Какие вредные вещества содержатся в самогоне
Всем привет!
Эту статью я готовил очень давно. Посвящена она одной из самых важных тем в производстве алкогольных напитков. Все мы знаем, что головы, хвосты и сивушные масла вредны и портят вкусовые качества самогона. Но что скрывается за этими понятиями? Знаете ли вы, что в готовой браге содержится свыше 70 летучих веществ!? Некоторые из них являются сильнейшими ядами, но при этом имеют приятный цветочный или хлебный аромат.
Эта статья дает информацию, знание и понимание которой позволяет двигаться дальше и совершенствоваться в производстве домашнего алкоголя.
Стоит добавить, что в процессе изучения материалов для данной статьи мой взгляд на такой процесс, как дробная дистилляция, существенно изменился.
Введение
Сразу хочу предупредить, что статья рассчитана на практикующих винокуров. Тем, кто только изучает азы этого интереснейшего увлечения рекомендую для начала ознакомиться со статьями Технология изготовления самогона и Двойная дробная дистилляция.
В этой статье я расскажу из чего состоит брага, какие группы примесей в ней содержатся, от чего они образуются и какие из них самые вредные. А главное, как эти примеси ведут себя в процессе перегонки.
Также приведу очень интересную таблицу, с описанием конкретных примесей и тем, из-за чего они образуются и как влияют на вкус и запах напитка.
Состав зрелой (готовой) браги
Готовая брага состоит из множества различных компонентов, находящихся в трех фазах — жидкой, твердой и газообразной.
- Твердая фаза (4-10% от массы браги) это взвеси дрожжей и частиц исходного сырья, а также не растворенные в жидкости минеральные вещества, сахар, белки, и другие элементы которые остаются в перегонном кубе после дистилляции.
- Газообразная фаза – углекислый газ (СО2), образующийся в результате работы дрожжей. Содержание – 1-1,5 г/л.
- Жидкая фаза – это вода (от 82 до 90 мас.%) и этиловый спирт с летучими примесями (от 5 до 9 мас.%).
Нас, в контексте данной статьи, более всего интересуют эти самые летучие вещества, сопутствующие этиловому спирту. Их в браге насчитывается свыше 70 наименований!
Но, не смотря на такое большое разнообразие, общее их количество всего 0,5-1% от объема этилового спирта. При этом даже столь незначительное содержание примесей заметно влияет на вкус и запах конечного продукта.
На схеме ниже приведен примерный состав готовой браги и примесей спирта.
Летучие компоненты в зрелой браге можно выделить в четыре основные группы: спирты, эфиры, альдегиды и кислоты.
В следующих разделах я рассмотрю каждую группу в отдельности.
Спирты
Являются производными углеводородов, содержащих одну или более гидроксильных групп (ОН). По количеству гидроксильных групп, содержащихся в молекуле, спирты бывают одноатомные (с одной ОН), двухатомные (две ОН), трехатомныме и многоатомныме.
В браге присутствуют одноатомные спирты и лишь один представитель трехатомных — глицерин (является нелетучим).
Одноатомные спирты имеют общую формулу СnH2n+1OH.
По величине n спирты делятся на:
- Низшие — метиловый (метанол) CH3OH; этиловый (этанол) C2H5OH; пропиловый C3H7OH и изопропиловый C₃H₈O.
Почти все низшие спирты имеют ярко выраженный “алкогольный” запах. Хорошо смешиваются с водой в любых пропорциях.
- Средние спирты
Бутиловый, изобутиловый, втор-бутиловый, трет-бутиловый — общая формула C4H9OH. Амиловые — Амиловый, изоамиловый и др. Общая формула С5Н11ОН.
Бутиловые спирты пахнут алкоголем. Трет-бутиловый приятно пахнет камфорой. Изоамиловый сильно пахнет «сивухой»
- Высшие спирты: гексиловый (C6H14O), гептиловый (С7Н15ОН), октиловый (C8H17OH), нониловый (С9Н19ОН) и др.
Спирты являются самой большой группой примесей – от 0,4 до 0,6% от содержания этилового спирта.Спирты с содержанием атомов углерода от С3 до С10 образуют сивушные масла. Маслами их называют, так как они плохо растворяются в воде и имеют маслянистый вид. Основу сивухи составляют изоамиловый (60-90%), изобутиловый (8-27%) и пропиловый (3-20%) спирты.
Все спирты, включая этиловый, являются ядами. Наиболее опасный из перечисленных — метанол. Он токсичнее этилового в 80 раз ! Прием всего 10-15 мл метилового спирта приводит к тяжелым отравлениям, потере зрения и в большинстве случаев к смерти. Содержание метанола в браге зависит от сырья из которого приготовлена брага. Больше всего его в дистиллятах из косточковых плодов — 3-4%. В сахарном же самогоне метиловый спирт отсутствует (вернее он там бывает, но в очень малом количестве).
Также большую опасность представляет изоамиловый спирт. Он плохорастворим в воде, имеет характерный запах “сивухи” и хорошо чувствуется в самогоне. А ведь его больше всего в сивушных маслах!
Более подробно о каждом компоненте и как он влияет на органолептику самогона смотрите в таблице ниже.
Альдегиды
Альдегидами называют продукты окисления спиртов, в молекулах которых присутствует группа COH.
В браге содержатся следующие альдегиды: уксусный (ацетальдегид) С2H4O; пропионовый C3H6O; масляный C4H8O; акролеин C3H4O; кротоновый C4H6O, фурфурол (C5H4O2). При наличии в браге метанола возможно образование муравьиного альдегида (формальдегида) CH2O.
Все альдегиды являются ядами. Самый опасный — фурфурол. Он токсичнее этанола в 80 раз! Причем ГОСТ на спирт-ректификат запрещает наличие фурфурола, при том, что наличие такого опаснейшего яда, как метанола допускает до 0,03%. Приятно пахнет ржаным хлебом. В сахарной браге его нет.Больше всего в браге уксусного альдегида. Независимо от исходного сырья. Он имеет удушливый запах.
Некоторые из альдегидов пахнут неприятно (те, у которых от 1 до 6 атомов углерода), а некоторые (свыше 6 атомов углерода) имеют приятный цветочный аромат.
Альдегиды имеют различную растворимость в воде.
Более подробно о каждом компоненте и как он влияет на органолептику самогона смотрите в таблице ниже.
Кислоты
В браге содержатся летучие карбоновые кислоты. Преобладает уксусная кислота CH3COOH. Также возможно наличие пеларгоновой, каприновой, каприловой и других кислот. Их присутствие зависит от примененного сырья. Кислоты кипят при температуре выше 100 С. По разному растворяються в воде. Большинство кислот отрицательно влияют на органолептические качества самогона — придают неприятный запах и горечь. Уксусная кислота напротив смягчает вкус спирта.
Более подробно о каждом компоненте и как он влияет на органолептику самогона смотрите в таблице ниже.
Эфиры
Возникают при взаимодействии спиртов и кислот. Бывают простыми и сложными. В браге, полученной из любого исходного сырья, в наибольшем количестве присутствует уксусно-этиловый эфир.
Из винных дрожжей при перегонке выделяются энантовые эфиры.
Сложные эфиры появляются не только при брожения и дистилляции, но и вносятся вместе с сырьем из которого готовится сусло. Очень богата этими веществами виноградная брага.
Эфиры имеют приятный цветочный или фруктовый аромат.
Таблица примесей, содержащихся в браге
Ниже привожу таблицу с перечнем основных примесей, сопутствующих этиловому спирту. В ней также указано от чего эти компоненты образовываются и как влияют на органолептику самогона.
Сокращение ПО — порог ощущения. Красным цветом подсвечены строки с элементами отрицательно влияющими на вкусовые свойства дистиллята, зеленым — положительно. Сначала хотел расположить их по мере возрастания температуры кипения, но потом понял, что это бессмысленно. Почему? Читайте следующем разделе.
Таблица увеличится если на нее нажать мышкой.
Продолжение таблицы. Картинка также кликабельна
Головы, хвосты и промежуточные примеси
Принято разделять дистиллят на три фракции — головы, тело и хвосты. Раз вы добрались до этой статьи, значит вам это уже хорошо известно, но я все-таки напомню.
- Головы идут вначале. В основном это эфиры и альдегиды, поэтому головы также называют эфирно-альдегидной фракцией (ЭАФ). Отличаются резким запахом. Довольно распространено мнение, что головы это примеси, имеющие температуру кипения ниже этилового спирта. На самом деле это не так.
- Тело это фракция, состоящая преимущественно из этилового спирта. Собственно то, что мы пьем.
- Хвосты. Идут в конце и имеют неприятный запах.
Если бы все было так просто, то мы бы выливали в раковину все, что идет из куба до температуры кипения этилового спирта, отбирали бы его и останавливали перегонку, когда температура перевалит за 78,15 градусов. Но тут есть два больших НО (второе НО самое большое):
- Все примеси начинают испаряться задолго до своей температуры кипения. Хвостовые фракции присутствуют и в головах и в теле, только в значительно меньших количествах. Например вода в больших количествах присутствует в дистилляте, хотя мы никогда не гоним самогон до 100 градусов в кубе.
- В многокомпонентной смеси температура кипения отдельной примеси отходит на второй план. Главную роль здесь играет коэффициент испарения конкретной примеси. Причем этот коэффициент не постоянен и зависит от концентрации этилового спирта в смеси. Другими словами один и тот же компонент (скажем метиловый спирт) при различных условиях может быть и головной и хвостовой фракцией.
Подведя итог можно сказать, что есть головные фракции, которые всегда идут раньше этанола, например уксусный альдегид. Есть хвостовые, такие как фурфурол. А есть примеси, поведение которых зависит от концентрации спирта в смеси. Эти фракции называются промежуточными.
Хочется отметить, что такое поведение очень неприятно для нас с вами. Получается мы отобрали головы, поменяли приемную емкость и приступили к отбору тела. Через какое-то время крепость спирта-сырца изменилась и какая-то гадость, которая по нашим представлениям в основной своей массе должна пойти в хвостах, вылезает вперед и начинает идти в приемную емкость.
Типичным представителем промежуточных примесей является изоамиловый спирт, являющийся основой сивухи.
Тема эта очень серьезная и заслуживает отдельной статьи. В ближайшее время я ее напишу.
Обновление от 16.07.17: Статья о промежуточных примесях готова.
Выводы
- Состав и количество примесей в браге из разного сырья различен.
- В сахарной браге почти нет таких сильнодействующих ядов, как метанол и фурфурол. Самые опасные здесь ацетальдегиды и изоамилол. В тоже время практически нет компонентов, положительно влияющих на органолептику. Поэтому смело чистим сырец маслом и углем.
- В зерновых и плодово-ягодных брагах присутствуют эфиры, которые и придают напитку высокие вкусовые качества. Такие эфиры надо пропускать в дистиллят при перегонке, при этом не пуская туда вредные и портящие органолептику примеси. Это требует выработки определенного процесса перегонки и навыков, приобретаемых с опытом.
- На состав и количество примесей влияет качество исходного сырья, процесс брожения и перегонки. Это еще раз подтверждает уже устоявшиеся правила — вносим подкормку дрожжам, обеспечиваем оптимальную и постоянную температуру брожения, комфортный гидромодуль. Сахарную брагу перед перегонкой осветляем, желательно бентонитом. Первый перегон проводим как можно быстрее.
- Возможно самый важный вывод — порядок и концентрация выхода некоторых компонентов из браги или спирта-сырца не зависит напрямую от температуры кипения этих примесей, а характеризуется коэффициентом испарения, который зависит от концентрации этилового спирта в смеси. Головные фракции могут идти в хвостах, а хвосты в головах. Причем компонент может менять свое поведение в процессе перегонки по мере испарения этанола.
Заключение
Вот к таким выводам я пришел. Это только вводная статья, которая оставляет больше вопросов, чем ответов.
В дальнейшем я планирую более подробно изучить вопрос с коэффициентом испарения.
Процессы перегонки браги из различного сырья. Конечно приготовление зерновых и плодово-ягодных дистиллятов это своего рода искусство, которому научить невозможно. Но какие-то общие рекомендации выработать думаю можно. Точнее они наверняка уже есть — профильной литературы выпущено огромное множество и на форумах очень много полезной, хоть и разрозненной информации. Осталось ее только изучить, сгруппировать и выложить на блоге. Всего ничего
Надеюсь эта статья даст начало очень интересной серии — хочется изучить состав браг, сделанных из различного сырья и определить какие-то общие правила их перегонки.
P.S. Очень хотелось бы услышать комментарии людей, разбирающихся в химии. Может кто-то что-то добавит или поправит меня.
Всем пока!
Дорофеев Павел.
Источник
Самогон — напиток, который чаще всего критикуется. На самом ли деле он такой плохой, или, как думают многие, хорош, потому что натуральный? Если взять самогон: польза и вред для организма какими будут?
На самом деле об однозначном вреде или пользе самогона говорить достаточно сложно, так как он не является отдельным напитком, а представляет собой целую группу. Изготавливают самогон из сахара или крахмалосодержащего сырья путем ректификации или дистилляции. Далее, в зависимости от технологии производства, применяются различные методы очистки: фильтрация, осветление, настаивание, химическая абсорбция.
Домашний самогон
По сути, эти методы применяются для изготовления всех крепких напитков. Только на заводе они изготавливаются согласно четким стандартам, а в случае с самогоном такого нет.
С юридической точки зрения, существуют определенные нормы состава вещества. Вредные продукты не должны превышать допустимых цифр, изложенных в этих нормах. Если их концентрация соблюдается, то такой алкогольный напиток считается безопасным.
Существует несколько разновидностей алкоголя, приготовленного в домашних условиях. По технологии приготовления разделяют основные виды самогона:
- Дистиллят. Продукт, который получается вследствие выпаривания спирта из браги. Способ обладает рядом недостатков. Как правило, первой перегонки недостаточно, поскольку в ней остается достаточное количество вредных веществ.
- Ректификат. Используется на производстве. Заключается в полном разделении исходного сырья на отдельные фракции. Позволяет получить спирт высокой чистоты и концентрации.
Оба метода используются многократно, чтобы полностью избавиться от вредных примесей.
Для получения самогона применяют разное сырье. Это могут быть фрукты, ягоды, виноград, сахар, а также зерновые культуры. Вредность самогона будет при этом зависеть не от конкретно используемого продукта, а от его качества.
Вредные вещества в самогоне
В первую очередь стоит предупредить, что все крепкие алкогольные напитки очень вредны организму. Они вызывают токсическое поражение печени, поджелудочной, и, несомненно, привыкание. Кроме того, рассматривается отдельно вредность примесей, которые входят в состав самогона и не характерны для алкоголя фабричного производства.
Сивушные масла и альдегиды. Вещества, которые обладают высокой токсичностью и образуются в результате брожения спирта. Содержатся в самогоне, изготовленном в процессе дистилляции практически всегда, в той или иной концентрации. Отсутствие их может гарантировать только ректификационная колонка. Для того чтобы убрать их максимальное количество, необходимо правильно отсекать хвосты, а также использовать такие устройства, как дефлегматор или сухопарник.
Сивушные масла визуально представляют собой маслянистую жидкость с легким желтоватым или красноватым оттенком. Они имеют неприятный запах и представляют собой многокомпонентную жидкость, которая служит для организма ядом. Они пагубно воздействуют на слизистые оболочки, высокая доза сивушных масел может привести к тошноте, головокружению, изжоге и даже смерти. В самогоне очень редко может содержаться смертельная доза сивушных масел, но их значительная концентрация все равно способна вызвать серьезные проблемы для здоровья, кроме того, они имеют способность накапливаться.
Существует мнение, что польза самогона как раз в том, что он содержит примеси. В основе такого мнения стоит именно высокая чистота спирта, используемого для производства водки. Чем чище этанол, тем быстрее он воздействует на организм и быстрее усваивается. Таким образом, слишком быстрое опьянение оказывает более пагубное воздействие само по себе. Самогон же при наличии сивушных масел действует медленнее и тормозит процесс усвоения этанола.
Конечно, этим нельзя оправдать вред сивушных масел, но при определенной сноровке самогонщика можно добиться достаточной чистоты продукта, чтобы их влияние было минимальным.
Происхождение. В процессе изготовления самогон, как правило, производится в кустарных условиях. Чаще всего это выражается в невысоких санитарных характеристиках места его производства и оборудования. Кроме того, нарушение технологий выгонки может само по себе привести к образованию токсических веществ в продукте. Даже в случае, если это были случайные ошибки в самогоне, сделанном на совесть; а что говорить о самогонщиках, которые и вовсе не соблюдают правил получения алкогольного напитка. В некоторых случаях сам процесс может предусматривать даже добавление химикатов.
Самогон вызывает более тяжелое похмелье. Это опять же связано с наличием в нем сивушных масел, которые и без высокой концентрации спирта дают отравление организма. При этом возможны более тяжелые проявления всех его симптомов: тошноты, рвоты, головокружения. Иногда при употреблении большого количества самогон может вызвать судороги, тахикардию и даже кому. При систематическом воздействии может нарушаться работа органов и возникать хронические заболевания.
Все это не означает, что самогон зло, рекомендуется выполнять правильно технологии его производства, а также употреблять в меру.
Почему не стоит покупать самогон?
Самогон хорош, когда он сделан самостоятельно, из любимого сорта груш или яблок, с целью проявить все искусство изготовления напитка. Другое дело покупка самогона. В деревне его можно приобрести за меньшие деньги, чем магазинную водку, что приводит к тому, что многие жители отдают предпочтение покупному самогону. Помимо того, что это карается в соответствии с законодательством, такие виды самогона опасно покупать еще и по следующим причинам:
- Неизвестно, что каждый человек использовал в качестве основы для брожения. Это могли быть как гнилые фрукты, так и вовсе отходы продуктов. Кроме того, напиток мог на них настаиваться в конце процесса перегонки для того, чтобы перебить запах вредных веществ, не отсекаемых, чтобы выход алкоголя был выше.
- Проконтролировать соблюдение норм в этом случае нельзя. Если на заводе их хоть как-то контролирует государство, то в домашних условиях это невыполнимо. Может использоваться посуда из пластика или ПВХ трубки, что даст в конечном продукте не только неприятные запахи и вкусы, но и вред. Кроме того, взаимодействовать с веществами может и медь, при условии недостаточной очистки последней при подготовке к процессу перегонки и так далее.
- Нельзя проконтролировать, что именно добавляют в самогон. Иногда для того чтобы самогон вызывал более быстрое опьянение, в него могут добавлять некоторые лекарства, в частности, димедрол. Может содержать самогон и другие вредные вещества, например, ацетон. Все это происходит из-за нарушения технологии производства и разбавления готового продукта вредными веществами.
Все сводится к тому, что это вопрос доверия. Покупая самогон с рук, многие думают, что вот именно этот человек вас не обманывает, но, как правило, для его производства используется не совсем высококачественное сырье, головы и хвосты отсекаются минимально и так далее. Никогда произведенный своими руками самогон не сравнится с покупным.
Данные статистики
Как показывает практика, нормы, установленные ВОЗ, — дело довольно относительное. Например, содержание вредных веществ для одного типа продукта может быть большим, чем для другого. Кроме того, существуют исследования, показывающие что 50 % самогона, даже произведенного на продажу, соответствует этим нормам. Таким образом, по логике он не отличается от алкоголя, произведенного на заводе.
Треть всего самогона имеет превышение по сивушным маслам, а пятая часть — по эфироальдегидам.
Польза
В том случае, если самогон был приготовлен правильно и прошел очистку и фильтрацию, он может принести пользу организму и не только. В первую очередь польза заключается в использовании его в виде настоек, а если они применяются только в качестве компрессов, то даже чистота напитка не играет роли. Всегда интересно сделать такую настойку, чтобы точно знать, из чего она состоит, в отличие от аптечной. Такие настои можно применять для успешного лечения таких заболеваний, как остеохондроз, радикулит, боли в суставах, варикозное расширение вен и других.
Если настой применяется внутрь, то требования для качества спирта намного выше, зато и сфера применения лекарств расширяется. В зависимости от того, какие применяются травы, их можно использовать для лечения заболевания сердца, для успокоения, для стимуляции иммунитета и так далее.
Полезные свойства самогона проявляются и в чистом виде. Рекомендуется принять 30 г продукта при начинающейся простуде, а растирания используются для того, чтобы снизить температуру. И, конечно, не стоит забывать о главном свойстве спирта, благодаря чему он широко применяется в медицине, — убийственное воздействие на микробы. К действиям самогона еще можно отнести стимулирующее, болеутоляющее, повышающее аппетит. Конечно, лечиться при помощи спиртосодержащих напитков можно только взрослым. Детям он противопоказан в любом виде, даже в качестве растираний.
Существует польза и вред самогона для организма. Основным условием для его нормального восприятия является высокое качество напитка и умеренное его количество. Лучше пить самогон, изготовленный своими руками, не жалея отсекать головы и хвосты, готовить на качественном сырье и повторять перегонку несколько раз. В таком случае он будет не хуже любой магазинной водки и даже лучше некоторых марок. Если есть желание получать наиболее чистый продукт, то стоит сделать и купить ректификационную колонку.
Источник