Удивительные истории о веществах самых разных. Тайны тех, что составляют землю, воду, воздух... и поэзию - Петр Образцов

Сто тысяч лет назад где‐то в Центральной Африке возвращался с работы в свою пещеру усталый кроманьонец. Его мучила жажда, а ручейка рядом не случилось, поэтому первобытный человек жадно набросился на валявшиеся в тени, допустим, дынного дерева крупные, изрядно подгнившие плоды. Минут через десять он повеселел, у него начали заплетаться ноги, а потом он упал и задремал. Так человечество впервые познакомилось с удивительными свойствами перебродивших фруктов.

Так, начнем. При нормальном спиртовом брожении сока винограда или фруктов концентрация спирта в получающемся продукте обычно не превышает 12 – 14 процентов. Даже если бы сахара, содержащегося в исходном сырье, дрожжам хватало на получение большего количества спирта, при дальнейшем повышении его концентрации они просто помирают. Существуют, правда, исключительные штаммы винных дрожжей, способные выдержать концентрацию алкоголя в 16 – 18 процентов (как в итальянском десертном «Амароне» или французском «Сотерне»), но это более или менее экзотика. Для получения крепленых вин типа вермута или портвейна в вино добавляется граппа (соответственно в Италии или Португалии) либо обыкновенный зерновой спирт (в Туле или в Адыгее). Хорошо еще, если зерновой.

Если же спирт не добавлять, а, наоборот, подвергнуть перебродивший сок (а чаще – виноградные отжимки) перегонке, то получается упомянутая граппа или чача (виноградная водка). Вкус ее, как и других фруктовых водок, определяется ничтожными примесями эфирных масел и высших спиртов, попадающих в продукт из исходного сырья.

Если перегонялась брага из пшеницы, ржи или, что хуже, картошки, то получается самогон или примитивная водка. Строго говоря, при правильной перегонке и очистке не так и важно, из чего гнать «хлебное вино», как называли водку в царской России, но для получения качественного продукта, настоящей «русской водки», положено использовать все‐таки зерновое сырье. Правда, польская водка беззастенчиво изготовляется из картофеля, что никак не мешает ее популярности в западных странах. Как говорится, на вкус и цвет товарища нет.

Напишем уравнения реакций, которые протекают при образовании спирта из любого растительного сырья, содержащего фруктовый сахар – фруктозу, или виноградный сахар – глюкозу, или сахарозу – наш обычный белый сахар. В последнем случае дрожжи сначала расщепляют сахар на глюкозу и фруктозу. Любые другие сложные углеводы, общую формулу которых можно записать как С_х (Н₂О)_у, также вначале распадаются до простейшего углевода глюкозы С₆Н₁₂О₆:

Глюкоза и фруктоза имеют одну и ту же общую формулу, но различное строение молекул. Это изомеры.

К сложным углеводам относится, например, крахмал картофеля или пшеницы, из которых тоже получают водку. На следующей стадии процесса из глюкозы получается этиловый спирт:

Так называемый гидролизный спирт получают по той же реакции, однако сама глюкоза получается из отходов лесной промышленности, содержащих в основном целлюлозу. На гидролизных заводах из 1 тонны древесины получают до 200 литров этилового спирта, что позволяет заменить 1,5 тонны картофеля или 0,7 тонны зерна. Целлюлоза общей формулы (C₆H₁₀O₅)_n гидролизуется по реакции:

Важно отметить, что процесс брожения сахаров для получения спирта должен непременно происходить в анаэробных условиях, то есть в отсутствие кислорода. В противном случае вместо спирта образуется молочная кислота – продукт, несомненно, ценный при производстве кефира, кислой капусты или соленых огурцов, но не в интересующих нас случаях. Существует и другой способ получения этилового спирта – методом гидратации этилена в присутствии катализатора, например серной кислоты. Этим способом производят огромное количество этанола для промышленных целей. Использовать его для производства алкогольных напитков не разрешается (и вполне справедливо), однако в 90‐е годы прошлого века запрет часто нарушался, что привело к резкому росту заболеваний, связанных с употреблением фальсифицированной водки. Причем этот рост намного превосходил увеличение потребления алкоголя – именно потому, что в «техническом» этаноле содержатся значительно более токсичные примеси (включая, кстати, смертельно опасный метанол, или древесный спирт), чем в спирте из пищевого сырья. При этом такая «какбыводка» запросто проходит ГОСТ на водку просто потому, что он установлен на другие вредные примеси. Реакция гидратации этилена: