Az ipari szeszgyártás, vagy más néven az etil-alkohol előállítása, egy sokrétű és komplex folyamat, amely számos iparágban játszik kulcsfontosságú szerepet. Az Alcohol System Kft., több mint 25 éves szakmai tapasztalattal a háta mögött, ezen a területen tervezéssel és gyártással foglalkozik, egyedi lepárlók és komplett szeszipari technológiák létrehozásával. Cégük fő profilja a kézműves és ipari pálinkafőzők, valamint egyéb szeszipari berendezések fejlesztése, az első koncepciótól a beüzemelésig. Az általuk gyártott egyedi tervezésű pálinkafőzők megfelelnek a hatályos jogszabályi előírásoknak, és alkalmasak kisüzemi, bérfőzdei vagy ipari felhasználásra is. Az Alcohol System pálinkafőző berendezései a hatékonyságot, az üzembiztonságot és a kiváló párlatminőséget szolgálják, legyen szó hagyományos vagy modern technológiai megoldásokról. Szolgáltatásaik nem csupán a pálinkafőzők és alkohollepárlók gyártására terjednek ki: átfogó szeszipari tanácsadást, technológiai tervezést és komplett üzemek kialakítását is vállalják. Több száz sikeresen telepített pálinkafőző és szeszipari berendezés igazolja szakértelmüket és megbízhatóságukat. Legyen szó pálinkafőző, gin- vagy whisky lepárló kialakításáról, kézműves főzde indításáról vagy meglévő üzem technológiai fejlesztéséről, csapatuk személyre szabott megoldásokat kínál.
Az alkohol alapjai és előállítása
Az alkoholok csoportjából származó szerves vegyületeknek számos megnevezését használjuk a mindennapokban, például: alkohol vagy etil-alkohol, etanol. Ezek színtelen, jellegzetes illatú folyadékok. Előállításuk keményítőből vagy cukorból történik élesztővel, anaerob körülmények között fermentációval. Az alkohol számos területen felhasználható: oldószerként és extrahálószerként, fertőtlenítésre, tartósításra és alkoholos italok előállítására. Nyersanyagként szolgál számos vegyi anyaghoz is.
Az emberi fogyasztásra szánt szeszes italok esetében kizárólag mezőgazdasági eredetű alkohol használható fel. Ez azt jelenti, hogy az alkohol mezőgazdasági terményekből, szeszes erjedéssel keletkezett formában állítható elő. Az alkohol alapanyaga a szénhidrátok csoportja, így a cukor vagy bármilyen keményítő, amely cukorrá alakítható. Ennek megfelelően bármilyen, kellő mennyiségű szénhidrátot - így keményítőt vagy cukrot - tartalmazó mezőgazdasági termék alkalmas alapanyag az alkohol előállításához.
A különféle alapanyagok feldolgozása során a cél az, hogy a bennük található cukortartalmat az erjesztés számára hozzáférhetővé tegyék. Ezt különböző eljárásokkal érik el, mint például a termények gőzölése, aprítása, darálása, főzése, vagy ezen eljárások valamilyen kombinációjának alkalmazása. A legfontosabb italgyártási alapanyagok között szerepelnek a gabonafélék. Ezek azonban alkalmatlanok arra, hogy szénhidráttartalmukból közvetlenül erjedjen alkohol, így keményítőtartalmukat előbb cukorrá kell alakítani. Ez a folyamat, melynek során a keményítő glükózzá alakul, a malátázás során zajlik le, amikor a magvak csírázásakor bőségesen keletkezik enzim, amely képes erre. Így a malátát nem csak a sörgyártásban, hanem az ipari szeszgyártásban is fel lehet használni. Az ipari szeszgyártás kedvelt nyersanyaga továbbá a burgonya, a kukorica, a cukorrépa melasz, valamint a különféle gyümölcsök is.
Az erjesztés és a desztilláció szerepe
Az erjesztés egy oxigén nélkül zajló, hőtermelő kémiai reakció, amelynek során az élesztő hatására a cukor etil-alkohollá és szén-dioxiddá bomlik. Az erjesztéssel átlagosan maximum 14-15%-os alkoholkoncentrációt lehet elérni. Az ilyen, ún. elsődleges erjedésből származó italok a sör és a bor, illetve ezek származékai, amelyeket természetesen számos tisztítási, stabilizálási és egyéb eljárás, illetve esetenként érlelés után palackoznak. Az ipari szeszgyártásban az erjesztés során a cefre, vagyis az alapanyagokból (pl. gabona, burgonya, melasz, gyümölcs) és vízből készített elegy kerül felhasználásra. A cefre elkészítése során fontos a megfelelő hőmérséklet és a pH-érték beállítása. Az erjedést gyorsíthatják antiszeptikumok, mint például a kénsav vagy a fluorhidrogén, ám ezek használata körültekintést igényel. Az erjedés általában 15-20°C-on történik, és kedvez a baktériumok szaporodásának, ám a káros baktériumok elpusztításáról gondoskodni kell. Ezeket a baktériumokat 50-60°C-os helyen kb. 5-10 percig tartva el lehet pusztítani. Az erjedés befejezése után a cefrét lepárlásnak vetik alá.
A desztilláció alapelve az, hogy elegyített, de különböző forráspontú folyadékok melegítése, majd pedig a keletkezett gőzök lehűtése során az anyagok különválaszthatók. Ebben az eljárásban jól felhasználható a víz és az alkohol forráspontja közötti jelentős különbség. Ha tehát alkoholtartalmú vizet desztillálnak, az elegyből először mindig nagyobb mennyiségű alkohol párolog át, mint víz, és ezért a párlat gazdagabb lesz alkoholban, miközben az alapanyagra jellemző íz- és illatanyagok is átjutnak. A lepárlás lehet egyszeri, többszöri szakaszos, illetve folyamatos, vagy ezek kombinációja, mely meghatározza az így készített ital jellegzetességeit. Az ipari szeszgyártásban többféle lepárlókészüléket használnak, mint például a hagyományos üstös lepárlók, vagy a modern, többfokozatú oszloplepárlók. Az oszloplepárlók, melyek 35-50 rekeszből állhatnak, jelentősen növelik a hatékonyságot és a szesz tartalmát. A lepárlás során keletkező gőzök felmelegítik a lefelé áramló folyadékot, így a meleg sem vész kárba. Az oszloplepárlók általában 80-92%-os nyers szeszt adnak.
A desztillációból kikerülő folyadék, a párlat, mindig átlátszó, színtelen, azaz víztiszta. Ezt a párlatot további tisztítási, szűrési és egységesítési eljárásoknak vetik alá. A friss párlatokat gyakran keverik is, majd amelyik ital érlelést nem igényel - esetleg némi rövid pihentetés után - azonnal palackozzák. Ezeket nevezzük érleletlen vagy fehér szeszes italoknak. A semleges ízű fehér szeszes italokat lehet ebben a természetes állapotukban palackozni (pl. vodka) vagy ízesíteni. Bizonyos szeszes italokat - vagy azok egyes típusait - viszont érlelni lehet (pl. rum, tequila, gyümölcspárlat) vagy egyenesen érlelni kell (pl. cognac, whisky). Az érlelés természetes oxidációs folyamat, melynek során bonyolult fizikai-kémiai változások sorozata zajlik le, így a fahordókban tárolt italokban olyan reakciók játszódnak le, amelyek következtében a szeszes ital új illat-, íz- és színbeli tulajdonságokat nyer. Mivel az érlelés évei alatt a párlatok a hordók faanyagának hatására megbarnulnak, ezeket a párlatokat érlelt vagy barna szeszes italnak nevezzük. Az érlelt párlatokat az egységesítés érdekében palackozás előtt általában keverik, vagy másképpen: házasítják.
Az ipari szeszgyártás mintaprojektjei és kihívásai
Az ipari szeszgyártás modern kihívásai jól tükröződnek a Tapflo által végzett projektben, amely egy kukoricából előállított etilalkohol-gyár átcsoportosítási és korszerűsítési terve alapján indult el. A régi berendezések, amelyek főként monoszivattyúkon alapultak, nem feleltek meg a kor követelményeinek. A gyári mérnökök eredetileg elavult szivattyúk korszerűsítését tervezték, de a Tapflo szakemberei rájöttek, hogy a termelés legtöbb pontján nincs szükség nagy áramlásra és nyomásra. Ennek eredményeként sűrített levegővel működő membránszivattyúk beépítését ajánlották, ami egy szofisztikáltabb és műszakilag eredményesebb megoldást kínált.
A szivattyúk 2016-ban kerültek beépítésre és üzembe helyezésre, és azóta a nap 24 órájában üzemelnek, hiszen a gyár 3 műszakban, megállás nélkül működik. Egy hónap elteltével problémák jelentkeztek azon a ponton, ahol a forró alkoholt szállították a desztillációs szakaszból. A szívó- és nyomócsonk váratlan kopása okozta a problémát, amelyet az alkohol magas hőmérséklete idézett elő. Ez a probléma rávilágított arra, hogy a szivattyúanyag kiválasztása kritikus fontosságú az ipari szeszgyártásban, különösen magas hőmérsékletű közegek szállítása esetén.
A korszerűsítés második szakaszában a Tapflo mérnökei egy újabb kihívással szembesültek: kukoricapüré, víz és kénsav keverékét kellett szivattyúzniuk. A korábbi excentrikus szivattyúkat gyakran le kellett állítani az állórész sérülése miatt, és a szivattyú környéke is rendetlen volt a folyamatos szivárgás miatt. Egy ideig bolygótárcsás szivattyút használtak, de ez rossz megoldásnak bizonyult, mert a kukoricadarabok roncsolták a szivattyú alkatrészeit, intenzív kopást és teljesítménycsökkenést okozva.
A problémák megoldására a Tapflo mérnökei az AODD (Air Operated Double Diaphragm) szivattyúk előnyeit mutatták be az ügyfélnek. Az AODD szivattyú által okozott pulzáló áramlás azonban kétséget ébresztett az ügyfélben, mivel ez a pulzáció a nyomóvezetéken elhelyezett áramlásmérő hibás leolvasását okozhatja, és ezáltal veszélyezteti a folyamatot. A mérnökök erre a TK sorozatú AODD szivattyú ajánlatával válaszoltak, amely integrált pulzációs csillapítóval rendelkezik. Az ügyfélnek tetszett ez a megoldás, és megrendelte az ajánlott szivattyúkat. A gondos anyagválasztás (PE ház, membrán és EPDM szelepek) és a Tapflo által kínált megoldás lehetővé tette az ügyfél számára, hogy leküzdje mind a folyadék által okozott károkat és veszteségeket, mind a technológiai folyamatban felmerülő nehézségeket.
Agrár-Bioetanol Kft. és a Győri Szeszgyár Zrt. tevékenysége
Az Agrár-Bioetanol Kft. kukorica, rozs és búza alapanyagokból képes alkoholt gyártani. Működésük alapját a termőföldjeiken képződő, jég- és vadkár áldozatául esett, valamint a szennyezett kukorica adja. Itt készül a 96 V/v %-os etil-alkohol, ami a késztermékpalettájuk fő összetevője. A nemzetközi tanúsítványokkal rendelkező, kóser etanolból évente több mint 6.000.000 litert állítanak elő. Termékfejlesztéseiket 2016 óta végzik, melynek első szakasza egy Afrikában is hatékony kézfertőtlenítő, a ZAZU gél kidolgozása volt. Későbbiekben is olyan termékeket fejlesztettek, amelyeknek alkoholtartalma minél magasabb, egyúttal pedig fenntartható gazdálkodásból származnak. Mára már rendelkeznek engedéllyel kéz-, bőr- és felületfertőtlenítő, kandallóetanol, grillgyújtó, téli- és nyári szélvédőmosó előállítására is. Ezek disztribúciója exporttevékenységükben is nagy szerepet kap. Piaci célcsoportjuk a gyógyszeripar. Az élelmiszeripar számára cukorrépa melaszból erjesztett, többszörösen lepárolt etil-alkoholt kínálnak. A melasz feldolgozása során a benne lévő cukrokat felhasználják az alkohol előállításához.
A Győri Szeszgyár és Finomító Zrt. 2013 óta foglalkozik palackozott termékek gyártásával. A tartálykamionos értékesítés mellett, kis- és középvállalkozások számára kannás, hordós és IBC-s kiszerelések töltésére is kínálnak lehetőséget. Mára évente több millió liter mennyiségben értékesítik ezen termékeiket a hazai és külföldi áruházláncokban. A magyar családi tulajdonban lévő Győri Szeszgyár 1884 óta gyárt és finomít magas minőségű alkoholt. Legfontosabb vevői a gyógyszergyárak és kozmetikai gyártók mellett az ital- és ecetgyártók.
Hagyományos alkohol termékeik között szerepelnek a Hungranalc márkanév alatt forgalmazott gabonaszesz termékek, két fő kategóriában: 96% V/V alkohol tartalommal, illetve víztelenítve, minimum 99,5% V/V alkohol tartalommal. A 96%-os alkoholok prémium szegmense a finomszesz, ami az élelmiszeripar mellett a gyógyszeriparnak is fontos alapanyaga. Étkezési finomszesz termékük maradéktalanul teljesíti a vodka szabványt, kedvelt szeszesital alapanyag. Kiváló fertőtlenítőszer, illetve különféle ható- és ízanyagok (aromák) előállításában nélkülözhetetlen oldószer. Az ún. ipari alkoholok alapszeszként vagy különböző denaturált változatban leginkább a vegyiparban, a kozmetikai és háztartásvegyiparban használatosak. A 99%-os, víztelenített alkohol termékek egyik legfontosabb felhasználási területe a gyógyszeripar és a kozmetikai ipar. Jelentős igény mutatkozik még az oldószer-, finomkémiai termék-, hígító- és a szélvédő-, illetve ablakmosó gyártás területén is.
A bioetanol az általuk legnagyobb volumenben előállított alkohol termék, amely kifejezetten üzemanyag célú felhasználásra készül. A gabonából készülő bioetanol kézenfekvő és hatékonyan előállítható megújuló energiaforrás Európában, ami a benzinüzemű gépjárművek üzemanyagába bekeverve csökkenti a közlekedésben kibocsátott üvegházhatású gázok (ÜHG) mennyiségét.