Proces destilace alkoholu – stručně

Občas se stává, že člověk dostane chuť na alkohol v koncentrovanější podobě. Nejvyšší koncentrace, které je možné dosáhnout kvašením je asi 17 %. A tam kde už nestačí kvašení, tedy fermentace, tam začíná proces destilace.

Pokud tedy chceme dosáhnout koncentrace vyšší, musíme alkohol alespoň částečně odseparovat od vody.

To se provádí destilací čili využitím toho, že se etanol vaří při nižší teplotě než voda, konkrétně při 78 °C.

Stručný popis destilace alkoholu

Destilace alkoholu je specifickým typem destilace, který se používá k oddělení ethanolu (alkoholu) od vody a dalších nečistot. Tento proces se často používá při výrobě alkoholických nápojů, jako je whisky, vodka nebo rum, a také při výrobě etanolu pro průmyslové a lékařské účely. Zde je popis destilace alkoholu krok po kroku: 

1)Příprava fermentované směsi

K tomu, aby destilace vůbec mohla proběhnout, je potřeba mít surovinu obsahující ethanol. Tou může být fermentovaný nápoj jako je mošt nebo sladová směs, která byla kvasinkami přeměněna na alkohol.

2) Ohřívání směsi

Fermentovaná směs se ohřívá v destilační aparatuře. Ohřev probíhá tak, aby se ethanol odpařoval jako první, protože má nižší bod varu než voda (ethanol:  78 °C, zatímco voda při 100 °C). 

3) Odpařování a Kondenzace

Páry ethanolu vytvořené ohřevem stoupají nahoru do destilační kolony nebo trubice. Tyto páry prochází chladičem, kde se kondenzují zpět na kapalinu. Tímto způsobem je oddělen ethanol od vody a nečistot. 

4) Sběr destilátu

Kondenzovaný ethanol, nazývaný destilát, se sbírá v nádobě nazývané sběrná nádoba. Tento destilát bude mít vyšší obsah ethanolu a bude čistší než původní fermentovaná směs. 

5) Opakování

Destilaci lze opakovat několikrát, aby se dosáhlo požadovaného obsahu alkoholu.

Můžeme dělit na kolonovou a kotlíkovou (pot still).

A takto to funguje: 

Kolonová metoda 

Principem kolonové metody je kontinuální destilace v minimálně dvou nádobách, kterým se říká kolony. V první koloně destilačního zařízení je na horní straně přiváděn předem zahřátý kvas, který se postupně propouští perforovanými patry směrem dolů. Současně se z dolní části zařízení odpařuje pára, která kontinuálně zahřívá kvas. Během tohoto procesu dochází k odpařování alkoholových par, které jsou odváděny do spodní části druhé kolony. Samotný kvas z první kolony je po dokončení procesu odstraněn. 

Ve druhém sloupci se alkoholové páry pohybují vzhůru přes jednotlivá patra. Tyto páry postupně kondenzují. Lehčí páry stoupají do vyšších pater, zatímco těžší rychleji kondenzují na dně nádoby. Dochází k oddělení tří frakcí: jádro, úkap a dokap. Jádro je směřováno do kondenzátoru a skladováno jako hotový produkt. Úkáp a dokap jsou vráceny zpět do prvního sloupce, kde jsou znovu smíchány s kvasem a podrobeny další destilaci. Tato metoda je velmi efektivní a výsledný alkohol je extrémně čistý.  

Kotlíková metoda 

Kotlíková metoda (setkat se můžete i s pojmem pot still) získala svůj název podle destilačního kotle, ve kterém se proces odehrává. V tomto případě je destilace dvoufázová a je k ní potřeba dvou destilačních kotlů – v první fázi ,,wash stillˮ, ve druhé pak ,,spirit stillˮ.  

Na začátku se wash still naplní fermentem, která je pak zahříván. Dojde tak k uvolňování par a jejich následné odvádění do kondenzátoru, kde jsou páry ochlazeny a přeměněny na kapalinu. Produktem této fáze je tzv. low wine (malé víno) s obsahem okolo 21-29 % alkoholu. Low wine se přemístí do druhé nádoby (spirit still), kde dochází k druhé destilaci, tzv. rektifikaci. Při ní dochází k oddělení pitelného alkoholu (jádro, prokap, srdceú od nepitelné složky ( úkap, dokap, hlava, ocas). V hlavě jsou především těkavé látky a metanol, v ocasu pak těžké příměsy, které by alkoholu dávaly nežádoucí chutě. Pro nás důležité výsledný produkt, jádro, je čirá tekutina s obsahem alkoholu cca 70-80%. Alkohol se pak ředí na požadovaný objem alkoholu dle daného typu destilátu. 

Destilační souprava a její složení

Jak vypadá destilační aparatura, je všeobecně poměrně dobře známo – jde o baňku, z níž vede odbočka do chladiče, nahoře je zazátkovaná zátkou s teploměrem a vespod topíme. V chladiči se srážejí alkoholové a vodní páry a odkapávají do láhve.

1. Zátka s teploměrem
2. Destilační nástavec
3. Baňka se zdrojovou surovinou – kvasem
4. Zařízení pro ohřev
5. Chladič včetně přívodu a odvodu chladícího média
6. Baňka s výsledným destilátem
7. Alonž (usměrňuje tok destilátu z chladiče)

Samotný proces destilace

Při destilaci je nutné mít na paměti hlavně jednu věc – nízkou výslednou koncentraci metanolu, alkoholu podobajícího se etanolu nejen vzhledem a vůní, ale mimo jiné i chutí (údajně chutná dokonce ještě lépe). Tento nejjednodušší alkohol je prudce jedovatý. Již v malých množstvích trvale poškozuje zejména oční nerv, což může snadno vést k oslepnutí.

Jako zajímavost uveďme, že nejlepším lékem proti mírnější otravě metanolem je tvrdý (etanolový) destilát. Tělo totiž v reakci na metanol nevytvoří enzym acetylázu a tudíž ho není schopné odbourávat, v případě dodání etanolu se enzym vytvoří a metanol se „sveze“ s etanolem. Toto je jen dalším důkazem blahodárných účinků lihovin (podávaných v malých dávkách v neomezeném množství).

Metanol je třeba oddestilovat nejdříve – směs se zahřeje mírně nad jeho bod varu (tj. 66 °C) a vznikající destilát se vylije. Pokud předpokládáme, že jsme již všechen metanol odstranili, tj. teplota stoupá bez výraznější změny aniž by se zrychloval proces, můžeme zvýšit teplotu na uvedený bod varu etanolu a destilovat, dokud skoro všechen nevydestilujeme.

Spolu s alkoholem se do výsledného destilátu přesune i menší množství vody (obvykle zhruba 30%) a těkavá aromata, pokud v surovině jsou. Výtěžek je jen asi 10% původního objemu. Destilace se obvykle provádí několikrát, aby byla jistota, že se odstraní všechen metanol.

Originálním způsobem zkoušky, že metanol v destilátu není, je použití plynového chromatografu. Pokud se už pro destilaci rozhodnete, v každém případě buďte velmi opatrní a převezměte know-how od někoho, kdo má s destilací zkušenosti.

Druhy kvasu k destilaci

Destilovat se dá skoro jakákoli surovina, která obsahuje cukr, můžeme uvést:

• obilí, zde je nutné štěpit škrob na glukózu – vodka, whisky, gin
• brambory (podobně jako obilí) – tuzemák, některé druhy vodky
• víno – brandy, koňak, ouzo ad.
• cukrová třtina – rum
• různé ovoce, ořechy, cokoli, co kvasí… – …ovice (calvados je zvláštní druh jablkovice. Musí být z oblasti Calvados, z určitých ordrůd jablek, liší se také způsobem výroby atd.)
• agave – tequila
• jalovcové bobule – borovička
• atd.

Při několikanásobné destilaci získáme poměrně čistý líh (80-90%), který se musí naředit a často i dochutit. Dochucenému lihu se obecně říká likér. Když se důkladněji podíváme na složení běžných levnějších destilátů, dojdeme k závěru, že je likérem skoro všechno.

Poznámka k destilaci

• Oxid uhličitý skutečně zesiluje účinek alkoholu (umožňuje mu se lépe vázat v krvi), je dobré s tím počítat u šumivých nápojů. „Dát si sodovku na vystřízlivění“ je špatný nápad.
• Destilací alkoholu a vody se nikdy nedá dosáhnout vyšší koncentrace než 96%, protože jejich body varu jsou poměrně blízko a při této koncentraci tvoří tzv. azeotropní směs, kdy se obě složky vypařují stejně. To mohlo být důvodem, proč se dříve neprosadily automobilové motory na líh. Výroba slitin, odolávajících vodní páře o vysoké teplotě, by byla příliš nákladná a tak se alkohol určený pro pohon spalovacích motorů odvodňuje pomocí oxidu vápenatého. Oxid vápenatý přidaný do azeotropní směsi s přítomnou vodou reaguje na hydroxid vápenatý a z takto upraveného produktu už pak snadno oddestilujeme alkohol bezvodý.
• 78 stupňů Celsia je teplota při níž se odpařuje ethanol, proto bychom neměli při výrobě svařených alkoholických nápojů tuto teplotu překračovat, tedy pokud chceme, aby se i nadále jednalo o nápoje alkoholické.
• A zde platí jako vždy u podobných nápadů – sami doma to raději nezkoušejte dvojnásob. I drobná chyba při destilaci může vyústit v závažné zdravotní potíže.