Vad är spannmålssprit?

Spannmålsalkohol är namnet som etylalkohol som framställs från jäsning av socker och kolhydrater som finns i olika spannmål som korn, råg eller majs är känd . Det är en kommersiell form av alkohol som har olika tillämpningar, som kan vara både rekreations- och industriella och av andra slag. Spannmålsalkohol kan erhållas med olika alkoholhalter som kan variera från så lite som 5 eller 6%, till värden så höga som 90% eller mer; det är dock vanligt att alkoholhalten är låg.

Egenskaper och egenskaper hos spannmålsalkohol

• Den är sammansatt av etylalkohol eller etanol, vars molekylformel är C ₂ H ₅ OH. Den kan också innehålla varierande mängder vatten.
• Det är en färglös vätska med en genomträngande alkohollukt.
• Det är en brandfarlig vätska. När den har en hög renhetsgrad kan den användas som ett rent bränsle.
• Det används för beredning av många starka alkoholhaltiga drycker inklusive vodka, whisky och sake, samt mildare sådana som öl.

Hur får man spannmålsprit?

Den industriella processen för att erhålla spannmålsalkohol består av flera steg, de viktigaste är jäsning och destillation av jäsningen. Följande beskriver vart och ett av stegen som krävs för att omvandla de flesta spannmål till spannmålsalkohol.

Steg #1: Inledande slipning

Det första steget är att ta de rena och torra kornen och mala dem till ett fint mjöl. Detta steg säkerställer att så mycket av stärkelsen i spannmålen som möjligt är tillgänglig för den serie av biokemiska reaktioner som senare kommer att omvandla den till alkohol.

Steg #2: Likvefaktion

I detta skede blandas mjölet med vatten och med ett enzym som kallas amylas, som bryter ned stärkelse genom att bryta de 1-4 glykosidbindningarna i dess struktur. På så sätt framställs en mäsk eller vört som är rik på enklare sockerarter, inklusive maltodextrin, samt några fria monosackarider som glukos.

Steg #3: Försockring

I detta skede tillsätts ett andra enzym som bryter ned maltodextrinet tills det omvandlas till en fermenterbar monosackarid. Tillsammans försöker steg 2 och 3 omvandla alla kolhydrater som finns i kornen till olika former av sockerarter som kan smältas av jäst.

Steg #4: Jäsning

Etylalkohol erhålls genom etyljäsningsprocessen. Detta är en anaerob process som utförs av olika arter av jäst för att få energi i form av ATP.

Fermenteringsprocessen för de monosackarider som erhålls efter försockring (huvudsakligen glukos, C ₆ H ₁₂ O ₆ ) involverar en uppsättning enzymkatalyserade biokemiska reaktioner, vars nettoeffekt är att bryta varje socker i två etanolmolekyler (CH ₃ CH ₂ OH) och koldioxid. Den övergripande reaktionen är:

Steg #5: Destillation

Jäsningsprocessen kan inte producera etylalkohol med hög renhet eftersom alkoholen efter en viss koncentration hämmar själva jäsningen och blir giftig för jäst. Därför måste jäsningen destilleras med hjälp av olika tekniker för att separera den etanol som produceras från både reaktionsresterna och jästen som användes för jäsningen.

Det är vanligt att efter den första destillationen utförs successiva destillationer för att erhålla kornalkohol med högre renhetsgrad, efter behov.

Valfria ytterligare steg beroende på applikation

• Uttorkning: Spannmålsalkohol har olika tillämpningar, av vilka vissa inte tolererar närvaron av vatten i blandningen. I dessa fall, efter destillering av alkoholen, måste en dehydreringsprocess genomföras, vilket uppnås på olika sätt. I vissa fall görs det genom att använda molekylsilar som gör att vatten kan avlägsnas samtidigt som det förhindrar etanolmolekyler från att passera igenom. En annan vanlig teknik är azeotropisk destillation.
• Denaturering: I de fall då spannmålsalkohol inte är avsedd att användas som livsmedel, måste dess denaturering utföras genom att tillsätta olika tillsatser som förändrar dess egenskaper. I vissa fall tillsätts denatoniumbensoat, vilket är ett av de mest bittra ämnen som människan känner till. I andra fall, som när alkohol är avsedd att användas som bränsle, tillsätts ofta andra bränslen som är otjänliga som livsmedel.

Spannmål alkohol renhetsgrad

Efter jäsning och den första destillationen av etylalkoholen erhålls en högkoncentrerad lösning av etylalkohol i vatten, typiskt innehållande 95 – 96 % alkohol. Varken enkel eller fraktionerad destillation (som används i industrier som producerar spannmålsalkohol) kan rena etanol över 96 %, eftersom blandningen motsvarar en azeotrop vid normalt atmosfärstryck. Emellertid kan olika dehydreringstekniker såsom de som nämnts ovan användas för att ytterligare rena alkoholen för att få den till en renhet på mer än 99%.

Spannmålsprit i alkoholhaltiga drycker

I de flesta applikationer för spannmålsalkohol, som huvudsakligen involverar framställning av alkoholhaltiga drycker, bereds de med en mycket lägre koncentration av alkohol, så det finns inget behov av att rena den till mer än 96 %. När man tillreder öl, whisky eller vodka gör man faktiskt tvärtom, man blandar det alkoholhaltiga destillatet med rent vatten för att på så sätt få den önskade alkoholstyrkan.

När det gäller öl eftersträvas en slutlig alkoholkoncentration på mellan 4 och 10 volymprocent. När det gäller sprit eller starka alkoholdrycker är slutkoncentrationen vanligtvis mellan 37,5 % och 60 %. Det finns dock ett litet antal alkoholhaltiga drycker som använder praktiskt taget outspädd kornsprit. Kungen av alla är Vodka Spirytus, den starkaste alkoholhaltiga drycken i världen med en alkoholhalt på 96 volymprocent; tätt följt av Everclear 190 och Corocoro, två likörer som har 95 grader alkohol.

Kornsprit i rödsprit

Inom hälsoområdet används ofta olika alkoholer som antiseptika för att rengöra och desinficera sår eller för att rengöra ytor och på så sätt motverka spridning av infektioner. Alkoholer används också vid framställning av antibakteriella geler, som har blivit särskilt populära i samband med explosionen av covid-19-pandemin. Isopropylalkohol används i många av dessa applikationer, men spannmålsalkohol används också med ökande frekvens.

Både i antibakteriella geler och när det gäller antiseptisk alkohol som vi kan köpa på vilket apotek som helst måste spannmålsprit ha en lägsta koncentration på 70 volymprocent. Men du kan också hitta några presentationer där den har en grad mycket nära 100%, vilket har förberetts genom upplösningen av azeotropen på olika sätt. Vi kan lätt känna igen dessa eftersom de i allmänhet identifieras som absolut alkohol .

Spannmålsprit för användning som bränsle

Spannmålsprit kan betraktas som ett hållbart biobränsle och det finns många fordon som drivs av förbränningsmotorer som använder det som energikälla. Det spannmål som oftast används för detta ändamål är majs och i alla fall måste azeotropen som erhålls efter destillation separeras med hjälp av molekylsiktar eller azeotropisk destillation, eftersom vatten stör förbränningen.

Exempel på spannmålsprit

• Vodka är en alkoholhaltig dryck beredd med vete , korn eller majs alkohol; i vissa fall kan den till och med tillagas med potatis.
• Absolut etanol för antiseptisk användning framställs i många fall genom destillation av spannmålsalkohol. Det finns inget specifikt spannmål som används för detta ändamål.
• Öl bryggs vanligtvis med alkohol från vete eller korn.
• Grain Scotch whisky framställs av mältat och omältat korn. Det finns också några som är gjorda av majs eller vete, och det finns till och med en hel rad blandade whiskysorter som innehåller spannmålsalkohol från olika källor.
• Sake är en alkoholhaltig dryck av japanskt ursprung som tillagas med risalkohol.

Referenser

De starkaste alkoholhaltiga dryckerna i världen . (nd). Årtusende. https://www.milenio.com/virales/las-bebidas-alcoholicas-mas-fuertes-del-mundo

Spannmål och alkohol . (2015, 12 november). The Connoisseur Magazine. https://revistaelconocedor.com/cereales-y-alcohol/

alkoholhaltig jäsning . (nd). Chemistry.is. https://www.quimica.es/enciclopedia/Fermentaci%C3%B3n_alcoh%C3%B3lica.html

majs. (2007, 17 januari). Produktionssystem som används för att få fram etanol . http://www.maizar.org.ar/vertext.php?id=246

Méndex, C., Briones, AI, Sandoval, F., & Pérez, A. (2018). Optimering av försockring av stärkelsehaltiga produkter för produktion av bioetanol. 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

Vin och sprit i lösvikt. (2018, 5 december). spannmåls alkohol . https://www.vinosyalcoholes.com/producto/alcohol-de-grano/