. Kiselina se može smanjiti dodatkom vapnenog karbonata, no time ne ćemo uništiti bakterije. Stoga treba u kom ucijepiti i veće količine svježeg kvasea. Ako se u komu već nalazi stanovita količina stvorenog alkohola, treba dodati 4—6-struku količinu kvasca, jer se kvasac u alkoholnoj tekućini slabo ili nikako ne množi.
Vrenje voćnog soka, koji se dobije maceraeijiom ili đifuzijom; sušenog voća, može se vršiti kontinuirano kao što se prerađuje sladorna repa. Budući da voćni sokovi sadržavaju kiseline, koje djeluju antiseptički, oni su vrlo zgodni za takav način vrenja.
Destilacija prevrelih voćnih sokova
Rakija se još danas, gotovo 100 godina, peče u kotlovima najobičnijeg sistema. Time dobijemo produkt specifičnog voćnog okusa i arome.
Kontinuirani destilacioni aparati obične građe, kakve nalazimo u poljoprivrednim pecarama, nisu prikladni za destilaciju gustih voćnih komova. Ti uređaji mogu služiti za destilaciju rijetkih voćnih komova, koji nemaju ljusaka, kao na pr. za dobivanje vinjaka.
Kotlovi se djelomično griju još uvijek direktno vatrom. Da trop ne prigori, kom se prije miješao do početka kuhanja tako, da se skinula kapa, a miješalo se na gornji otvor. Budući da se tako gubilo mnogo alkohola, prešlo se brzo na savršenije kotlove, koji su povrh svoga dna imali perforiranu ploču. Na ploči ili u košari, koja se spuštala u kotao, nalazio se gusti kom. Tako trop ne može prigorjeti, no još bolji su kotlovi s mješaiom.
Sl. 92. Kotao za pečenje rakije s košarom.
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 93. Kotao za pečenje rakije s mješalom i direktnim loženjem.
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 94. Kotao za pečenje rakije s vodenim plaštem i direktnim loženjem.
Izostavljeno iz prikaza
Kotao za pečenje
Potpuno možemo spriječiti da kom ne prigori, ako vanjsku stijenu kotla grijemo vodom ili parom. Tlak pare u plaštu ne smije prijeći 0,5 atm., a to odgovara temperaturi od 110° C.
Rijetko se para direktno uvodi u kotao, jer bismo dobili suviše razrijeđen destilat.
Trop se nakon destilacije iz kotla ispušta na široki otvor, koji se nalazi sa strane, ili se kotao tako gradi, da se može okretati oko svoje osovine. Za pojačavanje alkoholnih para često se upotrebljavaju deflegmator.i ili rektifikacioni stup (kolona).
Sl. 96. Destilacioni aparat s deflegmatorom i direktnim loženjem.
Izostavljeno iz prikaza
Time otpada potreba ponovne destilacije sirove, slabe rakije. Finu rakiju dobijemo samo ponovnom destilacijom ili izravnim pojačavanjem, kako smo već spomenuli. Osim toga sirova je rakija često jako kisela tako, da hlapive kiseline i kod ponovne destilacije prelaze u destilat. Stoga ,se titracijom odredi količina kiseline, koja se veže pomoću kalcijskog karbonata ili magnezijskog oksida, a kom se tek onda destilira.
Kiselina se u sirovoj rakiji određuje titracijom, no prije se ugljična kiselina mora istjerati ugrijavanjem.
Kod rektifikacije prvi destilat imade jačinu od 75—70 volumnih ,%. Prvi dio destilata (prvi tok) ima oštar mirisi i okus te se hvata napose. Potonji destilat, tzv. srednji tok, jest najfiniji, te je u početku jak 70— 65 volumnih %, kad padne jačina destilata na 40 volumnih %, poprima opet neugodan miris i okus, a može postati i mutan. Taj se destilat zove zadnji tok. Jačina tog destilata pada sve više, a kad postigne 5 volumnih. %, destilacija je dovršena.
U kotlu ostaje oko 40% tekućine, koja sadržava još oko 0,1—0,25volumnih % alkohola.
Sl. 97. Kontinuirani destilacioni aparat sa dva kotla, koji se dadu okretati.
Izostavljeno iz prikaza
Koliko se alkohola dobije prilikom destilacije prvog i zadnjeg toka, ne zavisi samo o jačini destilata, nego i o osobnoj procjeni osobe, koja vodi destilaciju.
Prosječno dobije se iz prevrelog koma:
- 3 vol. % alkohola u prvom toku
- 75 vol. % alkohola u srednjem toku
- 20 vol. % alkohola u zadnjem toku
- 20 vol. % alkohola gubici destilacije.
dobiveno
Srednji tak, tj. najfiniji dio, razblažuje se dodatkom vode na-. 40—45 volumnih %, te služi kao piće.
Prvi i zadnji tok se izmiješaju i skupljaju te ponovno destiliraju. Dobiveni srednji tok daje rakiju druge vrste. Ne valja dodavati prvi i zadnji tok prve destilacije u potonju, jer ,se time dobije sve lošiji srednji tok.
Neutralni špirit dobijemo tako, da u henzeu pareno voće prevre 1 da ga destiliramo na kontinuiranim destilacionim aparatima, poput komine krumpira i žitarica. Dobiveni sirovi špirit rektificira se na uobičajeni način.
IV. Dio dobivanje sirova špirita
Općeniti tehnički uvjeti za dobivanje alkohola i2; alkoholnih tekućina
Alkohol se dobije iz prevrelih komina tako, da se ugriju do vrenja. Pri tom se dižu alkoholne pare pomiješane s vodenim parama. Ova smjesa para vodi se kroz zatvoreni sistem cijevi, gdje se zbog hlađenja zgusne u tekućinu, smjesu vode i alkohola.
Čisti alkohol vri kod normalnog pritiska zraka (760 mm živinog stupca) kod 78,3° C, voda tek kod 100° C. Ako u kotliću ugrijemo do vrenja smjesu alkohola i vode, na pr. kominu, to kod 78,3° C ne hlapi samo alkohol, a tek kod 100° voda, nego smjesa para alkohola i vode. U hladioniku se ta smjesa zgusne u tekućinu, koja sastoji iz smjese vode i alkohola. Količina alkohola u tom destilatu općenito je veća od količine alkohola, što ga sadržava tekućina, koju smo ugrijali do vrenja. Stoga destilacijom prelazi postepeno sav alkohol u destilat, a u tekućini ostaje voda.
Količina alkohola u smjesi alkohola i vode određuje se iz njegove specifične težine. U praksi se to radi pomoću specijalnog areometra tzv. alkoholometra sa skalom, koja pokazuje volumne ili utezne postotke alkohola. Normalna temperatura mjerenja jest 15° C, a to znači, da kod ove temperature alkoholometar pokazuje pravu jačinu alkohola u smjesi alkohola i vode.
Sirovi špirit, koji dobijemo destilacijom komina pomoću jednostavnih uređaja za destilaciju, sadržava osim vode i etilnog alkohola još nuzprodukte vrenja. To su acetaldehid i tzv. viši alkoholi, koji tvore glavne sastavne dijelove patočnog ulja, hlapive kiseline, estere. Sirovi je špirit prema tome nečisti alkohol, koji se, onakav, kakav jest, ne može upotrebiti za piće, a često ni u tehničke svrhe. Sirovi špirit treba stoga još čistiti i pojačavati ponovnom destilacijom tzv.. »rektifikacijom«.
Ostatak nakon destilacije zove se džibra, koja sadržava nešto topIjivih i netopljivih tvari. Krumpirova i kukuruzna džibra vrlo su vrijedna stočna hrana, a melasna džibra, radi velike količine mineralnih tvari. može samo u ograničeno j mjeri služiti u tu svrhu.
Osnov destilacije
Vrelište smjese alkohola i vode, u koju možemo ubrojiti i kominu,. zavisi o međusobnom omjeru alkohola i vode. Vrelišta smjesa leže između 78,3° C i 100° C. Komina sa 10 volumnih % alkohola imade niže vrelište nego komina sa samo 5 volumnih % alkohola.
Iz tabele vide se međusobni odnosi alkohola tekućine, temperature alkoholnih para i količina alkohola u parama.
| Tekućina sadržava volumnih % alkohola | Temperatura alkoholnih para kod ° C. | Pare sadržavaju volumnih % alkohola | Tekućina sadržava volumnih % alkohola | Temperatura alkoholnih para kod ° C. | Pare sadržavaju volumnih % alkohola |
| 0,0 | 100,0 | 0,0 | 35,0 | 84,8 | 70,6 |
| 1,0 | 99,9 | 9,9 | 40,0 | 84,1 | 72,0 |
| 2,0 | 98,2 | 17,7 | 45,0 | 83,4 | 73,5 |
| 3,0 | 97,4 | 25,2 | 50,0 | 82,8 | 75,0 |
| 4,0 | 96,6 | 31,3 | 55,0 | 82,3 | 76,6 |
| 5,0 | 95,9 | 35,8 | 60,0 | 81,7 | 78,2 |
| 6,0 | 95,2 | 39,3 | 65,0 | 81,2 | 80,8 |
| 7,0 | 94,5 | 42,6 | 70,0 | 80,8 | 81,9 |
| 8,0 | 93,9 | 45,5 | 75,0 | 80,4 | 84,2 |
| 9,0 | 93,3 | 48,4 | 80,0 | 79,9 | 86,5 |
| 10,0 | 92,6 | 51,0 | 85,0 | 79,5 | 89,1 |
| 15,0 | 90,2 | 61,3 | 90,0 | 79,1 | 91,8 |
| 20,0 | 88,3 | 66,2 | 95,0 | 78,8 | 95,4 |
| 25,0 | 86,9 | 68,0 | 97,2 | 78,3 | 97,2 |
| 30,0 | 85,7 | 69,3 | – | – | – |
Iz ove tabele dolazimo do tri osnovna zakona destilacije smjese alkohola i vode:
- Temperatura (vrelište) pare, koja nastaje kod destilacije, zavisi o omjeru hlapivih sastojina tekućine, koju destiliramo (na pr. vode i alkohola).
- Omjer sastavnih dijelova smjese pare zavisi o omjeru hlapivih sastojina tekućine, koju destiliramo (voda i alkohol) tako, da sa opadanjem alkohola u komini se smanjuje i količina alkohola u destilatu.
- Količina alkohola u destilatu je — do neke stanovite granice — veća nego što je u tekućini, koja se destilira. Tako se opetovanom destilacijom može količina alkohola u destilatima pojačavati.
Faktor »pojačavanja« nije konstantan, a to se vidi iz ove tabele:
| Za alkoholne tekućine sa alkoholom od volumnih % | Faktor pojačavanja | Za alkoholne tekućine sa alkoholom od volumnih % | Faktor pojačavanja |
| 1 | 9,90 | 60 | 1,30 |
| 10 | 5,10 | 70 | 1,17 |
| 20 | 3,30 | 80 | 1,08 |
| 30 | 2,40 | 90 | 1,02 |
| 40 | 1,80 | 95 | 1,004 |
| 50 | 1,50 | 97,2 | 1,000 |
Kod destilacije alkohola velike jaeine ne možemo konicentrirati alkohol bez upotrebe osobitih uređaja za pojačavanje. Zadnji ostaci vode mo:gu se vezati samo kemikalijama, koje vežu na sebe vodu, kako se to vrši kod dobivanja apsolutnog alkohola.
Prema tome, pare alkoholnih smjesa isa vodom imadu do izvjesne koncentracije stalno veću količinn alkohola nego sama smjesa. Ta se osobina iskorišćuje u praktičnoj destilaciji. Princip rada sastoji u tome, da se nastale pare kondenziraju, a kondenzat se ponovno isipari. Takvo ponavljanje kondenziranja i isparivanja zovemo rektifikacija.
Ako paru nastalu iz alkoholnih smjesa vodimo preko velikih hladnih površina, para se na hladnoj1 površini kondenzira u obliku sitnih kapIjica. Budući da vruće pare i dalje struje preko tih kapljica, ugriju se kapljice do vrelišta. Kako one sadržavaju manje alkohola nego pare, koje preko njih struje, to one isparuju alkohol. Tim isparivanjem alkohola u kapljicama povećava se količina alkohola u parama. Taj se proces ponavlja svejednako, da nastaje zapravo stalna koncentracija i stalno isparivanje alkohola. Taj postupak, koji se u principu ne razlikuje od rektifikacije, zove se deflegmacija.
To je starije shvaćanje rektifikacije .i deflegmacije, a granica koncentracije destilata leži kod 97,6 volumnih % alkohola. Vrelište takve otopine je za 0,15° C niže od vrelišta apsolutnog alkohola (78,3° C) i predstavlja tzv. azeotropsku smjesu.
Po najnovijim istraživanjima fizikalne kemije radi se ovdje o fazama. Tekuća i parovita faza su inkogruentne, tj. tekući alkohol i njegova para iste koncentracije ne mogu da postoje jedno do drugog, tek kod vrlo koncentriranog alkohola, 95,57 uteznih posto = 97,2 volumnih %, nastaje konkurencija oba dve faze. Isto kako kod isparivanja smjese alkohola i vode nastaje, po teoriji o fazama, tvorba para, koje ®u obilnije alkoholom; i kod hlađenja smjesa stvara se tekućina oskudnija alkoholom, a ostaju pare, obilatije alkoholom. Kad ove dvije faze postignu koncentraciju od 97,2 volumnih %, izjednači se koncentracija alkohola u pari i u tekućini.
Praktički je između rektifikacije i deflegmacije samo ta razlika, da se te operacije postizavaju različitim uređajima. Kod rektifikacije pare donje komorice ugrijavaju tekućinu u gornjoj komorici. Time se iskuhava tekućina u gornjoj komorici, a razvijena para služi za iskuhavanje alkohola u potonjoj komorici. Kod deflegmacije puštamo pare preko velikih površina i hladimo ih na umjetni način. Kod rektifikacije izvršuje se kondenziranje pare isključivo tako, da komorice zračenjem guhe toplinu. Umjetno hlađenje deflegmatora vrši se obično prevrelim komom, a time se on malo ugrije, prije negoli dođe u kolonu. Jakost špirita zavisi kod rektifikacije o moraju komine a, u kojima paru ponovno kondenziramo i kondenzat opet isparujemo. Naprotiv kod deflegmacije jakost špirita zavisi o intenzitetu hlađenja stijena deflegmatora. Na ova dva načina možemo doći do ispravnih rezultata. Najkoncentriranije alkoholne pare ohlađuju se u kondenzatoru (hladioniku) aparata, i tako se dobije koncentrirani destilat.
Za praksu najpovoljnija je komtonacija rektifikacije i deflegmacije, jer možemo toplinu, koju dobivamo hlađenjem deflegmatora, iskoristiti. Stoga i današnji modemi aparati imaju vrlo nisku rektifikacionu kolonu, s malim brojem komorica, a dobro djelujući deflegmator.
Obična i ponovna destilacija.
Najobičniji aparat za destilaciju komina sastoji iz kotla, kape, hladionika i ognjišta.
Kako se loži direktno vatrom, to bi komina u kotlu lako prigorjela, a to se sprečava tako, da se kotao i indirektno grije vodom ili se u kotao uvodi para. Osim toga može se u kotao ugraditi i mješalo, kojim se tokom destilacije miješa komina.
Kotao se zatvara kapom, koja se u produženju sužuje i spaja s hladionikom. Hladionik sastoji iz bakrene cijevi, koja prolazi kroz posudu s vodom za hlađenje. Zbog pojačavanja alkoholnih para, koje nastaju iskuhavanjem komine, prvi dio destilata je razmjemo jak, kako se vidi iz tabele 3. Količina alkohola u parama sve više pada, jer se smanjuje alkohol u komini tokom iskuhavanja. Na kraju u ostatku komine nema više alkohola, a u destilat prelazi još samo voda. Združeni destilati imadu samo % jačine prvog destilata. Stoga je često rentabilnije obustaviti destilaciju, prije nego što sav alkohol iziđe iz komine.
Za pojačavanje alkohola u aparatu s jednim kotlom upotrebljava se ponovna destilacija. Destilat se vrati u kotao i ponovno destilira, a pri tom se ponavljaju procesi, koji se zbivaju kod prve destilacije. Ovaj se postupak ponavlja 2—3 puta, dok se ne dobije alkohol tražene jačine. Ujedno se time dobije čisti proizvod tako, da se prvi i zadnji destilat odjelito hvata.
Ovaj postupak dugo traje i troši se mnogo goriva, a gubici su znatni. Ipak su se njime male pecare dugo služile.
| Komina daje kod je (bez upotrebe uređaja za pojačavanje) | Destilat sa količinom alkohola od: | |
| u početku kod količine alkohola od 10 vol. % | 51,0 vol. % | |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 9 vol. % | 48,4 vol. % |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 8 vol. % | 45,5 vol. % |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 7 vol. % | 42,6 vol. % |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 6 vol. % | 39,3 vol. % |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 5 vol. % | 35,8 vol. % |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 4 vol. % | 31,3 vol. % |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 3 vol. % | 25,2 vol. % |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 2 vol. % | 17/7 vol. % |
| kasnije kod količina alkohola u | kotlu od 1 vol. % | 9,9 vol. % |
| Konačno kod potpune destilac. 0,0 vol. % | 0,0 vol. % | snbsp; |
Tabela IV. Odnos između količina alkohola u komini sa 10 volumnih % alkohola prema prvom destilatu, i prema 2., 3. i 4. destilatu, koji su dobiveni ponovnom destilacijom prvog destilata, u jednostavnom kotlu bez uređaja za pojačavanje.
| Jednostavni destilacioni aparat sa jednim kotlom (bez uređaja za pojačavanje) daje: | Destilat sa srednjom jačinom alkohola od: |
| Kod destilacije komine sa 10 vol. % alkoh. | 32,7 volumnih % |
| Kod destilacije komine 1. destilata sa 32,7 vol. % alkoh | 58,3 volumnih % |
| Kod destilacije komine 2. destilata sa 58,3 vol. % alkoh | 74,8 volumnih % |
| Kod destilacije komine 3. destilata sa 74,8 vol. % alkoh | 83,2 volumnih % |
Sastavljena destilacija u aparatu sa vise kotlova ili u aparatu za neprekidni rad.
Loše strane destilacije u običnom aparatu sa jednim kotlom mogu se ukloniti tako, da se upotrebi uređaj sa više kotlova. Ovi se kotlovi smjeste jedan iznad drugog tako, da se alkoholnim parama donjeg kotla iskuhava komina u gornjem kotlu.
Rad aparata sa dva kotla.
Kad se kotlovi stave u pogon, napune se samo do 60% tako, da ostaje dovoljno mjesta za kuhanje komine. Iz donje komine, koja se ugrije do vrenja, izlaze alkokolne pare, koje ee zgusnu u hladnoj komini gornjega kotla, koja imade istu količinu alkohola kao i donja komina. Time se povećava količina alkohola u gornjoj komini, a destilat, koji nastaje prilikom destilacije te komine, jači je od onog iz prvog kotla. Što se destilacija više približava kraju, dobije se i slabiji destilat, a praktički se grijanje donjeg kotla obustavi, kad destilat u hladioniku pokazuje oko 30 volumnih % alkohola.
Sl. 98. Pistoriusov destilacioni aparat.
Izostavljeno iz prikaza
Kod aparata sa uređajem za pojačavanje alkoholnih para obustavi se grijanje donjeg kotla, kad količina alkohola u destilatu padne na 65 volumnih posto. Kod tog malenog postotka alkohola u destilatu komina u dionjem kotlu praktički je posve iskuhana i ne sadržava više alkohola. Komina u gornjem kotlu sadržava još 2,0—2,5 volumnih % alkohola. Ostatak iz donjeg kotla ispusti se u jamu za džibru. Sadržaj iz gornjeg kotla, sa djelomično istjeranim alkoholom, ispusti se u donji kotao, a gornji se napuni do 60% novom prevrelom kominom.
Kad se ispušta ostatak iz aparata, a i onda, kad se aparat nanovo puni, moraju se otvoriti ventili za zrak, kako ne bi došlo do deformiranja kotlova zbog vanjiskog pritiska zraka.
Sl. 99. Aparat sa dva kotla novije konstrukcije sa protustrujnim deflegmatorom.
Izostavljeno iz prikaza
Da se aparat što brže napuni, smjesti se na povišenom mjestu iznad samog aparata rezervoar za kominu. Rezervoar se spoji širokom cijevi (10—12 cm) sa destilacionim aparatom.
Da li džibra još sadržava alkohola istražuje se tako, da se u donji kotao postavi) 2 cm široka cijev, koja svršava u tzv. hladioniku za uzorke. U tom hladioniku se jedan dio para kondenzira. U tom destilatu pliva mali alkoholometar (alkoholometar za luter), a destilat se ohladi na 15,5° C, jer toliko iznosi normalna temperatura alkoholometra za luter. Kako se Po zakonima destilacije (tabela I.) već iz vrlo slabih alkoholnih tekućina dobije destilat sa mnogo većom koncentracijom alkohola, to se ovim načinom može ustanoviti i vrlo mala količina alkohola u džibri.
Ako na pr. alkoholometar u destilatu pokazuje 1 volumni %, to džibra sadržava ispod 0,1 volumnih % alkohola.
Pošto se komina iz gornjega kotla ispusti u donji, a gornji napuni svježom kominom, može se rad nastaviti. Danas se već svi ovakvi aparati s dvostrukim kotlom griju parom, a proces se ponavlja, kao što je već naprijed opisano.
Nakon dnevnog rada ispusti se džibra iz donjeg kotla u jami za džibru. Komina iz gornjega kotla ispusti se u donji, a dovod pare se obustavi. Drugi dan napuhi se samo gornji kotao svježom kominom, i rad može odmah početi. Na svršetku kampanje ili prilikom duljih prekida rada, aparat se do kraja isprazni tako, da se džibra iz donjega kotla ispusti, a u njemu još do kraja iskuha komina iz gornjega kotla. Prednost tih aparata sa dva kotla jest u tome, što odmah u početku dadu destilat velike koncentracije alkohola.
Rad sa kontinuiranim destilacionim aparatom.
Aparat sa dvostrukim kotlom daje jači špirit od aparata sa jednim kotlom. No ipak se s ovim aparatima, koji se pune periodički, ne može dobiti alkohol veće jačine, jer je destilat, koji dobijemo u početku rada, uvijek jači od onog, što ga dobijemo na svršetku rada.
Ova tzv. složena destilacija, dade se upotrebiti za kontinuirani rad, kod kojeg se dobije destilat gotovo jednake jačine. U tom slučaju, uzima se umjesto dvaju velikih kotlova 12—14 manjih kotlića ili komorica, koje se slože u zajednički stup ili kolonu. U najgornju komoricu siše se neprekidno komina, koja prelazi iz komorice u komoricu, dok ne iziđe iz najdonje komorice kolone kao džibra. Ako se u isto vrijeme u najdonju komoricu uvodi para, koja ugrijava čitavu kolonu, to se koncentracija alkohola u kominama pojedinih komorica neprekidno povećava. U donjim komoricama se komina posve iskuhava. Time dobijemo posve iskuhanu džibru, koja više ne sadržava alkohola. Visina sloja komine u pojedinoj komorici zavisi o prelaznoj: cijevi, koja spaja jednu komoricu s drugom. Donji kraj prelazne cijevi zaronjen je u kominu donje komorice tako, da tom cijevi ne može prolaziti para. Para prelazi iz komorice u potonju gornju komoricu kroz centralni otvor, koji je nadsvoden zvonom. Time mora prolaziti kroz kominu komorica.
Umjesto zvona mogu se upotrebiti i perforirana dna ili sita, i to kada se prerađuje komina, koja ne sadržava ljuske (vino, šećerni sok). Za destilaciju krumpirovih i kukuruznih komina uzima se gotovo isključivo sistem pomoću zvona.
Kako ne bi para, koja se uvodi u najdonju komoricu, izašla na cijev za ispuštanje džibre, to se cijev koljenčasto svine 2,0—2,5 m duboko. Tako para mora proći kroz stup komine od 2,0—2,5 m visine. Kako je taj otpor za paru veći od suprotnog tlaka u koloni, to para ne može izaći tim putem. Umjesto koljenčaste cijev i mnogo se upotrabljava plivač, koji propušta džibru, a ne propušta paru.
Sl. 100. Komorica sa zvonom, komorica sa sitom.
Izostavljeno iz prikaza
Fizikalni proces, koji se zbiva u destilacionom aparatu za kontinuirani rad, u biti je leti kao kod složene destilacije u aparatu sa dva kotla. Razlika leži samo u tome, što se taj proces1 u aparatu za kontinuirani rad mnogo češće ponavlja.
Sl. 101. Regulator za džibru s plivačem.
Izostavljeno iz prikaza
Redovito se na kolonu sa 12—14 komorica namjesti još jednodjelni deflegmator, kojim se još dalje pojačavaju alkoholne pare, što izlaze iz kolone. Ako je prostorija niska, može se upotrebiti i dvodjelni uređaj za pojačavanje. Ovaj uređaj sastoji iz kondenzatora i stupa za rektifikaciju, koji stoje jedan do drugog kraj kolone za iskuhavanje komine.
Sl. 102. Parna sisaljka za prevrelu kominu.
Izostavljeno iz prikaza
Pošto je aparat preko noći stajao, ostale su pojedine komorice napunjene kominom sve do vrha prelazne cijevi. U gornjim komoricama ostala je komina, koja je kao zadnja isisana iz vrionika, u donjim komoricama komina, koja je već djelomično iskuhana, a u najdonjima posve iskuhana džibra.
Prije početka destilacije ugrije :se parom kolona za iskuhavanje komine, dok alkoholne pare ne prijeđu u hladionik i dok se ne pojavi p-rvi destilat. Sad se ukopča sisaljka za kominu, a njezin se rad udesi tako, da destilat jednolično otječe iz predloške hladionika. Ujedno se ukopča hlađenje, a time se regulira temperatura destilata i djelomično se utječe na jačinu destilata, jer se voda za hlađenje, koja izlazi iz hladionika, upotrebi i za hlađenje u deflegmatoru ili kondenzatoru.
Špirit, ikoji izlazi jz predloške hladionika, hladi se redovito na 12—15° C. Hladimo li šjpirit, da bude što jaei, previše, nastaje u deflegmatoru ili kondeuzatoru previše flegme, koja se mora ponovno isparivati, a zato je ipotrebno mnogo pare. Ujedno može porasti pritisak zbog velike količine flegme, koja se sakuplja u gornjem dijelu kolone. Zbog tog nenormalnog pritiska u koloni komina na mahove prekipi i tako. nastaju gubici. Da džibra više ne bi sadržavala alkohola, mora biti pravilan omjer između pare i količine komine, koja se uvodi u kolonu. Ako je količina dovedene pare premalena, to ostaje nešto alkohola u džibri. Ako se troši previše pare, tj. više nego je potrebno da se sav alkohol istjera iz komine, dobit ćemo slabiji šipirit, jer.se i nešto vodene pare kondenzira.
Za punjenje kolone kominom upotrebljava se sisaljka na parni pogon. Svi dijelovi sisaljke, koje dolaze u dodir sa prevrelom kominom, moraju biti od bronze. Pokretanje klipa parnog cilindra neka bude 3—4 puta brže od pokretanja sisaljke za kominu, tako da se dovod prevrele komine lakše regulira.
Za kontrolu džibre nalazi se na poklopcu uređaja za ispuštanje cijev, koja vodi u hladionik. U predlošci tog hladionika za uzorke pliva alkoholometar, kojim se vrši kontrola, tj. istražuje se, da li još destilat ne sadržava alkohola. Umjesto ovog načina kontrole možemo se služiti i termometrom. Budući da džibra vri pod nešto pojačanim tlakom, to njezino vrelište leži kod 103—106° C. Ako je vrelište destilata ispod 103° C, to je sdgumo, da se u džibri nalazi još nešto alkohola.
Ako se komina destilira svaki dan iz nekoliko vrionika, to se tek pod konac destilacije vrionici isperu vodom, i ova se razrijeđena tekućina destilira.
Para se dovodi još tako dugo, dok jačina destilata ne padne na pr. od 90 na 85 volumnih %. Sada se obustavi dovod pare, a ventil za odvod džibre se zatvori. Ako se dmgi dan rad nastavlja, nije potrebno kominu do kraja iskuhavati, a to se radi samo onda, kada se rad destilacionog .aparata obustavi na dulje vrijeme.
Pojačavanje alkoholnih para pomoću deflegmacije ili refetifikacije.
Ako se u destilacionom aparatu alkoholne pare toliko ohlade, da se jedan dio zgusne u tekućinu, još prije nego pare dodu u hladionik, ta se nastala tekućina zove flegma ili luter. Ova tekućina sadržava uvijek manje alkohola od nezgusnutog dijela alkoholnih para.
Ova je pojava bila poznata već u 17. stoljeću, te su se njome služili alkimisti. U početku produljili su eijev, koja spaja kotao sa hladionikom. Kasnije, ova se cijev proširila u obliku kugle. Izlučenu su flegmu hvatali, a alkoholne pare, koje su sadržavale više alkohola, vodili su u hladionik. Kasnije počeli su ovu proširenu cijev umjetno hladiti, nastao je tzv. međuhladionik, koji se hladio vodom. Zbog boljeg iskorištenja topline hladilo se prevrelom kominom, koja se destilirala.
U međuhladioniku izluči se jedan dio alkoholnih para u obliku flegme, koja oskudijeva alkoholom. Osim tog procesa zbiva se tu još i drugi proces pojačavanja, tzv. rektifikacija. Pojačavanje izlučene flegme nastaje ponovnim isiparivanjem, koje se izvršuje prema naprijed spomenutim zakonima destilacije. Koliko u pojedinom slučaju djeluje deflegmacija i rektifikacija na ukupni učin pojačavanja alkoholnih. para, to zavisi o vrsti aparata.
Prema Dehnickovim istraživanjima zbivaju se prilikom destilacije u svim uređajima za pojačavanje alkoholnih para ovi proeasi:
- Kao prvi stepen pojačavanja, zbog hlađenja u međuhladioniku, nastaje deflegmacija tj. rastavljanje flegme, oskudne alkoholom, od ostatka alkoholnih para.
- Nastaje ponovno isparivanje izlučene flegme, i to:
- ili (kod jednodijelnih uređaja za pojačavanje )u samom uređaju, bez prethodnog odjeljivanja alkoholnih para od izlučene flegme,
- ili (kod dvodijelnih uređaja za pojačavanje) nakon odjeljivanja flegme od alkoholnih para u osobitoj koloni sa sitastim dnom ili u obliku zvona. Ova se kolona za rektifikaciju ukopča na međuhladionik, a radi kontinuirano. Kao otpadni produkt dobijemo vodu nazvanu luter, koja s-e otpušta iz rektifikacione kolone.
U biti nisu jednodijelni i dvodijelni uređaji za pojačavanje toliko različiti, kako bi se moglo zaključiti po njihovim oznakamia »deflegmator i rektifikator«, a često se za isti uređaj upotrebljava jedan i drugi naziv.
Sistem gradnje tih naprava za pojačavanje alkohola vrlo je različit. Kod izbora potrebno je prije svega znati, koju jačinu mora imati gotov špirit. Ako je dovoljan špirit od 86—87 utečnih %, to se redovito upotrebljava jednodijelni aparat sa deflegmatorom, kojjm se može, ako je dovoljno velika površina hlađenja, dobiti i 88 uteznih % alkohola. Jednodijelni aparat sa deflegmatorom treba manje mjesta a. mnogo je jieftiniji od dvodijelnog, jer je za njegovu izgradnju potrebno kudikamo manje bakra. Ako se traži špirit od 93—94 uteznih % (95,4—96,1 volummih %) ili čaik i od više %, mora se svakako uzeti dvodijelni uređaj za pojadaivanje, a kolona za rektifikaciju mora imati barem 40 komorica.,
Dovođenje topline potrebne za destilaciju.
Prije su se komine,. koje su se destilirale, grijale direktnom vatrom, tj,. palilo se drvo ili ugljen. Sve srednje i veće pecare griju danas destilacione aparate parom i to prije svega otpadnom parom parnog stroja. Para za grijanje uvodi se u destilacioni aparat sa kotlovima u donji kotao, a kod rada s kontinuiranim aparatom u najdonju komoricu kolone za destilaciju komine. Para se uvodi perforiranom cijevi, a desi li se, da na časove bude previše pare, otpušta se ona osobitom cijevi u zrak. Ako nije za destilaciju dovoljna para, koju dobijemo1 iz parnog stroja, to se uvodi i nešto svježe pare izravno iz parnoga kotla. Imademo li u pecari osim glavnog parnog stroja još i druge uređaje, kao parne sisaljke itd., to se sva otpadna para sakuplja u sakupljaču pare i odavle se vodi u destilacioni aparat. Ovaj sakupljač pare ujedno izjednačuje i napetost pare.
Pecare, koje proizvode velikopostotni špirit za tehničke svrhe od 93—94 uteznih % ili više, služe se automatskim uređajem za dovođenje pare. U tu svrhu ugradi se na parni vod ventil za ručnu regulaciju, kojim se dovođenje pare regulira. Pred ručni ventil smjesti se parni regulator, koji samostalno. regulira napetost pare u parnom vodu.
Potrošak pare u destilacionom aparatu zavisi o temperaturi komine. Komina se naime u deflegmatoni grije, prije nego dolazi na destilacijti. Dalje, zavisi o što većem iskorištenju topline alkoholnih para za grijanje komine. Što se više topline odvodi alkoholnim parama u deflegmatom ili kondenzatoru pomoću vode, to se više topline u formi pare mora dovesti za destilaciju komine. Stoga je općenito potrošak pare manji u uređajima, u kojima se pretežno radi rektifikaeijom, a ne deflegmacijom određivanje potroška topline destilacionog aparata dosta je komplimirano, no dade se prilično točno procijeniti po ;potrošnji vode za hlađenje odnosno topline, koja se njome odvodi Jednodijelni aparat za kontinuirani rad sa deflegmatorom troši na pr.: na 100 1 komine sa 8—10 volumnih % alkohola, 60—80 1 bunarske vode od 10° C i 22—25 kg pare, ako se proizvodi alkohol od 90—91 volumnih %.
Savremeni aparati za proizvodnju 94 utezna % špirita, troše nešto više pare, već prema sistemu uređaja za pojačavanje i prema jačini proizvedenog špirita.
I prema količini otpadne džibre možemo procijeniti količinu potroška pare destilacionog aparata. Dobar jednodijelni destilacioni aparat za kontinuirani rad sa deflegmatorom, bez uređaja za ispuštanje lutera, đaje od 100,1 komine 110 1 džibre. Dvodijelni aparat, sa uređajem za .ispuštanje lutera, daje na 100 1 komine 100 1 džibre. Dobar aparat sa kotlovima naprotiv daje od 100 1 upotrebljene komine 140 l džibre, da razmjemo većom količinom vode.
Hladionici i predloške za špirit.
Pecare, koje rade u toplije godišnje doba, trebaju za hladionik bunarsku vodu, koja zimi i ljeti imade gotovo konstantnu temperaturu. Ako nema dosta bunarske vode, može se za hladionik i pretkomovnjak upotrebljavati bunarska voda, a za ostale potrebe, voda iz potoka ili ‘ribnjaka. Naravno, u tom slučaju trebamo dva rezervoara za vodu i osobite cjevovode. Površina hlađenja hladionika za špirit mora biti tolika, da se i kod pojačanog rada sve alkoholne pare posve kondenziraju. Špirit mora imati istu temperaturu kao i voda za hlađenje. Najbolji učin hlađenja i iskorištenje vode pokazuju cijevni hladionici. Vrlo je oteščano čišćenje vodnog kamenca, koji se skupi na vanjskoj strani cijevi takvih hladionika. To vrijedi i za hladionike sa zmijolikom cijevi. Najprikladniji su hladionici, koji sastoje od dva limena valjka; unutrašnji ima dvostruku stijenu sa pregradom, koja se savija kao zmija između malog prostora odozgo. prema dolje. U gornji dio ulazi cijev iz deflegmatora.
Na okomitim i glatkim stijenama hladionika uhvati se malo vapnenih soli, koje se lako očiste razrijeđenom solnom kiselinom (1:10) i oštrom četkom. Talog se ispusti sa dna hladionika.
Sl. 103. Hladionik sa zmijastom cijevku, valjkasti hladionik, cijevni hladionik.
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 104. Predloška za špirit.
Izostavljeno iz prikaza
Kod svih hladionika ulazi voda za hlađenje na donjem dijelu, a. otječe odozgo, tako da se pare alkohola i od njih nastali špirit kreću IL protivnom pravcu od vode za hlađenje. Vodi li se topla voda iz hladionika još u deflegmator, mora hladionik biti čvrsto zatvoren.
Za kontrolu destilacije potrebno je mjeriti brzinu kojom špirit izlazi iz hladionika, nadalje termometrom njegovu temperaturu, a alkoholometrom njegovu jačinu. U tu svrhu se ukopča odmah iza hladionjka predloška, koja je pokrivena staklenim zvonom. Da bi špirit mimo tekao u; predlošku, nalazi se pred samom predloškom još odušna cijev, na koju izlazi ugljična kiselina, što nastaje kod kuhanja komine. Kroz istu odušnu cijev izlazi i zrak, koji radom sisaljke za transiport komine ulazi u destilacioni aparat.
Ako špirit na mahove izlazi — a to se najbolje opaža na nemirnom alkoholometru, koji pliva u predlošci — to uzrok leži često u prejakom hlađenju alkoholnih para u deflegmatoru. Ako je premalen otvor u deflegmatoru, koj.im se vraća flegma u kolonu, to nastaje časovit zastoj, a ugljična kiselina, koja nastaje prilikom destilacije, probija se na mahove kroz sakupljenu flegmu.
Nemirni tok špirita može nastati i onda, kada je hladionik loše postavljen. Ako cijev, koja spaja hladionik sa predloškom, leži vodoravno ili čak malo koso prema gore, može se u cijevi sakupiti špirit. Taj špirit. sprečava izlaz ugljičnoj kiselini, pa i to dovodi do nemiraog toka špirita.
Historija razvitka gradnje destlilacionih aparata i postupaka za dobivanje alkohola iz prevrelih komina.
Gotovo iz svih većih pecara nestalo je aparata na kotlove, a nadomjestio ga aparat na kolone, koji radi neprekidno. Ti modemi aparati troše manje topline i vode, ali za anale pecare, koje prerađuju najviše do 2.000—12.500 1 komine na dan, može biti rentabilan i aparat na kotlove. Radimo li pažljivo s tim aparatima, ne ćemo imati gubitaka alkohola, a. sam rad je vrlo jednostavan.
Ti aparati s kotlovima nisu još bili. tehnički savršeni, kad se počelo gradnjom aparata za neprekidni aparat. Najprije započeše graditi ovakve aparate u Francuskoj; tu su bile prilike osobito povoljne, jer se prerađivalo vino i prevreli -sok šeeerne repe, a ti proizvodi ne sadržavaju ljuske. Prvi patent podigao je Baglioni god. 1813. u Francuskoj, i to za konrstrukciju prvog kontinuiranog destilacionog aparata. Ubrzo zaređaše francuski i belgijski patenti, a imah su već uglavnom sve one sastavne dijelove, koje imadu današnji savremeni aparati. Sastojali su iz kolone za iskuhavanje komine, koja u početku nije imala stalne podove. Na nju se nastavljala kratka kolona za pojačavanje i međuhladionik, koji je služio kao uređaj za prigrijavanje, odnosno kondenzator za flegmu. Iz toga. kondenzatora prelazile su alkoholne pare u hladionik za špirit. No nakon tog kratkog prelaznog doba u Francuskoj konstruirali su Derosne 1 Dubrunfaut, a i Champonnois kolone s čvrstim pregradnim podovima u obliku zvona.
U Engleskoj su radili već god. 1831. s kontinuiranim aparatima za destilaciju. Oni su prerađivali kominu dobivenu iz žita, koja nije sadržavala ljuske. Kolona za kominu i za pojačavanje imale su perforirane pregradne podove, što su ih konstruirali Coffey i Savalle.
Svi ovi aparati nisu bili prikladni za destilaciju gustih komina, koje su sadržavale ljuske. Tek godi. 1873., kad se započelo raditi s henzeom i kada se time dobivala rjeđa komina, uveli su i u drugim zemljama kontinuirane destilacione aparate.
Od mnogih konstrukcija održala se samo konstrukcija Roberta 11gesa, koja se osniva na upotrebi pomičnih pregradnih stijena komorica kolone. Taj postupak automatski regulira dovođenje komine, pare i vode, u destilacioni aparat, a dobiva se 96% utezni špirit. Ugradi li se još uređaj za odjeljivanje patočnog ulja i prvog toka, može se izravno iz komine dobiti rafinirani špirit.
Većina kontinuiranih destilacionih aparata u poljoprivrednim pecarama radi s nepomičnim podovima komorica, jer se s njirna lakše radi nego s aparatima Ilgesova sistema.
Jednodijelni i dvodijelniji kontinuirani destilacioni aparati.
Po konstrukciji kolone za kominu aparati se ne razlikuju bitno međusobno. Razlika leži u načinu,.kajko se postizava pojačavanje alkoholnih para, koje nastaju kuhanjem. komine, i o spoju tog uređaja sa kolonom za kominu.
Sl. 105. Dvodijelni kontinuirani destilacioni aparat.
Izostavljeno iz prikaza
Kad su aparate sa kotlovima počeli nadomještati kontinuiranim, pokazala se poteškoća, što su prostorije bile suviše niske. .Radi visine aparata, koji se sastojao iz kolone za kominu s kondenzatorom i kolonom za pojačavanje, nije bilo moguće upotrabiti stare niske prostorije.
Sl. 106. Jednodijelni kontinuirani destilacioni aparat.
Izostavljeno iz prikaza
Da se svladaju te poteškoće, rastavio se taj složeni kontinuirani .aparat u dva različita dijela. Kondenzator i kolonu za pojačavanje smjestili su uz kolonu za kominu, a ne na nju, kao dosada. Kod jednodijelnih aparata dio flegme, koji se nije ponovno ispario, vraća se ®am u kolonu za iskuhavanje komine, zajedno sa svježom kominom.
Kod dvodijelnih aparata nije to moguće, jer se baza kolone za pojačavanje nalazi nekoliko metara niže od glave kolone za kominu. Budući da flegma sadržava još veće količine alkohola, treba sisaljkom transportirati flegmu u kolonu za kominu ili iskuhavati flegmu u osobitoj koloni za pojačavanje, u tzv. luter-koloni. Alkoholne pare, koje nastaju u toj luter-koloni, vode se natrag u kolonu za iskuhavanje komine, a u tu svrhu uvodi se u najdonju komoricu luter-kolone slani mlaz pare. Dovođenje pare mora se tako regulirati, da luter-voda, koja otječe iz luterkolone, ne sadržava alkohola, a suvišna para samo da razrjeđuje destilat.
Kako se sa luter-vodom ne bi gubio i alkohol, to se na luter-kolonu priključi automatski uređaji za ispuštanje luter-vode, poput onog za džibru. Na taj: se uređaji prikijuči hladionik za uzimanje uzoraka. U dobivenom destilatu određuje se alkohol alkoholometrom. Umjesto ovog naročitog hladionika može se odvod lutera spojiti sa hladionikom za kontrolu džibre, gdje se onda naizmjenice istražuje džibra i luter.
Sl. 107. Jednodijelni kontinuirani destilacioni aparat iz ljevenog željeza.
Izostavljeno iz prikaza
Rad s dvodijelnim aparatom iziskuje mnogo više pažnje nego rad s jednodijelnim. Svaka nepredviđena promjena tokom kuhanja komine u koloni za kominu, odrazuje se u radu kolone za pojačavanje, te u džikri zaostaje nešto alkohola. Te promjene nastaju tako, što sisaljka za dovodenje komine radi brže ili laganije, ili što se napetost pare za grijanje koleba. Dvodijelni aparati proširili su se jako baš zbog toga, što ne trebaju tako visoku prostoriju, a s njima se dobije i koncentriranijia džibra, jer se izlučuje luter-voda. U jednodijebiom aparatu dobijemo iz 1001 komine 110 1 džibre, u dvodijelnom naprotiv samo 100 1 džibre;
Sl. 108. Dvodijelni kontfaiuirani destilacioni aparat iz ljevenog željeza.
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 109. Luter kolona.
Izostavljeno iz prikaza
Nadalje se prije smatralo, da se s luter-vodom, koja se kod dvodijelnih aparata ispušta, uklanjaju i nuzgredni produkti vrenja, osobito patočna ulja, i da je to razlog, zašto stoka džibru rado jede. No to mišljenje je posve krivo. Istraživanja su dokazala, da kod pojačavanja alkoholnih para na 90—91 volumnih % veći dio patočnih ulja ne prelazi u dibru ili luter-vodu, nego u destilat tj. u špiri.t.
Iz tih su se razloga ovi dvodijelni. aparati mnogo gradili u pecarama, koje prerađuju krumpir i kukuruz. Kad su se pronašle konstrukcije jednodijelnih aparata sa deflegmatorom, koji daju špirit sa 86—87 uteznih % jačine, počeše graditi ovakve aparate. Oni su mnogo jeftiniji, a tek u zadnjih 10 godina, kad se počela tražiti sirova žesta sa 93—91 utezna % jačine, vraćaju se konstrukteri opet dvodijelnom aparatu.
Kontinuirani destilacioni aparati za proizvodnju špiritia velike jačine za tehničke svrhe.
R. Ilgesu je već god. 1899. uspjelo usavršiti svoj automatski aparat, kojim se dobivao destilat od 94,5—95 uteznih % jačine. Tim se aparatom izravno iz komine dobivao špirit velike jačine. Da se dobijie čis-ti rafinirani špirit, trebalo je odijeliti nečistoće sa niskim vrelištem tj. aldehide i različite estere.
Destilacionim aparatima za rektifikaciju od Igesa, a i francuskih inženjera Barbeta i Guillaumea dobije se izravno iz komine špirit, koji ne sadržava aldeihida i patočnih ulja. Ako špirit ne mora biti naročito čist, osobito ako ga trebamo u tehničke svrhe, a dovoljna je prosječna jačina 93—94 uteznih %, nije prijeko potreban automatski uređaj za regulaciju dovoda komine, pare i vode za hlađenje. No rad destilacionog aparata mora u tom slučaju biti ;pod stalnim nadzorom jednog radnika. Uređaji za pojačavanje tako su dimenzionirani, da se kod redovitog rada destilacionog aparata dobije špirit, koji je za 0,4 utezna % jači od gotovog proizvoda. Na pr. treba proizvesti špirit sa 94 utezna % jačine, onda će destilat, koji normalno izlazi iz hladionika, imati jačinu 94,4 utezna %.
Što više raste jačina alkoholnih para, sve se teže povećava i njihova koncentracija.
Na aparatu, koji proizvodi isirovi špirit sa 86—87 .uteznih %, dodavanjem još nekoliko komoriea u kolonu za pojačavanje ili povećanjem deflegimatora ne može se postići šipirit veće koncentracije.
Na pr. desitilacioni aparat za dobivanje sirova špinita jačine 86—87 uteznih % imade 10—12 komorica sa sitastim dnom ili zvonom, te je povezan isa kondenzatorom. Pod1 istim uvjetima, za dobivanje 94,4 uteznih % špirita mora se kolona za pojačavanje povećati na 40—45 komorica. Ovakav aparat mora se radi svoje visine izraditi dvodijelno.
Da uzmognemo stalno dobivati šparit velike jačine (93—94 utezmih %), mora aparat raditi jednolično i mimo. U prvotm redu mora se komina i ,para dovoditi jedorolično, a osim toga i dovodenje vode za hlađenje u kondenzator mora biti stalno i jednako. Ipak mogu tokom destilacije nastati smetnje, jer se zbog osobitih. prililka, koje nastaju kod vrenja smjese alkohola, patoke i vode, u koloni za pojačavanje lako nakupe veće količine patočnog ulja.
Makar etilni alkohol vri kod 78,3° C, a voda kod 100° C, ipak amini alkohol, ikoji je glavni sastavni dio patočnog ulja, vri na tački kod 128—132° C. Amilni alkahol prelazi kod destilacije sa razrijeđenim špiritom brže iz kolone za kominu nego Hi etilni alkohol. Patočino ulje .ne ostaje dakle u džibri, nego prelazi ,s alkoholnim parama u sirovi špirit, ako njegova jačina ne premaši stanoviti stupanj.
Pojača li se alkohol čak na 86-87 uteznih %, ipak se ne će izlučiti patočno ulje iz alkoholnah para u koloni za pojačavanje, Procesi u koloni za pojačavanje promijene se posve, ako se alkoholne pare pojačaju preko 86—87 uteznih %. Alkoholne pare povlače tada vrlo malo patočnog ulja sobom u hiadionik, a preko1 94 utezna ,% ne povlače uopće ništa. Patoeno ulje sakuplja se sve više u donjim komorama kolone za pojačavanje na određenim mjestima, te se od vramena do vremena otpušta.
Glavno je, da se uklanjanjem patočnog ulja iz kolone za pojačavanje postiže jednoličniji i mirniji rad destilacionog aparata.
Smetnje u koloni za pojačavanje nastaju zbog sakupljavanja patočnog ulja. Tako dugio, dok sloj sakupljenog patočnog ulja u donjim komoricama kolone ne prijeđe stanovitu visinu, mogu alkoholne pare, bez smetnje prelaz-ili iz komorice u komore. Ujedho je vrenje mimo i jednolično. što se viže patočnog ulja iskupljia, to mu je i sloj sve deblji, a pod čijem nastaje Stanoviti pritisak alkoholnih para, koje na mahove prodiru kroz ulje. Stoga se može flegma sa patočnim uljem prebaci-ti u kondenzator i hladionik, te dođe u desitilat.
Posve slične smetnje mogu naistati, ako pr-ilikom svagdašnje obustave rada patočno ulje prelazi iz kolone za pojačavanje u luter-kolonu. Kod ponovnog rada, para, koja se uvodi u luter-kolonu, prolazi na mahove kroz sloj patočnog ulja, a rad aparata se smiri tek onda, kad je patočno. ulje izašlo s luter-vodom. To se -dešava -osobito onda, kad je u luter-kolonu došla veća količina patočnog ulja, koje se zbog nepovoljnog omjera patočnih ulja i alkohola teško pretjera natrag u kolonu za pojačavanje.
Stoga se na kraju svakidašnjeg -rada patočno ulje mora ispustiti iz kolone za pojačavanje, i to prije nego se obustavi dovodenje pare i prestane radom. Najveća količina patočnog ulja sakupise u onim komoricama, u kojima, flegma sadržava 40—50 volumnih % alkohola, a to je na 2.—4. dnu komoriea kolone za pojačavanje. No to zavisi u pojedinom slučaju o količini alkohola u prevreloj; komini i o količini pare, kojom grijemo kolonu za pojačavanje. Mjesto, gdje se u koloni za pojačavanje sakuplja patočno ulje, ustamovljujeimo tako, da u 3.—4. donju komoricu u visini sloja flegme ugradimo koljenasti termometar, kojim nadziremo temperaturu,. U i-stoj visini ugrade se i mali ventili, koji se svi spoje u žajedničku cijev za ispušta-nije patočnog ulja, u posudu za odjeljivanje patočnog ulja. Kad se ulje u toj posudi ohladi i razrijedi sa nešto vode, dekantira se od lutera, koji se vraća u luter-kolonu.
Nakon nekoliko pokusa ustanovi se, kod kojih temperatura i u kojim se komoricama, u taikvim prilikiama, u desltilacionom aparatu sakupe najveće količine patočnog ulja. Ako se u 2.—4. komorici kolone za pojačavanje ne iskupi više ulja ili ga uopće tamo nema, onda se ulje nalazi u gornjim komoricama ili je propalo u luter-kolonu. U tom slučaju može se promjenom dovoda pare u luter-kolonu podići patočno ulje (pojačana destilacija) u kolonu za pojačavanje, i to komoricu, koja imade ventil za ispuštanje patočnog ulja.
Ispuštanje patočnog ulja izvršuje se u malim i srednje velikim pecarama jedan; do dva puta na dan, a u većim, ako je od potrebe, i više puta na dan.
2. Dobivanje apsolutnog alkohola
Vodene alkoholne pare mogu se i ponovnom destilacijom maksimalno koncentrirati na 95,6—96,2 uteznih %. S najboljim i najsavršenijim aparatom za rektifikaciju može se praktički dobiti špirit od 94,6—95,3 uteztnih ,% jačine. Jači šipirit odnosno; bezvodni šjpirit, tzv. apsolutni alkohol, može se dobiti samo pomoću kemikalija, koje imadu prema vodi veći afinitet nego prema etilnom alkoholu.
Pod apsolutnim ili bezvodnim alkoholom razuimijeva se špirit sa barem 99,8 uteznih % alkohola, sa maksimalno 0,1 uteznih % .aldehida i s tragovima patočnog ulja.
Dobivanje apsolutnog alkohola is(plaćuje se tek onda, kada se danomice može proizvesti barem 3000 l dehidriranog špirita. Naravno, redovito nemamo poljoprivredne pecare s, takvim kapacitetom, nego se špirit i svih poljoprivrednih pecara dehidrira na jednom mjestu. I kod nas je postojala prije rata »Centralna rafinerija poljoprivrednih pecara u Brodu«, boja je rafinirala i dehldrirala špirit poljoprivrednih pecara. Kako je ova tvornica bombardrdovanjem uništena, to ,se rafiniranje danas vrši u industrijskim tvornicama špirita (Industrija vrenja Sloboda, Sisak, tvornica špirita Žumberak, Savski Marof itd.).
Svi poznati sistemi za dobivanje apsolutnog alkohola rade neprekidno dan i noć čitave mjesece, te moraju biti stalno pod stručnim nadzorom. Ako zbog neopreznog rađa samo kratko vrijeme padne jačina Špirita ispod 99,8 uteznih %, to. se razređenje ne da više ispraviti kao kod proizvodnje šipirita od 94 utezna %.
Postupci za dobivanje apsolutnog alkohola.
Običnom metodom rektifikacije i deflegmacije dadu se alkoholne pare i u najsavršenijim aparatima pojačati najviše na 96,5—97,0 volumnih %.
Koncentrirani alkohol dobijamo upotrebom. kemikalija, koje oduzimaju alkoholu vodu, a onda je vežu.
Potrošak apsolutnog alkohola bio je prije malen, uglavnom se trošio za naučna istraživanja u kemijskim laboratorijima. Kad se apsolutni alkolol (99,6%) počeo trošiti za priređivanje mješavina benzina i alkohola tj, za pravljenje mjiešavina za pogon eksplozivnih. motora, njegova je potrošnja naglo porasla.
Sl. 110. Kontinuirani aparat za destilaciju i rektifikaciju.
Izostavljeno iz prikaza
Stoga se brzo razvila i osobita grana industrije špirita, ikoja dehidrira s 6% alkohol na apsolutni alkohol sa barem 99,6 volumnih %.
Načini, kojim se dobiva apsolutni alkohol, jesu:
Stari način dehidriranja vapnom.
Tim se načinom priređuje apsolutni alkohol na malo,, i to tako, da se u destilacioni kotao, u kojom se nalazi 96% špirit, metne žeženo. vapno. Smjesa se kuha tako dugo pod povratnim hladionikom, dok se postigne jačina špirita od 99,8 volumnih %. Iza toga se alkohol oprezno odijeli destilacijom, da ne bi i nešto vapna prešlo u destilat, (koji mora biti bistar.
Za 1 hl 96,5 volumnih % alkohola treba teoretski 13,56 kg žeženog vapna, no praktički potrebno. je 20—22 kg. Od upotrebljenog -alkohola dobije se samo 70—75% apsolutnog alkohola, ostatak ostaje u kotlu u obliku guste kaše. Stoga se doda vode i onda se ponovno destilira, a destilat imade jačinu od 50 volumnih %. Gubici alkohola iznose 5—8%.
Kontinuirani način pomoću vapna.
Franeuski inženjer Loriette modficirao je naprijed opisani način tako, da je alkoholne pare vodio kod povišene temperature preko žeženog vapna. Alkoholne se pare vode po protustrujnom principu preko smrvljenog žeženog vapna, a visoko koncentrirane alkoholne pare kondenziraju se u hladioniku.
Za dehidraciju jednog hl 95 volumnih % alkohola potrebno je 25 kg žeženog vapna i 80 kg pare. Koliki, .su gubici, nije poznato.
Dehidracija špirita pomoću vapna pod tlakom.
Po ovom postupku, koji je izrađen .i upotrebljavan u kemijskoj fabrici E. Merck, radi se slično kao prethodno, ali se destilacioni kotao hermetički zatvori i stavi pod tlak od 5 atm.
Kotao se ugrije na 130° C oko 1 sat, a bezvodni alkohol se odijeli destilacijom.
Za proizvodnja jednog hl apsolutnog alkohola potrebno. je 50—60 kg pare, a gubitaka gotovo i nema (najviše 2%).
Dehidracija špirita pomoću benzola bez upotrebe tlaka.
Ovaj postupak bazira na svojstvima azeotropskih smjesa alkohola + vode + henzola, a i bezvodnog alkohola + henzola, prilikom destilacije.
Engleski kemičar Sidney Joung pronašao je, da kod destilacije smjese jednakih dijelova špirita i henzola, kod normalnog atmosferskog tlaka i temperature od 64—85° C, prelazi destilat ovog konstantnog sastava:
- 18,5 uteznih % bezvodnog alkohola,
- 74,0 uteznih % benzola,
- 7,5 uteznih % vode.
Ostatak u destilacionom kotlu sastoji sa.mo iz simjese beinizola i bezvodmog alkohola.
Ako se ostatak dalje ugrijava, to vrelište poraste na 68,25° C, a destilat sastoji niz:
32,4 uteznih % bezvodnog alkohola,
67,6 uteznih % benzola.
Destilat ovog sastava ne mijenja se, a u kotlu zaostaje apsolutni alkohol, koji mije onečišćen benzolom.
Prva dva destilata u u stanovitom smislu prvi tok apsolutnog alkohola,
Prva frakcija sastoji iz dva odijeljena sloja tekućine, naime u gornjoj se nalazi benzol, a u donjoj smjesa alkohola i vode. Daljnjim dodatkom vode izluči se posve benzol i prelazi u gornji. sloj, koji se odijeli dekantiranjem.
Druga frakcija, boja sastoji iz bezvodnog alkohola i benzola vrača se izravno u destilacioni kotao.
Taj je postupak u svom prvotnom obliku bio diskontinuiran.
Kasnije je ovaj postupak usavršio i preradio u kontinuirani francuski inženjer Delemar, a i tvrtka Distilleries des Deux-Sevres. Za proizvodniju 1 hl apsolutnog alkohola potrebno je 200—240 kg pare.
Dehidracija špirita pomoću benzola kod upotrebe tlaka od 10 atm.
Daljnji napredak u proizvodnji apsolutnog alkohola znači primjena tlaka kod destilacije smjese špirita i bemzola.
Time se postizava bolje iskorištemje apsolutnog alkohola, a ujedno se smanji količina bemzola, koja je potrebna za dehidraciju. Ujedno se smanji potrošak pare, tako da je potom kontinuiranom načinu za proizvodnju jednog hl apsolutnog alkohola potrebno samo 1.40 kg pare.
Dehidraeija se može vršiti u aparatu sa kotlom, a taj aparat radi periodski, no može se vršiti i u aparatu za neprekidni rad, a taj se aparat sastoji iz kolona.
Kod rada tlakom od 10 atm. dovoljno je na 75 dijelova 95 volumnih % špirita dodati 25 dijelova benzola.
Kod periodskog rada pod normalnim atmosferskim tlakom, dobije se od 100 1 špirita 35,2 1 apsolutnog alkohola. Kod rada pod pritiskom od 10 atm. dobije se iz iste količine alkohola 60,4 l apsolutnog alkohola.
Materijal za gradnju destilacionih uređaja.
Za gradnju tih uređaja uzima se ponajviše bakar, jer je dosta otporan na djelovanje kiselina, koje se nalaze u vrućoj komini, a na bakrenim se aparatima lako vrše i popravci.
Posve neosjetljivi na djelovanje kisele komine nisu ni bakreni aparati, stoga se za njihovu izradbu upotrebljava bakreni lim primjeme debljine. Osim toga troše se aparati i mehanički, tj. kad je krumpir slabo opran, dolazi u aparat nešto pijeska i kamenčića, koji stružu po cijevima i aparatima. Najmanje se troše valjkaste obodne stijene kolone za kominu; dna komorica troše se više, a još više zvona i prelazne cijevi. Stoga se za pojedine dijelove uzima lim različite debljine, na pr. za okomite stijene 3,5 mm, za jedna 4,0 mm ,a za psvonia i prelazne cijevi 4,5 mm. U nestašici bakra uzima se i željezni lim, no pokazalo se, da nije zgodan, jer ga kiselina komine jako nagrizava. Liveno željezo mnogo je otpornije protiv kemijskog djelovanja, što ga izvršuju kiseline komina. Trajnost takvih aparata znatno zavisi o sastavu livenog željeza.
Mnogo su se proširili emajlirani aparati iz livenog željeza. U poljoprivrednim pecarama se pokazalo, da su vrlo trajni, ako se s njima stručno postupa.
Umjesto bakra uzima se u najnovije doba aluminij i tuč za gradnju aparata,. Što je aluminij čistijj, to, su aparati trajniji. Uređaji iz Ijevenog tuča dobri isu, ali vrlo teški i skupocjeni.
Određivanje količine proizvedenog alkohola.
Količina proizvedenog alkohola mjeri se u željeznim rezervoarima, u koje špirit curi iz hladionika. Mjerenje se virši u baždarenom rezervoaru. Jačina alkohola određuje se alkoholometrom, a prividna se jakost alkohola pomoću tabela preračuna u pravu jakost. Konačno se izračuna količina proizvedenog alkohola na hl°, a to se vrši prosječno svakih 14 dana.
Sl. 111. Spremište za špirit.
Izostavljeno iz prikaza
Rezervoari za špirit nalaze se obično u podrumskim prostorijama, a za transport šparita upotrebljavaju se željezne bačve, koje su s unutarnje strane pokositrene.
Željezne se transportne bačve pune ručnom ili električnom, sisaljkom, a da se špirit ne prolijeva, ukopča se prilikom punjenja osobita međuposuda.
Za mjerenje količine imamo naročite kontrolno mjerne aparate. Svi ovi (uređaji sastoje iz valjka, koji se okreće, a podijeljen je pragradnim stijenama na tri komore određenog obujma. Čim se jedna komora napuni, okrene se i valjak za 120° zbog premještaja težišta. Radi toga teče sadi šjpirit u drugu komoru, a puna komora se isprazni. Okretaji valjka bilježe količinu proteklog špirita na osobitom satu, bez obzira na jakost špirita. Za određivanje jakosti potrebni su daljnji uređaji.
Sl. 112. Bubanj za mjerenje kontrolnog aparata.
Izostavljeno iz prikaza
U kontrolnom aparatu nalazi se alkoholometar-plivač, koji prema jačini špirita dublje ili pliće utone u nj, a tu pojavu bilježi osobita sprava svojim kazalom. Ovo kazalo označuje nam litre 100%-tnog alkohola. Podaci su prilično pouzdani, ako se ne proizvodi špirit ispod 40 volumnih % jačine. Stoga se ti aparati za mjerenje ne mogu upotrebiti tamo, gdje se proizvodi špirit ispod 40 volumnih % jačine.
U takvim pecarama služimo se aparatima, koji uzimaju uzorke. Valjak za mjerenje uglavnome je iste konstrukcije, kao kod uređaja za mjerenje, no razlikuje se u tome, da se prilikom ispražnjivanja automatski uzimaju uzorci, i to kod malih aparata 2,5 ccm, kod većih 10,5 ccm. Uzorci se sakupljaju u osohitoj posudi, gdje se špirit od vremena do vremena izmjeri alkoholometrom, a proizvedena količina špirita preračunava se u hl°. Taj posao izvršuju nadzorni organi.
Opisani kontrolni aparat imade dakle samo jedan sat, na kojem se mjeri protekla količina špirita.
3. Rektifikacija sirovog špirita
Općenite smjernice za rektifikaciju.
Sirovi špiriti, koji dobijemo destilacijom prevrelih tekućina, nije dovoljno čist, da bi se mogao upotrebiti za pravljenje žestokih pića, a pogotovo ne odgovara zahtjevima, koji se stavljaju na rafinaciju. Sirovi špirit se mora stoga ponovno destilirati ili rektificirati, kako bi se uklonile nečistoće iz etilnog alkohola .
Ove nečistoće sastoje djelomično iz nuzprodukata normalnog alkoholnog vrenja, aldehida i patočnog ulja i iz nepoželjnih hlapljivih kiselina, koje nastaju bakteriološkim vrenjem. To se vrenje praktički teško sprečava. Osim toga sirovi špirit sadržava i slojeve, koji nastaju tek prilikom destilacije komine, kad kiselina djeluje na alkohol te ga oksidira. Ti spojevi u esteri i aldehidi.
Vrsta i količina nečistoća zavisi i o upotrebljenoj sirovini (krompir, kukuruz, melasa itd.), o načinu priređivanja komine i o upotrebljenom kvascu. Nadalje važan je i način destilacije i vrsti konstrukcije samog destilacionog aparata. Ukupna količina nečistoea sa visokim vrelištem, u špiritu dobivenom iz Ikrumpira, iznosi na pr. 0,3—0,5 uteznih dijelova na 100 uteznih dijelova etilnog alkohola. Kod voćnih rakija, a osobito kod tropice, može iznositi i trostruku količinu.
Među nečistoću u sirovom špiritu mogla bi se ubrajati i voda, barem to vrijedi za rafinaciju, koja mora imati 94,5—95 uteznih % alkohola. Prema tome rektifikacijom ujedno postižemo pojačanje sirovog špirita.
Sirovi šipirit, koji ide na rektifikaciju, mora se prije dodatkom vode razrijediti na 35—45 uteznih % i onda se tek destilira. Razrjeđuje se stoga, jer se nečistoće lakše uklone destilacijom razrijeđenog sirovog špirita.
Mnogo je prošireno mišljenje, da se nečistoće u sirovom špiritu dadu ukloniti frakcioniranom destilacijom, na temelju različitih vrelišta. Aldehid (acetaldehid) vri kod 20,8° C, etilni alkohol kod 78,3° C, voda tek kod 100° C; amilni alkchol, iz kojeg se uglavnome sastoji patočno ulje, vri kod 128—132° C, a furfurol teže kod 162° C. Kod destilacije smjese tih spojeva ne vrši se odjeljivanje prema njihovim vrelištima, nego sastav pojedinih frakcija destilata zavisi o različitoj topljivosti tih spojeva u tekućem i parovitom stanju.
Prema zakonima destilacije, iz čiste smjese alkohola i vode ne izlazi najprije 100%-tni etilni alkohol a tek kasnije voda, nego od početka odmah smješa alkoholnih i vodenih para. Količina alkohola u ovoj smjesi zavisi o tekućini, koja se destilira. Isto vrijedi i za destilaciju smjese alkohola i vode, koja sadržava nečistoće, a i za sastav para, koje tom prilikom nastaju.
Ako je na pr. smjesa etilnog alkohola i vode onečišćena amilnim alkoholom, to pare, koje nastaju iz te smjese, sadržavaju već u početku amilni alkohol, makar je njegovo vrelište za 50—54° C više od etilnog alkohola i za 28—3-2° C više od. vrelišta vode.
Kod rektifikacije i smjese etilnog alkohola s vodom, koja sadržava i amilnog alko-hola, tj. sirovog špirita, može se samo onda dobiti posve čisti destilat, ako se pare toliko i zasite alkoholom, da kod kondenzacije dadu destilat sa 94,5—95 uteznih %.
Slične su prilike i kod odjeljivanja drugih viših alkohola, aldehida i estera iz ismjese alkohola i vode. Sadržava li smjesa etilnog alkohola i vode, osim amilnog alkohola u isti mah i druge nečistoće, to su prilike još zamršenije, jer sastav para ne zavisi samo o alkoholu tekućine, koju destiliramo, nego i o vrelištu svake nečistoće.
Metode i aparati za rektafikaciju sirovog špirita.
Kao što se sirovi špirit može dobiti iz komine na različite načine destilacijom u aparatima, koji rađe periodiski ili kontinuirano, tako se može i rektifikacija izvršiti na različite načine.
Po starijem načinu rektifikacije stanovita količina sirovog špirita razrijedi se na 40—50 volumnih % i destilira se u aparatu na kotao. Destilacija se vrši tako dugo, dok ne iziđe sav alkohol. Pojedine frakcije destilata hvataju se odjelito, jer im je sastav različit.
Prva frakcija naziva se »prednji tok« te sadržava. spojeve s niskim vrelištem (estere i aldehide), a može u stanovitim prilikama sadržavati i patočna ulja s visokim vrelištem,
»Srednji tok« je redovito najčistiji, a »zadnji tok« je opet jako onečišćen; to se zamjećuje po slabom okusu i mirisu. Stoga se prvi i zadnji tok hvataju odjelito ili zajedno, no nikako se ne spajaju sa srednjim tokom.
Nema oštrih granica između prednjeg, srednjeg i zadnjeg toka, a podjelu vrši destilateur na temelju mirisa i okusa. U stanovitim prilikama dijeli se još srednji tok dalje u sekunda-špirit, prima-špirat, fini špirit, rafinazu itd. Što se manje odijel prvog i zadnjeg toka, to se više dobije srednjeg toka, ali mu je i čistoća to manja.
Na stepen čistoće srednjeg toka znatno utjeceji i ačina alkohola, te prema tome čistoća mnogo zavisi o uređaju za rektifikaciju. Destilat, koji se dobije rektifikacijom sirovog špirita onečišćenog patočnim uljima, mora imati barem jačinu od 94,5—95 uteznih %, da bude posve čist i da ne sadržava patočnih ulja. Rafinada ne smije osim patočnih ulja sadržavati aldehide i estere, a osim toga mora imati ugodan miris i okus. Pecare, koje ne proizvode rafinazu, nego žitnu i voćnu rakiju, upotrebljavaju također uređaje za destilaciju na kotao, no špirit se toliko ne pojačava, a ne odjeljuje se tako točno ni prvi ni zadnji tok. Razlog tomu jest, što se destilatu ostavlja karakterističan miris od voća, od kojeg je rakija proizvedena.
Aparati za periodsko rektificiranje
Običan, aparat na kotao
Rektificioni aparat za periodisko dobivanje rafinaze sastoji iz prostranog kotla, koji se grije direktnom parom. Na tom kotlu nalazi se visoka kolona za rektifikaciju alkoholnih para, koja imade 45—60 komorica.
Na kotlu nalazi se ventil za zrak. Taj ventil prilikom pražnjenja pušta u kotao zrak automatski.
Osim toga nalazi se na kotlu još staklena cijev, koja pokazuje, kolika je visina tekućine u kotlu, pa termometar i manometar.
Na vrhu rektifikacione kolone nastavlja se protustrujni deflegmator, koji stvara potrebnu flegmu. Ostatak veoma koncentriranih alkoholnih para prelazi u hladionik, gdje se kondenzira.
Kod novijih sistema tih aparata nalazi se još između deflegmatora i hladionika uređaj za izlučivanje aldehida. Glavni dio aldehida i estera uklonio se doduše već u prednjem toku, no nešto novog aldehida stvara se prilikom destilacije srednjeg toka. Osim toga imadu novi aparati uređaj, kojim se za vrijeme destilacije srednjeg toka može otpustiti najveća količina sakupljenog patočnog ulja iz kolone za rektifikaciju.
Kako smo već spomenuli, mora se sirovi špirit razrjeđivati na 40 — 50 vodumnih % prije destilacije. To se obavlja u posebnom rezervoaru ili tako, da se sirovi špirit razrjeđuje prilikom punjenja u kotao. Ako sirovi špirit sadržava veće količine kiseline, to se neutralizira razrijeđenom lužinom ili otapinom sode. Tako se sprečava stvaranje novih količina estera u rektifikacionom kotlu.
Sirovi špirit u kotlu aparata grije se direktnom parom iz parnog kotla pomoću zmijolike cijevi. Na dovod pare priključen je kondenzni lonac za izlučivanje vode, koja se stvara iz direktne pare.
Pare sirovog špirita nalaze iz kotla u kolonu za rektifikaciju te prelaze iz komorice u komoricu prema vrhu kolone. Pri tom se na hladnim stijenama kolone alkoholne pare kondenziraju. Nastaje flegma sa malom količinom alkohola. Flegma napuni pojedine komorice do prelazne cijevi, te prelazi iz komorice u komore su sve niže. Iz zadnje donje komorice otječe u kotao rektifikacionog uređaja. U isto vrijeme se u pojedinim komoricama ponovno iskuhava flegma s alkoholnim parama, koje izlaze iz sirovog špirita u kotlu.
Kolona za rektifikaciju služi odmah u početku rada za pojačavanje, no njezin se rad očituje tek onda, kad alkoholne pare prelaze u deflegmator. U deflegmatoru nastala flegma vraća se osobitom cijevlju u rektifikacionu kolonu, a veliko-procentne alkoholne ;>are vode se dalje u hladicnik, gdje se zgusnu. Ako je deflegmator već u početku napunjen hladnom vodom, to se alkoholne pare posve kondenziraju. Time bi rektifikaciona kolona dobila previše flegme. To se sprečava tako, da se privremeno smanji grijanje sirovog špirita, dok se iz hladionika ne pojavi destilat. Tako se postepeno ugrije voda u deflegmatoru. Može se raditi i tako, da se u početku radi sa (praznim deflegmatorom, a voda da se pusiti ,u deflegmator tek onda, kad se pojavi prvi destilat.
Sl. 113. Heckmannov aparat za rektifikaciju
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 114. Ventil za zrak.
Izostavljeno iz prikaza
Dovod pare i vode mora se tako regulirati, da destilat jednolično curi iz predloške hladionika.
Da uređaj, dobro1 radi, potrebno je:
1. Da para, kojom grijemo, ima na ulazu u zmijoliku cijev stalno jednaku napetost. Stoga se služimo regulatorom za napetost pare.
2. Da tlak u rektificionom (kotlu bude stalno jednak. U tu svrhu se u parni vod, neposredno prije cijevi za grijanje, ugradi uređaj za automatsko odmjerivanje pare. Taj; uređaj za reguliranje količine pare imade preoma tome drugu zadaeu, nego li je ima naprijed opisani uređaj za izjednačivanje napetosti pare.
Sl. 115. Savallov regulator pare.
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 116. Ventil za vodu
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 117. Savallova predloška za špirit.
Izostavljeno iz prikaza
Sl. 118. Amerikanski kontrolni aparat za špirit.
Izostavljeno iz prikaza
3. Da voda za hlađenje deflegmatora dolazi stalno s jednakim tlakom. To se postiže tako, da se između glavnog rezervoara za vodu i deflegmatora ukopča posuda s plivačem, koji drži uvijek jednaku razinu. vode.
4. Da tlak u deflegmatoru bude uvijek jednak. To se postizava automatskom regulacijom količine dovedene vode.
Količina vode, koja ulazi u deflegmator pošto je prošla hladionik udešava se pomoću posebnog ventila.
Za kontrolu jednoličnog rada rektifikacionog aparata služi Savalleova predloška za š(pirit.
Otvaranjem pojedinih ventila ukopčavaju se po potrebi rezervoari za prednji, srednji i zadnji tok, koji su cijevima Spojeni s tim kontrolnim uređajem.
U Americi se služe sličnim uređajem, koji nam prikazuje sl. 118.
Prema Schroderovim podacima možemo kod ponovne rektifikacije prednjeg i zadnjeg toka dobiti od:
1. 100 litara sirovog špirita (računato na 100%) kod prve rektifi
- srednjeg toka (rafinade) 70 l
- prednjeg i zadnjeg toka 25 l
- patočnog ulja 4 l
- gubici 1l
100 l
2. Od 25 litara smjese prednjeg i zadnjeg toka (računato na 100%), koji je ostao prilikom prve rektifikacije:
srednjeg toka (rafinade) 25 x 70/100 = 17,50 l
prednjeg i zadnjeg toka 25 x 25/100 = 6,25 l
patočnog ulja 25 x 4/100 = 1,00 l
gubici 25 x 1/10 = 0,25 l
25,00 l
3. Od 6,25 litara smjese prednjeg i zadnjeg toka (računato na 100%) druge rektifikacije:
srednjeg toka (rafinade) 6,25 x 70/100 = 4,38 l
prednjeg i zadnjeg toka 6,25 x 25/100 = 1,56 l
patočnog ulja 6,25 x 4/100 = 0,25 l
gubici 6,25 x 1/100 = 0,06 l
4. Prema tome dobijemo ukupno od 100 litara sirovog špirita (100%) kod jednakog iskorištenja:
- srednjeg toka (rafinade) 70,0 + 17,50 + 4,38 = 91,88 l
- posljednji (3), prednji i zadnji tok 1,56 = 1,56 l
- patočnog ulja 4,00 + 1,00 + 0,25 = 5,25 l
- gubici 1,00 + 0,25 + 0,06 = 1,31 l
100,00 l
Aparati starije konstrukcije sa kotlom troše prosječno na 100 litara 96,5 volumnih % rafinade 180—200 kg pare.
Savremenj aparati za rektifikaciju
Rektifikacione aparate na kotao trebalo je usavršiti, jer rade dosta neekonomično.
Od 100 dijelova dobije se samo 70 dijelova srednjeg toka a 25 dijelova sastoji iz prednjeg i zadnjeg toka. Ako se taj: prednji i zadnji tok ne upotrebe u tehničke svrhe, moraju se ponovno rektifikacijom čistiti.
Kontinuiranim aparatima za rektifikaciju možemo dobiti 901—92% srednjeg toka, koji je barem toliko čist, kao onaj sa periodskog aparata.
Ovi kontinuirani uređaji osobito su prikladni za velika poduzeća, koja rade neprekidno čitave mjesece. Kako je rad tim aparatima vrlo ekonomičan, to su prodrli i u manja poduzeća, koja rade samo periodski. Rentabilnost i ‘izvanredna kvaliteta dobivenog produkta opravdavaju veću nabavnu cijenu. Rektifikacionim aparatom na kotao novije konistrukcije možemo dobiti isto iskorištenje rafinade kao kontinuiranim aparatom.
Karakteristika takvog aparata jest:
- Oštrije odjeljivanje aldehida od etilnog alkohola, koji se nalazi u prednjem. toku, pomoću osobitog uređaja za izlučivanje aldehida. Prema tome se dobije i više rafinade.
- Veća finoća ukupne količine rafinade zbog uklanjanja zadnjih tragova aldehida i lako hlapljivih estera, koji nastaju tek tokom rektifikacije. To se postiže naročitim uređajem za naknadno isparivanje.
- Odjeljivanje glavne količine patočnog ulja u rektificionoj koloni. Stoga se pri koncu rektifikacije pojavljuje u zadnjem toku samo malo patočnog ulja.
Sl. 119. Aparat za rektifikaciju za dobivanje prednjeg toka i patočnog ulja.
Izostavljeno iz prikaza
Kotatinuirani aparati za rektifikaciju
Talko zovemo one rektifikacione aparate, s kojima se iz gotovog sirovog špirita stalno i neprekidno dobiva koncentrirani čisti špirit, rafinada. Pri tom se stalno odjeljuju nečistoće, koje se nalaze u sirovom špiritu.
U kontinuiranom rektifikacionom aparatu mora se uzdržavati ravnoteža između količine dovedenog etilnog alkohola sirovog špirita i njegovih onečišćenja, prema količini tih tvari, koje izlaze iz aparata. Dolazi li u aparat više etilnog alkohola nego što se iz njega vadi, to dolazi do gubitaka .alkohola u luter-vodi. Ujedno dalazi sa etilnim alkoholom (sirovi špirit) više neeistoća, koje se u tom slučaju pojavljuju u srednjem toku (u rafinadi). Pri tom treba postoji što bolje iskorištenje i što veću finoću čistog špirita.
Praktički mo.gu se aparati za kontinuiranu rektifikaciju izgraditi na dva osnovno različita načina:
- Tako, da se sirovi špirit, koji je razrijeđen na 40—50 volumnih %, ili alkoholne pare, koje dobijemo izravno destilacijom prevrele komine, koncentriraju u koloni za rektifikaciju na 96,0—96,5 volumnih % jačine. Time se izlučuje patočno ulje, a iz velikoprocentnih alkoholnih para odjeljuje se aldehid i lako hlaptjivi esteri. Na tom principu građeni su aparati Ilgesova i Pamipeova sistema.
- Francuski konstrukteri Barbet i Guillaume pošli su obrnutim putem. Iz slabih alkoholnih para odjeljuju oni najprije aldehid i lako hlapljive estere. Tako očišćene alkoholne pare koncentriraju sa 96,0—96,5 volumnih % jačine i odjeljuju patočno ulje.
Koji je postupak ekonomičniji, ne može se kazati. Danas se najviše grade aparati, koji se osnivaju na kombinaciji obadvaju sistema.
Iskorištenje čistog špirita iznosi 90—92%, ako sirovi špirit ima normalni sastav. Kako smo prije spomenuli, iskorištenje kod običnih periodskih rektifikacionih aparata na kotao iznosi za jednostruku rektifikaciju u srednjem toku samo 70%. Čistoća rafinade dobivene kontinuiramim načinom barem je tolika, kao ona, što je dobivena na periodski način.
Potrošnja pare je znatno manja od one za periodske uređaje.
4. Čišćenje sirovog špirita pomoću kemikalija i mehaničkim načinom
Čišćenje kemijskim načinom
Čišćenje sirovog špirita kemikalijama bez upotrebe rektifikacije ostaje bez pravog učinka. Dodane kemikalije (kiseline, alkalije ili druge kemikalije) mogu pojedine nečistoće sirovog špirita pretvoriti u tvari s boljim mirisom i okusom. Ukupni učin nije time postignut, jer te iste kemikalije promjene druge sastojke špirita, a često i etilni alkohol, u protivnom smjeru.
Dok nije bio poznat sastav patočnog ulja, držalo se, da se mogu ta ulja saponifikacijom ukloniti iz sirovog špirita. Nema kemikalije, koja bi djelovala samo na patočna ulja, a ne i na etilni alkohol, baš iz toga, što patočna ulja nisu jednolična tvar. Danas nemaju pecare interesa, da se patočno ulje uništi, naprotiv često nastoje, kako bi osobitim postupcima vrenja povećale njihovu količinu u špiritu. Patočno je ulje u velikoj cijeni te služi za proizvodnju lakova, mirisa itd. te često postizava veću cijenu nego etilni alkohol.
Danas se sirovom špiritu dodaje potaša ili otopina sode, da se neutraliziraju hlapljive kiseline, koje kod rektifikacije sa etilnim alkoholom stvaraju estere.
Odjeljivanje patočnih ulja po Bangovu i Ruffinovu sistemu
Tekući ugljikovodonici, kao petroleter, imadu svojstvo, da prilikom miješanja sa sirovim špiritom vežu patočno ulje. Topli sirovi špirit se najprije obrađuje lužinom;, a time se petroleterom mogu ukloniti i esteri.
Praktički radi se tako, da se sirovi špirit razrijedi na 50 volumnih % i više puta ispire petroleterom. Razrijeđeni špirit i petroleter se radi različite specifične težine ne miješaju, i petroleter može se dekantacijom odijeliti od alkohola. Razrijeđeni špirit, kome je oduzet glavni dio patočnog ulja, čisti se dalje rektifikacijom.
Patočnim uljem zasićeni petroleter čisti se tako, da se ispire alkoholom, odi 90 volumnih %, u kojem se patočna ulja lakše tope nego u petroleteru. Iz koncentriranog špitrita izluče se patočna ulja dodavanjem vode, te se mogu dekantirati.
Čišćenje špirita od patočnog ulja po Traubejovu sjstemu
Taj se positupak zasniva na tome, da stanovite koncentrirane otopine soli (potaše, magnezijiskog sulfata ili amonijumskog sulfata), kod određenih temperatura miješanjem sa sirovim špiritom daju dva sloja. Gomili sloj je oskudniji solima, te sadržava više alkohola i glavnu količinu patočnih ulja, a i, druge nečistoće (aldehide) sirovog špirita. U donjem sloju nalaza se razmjerno dosta čisti etillni alkohol.
Ovo rastavljanje pomoću solnih otopina mora se ponavljati, pa ćemo tako dobiti do 10 različitih slojeva i vrsta tekućina. Bez sumnje se tim
načinom može prilično dobro očistiti sirovi špirit, no za proizvodnju
Sve čistog špirita mora se tako očišćeni špirit ipak još i rektificirati.
Mehaničkim čišćenjem špirita filtracijom preko drvenog ugljena
Fino razdijeljeni drveni i koštani ugljen vežu miris, okus i boju. Ujedno djeluju kemijski, jer prenose apsorbirani kisik u sirovi špirit.
Što je veća površina, preko koje -se filtrira, to je i djelovanje potpunije i brže. Osobito je dobro uzeti u tu svrhu drveni ugljen. Ako, su zrnca jednako velika, njegovo djelovanje zavisi o porozitetu. Što je manja hl težina, to je ugljen bolji.
Za čišćenje sirovog špirita bez rektifikacije, koji služi za pravljenje žestokih pića, služimo se filtracionim aparatom.
Sl. 121. Filter na ugljen za rakiju.
Izostavljeno iz prikaza
U drvenoj kaci -naslagan je između dvije perforirane pregradne ploče drveni ugljen. Rakija se razrijedi na neko 40 volumnih % j puni se odozgo. Filtracija preko ugljena mora teći polagano.
Tim jednostavnim načinom ne može -se ukloniti patočno ulje, njime se vežu samo tvari neugodnog mirisa i okusa.
Sirovi špirit, iz kojeg se kasnije rektifikacijom dobiva osobito fina rafinada, filtrira se često preko ugljena u naročitim filtracionim baterijama.
Sirovi se špirit mora razrijediti na 40—50 volumnih %, a dodatkom potaše, otopine sode ili lužine, neutraliziraj-u -se kiseline. Taj-se špirit pušta odozdo u filtracioni aparat tako, da se istisne zrak, koji ,se nalazi u ugljenu. Brzina filtracije zavisi o sastavu sirovog špirita i o filtracionom učinu ugljena.
Sl. 122. Filter-baterija na ugljen za sirovi špirit.
Izostavljeno iz prikaza
Gubici alkohola mogu iznositi čak 2,5—3%, a pažljivim radom mogu se smanjiti na 0,5%.
V. Dio džibra
Tehničko dobivanje i spremanje džibre
U savremenim se pecarama dilibra, koja dolazi iz destilacionog aparata, ne sprema više u zidanim jamama. Nekada se džibra iz tih jama sisaljikom tjerala u osobiti željezni rezervoar. Danas se za skupljanje džibre upotrebljava osobita posuda nazvana »montejus« ili izbacivač džibre. To je željezni zatvoreni kotao, u kojem se sakuplja džibra, a pritiskom pare tjera se ona u željezni rezervoar, koji se obično nalazi u potkrovlju staje. To ispražnjivanje montejusa vrši se kod destilacionog aparata na kotlove, nakon svakog pražnjenja destilacionoga kotla. Kod kontinuiranih destilacionih aparata prazni se montejus tek onda, kad se napuni do vrha. Pošto se prije zatvori ventil na dovodnoj cijevi za džibru, u montejns se pusti para pod tlakom, a vruća i nerazrijeđena džibra poleti u rezervoar.
SL 123. Montejus za džibru.
Izostavljeno iz prikaza
Montejus se smjesti u pecari tako, da se džibra sačuva od ohlađivanja. Da džibra može vlastitim pritiskom poteći u montejus, najzgodnije je mjesto montejusu u podrumu, no nikako se ne smije postaviti na klijalište, jer bi djelovao kao peć i sušio bi slad.
Sl. 124. Aparat za automatsko ispražnjivanje džibre.
Izostavljeno iz prikaza
Nema li mjesta u pecari, to se može montejus smjestiti i u, cementiranu jamu, koja se pokrije krovom, kako ne bi bio izložen kiši, snijegu i podzemnoj vodi.
Cijev, kojom se izbacuje džibra iz montejusa, vodi okomito iz kotla, a dalje pod zemljom s malim nagibom prema gore (1 : 100) sve do rezervoara, odakle se okomito savija do samog retzervoara. Kod duljih prekida rada, osobito na kraju proizvodne godine, montejus i cijevi isperu se dobro vodom i pročiste parom. U eijevima zaostala voda ispušta se na najnižem mjestu kroz ventil, koji je s tom Bvrbom ugrađen.
Kombinaciju montejusa i regulatora za isprainjivanje džibre iz destilacionog aparata konstruirala je tvrtka Hubner.
To je valjkasta posuda, koja se zatvara tako, da zrak ne može u nju, a sadržava 30—100 I džibre, u kojoj je smješten plivač za regulaciju.
Koliko se džibrom puni kotao, toliko se diže i plivač odnosno šipka, koja je na njemu pričvršćena. Ova šipka povezana je s regulatorom; čim plivač postigne najvišu točku, regulator otvori dovod pare i u isti mah zatvori daljnje pritjecanje džibre. Nastali tlak pare tjera džibru u rezervoar za džibru. Kod ispražnjivanja pada plivač na svoj polazni položaj, dovod pare se zatvori, ,a ulaz džibri otvori. Da se iskoristi para, koja je u kotlu, vodi se ona iz montejusa u destilacionu kolonu, gdje se upotrebi za iskuhavanje prevrele komine. Ovaj izbacivač džibre radi na mahove, ali redovito tako dugo, dokle god u njega teče džibra iz destilacionog aparata.
Sl. 125. Montejus sa priključkom na cjevovod za džibru.
Izostavljeno iz prikaza
Da se džibra ne ohladi u cijevima, dok se vodi do rezervoara, neka cijevi budu što dublje u zemlji i neka nisu duže od 100 m.
Cijevi, kojima se džibra vodi do rezervoara, neka budu od ljevenog željeza. Cijevi od kovanog željeza džibra jako nagrizava. Bakar je preskupi materijal, a glazirane glinene cijevi ne podnose pritisak.
Ne valja upotrebljiavati cijevi od ljevaniog željeza sa kolčacima, one na spojnom mjestu rado propuštaju, jer se cijevi stežu i rastežu. Osim toga dotrajalu cijev, koja je spojena sa kolčacima teško je izmjeniti.
Stoga bi trebalo cijevi spajati prirupnicama, a promjer cijevi trebao bi iznositi 65—80 mm. Spojna mjesta moraju biti na dohvatu, da se može vršiti nadzor.
Radi rastezanja ugrađuje se na svakih 30—35 m cjevovoda bakrena savinuta cijev, koja isluži za izjednačivanje rastezanja prilikom čestih promjena temperature u cijevi.
Rezervoari za džibru
U poljopilivrednim pecarama smjeste se ti rezervoari obično u potkrovlje nad stajom. Rezervoari moraju biti toliki, da prime svu džibru, koja se preko dlana proizvede. Kod proizvodnje špirita se krumpira dimenizionira .se rezervoar tako, da se za svakih 100 1 (100%) proizvedenog špirita određuje: kod jednodijelnog destiliacionog aparata 1200—1500 1, kod kontinuiranlih destilacionih aparata sa ispuštanjem luter-vode 1100— 1400 I, a za destilacione aparate na kotlove 1600—1800 1 džibre. Pri tom uzeto. je u račun, da se rezervoar ne će puniti do vrha.
Rezervoar se zatvara poklopcem, na kojem se nalazi odušna cijev za paru, koja nastaje prilikom punjenja rezervoara svježom džibrom. Kako ne bi u zimi kroz tu cjev ulazila studen i hladila džibru, smješten je u cijevi zasun,, koji se sam otvara propuštajući vodene pare, a onda se opet zatvara. Osim toga na rezervoaru se stavlja mali ventil, koji izjednačuje tlak u rezervoaru, kad se džibra ispušta u staju. Rezervoari iz džibru prave se od drva, željeza ili su zidani. Drveni rezervoari drže džibru dulje toplu, no preko ljeta se rasuše, delovi.su napunjeni vodom. Zidanje rezervoare brzo uništava kiselina, stoga ih treba obložiti pIočama, koje su otporne protiv djelovanja kiseline, a pukotine se izmažu glinom. Vrlo su dobri rezervoari, pravljeni od željeznog lima, debelog barem 8—10 mm. Još trajnija su spremišta od ljevenog željeza, koja mogu biti sastavljena iz više prstena. Svi željezni rezervoari moraju biti smješteni pod krovom i obloženi izolacionim materijalom tako, da se džibra brzo ne ohladi.
U staju se vodi i raspodjeljuje džibra obično cijevima od Ijevenog željleza ili bakra. Pošto se izvrši podjela džibre u stajnju, cjevi se moraju do kraja isprazniti.
Hranjiva vrijednost krumpirove i kukuruzne džibre
Ukupna hranjiva vrijednost krme sastoji od hranljive vrijednosti, bjelaničevina, masti i bezdušičnih tvari, uključivši i sirova vlakana. Ove hranjive skupine nemaju istu hranljivu vrijednost, stoga krma, koja sadržava bjelančevine i masti, dima veću cijenu od krme .s malo dušičnih i masnih sastojina. Tako se prije procjenjivala hranjiva vrijednost po jedinicama hranjlive vrijednosti, koje su se određivale hemijskom analizom sirovog proteina i masti. Količina sirovog .proteina i masti imala je tad puta bolju cijenu od krme sa bezdušičnim ekstraktivnim tvarima.
Kasnije nisu se više preračunavale jedinice hranjive vrijednosti krme po ukupnom sirovom proteinu, po sirovim mastima i bezdušičnim ekstraktivnim tvarima, nego po probavljivom dijelu tih triju skupina. Rezultati pokusa o probavljlivosti i preračunavanja vide se iz tabela. Probavljivi sirovi protein d sirova mast nisu se više obračunava i trostrukom vrijednošću, nego samo dvostruko od probavljivih bezdušičnih ekstraktivnih tvari, uključivši i sirova vlakana. Omjer hranjive vrijednosti probavljivog Sirovog proteina, sirove masti i probavljivih bezdušičnih ekstraktvnih tvari, uključivši sarova vlakanca, uzimao se 2 : 2 : 1.
Kellner je preračunavao hranjive vrijednosti tako, da je umjesto naprijed navedene jedinice hranjive vrijednosti, uzeo jedinjenu stvaranja masti. Kao zajedničku bazu za preračunavanje zamislio je škrob u omjeru 1 kg masti = 4 kg škrobne vrijednosti.
Kod procjenjivanja vrijednosti krmiva po Kellneru treba osim škrobne vrijednosti uzeti u račun i količinu probavljivih bjelančevina, jer u životinjskom tijelu dušične tvari nastaju samo iz dušičnih krmiva. 1 kg probavljivog’ proteina imaće veću cijenu od 1 kg škrobne vrijednosti. Ali kako probavljive bjelančevdno pružaju tijelu hranu za stvaranje prijeko potrebnih tvari, moramo kod ocjenjivanja krme po škrobnoj vrijednosti navesti količinu probavljivih bjelanlčevina. 1 kg probavljive masti djeluje jednako kao 2,12 kg probavljivog škroba; 1 feg probavljive bjelančevine jednako kao 0,94 kg probavljivog škroba, a 1 kg ekstraktivnih tvari bez dušika djeluje kao 1 kig škroba (prema Luhderu).
Za procjenjivanje vrijednosti džibre naje to toliko važno, jer se hranjiva vrijednost džibre dobivene za normalno prevrele komine, raspoređuje sa cijenom prerađene sirovine.
Da džibra ima izvanrednu hranljivu vrijednost, već je odavno poznato, no nije bilo pouzdanog mjerila, po kojem bi se tio moglo brojčano izraziti. Sigurnu bazu za procjenjivanje stvorili su Voltz i; njegovi suradnici na temelju eksaktno provedenih pokusa.
Voltz je postavio pravilo, da kod normalno provrele krumpireve komine vrijednost džibre iznosi % do % hranjive vrijednostl upotrebljene sirovine. Kod preračunavanja mora se osim krumpira uzeti u( račun i upotrebljeni slad.
Na isti način može se procijeniti hranjiva vrijednost kukuruzne džibre sa % dio 14 od upotrebljenog kukuruza i slada.
Krumpirova džibra sadržava probavljive hranjive tvari, osobito razmjemo mnogo probavljivog proteina, koji pospješuje potpuno iskorištenje ostalih hranjivih tvari krme, a i istoka tu džibru vrlo rado jede.
Mnogi poljoprivrednoj tvrde, da se zbog količine vitamina povećava muznost d pospješuje stvaranje masti prilikom tova. Velika praktična vrijednost takve prehrane leži u tom, što se uz džibru može stoci dodavati i druga manje vrijedna hrana.
Svježa krumpirova ili kukuruzna džibra dobro je i jako krmivo, ako je komina bila normalnog sastava. Džibra se može i dobro spremati. Suviše džibre ne simije se davati stoci.
Prevrela komina neka ne sadržava previše Kiseline, a džibra koja dolazi iz destilacionog aparata, mora se očuvati od naknadnog ukiseljenja.
To se sprečava tako, da se džibra sprema vruća, a cijevi i rezervoar drže se čisto.
Mali ostaci džibre ne bi se smjeli ostaviti preko noći, jer se u mlakom stanju lako ukisele. Ne može li ;se u jednom danu potrošiti sva džibra, ostavi se u montejusu, gdje se ponovno prekinuta, prije nego se drugog jutra izbaci u rezervoar za džibru.
Normalno prevrela komina sa 0,6—0,9° kiseline daje džibru, koja izlazi iz destilacionog aparata ima 0,4—0,6° kiseline. Naime jedan dio kiseline ishlapi s alkoholnim parama, a komina se kod destilacije obično još d razrijedi.
- 100 l komine daje kod destilacionog aparata sa 2 kotla 140 1 džibre,
- 100 l komine daje kod jednodijelnog destilacionog aparata 110 1 džibre,
- 100 l komine daje kod dvodijelnog destilacionog aparata sa posebnim uređajem za izlučivanje luter-vode 100 1 džibre.
Ako se džibra zbog kvara na uređaju toliko ukiseli, da je stoka neće za hranu, moramo joj smanjiti kiselost dodatkom kalcijskog karbonata (smrvljene krede). Ne smije se dodavati suviše krede, da se džibra ne neutralizira, jer stoka ovakvu džibru slabo troši. Isto se tako ne smije neutralzirati nd džibra u rezervoaru.
Preporučuje se prilikom hranjenja stoke krumipirovom džibrom dodavati svaki dan na 40—50 l džibre po 20—30 gr smjeste jednakih dijelova krede, kalcijskog klorida i kalijlskog fosfata.
Tečnost džibre povećava se, dodajemo. joj sječke ili druge suhe hrane. Nikako se ne smije davati stoji previše džibre, a pogotovo ne u vezi s drugom vodenastom hranom, kao što je svježe repinio lišće, repini rezanci, svježi krumpir, kravska repa itd.
Džibra se ne smije razrjeđivati vodom.
Stoka neka se danomice hrani ovakvom količinom džibre:
- krave muzare 40 l
- volovi za rad 50 l
- volovi za tov 60 l
- mlađa stoka, junice 25 l
- konji 15 l
- ovce 2—3 l
- svinje (na 100 kg žive vage) 4—6 l
Najbolje je, da se ukupna svagdašnja količina džibre razdijeli na tri obroka i dodaje ujutro, o podne i navečer.
Životinjama ne valja potkraj bređosti davati džibru. Za dobro iskorištenje džibre vrlo je važno, da se džibri doda i druga krma. Džibra se uglavnome daje stoci topla, iznad 60° C, i to radi toga, kako se džibra ne bi tako brzo pokvarila, a i stoka radije uzima toplu mješavinu džibre i sječke.
Konzerviranje džibre
Ukiseljivanije džibre
Poljaprivredne pecare rijetko proizvedu više džibre, nego što je potrebno za prehranu stoke. Budne li je ipak previše, sprema se džibra u nepropustne jame, gdje se izvršuje mliječno kiseljenje ucjepljivanjem Delbrukove bakterije. Da bi se bakterija u džibri dobro razvila, dodaje se oko 1% melase, jer džibra oskudijeva šećerom. Naravno, prije nego. se ucijepi bakterije, mora se džibra ohladiti na 50—55° C ,inače se bakterija uništi.
Sušenje džibre
Za poljoprivredne pecare nije rentabilno sušiti džibru. 100 kg svježe džibre sa 6% suhe tvari daje samo oko 7 kg suhe džibre sa 14% vlage, te je potrebno da se 93 kg vode ishlapi, a za to treba preko 14 kg kamenog ugljena.
Nadalje, poljoprivrednim pecarama se ne isplaćuje nabavljati skupe uređaje za sušenje, jer je svakidašnja količina proizvedene suhe džibre premalena. Ovakav se uređaj ne može u dogledno vrijeme amortizirati 5000 l krumpirove džibre dade samo oko 350 kg suhe džibre.
Zgušćivanjem džibre pomoću filtracije, sedimentacije .i tiještenja, dobiju se pogače, koje još sadržavaju oko 80% vode. Pri tome se gubi 40—50 % hranjivih i u vodi topljivih tvari, kojih nestaje s stiještenom vodom.
VI. Dio kontrola rada u poljoprivrednim pecarama
1. Kontrola rada u poljoprivrednim pecarama
Analiza sirovina
Vrijednost krumpira određuje se sa dva gledišta, i to: na temelju stepena čistoće i škrobne vrijednosti. Metode, kojima se određuje škrobna vrijednost i čistoća krumpira opisane su već na str. 135.
Kod procjenjivanja vrijednosti ječma za slađenje količina škroba je manje važna od vanjskih znakova. Ponajprije važan je faktor dovoljna energija klijanja i klijavost, Metode tih istraživanja opisane su na str., 61.
Da se procijeni vrijednost gotovog zelenog slad-a, najvažnije je odrediti količinu dijastaze. Ovo određivanje dosta je komplicirano, te se u praksi rijetko može izvršiti, jer redovito nema potrebnih sprava. Stoga se valja ograničiti na procjenjivanje vanjskih znakova. Zeleni slad mora imati svježi miris na krastavce d mora biti što jednoličnije isklijan. Najmanje 90—95% zrna mora isklijati; korenčići neka su jaki i čvrsto razviti, a ne tanki i glatki.
Količina škroba obračunava se, kad se preračunava iskorištenje alkohola, na temelju tabele na str. 51.
Procjenjivanje vrijednosti sušenog s 1 ad a, koji se uglavnom upotrebljava samo kod proizvodnje žitne rakije, izvršuje se na temelju škrobne vrijednosti-. Škrob se određuje po metodama, kojima se služimo za istraživanje žitarica. Dijastatska snaga određuje se istom metodom kao u zelenom sladu. Ova se odredivanja u praksi ne mogu vršiti, nego se uzorak islada šalje na istraživanje u kakav laboratorij, koje se takvim poslom bavi.
Za procjenjivanje vrijednosti žitarica nemamo ovako jednostavnih metoda, po kojima se određuje škrobna vrijednost, kao što kod krumpira (krumpirova vaga). Određivanje hektolitarske težine žitarica daje nam samo osnov, ali ne točnu brojku o količin; škroba. Treba li odrediti točno količinu škroba, poslat ćemo uzorak na istraživanje u laboratorij.
Najbolje se škroboa vrijednost određuje na temelju biološkog pokusa vrenja.
Istraživanje međuproizvoda i konačnih proizvoda
Filtriranje uzoraka
Uzorci komine, matičnoga koma, dozrelog matičnoga koma i provrelih komina ne smiju se uzeti s površine, nego valja tekućinu prije dobro promiješati. Tek onda se može uzeti uzorak i filtrirati tako, da se netopljivi dio odijeli lod topljivog ,a svaki se odjelito dalje istražuje.
Krumpirove i kukuruzne komine obično se teško filtriraju kroz papir, i stoga se cijede kroz pamučnu vrećicu ili metalnu žičanu mrežicu.
Sl. 126. Baterija za filtriranje, cjedilo.
Izostavljeno iz prikaza
Ova sita vrlo su prikladna za rad, no ne smijemo u njima ostavita ostatke komine da se osuše. Sita se čiste jakim mlazom vode. Kod filtriranja u metalnim sitima grube ljuske služe kao filtracioni materijal, ,a mutni se filtrat vraća tako dugo na sito, dok ne bude posve bistar.
Tekućine, koje vriju, slabo se filtriraju, jer mjehurići ugljične kiseline otežavaju prolaz tekućine kroz sloj Ijusaka. Stoga se kod filtriranja provrelog matičnoga koma prvi, jako, mutni filtrat baci, a ne filtrira se ponovno. U potonjem, još malo mutnom filtratu, odredi se stepen provrelosti i količina kiseline. Određivanje stepena provrelosti nije posve točno,. no ipak je još, točnije, ne-go da se prvi filtrat ponovno filtrira; taj bi posao trajao predugo, a tekućina bi međutim dalje vrela.
Ražene se komine osobito teško filtriraju, stoga ne valja razrjeđivati s istom količinom vode, a nađene brojke pomnožiti sa dva. Kako prdlikom filtracije ma zraku nastaju gubici alkohola, to se filtracija vrši u metalnim tuljcima. Budući da se ujutro istražuje rad poduzeća, i to provrele kamine, ukiseljenog matičnog koma, prevrelog matičnog koma i svježe priređene komine, to trebamo za filtraciju barem 4 aparata.
Orijentaciono istraživanje filtrata i ostatka
Već promatranjem samog filtrata iskusni će praktičar prosuditi, kakav je bio rad. Filtrat taman poput piva, pokazuje, da je za rastvaranje sirovina upotrebljen preveliki tlak. Naprotiv jako svijetla boja odaje, da je sirovina rastvarama pod premalim tlakom i prekratko vrijeme. Isto tako boja odaje količinu kiseline u komini.
Nadalje, kad se ostatak dobiven preradbom zdravog krumpira promućka s vodom, ne smije ostati ni komadićka nerastvorenog krumpira. Kukuruzne ljuske nakon ispiranja vrućom vodom, moraju ostati posve bistre i prozirne. Osim toga ne smije se u ostatku naći neisitnjtenih zrna ili samo stisnutih zrna zelenog slada, jer bi to značilo, da stroj za gnječenje ne radi ispravno. Prelije li se ostatak filtriranja slatke kamine jodnom tekućinom, to ostatci često poplavi zbog nazočnosti neotopljenog škroba. Najčešće je to ostatak neotopljenog škro.ba zelenog slada, koji nije naročito važan.
Ovaj neotopljeni škrob zelenog slada otapa se naknadno u vrioniku, te u prevreloj komini više ne nailazimo na škrob, ili ga bude samo u vrlo malim količinama.
Istraživanje slatke komine
Određivanje ekstrakta
Pod ekstraktom u filtriranoji komini razumijevaju se sve topljive tvari. i to u prvom redu maltoza i dekstrin, koji tokom vrenja postepeno prelazi u šećer. Osim toga sve dušične tvari, koje su se tokom komljenja, otopile, pa mineralne tvari (soli) i druge tvari, koje se ne mogu pretvoriti u alkohol, a ne služe ni kvascu za ishranu.
Određivanje ekstrakta u komini osniva se na određivanju specifične težine, a taj se posao izvršuje Ballingovim saharometrom. Određivanje ekstrakta bazira se na Arhimedovu zakonu, da tijelo koje slobodno pliva u tekućini, izgubi toliko na težini, koliko iznosi težina istisnute tekućine. Saharometar dakle kod plivanja u specifično težoj (ekstraktom obilnijoj) tekućini istisne manju količinu tekućine i u nju zaroni pliće nego u specifično lakšoj tekućini.
Skala u vretenu areometra razdijeljena je prema specifičnoj težini ili je razdijeljena prema uteznim postotcima sladora kao na Ballingovu saharometru. Prema tome Ballingov saharometar pokazuje utezne postotke sladora samo u čistim otopinama saharoze u vodi, kod normalne temperature od 17,5° C. U kominama krumpira i kukuruza nema saharoze, a ipak se upotrebljavaju Ballingovi saharometri, jer se količina saharoze, koju saharometor pokazuje, ne razlikuje mnogo od količine ekstrakta u krumpirovim i kukuruznim kominama. Prema tome Ballingov saharometar pokazuje ,koliko je grama saharoze u 100 gr sladorne otopine, ili-u našem slučaju, koliko je grama ekstrakta u filtriranoj komini.
Sl. 127. Ballingov saharometar.
Izostavljeno iz prikaza
| Balling° | Spacifična težina kod 17,5°C | Balling° | Spacifična težina kod 17,5°C | Balling° | Spacifična težina kod 17,5°C | Balling° | Spacifična težina kod 17,5°C | Balling° | Spacifična težina kod 17,5°C |
| 0,0 | 1,0000 | 5,0 | 1,0200 | 10,0 | 1,0404 | 15,0 | 1,0614 | 20,0 | 1,0832 |
| 2 | 08 | 2 | 208 | 2 | 412 | 2 | 623 | 2 | 841 |
| 4 | 16 | 4 | 216 | 4 | 421 | 4 | 631 | 4 | 850 |
| 6 | 24 | 6 | 224 | 6 | 429 | 6 | 640 | 6 | 859 |
| 8 | 32 | 8 | 232 | 8 | 438 | 8 | 648 | 8 | 868 |
| 1,0 | 40 | 6,0 | 240 | 11,0 | 446 | 16,0 | 657 | 21,0 | 877 |
| 2 | 48 | 2 | 248 | 2 | 454 | 2 | 666 | 2 | 886 |
| 4 | 56 | 4 | 256 | 4 | 463 | 4 | 674 | 4 | 895 |
| 6 | 64 | 6 | 265 | 6 | 471 | 6 | 683 | 6 | 1,0904 |
| 8 | 72 | 8 | 273 | 8 | 480 | 8 | 691 | 8 | 913 |
| 2,0 | 80 | 7,0 | 281 | 12,0 | 488 | 17,0 | 1,0700 | 22,0 | 922 |
| 2 | 88 | 2 | 289 | 2 | 496 | 2 | 709 | 2 | 931 |
| 4 | 96 | 4 | 297 | 4 | 1,0505 | 4 | 718 | 4 | 940 |
| 6 | 1,0104 | 6 | 1,0306 | 6 | 513 | 6 | 726 | 6 | 949 |
| 8 | 112 | 8 | 314 | 8 | 522 | 8 | 735 | 8 | 958 |
| 3,0 | 120 | 8,0 | 322 | 13,0 | 530 | 18,0 | 744 | 23,0 | 967 |
| 2 | 128 | 2 | 330 | 2 | 538 | 2 | 753 | 2 | 976 |
| 4 | 136 | 4 | 338 | 4 | 547 | 4 | 762 | 4 | 985 |
| 6 | 144 | 6 | 347 | 6 | 555 | 6 | 770 | 6 | 995 |
| 8 | 152 | 8 | 355 | 8 | 564 | 8 | 779 | 8 | 1,1004 |
| 4,0 | 160 | 9,0 | 363 | 14,0 | 572 | 19,0 | 788 | 24,0 | 1013 |
| 2 | 168 | 2 | 371 | 2 | 580 | 2 | 797 | 2 | 1022 |
| 4 | 176 | 4 | 379 | 4 | 589 | 4 | 1,0806 | 4 | 1031 |
| 6 | 184 | 6 | 388 | 6 | 597 | 6 | 814 | 6 | 1041 |
| 8 | 192 | 8 | 396 | 8 | 1,0606 | 8 | 823 | 8 | 1050 |
| – | – | – | – | – | – | – | – | 25,0 | 1,1059 |
Na temelju specifične težine može se ustanoviti, koliko se šećera odnosno ekstrakta nalazi u 100 ccm tekućine. Pomoću gornje tabele izračuna se, kolika je težina 100 ocm tekućine kod nekog stupnja saharometra. Na pr.: tekućina odnosno komina sa 20° Bg imade prema tabeli specifičnu težinu 1,0832. Prema tome važe 100 ccm tekućine 108,32 gr, a budući da 100 gr tekućine sadržava 20 gr šećera odnosno ekstrakta, u
100 ccm nije 20 gr nego 20.108,32 / 100 = 21,66 gr šećera ili ekstrakta.
Kad određujemo količinu ekstrakta postupamo ovako:
- Saharometar, koji pliva u istraživanoj tekueini, ne smije dodirivati stijene posude za mjerenje.
- Valjak za mjerenje mora stajati okomito na vodoravnoj podlozi tako, da saharometar, kad okomito pliva u tekućini, ne dodiruje stijene valjka.
- Komina se mora prije mjerenja ohladiti ili ugrijati na normalnu temperaturu od 17,5° C. Kod više temperature (iznad 17,5° C) saharometar pokazuje premalo, kod niže temperature (ispod 17,5° C) previše šećera,
- Mjerenje u bistrim, svijetlim tekućinama vrši se tako, da se oko stavi malo niže od razine tekućine, a tačka na skali čita se u razini tekućine. Kod mjerenja mutnih, tamnih, neprozirnih tekućina čita se stupanj odozgo, a ne uzima se u obizir mensk, tj. onaj dio tekućine, koji prianja za staklenu stijenu skale. Tačka na skali mora se odrediti što točnije.
- Saharometar treba polako uroniti u tekućinu, koja se istražuje — da se ne navlaži dio skale iznad tekućine, jer to se time povećala težina saharometra — i ne semije se prije ispustiti iz ruke, dok slobodno ne pliva u tekućini.
- Mjerenje je netočno, ako je saharometar prljav, na pr. ako su na njemu osušeni ostaci komine. Isto tako ni oštećen ni mastan saharometar ne pokazuju točno.
Sl. 128. Čitanje stepena na saharometru
Izostavljeno iz prikaza
Za mjerenje ekstrakta u slatkoj komini prije dodatka, a i poslije dodatka kvasca, služimo se u praksi saharometrom, kojeg skala pokazuje 0—25° Bg, a podijeljena je na 0,2° Bg. Samo izuzetno upotrebljavaju se saharometri s podjelom na 0,1° Bg. Vreteno ovakva saharometra bilo bi suviše dugo, i ne to toliko zgodno za praksu. Stoga se za: područje mjerenja od 0—30° prave tri saharometra, koji imadu skalu podijeljenu na 0,1° Bg: od 0—10°, 10—20° i 20—30° Bg.
Kvocijent komine
Pomoću saharometara, dade se prilično točno odrediti ukupni ekstrakt krumpirove i kukuruzne komine. No ne mogu se odrediti tvari, koje mogu vreti, tako da se iz samih °Bg ne može procijeniti, koliko se alkohola može dobiti iz poznate količine ekstrakta.
Omjer između ekstrakta, koji može vreti, i ukupnog ekstrakta zove se »kvocijent« komine. Taj nije samo zavisan o vrsti prerađene sirovine (krumpir, raž, kukuruz), nego i o sorti pojedine sirovine, a i o načinu komljenja. Kvocijent krumpirovih komina varira između 75 i 85%. Kod kukuruznih komina, koje su dobivene kuhanjem brašna, bez upotrebe tlaka, kvocijent iznosi oko 98—99%, a kod komina dobivenih kuhanjem kukuruza u zrnu pod tlakom iznosi, 90%. Melasne komine imadu kvocijent oko 60%. Dio ekstrakta komine, koji može vreti varira između 60 fi 99%, a dio, koji ne može vreti, između 40 i 1%.
Na žalost nema jednostavnog načina, kojim bi se običnim pomoćnim sredstvima mogao odrediti kvocijent komina. To se može uočiti samo u laboratoriju tako, da se odredi:
- Ukupna količina ekstrakta pomoću saharometra.
- Količina tvari; koje mogu vreti, ukljuičivši i nazočni dekstrin, ili
- Napose šećer, koji može neposredno vreti, i osim toga još količina dekstrina, koji se nalaz: u komini.
Za provedbu ovakvih istraživanja potreban je uređeni laboratorij.
Istraživanje normalne saharifikacije komine
Normalno saharificirana komina smije dodatkom jodne otopine pokazivati samo slabo žutu boju. Ako se bistar filtrat komine razrijedi u kušalici deseterostrukom količinom vode i doda kap po kap razrijeđene jodne otopine, a pri tom nastaje crvena boja, to znači, da saharifikacija nije do kraja izvršena. Pogreška može ležati u slabom zelenom sladu, koji imade premalo dijastatskih encima, ili je učinjena već prilikom komljenja. Jodna otopina priređuje se tako, da se 2,5 gr joda otopi u sastojini kaljiskog jodida, koja se priređuje otapanjem 5 gr kalijskog jodida u sasma malo destilirane vode. Kad se jod posve otopi u kalijod otopini, nadolije se još destilirane vode na 500 ccm. Jodna otopina mora se obnavljati barem svakih šest mjeseci, a sprema se u smeđoj boci sa staklenim čepom. Ako se dodatkom jodne otapine komini pojavl čak plavoljubičasta boja, to saharifikacija nije nikako uspjela. Samo u slučaju, kad se ova količina zelenog islada ne dodaje odmah tokom komljenja, nego se ostatak dcdaje tek ma kraju, prije nego se islatlka komina ispušta u vriohik, crvena bojia, koja se pojavljujie dodatkom jodne otopine, ne će mnogo smetati, jer se saharifikaeija može dovršiti naknadno u vrioniku.
Ostatak filtriranja treha također istražiti jodnom otopinom, jer se može desiti, da je ostalo još nešto nerastvorenog škroba prilikom kuhanja pod tlakom.
Krupne pogreške mogu ,se zapaziti već prostim okom, a možemo 1 jedan dio ostatka preliti jodnom otopinom i pretražiti pod mikroskopom. Škrob može potjecati, od nedovoljno rastvorene sirovine ili od zelenog slada.
Svježa slatka komini sadržava gotovo uvijek veće količine nerastvorenog škroba, osobito sladnog škroba. On se kasnije u vrioniku, ako još ima aktivne dijastaze, pretvori u šećer.
Istraživanje količine dijastaze u komini
Ako slatka komina dodatkom jodne otopine pokazuje, da je normalno saharifieirana, ipak još nije sigumo, da sadržava dovoljno dijastaze, koja bi u vrioniku naknadno saharificirala dekstrin
Sl. 129. Aparat za određivanje dijastatske snage.
Izostavljeno iz prikaza
Istraživanje količine aktivne dijastaze u komini vrlo je važno,, osobito, kada se ne zna, gdje leži pogreška u radu pecare.
Prema prvotnim Effrontovim propisima za istraživanje se uzima šest kušalica, i u svaku se metne 20 ccm 2%-tne vodene otopine topljivog: škroba.
Otopina škroba nije dulje vrijeme upotrebljiva, te se mora barem svakih 8 dana svježe prirediti. Topljivi škrob nabavit ćemo u tvornici kemikalija. Dva grama topljivog škroba razmute se u čaši u 10 ccm hlađne destilirane vode u škrobno mlijeko. U drugoj čaši ugrije se do vrenja oko 70 ccm destilirane vode, u koju se pomalo lijeva škrobno mlijeko i stalno se miješa štapićem. Smjesa kuha nekoliko minuta. Škrobna se otopina pod vodovodom ohladi, prelije u odmjernu tikvicu od1 100 ccm i nadopuni vodom do oznake. Otopina se filtrira samo onda, ako je jako mutna. Spremati se mora na hladno mjesto.
U svaku kušalicu sa 20 ccm 2%-tne škrobne otopine dodaje se bistro filtrirana komina i to ovim redom: 0,25—0,50—0,75—1,00—1,50 ccm. Sadržaj svih 6 kušalica se promiješa i sa stativom uroni u vodenu kupku kod 60° C.
Tu kušalice ostaju točno jedan sat kod temperature od 60° C, a onda se stave u hladnu vodu tako, da se prekine djelovanje dijastaze. Nakon toga se dodaje u svaku kušalicu po 0,5 ccm razrijeđene, svjetlosmeđe jodne otopine.
Pojavi li se plava, ljubičasta ili crvena boja, znak je, da saharifikacija škrobne otopine nije potpuno izvršena. Naprotiv žuta boja pokazuje, da je saharifikacija posve dovršena. Ne pojavi li se već u prvim dvjema kušalicama plava, ljubičasta, ili crvena boja, to komina, koja se istražuje, sadržava mnogo dijastaze. Ako je saharifikacija dovršena tek u trećoj ili četvrtoj kušalo, to je količina dijastaze upravo dovoljna za normalnu saharifikaciju. Ako je za saharifikaciju trebalo više filtrirane komine, tj. ako se tek u 5. i 6. kušalici više ne pojavi plava, Ijubičasta ili crvena boja, to komina inm premalo dijastaze.
Određivanje kiseline u komini
Određivanje kiseline u komini važno je, jer se na temelju tog određivanja može cijeniti čistoća vrenja. Mali porast kiseline nastaje i tokom normalnog vrenja, no ne smije biti veći od 0,2° kiseline. Veći porast kiseline tokom vrenja pokazuje, da je tokom vrenja došlo do većeg razmnožavanja bakterija. Veći porast kiseline uvijek štetno djeluje na dijastazu, koja oslabi ili se čak uništi, prije nego je dovršena naknadna saharifikacija dekstrina.
Stanovita početna kiselina čuva kvasac od infekcije, a bakterije se ne mogu razviti. Za krumpirove komine najpovoljnija je kiselina od 0,4°, koja tokom normalnog vrenja sve više raste, i na svršetku vrenja dosegne konačnu visinu od 0,6 do 0,7°, koju dijastaza još podnosi.
I na kvasac može kiselina vrlo štetno djelovati, osobito, ako stvorena kiselina sastoji iz octene kiseline ili drugih hlapljivih kiselina.
Aparat, kojim se mjeri kiselina, zove se titracioni aparat.
Aparat sastoji iz:
- Boce s normalnom lužinom, koja se napravi otapanjem 40 gr čiste suhe natrijske lužine u 1 1 vode.
- Iz jedne birete, tj. graduirane cijevi na 1/10 ccm. Cijev se puni lužinom tako, da se pomoću gumenog mijeha tjera lužina iz boce u biretu.
- Iz porcelanske zdjelice sa staklenim štapićem.
- Iz pipete za odmjerivanje tekućine odnosno filtrirane komine, koja se istražuje.
Sl. 130. Aparat za titraciju.
Izostavljeno iz prikaza
Mjerenje količine kiseline vrši: se na ovaj način:
Pipetom se odmjeri točno 20 ccm filtrirane komine u porcelanjsku zdjelicu, te se iz birete, napunjene do nule, pušta kap po kap lužine u tekućinu, koja se miješa, Od vremena do vremena uzima se staklenim štapićem kap tekućine iz zdjelice, te se kuša na ljubičastom lakmusovu papiru, da li se još pojavljuje crvena boja. Kisela tekućina daje naime na ljubičastom lakmusovu papiru crvenu boju. Kad se prilikom kušanja boja lakmusova papira više ne mijenja, to znači da je postignuta točka neutralizaeije, te je mjerenje izvršeno.
Potrošeni kubici normalne natrijske lužine pokazuju stupnjeve kiseline u komini.
Kiselina u slatkoj komini potječe uglavnom iz sirovina, koje sadržavaju kisele soli. Količina kiseline, u svježoj komini, tj. u komini, kojoj je već primjena kvasac, uvijek je veća nego u slatko j komini. Ako se radi pomoću mliječnog vrenja, kiseioat potječe uglavnome od mliječne kiseline. Inače potječe kiselost od sumporne kiseline upotrabljene za ukiseljivanje, koja oslobađa organske kiseline iz njihovih soli. Svježa komina sadržava 0,4—0,6° kiseline, koja poraste zbog dodatka matičnog koma, koji imade 1,2—1,8° kiseline.
Istraživanje matičnoga koma i dozreloga kvasca
Matični se kom istražuje kemijski s obzirom na količinu ekstrakta i količinu kiseline. Upotrebljavaju se iste metode istraživanja, kao za slatku i svježu kominu.
Količina ekstrakta matičnoga koma mjeri se Ballingovim saharometrom, a mora biti po prilici jednaka kao u glavnoj komini.
Ekstrakt dozrelog matičnog koma tj. njegov stepeni provrelosti mjeri se također saharometrom. U krumpirovim kominama iznosi 3,5— 4,5° Bg (kiseljenje mliječnim vrenjemj, a kiseiljenim sumpornom kiselinom iznosi majimanje 5—6° dgr. U kukuruznim kominama smije stepen provrelosti dozrelog matičnoga koma biti za 1 °Bg manji, jer je i ekstrakt glavne komine za 1°Bg manji.
Količina kiseline u matičnom komu i u dozrelom komu mjeri se na naprijed opisani način, isjto kao u glavnoj! komini. Koji stepen kiseline mora imati matični kom, zavisi, da li se za kiselenje upotrebljava mliječno vrenje ili sumporna kiselina. Stoga nema stalnih propisa, koliko mora imati .kiseline matični kom, nego treba kontrolom kiseline prvog đana, tj. u početku vrenja i u dozrelom komu, ustanoviti porast, odnosno konačnu količinu kiseline u komu.
Poraste li kiselina za 0,1—0,2°, to je općenito kvasac čisti jači porast od 0,3° već je vrlo nepovoljan znak za čistoću kvasca. Kod porasta od 0,4° prijeko je potrebno uzeti svježi, novi kvasac, a po mogućnosti i drugu kulturu mliječnog bakterija, ako se njom kornina kiseli.
I manji prirast kiseline od 0,1—0,2° nije uvijek dovoljan dokaz, da je vrenje čisto i da nema bakterija. Bakterije, koje u jako kiselom matićnom bomu ne stvaraju kiselinu, čim dodu u slabo kiselu glavnu kominu, nastave intenzivno stvarati kiselinu, U bakterije, koje pripadaju u tu vrstu, rnože se uibrajati i kulturna mliječna bakterija, koja je u tom sllučaju vrlo štetna, jer suvišna kiselina., koju ta bakterija naknadno još stvori u glavnom komu, sprečava rad dijastaze kod naknadne saharifikacije dekisitrina. Stoga se mora matični kom nakon kiselenja mliječnom bakterijom pasterizirati kod 65° C.
Od kulturne mliječne bakterije svakako su štetnije bakterije, koje stvaraju hlapljive kiseline (maslačnu, octenu). Količina hlapljive kiseline određuje se tako, da se uzme 100 ccm tekućine, koja se istražuje, i razrijedi s istom količinom destilirane vode. Smjesa se destilira u apa, ratu za destilaciju alkohola, dok ne bude 100 ccm destilata. Kad se smjesa ohladi dodaje se ostatku daljjih 100 ccm destilirane vode i destilacija se ponovi. Ovaj proces destilacije ponavlja se tako dugo, dok destilat više ne reagira kiselo. Svi se destilati sakupe u jedan i titriraju se normalnom natrijskom lužinom.
Čistoću kvasca određujemo vrlo dobro mikroskopskim pregledom. Kvasce mora pokazivati dobro izraženu stanicu, a bakterija neka bude što manje.
Istraživanje prevrele komine
Budući da nam sastav prevrele komine daje sliku o ukupnom radu pecare, to je ovo istraživanje osobito važno. Stoga se ne istražuje samo filtrat komine, nego i ostatak. Prije uzimanja uzorka se komina mora đobro promiješati, jer je možda nazočni škrob prilikom naknadnog vrenja dospio na dno vrionika.
Predistraživanjje ostatka filtracije
Kako se istražuju veće količine nepotpuno rastvorenih sirovina, koje su zaostale na filteru, i nazočnost neizgnječenih zrnca slada, opisano je na str. 243. Za kvalitativno istraživanje manjih količina neotopljenog škroba, prenese se malo ostatka u porcelansku zdjeldcu, gdje se ostatak izmiješa s jodnom otopinom, a dodaje se još nešto vode. Tako stoji smjesa 5 minuta, a potom se zdjelica isprazni tako, da se brzo okrene i opet ispravi, te se ponovno doda 2—3 cem. vode. Tom se vodom polako isperu svi ostaci, s rubova zdjelice u njezinu sredinu. Ima li u ostatku neotopljenog škroba, ostatak je tamno plave boje. Komina poslije vrenja normalno ne smije sadržavati škroba ili ga smije biti samo u tragovima. Same Ijuske komina, i kad sadržavaju veće količine škroba, oboje se žuto, a plavo samo onda, kad sadržavaju veće količine škroba, a to znači, da je rad pecare bio pogrešan.
Mikroskopom može se lako razlikovati škrob slada od neoto.pljenog škroba sirovine.
Istraživanje filtrata komine
Određivanje stepena provrelosti
Za određivanje »stepena provrelosti« prevrele komine, upotrebljava se saharometar, koji imade skalu od —1,0 do + 4,0° Bg, a stupnjeve podijeljeue na 1/10° tako, da točnost bude što veća. Prije mjerenja mora se filtrat ohladiti ili ugrijati, točno na normalnu temperaturu od 17,5° C.
Kao mjerilo za prilike u pecari služi nam poredba količine ekstrakta komine s količinom ekstrakta slatke komine, pošto se ova posljednja pomiješa s matičnim komom. Razlika između slatke komine prije i poslije dodatka matičnog koma iznosi oko 1,0—1,5° Bg. Osim toga saharometar ne pokazuje faktičnu količinu ekstrakta u komini, jer se saharometrom mjeri ekstrakt, a provrela komina je smjesa vode, alkohola i ekstrakta. Budući da alkohol imade manju specifičnu težinu od vode, to saharometar ne pokazuje pravi ekstrakt u komini. Razlika između pravog i prividnog Stepena provrelosti zavisi o količini alkohola komine i iznosi na pr.:
- Kod 9 volumnih % alkohola oko 3,1° Bg.
- Kod 10 volumnih % alkohola oko 3,4° Bg.
- Kod 11 volumnih % alkohola oko 3,7° Bg.
Mjerenje komine saharometrom pokazuje samo pri-vidni stepen provrelosti, a ne količinu ekstrakta. Da dobijemo pravi stapen provrelosti tj. količinu ekstrakta, koji se de facto još nalazi u komini, treba kominu osloboditi od alkohola. Ovo uklanjanje alkohola može se najbolje izvršiti u laboratorijskom destilacionom aparatu. Ostatku destilacije dodaje se toliko destilirane vode, da se postigne prvotna količina komine. U tako priređenoj komini mjeri se specifična težina odnosno ekstrakt.
U praksi se rijetko određuje pravi stepen provrelosti; zadovoljavamo se mjerenjem prividnog stepena provrelosti.
Normalne krumpirove komine imadu prividni stepen provrelosti: 0,5, —1,0, —1,5° Bg, kod normalne temperature od 17,5° C. Kako smo već prije spomenuli, svaka komina sadržava nešto više ili manje ekstraktivnih tvari, koje se nađu i u provreloj komini. Kako količina ekstrakta nakon vrenja i ukupnoga ekstrakta (tzv. kvocijent) nije uvijek jednaka, nego zavisi o vrsti prerađene sirovine (krumpir, raž, kukuruz itd.), to se nikada ne može posve sigurno kazati, da li je prividni stepen provrelosti normalan.
| Kvocijent komine | Vrst rada | Vrenje slatke krumpirove komine sa ° saharometra od | ||
| 20° Bg | 21° Bg | 22° Bg | ||
| prije dodavanja matičnog koma | ||||
| Prividni stepen provrelosti u ° Bg | ||||
| 84 | dobro | 0,42 | 0,47 | 0,52 |
| osrednje | 0,82 | 0,89 | 0,96 | |
| 83 | dobro | 0,65 | 0,72 | 0,78 |
| osrednje | 1,05 | 1,13 | 1,22 | |
| 82 | dobro | 0,89 | 0,96 | 1,04 |
| osrednje | 1,29 | 1,38 | 1,47 | |
| 81 | dobro | 1,13 | 1,21 | 1,30 |
| osrednje | 1,53 | 1,63 | 1,73 | |
| 80 | dobro | 1,36 | 1,46 | 1,56 |
| osrednje | 1,76 | 1,87 | 1,99 | |
| 79 | dobro | 1,60 | 1,71 | 1,82 |
| osrednje | 2,00 | 2,12 | 2,25 | |
Iz navedene tabele se vidi ,u kojem opsegu može viši ili niži kvocijent utjecati na vrenje. Općenito se može vrenje krumpirove komine na 0,5 do 1,0° Bg smatrati za znak dobrog rada pecare. No opet se ne može tvrditi, da pecara, kojoj vrenje ne, ide ispod 1,0° Bg, radi slabije.
Već kod kvocijenta 79 prestane vrenje kod 2° Bg, a ne može se tvrditi, da je tome krivo vodstvo pecare. Imade krumpirovih komina, kojih je kvocijent još manji od 79, a stepen provrelosti je naravno slabiji (prividno).
Kukuruzne komine, koje imadu znatno viši kvocijent, tj. imadu manje ekstraktivnih tvari, mogu vreti niže od krumpirove komine. Kukuruzne komine vriju redovito »prividno« ispod nule (na pr. na 0,5° Bg, a kod preradbe kukuruznog brašna bez upotrebe tlaka čak do —l,5°Bg).
U komini nakon vrenja nalazi se alkohol, koji smanjuje specifičnu težinu. »Pravi stepen provrelosti« kukuruzne komine je uvijek iznad nule.
Istraživanje aktivne dijastaze u provreloj komini
Kod normalnog rađa mora provrela komina još sadržavati i aktivnu dijastazu. Mnoge smetnje uzrokuje činjenica, da nema više prilikom vrenja dovoljno aktivne dijastaze, te je stoga vrenje polagano, a može i posve istati. Istražuje se, na sličan način kao kod pretraživanja slatke komine, količina dijastaze. U kušalicu odmjeri se 15 ccm svježe 1%-tne otopine topljivog škroba i tome se doda 5 ccm bistrog filtrata komine. Kušalica se začepi plutenim čepom, dobro, se promiješa i ostavi jedan sat kod 26—27° C. Svu temperaturu imade vrionik, pa se može kušalica objesiti u vrijuću kominu. Nakon jednog sata dodaje se kap po kap razrijeđene jodne otopine te se promatra nastala boja. Kad se pojavi žuta boja, to znači, da imade mnogo dijastaze; ko’d crvene boje imade baš dovoljno dijastaze, a kod ljubičastoplave boje vlada nestašica dijastaze u komini.
Prije se dijastaza dokazivala pomoću gvajak-smole, no danas se više tom metodom ne služimo, jer se pokazalo, da je vrlo nepouzdana.
Ponestane li dijastaze, uzrok ne leži uvijek u premaloj količini upotrebljenog zelenog slada. Stoga nije dovoljno samo povećati dodatak zelenog slada.
Ako na pr. zbog pokvarenog termometra upotrebom prilikom komljenja previsoku temperaturu, to je dodavanje povećane količine zelenog slada od slabe koristi. Ako termometar pokazuje prenisku temperaturu, ne ćemo ni povećanim dodatkom zelenog slada postići poboljšanje, jer bakterije kod tih nižih temperatura stvaraju više kiseline, koja inaktivira nazočnu dijastazu.
Kod očite nestašice dijaistaze u komini mora. se najprije istražiti količina kiseline, a osobito porast kiseline tokom vrenja-, Ako tu nema griješke, to se mora preispitati termometar, klijavost žitarice, iz koje je proizveden slad, i starost zelenog slada, koji to se radi u svježoj komini.
Rad pecare je:
- dobar, ako prirast kiseline iznosi samo 0,1—0,2° kiseline
- zadovoljava, ako prirast kiseline iznosi samo 0,3° kiseline
- slab, ako prirast kiseline iznosi preko 0,3° kiseline
Normalno provrela krumpirova komina na koncu vrenja sadržava 0,6—0,7° kiseline.
2. Alkoholometrija
Čisti bezvodni alkohol imade kod 15° C prema vodi od is>te temperature, specifičnu težinu 0,79425. Specifične težine mješavina vode i alkohola kreću se između 0,79425 i 1,000.
Iz specifične težine špirita dade se pomoću tabele odrediti količina alkohola u alkoholnoj tekućini, lako je to čista smjesa vode i alkohola, bez stranih primjesa (na pr. u likerima šećer itd.).
Iz smjese vode, alkohola i drugih sastojina može se alkohol odijeliti destilacijom, a određuje se u destilatu.
| Spec. težina 15/15° | Utez. % alkoh. | Vol. %alkoh. | Spec. težina 15/15° | Utez.% alkoh. | Vol. % alkoh. | Spec. težina 15/15° | Utez.% alkoh. | Vol. % alkoh. | Spec. težina 15/15° | Utez.% alkoh. | Vol. % alkoh. |
| 1,000 | 0,00 | 0,00 I | 0,950 | 34,56 | 41,33 | 0,900 | 58,27 | 66,03 | 0,850 | 79,40 | 84,97 |
| 0,990 | 5,76 | 7,18 | 0,940 | 39,86 | 47,18 | 0,890 | 62,61 | 70,16 | 0,840 | 83,43 | 88,23 |
| 0,980 | 13,08 | 16,14 | 0,930 | 44,75 | 52,39 | 0,880 | 66,89 | 74,11 | 0,830 | 87,35 | 91,29 |
| 0,970 | 21,32 | 26,03 | 0,920 | 49,39 | 57,21 | 0,870 | 71,12 | 77,90 | 0,820 | 91,13 | 94,09 |
| 0,960 | 28,52 | 34,47 | 0,910 | 53,88 | 61,73 | 0,860 | 75,29 | 81,52 | 0,810 | 94,73 | 96,61 |
| – | – | – | – | – | – | – | – | – | 0,79425 | 100,0 | 100,0 |
Kod točnih analitičkih, a osobito naučnih istraživanja određuje se sipecifična težina piknometrom, no u praksd služimo se alkoholometrom. Alkoholometri po svom obliku slični su saharometru. Budući da s povećanjem količine alkohola pada specifična težina, to alkoholometar sve dubIje roni u tekućinu. Saharometar naprotiv, roni to manje u tekućinu, što je ona gušća. Prema tome se ništica skale alkoholcmetra nalazi na najnižem donjem kraju skale, a kod saharometra na najvišem gornjem kraju skale. Inače samo rukovanje alkoholometrom isto je kao saharometrom.
Oznaka skale običnog alkoholometra pokazuje volumne postotke alkohola (ccm alkohola u 100 ccm) od 15° C, a ne specifičnu težinu. Normalna temperatura volumnih alkoholometara po Trallesu jest 12 4/9° C, a uteznih alkoholometara (gr alkohola u 100 gr) jest 15° C.
Specifična težina odnosno volumni ili utezni postoci, koje pokazuje alkaholometar, zavise o temperaturi, i stoga se mjerenje mora vršiti kod normalne temperature. Naravno, jačina špirita ostaje kod svih temperatura ista tako dugo, dok jedan dio alkohola kod viših temperatura ne ishlapi ili dok se jedan dio. vode kod vrlo niskih temperatura ne sledi.
Izvršuje li se mjerenje kod normalne temperature, tj. kod temperature baždarenja alkoholometra, to se iz pročitane »prividne jačine« i temperature špirita pomoću tabela dobije »prava jačiha« špirita. Naravno, za preračunavanje »prave jačine« po uteznim postocima potrebne su druge tabele nago za »pravu jačinu« po volumnim postotcima.
Baza za obračunavanje špirita nadzornih organa jest hektolitar špirita. Ako se dakle mjeri uteznim alkoholometrom, to se iz obrajčunate težine alkohola na temelju specifične težine alkohola pretvara kg alkohola u hl alkohola.
Mi se služimo alkoholometrom, koji pokazuje volumne postotke alkohola.
| Volum.% | Utezni % | Volum.% | Utezni % | Volum.% | Utezni % | Volum.% | Utezni % | Volum.% | Utezni % |
| 1 | 0,8 | 21 | 17,1 | 41 | 34,3 | 61 | 53,2 | 81 | 74,7 |
| 2 | 1,6 | 22 | 17,9 | 42 | 35,2 | 62 | 54,2 | 82 | 75,9 |
| 3 | 2,4 | 23 | 18,8 | 43 | 36,1 | 63 | 55,2 | 83 | 77,0 |
| 4 | 3,2 | 24 | 19,6 | 44 | 37,0 | 64 | 56,2 | 84 | 78,2 |
| 5 | 4,0 | 25 | 20,5 | 45 | 37,9 | 65 | 57,2 | 85 | 79,4 |
| 6 | 4,8 | 26 | 21,3 | 46 | 38,8 | 66 | 58,2 | 86 | 80,7 |
| 7 | 5,6 | 27 | 22,1 | 47 | 39,7 | 67 | 59,3 | 87 | 81,9 |
| 8 | 6,4 | 28 | 23,0 | 48 | 40,6 | 68 | 60,3 | 88 | 83,1 |
| 9 | 7,3 | 29 | 23,8 | 49 | 41,5 | 69 | 61,4 | 89 | 84,4 |
| 10 | 8,1 | 30 | 24,7 | 50 | 42,5 | 70 | 62,4 | 90 | 85,7 |
| 11 | 8,9 | 31 | 25,5 | 51 | 43,4 | 71 | 63,5 | 91 | 87,0 |
| 12 | 9,7 | 32 | 26,4 | 52 | 44,4 | 72 | 64,6 | 92 | 88,3 |
| 13 | 10,5 | 33 | 27,s | 53 | 45,3 | 73 | 65,7 | 93 | 89,7 |
| 14 | 11.3 | 34 | 28,1 | 54 | 46,3 | 74 | 66.8 | 94 | 91,0 |
| 15 | 12,1 | 35 | 29,0 | 55 | 47.2 | 75 | 67,9 | 95 | 92,4 |
| 16 | 13,0 | 36 | 29,9 | 56 | 48,2 | 76 | 69,0 | 96 | 93,9 |
| 17 | 13,8 | 37 | 30,7 | 57 | 49,2 | 77 | 70,1 | 97 | 95,3 |
| 18 | 14,6 | 38 | 31,6 | 58 | 50,2 | 78 | 71,2 | 98 | 96,8 |
| 19 | 15,4 | 39 | 32,5 | 59 | 51,2 | 79 | 72,4 | 99 | 98,4 |
| 20 | 16,3 | 40 | 33,4 | 60 | 52,2 | 80 | 73,5 | 100 | 100,0 |
.
| Utezni % | Volum.% | Utezni % | Volum.% | Utezni % | Volum.% | Utezni % | Volum.% | Utezni % | Volum.% |
| i | 1,2 | 21 | 25,7 | 41 | 48,4 | 61 | 68,7 | 81 | 86,3 |
| 2 | 2,5 | 22 | 26,8 | 42 | 49,5 | 62 | 69,6 | 82 | 87,1 |
| 3 | 3,7 | 23 | 28,0 | 43 | 50,6 | 63 | 70,5 | 83 | 87,9 |
| 4 | 5,0 | 24 | 29,2 | 44 | 51,6 | 64 | 71,5 | 84 | 88,7 |
| 5 | 6,2 | 25 | 30,4 | 45 | 52,7 | 65 | 72,4 | 85 | 89,5 |
| 6 | 7,5 | 26 | 31,5 | 46 | 53,7 | 66 | 73,3 | 86 | 90,3 |
| 7 | 8,7 | 27 | 32,7 | 47 | 54,8 | 67 | 74,2 | 87 | 91,0 |
| 8 | 9,9 | 28 | 33,9 | 48 | 55,8 | 68 | 75,1 | 88 | 91,8 |
| 9 | 11,2 | 29 | 35,0 | 49 | 56,8 | 69 | 76,0 | 89 | 92,5 |
| 10 | 12,4 | 30 | 36,2 | 50 | 57,8 | 70 | 76,9 | 90 | 93,3 |
| 11 | 13,6 | 31 | 37,3 | 51 | 58,9 | 71 | 77,8 | 91 | 94,0 |
| 12 | 14,8 | 32 | 38,5 | 52 | 59,9 | 72 | 78,7 | 92 | 94,7 |
| 13 | 16,1 | 33 | 39,6 | 53 | 60,9 | 73 | 79,6 | 93 | 95,4 |
| 14 | 17,3 | 34 | 40,7 | 54 | 61,9 | 74 | 80,4 | 94 | 96,1 |
| 15 | 18,5 | 35 | 41,8 | 55 | 62,8 | 75 | 81,3 | 95 | 96,8 |
| 16 | 19,7 | 36 | 42,9 | 56 | 63,8 | 76 | 82,1 | 96 | 97,5 |
| 17 | 20,9 | 37 | 44,1 | 57 | 64,8 | 77 | 83,0 | 97 | 98,1 |
| 18 | 22,1 | 38 | 45,2 | 58 | 65,8 | 78 | 83,8 | 98 | 98,8 |
| 19 | 23,3 | 39 | 46,3 | 59 | 66,7 | 79 | 84,7 | 99 | 99,4 |
| 20 | 24,5 | 40 | 47,3 | 60 | 67,7 | 80 | 85,5 | 100 | 100,0 |
Kod obračunavanja nije uzeto u račun, da se s temperaturom mijenja i volumen alkoholne tekućine, koji zavisi o pravoj jačini alkohola. Kod špirita s pravom jačinom od 90—94 volumnih % (85,7—91,0 uteznih %) razlika između prividnog i pravog volumena iznosi za svaki stupanj celzija oko 0,1% od izmjerene količine. Kod manjih razlika temperature prema normalnoj (15° C) ne mora se uvijek uzimati u račun promjena volumena. Kod temperatura špirita preko 15° C odbija se za svaki stupanj celzija 0,1% volumena, a hude li temperatura ispod 15° C, onda se pribraja.
Utezni se i volumni postoci ne poklapaju, jer jednaki dijelovi vode i alkohola nemaju istu težinu. Miješa li se alkoholi i voda, srnanji se volumen, tj. nastaje kontrakcija volumena. Miješa li se 100 l 100%-tnog špirita sa 100 1 vode, ne dobije se 200 1 smjese, nego samo 192,8 1 razrijeđenog špirita, jer kontrakcija iznosi 3,6%. Umjesto 50 volumnih % 100x 100 alkohola dobije se = 51,8 volumnih % alkohol.
Prema težini račun bio bi:
100 l vode kod 15° C važe 100 x 0,999154 = 99,015 kg
100 l 100%-tnog špirita kod 15° C važe 99,915 x 0,79425 = 79,358 kg
smjesa obiju (= 192,8 l kod 15° C) važe = 179,273 kg
1 l vode kod 4° C važe 1,000000 kg, 1 1 vode kod 15° C važe naprotiv 0,999154 kg i 1 I 100%-tnog šjpirita kod 15° C važe 0,79425.0,999154 = 0,79358 kg.
U 179,273 kg smjese nalazi se dakle 79,358 kg alkohola ili u 100 kg 79,358 x 100 / 179,273 = 44,27 kg 100%-tnog alkohola.
Miješa li se 100 kg vode sa 100 kg 100%-tnog alkohola, to se dobije 200 kg mješavine, koja imade 50 uteznih % alkohola.
Stepen kontrakcije mješavine vode s alkoholom zavisi o omjeru miješanja.
| Volummi % špirita | Specifična težina 15/15° | 100 litara špirita sadržava | Kontrakcija kod miješanja izražena u litrama | |
| alkohol u lit. | voda u lit. | |||
| 0 | 1,0000 | 0 | 100,000 | 0,000 |
| 10 | 0,9866 | 10 | 90,714 | 0,714 |
| 20 | 0,9760 | 20 | 81,708 | 1,708 |
| 30 | 0,9655 | 30 | 72,712 | 2,712 |
| 40 | 0,9519 | 40 | 63,406 | 3,406 |
| 50 | 0,9343 | 50 | 53,700 | 3,700 |
| 60 | 0,9134 | 60 | 43,664 | 3,664 |
| 70 | 0,8900 | 70 | 33,378 | 3,378 |
| 80 | 0,8639 | 80 | 22,822 | 2,822 |
| 90 | 0,8339 | 90 | 11,876 | 1,876 |
| 100 | 0,7946 | 100 | 0,000 | 0,000 |
Ako se jaki špirit miješamjem s vodom oslabi, a od tog razrijeđenog špirita treba napraviti određenu količinu, to se potrebna količina jakog špirita izračunava ovako: 100 1 100%-tnog špirita daje 100 x 100 = 10,000 litar-procenata.
10,0 litar-procenata odgovara 100 litara 100%-tnog špirita, 1 litar procent je dakle 10 ccm 100% špirita.
Primjer:
Treba napraviti 420 1 35 volumnih % razrijeđenog špirita (odgovara 420 . 35 = 14,875 litar-procenata) miješanjem 80 volumnih % špirita a vodom.
Potrebno je dakle 14875 / 80 = 186 l špirita nadopuniti vodom na 420 1. Količina vode, koja se mora tom jakom 80%-tnom špiritu dodati, da se dobije 420 I razrijeđenog špirita sa 35 volumnih %, ne odgovara razlici između 420 i 186 (= 234 1), jer kod miješanja 80%-tnog špirita s vodom nastaje kontrakcija. Dodavanjem 234 1 vode dobije se manja (ne 420 1) količina razrijeđenog špirita, no jačina alkohola je veća.
Preračunavanje količine vode, koju treba dodati na 100 l jakog špirita, da se dobije određena količina razrijeđenog špirita stanovite jačine, vrši se na osnovu osobito tabela ovako:
Tabela za određivanje količine vode, koja se mora dodati na 100 l jakog špirita, da se dobije razrijeđeni špirit stanovite, manje jačine.
| Prava jačina razrijeđenog špirita u volumnim %: | |||||||||||||
| Prava jačina špirita vol.% 95 | 90 | 85 | 80 | 75 | 70 | 65 | 60 | 55 | 50 | 45 | 40 | 35 | snbsp; |
| litara vode, koja se mora dodati na 100 litara špirita naprijed navedene jačine, da se razrijedi na donju jačinu: | |||||||||||||
| 90 | 6,4 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 85 | 13,4 | 6,6 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 80 | 21,0 | 13,8 | 6,8 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 75 | 29,5 | 21,9 | 14,5 | 7,2 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 70 | 39,2 | 31,1 | 23,1 | 15,3 | 7,6 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 65 | 50,2 | 41,6 | 33,0 | 24,6 | 16,4 | 8,1 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 60 | 63,0 | 53,5 | 44,4 | 35,4 | 26,4 | 17,5 | 8,7 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 55 | 78,1 | 67,9 | 58,0 | 48,1 | 38,3 | 28,6 | 19,0 | 9,5 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 50 | 96,0 | 84,7 | 73,9 | 63,1 | 52,4 | 41.8 | 31,3 | 20,8 | 10,3 | snbsp; | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 45 | 117,6 | 105,3 | 93,3 | 81,3 | 69,5 | 57,7 | 46,1 | 34,5 | 22,9 | 11,4 | snbsp; | snbsp; | snbsp; |
| 40 | 144,5 | 130,8 | 117,3 | 104,0 | 90,8 | 77,6 | 64,5 | 51,5 | 38,4 | 25,5 | 12,7 | snbsp; | snbsp; |
| 35 | 178,7 | 163,2 | 147,9 | 132,8 | 117,8 | 102,8 | 87,9 | 73,0 | 58,2 | 43,5 | 28,9 | 14,4 | snbsp; |
| 30 | 224,1 | 206,2 | 188,5 | 171,0 | 153,6 | 136,2 | 119,0 | 101,7 | 84,5 | 67,4 | 50,4 | 33,5 | 16,7 |
| 25 | 287,4 | 266,1 | 245,1 | 224,3 | 203,6 | 182,9 | 162,2 | 141,7 | 121,2 | 100,7 | 80,4 | 60,1 | 40,0 |
| 20 | 382,4 | 356,2 | 330,1 | 304,1 | 278,3 | 252,6 | 227,0 | 201,5 | 176,0 | 150,5 | 125,3 | 100,0 | 74,9 |
| 15 | 539,5 | 505,2 | 471,0 | 436,9 | 402,8 | 368,8 | 334,9 | 301,1 | 267,3 | 233,6 | 200,0 | 166,4 | 133,0 |
Iz navedene tabele može se na .pr. izračunati, da na 100 l špirita sa 80 volumnih % treba dodati 132,8 1 vode, da se dobije rajzrijeđeni špirit sa 35 volumnih %. Miješa li se u istom omjeru 186 i 80%-tnog alkohola sa 132,8 x 186 / 100 = 247 l vode, to se dobije doduše 35 volumnih % špirit, ali ne 186 + 247 = 433 1, kako bi se očekivalo, nego samo 420 1. Kod miješanja nastala je kontrakcija alkohola za 13 l, načine odi 433 na 420 l.
Određivanje alkohola u provreloj komini.
Određivanje alkohola u provreloj komini nije više toliko važno, kao nekada, jer je u zatvorenim vrionicima vrlo teško odmjeriti količinu komine. Mnoge pecare imadu aparate za kontrolno mjerenje, te mogu utvrditi svakidašnju proizvedenu količinu alkohola.
U pecarama, koje imadu otvorene vrionike, a nemaju aparat za kontrolno mjerenje, treba svakih nekoliko dana prije početka destilacije odrediti količinu alkohola u komini.
Primjer:
Vrionik sadržava 2975 1 komine, kad je napunjen do 112 cm, to jest na svaki cm unutarnje visine vrionika otpada 2975 / 112 = 26,6 l. Nakon temeljitog miješanja ostaje 6 cm neiskorištene visine, prema tome vrionik sadržava 26,6 . 6 = 160 1 komine manje tj. 2975 —160 = 2815 1 komine.
Budući da se krumpirova komina radi količine svojih ljusaka ne može odmjeriti, uzima se filtrirana komina, a od količine komine u vrioniku mora se odbiti volumen, koji otpada na ljuske.
Količina Ijusaka u komini mora se procijeniti; ona iznosi oko 3—5%, već prema vrsti sirovine. Prosječno se može uzeti, da krumpitrova komina, koja nije prošla kroz cjedilo, sadržava normalno 4% ljusaka. Ako je destilacijom pronađeno u filtratu komine 9,4 volumnih % alkohola, to 100 1 sadržava 9,4 1 100%-tnog špirita ili 100 1 komine a ljuskama 9,4 x 9,6 / 100 = 9,02 l 100%-tnog špirita.
Vrionik, koji imade 2975 1, a u njemu je 2815 l komine s ljuskama, mora dati 2815 x 9,02 / 100 = 254 l 100%-tnog špirita.
Račun je dosta zamršen. Mnogot je jednostavnija kontrola iskorištenja aparatom, za kontrolno mjerenje. Određivanje alkohola u filtratu komine vrši se na taj način, da se odmjeri 100 ccm filtrata i 100 ccm vode. Smjesa se destilira u malom laboratorijskom destilacionom aparatu, koji sastoji iz kotlića sa nastavkom (deflegmator) i hladionika. Grijanje se izvršuje špiritnim žiškom ili električnim grijalom.
U hladioniku kondenzirani destilat hvata se u odmjerenoj tikvici s volumenom od 100 ccm, a destilira se gotovo do oznake. S nekoliko kapi destilirane vode nadopuni se destilat točno do oznake.
Kod točnijih određivanja nadopuni se destilat vodom tek iza 15 minuta, kad poprimi onu temperaturu, kod koje je bila količina filtrirane komine odmjerena za destilaciju.
U 100 ccm destilata odredi se alkohol pomoću malog alkoholometra (za određivanje alkohola u luteru) kod 15,5° C. Jedna serija tih alkoholometara pokazuje u intervalu od 0—3, 3—6, 6—9, 9—12 i 12—16 volumnih %. Alkoholometar mora slobodno plivati u staklenom valjku i ne smije dodirkivati dno. Ti alkoholometri (za mjerenje aikohola u luteru) pokazuju volumne postotke alkohola u destilatu. Ako je količina dobivenog destilata jednaka količini komine upotrebljene za destilaciju, to alkoholometar pokazuje odmah volumne % alkohola u prevreloj komini. Alkoholometrima, koji pokazivaju od 0—3 i 3—6 volumnih %, mjeri se alkohol u dastilatu džibre i u luter-vodi, koja izlazi iz destilacionog aparata odnosno iz kolone za pojačavanje.
Sl. 131. Aparat za destilaciju alkohola.
Izostavljeno iz prikaza
Iz količine alkohola u filtratu prevrele komine dade se izračunati iskorištenje upotrebljenog škroba, ako je poznata količina ukomljenog škroba.
Budući da količina alkohola, koja nastaje prilikom vrenja, ne zavisi samo o stupnjevima saharometra, nego i o količini ekstrakta, koji može prevreti, ,to je jasno, da na iskorištenje alkohola utječu dva faktora, i to: stupnj evi saharometra i kvocijent komine.
| Kvocijent komine | Ocjena rada | Iskorištenje u litrama iz 100 l. filtrirane slatke krumpirove komine sa stupnjevima saharometra od | ||
| 20° Bg | 21° Bg | 22° Bg | ||
| prije dodavanja kvasca | ||||
| 84 | dobar | 11,07 | 11,67 | 12,28 |
| osrednji | 10,62 | 11,20 | 11,78 | |
| 83 | dobar | 10,94 | 11,53 | 12,13 |
| osirednji | 10,49 | 11,06 | 11,64 | |
| 82 | dobar | 10,81 | 11,39 | 11,98 |
| osrednji | 10,37 | 10,93 | 11,50 | |
| 81 | dobar | 10,67 | 11,25 | 11,84 |
| osrednji | 10,24 | 10,80 | 11,36 | |
| 80 | dobar | 10,54 | 11,11 | 11,69 |
| osrednji | 10,11 | 10,66 | 11,22 | |
3. Istraživanje džibre
Istraživanje količine alkohola u džibri.
Normalna džibra nikada ne sadržava alkohola, svi aparati za destilaciju novije konstrukcije imadu hladionik za istraživanje alkohola u džibri ili termometar u najdonjoj komorici kolone za kominu.
Tim se uređajima stalno kontrolira džibra.
Male količine alkohola ne djeluju štetno na stoku i ne prelaze u mlijeko krava muzara. No alkohol u džibri velik je gubitak za tvornicu. Ako u džibri ostane samo 0,1 volumnih % alkohola, onda kod svakidašnje proizvodnje od 5000 1 džibre nastaje gubitak od neko 5 1 100%-tnog špirita, a to za 200 radnih dana iznosi 10 hl 100%-tnog špirita.
Nema li dakle na destilacionom aparatu koje od naprijed opisanih sprava za kontrolu džibre, potrebno je od vremena do vremena istražiti kolika je količina alkohola u džibri.
To se istraživanje vrši malim laboratorijskim destilacionim aparatom. Kako u džibri imaće uvijek vrlo malo alkohola, to se za destilaciju uzima 300—400 ccm filtrirane džibre. Destilira se bez dodatka vode
100 ccm, i u tom destilatu određuje se alkohol pomoću malog alkoholometra (za istraživanje luter-vode). Kako je za istraživanje nzeto1 300 ili 400 ccm, to se alkoholometrom izmjerena količina alkohola podijeli sa 3 ili 4, i tako se dobije volumni % alkohola u džibri.
Ako komina, iz koje potječe džibra, sadržava izvanredno veliku količinu kiseline, to se filtrat džibre prije destilacije neutralizira normalnom lužinom, kako hi se vezala hlapljiva kiselina.
Određivanje kiseline u džibri.
Istraživanje se vrši onako, kao što je već prije spomenuto. Količina kiseline u džibri je za 0,1—0,2° manja od količine kiseline u komini, jer jedan dio hlapljive kiseline prelazi u sirovi špirit, ili kod dvodijelnih aparata u luter-vodu. Jako kisele komine dadu i jako kisele džibre. Vrlo kiselu džibru stoka nerado uzima, a uzrok toj velikoj: količini kiseline treba pronaći.
Kojiput ukiseli se džibra tek u rezervoaru za džibru. Stoga treha odrediti kiselinu u džibri odrnah, kad dode iz destilacionojg aparata, a drugog dana u džibri, koja je uzeta iz reizervoara.
Određivanje Ballingovih stupnjeva u džibri.
Određivanje Ballimgovih stupnjeva u džibri saharometrom imade samo svrhu, da se kontrolira, nije li džibra razrijeđivana, prilikom podavanja stoci.
To se može utvrditi tako, da se džibra istražuje na različitim mjestima, i to 1. odmah iza destilacionog aparata; 2. u montejusu; 3. u staji.
Ako džibra iza destilacionog aparata i u montejusu pokazuje 4,2° Bg, a u staji samo 2,8° Big, to znači, da je na 100 1 džibre dodano 50 1 vode, a ujedno je utvrđeno i mjesto, gdje se džibra razrjeđuje.
Istraživanje luter-vode.
Luter-voda, koju izbacuje samo dvodijelni kontinuirani destilacioni aparat, zbog nepažnje često sadržava, prilične količine alkohola, te se stoga mora od vremena do vremema istraživati, ne sadržava li alkohola. Istraživanje se vrši na isti način kao u džibri.
Jednostavnija je kontrola, ako se na kolonu za pojačavanje smjesti hladionik za istraživanje alkohola u luter-vodi. Time se može stalno nadzirati rad destilacionog aparata, a džibra i luter-voda ne će sadržavati alkohola.
4. Biološka kontrola proizvodnje
Od sirovina, koje moramo biološki pretraživati, važna je samo voda.
Voda je gotovo uvijek inficirana različitim mikroorganizmima. Mali broj tih bakterija može se dalje razvijati u kominama, kvascu itd. Te se bakterije mogu identificirati različitim metodama. U tu svrhu izlijevamo u Petrijeve zdjelice i sterilni hranjiv supstrat; njemu dodajemo postepeno sve veće količine vode, koju istražujemo. S pomoću kulture u visećoj kapljici, možemo odrediti broj i vrstu bakterija.
Druga jedna metoda sastoji se u tome, da čistim kulturama kvasca u sterilnom filtratu slatkoga koma dodajemo različite količine vode. Nakon vrenja istražujemo, da li se i koliko se kvasac tokom vrenja inficirao mikroorganizmima. Voda, koja ne inficira kvasac, nije opasna, iako sadržava puno mikroorganizama. Obično nije važan broji bakterija, nego vrsta, koja se nalazi u vodi. Sve one vrste, koje se mogu razvijati u kiseloj komini, mogu biti štetne. Prema tome bakterije sijena, pa mnoge pljesni i crveni kvasci nisu štetni, jer ne uspijevaju u kiselom supstratu. Prema Hennebergu osobito je važno spriječiti razvitak divljih mliječnih bakterija.
Tokom rađa potrebno je danomice mikroskopski pregledati :
- Ohlađeni slatki kom, prije negoli se dodaje kvasac. U slatkom komu ne smije biti nikakvih bakterija u obliku štapića.
- Kod kiselenja sa mliječnim bakterijama treba poglavito paziti, da se u komu za uzgoj kvasca nalaze samo mliječne bakterije. Uz njih ne smije biti drugih bakterija kao: tankih štapića, kugličnih bakterija, maslačnih i spora. Samo mikroskopsko razlikovanje kulturnih od divljih mliječnih bakterija vrlo je teško. Ako se kom kiseli sumpornom ili kojom drugom kiselinom, ne smije uopće sadržavati štapića ili drugih bakterija.
- Prevreli kom za uzgoj, kvasca, koji je kiseljen kulturnim mliječnim bakterijama, istražuje se nakon sterilizacije pomoću metilensikog modrila. Ako se bakterije ne oboje, nije sterilizacija dobro izvršena, a bakterije nisu uništene. Kod kemijskog ukiseljivanja ne smije u komu biti bakterija. Ako nailazimo na dugačke štapiće, kvasac je inficiran, i u tom slučaju stepen kiseline nenormalno poraste. Stoga je najbolje promijeniti kvasac i kontrolirati, da li je način čišćenja uređaja i cjevovoda valjan.
- Mikroskopski treba pratiti glavno vrenje, uporedo s određivanjem stepena kiseline u komu. Kod ispravnog rada stanice kvasca napunjene su finom jednoličnom plazmom, a većina stanica se razmnaža. Još i treći dan stanice kvasca moraju biti jednolične, sa malo zrčnaste plazme. Kod ispravnog rada naći ćemo u prevrelom komu samo malo štapića. Ako smo radili loše, naći ćemo pored kvasca više bakterija nego kvasca, a kontrolom stepena kiselosti utvrditi ćemo nenormalni porast kiseline.
5. Kontrola rada
U svakoj pecarit trebalo bi bilježiti ne samo količine prerađene sirovine i dobivenog špirita, nego i pojedine metode rada. Tako bi trebalo bilježiti temperature komljenja, vrenja i način priređivanja matičnog kvasca. Prateći stalno sve pojedinosti i svaku fazu rada, mogli bismo za vremena zapaziti griješku i spriječiti veću štetu. Na’ koje pojedinosti valja paziti, to zavisi o glavnoj svrsi rada pecare. U pecari, koja nastoji što bolje iskoristiti sirovinu za proizvodnju špirita, kontrola je drukčija nego u onoj, kojoj je glavna zadaća da proizvede jednoličnu, hranjivu džibru (džibru za tov).
U svim pecarama potrebno je:
- bilježiti količinu krumpira, kukuruza itd., a i količinu slada i ječma, koji se svaki dan troši.
- istraživati sastav sirovina: škrobnu vrijednost krumpira, vlagu raži i kukuruza, količinu šećera u šećernoj repi, i napokon klijavost ječma.
Prilikom rada mogu nastati različite smetnje, kojima je uzrok:
- loša i nepotpuno rastvarana sirovina tokom parenja.
- loš zeleni slad ili nedovoljna količina dodanog slađa. Nadalje može stradati dijastatska snaga slada tokom komljenja zbog previsokih temperatura ili zbog prevelikog stepena kiseline, koja se mogla razviti i infekcijom.
- nepotpuno vrenje zbog lošeg kvasca ili nepravih i nepovoljnih temperatura.
- infekcija koma ili kvasca.
- gubici kod nepotpune destilacije alkohola.