Distillatie – De wetenschap van het distilleren

author
8 minutes, 10 seconds Read

Distillatie produceert geen alcohol, maar concentreert deze slechts. Om een gedistilleerde drank te produceren, moet u beginnen met een alcoholische vloeistof (“wash”) waaruit u uw gedistilleerde drank distilleert. De meeste wodka’s en alle whisky’s worden gedistilleerd uit een wash, wat in wezen bier is dat wordt gemaakt door graankorrels te laten gisten.

Wat drinkbare alcohol is, is een vloeistof die ethanol wordt genoemd. En omdat ethanol-alcohol bij een lagere temperatuur kookt dan water, kunnen de twee vloeistoffen door verdamping van elkaar worden gescheiden. Door de was te verhitten in een gesloten omgeving (de distilleerkolf) en de daarbij vrijkomende alcoholdampen op te vangen, kan de alcohol worden geconcentreerd door deze af te koken van het water, dat achterblijft omdat het meer energie nodig heeft om te verdampen.

Dit proces wordt bemoeilijkt door het feit dat er naast ethanol verschillende soorten alcohol en andere chemische verbindingen aanwezig zijn, allemaal met een verschillend kookpunt. Deze worden samen congeneren genoemd en deze chemicaliën geven sterke drank karakter en smaak. Sommige congeneren zijn in kleine hoeveelheden gewenst, andere moeten tijdens de distillatie zo volledig mogelijk worden verwijderd.

Bij de productie van wodka zullen meer van deze congeneren moeten worden verwijderd dan bij de productie van een minder zuivere, meer karaktervolle gedistilleerde drank zoals tequila of cachaça, of een gedistilleerde drank die een langdurig rijpingsproces ondergaat zoals cognac of whisky, omdat de verdamping tijdens het rijpingsproces de verwijdering van sommige congeneren zal vergemakkelijken, terwijl andere worden verzacht door de interactie met het hout.

Ethanolalcohol, de drinkbare alcohol die de distilleerder wil vangen, heeft een kookpunt van 78,2˚C. Andere, minder smakelijke en vaak schadelijke congeneren hebben kookpunten die iets hoger of lager liggen dan Ethanol.

Tijdens het distillatieproces zijn de eerste dampen die van het water afkoken de meer vluchtige alcoholen, die met het laagste kookpunt. Deze worden, afhankelijk van het deel van de wereld waar men zich bevindt en het product dat wordt gedistilleerd, “kop” of “voorshot” genoemd.

Na komt de begeerlijke ethanolalcohol, die gewoonlijk wordt omschreven als het hart. Door de stroom alcohol die uit de condensor komt om te leiden, kunnen de koppen worden weggegooid en kan het hart worden gescheiden en bewaard.

Nu de alcoholen met het lagere kookpunt zijn verdampt, blijven water, eiwitten, koolhydraten en minder vluchtige alcoholen met een hoger kookpunt over, beter bekend als “staarten”, of “flauwtes”. De distilleerkolf wordt gebruikt om deze minder vluchtige alcoholen te scheiden van het waterige waswater, tot de resterende vloeistof in de distilleerkolf ongeveer 1% alcoholvolume bevat. Het is niet rendabel om de weinige resterende alcohol verder af te scheiden en het “pot ale” dat in de distilleerderij overblijft, wordt voor verwerking verzonden of gewoon als meststof over de velden verspreid. De residuen en soms ook de koppen blijven achter en worden toegevoegd aan de spoeling van de volgende distillatie, zodat alle ingesloten ethanol wordt gerecycleerd.

Een van de vaardigheden van een distilleerder is het inschatten van het juiste moment om de uitstroom van de distilleerkolven te “snijden” van kop naar hart en van hart naar staart. Hoe kleiner het percentage harten, hoe groter de zuiverheid van het hart, maar dit betekent dat meer waardevolle ethanol wordt opgeofferd.

De hoofden

Ook bekend als “voorschoten”, zijn dit vluchtige alcoholen (met een laag kookpunt) die aan het begin van de distillatie vrijkomen en de volgende chemische stoffen omvatten:

Acetaldehyde (CH3CHO) is een aldehyde dat door planten wordt geproduceerd als onderdeel van hun normale metabolisme. Het wordt ook geproduceerd door de oxidatie van ethanol. Acetaldehyde heeft een kookpunt van 20,8˚C en wordt verondersteld een belangrijke rol te spelen bij de ernst van katers. Het heeft een doordringende fruitige geur die doet denken aan metaalgroene appel.

Aceton ((CH3)2CO) is een kleurloze, brandbare vloeistof met een kookpunt van 56,2˚C. Het is de eenvoudigste vorm van een groep stoffen die bekend staan als ketonen. Het woord keton ontleent zijn naam aan Aketon, een oud Duits woord voor aceton. Aceton wordt algemeen gebruikt als schoonmaakmiddel en is het actieve bestanddeel in nagellakremover en als verfverdunner. Wanneer u dus nagellakremover ruikt in een gedistilleerde drank is het meestal Aceton dat u ruikt.

Esters zijn natuurlijk voorkomende chemische verbindingen die verantwoordelijk zijn voor het aroma van veel vruchten, waaronder appels, peren, bananen, ananassen en aardbeien. Esters worden meestal gevormd door de condensatie van carbonzuren met een alcohol en hun aanwezigheid in een distillaat kan bijdragen tot fruitige aroma’s. Esters hebben onaangename, vaak zoete geuren en worden daarom door de meeste distilleerders als wenselijk beschouwd.

Esters zijn onder meer ethylacetaat (kookpunt 77,1˚C), ethylbutyraat (121˚C), ethylformiaat (54˚C), en hexylacetaat (171,5˚C). Hoewel acetaatesters een laag kookpunt hebben, blijft acetaat rondhangen in de distilleerkolf omdat zijn moleculen doen alsof ze veel ruimte nodig hebben om te ontsnappen.

Methanol (CH3OH vaak afgekort tot MeOH), ook bekend als methylalcohol, houtalcohol, houtnafta of hout-eau-de-vie is een kleurloze, vluchtige en licht ontvlambare vloeistof met een kookpunt van 64,7˚C. Methanol en ethanol (drinkalcohol) zijn als broers en zussen en hun moleculen klampen zich aan elkaar vast, zodat zij, ondanks hun verschillende kookpunten, bij destillatie moeilijk te scheiden zijn. Methanol moet echter absoluut worden gescheiden en weggegooid, want het is zeer slecht voor de lever en consumptie kan leiden tot blindheid.

Potgedistilleerde dranken zoals malt whisky kunnen 4 tot 5 delen per miljoen bevatten en bij deze niveaus is de aanwezigheid ervan veilig. Echter, slechts 10 ml methanol kan permanente blindheid veroorzaken door vernietiging van de oogzenuw en 30 ml methanol is waarschijnlijk fataal.

Europese regelgeving bepaalt dat het methanolgehalte in wodka “niet meer dan 10 gram per hectoliter alcohol van 100% vol. mag bedragen.”

Het hart (of spirit)

Het hart is het deel van een distillaat dat tijdens de distillatie wordt geproduceerd en dat wordt afgescheiden en bewaard om er alcoholische dranken van te maken. Eenvoudig gezegd is het het goed smakende deel van de distillatie dat veilig te verteren is.

De stoffen waaruit de andere delen van de distillatie bestaan, hebben een onaangename geur of smaak en zijn vaak schadelijk voor de menselijke gezondheid. De belangrijkste stof die in het “hart” van een distillatie wordt aangetroffen, is ethanol, hoewel ook sporenhoeveelheden van andere verbindingen in de koppen of staarten aanwezig kunnen zijn, afhankelijk van de tijdens de distillatie verkregen zuiverheid.

Ethanol (C2H5OH), ook wel ethylalcohol, pure alcohol, graanalcohol of drinkalcohol genoemd, is een vluchtige, ontvlambare, kleurloze vloeistof. Vanwege zijn krachtige effecten op het centrale zenuwstelsel van de mens en de daaruit voortvloeiende veranderingen in stemming en gedrag, is het ook een van de oudste recreatieve drugs.

Ethanol is het belangrijkste type alcohol dat in alcoholische dranken wordt aangetroffen, maar het heeft een groot aantal andere toepassingen – zelfs in thermometers. Als oplosmiddel wordt het sinds de middeleeuwen gebruikt om de smaak en de waargenomen gezondheidsbevorderende eigenschappen van botanische middelen te benutten om vroege remedies en digestieven te maken. Omdat het een oplosmiddel is dat veilig is voor menselijk contact of consumptie (in gematigde hoeveelheden), is ethanol een belangrijk bestanddeel van moderne geneesmiddelen, geuren, aroma’s en kleurstoffen. Chemische processen gebruiken ethanol als oplosmiddel en als grondstof voor de synthese van andere producten. Het is ook een waardevolle hernieuwbare brandstof die interne verbrandingsmotoren kan aandrijven.

Voor zo’n veelzijdige en nuttige verbinding is ethanol opmerkelijk gemakkelijk te maken en de productie ervan door de fermentatie van suiker is een van de vroegste organische reacties die door de mensheid werden gebruikt. Ethanol heeft een kookpunt van 78,2˚C waardoor het gemakkelijk van water te scheiden is door destillatie.

The Tails

Ook bekend als ‘flauwtes’ hebben deze alcoholen en andere stoffen een laag hoogtepunt en worden aan het eind van de destillatie afgegeven.

1-Propanol (CH3CH2CH2OH) wordt van nature in kleine hoeveelheden gevormd tijdens het fermentatieproces en heeft een kookpunt van 97,0˚C. Het wordt gebruikt als oplosmiddel in de farmaceutische industrie en is een van de alcoholen die distilleerders aanduiden met de pejoratieve term “Foezelolie”.

Butanolalcohol of butylalcohol (C4H10O) ontstaat op natuurlijke wijze als gevolg van de gisting van suikers en andere koolhydraten en komt dus veel voor in bier en wijn. Butanol heeft een kookpunt van 118 °C en behoort tot de groep van de “Fusel Oils”. Butanol heeft een banaanachtige oplosmiddelgeur.

Amylalcohol (isobutylcarbinol) is een kleurloze vloeistof met een kookpunt van 131,6 °C. Het heeft een sterke geur en een scherpe, brandende smaak en behoort tot de groep alcoholen die bekend staan onder de pejoratieve term “Foezeloliën”.

Foezelalcoholen, ook wel “foezeloliën” genoemd, is een verzamelnaam voor de bittere verbindingen die bij destillatie in de staarten worden aangetroffen. Bestaande uit propanol, butanol en amylalcoholen (furfural is geen alcohol, maar wordt soms ook tot de pejoratieve term gerekend). Foezels zijn alcoholen van een hogere orde, alcoholen met meer dan twee koolstofatomen en een aanzienlijke oplosbaarheid in water. Foezels worden gevormd door gisting en zijn dus in verschillende mate aanwezig in bier, wijn, cider, honingdrank en andere gegiste dranken en de daaruit gedistilleerde dranken. De term “foezel” is Duits voor “slechte drank” en deze alcoholen hebben een olieachtige consistentie, vandaar dat zij in de volksmond foezeloliën worden genoemd.

Azijnzuur (CH3COOH) is een organisch zuur dat tijdens de gisting wordt geproduceerd en het is azijnzuur dat azijn zijn zure smaak en doordringende geur geeft. Het is een kleurloze vloeistof die water absorbeert en kookt bij 118,1˚C en is een van de eenvoudigste carbonzuren.

Furfural (OC4H3CHO) is een aromatische aldehyde afkomstig van maïs, haver en tarwezemelen. De naam is afgeleid van het Latijnse woord “furfur”, dat zemelen betekent, verwijzend naar de gebruikelijke bron. Het is een kleurloze olieachtige vloeistof die bij blootstelling aan zuurstof snel geel wordt. Het heeft een verbrande, slechte amandelgeur. Furfural ontstaat inderdaad vaak in direct gestookte distilleertoestellen als gevolg van verkoling. Furfural houdt niet van water, dus hoewel het een hoog kookpunt heeft (161,7 °C) wil het tijdens de distillatie eerder verdampen dan zou worden verwacht. Furfural ruikt naar amandelen.

Delen

Abonneren

Similar Posts

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.