Вода, как и этиловый ректификованный спирт, является основным полуфабрикатом для приготовления водки. Поэтому важно понимать её состав, свойства и уметь подбирать для своего напитка только лучший образец.
Основные примеси
Примеси, которые содержит в себе вода, без всяких сомнений влияют на органолептические показатели получаемого продукта. При этом наличие того или иного химического элемента изменяет вкус, цветность, ароматику. В ряде случаев данные элементы обладают токсичными свойствами, что не добавляет “плюсов” в копилку водки. Например, содержат соли тяжелых металлов, нитраты, галогены и другие.
Здесь нужно понимать, что вода идет не только на приготовление самой водки, но и расходуется на ополаскивание бутылок, мойку сортировочного оборудования, постановку браги для спирта и т.д.
Чтобы не испортить как сам продукт, так и ваши элементы аппаратов (наиболее частая проблема – выход из строя ТЭНов), нужно понимать воду изнутри.
Природная вода представляет собой сильно разбавленный раствор солей, содержащий в себе примеси, отличающиеся по размеру и физико-химическому состоянию:
-
Крупные взвеси: частички песка, глины, планктона, нерастворимых металлов и т.д.
-
Тонкие взвеси: эмульсии, бактерии, пены, суспензии и т.п.
-
Органические соединения и газы промышленного и биологического происхождения.
-
Вещества, подверженные распаду молекул на ионы (диссоциация): соли, кислоты, основания.
Жесткость воды
Во многих регионах качественный и количественный состав воды отличается, как “небо и земля”. Все зависит от почвы, вносимых в нее удобрений, фильтрационных систем на водоочистительных станциях. При этом разнится такой важный параметр, как жесткость, определяемый количеством растворенных в воде солей, главным образом, Ca2+ и Mg2+ . Остальные соли железа, стронция, бария и тяжелых металлов, на жесткость сказываются незначительно.
Жесткость воды подразделяются на:
-
Временную (карбонатную) Определяется наличием в воде бикарбонатов Ca(HCO3)2 и Mg(HCO3)2, которые при кипячении или фильтрации выпадают в осадок. Вода умягчается и в том числе, появляется тот самый характерный белый налет на ТЭНах.
-
Постоянную (некарбонатную) В основном обусловлена присутствием сульфатов, хлоридов, нитратов и других солей кроме бикарбонатов. Всё, что остается в воде после кипячения, это как раз и есть постоянная жесткость.
Общая жесткость – суммарное содержание временной и постоянной жесткости.
По жесткости воду классифицируют на следующие группы:
-
Очень мягкая - до 1,5 мг-экв/л
-
Мягкая от 1,5 до 3 мг-экв/л
-
Умеренно жесткая от 3 до 6 мг-экв/л
-
Жесткая от 6 до 10 мг-экв/л
-
Очень жесткая более 10 мг-экв/л
В зависимости от рН и щелочности воды жесткость выше 10 мг-экв/л может вызывать образование шлаков в распределительной системе водоснабжения и накипи при нагревании. Вода жесткостью менее 5 мг-экв/л может оказывать коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Жесткость воды может влиять и на применяемость для потребления человеком с точки зрения ее вкусовых свойств.
В идеале по действующему межгосударственному стандарту ГОСТ 12712-2013 на “Водки и водки особые” применяют очень мягкую питьевую воду с с жесткостью до 1 мг-экв/л для естественной неумягченной воды и до 0,2 мг-экв/л для исправленной, в том числе умягченной воды, и рН от 5,5 до 7,0.
Рассматривать методы умягчения воды не имеет смысла, т.к. заниматься подготовкой по конкретным химическим элементам в домашних условиях невозможно. Но все же химический состав основных примесей, содержащихся в воде, стоит рассмотреть. Руководствуясь указанными ниже минимальными знаниями, вы сможете усовершенствовать состав своей воды и установить необходимый бытовой фильтр.
Но для начала совет:
Если вы только начинаете свой путь в винокурении, визуально посмотрите на воду, которую желаете использовать. Вода должна быть кристально прозрачной, не иметь цвета, без посторонних примесей, приятная на вкус и запах. Для справки, запах определяют при 2-ух температурах: 20 градусов и нагревании до 60 градусов.
Далее для определения конкретного состава и своего так скажем успокоения, можно отнести воду на лабораторный химический и микробиологический анализ.
Когда все показатели будут перед вами, станет понятно, как действовать дальше.
Нужно только осознавать, что состав воды из скважины, городского водоснабжения, колодца, родника и т.д. не бывает постоянным.
К тому же бытует мнение, что чем глубже источник воды и “обитает” в экологически чистом районе, тем она качественнее для водки. Это ошибочное суждение. Все должно быть подтверждено документально.
Поэтому оптимально рекомендую проверять воду минимум 1 раз в полгода.
Приступим к составу.
Влияние состава примесей на водку
В воде присутствуют следующий химический состав примесей:
-
Главные ионы превалируют: калий К+, натрий Na+, кальций Са2+, магний Mg2+, сульфаты SО 2-, хлориды С1-, карбонаты СО 2-, гидрокарбонаты НСО - .
-
Растворенные газы: кислород О2, диоксид углерода СО2, сероводород H2S, азот N2 и другие.
-
Биогенные соединения азота, кремния и фосфора.
-
Микроэлементы – остальные хим. элементы в меньших количествах.
-
Органические соединения
Первая группа наиболее “остро” влияет на водку. Рассмотрим подробнее, что нам с вами может понадобится.
В воде натрий присутствует в основном в двух формах:
-
Хлоридной NaCl Придает водке кисло-соленый привкус.
-
Бикарбонатной NaHCO3 Cмягчает вкус водки и уменьшает жгучесть.
Высокое содержание ионов данного элемента провоцирует выщелачивание внутренней поверхности стеклянных бутылок.
Калий (К+) При концентрации более 10 мг/дм3 усиливает кисло-соленый привкус хлоридов натрия.
Кальций (Са2+) Отвечает за полноту вкуса. Гидрокарбонат кальция смягчает вкус водки и уменьшает ее жгучесть. Карбонат кальция является основной причиной образования осадка в водках. С повышением температуры растворимость солей кальция уменьшается.
Магний (Mg2+) подчеркивает полноту вкуса только в малых количествах. Его избыток придает водкам горьковато-вяжущий привкус. В водно-спиртовой смеси магний образует муть и выпадает в осадок. С повышением температуры растворимость солей магния уменьшается.
Марганец (Mn2+) отрицательно влияет на вкусовые качества водок уже при концентрации 0,02 мг/дм3, как и железо. Большие количества его солей также могут приводить к помутнениям в водках.
Медь (Cu2+) и все её соединения придают водке грубый металлический привкус уже при концентрации 0,02 мг/дм3.
Железо (Fe3+) отрицательно влияет на качество водки при концентрациях выше 0,02 мг/дм3, придавая неприятный «чернильный» привкус и образуя видимые глазом помутнения. Образование таких осадков возможно даже через 3 – 6 месяца после розлива водки в зависимости от условий хранения.
Алюминий (Al3+) в воде находится в виде сульфата Al(SO4)3 и гидратированных алюмосиликатов, что способствует образованию кремнийсодержащих осадков. Его содержание в воде не должно превышать 0,1 мг/дм3 .
Гидрокарбонаты (НСО-) имеют высокую буферность. Способны нейтрализовать кислотные ингредиенты рецептуры. При высоких концентрациях привносят грубые, горькие оттенки, которые легко заглушают остальные тона. По мнению ряда ученых гидрокарбонаты натрия и калия маскируют жгучесть и смягчают вкус водки, затеняют аромат примесей сивушного масла и альдегидов. Поэтому полное освобождение от них нецелесообразно.
Карбонаты (СО2-) имеют сильнощелочную природу. При рН 6 – 9 переходят в форму гидрокарбонатов. Карбонат кальция плохо растворим как в воде, так и в водно-спиртовой смеси. При этом его растворимость снижается с ростом температуры. Образование карбонатов кальция и магния – распространённая причина помутнений и осадков в водках.
Кислород (О2), углекислый газ (СО2) положительно влияют на вкус воды. Однако, избыток кислорода в воде и водно-спиртовой смеси может приводить к ускорению нежелательных окислительных процессов. Например, к окислению этилового спирта до ацетальдегида на поверхности активного угля.
Касаемо газов, аммиак NH 3 и сероводород (Н2S) отрицательно влияют на вкус и аромат водки, придавая резкие сернистые запахи тухлых яиц.
Кремний (Si) в воде обычно находится в виде поликремниевой кислоты, кремниевой кислоты и ее солей. Кремний положительно влияет на вкусовые показатели водок. При концентрации выше регламентной и рН более 7 в готовом продукте вызывает опалесценцию и образует осадки силикатов. Например, с солями жесткости. Дополнительным источником кремния в воде может служить использование в схемах водоподготовки фильтров с загрузкой природного кремния.
Сульфаты (SO2-) ограниченно растворимы в воде. Участвуют в формировании осадков гипса в виде сульфатов кальция и магния. В малых количествах придают водке гармоничный привкус, при концентрации более 35 – 40 мг/дм3 создают устойчивую горечь во вкусе, в нормативной документации этот показатель для воды ограничивается 50 – 80 мг/дм3.
Хлориды (Cl-) придают воде полноту вкуса, а в водках смягчают вкусовые ощущения, создавая мягкие тона «послевкусия», в повышенных количествах придают воде и приготовленной на ней водке горький привкус. По нормам этот показатель должен иметь значения менее 60 – 80 мг/дм3.
Нитраты (NO3-) придают водкам неприятный горьковато-вяжущий привкус. При концентрации их выше 7 мг/дм3указывает на слишком высокое биологическое или химическое загрязнение воды.
Нитриты (NO2-) – сильные токсины, являются продуктом биораспада и индикатором заражения воды колиформными бактериями.
Фосфаты (РO 3–) при рН менее 6,7 придают водке кислый привкус, а при рН более 7,3 – неприятный мыльный привкус.
Токсичные элементы регламентируются отдельно.
Процесс сортировки
Все же химический состав воды - это только часть, на которую следует обращать внимание в ходе приготовления водки. Поэтому пойдем с вами далее к главному этапу – сортировки, означающий процесс смешения воды и спирта.
Вливать воду в спирт или спирт в воду не имеет никакого значения – НАУЧНЫЙ ФАКТ. В любом случае что-то во что-то добавлять нужно, наибольшая частотность добавления показывает “воду в спирт” из-за разности плотностей. Плотность воды выше, чем у этилового спирта.
Само строение водно-спиртовой смеси недостаточно изучено, но есть ряд исследований, определяющие её физико-химические свойства.
Относительная плотность
Контракция
При смешивании происходит адиабатическое сжатие - контракция, зависящая от концентрации спирта в растворе. По мере увеличения концентрации спирта в среде увеличивается сжатие водно-спиртовой смеси. Максимальное сжатие происходит при крепости 53 – 56 % об, а затем начинает уменьшаться.
Важно! По своему характеру реакция смешения спирта с водой является экзотермической, значит идет с выделением тепла. Данное явление так же называют контракцией. Максимальное количество тепла приходится на концентрацию спирта 36,25% об. Количество теплоты, выделяемой при образовании водно-спиртовой смеси, в зависимости от температуры и крепости.
Для обеспечения водно-спиртовой смеси высокого качества рекомендуется:
-
понижать температуру воды
-
понижать температуру спирта
-
увеличивать долю умягченной воды
-
увеличивать время перемешивания
Все это благоприятно влияет на уменьшение массовой концентрации альдегидов и противоположно на массовую концентрацию сивушных масел в водно-спиртовой смеси, что нежелательно.
Оптимальными для сортировки считаются следующие параметры:
-
Температура воды 11,9 градусов
-
Температура спирта 11,9 градусов
-
Пропорция умягченной и деминерализованной воды 50:50%
-
Время перемешивания - порядка 25 минут
p.s. Приготовить качественный спирт вам поможет ректификационная колонна Торнадо от Доктор Губер.
Вода – необходимость в нашей жизни, в том числе для приготовления водки. Руководствуясь указанными параметрами химического состава и рекомендациями по проведению сортировки, можно существенно улучшить свой продукт.
Успехов в винокурении!