‘’Alkol buharı dikkatsizlik sonucu patlamalara sebep olabilir.Aşağıdaki yazı sadece bilgilendirme amaçlıdır.Oluşabilecek herhangi bir sorunda sorumluluk kabul etmem.’’

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

     Fermantasyondan sonra elde edilen maişelerde genelde %12 civarında alkol olur.Bunu ayarlayabilmenin birkaç yöntemi vardır.

 

1.      Fermantasyona başlamadan  önce hidrometre ile ölçüm yapılır ; maişe olacak sıvının yoğunluğu  1090-1095 (SG) ye ayarlanır ,yani gerekirse şeker katılır.Bu yoğunluktaki bir sıvıdan alkol oranı %12 civarında bir maişe elde edilir.

2.       Sadece şeker kullanarak maişe elde edeceksek ;

% 1 lik alkol elde edebilmek için 17 gr şeker lazım.Örneğin 10 lt ,%12 lik alkol elde etmek istiyorsak ,mayalayacağımız suya  10*12*17 = 2040 gr  şeker katmak lazım.

    3. Ben evde ‘’Boume Hidrometresi ‘’ kullanıyorum.Bu şarap yapımında kullanılan bir ölçü birimidir..1 Boume 17-18 gr şeker / lt sıvı ‘ ya denk gelir. Yani % 12 lik bir maişe yada şarap elde edecek isek ,sıvıyı yada üzüm suyunu % 12 boume ye ayarlayıp sonra mayalamak lazımdır.

 

 

   Şimdi elimizde %12 lik bir maişe olduğunu varsayarak ,distilasyona başlayalım.

 

3 Tip distilasyon şekli var.

 

1.Pot Stills

2.Reflux Stills

3.Fractionating Stills

 

Bizim kullanacağımız Pot Stil distilasyon.Basitçe sistem aşağıdaki gibidir.

 

 

    Ekipman :

 

   *20 lt lik imbik ( Ben 17 lt lik çelik düdüklü tencere kullanıyorum.Fotoğrafları aşağıda olacak.Kapağına bir adet termometre monte ettim.Emniyet valfinin olduğu yere bir rekor ,ucuna soğutma kazanına  gidecek bakır boru takılı.

   *3 mt kadar 5 mm eninde bakır boru (Klimacılarda bulunabiliyor)

   *Soğutma kazanı ,galvaniz sacdan yaptırdım. Yukardaki şekildeki gibi alttan hortumla sürekli soğuk su girişi ,üste yine ucuna hortum takarak tahliye hortumu yaptırdım.Bakır distilasyon borusunun çıkışınıda yine kovanın altından dışarıya verdim.

    *Alkolmetre

    *Mezür

    *Aktif karbon   

 

   Distilasyon

 

   Sıvıların uçucu özelliğinden yararlanarak distilasyon işlemi yapılmaktadır.Yukardaki düzenekte kabaca, imbikte sıvı ısıtılmaya başlandığında ;65 derece sıcaklıkta metil alkol,78.5 derecede etil alkol ,bu aralarda birçok üst alkol türleri 98 derece civarı su buharlaşacak,soğutma kovasında tekrar sıvı hale gelerek ayrışıp ayrı ayrı kaplara alınabilecektir.

 

   Mayşe imbik( düdüklü tencere) ye alınır(3/4 ü doldurulur). Kapağı kapatılır.Ocağa alınır.

   Fıkırdamaya başlayınca altı en kısığa getirilir.70 derecelerde özellikle metil alkol açısından gözlemlenir , düzenekten sıvı gelişi oluşursa ki oluşmaz, dökülür,metildir.

   80- 95 derece arasında düzenekten gelen sıvı alınır.Bununda tedbir olsun diye ilk 250 ml si ayrılır.Termometre 95 derecenin üstüne geldiğinde ilk distilasyona son verilir.1.Distilasyonda bu % 35-45 alkol içerir.

   Elde edilen bu ilk sıvı 2. ve 3. kez distilasyona alınır.Bu son iki distilasyonda bakır borudan alkol çıkarken aktif karbon filtreden geçirilerek şişeye alınır.Sırası ile 2. distilasyonda %70-75; 3. distilasyon sonrası % 85 lerde etil alkol elde edilir.

   3.distilasyondan sonra yapılmak istenen içeceğe göre alkole ,istenilen miktarda kaliteli su katılır.

   

 

   Distilasyon sonrası oluşacak sıvının  kalitesini etkileyen başlıca unsurlar içkini yapısında bulunan etanol, metanol, ve etanol ve metanol dışındaki diğer uçucubileşiklerdir. Bu saydığımız bileşenlerin miktarı ve birbirlerine oranı içkinin kendine özgü tat ve aromasını, sağlık açısından güvenilirliğini ortaya koyar. Etanol, metanol ve diğer uçucu bileşenlerin oluşumu ve üründeki oranları üzerine fermente edilen hammaddelerin cinsi, niteliği ve üretim şekillerinin yanı sıra fermantasyon koşullarının ve damıtma tekniğinin etkinliği de oldukça etkilidir. Özellikle damıtma esnasında etil alkolle birlikte uçucu bileşenlerin son üründeki miktarı artmaktadır.

  Damıtma sonucunda oluşan damıtıkta başlıca su, etil alkol, metil alkol, esterler (etil

asetat, metil asetat), aldehitler (asetaldehit, asetal) ve yüksek alkoller (2- bütanol, npropanol,

izobütanol, n-bütanol, 2-metil-1-bütanol, 3-metil-1-bütanol) bulunmaktadır.

 

   Etil alkol :

 

   İki tip üretim yöntemi vardır.

 

 

   1-Doğal yol ile (Tarımsal üretim)

   Etil alkol, şekerlerin Saccharomycess cerevisiae sp. suşları tarafından oksijensiz, yani anaerob ortamda fermantasyonu yoluyla elde edilir. Bu olay alkol fermantasyonu olarak adlandırılır. Şeker kaynaklı olan bu alkole tarımsal, bitkisel veya biyoetanol denir. Saccaromyces cerevisiae tarafında salgılanan ZYMAS enzim grubu yardımıyla glikoz fermantasyona uğratılır. Açığa ana metabolit olarak etil alkol ve karbondioksit (CO2 ) açığa çıkar. Bir miktar da enerji oluşur. Reaksiyon aşağıdaki gibi özetlenebilir.

 

   Kimyasal formülü CH3CH2OH olan etil alkol normal koşullar altında uçucu,

yanıcı, berrak ve renksiz bir sıvıdır. Kendine özgü hoş bir kokusu vardır. Donma noktası -114.1 °C,normal kaynama noktası 78.32 °C, yoğunluğu 0.7893 g/mL’dir. Bileşiminde %52.18

karbon, %34.78 oksijen, %13.04 hidrojen vardır (Fidan ve Şahin 1993, Güvenç 1997).

Glikozun mayalarla fermantasyonu,

1 mol glikozdan 2 mol etil alkol ve 2 mol karbondioksit oluşur.

 

                         Maya

C6H12O6   -------------------------------2 C2H5OH + 2 CO2 + 28.2 Kcal(2 ATP)

 

Toksisite :

LC50 (Tenefüs etme, sıçan) :>800 mg/1/4 s.

LD50 (Dermal, tavşan) :> 20000 mg/kg

LD50 (Oral, sıçan) :> 6200 mg/kg

 

  2- Sanayi Tipi Etil Alkol Üretimi

  Sanayi tipi alkoller iki farklı metotla üretilmektedir.

  1. Etan gazının sülfirik asit katalizörlüğünde, su içinde çözülmesiyle gerçekleştirilir.

  2. Asetilen gazı kullanılarak elde edilen asetaldehit (CH3CHO), 100-130°C’de, nikel katalizörlüğünde hidrojene dilerek etanole indirgenir. Sanayi tipi alkoller saf değildir. Azeotropi olayı sebebiyle istenilen saflıkta üretilemezler. Bu azeotropi olayını bozmak için: 1. Genellikle damıtmada benzen (veya triklor etilen) katılır. Su-alkol-benzen üçlüsü damıtıldığında su biter fakat içilemez özellikte benzen ve alkol karışımı elde edilir. 2. Teknik etil alkole suni olarak pridin veye metanol karıştırılarak içilmezlikleri sağlanır. Sanayi tipi alkollerin gıda amaçlı kullanımları mümkün değildir

                           

 

 

 

     Metil alkol:

 

     Metil alkol kömür,doğalgaz,fosil yakıtların sıcaklık ve basınç altında damıtılması sonucu (Pektinin ,pektin esteraz enzimi ile parçalanması sonucu ),endüstriyel olarak üretilmektedir.Pektik maddeler özellikle meyvaların kabuk ve çekirdeğinde yoğunlaşmıştır.Yüksek alkollü içkilerin yapımında kuru üzüm, yaş üzüm ve meyveler cibreleri ile birlikte fermantasyona tabi tutulduklarından; kabuk,çekirdek, sap gibi kısımlarda bulunan çözünebilir pektik maddeler şıraya geçmekte ve daha fazla metil alkol oluşabilmektedir.Aslında  bir açıdan meyve damıtık içkilerinin içerdiği hacmen % 0.3–0.9 oranındaki metanol, meyve damıtık içkisinin gerçek olduğunu göstermektedir. Bu değerlerin altında metanol saptandığında mayşeye ya şeker katılmış ya da başka kaynaklı alkol kullanılmış demektir

   Metil alkol yiyecekler, içeceklerveya solunum ve temas yoluyla alındığında ölüme ve kalıcı sakatlıklara neden olacak kadar zehirli olduğundan, içkilerde bulunabileceği maksimum miktarlar, sağlığı korumak amacıyla, mevzuatla belirlenmiştir. Türk Gıda Kodeksi’ne göre,

İçkide bulunmasına izin verilen metil alkol miktarı en fazla 150 g/hL mA’dır. Bu miktardan

daha yüksek oranlarda metil alkol içeren ürünler insan sağlığı açısından riskli olarak

değerlendirilir (http://www.gmo.com, 2005). Avrupa Birliği yüksek alkollü içkiler

standardına göre ise metanol miktarı şaraptan elde edilen damıtık alkolde 200 g/hL mA’

yı, üzüm cibresinden elde edilen damıtık alkolde 1000 g/hL mA’yı geçmemelidir

(Anonim 2004).

  Metanolün insan sağlığı üzerindeki zehirli etkisi vücutta önce formaldehite, daha sonra

da formik asite dönüşmesinden ileri gelir. Öldürücü doz 50-75 g kabul edilmekle

birlikte, 11.5 g düzeyinde bile ölüm olayı görülebilir. Kalp ve kas zayıflaması, kramp,

titreme nöbeti, görme zayıflıkları ve körlük, görme sinirlerinde iltihaplanmalar metanol

zehirlenmesinin temel belirtileridir

 

   Ancak eser miktarda oluşan metil alkolün hele de etil alkol içinde toksik bir etkisi yoktur.Anadoluda yüzyıllardan beri geleneksel üretim sonucu herhangi bir zehirlenme hadisesinin görülmemesi bundandır. Kaldı ki her ihtimale karşı distilasyonda oluşan 250 ml kadar ilk ağız alınarak ,bir sonraki distilasyonda kullanılmak üzere içilmeden saklanmaktadır.

   Ancak metil alkol endüstriyel olarak üretildiğinden ucuzdur.Ucuzluğundan dolayı kötü amaçlı kullanımlar sonucu metil alkol zehirlenmesi meydana gelmektedir.

 

   Metil alkol, en basit yapılı, alifatik bir alkoldür. Molekül formülü CH3OH’dır. Saf

durumda renksiz bir sıvı olan metanolün donma noktası -94 °C, kaynama noktası +64.7 °C’dir. Su, alkol ve eterle her oranda karışır. Endüstride, solvent şeklinde yaygın olarak kullanılmakta ve çok kolay bulunabilmektedir.  

 Toksisite

 LC50 (Tenefüs etme, sıçan) : 64000 ppm (V)/4 s.

 LD50 (Oral, sıçan) : 5628 mg/kg

 LDL0 (Oral, insan) : 143 mg/kg

 

   Yüksek alkoller :

   Tüm maya fermantasyonlarında, yüksek kaynama noktasına sahip etanole benzer

yüksek molekül ağırlıklı, az miktarda, yüksek alkol oluşur. Bu yüksek alkoller, üretilen

miktarlarına göre, sırasıyla; 3-metil bütanol (izoamil alkol), 2-metil bütanol (aktif amil

alkol), 2-metil propanol (izobütil alkol) ve 1-propanol (n-propil alkol)’dur (Boulton et

al. 1996). Fuzel yağları olarak da adlandırılan yüksek alkoller alkol fermantasyonunun

önemli bir yan ürünü olup, alkollü içkilerde aroma üzerinde etkili bir kalite kriteridir.

   Yüksek alkollerin bileşimi en başta hammaddeye bağlıdır. Bileşiminin yanı sıra

oluşumunu da etkileyen diğer etkenler maya suşu, fermantasyon sıcaklığı ve aşılama

miktarıdır. Alkollü içkilerin, özellikle rakının, üretiminde kuvvetli fermantasyon yapan

saf mayaların kullanılması önerilmektedir. Ayrıca mayanın olumsuz yaşam koşulları da

yüksek alkollerin oluşumunu arttırır

 

   İzobütanol :   Kaynama noktası 108 derece ,amatör distilasyonda elde edilemez

 

  N-Propanol  :Kaynama noktası 97.2 °C ve yoğunluğu 0.80 g/cm³’tür. Su, alkol ve

eterde çözünebilir. Renksiz, uçucu ve yanıcıdır. Akışkan bir sıvı olan n-propanol alkol

kokusunda ve karakteristik olgun meyve aromasına sahiptir. Algılanma eşik değeri

0.57–4 mg/100mL’dir (http://www.chemdat.de, 2005, Gözen 2006).

  

   Aktif amil alkol

   n-bütanol

   İzoamilalkol

   2-bütanol          Bunların kaynama noktası 100 derece üstü.

 

   Esterler

   Esterler çiçeksi koku ve hoş bir meyve aromasına katkıda bulunurlar. Dolayısıyla

damıtık alkollü içkilerde kalite indikatörüdürler (Soufleros et al. 2004).                

Damıtık alkollü içkilere aroma veren esterlerden en yüksek miktarda bulunan etil

asetattır . Asetik asit etil esteri (etil asetat), asetik asit bakterileri aracılığıyla

bir bulaşmayı, yani fermantasyona bağlı olmayan bulaşmayı gösterir (Wertman 1976).

erime noktası -83 °C, kaynama noktası ise 77 °C’dir.

   Etil asetat (150–200 mg/L) gibi yüksek konsantrasyonda aseton ve çözgen kokusunda

olup mide bulandırıcıdır. Daha düşük konsantrasyonlarda ise hoşa giden, meyvemsi,

ananas benzeri ve çiçeksi aromaya sahiptir. Bu nedenle alkollü içkilerde yüksek

konsantrasyonları istenmez

 

 

   Aldehitler

  Aldehitlerin bir numaralı taşıyıcısı üzümlerdir ve aromadaki etkileri oldukça önemlidir.

Ancak yüksek miktarları istenmeyen lezzet ve aromaya neden olduğu için belirli sınırda

bulunmaları istenmektedir (Varnam and Sutherland 1994). Damıtık alkollü içkilerde

dikkate alınan iki temel aldehit asetaldehit ve asetaldir (Gözen 2006).

Asetaldehit fermantasyon sırasında şekerin mayalar tarafından parçalanması sonucunda

açığa çıkan başlıca karbonil bileşiğidir. Alkollü içkilerdeki toplam aldehitlerin %90’ını

oluşturur (Cabaroğlu 1995).

   Asetaldehit yoğunluğu 0.78 g/cm³, molekül ağırlığı44.05 g/mol, erime noktası –123 °C, kaynama noktası ise 20.4 °C’dir. Su ve etil alkolde çözünür.

 

 

   Anasonla Damıtma Sırasında Oluşan Uçucu Bileşikler

 

   Anason, rakının aromatize edilmesinde rol oynayan bir diğer hammaddesidir. Doğu Akdeniz ülkelerinde eski tarihi devirlerin bir kültür bitkisidir. Claus (1961)’den edinilen bilgilere göre ısıtıcı, solunumu kolaylaştırıcı, ağrıları dindirici ve şişkinlik gidericidir.

Zehirli yılan sokmalarına karşı etkindir. 970 yıllarında Ön Asya ve Akdeniz kıyılarında

yetiştiği bilinmekte olup, 16. yüzyılda kültüre alınmıştır Ülkemizde kültürü yapılan anason Pimpinella anisum L. (yeşil anason)’ dur ve maydonozgiller familyasındandır.

   Rakının aromatize edilmesinde esas rol oynayan anason eteri yağı, başlıca iki izomer

bileşikten (C10H12O) yani, normal sıcaklıkta katı olan anethol (p- methoxyprophenyl

benzene, C6H4C3H5OCH3) ve sıvı olan methilchavicol (p- allyanisole, estragol,

CH2CHCH2C6H4OCH3) den oluşur. Diğer komponentler ise; anisketon, anason asidi,

anisaldehit, camphen vb. dir (Fidan ve Şahin 1993). Anason eteri yağında bulunan bu

bileşiklerden trans- anetol ve estragol bulundukları miktarlar nedeniyle rakı kalitesinde

etkili bileşiklerdir. Eteri yağda bulunan diğer bileşikler ise rakılarda ya iz miktarlarda

bulunur ya da hiç bulunmazlar (Gözen 2006).

   Anason eteri yağının %80-90’ını oluşturan anetol, bir fenol eterdir. Erime noktası 21

°C, kaynama noktası 235 °C, özgül ağırlığı 0.983-0.988 g/cm³ (15 °C’de)’dir. Oda

sıcaklığında katı olup, kar beyazı yaprakçık ve pulcuklar yapar. Saf anason kokusunda

ve yoğun tatlı bir sıvıdır. Eteri yağdan soğutmayla izole edilebilir. Suda erimez, organik

çözücülerde erir. Işık ve hava ile karşılaştığında oksitlenerek anisaldehit ve anason

asidini oluşturur (Fidan ve Şahin 1993). Baharatımsı ve karakteristik anason kokusunda

olup şekerli bir tattadır (Fidan ve Anlı 2002).

   Estragol, anetolün bir izomeridir. Molekül ağırlığı 148.09, özgül ağırlığı 0.965 g/cm³

(21 °C’de), kaynama noktası 215 °C olup, oda sıcaklığında sıvıdır. Anason

kokusundadır, fakat tadında değildir (Fidan ve Şahin 1993).

 

   Etil Alkolün Kullanım Alanları

   Gıda sanayilerinde, etil alkol alkollü içeceklerde, sirke üretiminde ve aroma konsantrelerinde polar solvent olarak kullanılır. Beslenme ortamlarında, özellikle alkollü içkiler yanında, bitkisel ve hayvansal menşeli fermente gıdalar az miktarda da olsa alkol ihtiva edebilmekte, oksijenli ortamlarda sirkeleşebilmektedir.

 

   Alkolün Biyotransformasyonu

   Etil alkol esas olarak karaciğerde metabolize edilir. %98’i oksidatif biyo transformasyon suretiyle asetaldehit, asetik asit ve sonuçta CO2 , H2 O ve enerjiye dönüştürülerek vücutta hızla elimine edilir. Ara ürün olarak elde edilen asetik asit, sirke asidinden başkası değildir. Dolayısıyla sirkenin biyotransformasyonu daha hızlı olmaktadır .

 

   Asetik asit Biyotransformasyonu

   İlk oksidasyon aşamasında etil alkol, alkol dehidrogenaz enzimi ile asetaldehite oksitlenir. İkinci aşama ise asetaldehit dehidrogenaz enziminin faaliyeti ile asetaldehit hidratın asetik asite oksidasyonudur. Sonuçta 1 mol etanolden 1 mol asetik asit oluşur. Glukonobakterler etanolü sadece asetik asite oksitlerken (tamamlanmamış oksidasyon) Acetobakterler etanolü önce asetik asite daha sonra da oksijen varlığında CO2 ve H2 O indirgerler. Sirke üretiminde bu durum asit niceliğini azaltacağından pratikte önem taşır. Glukonobakterler ayrıca glukozu glukonik asite de oksitleyebilirler. Glukonik asit ilaç endüstrisinde kullanılan kalsiyum glukonatın yapımında kullanılır. Doğal sulara sodyum glukonat ilavesi ile de tuz çökelmesi önlenmektedir . İçki üretiminde kullanılan mayalar % 18 - 25’lik alkol ortamında dahi çalışabilirler. Damıtılarak yüksek konsantrasyonlu alkol elde edilebilir. Sirke üretiminde seyreltilerek kullanılırlar. Tüm alkollü içkiler (bira, şarap, şampanya, vermut, rakı, kımız vb.) ile endüsriyel amaçlı ürünler (biyoetanol, ispirto ve saflaştırlmış absolü alkol vb.) sirkenin kaynağı olabilir. Özellikle zengin aromatik profilleri sebebiyle meyve şarapları bu amaçla değerlendirilir. Şarapların alkol miktarı %10 ’dur. Siyah üzümden kırmızı, beyaz üzümden beyaz şarap ve sirke üretilir.

 

   *Kaynak :

İclal KOCA

Ankara Üniversitesi

Fen Bilimleri Enstitüsü

Gıda Mühendisliği Anabilim Dalı

 

Prof. Dr. Adem ELGÜN Selçuk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Gıda Mühendisliği Bölümü (Şarabın sirkeye dönüşümü)

 

http://homedistiller.org

 

Nykanen ve Suomalainen, 1989)

 

Berry ve Slaughter, 2003)

 

Ankara Üniversitesi Gıda Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Doç Dr. Ertan ANLI bir yazısında şöyle diyor:

"Metil alkol (metanol) alkolün fermantasyonunun bir yan ürünüdür. Meyve dokusuna sertlik ve yapı kazandıran 'pektin'den fermantasyon sırasında oluşur ve doğal olarak oluşan bu düzeyiyle kesinlikle insan sağlığını tehdit etmez.