При попадании сахара (сахарозы) в организм человека или при внесении сахара в бродильную жидкость, содержащую дрожжи, он под действием фермента дрожжей инвертазы присоединяет молекулу воды и распадается на глюкозу и фруктозу:
,
которые, в свою очередь, распадаются на спирт и углекислый газ как было описано выше45. В течение дня организм здорового и непьющего человека способен синтезировать из пищи от 1 до 9 г этилового спирта [4] и ферментных мощностей организма вполне хватает для его окисления с целью получения энергии. При больших дозах введённого в организм алкоголя ферменты не успевают его окислять. В организме накапливается этиловый спирт и продукт его частичного распада — ядовитый ацетальдегид, что вызывает симптомы обширной интоксикации, называемой в быту похмельем. Считается, что ежедневная доза спиртного, эквивалентная 20 г чистого алкоголя, относительно безопасна для здоровья. Но важна не только доза выпитого алкоголя, но и время его употребления. Тот, кто следит за своим здоровьем, по опыту знает, что не стоит принимать спиртное ранее трёх часов дня и после полуночи46.
Крахмал — полисахарид, состоит из смеси двух других, менее сложных полисахаридов — амилозы (30%) и амилопектина (70%). Представляет собой белый порошок нерастворимый в воде и является важнейшим резервным углеводом всех растений. В природе крахмал вырабатывается растениями и находится у них в клетках в виде зёрен, форма и величина которых в различных растениях разная. Например, клубни картофеля содержат 20% крахмала при содержании воды 75%, а в зёрнах пшеницы до 70% крахмала.
При нагревании с водой зёрна крахмала разбухают и образуют клейстер. При частичном гидролизе крахмала или при нагревании его до температуры 180—200оС крахмал расщепляется на декстрины — твёрдые, но уже растворимые в воде вещества, состоящие из более простых углеводов. По молекулярной массе декстрины занимают промежуточное положение между молекулярными массами глюкозы и крахмала. Блеск накрахмаленной рубашки, появляющийся при её глажении, обусловлен декстринами, образующимися в результате разрушения крахмала горячим утюгом. Блестящая корочка свежеиспечённого хлеба также состоит из декстринов47.
Под влиянием широко распространённого в растительном мире фермента диастазы48 крахмал гидролизуется, присоединяя воду, и образует дисахарид мальтозу или солодовый сахар:
В технике этот процесс называют осахариванием крахмала, независимо от того из чего он получен — картофеля, свёклы, кукурузы или злаковых культур.
В связи с этим, полезно иметь представление о технике получения этилового спирта из крахмала, содержащегося, например, в картофеле [18]49. Клубни картофеля предварительно моют, распаривают под давлением 3—3,5 атм. в конических железных котлах, а затем выдувают через находящуюся снизу котла выдувную трубу. При этом принимают меры для охлаждения, поскольку температуры выше 65оС уничтожают диастазу. Из-за резкого уменьшения давления на выходе из котла оболочки клеток картофеля разрываются, содержащиеся в них зёрна крахмала освобождаются, и образуется вязкая киселеобразная субстанция — клейстер, аналогичный клейстеру из пшеничной или ржаной муки50. После добавления к нему солода происходит гидролизация крахмала по приведённой выше формуле. По окончании этого процесса первоначально густая жидкость становится подвижной, более прозрачной и сладкой на вкус. Её охлаждают до 18—20оС и подвергают спиртовому брожению путём добавления винных дрожжей.
Первые несколько часов выделения спирта почти не происходит — дрожжи интенсивно размножаются, используя находящийся в бродильной жидкости кислород. Примерно через 10 часов их количество увеличивается в 10—14 раз, кислород в бродильном сосуде истощается и начинается процесс интенсивного брожения с выделением тепла. В ходе этого процесса содержащийся в дрожжевых грибках фермент мальтаза расщепляет солодовый сахар мальтозу до виноградного — глюкозы, а другой фермент дрожжей зимаза расщепляет глюкозу до этилового спирта и углекислого газа, как это было описано выше, т.е.:
45
Поэтому в организме даже закоренелых трезвенников всегда есть некоторое количество алкоголя. Более того, из-за особенностей обмена веществ у некоторых индивидов уровень алкоголя таков, что регистрируется полицейскими алкотестерами, хотя они в рот не брали спиртного. По этой причине им постоянно приходится возить с собой реабилитирующие медицинские заключения. Интересно сколько может стоить такое заключение при нынешнем состоянии нравов?
46
Эта ситуация часто обыгрывается в американских фильмах. «Плохой» парень предлагает «хорошему» парню «пропустить по маленькой» с утра пораньше, а тот отказывается. Для него, мол, рановато. В отечественных фильмах всё складывается как-то по-другому.
47
Главное назначение хлебопечения заключается в превращении нерастворимого крахмала муки в растворимые и легче усваиваемые организмом декстрины.
48
Значительные количества диастазы находятся в
49
Во время Второй мировой войны экономные немцы выпускали крепкий алкогольный напиток на основе спирта, получаемого из картофеля, который наши военнослужащие называли трофейным шнапсом. Это была водка сомнительного качества, поскольку спирт из картофеля содержит большое количество сивушных масел, но в войну немцам было не до малины, из которой изготавливают настоящий шнапс. Такой же дрянной была картофельная водка, поставлявшаяся в СССР из Польши в высоких прямоугольных бутылках-штофах в 60-х годах прошлого века. В народе её окрестили «гомулкой» по фамилии занимавшего в то время пост 1-го секретаря ЦК ПОРП Владислава Гомулки. С именем ещё одного политического деятеля — У Ну — первого послевоенного премьера Бирмы (Мьянмы) связана другая история с водкой. Так совпало, что ко времени его визита в СССР в 1955 г. в продажу поступила водка с новой алюминиевой пробкой, вместо выпускавшейся ранее картонной с сургучной заливкой. Пробка была изобретена технологом одного из отечественных заводов, и, также как и предыдущая, была одноразовой — видимо никому и в голову не приходило, что бутылку можно оставить недопитой. Герметизация достигалась двухслойной прокладкой из картона и целлофана. Пробка закатывалась прямо на бутылке и имела язычок, потянув за который вокруг горлышка бутылки можно было легко её открыть, надорвав тонкий алюминий. И надо же такому случиться, что национальный головной убор приехавшего бирманского премьера — «гаун-баун» тоже представлял собой длинный платок, оборачиваемый вокруг головы с небольшим хвостиком сзади! Водку с новой алюминиевой пробкой россияне не без иронии тут же окрестили «у ну». Позднее про самого У Ну забыли, а пробку с язычком стали называть просто «кепкой». Во времена Л.И.Брежнева, не иначе как руководствуясь его лозунгом «Экономика должна быть экономной», язычок делать перестали, чем существенно осложнили жизнь пьющей публике — чтобы открыть бутылку без язычка нужно было чем-то острым поддеть край туго закатанной пробки. Видимо такова уж судьба генсеков, но пришедший на смену Леониду Ильичу генсек ЦК КПСС Ю.В.Андропов за время своего недолгого правления тоже успел отметиться в истории российской водки. По его инициативе в 1983 г. был начат выпуск нового сорта водки с ценой примерно на 10% ниже, чем у распространённого тогда сорта «Пшеничная». Благодарные соотечественники тут же окрестила эту новую водку «андроповкой». А про выкрутасы с водкой последнего генсека М.С.Горбачёва лучше уж и не вспоминать.
50
Рожь технологически предпочтительней для целей винокурения, поскольку ржаная мука содержит белки, но не содержит