Основы вакуумной дистилляции. Как это работает?

Искусство дистилляции развивалось и совершенствовалось на протяжении веков, и винокуры всегда находили способы извлечь из сырья максимум вкуса и аромата без неприятных нот. Но не всегда методы, подходящие для зерновых и винных дистиллятов, так же хорошо работают с более хрупкими ингредиентами.

Всё большую популярность набирают напитки на основе ботаникалов — частей растений, богатых эфирными маслами. Подробнее об этом мы говорили в недавней статье. Напитки на ботаникалах зачастую обладают яркой вкусоароматикой и глубоким насыщенным вкусом с множеством уникальных оттенков, которые не получить из другого сырья. Беда в том, что далеко не все ботаникалы спокойно выдерживают обычные условия дистилляции. Высокие температуры, при которых кипит вода и этиловый спирт, могут быть губительны для нежных лепестков и бутонов цветов, сочных трав, цитрусовой цедры и других ингредиентов. Перегрев портит органолептику сырья. Иногда это выражается в появлении пережженных, прогорклых нот, избыточной карамелизации сахаров и неприятной горечи, а иногда — в полном отсутствии вкуса. Раз на раз не приходится: влияние горячего пара на некоторые ингредиенты может варьироваться от варки к варке, и каждая новая партия напитка будет отличаться от предыдущей. Иногда очень значительно. Как же избежать термического разложения ингредиентов при дистилляции и раз за разом получать стабильный результат? Для этого был изобретён метод вакуумной дистилляции.

Что такое вакуумная дистилляция и как это работает

Вакуумная дистилляция — это метод перегонки при пониженном давлении, то есть в условиях вакуума. Такой подход позволяет испарять и конденсировать жидкости при более низких температурах, чем при атмосферном давлении. Это особенно важно для термочувствительных продуктов, которые могут разрушиться, изменить вкус или аромат при обычной температуре кипения.

Принцип работы вакуумной дистилляции заключается в том, что в системе с помощью вакуумного насоса создаётся пониженное давление. Это приводит к снижению температуры кипения жидкости. Например, вода закипает уже при 50–60 °C вместо привычных 100 °C. Температура кипения этилового спирта в условиях вакуума снижается с обычных 78,73 °C до примерно 30 °C. В результате дистилляция проходит в более щадящем режиме, при котором не разрушаются ценные эфирные масла, сохраняются натуральный вкус и аромат и полезные вещества из сырья.

Где применяется вакуумная дистилляция

Вакуумная дистилляция востребована там, где нужно бережно разделить компоненты или сохранить качество продукта. Это самые разные сферы промышленности:

• Производство эфирных масел и растительных экстрактов. Они применяются для ароматизации бытовой химии и средств гигиены, являются вкусовой добавкой в продуктах питания и напитках и используются в ароматерапии, медицине и фармацевтике. Некоторые масла являются хорошими растворителями, например, скипидар.
• Дистилляция спиртных напитков. Это как джин-дистилляция с корзиной ботаникалов, так и перегонка классических зерновых и фруктовых браг, а также вина на коньяк и арманьяк. Дистилляция на пониженных температурах исключает перегрев и появление «вареных» нот в напитке, экономит энергию и делает производство более выгодным.
• Косметика и фармацевтика. Вакуумная дистилляция позволяет извлечь и очистить активные вещества из натурального сырья без разрушения и уменьшения их полезных свойств. Применяется для производства лекарств и уходовой косметики.
• Парфюмерия. Вакуумная дистилляция обеспечивает аккуратное извлечение ароматических компонентов, которые необходимы для создания парфюма.
• Пищевая промышленность. Не только создание ароматических и вкусовых добавок к продуктам, но и удаление спирта при производстве безалкогольных напитков происходит с помощью вакуумных установок.

Оборудование для вакуумной дистилляции

Вакуумный дистиллятор состоит из нескольких основных компонентов, каждый из которых выполняет свою функцию.

Первым элементом является перегонный куб — это ёмкость, куда заливают исходную жидкость, например воду, спирт или ароматный настой. Внутри куба жидкость закипает, но за счёт пониженного давления кипение начинается не при 100 °C, как обычно, а уже при 40–60 °C. Это позволяет избежать разрушения чувствительных веществ из-за повышенных температур. В роли источника тепла может использоваться встроенный ТЭН, паровая рубашка вокруг куба или внешний нагреватель.

Далее пар поступает в вакуумную колонну или испарительную камеру. Это пространство, где происходит основное испарение. Иногда внутрь устанавливаются специальные насадки или тарелки, чтобы увеличить площадь испарения. Но даже если колонна пустая, вакуум внутри всё равно позволяет жидкости быстро переходить в пар, не перегреваясь.

Чтобы создать нужное пониженное давление, система оснащается вакуумным насосом. Он буквально «высасывает» воздух из системы, снижая давление до нужного уровня. Современные вакуумные дистилляторы часто оборудуются вакуумметрами и автоматикой, которая контролирует, чтобы уровень вакуума не выходил за заданные пределы.

Образовавшийся пар направляется в конденсатор (холодильник), где пар охлаждается и снова превращается в жидкость. Для охлаждения используют проточную воду, спиртовой раствор или даже воздушное охлаждение — в зависимости от конструкции и задач.

Конденсированная жидкость затем попадает в приёмную ёмкость, то есть в герметичный сборник дистиллята. Так как внутри всей системы сохраняется вакуум, эта ёмкость должна быть плотно закрыта, чтобы не нарушить давление и не допустить попадания воздуха.

Весь процесс контролируется с помощью системы управления и предохранительных механизмов. Это могут быть термодатчики, вакуумметры, клапаны сброса давления, а также регуляторы, которые следят за температурой и уровнем вакуума, отключают нагрев при перегреве и делают работу устройства более безопасной и точной.

Все узлы системы усилены и надежно загерметизированы, чтобы выдерживать воздействие вакуума во время работы.

Секрет лучшего дистиллята под вакуумом

Ключевым отличием вакуумной дистилляции от обычной является точная настройка рабочих температур и давления — эти параметры подбираются строго индивидуально. Опытные винокуры отмечают, что условия вакуумной перегонки могут варьироваться в зависимости от типа сырья (фруктовая брага, зерновая, тростниковая и т.д.) и цели дистилляции — получить готовый продукт, дистиллят для выдержки в бочке или на щепе, а также настаивания и мацерации ботаникалов.

Важно помнить: качество исходной браги — решающий фактор. Она должна быть чистой, с выраженным ароматом и без следов неправильного брожения. Вакуумная дистилляция буквально «вытягивает» все ноты из сырья — как лучшие оттенки вкуса, так и неприятные. Поэтому только правильно подготовленная брага способна дать по-настоящему тонкий, ароматный дистиллят.

И еще один способ получить безупречный дистиллят с помощью вакуума — вакуумная экстракция. Для создания насыщенных, ароматных напитков винокуры традиционно настаивают дистилляты на различных ингредиентах — древесине, специях, ягодах и зернах. В процессе настаивания происходит мацерация — экстракция органических соединений (вкусовых, ароматических, дубильных и других веществ) в дистиллят. Этот процесс осуществляется за счёт растворяющего действия компонентов самого дистиллята: воды, этанола и сопутствующих примесей.

С применением вакуумных технологий мацерация значительно ускоряется. Это достигается благодаря удалению воздуха из пористых ингредиентов — таких как щепа, палочки, хвоя, травы, ягоды и пр. После создания вакуума дистиллят активно проникает в освободившиеся поры, обеспечивая более быструю и глубокую экстракцию (перколяцию). Вакуум также способствует быстрому погружению твёрдых компонентов на дно сосуда, в отличие от атмосферных условий, где они могут долго плавать на поверхности, пока полностью не пропитаются дистиллятом. Чем ниже создаётся давление, тем интенсивнее протекает процесс мацерации.

В классическом винокурении настаивание проводят в стеклянных банках, нержавеющих баках или деревянных бочках, и длится оно от нескольких недель до нескольких лет. Иногда используются более технологичные методы: проточные колонны (перколяторы) или экстракторы Сокслета, но они не защищают от ухудшения органолептики при нагревании дистиллята.

Современные проблемы требуют современных решений

Прогресс не стоит на месте. Современные технологи, в том числе специалисты Фабрики Доктор Губер, постоянно разрабатывают новые способы экстракции. Например, был создан вакуумный экстрактор — устройство, объединившее в себе принципы работы вакуумного дистиллятора и экстрактора Сокслета. Это не просто техническое новшество — это результат синтеза двух проверенных методов, каждый из которых обладает своими уникальными преимуществами.

Дистилляция под вакуумом позволяет проводить процессы при более низких температурах, что особенно важно при работе с чувствительными к нагреву веществами — эфирными маслами, ароматическими соединениями и биологически активными компонентами. В то же время метод Сокслета обеспечивает многоразовую прокачку растворителя через сырьё, значительно повышая эффективность экстракции.

Когда эти два подхода объединяются в одном аппарате, получается мощный инструмент, который позволяет извлекать ценные вещества быстро, полно и без потерь качества. Процесс становится более щадящим, а результат — более концентрированным и чистым.

Такие установки находят применение в самых разных областях: от пищевой промышленности и винокурения до косметологии, парфюмерии и фармацевтики. Производители получают возможность точнее управлять процессом, тратить меньше энергии и при этом извлекать максимум пользы из каждого грамма сырья.

Вакуумная дистилляция — это не просто техническое усовершенствование старинного ремесла. Это эволюция дистилляции, открывающая новые горизонты вкуса, аромата и технологичности. Она позволяет мягко и точно работать с самым деликатным сырьём, сохранять и усиливать его природную органолептику и получать дистилляты премиального качества, недостижимого традиционными методами.

Если вы стремитесь к профессиональному уровню, хотите выделиться качеством, подчеркнуть уникальность рецептур и обеспечить повторяемость результата, то вам необходимы установки для вакуумной дистилляции и экстракции. Это не просто оборудование, это инструмент винокура нового времени.

Фабрика «Доктор Губер» с радостью предложит вам лучшее вакуумное оборудование для вашего производства. Мы создаём решения, в которых технологии работают на вкус, а надёжность — на ваш успех. Доктор Губер не просто делает оборудование. Мы:

• внедряем инновации, 
• разрабатываем технологии, 
• составляем рецепты, 
• обучаем и консультируем по всем вопросам. 

Откройте новые грани дистилляции и доверьтесь профессиональному подходу!

Низкое давление — высокие результаты!