Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta Ústav posklizňové technologie zahradnických produktů

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Zahradnická fakulta Ústav posklizňové technologie zahradnických produktů Vlastnosti kvasu a destilátů z meruněk Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: Prof. Ing. Jan Goliáš, DrSc. Vypracovala: Hana Bezděková Lednice 2011

2

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma Vlastnosti kvasu a destilátů z meruněk vypracovala samostatně a pouţila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloţeném seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uloţena v knihovně Zahradnické fakulty Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům. V Lednici dne... Podpis..

4 PODĚKOVÁNÍ Ráda bych poděkovala Prof. Ing. Janu Goliášovi, DrSc. za cenné rady a ochotu pomáhat při sestavení mé bakalářské práce. Dále panu Jiřímu Navrkalovi, majiteli pěstitelské pálenice v Oblekovicích u Znojma, za bliţší seznámení s technologií a přípravou destilátů.

5 OBSAH 1. ÚVOD CÍL PRÁCE OVOCE A JEHO SLOŢENÍ Meruňka (Armeniaca vulgaris, Prunus armeniaca L.) Slivoň (Prunus domestica L.) Voda Sacharidy Monosacharidy Oligosacharidy Polysacharidy Sloţené sacharidy Organické kyseliny Alkoholy Dusíkaté látky Minerální látky Enzymy Barviva Tuky Aromatické látky Třísloviny Vitamíny MIKROORGANISMY Kvasinky Bakterie Octové bakterie Mléčné bakterie Máselné bakterie Hnilobné bakterie Plísně VÝROBA DESTILÁTŮ Příprava suroviny Příprava kvasu... 22

6 5.3 Kvašení Alkoholové kvašení Faktory ovlivňující kvašení Látky vznikající při alkoholovém kvašení Mléčné kvašení Kvasné nádoby Zákvas Čisté kultury kvasinek Destilace a rektifikace Destilační přístroje Úprava destilátu Uskladnění destilátu JAKOST OVOCNÝCH DESTILÁTŮ VADY OVOCNÝCH DESTILÁTŮ LEGISLATIVA - ZÁKON Č. 61/1997 SB. (O LIHU) MATERIÁLY A METODIKA Příprava destilátu Metodika VÝSLEDKY PRÁCE ZÁVĚR ABSTRAKT RESUME SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY SEZNAM TABULEK A GRAFŮ... 58

7 1. ÚVOD Historie výroby alkoholických nápojů sahá hluboko do starověku. Zpočátku byla příprava velmi primitivní, plody se ponechaly samovolně kvasit a po zkvašení se štáva pila. Lipmann uvádí, ţe první koncentrovanější líh byl připraven v italských klášterech. Jiní historikové si myslí, ţe princip destilace znali jiţ Egypťané. Prvním, kdo popsal způsob výroby koncentrovanějšího alkoholu, byl Raymundus Lullus. Přesný popis výroby pálenek a destilačního zařízení se datuje do 13. století. Získaný první destilát byl několikrát předestilován a poté pojmenován jako,,perfectissima. Rektifikovaný líh byl ve středověku doporučován jako výborný lék proti četným nemocem. Všemi těmito operacemi se zabývala alchymie, převáţně tedy jen lékaři a lékárníci. Ve 14. a 15. století se v latinských rukopisech objevují různá označení pro líh: spiritus vini (duch vína), aqua vitae (voda ţivota), Ceresis et Bacchi, apod. Později se místo názvu spiritus vini pouţíval i název alcool. V Čechách se první zprávy o pouţívání destilátu objevily v dobách Jana Lucemburského. Výroba se však rozvinula hlavně za vlády Karla IV., kdy se v zemi pěstovala hlavně réva vinná a z té se destiloval alkohol. Dále se pálilo i z piva či vinných nebo pivních kvasinek. Z ostatních surovin se začaly destiláty vyrábět v 16. století. Obliba destilátů u obyvatelstva rychle stoupala a vinopalny se proto rozšiřovaly. Jak vyplývá z mnohých archeologických nálezů a jiných dokladů, byly původní destilační přístroje a zařízení velmi jednoduché. Zpravidla se skládaly z hliněné nádoby, pod kterou se udrţoval oheň. Nádoba měla vysoké hrdlo, do něhoţ ústila dlouhá bambusová trubice, která slouţila jako vzdušný chladič. Později tato trubice vedla do druhé hliněné nádoby s vodou. Tak vznikl první primitivní chladič, ve kterém kondenzovaly lihové páry v kapky etanolu. V roce 1857 prokázal Louis Pasteur, ţe lihové kvašení cukernatých roztoků je proces, který vyvolávají ţivé kvasinky. Tento objev objasnil biochemické procesy, při kterých se tvoří etanol. Zjistil také, ţe fermentace roztoků obsahujících cukr probíhá bez přístupu vzduchu. Na konci minulého století bylo v Čechách a na Moravě kolem 240 pálenic, z nichţ asi polovina zpracovávala peckovité ovoce a druhá polovina víno. Od roku 1904 výroba pálenek kolísá. Nejvíce pálenky se vyrobilo v roce 1917 aţ

8 2. CÍL PRÁCE Prostudovat literaturu týkající se kvašení alkoholického a mléčného. Seznámit se se zástupci hlavních rodů kvasinek, bakterií a plísní. Popsat technologii přípravy kvasů, způsobů destilace, dále uvést chyby při kvašení. Zaloţit meruňkový a švestkový kvas, zjistit refrakci a obsah veškerých kyselin. Kvasy předestilovat a u zbytku po destilaci zjistit refrakci a titrační kyseliny, u lutru změřit obsah alkoholu. Předestilovat lutr a u destilátu zjistit podíl alkoholu. 8

9 3. OVOCE A JEHO SLOŢENÍ 3.1 Meruňka (Armeniaca vulgaris, Prunus armeniaca L.) Meruňka patří do čeledi Rosaceae (růţovité), podčeledi Prunoideae (slivoňovité). Původ má v mírném pásmu Číny, k nám se dostala z Itálie. Je málo přizpůsobivá podmínkám vnějšího prostředí, náročná na vysoké teploty a poměrně krátké vegetační období. Nejlepší polohy v České republice jsou pro meruňky na jiţní Moravě, v nadmořské výšce do 250 m, s průměrnou roční teplotou nad 8,5 C a úhrnem ročních sráţek 550 milimetrů. Úspěšně je lze pěstovat na černozemích, popř. hnědozemích, v hlinitých aţ písčitohlinitých půdách v kukuřičném, výjimečně řepařském výrobním typu. Naše odrůdy meruněk se vyznačují krátkým obdobím hlubokého zimního odpočinku. Na jaře velmi časně kvetou a bývají poškozovány jarními mrazíky. Jsou samosprašné, to znamená, ţe k zajištění odrůdy nepotřebují opylovače. 3.2 Slivoň (Prunus domestica L.) Slivoň domácí je souhrnný název pouţívaný pro hybridní slivoně, kam se řadí pravé švestky, pološvestky, slívy, renklódy a mirabelky. Slivoně řadíme do čeledi Rosaceae (růţovité), podčeledi Prunoideae (slivoňovité). Vznikly pod Kavkazem samovolným kříţením trnky a myrobalánu. Slivoním se daří v půdách hlinitých, středních aţ těţších, vlhčích, dobře ošetřovaných. Suchá stanoviště nejsou vhodná. Příznivé podmínky jsou v polohách s nadmořskou výškou do 350 m, s průměrnou roční teplotou nad 8 C a průměrným úhrnem ročních sráţek 500 aţ 600 mm. Odrůdy jsou samosprašné, cizosprašné i částečně samosprašné. (SUS, 1992) Tabulka č. 1: Složky ve vybraných druzích ovoce Sloţka (g.kg -1 ) Meruňky Švestky Voda Sušina Bílkoviny 10 8 Lipidy 3,0 3,3 Sacharidy Popeloviny 6,5 4,7 Vláknina (KOPEC, 1998; SUS, 1992) 9

10 3.3 Voda Je jednou z nejrozšířenějších sloučenin v biosféře. Je to chemická sloučenina vodíku a kyslíku (sumární vzorec H2O, systematický název - oxidan). Tvoří základní podmínky pro ţivot na Zemi. Za normální teploty a tlaku je to čirá kapalina bez zápachu. Můţe se vyskytovat ve 3 skupenstvích: v pevném, kapalném i plynném. Voda má teplotu tání 0 C a teplotu varu 100 C. Voda je rozpouštědlem, ve kterém probíhají veškeré chemické děje v organismu. Je základní podmínkou rostlinné a ţivočišné výroby. Obsah vody v potravinách je značně proměnlivý. Nejčastěji tvoří 50 aţ 90 % hmotnosti surovin rostlinného i ţivočišného původu. Zbytek se nazývá sušina, jsou zde obsaţeny všechny ve vodě rozpustné sloţky. (BALAŠTÍK, 2001; JÍLEK a ZENTRICH, 1999; VELÍŠEK 2002; ANONYM, č. 9) 3.4 Sacharidy Název sacharidy je kolektivní jméno pro polyhydroxyaldehydy a polyhydroxyketony. Tvoří hlavní třídu biomolekul, které vykonávají několik funkcí v ţivém organismu (např. skladování a přeprava energie). Cukry jsou organické látky sloţené z C uhlíku, H vodíku a O kyslíku. Některé cukry mohou obsahovat také P fosfor, N dusík či S síru. Jsou to látky tuhé, krystalické nebo amorfní. Vyskytují se bohatě v přírodě. Tvoří podstatnou sloţku ovoce (85 95 % sušiny). Nacházejí se skoro v kaţdé buňce a slouţí jako zdroj energie. Většinou jsou rozpustné ve vodě. Zelené rostliny syntetizují cukry pomocí fotosyntézy (tj. asimilací oxidu uhličitého a vody), za účasti světla a katalytického účinku hořčíku Mg, který je obsaţen v molekule chlorofylu (zelené barvivo). Fotosyntézou se vytváří jednoduchý cukr glukosa v zelených rostlinách. Jde o cukr, který odbourávají kvasinky na etanol při výrobě destilátů z různých druhů ovoce. (DYR, 1997; JÍLEK a ZENTRICH, 1999; UHER, 1975; CAMPBELL-PLATT, 2009) Monosacharidy Jsou jednoduché sacharidy. Říká se jim téţ aldosy nebo ketosy. Jsou sloţené jen z jedné cukerné jednotky. Podle počtu uhlíků v řetězci se dělí na triosy, tetrosy, pentosy, hexosy atd. Mezi monosacharidy se řadí: 10

11 Glukosa (cukr hroznový) Tvoří krystalky s jednou molekulou vody, ve vodě snadno rozpustné, ale za studena téměř nerozpustné v alkoholu. Vzniká z mnohých polyos, např. hydrolýzou sacharosy nebo škrobu. Vyskytuje se hlavně ve sladkých plodech, většinou v doprovodu s fruktosou. V zelených částech rostlin bývá provázena škrobem. Glukosa je rozšířena hlavně ve formě vázané v disacharidech (sacharose, maltose, laktose), trisacharidech (rafinose) a polysacharidech (škrobu, glykogenu, celulose). Redukcí se mění v alkoholický cukr sorbitol a oxidací v kyselinu glukonovou aţ cukrovou. Fruktosa (cukr ovocný) Nachází se hlavně v rostlinách vedle glukosy. Tvoří sloţku mnohých polysacharidů. Nesnadno krystaluje a je rozpustná ve vodě. Redukcí vytváří dva vícemocné alkoholy, manit a sorbit. Má vyšší sladící účinek neţ glukosa. Manosa Je aldosa vyskytující se v rostlinách hlavně ve formě svých polysacharidů. Je ve vodě rozpustná. Redukcí přechází v šestimocný alkohol manit, oxidací v kyselinu manonovou aţ cukrovou. Alkoholicky zkvašuje přímo. Galaktosa Je aldohexosa tvořící sloţku disacharidu laktosy (mléčného cukru), rafinosy, stachyosy, galaktanů, apod. Je rozpustná ve vodě. Redukcí vytváří šestimocný alkohol dulcit, oxidací přechází v kyselinu galaktonovou aţ slizovou. Lihově zkvašuje pomalu a jen některými druhy kvasinek. Sorbosa Je ketohexosa nacházející se hlavně ve zkvašené šťávě jeřabinové. Tvoří se v tomto případě oxidací ze sorbitu. Redukcí dává dva šestimocné alkoholy sorbit a idit. Lihově nezkvašuje Oligosacharidy Jsou sloţeny ze 2 aţ 10 stejných nebo různých monosacharidů spojených vzájemně glykosidovými vazbami. Jsou to tedy glykosidy. Podle počtu monosových jednotek se oligosacharidy dělí na di-, tri-, tetra-, penta- aţ dekasacharidy. K disacharidům se řadí invertní cukr (glukosa + fruktosa), laktosa (mléčný cukr), maltosa (sladový cukr) a sacharosa (řepný cukr). 11

12 Sacharosa Je hojně rozšířena v rostlinách a obvykle doprovází glukosu a fruktosu. Ovoce obsahuje 0,5 aţ 12 % sacharosy. Zahřátím nad 180 C se mění v karamel, a proto slouţí k barvení likérů. Většinou není zkvasitelná přímo, ale teprve po hydrolýze. Maltosa Je velmi rozšířena v rostlinách, avšak ve formě vyšších polysacharidů (hlavně škrobu). Vzniká jeho hydrolýzou. Je rozpustná ve vodě, krystalizuje v drobných jehlicích. Hydrolyzuje ve 2 molekuly glukosy a to působením kyselin nebo enzymem maltasou. Maltosa je zkvašována aţ po hydrolýze maltasou. Laktosa Je obsaţena v mléce všech savců a to v mnoţství od 3 do 8 %, zřídka se však vyskytuje i v rostlinách (v sóji). Vytváří kosočtverečné krystaly, ve vodě je málo rozpustná a méně sladká neţ sacharosa. Pomocí kyselin se hydrolyzuje ve dva monosacharidy (glukosu a galaktosu). Kvašením mléka se mění v kyselinu mléčnou, která způsobuje jeho sráţení. Běţně alkoholicky nekvasí Polysacharidy Polysacharidům se někdy říká glykany. Skládají se z více neţ 10 monosacharidových jednotek. V ovoci je převládajícím polysacharidem pektin, v menším mnoţství se vyskytuje celulosa, hemicelulosa, škrob, lignin a vláknina. Škrob Nazývá se téţ amylum. Je tvořen v zelených částech rostlin. Škrob je obsaţen v nezralém ovoci a jeho obsah se během zrání sniţuje. Je sloţen z amylosy, která se v přehřáté vodě rozpouští a amylopektinu, který v horké vodě mazovatí. Ve studené vodě se škrob nemění, v horké však tvoří maz. Hydrolyzuje pomocí kyselin a vzniká konečný produkt glukosa. Celulosa Také nazývána jako buničina, je v přírodě velmi rozšířena, tvoří stěny rostlinných buněk. Je nerozpustná ve vodě i organických rozpouštědlech. Silnými kyselinami se hydrolyzuje aţ na glukosu. Za anaerobních podmínek u ní probíhá kvašení, při kterém vzniká methan, oxid uhličitý a mastné kyseliny. 12

13 Pektiny Nacházejí se v pletivech vyšších rostlin jako součást stěn primárních buněk a mezibuněčných prostor. Najdeme je prakticky ve všech druzích ovoce. V ovocné duţině obsah kolísá okolo 1 %. Pektin je sloţen z dlouhých řetězců kyseliny galakturonové, která je částečně esterifikována metanolem. V ovocné pálenici musí být tyto dlouhé řetězce při zpracování rozbity, aby mohla být z ovoce získána šťáva bohatá na cukr. Proto se plody drtí a můţe se přidat enzymový preparát pektinasa, aby pektinové řetězce dále rozštěpila, přitom se uvolňuje i metanol. Jsou rozpustné ve vodě a nerozpustné ve většině organických rozpouštědlech. Spolu s cukrem a kyselinami vytváří po zahřátí rosol. Při alkoholickém kvašení se z pektinu odštěpuje metanol, takţe je v destilátu přítomen methylakohol, ale jen v nepatrném mnoţství Sloţené sacharidy Můţeme je nazvat téţ komplexní sacharidy. Jsou součástí sloţitějších struktur a obsahují i jiné sloučeniny, jako např. peptidy, proteiny a lipidy a jiné nesacharidové komponenty. Podle toho, která část v nich převládá, se rozdělují na glykopeptidy (peptidová část) a glykoproteiny (bílkovinná část). Většinou jsou zde přítomny jako lineární či větvené oligosacharidy. U dalších můţe převládat sloţka sacharidová, proto jsou nazývány jako peptidoglykany či proteoglykany. (BALAŠTÍK, 2001; DYR, 1997; HAGMANN a ESSICH, 2007; VELÍŠEK, 2002) 3.5 Organické kyseliny Mnoţství kyselin se mění v průběhu zrání ovoce a nejvíce kyselin obsahují nezralé plody. Řadí se sem např. kyselina jablečná, vinná, citronová, benzoová, mravenčí, salicylová, šťavelová (zdraví škodlivá), jantarová. Obsah kyselin v kvasu je důleţitý jako ochrana před bakteriální nákazou, tak jsou kvasy z ovoce bohatého na kyseliny méně napadány neţ kvasy chudé. Ve zdravém ovoci se nevyskytuje kyselina mléčná ani octová. Kyselina citronová Je slabá karboxylová kyselina nacházející se v ovoci a zelenině. 13

14 Kyselina jablečná Je to dikarboxylová kyselina, charakteristická hlavně pro jádrové a peckové ovoce. Dá se snadno vyrábět syntetickou cestou. Má příjemně kyselou chuť a je pro náš organismus nezávadná. Kyselinu jablečnou obsahují meruňky i švestky. Kyselina jablečná - C 4 H 6 O 5 Kyselina citronová - C 6 H 8 O 7 (HAGMANN a ESSSICH, 2007; JÍLEK a ZENTRICH, 1999; ŠKOPEK, 2003; ANONYM, č. 4 a 5) 3.6 Alkoholy Jsou nearomatické hydroxylové deriváty uhlovodíků. Patří mezi organické sloučeniny a obsahují skupinu OH. Podle počtu těchto skupin rozeznáváme jednomocné (s jednou skupinou OH), dvojmocné (se dvěma skupinami OH), trojmocné aţ vícemocné alkoholy. Jednomocné alkoholy Mohou být nasycené nebo nenasycené. K nejznámějším se řadí etanol (etylalkohol neboli líh či alkohol), metanol, propanol, 1-butanol, pentanoly, 1-hexanol. Vícemocné alkoholy Mají sladkou chuť a jsou vhodné pro diabetiky. Patří sem např. sorbit, manit, dulcit. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999) 3.7 Dusíkaté látky Mezi ně náleţí bílkoviny, aminokyseliny, amonné soli. Uplatňují se jako ţiviny pro kvasné mikroorganismy. 14

15 Bílkoviny Nazývané téţ jako proteiny, jsou polymery aminokyselin. V molekule obsahují více neţ 100 aminokyselin vzájemně vázaných peptidovou vazbou. V ovoci jsou obsaţeny jen v malém mnoţství. Pro lidský organismus jsou stavebním materiálem a nedají se ničím nahradit. Aminokyseliny Jsou to molekuly obsahující karboxylovou (-COOH) a aminovou skupinu (-NH 2 ). V potravinách se nacházejí jako stavební jednotky všech bílkovin, peptidů, ale i jako látky volné. Máme 20 základních aminokyselin (alanin, glycin, valin, leucin, izoleucin, serin, treonin, tyrosin, metionin, cystein, lysin, kyselina asparagová, asparagin, kyselina glutamová, glutamin, arginin, histidin, fenylalanin, tryptofan, prolin). Jsou rozpustné v polárních rozpouštědlech (voda, etanol). (BALAŠTÍK, 2001; JÍLEK a ZENTRICH, 1999; ŠKOPEK, 2003; VELÍŠEK, 2002) 3.8 Minerální látky Mohou se uvádět i pod názvem popeloviny (prvky obsaţené v popelu potraviny). Podle mnoţství je dělíme na majoritní minerální prvky (makroelementy Na, K, Mg, Ca, Cl, P a S), minoritní minerální prvky (Fe a ZN) a stopové prvky (mikroelementy Al, As, B, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, I, Mn, Mo, Ni, Pb, Se, Sn). Obsah jednotlivých prvků v ovoci se velmi liší a to v závislosti na obsahu prvků v půdě, na vlastnostech půdy, způsobu a míře hnojení, na klimatických podmínkách apod. U některého ovoce mohou tvořit aţ 1 % své váhy. V čerstvém ovoci je aţ 55 chemických prvků, jako např. draslík, sodík, hořčík, mangan, fosfor, síra, vápník, ţelezo, v malém mnoţství měď i olovo, apod. Dále se popeloviny mohou členit podle fyziologického významu na esenciální prvky (nezbytné Na, K, Mg, Ca, Cl, P, S, Fe, Zn, Mn, Ni, I, F, B, Si), toxické prvky (Pb, Cd, Hg, As) a neesenciální prvky (Li, Rb, Ti, Au, Bi, Te, Br). (ŠKOPEK, 2003; VELÍŠEK, 2002) 15

16 Tabulka č. 2: Obsah minerálních látek ve vybraných druzích ovoce Sloţka (mg.kg -1 ) Meruňky Švestky Ca vápník Fe ţelezo 9,0 10,5 Na sodík Mg hořčík P fosfor Cl chlor K draslík Zn zinek 0,7 1,0 Mn mangan 1,0 0,5 S síra (KOPEC, 1998) 3.9 Enzymy Jsou katalyticky účinkující bílkoviny produkované ţivými buňkami. Ovlivňují rychlost reakcí, které spotřebovávají a přitom se při reakci nemění a nespotřebovávají. Jsou to makromolekuly, polypeptidy tvořené z dvaceti základních aminokyselin spojených peptidovými vazbami. Jejich funkce se denaturují zahříváním, kyselinami, ţíravinami, roztoky těţkých kovů, apod. Optimální teplota se pohybuje v rozmezí od 40 do 50 C. Enzymy nazýváme podle reakcí, které katalyzují. Pro lihové kvašení hrají hlavní roli tyto enzymy: hydrolasy, oxidoreduktasy, transferasy, lyasy a izomerasy. (DYR, 1997) 3.10 Barviva Barviva (pigmenty) jsou senzoricky aktivní látky potravin, které určují jejich barvu. Dělí se na přírodní barviva, syntetická identická s přírodními a syntetická barviva. Přírodní barviva syntetizují a akumulují do prostředí ţivé buňky. Jsou přirozenou součástí potravin ţivočišného i rostlinného původu a jiných potravinářských materiálů přírodního původu. 16

17 Podle struktury se barviva člení na dusíkaté heterocyklické sloučeniny, kyslíkaté heterocyklické sloučeniny, fenoly a terpenoidy. (VELÍŠEK, 2002) 3.11 Tuky Lipidy jsou významnou sloţkou potravin. Definují se jako přírodní sloučeniny obsahující vázané mastné kyseliny o více neţ 3 atomech uhlíku v molekule. Mají vysokou energetickou hodnotu. Ovoce obsahuje velmi malé mnoţství tuku, většinou se objevuje hlavně v semenech. (VELÍŠEK, 2002) 3.12 Aromatické látky Nejvýznamnějším faktorem ve výţivě člověka je senzorická jakost. Senzorickou jakost potravin určují přítomné aktivní látky, které člověk vnímá svými smysly. Mezi aromatické látky řadíme látky vonné a chuťové. Aromatické látky jsou těkavé sloţky kvasu. Chemicky se řadí k alkoholům, aldehydům, esterům a kyselinám. Pro aroma ovocných destilátů jsou však také důleţité vyšší alkoholy a terpeny. Jde o vesměs velmi příjemné, hlavně květinově vonící látky. V nezralém ovoci je obsaţeno méně aromatických látek neţ v ovoci zralém nebo přezrálém. Z ovoce přecházejí do destilátu a zlepšují jeho chuť i vůni. (HAGMANN a ESSICH, 2007; JÍLEK a ZENTRICH, 1999; VELÍŠEK, 2002) 3.13 Třísloviny Jsou sekundární metabolity rostlin, polyfenoly. Patří mezi organické látky. Jsou obsaţeny v různých částech rostlin a v nezralých plodech. Mají mnohdy trpkou aţ hořkou chuť. Dělí se na podskupiny taninů, katechinů a depsidů. Jsou rozpustné ve vodě a alkoholu. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999; ŠKOPEK, 2003; ANONYM, č. 2) 3.14 Vitamíny Jsou organické nízkomolekulární sloučeniny. Jsou pro lidský organismus nepostradatelné, tělo si je samo nedovede vytvořit. Mají funkci katalyzátorů biochemických reakcí. Podílejí se na metabolismu bílkovin, tuků a cukrů. Existuje 13 základních vitamínů, které se dělí na vitamíny rozpustné ve vodě (hydrofilní) a vitamíny rozpustné v tucích (lipofilní). 17

18 Vitamíny rozpustné ve vodě: Vitamín B1 (thiamin) Vitamín B2 (riboflavin) Vitamín B3 (niacin) Vitamín B5 (kyselina pantothenová) Vitamín B6 (pyridoxin) Vitamín B9 (kyselina listová) Vitamín B12 (kobalamin) Vitamín C (kyselina L-askorbová) nejdůleţitější, obsaţen hlavně v ovoci Vitamín H (biotin) Vitamíny rozpustné v tucích: Vitamín A (retinol) Vitamín D (kalciferol) Vitamín E (tokoferol) Vitamín K (filochinon) (VELÍŠEK, 2002; ANONYM, č. 8) 18

19 4. MIKROORGANISMY Mikroorganismus (mikrob) je jednobuněčný, jen mikroskopicky pozorovatelný organismus. Můţe tvořit různé kolonie, shluky, případně i symbiotická společenstva s jinými organismy. Řadí se mezi ně převáţně prokaryota (bakterie, archebakterie), ale patří k nim také např. plísně, kvasinky, některé řasy a prvoci. (ANONYM, č. 6) 4.1 Kvasinky Jsou jednobuněčné organismy a botanicky jsou řazeny k houbám. Český název je odvozen od schopnosti většiny druhů zkvašovat monosacharidy a některé disacharidy, případně i trisacharidy na etanol a oxid uhličitý. Rozmnoţování se děje buď pučením, nebo dělením. Tvar buněk je nejčastěji krátce elipsoidní, případně vejčitý aţ kulovitý, některé rody tvoří dlouze protáhlé buňky, vyskytuje se však i tvar citronovitý, trojúhelníkovitý a válcovitý. Kvasinky obsahují 65 aţ 85 % vody. Přibliţně polovinu sušiny tvoří bílkoviny (35 aţ 75 %), tuku jsou v sušině 2 aţ 3 %, u tukotvorných kvasinek to můţe být 40 aţ 60 %, popelovin je 8 aţ 9 %. Obsahují také řadu vitaminů, hlavně komplex vitaminů B, provitamin D, kyselinu listovou, biotin a některé druhy i provitamin A. Velmi důleţitou součástí kvasinek jsou enzymy. Jejich činností se uskutečňuje celá řada biochemických přeměn. Pro lihovarství je nejdůleţitější schopnost enzymového systému kvasinek přeměňovat cukr na etanol tento pochod nazýváme kvašením. (HAMROVÁ, 1988; ŠILHÁNKOVÁ, 2002) 4.2 Bakterie Jsou jednobuněčné mikroorganismy bez pravého buněčného jádra. Tvar buněk je nejčastěji tyčinkovitý, méně často kulovitý, ale i vláknitý. Rozmnoţují se velmi rychle, nejvíce dělením na dvě buňky, méně často pučením. (HAGMANN a ESSICH, 2007; ŠILHÁNKOVÁ, 2002) Octové bakterie Jsou to většinou krátké tyčinky, nepohyblivé a netvořící spory. Vyvíjejí se obvykle na povrchu kvasící tekutiny, kde někdy vytvoří octový křís. Škodí hlavně tím, ţe oxidují přítomný etanol na acetaldehyd a dále aţ na kyselinu octovou. Tak způsobují ztráty na alkoholu jednak přímo, jednak také tím, ţe hromaděním kyseliny octové 19

20 stoupá celková kyselost kvasu, která nepříznivě působí na rozvoj a působnost kvasinek. Rozvoj octových bakterií je silně podporován přístupem vzduchu a vyšší teplotou. Zamezí-li se úplně přístup vzduchu, ztrácí bakterie ţivotní podmínky a jejich rozvoj je utlumen. Optimální teplota pro octové bakterie je kolem 30 C. Nízké teploty snášejí obvykle hůře, proto je někdy zvykem vést ovocný kvas při velmi nízkých teplotách. Mezi divoké octové bakterie patří Acetobacter xylinum. (DYR, 1997) Mléčné bakterie Mléčnému kvašení podléhá většina cukrů, hexosy i pentosy, disacharidy, manit. Rozklad nebývá doprovázen nápadným zápachem. Mléčné bakterie jsou buď podlouhlé tyčinky, často spojené do páru rod Lactobacillus, nebo kulovité, spojené někdy do řetízků rod Lactococcus. Zkvašují cukry na kyselinu mléčnou (tzv. homofermentativní druhy) nebo na kyselinu mléčnou, octovou a etanol (tzv. heterofermentativní druhy). Vzhledem k jejich vysoké optimální teplotě (35 45 C) se vyskytují v kvasech zřídka a v malém mnoţství. Mohou spotřebovávat cukr a zvyšovat kyselost. (DYR, 1997) Máselné bakterie Jsou podlouhlé, silné tyčinky, snadno sporulující. Jejich produktem jsou hlavně kyselina máselná a propionová, ale také octová, mravenčí, butanol, některé ketony a aceton. Napadají škrob, inulin, cukry i bílkoviny. Máselné kvašení probíhá za přístupu, ale i nepřístupu vzduchu a v širokém teplotním rozmezí (optimální teplota kolem 35 C). Jsou nevítanými škůdci. Sniţují alkoholové výtěţky a ochromují činnost kvasinek. Nejznámější jsou Granulobacter saccharobutyricum, Clostridium butyricum a Clostridium sporogenes. (DYR, 1997) Hnilobné bakterie Nacházejí se v kaţdém kvasu a účastní se rozkladu proteinů i jiných dusíkatých látek. Při hnilobě působí celá řada bakterií a mnohé z nich se zúčastňují jen dílčího hnilobného procesu. Nejdříve jsou bílkoviny hydrolyzovány na aminokyseliny a pak dále přeměněny na mastné kyseliny, bazické látky a různé zapáchající látky (sirovodík, amoniak). Na výtěţnost alkoholu většinou nemají valný vliv, pokud tam nejsou vneseny větším mnoţstvím nahnilého ovoce. V takovém případě mohou bakteriální splodiny značně ovlivnit chuť a vůni destilátu. Typickými hnilobnými bakteriemi jsou aerobní bakterie Pseudomonas aeruginosa. Optimální teplota pro jejich činnost je 37 C. Dále 20

21 sem patří celá řada fakultativně aerobních bakterií, např. Pseudomonas fluorescens (optimální teplota 25 C), Serratia marcescens (optimální teplota 30 C) a Proteus vulgaris (optimální teplota 37 C). Také můţeme jmenovat bakterie druhu Bacillus putrificus, Micrococcus a Sarcina lutea. (DYR, 1997) 4.3 Plísně Jsou to jedno i vícebuněčné mikroorganismy, tvořící dlouhá vlákna (hyfy), velikosti 5 10 µm, která mohou být silně rozvětvená, prorůstající v mycelium. Do kvasu se dostávají podobně jako ostatní mikroorganismy. Velmi příznivé podmínky ke svému vývoji nacházejí ve vlhkých, nevětraných místnostech, kde se zachytí, rostou a povlékají stěny nádob, zdí a vegetují i na povrchu kvasu, kde často tvoří s křísotvornými kvasinkovitými mikroorganismy silné povlaky. Vyţadují dokonalý přístup vzduchu. Jsou nepříjemné tím, ţe rozkládají cukr i etanol a produkují nepříjemný pach. Často se vyskytuje Rhizopus nigricans (napadá poraněné ovoce a vytváří černé myceliové povlaky), Mucor plumbeus, Mucor racemosus, Mucor globosus a jiné mukory. Dále se uplatňují především Aspergillus a Penicillium. Penicillium, plíseň štětičková, je nejběţnější. (DYR, 1997; JÍLEK a ZENTRICH, 1999) 21

22 5. VÝROBA DESTILÁTŮ Výrobu pálenky je moţné dělit na následující pracovní úkony: 1. příprava suroviny (česání, event. sběr, třídění, čištění a praní) 2. příprava kvasu (rozmělňování, zakvášení apod.) 3. kvašení 4. destilace a rektifikace 5. úprava destilátu (ředění, filtrování apod.) 6. uskladnění destilátu 5.1 Příprava suroviny Kvalitní jemnou pálenku lze získat pouze z ovoce vyzrálého, čistého a nezkaţeného. Takové ovoce obsahuje přiměřené mnoţství cukru a je příjemně aromatické, bez cizích příchutí. Sklizené ovoce je třeba před přípravou rmutu očistit. Měli by se odstranit nahnilé plody, listy, stopky a pomocí pitné vody zbavit plody ulpělých zbytků zeminy či mikroorganismů. Menší mnoţství ovoce se většinou mohou jen ostříkat vodou z hadice nebo vysokotlakého čističe v plastikových přepravkách. Důleţitý je však volný odtok pracích vod. (HAGMANN a ESSICH, 2007; DYR, 1997) 5.2 Příprava kvasu Ovoce má být pro kvašení jemně rozmělněno, čímţ se uvolní cukr z rostlinných buněk, nesmějí však být rozbity pecky. Peckové ovoce se rozmělní pomocí míchaček nebo řezaček. Plody se řádně rozřeţou a často tak kompletně odpadne duţnina od pecky. Dále můţeme pouţít pasírky a odpeckovací stroje, které plody nejen jemně rozmělní, ale zároveň se odstraní pecky, stopky a jiná znečištění. U meruněk ponecháváme celé pecky v kvasu, aby se v destilátu uplatnila osobitá vůně ovoce. (HAGMANN a ESSICH, 2007; DYR, 1997) 5.3 Kvašení Kvašení je biochemický pochod, při kterém dochází k přeměnám organické hmoty činností mikroorganismů. To nám umoţňují tzv. katalyzátory enzymy. Lze ho rozdělit na aerobní (s přístupem kyslíku) a anaerobní (bez přístupu kyslíku). Rychlost kvašení je různá a závisí na řadě činitelů. Na činnost kvasinek působí kyselost kvasu, teplota, obsah necukerných sloţek a ţivných látek. (UHER, 1975) 22

23 5.3.1 Alkoholové kvašení Jde o anaerobní formu kvašení, která je katalyzována enzymy. Cukr se rozkládá na etanol a oxid uhličitý. Z jedné molekuly hexosy vznikají dvě molekuly etanolu a dvě molekuly oxidu uhličitého. Zkvašení cukrů na alkohol a oxid uhličitý je velmi sloţité a skládá se z několika po sobě následujících reakcí. Pro kvasinku je alkoholová fermentace jediným zdrojem energie. Z 1 kilogramu monosacharidů se během kvašení uvolní zhruba 502 kj, z toho se spotřebovává jen poměrně malá část k asimilačním pochodům. Více energie se vyuţije jako teplo v kvasném prostředí. Mimo opatření energie má kvašení pro kvasinku i ochranný význam. Během kvašení se totiţ tvoří řada látek, které nepříznivě ovlivňují rozmnoţování některých cizích mikroorganismů. Kvašení musí probíhat v plynotěsných nádobách s kvasnou zátkou, která signalizuje, zda kvašení ještě probíhá. Nevhodné jsou otevřené nádoby a kádě. Fermentace by měla probíhat při 15 aţ 25 C. V roce 1800 poprvé vyjádřil chemickou rovnici alkoholového kvašení Gay- Lussac. Tato rovnice platí dodnes: C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2. (DYR, 1997; GOLIÁŠ, 2009; JÍLEK a ZENTRICH, 1999) Faktory ovlivňující kvašení Vliv kyslíku na kvašení Alkoholová fermentace je anaerobní proces, a proto je nutné bezkyslíkaté prostředí. Přístupem kyslíku je kvašení potlačeno. Kvasinky jsou však mikroorganismy fakultativně anaerobní, to znamená, ţe mohou vegetovat v prostředí, kde je přítomen kyslík, ale i v jeho nepřítomnosti. Vliv teploty na kvašení Teplota kvasu ovlivňuje rozmnoţování kvasinek a jejich činnost. Optimální teplota pro kvašení břečky se pohybuje v rozmezí 15 aţ 25 C. Při nízké teplotě (do 10 C) zraje kvas pomalu. Teplotu pod 10 C snášejí hůře neţ kvasinky octové bakterie, proto se někdy kvas vede při nízkých teplotách, sniţuje se tak riziko octovatění. Pálenky bývají jemnější a velmi kvalitní. Kvašení trvá i několik měsíců. 23

24 (DYR, 1997) Tabulka č. 3: Vliv teploty na činnost kvasinek Teplota ( C) Hmotnostní % etanolu 36 3,8 27 7,5 18 8,8 8 9,5 Vliv hodnoty ph na kvašení Optimální rozmezí je kolem ph 4,6 aţ 5,6. V silně kyselém prostředí se většina kvasinek nerozmnoţuje. J. Dyr sledoval vliv koncentrace vodíkových iontů na činnost kvasinek, přičemţ k přípravě roztoků o různém ph pouţil kyselinu octovou. Zjistil, ţe kvašení probíhalo příznivě jen do hodnoty ph 4,2. Od této hodnoty se činnost kvasinek velmi rychle sniţovala a při ph 3,1 se úplně zastavila. Vliv koncentrace cukru na kvašení Nejintenzivněji probíhá kvašení při koncentraci cukru asi 4 aţ 17 % hmotnostních. Při vyšší koncentraci se průběh kvašení zpomaluje a při obsahu cukru vyšším neţ 30 % je kvašení jiţ velmi pomalé. Při větší koncentraci cukru dochází k dehydrataci buněk a tím k ochromení jejich činnosti nebo aţ k usmrcení. Kvasinky jsou usmrcovány jiţ v 50 % roztoku sacharosy. Vliv koncentrace etanolu na kvašení Vliv etanolu na činnost kvasinek závisí na teplotě. S vyšší koncentrací etanolu dochází k inhibici buněčného růstu i k inhibici lihového kvašení. Rozmnoţování kvasinek ustává jiţ při 5 aţ 8 % obj. etanolu. Většina kvasinek zastavuje svoji činnost při 15 aţ 23 % obj. etanolu. (DYR, 1997) Látky vznikající při alkoholovém kvašení Při kvašení nevzniká jen alkohol, oxid uhličitý a glycerol, ale i řada dalších látek, a to i z necukernatých sloţek. Tyto látky mohou značně ovlivnit jakost destilátu. 24

25 Etanol V přírodě se často vyskytuje jako volný. Je to bezbarvá kapalina ostré, ale po zředění příjemné alkoholické vůně, která je základní součástí alkoholických nápojů. Je snadno zápalný, a proto je označován jako hořlavina 1. třídy. Teplota tání etanolu je -114,4 C a teplota varu je 78,3 C. Je mísitelný s vodou, přičemţ nastane smršťování a následné zahřívání. Nejčastěji se líh připravuje z jednoduchých sacharidů alkoholovým kvašením s pomocí různých druhů kvasinek, lze ho však vyrobit i synteticky. Čistý líh je prudký jed. (DYR, 1997; ANONYM č. 1) Oxid uhličitý Je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu. Je těţší neţ vzduch. Vzniká reakcí uhlíku s kyslíkem, hořením oxidu uhelnatého nebo organických látek (např. methanu) a to vţdy za vývinu značného mnoţství tepla. Je produktem dýchání většiny ţivých organismů. Aldehydy V hotovém kvasu bývají za normálních podmínek jen stopy acetaldehydu, coţ není na závadu, poněvadţ s alkoholy tvoří příjemně vonící acetaly. V přezrálém ovoci je aldehydů více neţ v nezralém. Mezi nejčastější aldehydy patří acetaldehyd. Je meziproduktem alkoholického kvašení. Kromě acetaldehydu se mohou ve stopách vyskytovat i paraldehyd, krotonaldehyd, izobutyraldehyd a valeraldehyd. 25

26 Estery Mohou být obsaţeny jiţ v kvasu, jinak se tvoří při zrání pálenky a to z přítomných alkoholů a kyselin. Ovlivňují chuť i vůni pálenky a tvoří tvz. buketové látky. Furaldehyd (Furfural) Je obsaţen v kaţdém ovocném kvasu. Vzniká katalytickou dehydratací pentos. Tvoří významnou chuťovou sloţku pálenek, kam přichází zároveň s přiboudlinou. Kyanovodík Vyskytuje se v kvasech připravených z peckového ovoce. Jeho výchozí látkou je heteroglykosid amygdalin (obsaţen v jádrech). Čím více pecek je rozmělněno, tím více vzniká kyanovodíku. Dodává pálence charakteristické peckové aroma. Etylkarbamát (Uretan) V malém mnoţství se nachází především v destilátech z peckovin. Je rakovinotvorný. Předstupněm etylkarbamátu je kyselina kyanovodíková a její soli pocházející hlavně z pecek. Kyselina kyanovodíková je při destilaci přeměněna na etylkarbamát, coţ je neţádoucí, proto se při rmutování nesmí rozdrtit pecky. Obsah etylkarbamátu však můţeme při destilaci sníţit a to oddělením kyseliny kyanovodíkové, která reaguje s horní měděnou plochou destilačního kotle na těţko těkavé sloučeniny mědi a ty uţ nemohou být předestilovány. Pro sníţení obsahu etylkarbamátu můţeme do kvasu přidat také soli obsahující měď. Metanol Patří mezi jednomocné alkoholy. Nejčastěji bývá vázán na organické kyseliny jako ester. Čistý metanol je kapalina příjemně lihově páchnoucí. Její bod varu je 66 C. Tvorbě metanolu se nedá v ovoci zabránit. Jeho zdrojem jsou pektinové látky. Metanol je jedovatá látka, avšak v kaţdé hodnotné pálence je ho obsaţeno malé mnoţství, které není zdravotně závadné. Organické kyseliny Většinou mají svůj původ v kontaminující mikroflóře. Patří sem kyselina jantarová, propionová, máselná, valerová, mravenčí, octová, kapronová, kaprylová 26

27 a kaprinová. Při destilaci kvasu přecházejí netěkavé kyseliny do výpalků a těkavé se dostávají do alkoholu, tvoří tak hlavní podíl buketových látek. Vyšší alkoholy (přiboudlina) Kvasinky odnímají určitým aminokyselinám dusík a zanechávají jako štěpný produkt rozpadu příslušné vyšší alkoholy. Z kaţdé přítomné aminokyseliny vzniká vţdy jen určitý vyšší alkohol. Asi nejdůleţitějším podílem přiboudliny je izoamylalkohol (3- methyl-1-butanol) vznikající z leucinu. Dodává lihu palčivou příchuť a přiboudlou vůni. Je jedovatý a způsobuje toxické následky. Dále sem patří izobutanol (2-methyl-1- propanol) tvořící se z valinu a opticky aktivní pentanol (2-methyl-1-butanol) vzniklý z izoleucinu. (DYR, 1997; HAGMANN a ESSICH, 2007; GӦLLES,1998) Mléčné kvašení Mléčné kvašení je anaerobní kvasný proces, při kterém bakterie vyrábí z jednoduchých sacharidů kyselinu mléčnou. Podle pouţitého kmene mikroorganismu vzniknou vedle ní a oxidu uhličitého (kvašení homofermentativní) i jiné metabolity, jako jsou těkavé kyseliny a etanol (kvašení heterofermentativní). Tato fermentace je náročná na podmínky prostředí, vyţaduje cukry a dusíkaté organické látky. Na mléčném kvašení se podílí některé bakterie, např. Lactobacillus plantarum, Lactococcus Laris, Brassiceceae fermentateae a Leuconostoc mesenteroides. Mezi vedlejší produkty fermentace patří kyselina octová, propionová, valerová, kaprilová, kaprionová a máselná, dále i některá antibiotika (např. nisin). (GOLIÁŠ, 2011; ANONYM, č. 3) Kvasné nádoby Kvasné nádoby musí být dostatečně pevné, snadno omyvatelné a měly by se dát vzduchotěsně uzavřít. Nejvhodnější materiály k výrobě kvasných nádob na uskladnění kvasu jsou: a) plasty b) dřevo c) nerez plech d) kov zevnitř povrchově upravený inertní látkou e) keramika a sklo f) beton 27

28 a) plasty Plastové nádoby různého tvaru a velikosti jiţ téměř vytlačily nádoby dřevěné. Jsou sestaveny z nízkotlakého polyetylenu a polyesterových pryskyřic, které jsou zesíleny skelnými vlákny. Velikost nádob se pohybuje od 30 do 220 l. Plastové sudy jsou lehké, odolné a dobře omyvatelné. Otvory jsou opatřeny víkem, které se dají lehce uzavřít a oxid uhličitý můţe bez problémů unikat. Při větších mrazech sudy někdy praskají a kvas můţe vytéci. Další nevýhodou je, ţe plasty pohlcují některé látky a pachy z předešlých uloţených materiálů. Nutností všech plastových nádob je jejich označení. Výrobky z plastů určené pro přechování poţivatin se označují podle směrnice ministerstva zdravotnictví těmito symboly: - N plast můţe být ve styku s poţivatinami neomezenou dobu - NOa vhodné pro krátkodobý styk s nápoji a kapalinami do 4 hodin, s poţivatinami tuhé a prstovité konzistence do 48 hodin - NOb vyloučen styk s nápoji s více neţ 0,8 % obj. alkoholu - NOc vyloučen styk s nápoji s více neţ 20,5 % obj. alkoholu - NOd vyloučen styk s tuky a potravinami s obsahem tuku nad 5 % - NOe vyloučen styk s kyselými potravinami, ph pod 3,5 Je nutno konstatovat, ţe jakékoli plastové obaly jsou nevhodné pro skladování ovocných destilátů. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999; PISCHL, 1997) b) dřevo Dříve se pro fermentaci a uskladnění kvasů pouţívaly výhradně dřevěné nádoby. Dnes se pouţívají jiţ méně, postupně je nahrazují nerezové tanky. Dřevěné sudy musí být z tvrdého dřeva, jako je například dub nebo buk. Nevýhodou těchto nádob je poţadavek zvýšené péče o jejich stav, dále by se mělo vzít v úvahu, ţe dřevo propouští vzduch. Po pouţití se musí vyčistit pomocí sody, odmašťovacích a jiných čistících prostředků. Po vymytí se opláchnou vlaţnou pitnou vodou. Pokud byla v kádi zjištěna plíseň, měly by se vypařit párou a natřít vápenným mlékem Ca(OH)2. Po zaschnutí nádoby vysiřujeme a to spálením sirného pásku. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999; PISCHL, 1997) 28

29 c) nerez plech Nerezové nádoby jsou téměř ideální. Jsou však příliš drahé a těţké, proto se uţívají méně. Ve velkých pálenicích se pouţívají nerezové tanky (fermentory). Jde většinou o stojaté tanky s objemem 100 aţ 200 hl. Rozemleté ovoce se v nich zakváší a fermentuje. Fermentace je řízená a pravidelně se kontroluje. Tyto tanky mají často zabudované měřící a regulační prvky, dálkově ovládané s registrací hodnot. Dále bývají opatřeny stavoznaky, čerpadlem a potrubím k plnění destilačního kotle. Jakost destilátu dosahuje vysoké úrovně. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999) d) kov zevnitř povrchově upravený inertní látkou Ovocné kvasy bývají hodně kyselé, proto se pouţívají kovové sudy zevnitř povrchově upravené inertní látkou. Tyto nádoby se však postupně vyměňují za nerezové nebo plastové. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999) e) keramika a sklo Dnes se prakticky keramické a skleněné nádoby nepouţívají. Jsou příliš malé, křehké a těţké. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999) f) beton Hodí se zejména pro větší mnoţství kvasu. Beton musí být povrchově upraven (lak, sklo). Vnitřní nátěr nesmí ovlivňovat pach a chuť destilátu. (PISCHL, 1997) Zákvas Ovocná břečka by se měla co nejdříve uvést do kvasu. Musí být dostatečně řídká a cukernatá. Většina surovin s sebou přináší do kvasu dostatek kvasinek, které zahájí spontánní kvašení. První příznaky kvašení se většinou dostaví do 24 hodin. Hlavní kvašení nastává po 5 aţ 6 dnech. U kaţdé suroviny je délka hlavního kvašení jiná. Závisí to na teplotě kvasu, jeho cukernatosti, kyselosti a povaze ovoce. V současné době se doporučuje do břečky přidávat zákvas (malý podíl dobře rozkvašené břečky pomocí přidaných kvasinek). Pro tvorbu zákvasu se pouţívají kvasinky lihovarské, pivovarské, vinné, nebo i lisované pekařské droţdí. Husté pivovarské a pekařské kvasnice sice nejsou odproštěny od cizích mikrobů, ale vliv mikroflóry je při kvašení minimální. Jakost pálenky se vlivem těchto kvasnic zhoršuje jen vzácně. 29

30 V prvním stádiu kvašení vzniká celá řada různých produktů více či méně aromatických, které ovlivňují celkový buket pálenky. Děje se tak při samovolném kvašení, ale i při pouţití zákvasu z čistých kultur kvasinek. Břečky, které obsahují jen málo kvasinek pocházejících ze surovin nebo břečky ze zkaţených surovin se musí zakvasit. Pekařské droţdí se rozdrobí do studené a čisté vody, dobře promíchá a nechá se usadit. Kvasinky by se měly několikrát po sobě přelévat (z jedné nádoby do druhé), poněvadţ zcela zdravé a dobře vyvinuté buňky sedají rychle ke dnu, a v roztoku zůstávají kvasinky mrtvé i s různými cizími mikroby. Svrchní voda, která obsahuje nechtěné kvasinky, se sleje. Proprané kvasnice se pak přidávají do kvasu nebo se z nich připraví zákvas. Ten by se měl připravit asi 3 dny předem. Do menší nádoby odebereme asi 2 aţ 5 % břečky a přidáme podíl propraných kvasnic. Zákvas přemístíme do teplejší místnosti tak, aby měl teplotu zhruba 25 C. Jakmile je v bujném rozkvasu, přidáme ho k původní břečce a dobře promícháme. Pivovarské kvasnice se musí nejdříve proprat stejně jako droţdí. Mají hořkou chuť způsobenou chmelovými pryskyřicemi, ta se však praním neodstraní, ale ani nemá vliv na kvašení ani na destilát, jelikoţ jsou tyto látky ve vodě nerozpustné a při destilaci těţko těkají. Lihovarské kvasinky jsou téměř čisté, hluboko prokvašují a jsou zvyklé na vyšší teploty. Před přidáním do kvasu se musí proprat studenou vodou a nebo se připraví nejdříve zákvas. Příprava zákvasu má tu výhodu, ţe kvasnice přicházejí do břečky ve stádiu mnoţení a proto přivedou břečku rychle do bouřlivého kvašení, které probíhá čistěji. (DYR, 1997) Čisté kultury kvasinek Pouţitím čistých kvasničných kultur se docílí poměrně nejčistšího kvašení. Břečky rychleji prokvašují a nejsou tak náchylné k octovatění. Pálenky pak bývají jemnější, s čistším tónem v chuti. Rozvoj škodlivé mikroflóry je hned na počátku utlumen vznikem alkoholu a oxidu uhličitého. Čisté kultury bývají k dostání ve speciálních podnicích a to ve formě tekuté, polotekuté a suché. Ke kaţdé zásilce je přidán návod k pouţití. Při nákupu čistých kultur se musí dbát na to, aby nebyla kultura stará a uzávěrka byla neporušená. Obecně se přidává 20 g kvasinek na 100 l ovocného rmutu. U vadného ovoce s velkým obsahem 30

31 plísní se doporučuje dávku zvýšit. Kvasinky se musí nechat chvíli ve vlaţné vodě a poté se přidávají do břečky. Nastane intenzivní látková výměna projevující se silným pěněním, nenastane-li však tento jev ani po několika hodinách, pak jsou kvasinky na vyhození. Při doporučené teplotě kvašení (15 aţ 20 C) by měl být rmut prokvašen za 4 aţ 6 týdnů. Po prokvašení klesají kvasinky ke dnu kvasných nádob. Všechny dnes pouţívané čisté kultury kvasinek patří k druhu Saccharomyces cerevisiae. Rozlišuje se asi 1000 různých ras s rozdílnými vlastnostmi. Pro prokvašení ovocných rmutů je moţno koupit speciální kvasinky nebo pouţít kvasinky vinné. Vykazují vysokou toleranci k alkoholu a schopnost prokvášet do 20 % obj. alkoholu. Jsou přizpůsobeny kvasné teplotě od 15 do 20 C a mohou prokvášet rmut při niţších hodnotách ph (okolo 3). Existují i tzv. chladnomilné kvasinky, které kvasí při teplotách od 8 do 10 C, přičemţ ztráty alkoholu a aromatických látek jsou tím menší, čím je teplota niţší. Dnes jsou známy i tzv. aromatické kvasinky, které v ovocném kvasu vytvářejí především buketní látky, jejichţ meruňkové nebo broskvové vůně podporují vlastní tón ovocného destilátu. (DYR, 1997; HAGMANN a ESSICH, 2007) 5.4 Destilace a rektifikace Pojem,,destilovat pochází z latiny a znamená,,ukápnout. Pod pojmem destilace si můţeme představit vyvíjení par z kapaliny a jejich následnou kondenzaci. Destiluje se dvoustupňově. První destilace Vstupní surovinou je ovocný kvas, ze kterého se odděluje etanol a vzniká výstupní surovina surový destilát (lutr) obsahující 20 aţ 30 % obj. alkoholu. Druhá destilace Lutr se rektifikuje (přepaluje), tím se zesiluje a očišťuje od neţádoucích příměsí. Získává se vlastní ušlechtilý destilát, který je moţno rozdělit na tři části: úkap, jádro (prokap) a dokap. Úkap se zpravidla likviduje, je nekonzumovatelný, palčivé chuti a pichlavé vůně. Obsahuje hlavně aldehydy, estery a metanol. Úkapu bývá asi 2 % z objemu. Jádro je vhodné pro konzumní účely. Dokap obsahuje hlavně vyšší alkoholy a přiboudlinu, je nutné se ho téţ zbavit. Destilací zralých ovocných kvasů a rektifikací lutru oddělujeme etanol od prokvašených zbytků ovoce a některých sloučenin, které se vytvořily během kvašení. 31

32 Mnohé z nich mohou být nebezpečné (metanol), a nebo zapáchají (přiboudlina = vyšší alkoholy). Pálením ovocných kvasů se tedy etanol netvoří, vzniká ale fermentací ovocných břeček. Společně s etanolem se odpařují z kvasu a lutru také voda a jiné látky. Jako první prchají mnohé aromatické látky, dále některé estery, aldehydy a metanol, v pozdější fázi i vyšší alkoholy a některé organické kyseliny. Etanol, metanol a voda (azeotropická směs) se od sebe nedají stoprocentně oddělit. Destilace a rektifikace (přepalování či čištění lutru) jsou dělící metody, které prakticky vyuţívají různosti rovnováţných sloţení kapalné a plynné fáze ve vícesloţkových soustavách. Při destilaci je kapalná směs dvou nebo více sloţek zahřáta k bodu varu, částečně odpařena, pára oddělena od kapaliny a zkondenzována. Kondenzát je bohatší na těkavější sloţky, zbývající kapalina na sloţky méně těkavé. Při rektifikaci se vhodným uspořádáním aparatury popsaný krok mnohokrát opakuje. Pára je zkondenzována, znovu odpařena a zkondenzována, a tím mnoţství těkavé sloţky při kaţdém kroku v kondenzátu narůstá. Tato destilace probíhá jiţ pomaleji a rozděluje se na: úkap, jádro a dokap. (DYR, 1997; HAGMANN a ESSICH, 2007; JÍLEK a ZENTRICH, 1999; MOTTL, 1996; ŠKOPEK, 2003) Tabulka č. 4: Bod varu u vybraných složek Látka Bod varu - C Voda 100,0 Etanol 78,3 Metanol 68,0 Přiboudlina 115,0-120,0 Acetaldehyd 20,8 Kyselina octová 117,9 (GӦLLES, 2001) Destilační přístroje Destilace kvasu se děje pomocí destilačních přístrojů. Rozlišujeme dva druhy destilačních přístrojů: 32

33 1) Tradiční destilační přístroje ovocné destiláty se zpracovávají dvěma oddělenými, jednoduchými destilacemi v jednoduchých destilačních přístrojích bez zesilovacího zařízení. Skládají se z destilačního kotle s topením, helmy, lihové trubky, chladiče a jímače (předlohy). Při první destilaci se z kvasu oddestiluje veškerý alkohol (surový destilát). Jemný destilát se získá aţ druhou destilací, při které je dále zesílen a vyčištěn oddělením úkapu a dokapu. 2) Moderní destilační přístroje jsou vybaveny zesilovačem, který umoţňuje vyrobit bezvadný a vysoce zesílený ovocný destilát v jediném výrobním cyklu. Zesilovací destilační aparáty se skládají z destilačního kotle s topením, zesilovače, eventuálně katalyzátoru, lihové trubky, chladiče a jímače. Destilační kotel a zesilovací zařízení se vyrábí většinou z mědi a to pro její dobrou tepelnou vodivost a katalytické vlastnosti. Lihová trubka, chladič a jímač by měly být vyrobeny z ušlechtilé oceli, aby se zabránilo zbarvení destilátu. (HAGMANN a ESSICH, 2007) Destilační kotel s vytápěním Dříve přecházel měděný destilační kotel v helmu z důvodu zesílení par. Byl vytápěn přímým ohřevem (většinou dřevem). Byl zde proto důleţitý postřeh a citlivost, neboť kvas se snadno připaloval a tak do destilátu přecházely neţádoucí látky. Dnes se kotle zahřívají nepřímo na vodní lázni nebo parou. To umoţňuje jemnou snadnou regulaci a sníţení nebezpečí přehřátí kvasu. V kotlích jsou zabudovány míchadla, která kvas míchají a tím je rovnoměrně zahříván. (HAGMANN a ESSICH, 2007) Zesilovací patra Nejčastěji se pouţívají kloboučková patra. Obvykle bývá na patře jeden klobouček, ale vyrábějí se i patra s větším počtem malých kloboučků, tím je výměna látek i tepla mezi parní a tekutou fází ještě intenzivnější. (HAGMANN a ESSICH, 2007) Deflegmátor Pojem deflegmátor je odvozen od slova flegma (coţ znamená zpětný tok). Vroucí kapalina se sráţí a kondenzát se vrací zpět do systému. Není tedy moţné rozdělení 33

34 směsi alkohol voda odpařením níţe vroucí kapaliny na zesilovacích patrech, nýbrţ kondenzace výše vroucí kapaliny s sebou nese obohacení níţe vroucí sloţky. (HAGMANN a ESSICH, 2007) Katalyzátor Má za úkol oddělit z destilátu zbývající neţádoucí látky. Jde hlavně o jedovatý kyanovodík a karcinogenní etylkarbamát. Obě látky vznikají z amygdalinu, který je obsaţen v jádru pecek. (PISCHL, 1997) Chladič a předloha Do chladiče přecházejí z lihové trubky alkoholické páry. Dnes se nejčastěji pouţívají trubkové chladiče z ušlechtilé oceli. Chlazení se děje protiproudně. Studená voda a studený destilát se krátce setkají před předlohou. V hlavě chladiče je zabudován teplotní senzor, který obstarává zapojení a regulování studené vody. Ventil se automaticky otvírá, jakmile se k senzoru dostane horká pára. Destilát tak kape z chladiče přímo do předlohy. Předloha je také z ušlechtilé oceli. Slouţí k zachycení a odvodu kondenzátu. Uvnitř plave malý lihoměr, který nám ukazuje obsah alkoholu v destilátu během destilace a tak nám podává informaci o jejím průběhu a oddělení úkapu, jádra a dokapu. (HAGMANN a ESSICH, 2007) Teplotní čidlo Slouţí ke kontrole průběhu destilace. Je zabudováno v různých místech destilačního zařízení. Kontroluje se teplota kvasu v destilačním kotli a teplota destilátu na jednotlivých patrech, dále teplota vody v deflegmátoru. Teploměr nesmí chybět v lihové trubce, jelikoţ nám udává, kdy oddělit dokap. V praxi bývá tento teploměr spojen s houkačkou, která při správné teplotě pro oddělení dokapu zahouká. (HAGMANN a ESSICH, 2007) 5.5 Úprava destilátu Získaný destilát vyţaduje téměř vţdy určité úpravy. V mnoha případech bývá příliš silný a nepitelný, proto se musí ředit s vodou na určitý stupeň. Zředěním s vodou můţe vzniknout zákal, který odstraňujeme filtrací nebo čeřením. (DYR, 1997) 34

35 5.5.1 Stanovení alkoholu Obsah alkoholu v destilátu se zjišťuje alkoholometry (hustoměry, areometry). Alkoholometr je skleněný plovák, zatíţený kuličkami olova nebo rtuti, s tenkým skleněným stonkem se stupnicí. Někdy můţe být v plováku i teploměr. Princip stanovení spočívá v rozdílné hustotě směsi alkohol voda. Hustoměr však slouţí pouze pro destiláty neobsahující cukr a další látky, které by měnily hustotu a tak by na stupnici byla odečtena špatná hodnota. Obsah alkoholu by se měl měřit při teplotě 20 C, neboť čím vyšší teplota tím vyšší hodnota alkoholu na stupnici. U lihovin, které se budou prodávat, se má pouţívat výhradně ocejchovaných alkoholometrů. Cejchování poskytuje úřední garanci. (HAGMANN a ESSICH, 2007) Ředění Obsah etanolu v dobrých ovocných destilátech se pohybuje v rozmezí od 60 do 65 % obj. a často i více. Tak vysoký obsah etanolu však není vhodný k přímé konzumaci. Silná koncentrace dráţdí sliznice a překrývá lahodnou chuť a aromatickou vůni pravého destilátu. Z tohoto důvodu pálenky ředíme destilovanou vodou nebo měkkou jakostní vodou na poţadovanou koncentraci lihu. Ideální koncentrace se pohybuje v rozmezí od 45 do 53 % obj. Tvrdost vody je veličina, která udává koncentraci kationtů vápníku a hořčíku, od 1 do 10 je voda měkká, od 10 do 20 jde o tvrdost střední, od 20 do 30 je voda tvrdá a tvrdost nad 30 je značí zvláště tvrdou vodu. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999; VODA) Odstraňování zákalů Konzumní pálenka musí být čirá, bez sebemenšího zákalu. Zákaly jsou buď přirozené, nebo vzniklé ředěním vodou. K odstranění zákalů, vloček nebo sedimentů se pouţívá filtrace, případně čiření. Při filtraci se pouţívají speciální druhy filtrů, vyrobené z celulosy nebo zvláštních směsí. Pokud filtr nezachytí všechny částečky zákalu, pak je nutné přidat k pálence čiřicí prostředky jako je infuzoriová hlinka, uhličitan hořečnatý nebo kaolinová hlinka. Nejprve se čiřicí prostředek rozmíchá v malém mnoţství pálenky a pak se za stálého míchání přidává ke zbylému destilátu a poté filtruje. Mezi další čiřidla patří ţelatina, odstřeďované mléko, kasein, vyzina a aktivní uhlí. (DYR, 1997) 35

36 5.6 Uskladnění destilátu Většina destilátů vyţaduje uleţení (zrání pálenky). Úspěch zrání závisí hlavně na jakosti, stáří a úpravě dřeva, z kterého jsou vyrobeny sudy, dále na jejich velikosti, teplotě a vlhkosti prostředí, v němţ jsou sudy uloţeny, na obsahu etanolu a jakosti stařeného destilátu. Děje se tak v nádobách z různých materiálů (dřevěné, hliněné, kameninové, skleněné, cementové). Nejčastěji se však pouţívají dřevěné sudy, jelikoţ nám póry ve dřevě umoţní styk vzduchu s pálenkou a tak se urychlí zrání. Nejvhodnější pro uskladnění pálenek je dřevo dubové, které zabraňuje větším ztrátám, dále dřevo kaštanové, olšové, akátové a modřínové. Dřevo uvolňuje do pálenky část rozpustných látek, které mají vliv na jakost. Vytváří se tak vonná, chuťová a barevná sloţka destilátu. K úplnému vyzrání je zapotřebí dvou aţ pěti let. Tuto dobu však lze zkrátit vyšší teplotou a lepším přístupem vzduchu. Meruňkám většinou stačí jeden aţ tři roky. Destiláty a lihoviny zrají také v kameninových nádobách nebo v kovových tancích opatřených indiferentním nátěrem, nebo ve sklobetonových nádrţích. Procesy zrání však probíhají déle neţ v nádobách dřevěných. Pálenka se má stáčet do lahví teprve po vyzrání. Láhve mají být čisté, bez zápachu a z bezbarvého skla. Vysokoprocentní ovocné destiláty se skladují v chladu a ve tmě. Uzávěry mají být z kvalitního silikonu. (DYR, 1997; UHER 1975) 36

37 6. JAKOST OVOCNÝCH DESTILÁTŮ Konečná kvalita destilátů závisí na mnoha faktorech. Mezi nejdůleţitější faktory rozhodně patří druh a kvalita pouţitého ovoce pro přípravu ovocné břečky (výskyt nahnilých a plesnivých plodů), vlastní příprava, drcení (mnoţství rozdrcených pecek), lisovaní, zakvášení. Velmi důleţitá je také samotná fermentace, neboť během kvašení se tvoří mnohé buketní a aromatické látky, které dávají destilátu charakteristickou vůni i chuť. Neţádoucí kvašení ovšem destilátu nepřispívá. Jakost destilátu ovlivňuje i samotná destilace kvasu a dále i rektifikace lutru. Rozhoduje se o síle a kvalitě konečného produktu, coţ závisí na oddělení jednotlivých frakcí (úkap, jádro, dokap). Destilátu můţe prospět i vhodné uskladnění, při kterém se mění organoleptické vlastnosti. Vyrobený ovocný destilát musí být čirý, bez zákalu, sedliny nebo jiných mechanických nečistot. Chuť a vůně by měla být čistá a charakteristická pro příslušný druh ovoce, bez cizích příchutí a pachů. Ve výrobku se dají chutí a vůní poznat zbytky úkapů i dokapů, které způsobují neţádoucí pach a kyselost. Při obchodním pálení ovocných kvasů se kromě smyslového hodnocení destilátu provádí také přísná analytická kontrola. Jde o náročná chemická stanovení jednotlivých sloţek destilátu (etanol, metanol, přiboudlina, kyseliny, aldehydy, estery apod.). Uvedená stanovení se provádí plynovou chromatografií nebo jinou metodou. Tabulka č. 5: Chemické hodnoty vybraných destilátů Druh Měrná jednotka Slivovice Meruňkovice Etanol % obj Aldehydy Mg ve 100 ml Přiboudlina Mg ve 100 ml Kyseliny (octová) Mg ve 100 ml Estery Mg ve 100 ml Metylalkohol % obj. 1,5-2,5 0,5-1,2 Uvedené hodnoty jsou značně variabilní. Jejich mnoţství závisí na mnoha faktorech. (JÍLEK a ZENTRICH, 1999) 37

38 7. VADY OVOCNÝCH DESTILÁTŮ Při výrobě ovocných destilátů se někdy vyskytnou problémy, které mohou narušit aţ znehodnotit jeho kvalitu. Příčinou vad bývá špatný výběr suroviny, porušení předepsané technologie výroby pálenek (např. nedbale provedené oddělení úkapů a dokapů od vlastního jádra, špatně vedená fermentace, chyby při destilaci), nevhodné kvasné nádoby. Mezi nejčastější závady patří sedimenty, které vznikají při ředění tvrdou vodou. Olejové zákaly vznikají ředěním ovocných destilátů s vysokým obsahem přiboudliny, tuků a éterických olejů. Zákaly nám mohou tvořit také některé soli ţeleza, hliníku, zinku nebo mědi, pocházející ze špatné vody. Přítomnost ţeleza či mědi dává destilátu nepříjemnou kovovou chuť. Mezi nechtěné patří i různé pachy. Nejčastěji se jedná o pachy plísně a hniloby. Některým těţkostem se dá zabránit rektifikací lutru, kdy se provedou podstatně větší odběry úkapu a dokapu. (PISCHL, 1997; JÍLEK a ZENTRICH, 1999) Úkap Vzniká chybnou destilací a špatným oddělením lehce vroucích sloţek (acetaldehyd, octan etylnatý). Je lehce rozpoznatelný, má typický pichlavý nádech rozpouštědla či lepidla. Dokap Vzniká téţ chybnou destilací a to špatným oddělením vysoko vroucích sloţek. Voní po zatuchlině aţ plísni, tzv.,,čpí. Octová příchuť Je způsobena nečistou přípravou kvasu nebo špatně vedenou fermentací. Tím se sniţuje obsah alkoholu, destilát získává kyselou chuť a stává se nepoţivatelným. Octovou kyselinu lze nejlépe neutralizovat uhličitanem vápenatým. Pouţije se asi 200 g na 100 l destilátu. materiálu. Kovová příchuť Můţe se v destilátu objevit, je-li destilační zařízení vyrobeno z nevhodného Hořkomandlová příchuť Vzniká, pokud se při rozemletí ovoce rozbijí pecky. Působí svíravě a hořce na jazyku i patře. Ovoce můţe být zcela potlačeno a můţe být cítit aţ kořenitá marcipánová vůně. 38

39 Trpká příchuť Objeví se tehdy, dostane-li se do rmutu hodně listí a jiných zelených částí rostlin. V chuti je lehce drsný, pichlavý aţ dráţdivý. Na patře můţe působit aţ travnatě i hořce. Příchuť po akroleinu Tato vada se vyskytuje poměrně často. Bakteriální infekce pochází z kontaminované suroviny. Při lihovém kvašení se v kvasu tvoří vedlejší produkt glycerol. Z něj mohou některé bakterie vytvořit silně páchnoucí látku akrolein, který má podobné účinky jako slzný plyn. Jeho bod varu je 44 C a při destilaci přechází ihned do páry. Destilát můţe mít křenový nádech a stává se nepitelným. Zápach a chuť po houbách a plísních Pochází zpravidla ze špatného nebo znečištěného ovoce. Můţe to však způsobit i kvas v kontaminovaných nádobách. Ve vůni se projevuje lehce zemitě aţ zatuchle. Zápach po kyselém zelí Vzniká, pokud je kvas kontaminován mléčnými bakteriemi. Zápach po máselné kyselině Způsobují ho bakterie máselného kvašení. Destilát zapáchá a chutná po ţluklém másle. (GӦLLES, 2001; PISCHL, 1997; HAGMANN a ESSICH, 2007) 39

40 8. LEGISLATIVA - ZÁKON Č. 61/1997 SB. (O LIHU) Vymezuje podmínky pro výrobu, úpravu, skladování, evidenci a oběh lihu. Vysvětluje základní pojmy, jako jsou etylalkohol, výroba lihu, zušlechťování lihu, vadný líh, lihovar, pěstitelské pálení, konzumní líh, atd. Konzumní líh, lihoviny a ostatní nápoje lze vyrábět a upravovat pouze v lihovaru nebo provozovně schválené ústředním orgánem státní správy. Provozování pěstitelské pálenice povoluje Ministerstvo zemědělství na základě písemné ţádosti, ke které ţadatel připojí popis a nákres uspořádání výrobního zařízení doloţený technickou dokumentací a doklad o vlastnickém, uţívacím nebo jiném právu k výrobnímu zařízení pálenice. Přípustnými surovinami pro výrobu lihovin je ovoce, šťávy, ale i odpady z jeho zpracování a to v čerstvém i zkvašeném stavu, pokud neobsahují cizí příměsi. Pěstitel je oprávněn vyrobit v jednom výrobním období (od 1. července běţného roku do 30. června roku následujícího) z vlastní suroviny nejvýše 30 litrů etanolu zdaněného sazbou spotřební daně stanovené pro ovocné destiláty. Ovocný destilát vyrobený pěstitelským pálením nesmí být předmětem prodeje. Osoba provozující pálenici musí vést o kaţdém pálení evidenci. V lihovarech a pěstitelských pálenicích zajišťuje celé výrobní zařízení a měřidla celní úřad. Osoby vyrábějící líh jsou povinny měřit veškerý vyrobený a samostatně rafinovaný líh typově schválenými a ověřenými měřidly. Kontrolu měřidla provádí celní úřad. Samostatnou rektifikaci destilátu lze provést pouze na základě povolení Generální ředitelství cel. Do oběhu lze uvádět líh jen v těchto základních druzích: syntetický, sulfitový, kvasný, zvláštně denaturovaný, obecně denaturovaný, úkapy a dokapy a přiboudlina. Líh smí být uskladněn jen v kalibrovaných nádrţích opatřených zařízením, které umoţňuje spolehlivé zjištění mnoţství skladovaného lihu. Musí se zjišťovat mnoţství lihu obsaţeného v zásobách surovin, polotovarů a hotových výrobků. Osoby vyrábějící či upravující líh jsou povinny oznámit celnímu úřadu zahájení a ukončení sezónní výroby, rafinaci a rektifikaci lihu do 15 dnů před zahájením a do 15 dnů po ukončení této činnosti, dále poruchy a závady na měřidlech nebo přerušení výroby lihu na dobu delší neţ deset dnů. Jestliţe se osoby působící v tomto odvětví dopustí některých chyb nebo správních deliktů, pak jsou povinné uhradit pokutu a to i ve výši několika milionů, pokud neprokáţou, ţe vynaloţili veškeré úsilí, aby porušení povinnosti zabránili. Pokutu vybírá orgán, který ji uloţil a ta je příjmem státního rozpočtu. (ZÁKON Č. 61/1997 SB.) 40

41 9. MATERIÁLY A METODIKA 9.1 Příprava destilátu Plody pro přípravu ovocné břečky byly sklizeny v Suchohrdlech u Znojma, kde byl také zaloţen kvas. Meruňkový kvas byl zaloţen 16. července Švestkový kvas byl připraven 19. září Ovoce bylo nejprve ručně zbaveno stopek a listí, očištěno od zeminy a byly vybrány nahnilé plody, které se do kvasné nádoby nepřidávaly. Nejprve se ovoce jemně rozmělnilo v nerezové nádobě a poté se přemístilo do plastového hoboku, který se uzavřel víkem. Jakmile byl kvas dobře prokvašen, převezl se na ZF, kde se stanovovala refrakce a obsah veškerých kyselin u obou kvasů. Dále byly kvasy destilovány. Kvasy se vypalovaly pomocí jednoduché destilační aparatury ve školní laboratoři. Kvas byl přemístěn do větší baňky se zábrusem. Břečka byla ohřívána pomocí elektrického vařiče. Na baňku byl navázán spojovací trubicí chladič. Trubice musí být připojena správně, a to tak, aby voda přicházela protiproudně k destilátu. Destilát odtékal do připravené baňky. Po kaţdých 100 ml ve sběrné baňce byl tzv. lutr přelit do odměrného válce, kde se nechal vychladnout a následně byl změřen pomocí lihoměru obsah alkoholu. Měření bylo celkem pět a při kaţdém dalším mnoţství lihu klesalo. Po tomto změření se lutr uschoval do chladničky pro pozdější předestilování. Refrakce a titrace byla provedena i u zbytku po destilaci. V dalším dni byl lutr předestilován a bylo zjištěno mnoţství lihu obsaţeného v konečném produktu. Byla provedena i instrumentální analýza těkavých sloţek ve vzorcích. Rozbor se prováděl na přístroji zvaném Agilent. 9.2 Metodika Stanovení některých sloţek v ovoci (meruňky, švestky) Pro zpracování či skladování ovoce je nutné znát některé základní ukazatele jakosti. Mezi tyto ukazatele patří např. veškeré kyseliny a refraktometrická sušina. Stanovení obsahu veškerých kyselin Veškerými kyselinami ve vzorku se rozumí všechny kyseliny (volné, těkavé a kyselé soli) zjištěné titračně. 41

42 Kde: a spotřeba 0, 1 N NaOH v ml n mnoţství vzorku nepipetovaného k titraci v ml f faktor 0,1 N NaOH Stanovení rozpustné sušiny refraktometricky Index lomu světla v cukerném roztoku je závislý na koncentraci roztoku, kterou tedy můţeme podle změřeného indexu lomu určovat. K určení rozpustné sušiny se pouţívá přístroj zvaný refraktometr. Destilace Destilace byla provedena pomocí jednoduché aparatury. Nejprve byl získán lutr, který se předestiloval a získal se tak ušlechtilý destilát. U lutru a konečného produktu bylo změřeno mnoţství alkoholu. Instrumentální analýza Pomocí plynové chromatografie byly zjištěny některé látky u vzorků. Zhodnocení se provedlo na přístroji zvaném Agilent. 42

43 10. VÝSLEDKY PRÁCE Meruňkový kvas byl zaloţen 16. července 2010 a 10. srpna 2010 byl připraven k destilaci. Švestkový kvas byl zaloţen 16. září 2010 a 19. října 2010 byl připraven k destilaci. Stanovení obsahu veškerých kyselin Nejprve byla provedena titrace kvasu a poté zbytku po destilaci. Naváţily se 2 g vzorku a titrovalo se 0,1 mol/l NaOH o faktoru 0,9569 na indikátor fenoftaleinu do růţového zabarvení, které by mělo vydrţet 30 sekund. Obsah veškerých kyselin se vyjádří na převládající organickou kyselinu (jablečnou) obsaţenou v titrovaném vzorku: Meruňkový kvas Zbytek po destilaci - meruňka Švestkový kvas Zbytek po destilaci švestka Stanovení rozpustné sušiny refraktometricky Na hranol otevřeného refraktometru se tyčinkou nanesou 2-3 kapky destilované vody. Poté se hranoly uzavřou a odečte se údaj na stupnici. Přístroj musí ukazovat refrakci 0. Poté přístroj otevřeme a tyčinkou naneseme na hranol 2 3 kapky vzorku a uzavřeme. Na stupnici odečteme přímý obsah tzv. refraktometrické sušiny (= váhová procenta rozpuštěného cukru). 43

44 Tabulka č. 6: Zjištěné hodnoty Vzorek % veškerých kyselin Refrakce (%) Meruňkový kvas 0,449 5 Zbytek po destilaci - meruňka 0,708 6 Švestkový kvas 0,449 4,8 Zbytek po destilaci - švestka 0,513 6,4 Graf č. 1 udává procenta veškerých kyselin, které byly zjištěny titračně. Při titraci se zjistilo, ţe oba vzorky (meruňkový i švestkový kvas) obsahují stejné mnoţství titračních kyselin. Zbytek po destilaci z meruňkového kvasu měl však větší podíl kyselin neţ u zbytku ze švestkového kvasu. Dále byla sledována refrakce. Větší mnoţství rozpustné sušiny obsahoval meruňkový kvas, avšak větší podíl sušiny u zbytku po destilaci kvas švestkový ,8 6,4 % % veškerých kyselin Refrakce (%) 1 0,449 0,708 0,449 0,513 0 Meruňkový kvas Zbytek po destilaci-m. Švestkový kvas Zbytek po destilaci-š. Graf č. 1: Stanovení některých složek v ovoci Tabulka č. 7: Obsah alkoholu v lutru naměřený po 100 ml Měření Objem (ml) % alkoholu - meruňka % alkoholu - švestka

45 Graf č. 2 poukazuje na mnoţství alkoholu měřeného v kaţdých vydestilovaných 100 ml lutru. První měření zaznamenalo nejvíce obsahu lihu, u kaţdého dalšího měření % alkoholu klesá. % alkoholu Měření po 100 ml % alkoholu - meruňka % alkoholu - švestka Graf č. 2: Obsah alkoholu v lutru Tabulka č. 8: Instrumentální analýza plod meruňka Skupina látek Sloučenina Koncentrace (µg/l) Retenční čas (min) Alkoholy etanol 246,24 4,317 2-methylbutanol 62,61 12,445 2-furfuryl alkohol neidentifikováno 0,000 n-hexanol 41,73 18,039 trans-2-hexenol 201,01 19,176 Aldehydy 2-furfural 44,93 20,322 Kyseliny kyselina n-oktanová 7,14 16,051 kyselina n-nonanová 328,72 19,768 Terpeny a-linalool 4,14 23,603 a-terpineol neidentifikováno 0,000 citronellol 7,18 29,456 cis-geraniol neidentifikováno 0,000 nerol neidentifikováno 0,000 45

46 Tabulka č. 9: Instrumentální analýza - meruňkovice Skupina látek Sloučenina Koncentrace (µg/l) Retenční čas (min) Alkoholy etanol 12389,61 3,762 2-methylbutanol 414,30 12,239 2-furfuryl alkohol 3522,31 27,072 n-hexanol 90,62 18,336 trans-2-hexenol 1773,69 19,341 Aldehydy 2-furfural 99,99 20,826 Kyseliny kyselina n-oktanová 1,32 15,750 kyselina n-nonanová 51,94 19,341 Terpeny a-linalool 35,41 23,505 a-terpineol 47,67 27,562 citronellol 0,95 29,838 cis-geraniol 10,12 32,023 nerol 4,52 31,634 Graf č. 3 poukazuje na zjištěné mnoţství některých zástupců z řady terpenů u meruňkovice. Největší zastoupení zde má terpen zvaný a-terpineol a nejmenší podíl zaujímá citronellol. Tyto hodnoty byly zjištěny na přístroji zvaném Agilent ,41 47,67 Terpeny µg/l ,12 0,95 4,52 a-linalool a-terpineol citronellol cis-geraniol nerol Sloučenina Graf č. 3: Instrumentální analýza meruňkovice 46

47 Tabulka č. 10: Instrumentální analýza švestkový kvas Skupina látek Sloučenina Koncentrace (µg/l) Retenční čas (min) Alkoholy etanol 2147,59 3,746 2-methylbutanol 53,90 12,280 2-furfuryl alkohol 1453,08 27,073 n-hexanol 82,87 18,318 trans-2-hexenol 55,73 19,020 Aldehydy 2-furfural 64,77 20,832 Kyseliny kyselina n-oktanová 12,09 15,793 kyselina n-nonanová 5,62 19,462 Terpeny a-linalool 5,39 23,518 a-terpineol 9,21 27,960 citronellol 5,74 29,951 cis-geraniol 13,49 32,042 nerol 0,31 31,534 Tabulka č. 11: Instrumentální analýza - slivovice Skupina látek Sloučenina Koncentrace (µg/l) Retenční čas (min) Alkoholy etanol 15207,29 3,767 2-methylbutanol 111,28 12,572 2-furfuryl alkohol 8943,10 27,070 n-hexanol 25,98 18,341 trans-2-hexenol 81893,27 19,389 Aldehydy 2-furfural 99,51 20,763 Kyseliny kyselina n-oktanová 20,87 15,865 kyselina n-nonanová 2555,73 19,390 Terpeny a-linalool 119,89 23,470 a-terpineol 11,19 27,751 citronellol 9,07 29,908 cis-geraniol 8,99 31,808 nerol 2,95 31,613 47

48 Graf č. 4 poukazuje na terpeny obsaţené ve slivovici. V největším mnoţství je zde zastoupen a-linallol a nejméně se v destilátu vyskytoval nerol. µg/l Terpeny 119,89 11,19 9,07 8,99 2,95 a-linalool a-terpineol citronellol cis-geraniol nerol Sloučenina Graf č. 4: Instrumentální analýza slivovice Graf č. 5 pojednává o zjištěném obsahu etanolu v obou destilátech. Vyšší podíl obsahuje slivovice µg/l Meruňkovice Slivovice Etanol Graf č. 5: Instrumentální analýza - obsah etanolu 48

49 Tabulka č. 12: Instrumentální analýza 3 nejvíce a 3 nejméně obsažené látky v meruňkovici Nejvíce obsaţená sloučenina Koncentrace (µg/l) Nejméně obsaţená sloučenina Koncentrace (µg/l) Phenethyl acetate 15246,68 p-cymene 0,02 Etanol 12389,61 Ethyl benzoate 0,11 Ethyl acetate 10444,21 2-octanol 0,19 Graf č. 6 zaznamenává tři nejvíce obsaţené látky v meruňkovici zjištěné. Nejvíce obsažené složky µg/l phenethyl acetate etanol ethyl acetate Sloučenina Graf č. 6: Nejvíce obsažené sloučeniny v meruňkovici Graf č. 7 zaznamenává tři nejméně obsaţené látky v meruňkovici. µg/l 0,2 0,18 0,16 0,14 0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0 Nejméně obsažené složky 0,19 0,11 0,02 p-cymene ethyl benzoate 2-octanol Sloučenina Graf č. 7: Nejméně obsažené sloučeniny v meruňkovici 49

50 Tabulka č. 13: Instrumentální analýza 3 nejvíce a 3 nejméně obsažené látky ve slivovici Nejvíce obsaţená sloučenina Koncentrace (µg/l) Nejméně obsaţená sloučenina Koncentrace (µg/l) Trans-2-hexenol 81893,27 2-ethylhexanoic acid 0,10 Etanol 15207,29 b-cyclocitral 0,18 Phenethyl acetate 13140,88 Ethyl benzoate 0,29 Graf č. 8 zaznamenává tři nejvíce obsaţené látky ve slivovici. µg/l Nejvíce obsažené složky trans-2-hexenol etanol phenethyl acetate Sloučenina Graf č. 8: Nejvíce obsažené sloučeniny ve slivovici Graf č. 9 zaznamenává tři nejméně obsaţené látky ve slivovici. µg/l 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 Nejméně obsažené složky 0,29 0,18 0,1 2-ethylhexanoic acid b-cyclocitral Ethyl benzoate Sloučenina Graf č. 9: Nejméně obsažené sloučeniny ve slivovici 50