Mi az a gabonaalkohol?

A gabonaalkohol az a név, amelyen a különböző gabonákban, például árpában, rozsban vagy kukoricában jelen lévő cukrok és szénhidrátok erjesztésével előállított etil-alkoholt ismerik . Ez az alkohol kereskedelmi formája, amelynek különböző felhasználási területei vannak, amelyek lehetnek rekreációs, ipari és más típusúak is. A gabonaalkohol különféle alkoholtartalommal állítható elő, amelyek 5-6%-tól egészen 90%-ig terjedhetnek; azonban gyakori, hogy az alkoholtartalom alacsony.

A gabonaalkohol jellemzői és tulajdonságai

• Etil-alkoholból vagy etanolból áll, amelynek molekulaképlete C ₂ H ₅ OH. Változó mennyiségű vizet is tartalmazhat.
• Színtelen folyadék, átható alkoholos szaggal.
• Ez egy gyúlékony folyadék. Ha nagy tisztaságú, akkor tiszta üzemanyagként használható.
• Számos erős alkoholos ital, köztük vodka, whisky és szaké, valamint enyhébb italok, például sör készítésére használják.

Hogyan nyerik a gabonaalkoholt?

A gabonaalkohol előállításának ipari folyamata több szakaszból áll, amelyek közül a legfontosabb az erjesztés és a fermentáció lepárlása. Az alábbiakban leírjuk azokat a lépéseket, amelyek a legtöbb gabonának gabonaalkohollá történő átalakításához szükségesek.

1. szakasz: Kezdeti köszörülés

Első lépésként vegyük ki a tiszta és száraz szemeket, és őröljük finom lisztté. Ez a lépés biztosítja, hogy a szemcsékben lévő keményítő minél nagyobb része rendelkezésre álljon a biokémiai reakciók sorozatához, amelyek később alkohollá alakítják.

2. szakasz: cseppfolyósítás

Ebben a szakaszban a lisztet összekeverik vízzel és egy amiláz nevű enzimmel, amely lebontja a keményítőt a szerkezet 1-4 glikozidos kötésének megszakításával. Ily módon olyan cefre vagy cefre keletkezik, amely gazdag egyszerűbb cukrokban, beleértve a maltodextrint, valamint néhány szabad monoszacharidot, például glükózt.

3. szakasz: cukrosodás

Ebben a szakaszban egy második enzimet adnak hozzá, amely lebontja a maltodextrint, amíg fermentálható monoszachariddá nem alakul át. A 2. és 3. szakasz együttesen arra törekszik, hogy a gabonában jelenlévő összes szénhidrátot különböző formájú cukrokká alakítsa át, amelyek élesztővel emészthetők.

4. szakasz: Fermentáció

Az etil-alkoholt etil-erjedési eljárással nyerik. Ez egy anaerob folyamat, amelyet különböző élesztőfajták hajtanak végre, hogy energiát nyerjenek ATP formájában.

A cukrosítás után nyert monoszacharidok (főleg glükóz, C ₆ H ₁₂ O ₆ ) fermentációs folyamata egy sor enzim által katalizált biokémiai reakciót foglal magában, amelynek nettó hatása az, hogy minden cukor két etanol molekulára (CH ₃ CH ₂₎ bomlik. OH) és szén-dioxid. Az általános reakció a következő:

5. szakasz: Lepárlás

Az erjesztési folyamat során nem lehet nagy tisztaságú etil-alkoholt előállítani, mivel egy bizonyos koncentráció után az alkohol magát az erjedést gátolja és mérgezővé válik az élesztőkre. Ezért a fermentációt különböző technikákkal le kell desztillálni, hogy a keletkező etanolt el lehessen választani a reakciómaradékoktól és az erjesztéshez használt élesztőktől.

Gyakori, hogy az első lepárlást követően egymást követő desztillációkat végeznek, hogy szükség szerint nagyobb tisztaságú gabonaalkoholt kapjanak.

Opcionális kiegészítő lépések az alkalmazástól függően

• Kiszáradás: A gabonaalkoholnak különböző alkalmazásai vannak, amelyek közül néhány nem tolerálja a víz jelenlétét a keverékben. Ezekben az esetekben az alkohol lepárlása után dehidratálási folyamatot kell végrehajtani, amelyet különböző módokon érnek el. Egyes esetekben molekuláris sziták használatával történik, amelyek lehetővé teszik a víz eltávolítását, miközben megakadályozzák az etanol molekulák áthaladását. Egy másik gyakori technika az azeotróp desztilláció.
• Denaturálás: Azokban az esetekben, amikor a gabonaalkoholt nem emberi fogyasztásra szánják, a denaturálást különböző, tulajdonságait megváltoztató adalékok hozzáadásával kell elvégezni. Egyes esetekben denatónium-benzoátot adnak hozzá, amely az egyik legkeserűbb anyag, amelyet az ember ismer. Más esetekben, például amikor az alkoholt tüzelőanyagként kívánják használni, gyakran más, emberi fogyasztásra alkalmatlan tüzelőanyagot is hozzáadnak.

Gabona alkohol tisztasági fokozat

Az erjedés és az etil-alkohol első desztillációja után nagy töménységű etil-alkohol vizes oldatot kapunk, amely jellemzően 95-96% alkoholt tartalmaz. Sem az egyszerű, sem a frakcionált desztilláció (amelyet a gabonaalkoholt előállító iparágakban alkalmaznak) nem képes 96% feletti mértékben tisztítani az etanolt, mivel az említett keverék normál légköri nyomáson egy azeotrópnak felel meg. Különböző dehidratálási technikák, például a fent említettek azonban alkalmazhatók az alkohol további tisztítására, hogy 99%-nál nagyobb tisztaságot érjenek el.

Gabona alkohol alkoholos italokban

A legtöbb gabonaalkoholos alkalmazásban, amely elsősorban alkoholos italok gyártásával jár, sokkal alacsonyabb alkoholkoncentrációval készülnek, így nincs szükség 96%-nál nagyobb tisztításra. Valójában a sör, a whisky vagy a vodka elkészítésekor az ellenkezője történik, az alkoholos desztillátumot tiszta vízzel összekeverik, hogy így megkapják a kívánt alkoholtartalmat.

A sör esetében 4 és 10 térfogatszázalék közötti végső alkoholkoncentrációt céloznak meg. Szeszes italok vagy erős alkoholos italok esetében a végső koncentráció általában 37,5% és 60% között van. Vannak azonban olyan alkoholos italok, amelyek gyakorlatilag hígítatlan gabonaalkoholt használnak. Mindenek királya a Vodka Spirytus, a világ legerősebb alkoholos itala, 96 térfogatszázalékos alkoholtartalommal; szorosan követi az Everclear 190 és a Corocoro, két likőr, amelyek 95 fokos alkohollal rendelkeznek.

Gabona alkohol dörzsölő alkoholban

Az egészségügyben különféle alkoholokat gyakran használnak antiszeptikumként a sebek tisztítására és fertőtlenítésére, vagy felületek tisztítására, így a fertőzések terjedésének leküzdésére. Az alkoholokat antibakteriális gélek készítéséhez is használják, amelyek különösen népszerűvé váltak a COVID-19 világjárvány kirobbanásával. Az izopropil-alkoholt sok ilyen alkalmazásban használják, de egyre gyakrabban használják a gabonaalkoholt is.

Mind az antibakteriális gélekben, mind az antiszeptikus alkohol esetében, amelyet bármelyik gyógyszertárban megvásárolhatunk, a gabonaalkoholnak legalább 70 térfogatszázaléknak kell lennie. Találhatunk azonban olyan előadásokat is, amelyekben a 100%-hoz nagyon közeli foka van, amelyet az azeotróp különböző módszerekkel történő felbontásával készítettek elő. Könnyen felismerjük ezeket, mert általában abszolút alkoholként azonosítják őket .

Gabona alkohol üzemanyagként való használatra

A gabonaalkohol fenntartható bioüzemanyagnak tekinthető, és számos belső égésű motorral hajtott jármű használja energiaforrásként. Az erre a célra leggyakrabban használt gabona a kukorica, és a desztilláció után kapott azeotrópot minden esetben molekulaszita vagy azeotróp desztilláció segítségével kell elválasztani, mivel a víz megzavarja az égést.

Példák a gabonaalkoholra

• A vodka búzából, árpából vagy kukorica alkoholból készült alkoholos ital; esetenként akár burgonyával is elkészíthető.
• Az antiszeptikus használatra szánt abszolút etanolt sok esetben gabonaalkohol desztillálásával állítják elő. Nincs speciális gabona, amelyet erre a célra használnak.
• A sört általában búzából vagy árpából származó alkohollal főzik.
• A Grain Scotch whiskyt malátázott és malátázatlan árpából készítik. Vannak olyanok is, amelyek kukoricából vagy búzából készülnek, sőt van egy egész sor kevert whisky, amely különböző forrásokból származó gabonaalkoholt tartalmaz.
• A szaké egy japán eredetű alkoholos ital, amelyet rizsalkohollal készítenek.

Hivatkozások

A világ legerősebb alkoholos italai . (nd). Évezred. https://www.milenio.com/virales/las-bebidas-alcoholicas-mas-fuertes-del-mundo

Gabonafélék és alkohol . (2015, november 12.). A Connoisseur Magazine. https://revistaelconocedor.com/cereales-y-alcohol/

alkoholos erjedés . (nd). Kémia.is. https://www.quimica.es/enciclopedia/Fermentaci%C3%B3n_alcoh%C3%B3lica.html

kukorica. (2007, január 17.). Etanol előállítására használt termelési rendszerek | http://www.maizar.org.ar/vertext.php?id=246

Méndex, C., Briones, AI, Sandoval, F., & Pérez, A. (2018). Keményítőtartalmú termékek cukrosításának optimalizálása bioetanol előállításához. Journal of Technologies in Industrial Processes , 2 (3), 27–32. https://www.ecorfan.org/taiwan/research_journals/Tecnologias_en_Procesos_Industriales/vol2num3/Revista_de_Tecnolog%c3%adas_en_Procesos_Industriales_V2_N3_4.pdf

Borok és szeszes italok ömlesztve. (2018, december 5.). gabona alkohol . https://www.vinosyalcoholes.com/producto/alcohol-de-grano/