Bei der Destillation wird kein Alkohol hergestellt, sondern lediglich konzentriert. Um eine destillierte Spirituose herzustellen, muss man mit einer alkoholischen Flüssigkeit („wash“) beginnen, aus der die Spirituose destilliert wird. Die meisten Wodkas und alle Whiskys werden aus einer Flüssigkeit destilliert, die im Wesentlichen aus Bier besteht, das durch Gärung von Getreidekörnern hergestellt wird.
Trinkbarer Alkohol ist eine Flüssigkeit namens Ethanol. Und da Ethanol bei einer niedrigeren Temperatur als Wasser siedet, können die beiden Flüssigkeiten durch Verdunstung getrennt werden. Durch Erhitzen der Wäsche in einer geschlossenen Umgebung (dem Destillierapparat) und Auffangen der entstehenden Alkoholdämpfe kann man den Alkohol konzentrieren, indem man ihn vom Wasser abkocht, das zurückbleibt, da es mehr Energie benötigt, um zu verdampfen.
Dieser Prozess wird dadurch erschwert, dass neben Ethanol verschiedene Alkoholarten und andere chemische Verbindungen mit unterschiedlichen Siedepunkten vorhanden sind. Diese werden als Kongenere bezeichnet, und diese Chemikalien verleihen Spirituosen Charakter und Geschmack. Einige Kongenere sind in geringen Mengen erwünscht, andere sollten bei der Destillation möglichst vollständig entfernt werden.
Bei der Herstellung von Wodka müssen mehr dieser Kongenere entfernt werden als bei der Herstellung einer weniger reinen, charaktervolleren Spirituose wie Tequila oder Cachaça oder einer Spirituose, die einen längeren Reifungsprozess durchläuft, wie Cognac oder Whiskey, da die Verdunstung während des Reifungsprozesses die Entfernung einiger Kongenere erleichtert, während andere durch die Wechselwirkung mit dem Holz abgemildert werden.
Ethanolalkohol, der Trinkalkohol, den der Brenner gewinnen will, hat einen Siedepunkt von 78,2˚C. Andere, weniger schmackhafte und oft schädliche Kongenere haben Siedepunkte, die etwas höher oder niedriger als Ethanol sind.
Bei der Destillation sind die ersten Dämpfe, die aus dem Wasser verdampfen, die flüchtigeren Alkohole, die mit dem niedrigsten Siedepunkt. Diese werden je nach Region und Destillationsprodukt als „Kopf“ oder „Vorlauf“ bezeichnet.
Danach kommt der erwünschte Ethanolalkohol, der gewöhnlich als Herz bezeichnet wird. Durch Umleiten des aus dem Kondensator austretenden Spiritusstroms können die Köpfe verworfen und das Herzstück abgetrennt und aufbewahrt werden.
Da die Alkohole mit den niedrigeren Siedepunkten nun verdampft sind, bleiben Wasser, Proteine, Kohlenhydrate und weniger flüchtige Alkohole mit höheren Siedepunkten übrig, besser bekannt als „Schwänze“ oder „Ohnmachtsanfälle“. Die Destillationsanlage wird betrieben, um diese weniger flüchtigen Alkohole von der wässrigen Waschflüssigkeit abzutrennen, bis die in der Destillationsanlage verbleibende Flüssigkeit etwa 1 Volumenprozent Alkohol enthält. Es ist nicht wirtschaftlich, den geringen Restalkohol weiter abzutrennen, und das im Destillierapparat verbliebene „Pot Ale“ wird zur Weiterverarbeitung geschickt oder einfach als Dünger auf die Felder ausgebracht. Die Schwänze und manchmal auch die Köpfe werden zurückbehalten und dem Waschwasser der nächsten Destillation zugefügt, so dass jegliches eingeschlossene Ethanol zurückgewonnen wird.
Eine der Fähigkeiten eines Destillateurs besteht darin, den richtigen Zeitpunkt für das „Schneiden“ des Destillationsausflusses von Köpfen zu Herzen und Herzen zu Schwänzen zu beurteilen. Je kleiner der Prozentsatz des Herzens ist, desto größer ist die Reinheit des Herzens, aber das bedeutet, dass wertvolleres Ethanol geopfert wird.
Die Köpfe
Auch als „Vorlauf“ bekannt, handelt es sich um flüchtige Alkohole (mit niedrigem Siedepunkt), die zu Beginn der Destillation freigesetzt werden und zu denen die folgenden chemischen Substanzen gehören:
Acetaldehyd (CH3CHO) ist ein Aldehyd, das von Pflanzen als Teil ihres normalen Stoffwechsels produziert wird. Er entsteht auch bei der Oxidation von Ethanol. Acetaldehyd hat einen Siedepunkt von 20,8˚C und gilt als Hauptverantwortlicher für die Schwere von Katerzuständen. Es hat einen stechenden, fruchtigen Geruch, der an metallischen grünen Apfel erinnert.
Aceton ((CH3)2CO) ist eine farblose, brennbare Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 56,2˚C. Es ist die einfachste Form einer Gruppe von Stoffen, die als Ketone bekannt sind. Das Wort Keton leitet sich von Aketon ab, einem alten deutschen Wort für Aceton. Aceton wird häufig als Reinigungsmittel verwendet und ist der aktive Bestandteil von Nagellackentferner und Farbverdünner. Wenn man also Nagellackentferner in einer Spirituose riecht, ist es in der Regel Aceton, das man riecht.
Ester sind natürlich vorkommende chemische Verbindungen, die für das Aroma vieler Früchte, einschließlich Äpfel, Birnen, Bananen, Ananas und Erdbeeren, verantwortlich sind. Ester werden meist durch Kondensation von Carbonsäuren mit einem Alkohol gebildet, und ihr Vorhandensein in einem Destillat kann zu fruchtigen Aromen beitragen. Ester haben einen unauffälligen, oft süßen Geruch und werden daher von den meisten Brennern als erwünscht angesehen.
Zu den Estern gehören Ethylacetat (Siedepunkt 77,1˚C), Ethylbutyrat (121˚C), Ethylformiat (54˚C) und Hexylacetat (171,5˚C). Obwohl Acetatester einen niedrigen Siedepunkt haben, bleibt Acetat im Destillierapparat hängen, da sich seine Moleküle so verhalten, als bräuchten sie viel Platz, um zu entkommen.
Methanol (CH3OH, oft mit MeOH abgekürzt), auch bekannt als Methylalkohol, Holzalkohol, Holznaphtha oder Holzgeist, ist eine farblose, flüchtige und leicht entzündliche Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 64,7˚C. Methanol und Ethanol (Trinkalkohol) sind wie Geschwister und ihre Moleküle haften aneinander, so dass sie trotz ihrer unterschiedlichen Siedepunkte bei der Destillation nur schwer zu trennen sind. Methanol muss jedoch unbedingt abgetrennt und entsorgt werden, da es sehr schädlich für die Leber ist und sein Verzehr zur Erblindung führen kann.
Destillierte Spirituosen wie Malt Whisky können 4 bis 5 Teile pro Million enthalten, und bei diesen Mengen ist sein Vorhandensein sicher. Allerdings können schon 10 ml Methanol durch Zerstörung des Sehnervs zu dauerhafter Erblindung führen, und 30 ml Methanol sind wahrscheinlich tödlich.
Europäische Vorschriften schreiben vor, dass der Methanolgehalt in Wodka „10 Gramm pro Hektoliter Alkohol von 100 % vol. nicht überschreiten darf“
Das Herzstück (oder der Geist)
Das Herzstück ist der Teil eines Destillats, der bei der Destillation entsteht und zur Herstellung alkoholischer Getränke abgetrennt und aufbewahrt wird. Einfach ausgedrückt ist es der wohlschmeckende Teil der Destillation, der unbedenklich zu verdauen ist.
Die Stoffe, aus denen die anderen Teile der Destillation bestehen, haben einen unangenehmen Geruch oder Geschmack und sind oft schädlich für die menschliche Gesundheit. Die wichtigste Substanz, die im „Herzstück“ einer Destillation zu finden ist, ist Ethanol, obwohl je nach der bei der Destillation erzielten Reinheit auch Spuren anderer Verbindungen in den „Heads“ oder „Tails“ vorhanden sein können.
Ethanol (C2H5OH), auch Ethylalkohol, reiner Alkohol, Kornalkohol oder Trinkalkohol genannt, ist eine flüchtige, brennbare, farblose Flüssigkeit. Aufgrund seiner starken Wirkung auf das menschliche Zentralnervensystem und der damit verbundenen Stimmungs- und Verhaltensänderungen ist er auch eine der ältesten Freizeitdrogen.
Ethanol ist die Hauptart von Alkohol, die in alkoholischen Getränken vorkommt, aber er hat eine Vielzahl anderer Verwendungen – sogar in Thermometern. Als Lösungsmittel wird es seit dem Mittelalter verwendet, um den Geschmack und die vermeintlich gesundheitsfördernden Eigenschaften von Pflanzen zu nutzen und daraus frühe Heilmittel und Verdauungshilfen herzustellen. Als Lösungsmittel, das für den menschlichen Kontakt oder Verzehr (in moderaten Mengen) unbedenklich ist, ist Ethanol heute ein wichtiger Bestandteil von Arzneimitteln, Duft-, Geschmacks- und Farbstoffen. In chemischen Prozessen wird Ethanol als Lösungsmittel und als Ausgangsstoff für die Synthese anderer Produkte verwendet. Es ist auch ein wertvoller erneuerbarer Kraftstoff, der Verbrennungsmotoren antreiben kann.
Für eine so vielseitige und nützliche Verbindung ist Ethanol bemerkenswert einfach herzustellen, und seine Produktion durch die Fermentation von Zucker ist eine der frühesten organischen Reaktionen, die von der Menschheit genutzt wurden. Ethanol hat einen Siedepunkt von 78,2˚C und lässt sich daher leicht durch Destillation von Wasser trennen.
Die Schwänze
Diese Alkohole und andere Stoffe werden auch als „Fäkalien“ bezeichnet, da sie einen niedrigen Siedepunkt haben und am Ende der Destillation anfallen.
1-Propanol (CH3CH2CH2OH) entsteht auf natürliche Weise in geringen Mengen während des Gärungsprozesses und hat einen Siedepunkt von 97,0˚C. Es wird als Lösungsmittel in der pharmazeutischen Industrie verwendet und ist einer der Alkohole, die von den Brennern mit dem abwertenden Begriff „Fuselöle“ bezeichnet werden.
Butanolalkohol oder Butylalkohol (C4H10O) entsteht auf natürliche Weise bei der Gärung von Zucker und anderen Kohlenhydraten und ist daher häufig in Bier und Wein enthalten. Butanol hat einen Siedepunkt von 118 °C und gehört zur Gruppe der „Fuselöle“. Butanol hat einen bananenartigen Lösungsmittelgeruch.
Amylalkohol (Isobutylcarbinol) ist eine farblose Flüssigkeit mit einem Siedepunkt von 131,6 °C. Er hat einen starken Geruch und einen scharfen, brennenden Geschmack und gehört ebenfalls zu der Gruppe der Alkohole, die unter dem abwertenden Begriff „Fuselöle“ bekannt sind.
Fuselalkohole, auch „Fuselöle“ genannt, ist ein Sammelbegriff für die Bitterstoffe, die bei der Destillation in den Schweifen gefunden werden. Sie bestehen aus Propanol, Butanol und Amylalkoholen (Furfural ist kein Alkohol, wird aber manchmal auch in den abwertenden Begriff einbezogen). Fusels sind Alkohole höherer Ordnung, d. h. Alkohole mit mehr als zwei Kohlenstoffatomen und einer beträchtlichen Löslichkeit in Wasser. Fusel werden durch Gärung gebildet und sind daher in unterschiedlichem Maße in Bier, Wein, Apfelwein, Met und anderen vergorenen Getränken sowie in den daraus destillierten Spirituosen enthalten. Diese Alkohole haben eine ölige Konsistenz und werden daher im Volksmund auch als Fuselöle bezeichnet.
Essigsäure (CH3COOH) ist eine organische Säure, die bei der Gärung entsteht und dem Essig seinen sauren Geschmack und stechenden Geruch verleiht. Sie ist eine farblose Flüssigkeit, die Wasser absorbiert und bei 118,1 °C siedet. Sie ist eine der einfachsten Carbonsäuren.
Furfural (OC4H3CHO) ist ein aromatischer Aldehyd, der aus Mais, Hafer und Weizenkleie gewonnen wird. Sein Name leitet sich von dem lateinischen Wort „furfur“ ab, das Kleie bedeutet und auf seine übliche Quelle verweist. Es handelt sich um eine farblose, ölige Flüssigkeit, die sich unter dem Einfluss von Sauerstoff schnell gelb verfärbt. Es riecht nach verbrannten, schlechten Mandeln. Er tritt häufig in direkt befeuerten Destillierapparaten als Folge der Verkohlung auf. Furfural mag kein Wasser, so dass es trotz seines hohen Siedepunkts (161,7 °C) danach strebt, während der Destillation früher als erwartet zu verdampfen. Furfural riecht nach Mandeln.
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