Добрый день, дорогие любители крепких напитков. На связи Арсений, и сегодня поговорим про спирты, немножко про химию и наше с вами благополучие после вкусного застолья.
Все мы знаем, что во время брожения сусла, окромя этилового спирта, образуется еще целый список побочных веществ дрожжевого метаболизма (или конгенёров, простите за мат). А нам их употреблять ну совсем без надобности, ибо некоторые из них просто не очень вкусные, а другие даже не дадут разглядеть свет в конце туннеля.
Но не отчаивайтесь, любители перегонять и настаивать, ибо человечество не первую сотню лет гонит аквавиту из всего, что можно сбродить, и все ненужные нам фракции уже давно описаны, каталогизированы и подвергнуты суровому остракизму.
Врага надо знать в лицо! Поэтому давайте и мы познакомимся с пантеоном молекулярных мерзавцев, наличие которых в наших бокалах мы строго не одобряем. Заодно и выясним, как их присутствие можно определить дедовскими методами, если у вас не завалялся на кухне лабораторный хроматограф.
Начнем с головных фракций.
Что это такое? Все просто. Этиловый спирт кипит при температуре 78,15 градусов (не будем тут дополнительно загоняться насчёт атмосферного давления). Соответственно, все вещества с точкой кипения ниже этила будут при дистилляции выходить первыми. Отсюда и столь поэтичное название — «головы».
Позволю себе маленькую ремарку:
Точка кипения — это такая температура, при которой давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению, и жидкость переходит в газообразное состояние. Но это не значит, что до точки кипения жидкость не будет испаряться! Поставьте стакан с водой на стол при комнатной температуре — спустя несколько дней или недель вода-таки испарится. Также и с нашей навалкой в куб. Даже при температуре ниже 78,15 градусов в отбор будут попадать и этил, и вода, и некоторое количество высших спиртов (читай — «сивушных масел»), поэтому на практике 100% разделения на фракции можно добиться разве что ректификацией. Так что дальше мы будем описывать идеально-теоретическое дробление дистиллята.
То есть, в головных фракциях, конечно, могут встречаться изоамиловый спирт, изобутанол, 2-бутанол и т.д., но это вещества с высокой температурой кипения, и в рамках повествования мы оставим их для статьи про «хвосты».
Итак, что же там у нас в «головах»? Пойдем по нарастающей от самой низкой температуры кипения.
Ацетальдегид.
Самое «головное» вещество. Основной спонсор нашего похмелья, если головные фракции отбирались слишком жадно. Именно он делает утро серым, голову ватной, а жизнь — философской. Вкус имеет прело-яблочный, металлический, а характер взбалмошный.
По химической природе ацетальдегид — первый продукт распада этанола. Дрожжи, бедняги, не сразу делают аккуратный спирт. Сначала получается именно он, CH₃CHO, нервный, летучий, с температурой кипения около 20 градусов. То есть в нормальных условиях при комнатной температуре он вообще-то хотел бы быть газом, но в браге и спиртовой смеси ему приходится притворяться жидким. При нагреве он срывается с места раньше этанола, раньше метанола, раньше почти всего, что мы хотели бы оставить в покое. Поэтому «головы» — его стихия, его родной порт.
Сахарная брага — чемпион по ацетальдегиду. Причина скучная и беспощадная: в сахаре нет ничего, кроме еды для дрожжей. Ни аминокислот, ни буферных веществ, ни микроэлементов. Дрожжи голодают по азоту, стрессуют, перегреваются и вместо аккуратного этанола начинают лепить побочные продукты. Ацетальдегид при этом лезет вверх с особым энтузиазмом.
Зерновые браги обычно дают его меньше. Там есть белки, аминокислоты, витамины группы B. Дрожжи чувствуют себя как на курорте и работают спокойнее. Альдегидов в принципе образуется меньше, профиль мягче, «головы» короче и понятнее.
Хорошая новость в том, что ацетальдегид выходит с самыми первыми каплями практически полностью, и уже к концу отбора голов в составе пара его почти нет. Получить его в бокале можно, только если совсем забить на отбор.
Кстати, в домашних условиях наличие ацетальдегида в подозрительном дистилляте можно проверить, разбавив раствор до 20 градусов водой. В этом случае резкий неприятный запах ацетальдегида первым полезет в нос. И еще как полезет — ни с чем не спутаешь!
И вот важный момент, который многие пропускают. Ацетальдегид — это не только «плохие головы». Он может появляться и позже, уже после дистилляции, из-за окисления этанола кислородом. Держите спирт в полупустой бутылке, да еще и с негерметичной пробкой — и вот он снова здесь, тихий, липкий, с яблочным привкусом. Поэтому если дистиллят был чист, а через пару месяцев стал «острее» — это химия. И ошибки хранения.
Диэтиловый эфир.
Химически диэтиловый эфир — это продукт женитьбы двух молекул этанола, где атом кислорода выступал свахой. В отличие от ацетальдегида, диэтиловый эфир не прямой потомок дрожжевой суеты, а результат уже послеброжных и частично послеперегонных процессов. Его температура кипения около 34–35 °C, то есть он выходит из куба почти сразу, вслед за ацетальдегидом, а иногда и плечом к плечу с ним.
Диэтиловый эфир пахнет сладковато, летуче, чем-то средним между аптекой, старым лаком и свежей грушей. Он не бьёт в нос, как ацетальдегид. Он создаёт иллюзию «мягкости», особенно в крепком дистилляте. Но это обманка: дистиллят с большим содержанием диэтила не держит аромат, что особенно критично при состаривании и настаивании.
В целом, особо страшного в нём ничего нет, голова раскалываться на запчасти утром не будет, но и пользы немного. Благо, он также удаляется с первыми каплями из-за низкой температуры кипения.
Как эфир появляется в браге и дистилляте? Основной путь — кислотно-каталитическая дегидратация этанола. Если перевести с академического на человеческий, то происходит следующее: в среде с пониженным pH две молекулы этанола могут «потерять» воду и сцепиться друг с другом, образовав эфир. В промышленных условиях для этого используют серную кислоту и температуру. В браге и дистилляте, к счастью, всё куда менее эффективно, но принцип тот же. Кислая среда, нагрев, время — и эфир начинает медленно, но настойчиво появляться.
Вот почему сахарные браги снова выходят на сцену. Они часто бродят в более кислых условиях, особенно если не контролировать питание дрожжей и pH. Добавь сюда перегрев, стресс — и получатся условия, при которых эфиры, включая диэтиловый, начинают рождаться активнее.
Ацетон.
Уайт-спирит, лак, обезжириватель. Если Вы девочка, то маникюрный салон. Ассоциации понятны и легко узнаваемы. Это огромный плюс ацетона: его наличие в дистилляте определить легче всего. Если Вы чувствуете его в готовом продукте, это почти всегда означает, что головы были отобраны недостаточно щедро или что брага была испорчена ещё до куба.
Ацетон образуется из-за стресса дрожжей в бедной питательными веществами среде. Факторами стресса также являются скачки температуры во время брожения, колебания pH, избыток сахара (осмотический стресс, если совсем по-умному), высокое содержание спирта на ранних этапах брожения. Тут наши дрожжи сложат лапки, скажут «ой всё» и начнут продуцировать вторичные спирты и кетоны. А ацетон-то как раз и является простейшим кетоном.
С температурой кипения около 56 градусов ацетон попадает под самый конец отбора «голов». Именно поэтому, если Вы пожадничали, то свежий дистиллят будет пахнуть лакокрасочным заводом. Благо, как я писал выше, распознать его в каплях проще простого, поэтому нос — наш лучший друг и советчик.
Методы борьбы с «заацетониванием» дистиллята просты и вытекают из природы образования вещества в браге:
- Используйте только качественные дрожжи, обогащенные «прикормкой» (или, на худой конец, добавьте прикормку сами, она есть на маркетплейсах). Актуально для сахарных браг.
- Строго соблюдайте температурный режим вызревания браги. Не допускайте скачков температуры.
- Не допускайте чрезмерной плотности браги. Дрожжи могут не справиться с завышенным содержанием сахара и заметно приуныть. Это справедливо и для браг на основе мелассы, зерновых концентратов, фруктовых пюре. Слишком высокая плотность — стресс для наших грибочков.
- Сразу после постановки браги проведите аэрацию — перемешайте сусло с дрожжами, чтобы насытить его кислородом. Это достаточно сделать всего один раз, уже непосредственно во время брожения кислород не нужен и даже вреден.
- Убедитесь, что бродильная ёмкость стерильна, а вода чиста. Небольшое количество вредной микрофлоры может и не привести к контаминации всего объема, и дрожжи «победят» зловредных микробов, но это может плохо отразиться на их тонкой душевной организации.
В общем-то, соблюдайте технологию сбраживания, и сводите зловредные вещества к минимуму. И не жадничайте с отбором голов!
Пока на этом остановимся, чтоб не растягивать статью до масштабов "Войны и мира". В следующем выпуске поговорим про метиловый спирт (ооо, а там есть что рассказать!), этилацетат и разные вещества, встречающиеся лишь в следовом количестве. Не уходите далеко, впереди еще много интересного!