Výroba alkoholických nápojů

Vše, co jste chtěli vědět, ale báli jste se zeptat

Kvašení

Alkohol pro potravinářské účely se vyrábí kvašením čili fermentací. Je to vedlejší produkt nedokonalého metabolismu jednobuněčných hub kvasinek, živících se cukrem a náležících k druhu Saccharomyces cerevisiae. Zatímco všichni živočichové většinou "spalují" cukry s kyslíkem v Krebsově citrátovém cyklu na sloučeniny oxid uhličitý a vodu, jež mají v rámci možností nejnižší využitelnou energii, kvasinky podobně účinným mechanismem nedisponují a proto cukry pouze štěpí. Podle druhu kvasinek a popř. podmínek je odpadní látkou:

1. ethanol, aceton, kys. máselná nebo mléčná
2. kys. octová nebo citrónová

První skupina jsou produkty kvašení anaerobního, druhá je kvašení aerobní, čili ke svému průběhu potřebuje přísun většího množství kyslíku. Ethanol a kys. octová jsou použitelné k potravinářským účelům, ostatní víceméně ne a je jenom dobře, že k nim za běžných podmínek dochází jen zřídka.

Kvasinky jsou takřka všudypřítomné, díky čemuž je například výroba ovocných vín (zkvašené šťávy z jakéhokoli dostatečně dostupného a sladkého ovoce) dost jednoduchá. Šťáva by měla mít co největší koncentraci cukru, ideálně k 18%.

Zvláště v případě plodů, které obsahují i bublinky vzduchu, tj. hlavně jablka a hrušky, je ale nutné ovocnou šťávu filtrací důkladně zbavit všech bublinek, jinak by bylo velmi pravděpodobné, že by nakonec v "souboji o materiál" zvítězily kvasinky aerobní a vznikl by ve větším množství nevyužitelný ocet. Pokud se již zahájí anaerobní kvašení, většinou se kapalina nasytí vznikajícím oxidem uhličitým a rozvine se pouze kultura kvasinek tvořících alkohol. Kvašení není nutné urychlovat zvýšenou teplotou. Za běžných podmínek probíhá řádově jeden až dva měsíce.

V případě, že se proces včas "nenastartuje", je dobré přidat malé množství již kvasící šťávy, při delším stání totiž hrozí, že se zmocní vlády plíseň. Cukr působí proti plísním jako mírné konzervační činidlo, tzn. čím je jeho roztok koncentrovanější, tím je větší pravděpodobnost, že bude víno správně kvasit s kvasinkami. V případě příliš koncentrovaného roztoku cukru ale naopak hrozí, že se kvasinky přemnoží, kvašení bude probíhat příliš prudce a nakonec se to neblaze projeví na kvalitě nápoje (drožďová příchuť). Často se tedy nechá kvasit čistá ovocná šťáva, a až když je patrné, že se proces začíná zpomalovat kvůli nedostatku cukrů, se dodá další. To bývá zhruba do 120 g/l.

Kvasinkám, jako ostatně snad všem živým formám pozemského života, nesvědčí příliš velká koncentrace alkoholu. Zhruba při dosažení 12% (u jablek až 15%) koncentrace etanolu se kvašení zastavuje, i kdyby ještě stačily cukry. (Na šlechtění odolnějších kvasinek se pracovalo v Rusku, s neurčitými (?) výsledky.) Víno se vzniklým alkoholem zakonzervuje a nepodléhá pak v průběhu skladování dalším změnám. Před spotřebou bychom měli nechat kvasnice dekantovat (usadit na dně), popř přefiltrovat. Je dobré si uvědomit, že kvašení se vyskytuje skoro všude v potravinářství, nejen v oblasti výroby alkoholických nápojů – například při výrobě chleba nebo fermentaci lístků čaje.

O výrobě piva

Pivovarnictví má v Českých zemích velkou tradici. Pivo odedávna patří k základním potravinám, možná v minulosti ještě více než dnes. Jen tak je možná věc v cizině skoro nevídaná, že je v hospodách pivo často nejlevnějším nápojem, a to i před pramenitou vodou.

Základní surovinou pro výrobu alkoholu kvašením je zdroj cukrů. Pro výrobu piva je zdrojem cukrů slad. Slad se vyrábí nejčastěji z ječmene, méně často z pšenice, někdy i z žita. Při vaření některých druhů piv (např. piva typu Ale, Stout, Porter) se používá přídavek nesladovaných obilnin. Ve všech uvedených surovinách je cukr glukóza uložen ve formě polymeru, čili škrobu. Škrob se při vaření piva katalyticky štěpí na jednodušší cukry. Katalyzátory jsou v tomto případě enzymy. Ty vznikají v nesladovaných obilninách sladováním.

Sladování Obilná zrna se namočí a nechají v teple a vlhku několik dní klíčit. Tím se aktivují enzymy. Následně se klíčení zastaví vysušením, většinou okolo 80 °C a odklíčkuje. Pro výrobu tmavého piva se používá tzv. pražený slad, který se opraží při teplotě 230 °C, čímž pivo získá charakteristickou karamelovou chuť i barvu.

Vaření piva Vysušený slad se rozemele – našrotuje a rozmíchá ve vodě. Směs se ohřeje na tzv. vystírací teplotu 35 - 38 °C.

Směs se dále v krocích ohřeje na rmutovací teplotu 60-75° (při 60 °C ze škrobu vznikají jednodušší cukry, které se při fermentaci mění na alkohol, při 70 °C vznikají složitější cukry, které jsou hůře zkvasitelné a dávají pivu chuť) a cukry se rozpouštějí do vody. Vzniklá sladká barevná tekutina se nazývá sladina a ta se procesem scezování oddělí od zbytků obilek – mláto, se využije ke krmným účelům.

Do sladiny se při následném vaření přidá chmel, v současné době většinou již jen ve formě lisovaných granulí nebo chmelového extraktu (souhrnně na etiketách jako chmelové produkty), kvůli tomu, že jsou vhodnější pro dlouhodobé skladování než chmelové šištice. Výsledek zvaný mladina má díky tomu již charakteristickou hořkost a nechá se zchladit na zákvasnou teplotu a zkvasit. K zajištění přesnějšího výsledku se přidává připravená kultura pivovarských kvasnic, mimo jiné z toho důvodu, že mladina obsahuje oproti zmíněným ovocným vínům málo cukru, většinou 10 až 12% (to se mimochodem udává ve stupních EPM - extrakt původní mladiny nebo stupně Plato; nebo jako specifická hmotnost kg/m3 v anglosaských zemích). Kvašení rozlišujeme svrchní (okolo 25 °C) a spodní (pod 12 °C). U nás se používá převážně spodní (výjimkou je pšeničné pivo, stout a ale).

To se nakonec zastaví filtrací a pasterizací a sytí se dodatečným oxidem uhličitým. Je třeba dávat pozor na diabetická piva, protože se nechávají zcela dokvasit, aby v nich nezůstal cukr a tudíž obsahují znatelně víc alkoholu.

Zajímavostí budiž, že v pivu, které je jinak rozsáhlou směsí nejrůznějších blahodárných chemikálií, hraje úlohu i obsah mědi – pivo, které se nevaří v měděných kotlích má (údajně) jinou chuť (měď dokáže vázat sirné sloučeniny, které mají vliv na organoleptické vlastnosti - využívá se toho i při výrobě whisky a ovocných pálenek).

Destilace

Nezřídka se stává, že člověk dostane chuť na alkohol v koncentrovanější podobě. Jak jsme ale uvedli výš, nejvyšší koncentrace, které je možné dosáhnout kvašením, je asi 17 %. Pokud chceme dosáhnout koncentrace vyšší, musíme alkohol alespoň částečně odseparovat od vody. To se provádí destilací čili využitím toho, že se etanol vaří při nižší teplotě než voda, konkrétně při 78 °C.

Jak vypadá destilační aparatura, je čtenářům jistě dobře známo – jde o baňku, z níž vede odbočka do chladiče, nahoře je zazátkovaná zátkou s teploměrem a vespod topíme. V chladiči se srážejí alkoholové a vodní páry a odkapávají do láhve.

Při destilaci je nutné mít na paměti hlavně jednu věc - nízkou výslednou koncentraci metanolu, alkoholu podobajícího se etanolu nejen vzhledem a vůní, ale mimo jiné i chutí (údajně chutná dokonce ještě lépe). Tento nejjednodušší alkohol je prudce jedovatý. Již v malých množstvích trvale poškozuje zejména oční nerv, což může snadno vést k oslepnutí. Jako zajímavost uveďme, že nejlepším lékem proti mírnější otravě metanolem je tvrdý (etanolový) destilát. Tělo totiž v reakci na metanol nevytvoří enzym acetylázu a tudíž ho není schopné odbourávat, v případě dodání etanolu se enzym vytvoří a metanol se "sveze" s etanolem. Toto je jen dalším důkazem blahodárných účinků lihovin (podávaných v malých dávkách v neomezeném množství).

Metanol je třeba oddestilovat nejdříve – směs se zahřeje mírně nad jeho bod varu (tj. 66 °C) a vznikající destilát se vylije. Pokud předpokládáme, že jsme již všechen metanol odstranili, tj. teplota stoupá bez výraznější změny aniž by se zrychloval proces, můžeme zvýšit teplotu na uvedený bod varu etanolu a destilovat, dokud skoro všechen nevydestilujeme. Spolu s alkoholem se do výsledného destilátu přesune i menší množství vody (obvykle zhruba 30%) a těkavá aromata, pokud v surovině jsou. Výtěžek je jen asi 10% původního objemu. Destilace se obvykle provádí několikrát, aby byla jistota, že se odstraní všechen metanol. Originálním způsobem zkoušky, že metanol v destilátu není, je použití plynového chromatografu, jež prováděl jeden vedoucí na chemickém kroužku. Pokud se už pro destilaci rozhodnete, v každém případě buďte velmi opatrní a převezměte know-how od někoho, kdo má s destilací zkušenosti!

Destilovat se dá skoro jakákoli surovina, která obsahuje cukr, můžeme uvést

• obilí (nutno naštěpit škrob na glukózu – tzv. obilné zápary, viz výše) – vodka, whisky, gin
• brambory (podobně jako obilí) – tuzemák, některé druhy vodky
• víno – brandy, koňak, ouzo ad.
• cukrová třtina – rum
• různé ovoce, ořechy, cokoli, co kvasí... – ...ovice (calvados je zvláštní druh jablkovice. Musí být z oblasti Calvados, z určitých ordrůd jablek, liší se také způsobem výroby atd.)
• agave – tequila
• jalovcové bobule – borovička
• atd.

Při několikanásobné destilaci získáme poměrně čistý líh (80-90%), který se musí naředit a často i dochutit. Dochucenému lihu se obecně říká likér. Když se důkladněji podíváme na složení běžných destilátů, dojdeme k závěru, že je likérem skoro všechno.

Poznámky

• Oxid uhličitý skutečně zesiluje účinek alkoholu (umožňuje mu se lépe vázat v krvi), je dobré s tím počítat u šumivých nápojů. "Dát si sodovku na vystřízlivění" je špatný nápad.
• Destilací alkoholu a vody se nikdy nedá dosáhnout vyšší koncentrace než 96%, protože jejich body varu jsou poměrně blízko a při této koncentraci tvoří tzv. azeotropní směs, kdy se obě složky vypařují stejně. To mohlo být důvodem, proč se dříve neprosadily automobilové motory na líh. Výroba slitin, odolávajících vodní páře o vysoké teplotě, by byla příliš nákladná a tak se alkohol určený pro pohon spalovacích motorů odvodňuje pomocí oxidu vápenatého. Oxid vápenatý přidaný do azeotropní směsi s přítomnou vodou zreaguje na hydroxid vápenatý a z takto upraveného produktu už pak snadno oddestilujeme alkohol bezvodý.
• Podle neověřených zdrojů se 18. 10. 2002 zakousl do jednoho Číňana had, který vylezl z lahve s kořalkou, již chtěl postižený vypít (viz též Agrese plazů). Při otevírání lahví s alkoholem obsahujících nějakého živočicha je vždy nutné se ujistit, že je živočich buďto mrtvý, nebo natolik opilý, že již není nebezpečný. Pravděpodobně je to kachna (?!), ovšem kdo ví...