Друзья, продолжаем наш занимательный экскурс в головные фракции. Во второй статье мы познакомимся с более хитрыми веществами, чья температура кипения приближается к этанолу.
Важное замечание: как я уже писал ранее, вещества в нашем "головном" рейтинге размещаются на основе температуры кипения исключительно в угоду повествовательной логике и удобства восприятия. На деле в нашу стройную картину вмешивается еще такой подлый фактор, как "ректификационный коэффициент", который путает все карты и закидывает "хвосты" в "головы".
Если кратко, то на очередность испарения веществ влияет не только (а иногда и не столько) их температура кипения, сколько "лёгкость" отделения от основного раствора. Я подробнее затрону этот фактор в следующей статье про "хвосты", а пока предлагаю остаться в несколько наивном идеально-теоретическом мире, где головы отбираются также легко, как изюм из булочки.
Итак, продолжим.
Метанол
Ух, метанол... Как любят его демонизировать!
Это самый простой спирт, «младший брат» этанола, прозрачный, по запаху и виду почти неотличимый, и именно это делает его идеальным злодеем для поддельного алкоголя. Главная беда метанола не в нём самом, а в том, во что организм превращает его дальше: фермент алкогольдегидрогеназа окисляет метанол до формальдегида, а затем до муравьиной кислоты. И вот она-то уже бьёт по клеточному дыханию и особенно охотно калечит зрительный нерв.
Самая большая опасность метилового спирта — в отсутствии вкуса и запаха. Его наличие никак не диагностировать в домашних условиях, и поэтому, наверное, о нем столько легенд. Попытаемся развенчать несколько из них.
Миф нулевой: К самогоноварению не относится, но я думаю, что нужно сказать пару слов об этом заблуждении. Метанол не определяется ни по цвету пламени, ни по изменению цвета картофелины, ни по окислению медной проволочки. Никак. В домашних условиях наличие метилового спирта в растворе неопределимо. Баста.
Миф первый: метанол вырабатывают дрожжи. Не надо грешить на дрожжи, они честно стараются и производят желанный нами этанол. А вот метиловый спирт — продукт гидролиза пектинов (сейчас расскажу, не бойтесь).
Как образуется метанол? В нормальной ферментации метанол появляется в основном из растительного сырья, а точнее из пектинов. Пектины есть в фруктах, ягодах, некоторых овощах, в выжимках и мезге. Ферменты (пектинметилэстераза) отщепляют метильные группы и создают метиловый спирт.
Поэтому в сахарной браге содержание метилового спирта ничтожно (пектина-то нет). Примерно на уровне статистической погрешности. В зоне риска все фруктовые браги, особенно яблочные, грушевые, сливовые, ягодные... А уж если брага на выжимках или жмыхе, то и подавно.
Кстати, в гнилых фруктах высвобождение пектина гораздо выше, чем в свежих, так как клеточные стенки распадаются под воздействием гниения, и фермент свободно высвобождается в субстрат. Так что следите за качеством сырья!
Миф второй: бОльшую часть объема самогона составляет этиловый спирт, а он, будучи естественным антагонистом метанола, предотвратит отравление.
Верно, что этиловый спирт обеспечивает нашу печень работой: заставляет окислять себя до безопасной уксусной кислоты, при этом метанол остается «не у дел». Однако скорость окисления метанола в 7 раз ниже, чем у этила, поэтому для полной нейтрализации придется поддерживать высокую концентрацию этилового спирта в организме вплоть до 30 часов (зависит от выпитой дозы). Тут уж, цитируя классику, остается только «интенсивностью пьянки превзойти порог сомнений».
Это я к чему. Не надо демонизировать метанол, но нельзя и преуменьшать его опасность. В 10 литрах персиковой браги из подгнивших фруктов может содержаться до 48 мл метилового спирта, при том что смертельная доза для человека — 30 мл, а существенный вред здоровью могут причинить уже 5 мл. Это несколько рюмок дистиллята из подобного сырья.
Миф третий. Температура кипения метила (64,7 градусов) ниже, чем у этанола, поэтому отбор «голов» полностью уберет метил.
Отчасти, это так. Качественный нежадный отбор голов сведет содержание метилового спирта до минимума, но не избавит от него полностью. В реальном кубе у нас не чистые вещества, а многокомпонентная смесь с водой и спиртами, где поведение определяется летучестью в смеси, взаимодействиями и равновесиями. Метанол очень хорошо смешивается с водой и этиловым спиртом и не «улетает без следа», а размазывается по перегону. На практике он распределяется шире, чем ацетальдегид или эфиры, попадая и в «тело» дистиллята. Поэтому отбор голов убирает массу неприятных легколетучих примесей, но метанол полностью не вырезается. Это ключевая мысль, которая многим не нравится, потому что рушит ощущение контроля.
И как тут быть? Не гнать совсем фруктовый дистиллят? Ну нет же, гнать, просто нужно знать несколько правил:
А) Тщательнее отбираем головы. Не жадничаем. Лучше отобрать побольше, но чтоб наверняка.
Б) Подготавливаем сырье. Убираем кожуру, семечки, сердцевинки. Всё то, в чём концентрация пектина зашкаливает.
В) Не используем испорченные, подгнившие, лежалые фрукты.
Вот, в принципе, и всё, что нужно знать о метаноле.
Этилацетат. Он же этиловый эфир уксусной кислоты
Самый хитрый шельмец, обладающий максимально близкой к этанолу температурой кипения — 77 градусов. И в этом проблема: этилацетат максимально размазывается по всему отбору, смело залезая в «тело». Отобрать его полностью чертовски сложно, либо придется жертвовать частью этанола.
Но что это вообще за зверь такой?
Это вещество, получаемое в ходе реакции этанола с уксусной кислотой. Кислота образуется как побочный продукт жизнедеятельности дрожжей, поэтому она всегда есть в браге.
Токсичность низкая, для организма человека опасности почти не несет, но вот запах в больших количествах неприятный. В микродозах, так сказать, следовых количествах, может придавать дистилляту приятную фруктовость, но вот оставь его чуть больше, и дистиллят сразу приобретает химический привкус. Поэтому отсекаем, определенно отсекаем! А если немножко останется, то не страшно.
Примечательно, что во время брожения этиловый эфир образуется крайне медленно. Его катализатор — температура. Подавляющая часть вещества образуется при температуре под 80 градусов, поэтому для отделения этилацетата необходимо не просто щедрое отсечение, но и медленный, аккуратный нагрев браги, чтобы граница между «головами» и «телом» была как можно более ощутимой, в то время как быстрый нагрев смазывает ее и перемешивает фракции между собой.
Помните, я писал, что при неправильном хранении спирта в нем повторно образуется ацетальдегид? Так вот, следом за ним идет и этилацетат. Дело в том, что этанол при воздействии кислорода через ацетальдегид окисляется до уксусной кислоты. А дальше — вуаля — снова этиловый эфир.
Хотя нет, еще есть настроение рассказать про пару-тройку химических соединений разной степени мерзости...
Конечно, я затронул тут не все вещества, ведь головные фракции — это целый букет химических субстанций и фейерверк реакций. Давайте ниже расскажу еще про несколько химических мерзавцев, присутствие которых в браге крайне незначительно, но может увеличиться при технологических ошибках настаивания или при прочих условиях:
Формальдегид. Кипит при 19 градусах, крайне токсичен, канцерогенен, но содержится в ничтожных количествах, а благодаря низкой температуре кипения очень легко отсекается. Образуется при окислении метанола, поэтому есть риск образования в «пектиновых» брагах при их передерживании с доступом кислорода и при повышенной температуре. Не оставляйте яблочную брагу на несколько недель без крышки в жаркие летние дни, и всё будет хорошо.
Метилформиат. Кипит при 32 градусах. Токсичен. Понятия не имею, как он отсекается, потому что в браге если он и присутствует, то чисто формально. Для его образования нужен формальдегид (смотрите предыдущий пункт), под действием кислорода и всё той же температуры окисленный до муравьиной кислоты. А кислота при взаимодействии с метанолом уже образует метилформиат. В общем, тут череда технологических ошибок должна наложиться на ретроградный меркурий и свистящего рака, чтобы в дистилляте можно было обнаружить это вещество.
Сернистые соединения (сероводород, диметилсульфид, метантиол и др.). Это вообще ребята опасные. Их мало количественно, но запах тухлых яиц, резины и подопрелой капусты дают мощный. Все из-за ошибок в постановке браги. Вообще, сера — это естественный продукт жизнедеятельности дрожжей, если тем плохо и некомфортно. К примеру, мало питательных веществ, заражение микрофлорой или резкие скачки температуры... Особенно подвержены выделению сероводорода дрожжи в зерновых брагах, так как сама брага чувствительнее к температуре и режиму.Как не допустить образование серы? Строго придерживаться режима сбраживания. А чтобы уж наверняка, то использовать во время перегона медные элементы куба. Сера легко реагирует с медью, образует сульфиды и оседает на поверхности. Так ваш дистиллят точно будет пахнуть зерном, а не капустой.
Ну а теперь действительно всё! В следующий раз расскажу про хвосты, а также про ректификационный коэффициент, или почему не все так просто в королевстве Датском...