Всього в зрілої бражці виявлено понад 70 летючих речовин. Склад рсновних летючих домішок зрілої зернокартофельная бражки наведено в табл. 21.
Основні летючі органічні компоненти зрілої бражки можна розділити на чотири групи: спирти, ефіри, альдегіди і кислоти.
Спирти. Спиртами називають похідні вуглеводнів, в молекулі яких міститься одна або декілька гідроксильних груп (ОН). За кількістю гідроксильних груп, що входять до складу молекули, спирти діляться на одіоатомние (з одного гідроксильної
Таблиця 21. Склад основних летючих домішок зернокартофельная бражек [26].
Групою), двоатомні (з двома гідроксильних груп), трьохатомні (з трьома гідроксильних груп) і многоатом-ні. За сучасною номенклатурі одноатомні спирти називаючи-ються алканолами, двоатомні - Діола, трьохатомні - тріолей, багатоатомні - поліол. Загальна формула одно-атомних спиртів - CnH2n + lOH, двоатомних - СпН2п (ОН) 2, трьохатомних - СпН2п-і (ОН) з, багатоатомних - CnH2n + 2-m (OH) m, ще п дорівнює або більше одиниці.
У зрілої бражці спирти представлені одноатомними спиртами і нелетучим триатомним спиртом - гліцерином. Тому наведемо коротко тільки основні властивості одноатомних спиртів.
Одноатомні спирти. Як випливає із запису загальної формули одноатомних спиртів, зі збільшенням п один спирт від іншого відрізняється групою СНД. У хімії ряд схожих по будові сполук, що володіють близькими хімічними властивостями, і в якому окремі члени відрізняються лише кількістю груп СН2, називається гомологічних поруч. Поняття "гомологічний ряд" дуже важливо в хімії, так як у членів одного і того ж гомологічного ряду переважна кількість реакцій протікає однаково.
Залежно від величини п в межах гомологічного ряду спирти поділяють на нижчі (значення л від 1 до 3 включно), середні (п дорівнює 4 або 5) і вищі (п одно або більше 6).
Нижчі спирти: метиловий (метанол) - (СНзОН), етиловий (етанол) - (С2Н5ОН), пропіловий (пропанол-1 або н - пропіловий) - (С3Н7ОН) та ізопропіловий (С3Н7ОН). Запах метилового, етилового і пропилового спиртів характерний "алкогольний", ізопропілового - слабкий, але не "алкогольний". Нижчі спирти змішуються з водою в усіх відношеннях. Проте ізопропіловий спирт легко висаліваются з водних розчинів кухонною сіллю або поташом.
Середні спирти: бутилові і амілові. До бутіловим спиртів відносяться бутиловий (бутанол-1), ізобутіловий (2-ме - тілпропанол-1), втор-бутиловий (бутанол-2); трет-бутиловий (2 метілпропанол-2). Їх загальна формула - С4Н9ОН.
Бутанол-1, бутанол-2 і ізобутіловий спирт мають слабкий "алкогольний" запах, 2-метілпропанол-2 - приємний запах камфори. За винятком 2-метілпропанол-2, бутилові спирти мають обмежену розчинність в воді. Ізобутиловий спирт висаліваются з водних розчинів поташом або хлористим кальцієм (CaCh). До аміловим спиртів відносяться: аміловий (пентанол-1 або н-аміловий спирт), ізоаміловий (3-метилбутил - нол-1) і ще кілька спиртів. Їх загальна формула - С5Н11ОН. Ізоаміловий спирт - безбарвна рідина, малорастворимая в водс з характерним "сивушним" запахом, пари його подразнюють слизові оболонки і викликають кашель і відчуття задухи, н-аміловий спирт - безбарвна рідина, малорастворимая в воді з характерним "сивушним" запахом, але менш різким, ніж у ізоамілового спирту.
Вищі спирти: гексиловий (СбШзОН), гептиловий (С7Н15ОН), октіловий (С8Н17ОН), ноніловий (С9Н19ОН) і деякі інші. Мають обмежену розчинність в воді. Запах приємний або відсутній.
Все одноатомні спирти мають щільність менше 1 г / мл. Температура кипіння їх підвищується від нижчих членів ГОМОЛЬ-ня ряду до вищих. Все одноатомні спирти, в тому числі і етиловий, отруйні. У зрілої бражці присутні образу-ються в процесі бродіння метиловий, етиловий, н-про - Пілов, ізобутіловий, н-аміловий і ізоаміловий спирти; при цьому з числа амилового переважає ізоаміловий спирт. Крім перерахованих, але в значно менших кількостях, гекса-ловий, гептиловий, октіловий і ноніловий спирти.
Одноатомні спирти не володіють яскраво вираженими кислот-ними або лужними властивостями. Спирти здатні вступати в численні реакції, серед яких представляє інтерес взаємодія спиртів з органічними кислотами, в результаті чого утворюються складні ефіри, наприклад:
С2Н5ОН + СНзСООН = С2Н5ООС2Н3 + Н20. етиловий оцтова уксусноетіловий вода спирт кислота ефір
Спирти під впливом атомарного кисню утворюють альдегіди, а в присутності сильних неорганічних кислот, наприклад сірчаної, перетворюються в прості ефіри.
Ефіри. Поділяються на прості і складні. З простих ефірів в зрілої бражці може бути присутнім діетиловий ефір, що утворюється з етилового спирту під впливом сірчаної кислоти. У зрілої бражці з будь-якого харчового сировини з числа складних ефірів переважає уксусноетіловий, що утворюється в процесі бродіння згідно вищенаведеної реакції. Оцтово-етиловий ефір - безбарвна рідина з приємним фруктовим запахом. Обмежено розчинний у воді. Його щільність р = 0,90 г / мл. Крім уксусноетіловий ефіру, може бути присутнім масляноуксусний ефір, а також незначна кількість складних ефірів інших спиртів і органічних кислот, в тому числі і енантового ефіри (енантового ефіри - група речовин, що виділяються з винних дріжджів в процесі перегонки). Ці ефіри як утворюються в процесі бродіння і перегонки, так і вносяться в сусло з сировиною, входячи до його складу. Особливо багато складними ефірами сусло з винограду. Складні ефіри мають приємний квітковим ароматом. При кип'ятінні складні ефіри вступають у взаємодію з гідроксидом натрію або калію, утворюючи сіль відповідної кислоти і спирт, наприклад: СН3СООС2Н5 + NaOH - CH3COONa + С2Н5ОН. уксусноетіловий гідроксид оцтової кис - етиловий ефір натрію лий натрій спирт
Поряд з ефірами, в суслі присутні речовини типу простих ефірів - ацетали, які утворюються в результаті хімічної взаємодії між молекулами альдегідів і спиртів, наприклад:
С2Н40 + 2С2Н5ОН = СН3СЩОС2Н5) 2 + Н 2 О. оцтовий етиловий діетілацеталь вода альдегід спирт (зтілаль)
У літературі часто терміном ацеталь позначається найбільш поширений в продуктах бродіння їх представник - діетілацеталь, що утворюється відповідно до вищенаведеного рівняння. Все ацетали нерозчинні або малорозчинні у воді і мають приємний фруктовий запах.
Альдегіди. Альдегідами називаються органічні сполуки, в молекулах яких міститься функціональна альдегидная група СОН. Їх можна розглядати як продукт окислення спиртів. Альдегіди відносяться до отруйних речовин, дратівливим слизові оболонки очей і верхніх дихальних шляхів, шкідливо впливає на нервову систему. При цьому, в залежності від кількості атомів вуглецю, що входять до складу молекули, запах альдегідів різний: альдегіди з числом атомів вуглецю від 1 до 6 мають неприємний, а з більшим, ніж 6, - приємний квітковий запах. У зрілої бражці альдегіди представлені оцтовим альдегідом (ацетальдегід, етаналь) - (С2Н4О), пропіоновим альдегідів (пропаналь) - (СзНбО), масляним альдегідом (бутаналь) - (С4ЩО), акролеїн (пропеналь) - (С3Н4О), Кротоновий альдегідів (2 -бутеналь) - (С4ЩО) і фурфуролом (С5Н4О2). У разі присутності в зрілої бражці або продуктах її перегонки матілового спирту і атомарного кисню "може утворюватися формальдегід (мурашиний альдегід, формальдегід) - (СНгО) при кімнатних температурах газ з гострим запахом, що володіє високою розчинністю у воді.
З названих оцтовий альдегід є переважаючим в зрілої бражці з будь-якої сировини, а кількість акролеина і кротонового альдегіду визначається як вихідним сировиною, так і технологіями бродіння і перегонки.
Оцтовий альдегід - безбарвна рідина з задушливим запахом. При розведенні водою набуває приємний фруктовий запах.
Акролеїн - безбарвна рідина з дуже неприємним задушливим запахом. Утворюється в разі підгоряння жирів, що входять до складу бражки.
Фурфурол - рідина з приємним запахом житнього хліба. Утворюється головним чином в процесі перегонки зрілої бражки в результаті реакцій між деякими розчинними її компонентами і з рібозонуклеіновой кислоти, що входить до складу дріжджів. Фурфурол відноситься до сильнодіючих отрут.
Розчинність альдегідів у воді різна. Альдегіди - | !; реакційно здатні сполуки, що вступають в хімічні 1 реакції різного типу. Зокрема, вони легко окислюються до І карбонових кислот. Характерною для альдегідів є їх j? i реакція з бісульфітом натрію (NaHS03), в результаті чого
Утворюється Гідросульфітні з'єднання. Наприклад:; СН20 + NaHSOa = H2C0HS03Na.
Гідросульфітні з'єднання - кристалічні речовини, нерозчинні або малорозчинні у воді, що розщеплюються І! при нагріванні з розчином соди або розведеними кислотами j з утворенням вихідних альдегідів.
г! Кислоти. Летючі кислоти зрілої бражки відносяться до класу I карбонових кислот. Формули гомологічного ряду карбонових | кислот - СпНгпО або СпНгп + іСООН. Основним їх предста -. ставники в зрілої бражці і продуктах її перегонки є Я; оцтова кислота СНзСООН. Поряд з оцтовою кислотою в суслі, | j особливо з винограду, є значна кількість інших; карбонових кислот, (капріновая, каприлова, пеларгонова і ін.), які при кімнатних температурах бувають як в рідкому, так і твердому стані. Температура кипіння їх перевищує 100 ° С, г 'розчинність в воді різна. Всі карбонові кислоти мають | кислу реакцію і утворюють солі з гідроокисами, оксидами і карбонатами металів, наприклад:
СНзСООН + NaOH = CH3COONa + Н20, СН3СООН + NaHC03 = CH3COONa + Н20 + С02, 2СНзСООН + СаСОз = (СНзСОО) 2Са + Н20 + С02, 2СНзСООН + Na2C03 = 2CH3COONa + Н20 + С02.
Багато з летючих речовин не тільки 'погіршують органо - лептіческіе показники спирту, а й є сильнодіючим-ські отрутами. Зокрема, метиловий спирт і фурфурол більш ніж в 80 разів, пропіловий спирт - в 4, ізобутіловий спирт - в 8, аміловий спирт - 19 разів більш токсична етилового спирту.
Картоплі і набагато менше з зернових злаків, він відсутній в бражці з цукру.
Летючі домішки по-різному позначаються на орга - нолептіческіх властивості спирту. Зокрема, якщо в незначи-них кількостях фурфурол надає етилового спирту приємний аромат житнього хліба, оцтова кислота - приємний смак, метиловий спирт в малих концентраціях не позначається на органолептичних показниках, то альдегіди і більшість кислот надають йому гіркоту і різкий неприємний запах, часто специфічний .
Деякі фізичні параметри основних летючих компо-нентов зрілої бражки представлені в табл. 22.
Сивушні масла. До сивушні масла відносять летючі органічні речовини, що виділяються з бражки в процесі її перегонки і мають температури кипіння вищі, ніж у етилового спирту. Багато з них мають маслянисту консистенцію, обмежено розчинні у воді. Тому вони надають водно-спиртового розчину мутний (сивий) відтінок. Незалежно від сировини, що йде на приготування сусла, кількістю-ного в сивушному олії переважають ізоаміловий, ізобутіл-ловий і Н-пропіловий спирти. Інші компоненти сивушного масла - оцтова та інші карбонові кислоти, фурфурол і складні ефіри присутні в значно менших кількісних-вах. Спирти, які є основними компонентами сивушного масла, утворюються з Сахаров і амінокислот в процесі бродіння і в силу цього в зрілої бражці з будь-якої сировини присутні всеща.
Склад сивушного масла залежить від виду вихідної сировини і його якості (табл. 23, 24).
Згідно [26], ". Співвідношення вищих спиртів в спирті - сирець, отриманому з дефектного сировини, змінюється в бік більшого вмісту в них Н-пропилового і ізобутилового спиртів в порівнянні зі спиртом-сирцем, отриманим з сировини - нормальної якості. Це і є однією з причин, що погіршують органолептичні властивості спирту з харчової сировини ".
У порівнянні зі спиртом-сирцем з якісних зернових
Раство-рімость на 100 мл води, г