MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
DIPLOMOVÁ PRÁCE
BRNO 2012
Bc. TOMÁŠ BŘEZINA
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav Technologie potravin
Možnosti technologie přípravy rýžových destilátů Diplomová práce
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Gregor, Ph.D.
Vypracoval: Bc. Tomáš Březina
Brno 2012
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma „Možnosti technologie přípravy rýžových destilátů“ vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Souhlasím, aby práce byla uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně a zpřístupněna ke studijním účelům.
V Brně, dne ………………………..….. Podpis diplomanta …………………….
PODĚKOVÁNÍ V tomto místě bych rád poděkoval každému, kdo se jakkoliv podílel na vzniku této diplomové práce. Především vedoucímu této práce Ing. T. Gregorovi, Ph.D., za jeho cenné náměty, rady a připomínky. Velký dík patří také mým rodičům, kteří mě podporují v mém studiu a díky nimž mohu studovat na vysoké škole.
ABSTRAKT V diplomové práci je řešena problematika výroby destilátů z rýže. Jednotlivé kroky procesu výroby jsou pro každý použitý druh rýže lehce pozměněné, za účelem prokázání jejich vlivu na výslednou jakost destilátu. Po první části, přinášející základní informace o rýži, alkoholech a destilátech, je v další části práce věnována pozornost možným problémům při jednotlivých technologických operacích (při výrobě zápar, kvašení, nebo získávání destilátu destilací či rektifikací). Závěrečná část obsahuje popis a úpravu jednotlivých technologických měření v průběhu výroby a jejich výsledky. Výsledky práce ukazují závislost výsledného složení destilátu na použitém druhu rýže. Klíčová slova: rýže, destilát, rektifikace, zápara
ABSTRACT In this thesis approaches the problem of distilling rice. The individual steps of process production are lightly changed for each type of rice, in order to demonstrate their impact on the quality of the resulting liquor. After the first part, bringing basic information about rice, alcohol and spirits, the next part of the work deal with possible problems with individual technological operations (the making of mash, fermentation and acquiring spirits by distillation or rectification). The final section provides a description and presentation of individual technological measurements during production and their results. The results show the dependence of the resulting distillate composition on the species of rice. Key words: rice, spirit, liqour, rectification, mash
OBSAH 1
ÚVOD ....................................................................................................................... 9
2
CÍL PRÁCE ............................................................................................................ 10
3
LITERÁRNÍ ČÁST ................................................................................................ 11 3.1 Rýže ...................................................................................................................... 11 3.1.1
Složení rýže............................................................................................... 11
3.1.2
Pěstování rýže ........................................................................................... 13
3.1.3
Využití rýže............................................................................................... 15
3.2
Destiláty ............................................................................................................ 16
3.2.1
Historie výroby destilátů ve světě a v českých zemích ............................ 16
3.2.2
Složení, legislativa .................................................................................... 17
3.2.3
Druhy destilátů .......................................................................................... 20
3.2.4
Vady destilátů ........................................................................................... 22
3.3
Alkoholy ........................................................................................................... 25
3.3.1
Definice ..................................................................................................... 26
3.3.2
Druhy alkoholů v destilátech .................................................................... 26
3.4
Technologie výroby destilátů ........................................................................... 27
3.4.1
Příprava zrna ............................................................................................. 27
3.4.2
Výroba sladkých zápar.............................................................................. 27
3.4.3
Kvasící proces ........................................................................................... 28
3.4.3.1
Pojem a funkce mikroorganismů v kvasném průmyslu .................... 28
3.4.4
Zralá zápara............................................................................................... 30
3.4.5
Faktory ovlivňující kvašení ...................................................................... 30
3.4.6
Destilace.................................................................................................... 31
3.4.6.1
Typy destilací .................................................................................... 31
3.4.6.2
Destilační aparatura ........................................................................... 33
3.4.6.3
Vady a faktory mající vliv na destilaci .............................................. 34
3.4.7 3.5
4
Úprava a skladování finálního produktu ................................................... 36
Posouzení jakosti destilátů................................................................................ 37
3.5.1
Senzorické hodnocení ............................................................................... 37
3.5.2
Měření obsahu alkoholu............................................................................ 38
3.5.3
Chromatografické metody ........................................................................ 39
MATERIÁL A METODIKA.................................................................................. 41 4.1
Použité druhy rýže ............................................................................................ 41
4.1.1
Rýže dlouhozrnná ..................................................................................... 41
4.1.2
Rýže Basmati Super Kernel ...................................................................... 41
4.1.3
Rýže Basmati ............................................................................................ 42
4.1.4
Rýže Sushi ................................................................................................ 42
4.1.5
Rýže Arborio............................................................................................. 42
4.1.6
Rýže natural .............................................................................................. 43
4.1.7
Rýže natural červená ................................................................................. 43
4.2
Výroba vzorků .................................................................................................. 44
4.2.1
Příprava vzorku ......................................................................................... 44
4.2.2
Příprava zápary ......................................................................................... 44
4.2.2.1
Úprava pH ......................................................................................... 45
4.2.2.2 Použité enzymy a jejich vlastnosti .......................................................... 46 4.2.3
Kvašení ..................................................................................................... 47
4.2.3.1 Rovnice procesu kvašení ........................................................................ 48 4.2.4
Destilace.................................................................................................... 49
4.2.4.1 Použité chemické sklo a přístroje ........................................................... 49 4.2.4.2 Postup rektifikace ................................................................................... 49 4.2.5 4.3
Konečná úprava ........................................................................................ 50
Chromatografické stanovení ............................................................................. 51
4.3.1
Vývoj metody ........................................................................................... 51
5
4.3.2
Podmínky analýzy..................................................................................... 51
4.3.3
Použitá GC kolona .................................................................................... 51
4.4
Senzorická stanovení ........................................................................................ 52
4.5
Stanovení vlhkosti šrotu ................................................................................... 52
4.6
Stanovení obsahu alkoholu pyknometricky ...................................................... 53
4.7
Stanovení škrobu metodou dle Ewerse ............................................................. 54
4.8
Stanovení ověřující potřebnou dobu rozkládání škrobu .................................. 55
VÝSLEDKY A DISKUSE ..................................................................................... 56 5.1
Chromatografie sladkých zápar ........................................................................ 56
5.2
Stanovení ověřující potřebnou dobu rozkládání škrobu ................................... 57
5.3
Chromatografie zralých zápar .......................................................................... 57
5.4
Stanovení vlhkosti šrotu ................................................................................... 58
5.5
Stanovení obsahu alkoholu pyknometricky ...................................................... 59
5.6
Stanovení škrobu metodou dle Ewerse ............................................................. 61
5.7
Ředění destilátů na potřebnou lihovitost .......................................................... 62
5.8
Výrobní diagram a bilanční rovnice ................................................................. 63
5.9
Chromatografické stanovení destilátu .............................................................. 67
5.10 Statistické vyhodnocení .................................................................................... 69 5.11 Senzorické hodnocení vzorků destilátů ............................................................ 71 5.11.1
Senzorické hodnocení jednotlivých vzorků .............................................. 72
5.11.2
Senzorické hodnocení všech vzorků podle jednotlivých ukazatelů.......... 73
6
ZÁVĚR ................................................................................................................... 75
7
PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY ................................................................... 77
8
SEZNAM OBRÁZKŮ, TABULEK A GRAFŮ..................................................... 83
9
SEZNAM ZKRATEK ............................................................................................ 85
10
PŘÍLOHY ............................................................................................................... 86
1
ÚVOD
Tato práce se věnuje technologii postupu výroby alkoholického nápoje z různých druhů rýže. Výrobní postup byl současně ověřován a průběžně analyzováno složení vyráběných destilátů, včetně popisu separace rektifikací s následným rozborem na plynovém chromatografu. Požívání alkoholických nápojů patří v českých zemích k tradici a neodmyslitelně i k folklóru. K Čechám patří pivo s hlubokou tradicí sahající hluboko do minulosti. Oproti tomu Morava je vyhlášena kvalitou svých vinařskou oblastí a těší se i vysoké kvalitě místních pálenek. Výrobní postup rýžových destilátů je v mnoha krocích téměř totožný jako při výrobě pálenky z domácích produktů. Rýže se řadí mezi obilniny, které pro nás nejsou dnes nejčastěji používaným materiálem pro výrobu pálenek (ikdyž z historie jsou známy případy nedostatku obilí v českých zemích právě z důvodu jejich nadměrné spotřeby na výrobu pálenek). Abychom byli schopni průběžně kontrolovat kvalitu a stav potravinářských produktů, je důležité detailně řídit jejich výrobu a znát metody různých stanovení. V dnešním průmyslu alkoholických nápojů se klade především důraz na kvalitu surovin, průběh výroby a tím kvalitu finálního produktu. To samozřejmě vyžaduje užití moderních analytických metod. Jelikož pracoviště Ústavu technologie potravin Agronomické fakulty Mendelovy univerzity je přístrojově dostatečně vybaveno, mohly být tudíž tyto metody použity při tvorbě této diplomové práce.
9
2
CÍL PRÁCE
Jedním z cílů diplomové práce bylo prostudovat dostupné materiály na problematiku, která může nastat při výrobě rýžových zápar. Základem, k řešení tohoto cíle, bylo předložení základních informací o rýži, alkoholech (jako chemických látkách) a destilátech. V odborné části práce podávám výklad k jednotlivým technologickým krokům, které v průběhu výroby destilátu nastávají. Poté jsem se snažil stanovit nejvhodnější výrobní postup, který zahrnuje mimo jiné výrobu rýžové zápary, správné prokvašení, výběr vhodného typu kvasinkové mikroflóry a získání destilátu ze zápary. Mimo provedení destilačního procesu bylo cílem diplomové práce také měření chemických změn během přípravy, kvašení a zrání finálního produktu. Obdržené výsledky byly porovnány s dostupnou literaturou a následně byla provedena diskuse.
10
3
LITERÁRNÍ ČÁST
Obiloviny mají velmi výrazný vliv pro výživu celosvětové populace na všech světadílech, a co do důležitosti konzumu zaujímají mezi ostatními zemědělskými produkty výsadní postavení (především pšenice, kukuřice a rýže), (Pešek, 2000).
3.1 Rýže První důkazy o existenci rostlin, které bychom mohly zařadit jako přímé předchůdce rýže, jsou známy z období křídy, tj. asi před 100 – 110 milióny let. Koncem křídy však už začínaly traviny nabývat dominantní postavení. Fosilní pozůstatky klasů jsou známy z třetihor, což je období asi před 55 milióny let. Švýcarský botanik Alphonse de Candolle rozdělil rostliny do šesti skupin podle stáří kultivace. Rýže náleží do nejdéle kultivované skupiny rostlin, pěstovaných již minimálně před 4000 lety (Hill, 1992). Přesný původ rýže není znám, za oblasti počátku kultivace se považují Indie a Čína. Plodina se zařazuje původem do Indického genového centra, což je oblast dnešní Indie a Bangladéše (Špaldon, 1963). Rýže se zařazuje do třídy jednoděložných rostlin, čeledi lipnicovité. Je to jednoletá nebo víceletá rostlina s poměrně mohutným systémem svazčitých kořenů, vzpřímeným stéblem dosahujícím v průměru výšky 1,5 – 2,2 m a bohatým olistěním. V literatuře se můžeme setkat i s údajem maximální výšky rostlin 7 metrů (nepotvrzený výskyt v oblasti řeky Mekong). Listy jsou čárkovité, zašpičatělé s dlouhými pochvami a chlupatými oušky. Pro rýži je typickým květenstvím lata různého tvaru a velikosti. Plodem jsou zrna (obilky) nejběžněji 5 – 12 mm dlouhá a 2 – 3 mm široká (Valíček a kol., 2002). 3.1.1
Složení rýže
Co se týká složení rýžového zrna, setkáváme se s dvojím popisem procentuálního zastoupení různých složek v zrnu, a to buď v nevyloupané nebo ve vyloupané obilce (Špaldon, 1963). Složení nevyloupané obilky rýže (běžně označené pojmem paddy): zhruba 68 – 72 % sacharidů, kolem 10 % vlákniny, 8 – 12 % bílkovin, 2,4 % tuku a 4 až 4,9 % popelovin, z vitamínů především B1, B2 a PP. Podíl pluch z celkové hmotnosti obilek představuje 18 – 25 % (Březina, 2010; Valíček a kol., 2002).
11
Složení vyloupané obilky rýže: 78 – 80 % sacharidů, 0,8 – 1,5 % vody, 0,5 – 0,8 % tuku, 10 – 12 % bílkovin, 8,6 – 8,8 % vlákniny a dále v malém množství je přítomen fosfor (111 mg), vápník (87 mg), draslík (31 mg), niacin (6 mg), vitamín B2 (1,8 mg), sodík (0,07 mg) a velmi malé množství vitamínu B1 (0,02 mg) (Okulturistice.ic.cz). Rýže je velmi zdravá potravina hned z několika důvodů. Jednak obsahuje komplexní sacharidy, což znamená, že obsahuje škrob i vlákninu. Komplexní sacharidy organismus tráví pomalu a díky tomu se energie uvolňuje po mnohem delší dobu. Rýže je dobrým zdrojem vlákniny, která předchází střevním problémům a bojuje proti zácpě. Průměrná porce rýže (cca 150 g) poskytuje plnou 1/3 dávky proteinů, které tělo potřebuje za den. Tato porce obsahuje pouze 245 kcal. Rýže přitom obsahuje pouze minimální množství tuku a neobsahuje cholesterol. Neobsahuje taktéž žádný lepek, takže je vhodnou potravinou pro bezlepkovou dietu. Je lehce stravitelná, a proto se výborně hodí jak pro malé děti, tak i pro starší lidi (Pavliš, 2002). Z hlediska destilace jsou nejvýznamnější složkou rýže sacharidy. Ty jsou základními složkami všech živých organismů, biologicky aktivními molekulami a nejrozšířenějšími organickými sloučeninami v biosféře. Udává se, že polovina veškerého množství uhlíku z naší biosféry je uložena v celulose (Hoza a kol., 2008). Nás ale nyní více zajímá polysacharid škrob. Škrob se vyskytuje výhradně v rostlinách a jeho primární funkcí je tvorba zásoby energie. Nachází se v semenech, plodech a hlízách. Škrobová zrna se vyznačují rozdílnou velikostí a tvarem. Škrob není homogenní látkou, ale je složen ze dvou hlavních složek, amylosy a amylopektinu. Obvykle se vyskytují v hmotnostním poměru 1:3 a jsou si svým složením velmi podobné, rozdíl je pouze ve struktuře hlavních řetězců v jejich molekulách. Škrob obvykle obsahuje amylózu v počtu 2 – 4 tisíce glukózových jednotek v nerozvětvené formě a amylopektin v počtu 10 000 až milion glukózových jednotek v rozvětvené formě. Základní jednotkou u obou těchto polysacharidů je D-glukopyranosa. (Chloupek, 2005; Davídek, 1983; Schenck, 1992). U některých obilovin (rýže, kukuřice, ječmene) i jiných rostlin (brambory) byly cíleně vyšlechtěny odrůdy, v nichž převládá buď amylosa (jedná se o amyloškroby, vysoce amylosové škroby) nebo amylopektin (tyto odrůdy se nazývají voskové) kvůli jejich cílovému použití (Velíšek a kol., 2009; Žáček, 1964). 12
Rýže v malém množství také obsahuje přírodní antioxidanty, jako jsou flavony (isovitexin), fenolové kyseliny (estery, glykosidy) a tokoferoly (Burchard, 1985). 3.1.2
Pěstování rýže
Rýže je citlivá plodina na kvalitu půdy. Nejvhodnější pro pěstování rýže je oblast subekvatoriálního klimatu. Je to střídavě vlhké, obvykle monzunové, a pak suché podnebí tropických zemí nepříliš vzdálených od rovníku. Dále jsou podmínkou příznivé hlinitojílovité půdy bohaté na živiny nebo naplavené půdy říčních údolí. Velmi vhodné jsou dále půdy pastvin, oranišť, luk a odvodněných močálů, pokud tam je nepropustný podklad nebo rašelinná vrstva. Půdy s propustnou štěrkovitou nebo až písčitou spodní vrstvou jsou pro pěstování rýže nevhodné, protože neudrží vodu. Z hlediska chemické reakce rýže vyžaduje neutrální až slabě kyselé půdy. Přítomnost aktivního vápníku v půdě výnos rýže značně snižuje (Velíšek a kol., 2009; Pavliš, 2002).
Obr. 1 Pohled na typické rýžové pole (http://www.umdiewelt.de) Pěstuje se na polích uměle zavlažovaných složitou zavlažovací sítí kanálů, kde voda pro zavlažování je přiváděna z velkých řek hlavním kanálem do celé sítě menších bočních kanálů a její přítok bývá obvykle regulován zdymadly. Doba výsadby nebo výsevu by neměla připadnout do období dešťů. Předpěstované rostliny se vysazují do rozbahněné půdy, jen málokdy se rýže vysévá přímo do pole. Vysévá se většinou na předpřipravené a dobře prohnojené políčka – tzv. rýžové školky. Pole na výsadbu sazenic se ořou a kypří, půda se odpleveluje. Semenáčky se vysazují spolu po dvou až šesti ve vzdálenosti 10 – 40 cm. Při výsevu se pole pozvolna zavlhčuje a po vzejití 13
rostliny se kultura stále zavlhčuje. Část stébla je trvale pod vodou. Nejhornější listy a poté i klasy rýže rostou těsně nad hladinou vody. Vodní hladina na rýžovém poli se dá regulovat tak, že se v hrázích udělá několik výpustí. Rostliny v čase větších záplav snesou i úplné ponoření, některé odrůdy vydrží pod vodou až 15 dní, pokud není rychlý proud. Když rýže začne kvést, hladina vody na polích se snižuje uzavřením přívodu z řek a otevřením výpustí v hrázích. V době dozrávání rýže se vypustí voda, pozemek se nechá vyschnout, čímž se podpoří tvorba zrna na úkor vegetativních částí – kořenů, stonků a listů. Úroda se sbírá ručně. Zmíněný postup platí pro odrůdu rýže seté (Oryza sativa). Její produkce kryje téměř 80 % celosvětové produkce rýže (Špaldon, 1982; Jones, 1967).
Obr. 2 Stádia růstu rýže – vodní hladina je znázorněna modře (Edlin, 1982) Dalším zástupcem rodu Oryza je rýže horská (Oryza montana), která snáší nižší teploty než rýže setá, taktéž vyžaduje vlhkou půdu, ale obejde se již bez stálého zavlažování. Pěstuje se obdobným způsobem jako u nás obilí, nejčastěji v lesnatých krajinách, které zajišťují kultuře dostatečné množství vláhy. Od zasetí zrna až do doby zrání nevyžaduje zvláštní péči ani ošetření. Hlavní pěstitelé jsou Thajsko, západní část Indie, Indonésie (ostrovy Sumatra a Kalimantan), a to ve výšce od 1200 do 1600 m. n. m. Její políčka
14
se dají nalézt i v Himálaji dokonce i nad 2000 m. n. m. (Godon, 1994; Jones, 1967). Rýže horská poskytuje nižší výnosy a zrno horší kvality. V dobách minulých byly provedeny pokusy s pěstováním rýže i na území tehdejšího Československa, dnes Slovenské republiky u soutoku řek Nitry a Váhu až po Malý Dunaj. Při pěstování rýže u nás se zkoušely oba rozdílné způsoby nakličování, jak tzv. setí rýže na sucho a potom teprve zavlažování, tak i setí přímo do vody. Pokus trval 10 let a jeho výsledky byly uspokojivé, výnosy se pohybovaly od 2,0 do 7,9 t/ha (Kučerová a kol., 2007; Špaldon, 1982; Hršel, 1958). Největším producentem rýže na světě je Čína (187 397 460 tun v roce 2007), následovaná Indií (144 570 000 tun v roce 2007). Tyto státy společně vyprodukují přibližně stejné množství rýže, jako zbytek světa dohromady (Březina, 2010). 3.1.3
Využití rýže
Rýže má široké spektrum použití v potravinářském průmyslu i mimo něj. V potravinářství se s ní můžeme setkat jako se základní potravinou či přílohou k pokrmům, ale i k výrobě japonského čaje genmaiča, který má díky tomu chuť připomínající spíše polévku, než čaj. Dále se v asijských zemích můžeme s rýží setkat při výrobě kávy, mléka, rýžového piva, vína, octa nebo alkoholických nápojů. Z rýžových klíčků se vyrábí olej, z obilek se mele mouka, vyrábí škrob, ale také lepidlo, které se dříve přimíchávalo i do barev. Obilky se mohou využívat i k léčení různých onemocnění jakou jsou mírné zácpy a průjmy. Rýže je vhodná ke snižování rizika tlustého střeva a léčí poruchy trávení až po divertikulitidu (onemocnění střev). V opražené podobě se používá proti průjmům nebo úplavici. Syrová zrna hnědé rýže se požívají spolu s čajem z pelyňku k vypuzování parazitů. Kaše z opražené rýže se doporučuje při léčení artritidy a revmatismu nebo pro posílení organismu. Jako pochoutka jsou populární také burizony, což jsou nabobtnalá rýžová zrna namočená v oslazené vodě a nafouklá krátkým napařením. Části rostlin lze využívat při výrobě rohoží a košíků, také jako krmivo a stelivo. Ze slupek rýže se vyrábí lepenka (Jelínek, 2001). Ze slámy se vyrábí kvalitní papír a jiné užitkové předměty. Rostliny také můžeme sklízet nezralé za účelem výroby stuh a splétání do slaměných copů pro výrobu klobouků, známé jsou např. tzv. Leghorn či Toskánský klobouk (Hill, 1992). 15
3.2 Destiláty Alkohol může být konzumován buď jako lihovina, nebo jako lihový nápoj. Lihové nápoje jako pivo nebo víno obsahují nízké množství alkoholu, které se v nich samovolně vytvořilo kvašením. Oproti tomu lihoviny obsahují vyšší obsah alkoholu a připravují se buď z čistého lihu, nebo destilací ze zakvašených zápar (Pešek, 2000; Trnka, 2001). 3.2.1
Historie výroby destilátů ve světě a v českých zemích
První zprávy o alkoholu pochází z období kolem roku 3000 př. n. l. Jeho původ však není přesně znám. Víme, že Egypťané znali více jak 28 druhů vín, většinou vyrobených z datlí a hroznů. Dále vařili pivo z prosa a pšenice a zkvašovali zápary připravené z medu a lístků konopí. Nic však nenasvědčuje tomu, že by v této době byla již destilace vynalezena, či dokonce používána. Předpokládá se, že poprvé se destilovat arak asi kolem roku 800 př. n. l. a to v Indii. Přesného popsání fyzikálních principů destilace se civilizace poprvé dočkala od Aristotela přibližně ve 4. století př. n. l. Když v roce 713 n. l. dobyli Arabové Španělsko, založili zde postupně mnoho škol a univerzit a zavedli v této části Evropy používání destilace jako nové metody sloužící k oddělování těkavých látek. Arabové používali alkohol jako rozpouštědlo pro kosmetické účely a ten měl v arabštině název Al-ko-hue. Netrvalo dlouho a „pálivá voda“ přišla také do křesťanských klášterů. Zde pak vznikly první lihoviny, tzv. bylinné likéry vyrobené z bylin a alkoholu. Jednou z prvních příruček popisující výrobu pálenek je Kniha destilace od Hieronyma Brunschwiga (1450 – 1512). Široký rozvoj vědy a techniky v pozdějších staletích přispěl ke vzniku moderního lihovarnictví. Přinesl nám nové produkty, jako je skotská a irská whisky, benediktinka, calvados, vodka, gin, koňak aj. (Schmicklová, 2004; Gölles, 2001). Podle dochovaných literárních pramenů lze soudit, že příprava destilátů se v českých zemích objevila na počátku 13. století. Podrobnější zprávy zabývající se touto problematikou pocházejí z doby Jana Lucemburského. Zároveň se domníváme, že lihové nápoje se do té doby do Čech dovážely z Francie a v Čechách se pouze pro dochucení přidávalo různé koření. Pálení vína lze již zaznamenat v době Karla IV., kdy se neobyčejně rozšířilo pěstování vinné révy. První zmínku v kronikách o pálenici u nás máme z roku 1400. Byla založena v Kutné Hoře Václavem IV. V 15. století již vzniklo samostatné řemeslo paličů vína a vinopalů. Destilovalo se v té době z vína i piva. 16
Konzum pálenek se zřejmě značně rozmohl a jejich prodej byl již nedlouho poté výnosnější než prodej piva a vína. Vyvozujeme to podle nařízení krále Vladislava II, aby dobré pivo nebylo vinopalům k pálením prodáváno. V 16. století již bylo známo několik návodů, jak připravovat destiláty. Postupem doby se pálení v Čechách rozšířilo tak, že se pálenky vyvážely na export do zahraničí – např.: do Bavorska, Rakouska a Solnohradu. Výroba nebyla zřejmě nijak omezena, poněvadž byla sama o sobě zatížena značnými poplatky plynoucími do kapes šlechty. Pán z Rožmberka uložil obyvatelům Prachatic z každého vypáleného kotle za týden zaplatit 20 míšeňských grošů. V 16. století se již pálilo nejen víno a pivo, ale i pivní droždí, trnky, slívy, hrušky, jablka, jahody, jalovec a obilí i mouka. V roce 1715 mělo např. město Tovačov pouze 1 pivovar, ale 7 vinopalen. Patenty vydanými v letech 1680, 1712 a 1738 byla výroba lihu a kořalek potvrzena jako výsadní právo vrchnosti. Nadměrné pití pálenek vedlo roku 1596 moravské stavy k tomu, že nařídily omezení pití kořalky „jakožto nápoje ďábelského“ a zakázali pálenku pálit z obilí. Koncem 18. století se při výrobě lihu začaly více používat jako výchozí surovina brambory, nežli obilí, což vedlo ke stěhování výroby na venkov. Zatímco se v roce 1790 v Čechách vyrobilo 37 000 hl pálenky téměř výhradně z obilí, v roce 1848 se vyrobilo 63 000 hl téměř výhradně z brambor. V první polovině 19. století se začal rozvíjet cukrovarnický průmysl a jako odpad v jeho výrobě vznikala melasa. První melasový lihovar u nás vůbec vznikl v roce 1838. Současně s výrobou z melasy rostla i výroba lihu z brambor. Celková produkce v roce 1904 činila 137 120 hl ročně, v roce 1913 už 253 720 hl a v roce 1930 dokonce 618 900 hl. Před začátkem druhé světové války bylo na našem území v provozu 313 družstevních zemědělských lihovarů a 589 soukromých lihovarů. Avšak po skončení války v roce 1945 bylo u nás v provozu pouze 48 lihovarských průmyslových závodů, z nichž některé byly pouze rafinériemi lihu, jiné vyráběly pouze líh surový, většina však byly lihovary spojené s rafinériemi. (Dyr a kol., 1963; Pischl, 1997; Gölles a kol., 2001). 3.2.2
Složení, legislativa
Destilát vzniká kvašením zápary a poté oddělovacím procesem, který nazýváme destilace. Z první destilace, která má za úkol oddělit těkavé látky od netěkavých, nám vzniká tzv. hrubý destilát. Je to první lihový produkt z destilace. Ten obvykle podrobíme opětovné destilaci, abychom získali lihovinu s vyšším obsahem lihu
17
a menším obsahem vedlejších látek, jednodušeji řečeno, abychom získali čistější produkt. Při výrobě je nutno dbát na správné oddělení jednotlivých frakcí destilovaného produktu od sebe. Destilace nám totiž postupně produkuje: •
Úkap – nevhodný k pití, může být nebezpečný např. kvůli obsahu metanolu
•
Prokap – potravinářský (pitný) alkohol mající požadované senzorické vlastnosti
•
Dokap – nevhodný k pití, obsahuje vysoké procento vyšších alkoholů, špatné senzorické vlastnosti, začíná při 91°C (Pischl, 1997; Hoza a kol., 2008; Schmiklová a kol., 2004).
Získaný prokap (obvykle 80 – 88 % obsahu původního množství) se nazývá alkohol nebo též destilát. Největší obsahovou složkou v něm je etanol. Etanol – bod varu je za normálních podmínek 78,3°C. Destiluje se v podobě bezbarvé tekutiny s palčivou chutí a nasládlou vůní. Jeho množství se odvíjí na obsahu cukru v kvasu. Bod varu ostatních látek v zápaře je vždy nižší nebo vyšší. Metanol – vzniká během kvašení při enzymatickém štěpení z pektinů obsažených v původní
surovině
působením
pektolytických
enzymů,
přítomných
v ovoci.
Neovlivňuje nám chuťové a vonné složky destilátu, je však jedovatý. Vyšší alkoholy – vznikají z aminokyselin. Vyšším alkoholům s bodem varu mezi 80 až 160°C se říká přiboudlina. Díky svému vyššímu bodu varu je můžeme jednoduše převádět až do dokapu. Přiboudlina má nepříjemný zápach a chuť, která je ve výsledném destilátu nežádoucí. Hlavní složkou je amylalkohol. Izoamylalkohol je běžná složka destilátů, vzniká z leucinu. Obvykle je obsažen v malém množství, avšak je-li obsažen v pálence ve větším množství, má toxický účinek. Celkový obsah metanolu a vyšších alkoholů ve whisky bývá asi 1 g. dm3 a v brandy 1,5 g. dm3. Glycerol – je trojmocný alkohol, známý též jako glycerin. Vzniká na úkor etanolu. Za normálních podmínek z každých 100 gramů cukru vzniká asi 5 g glycerinu. Poněvadž glycerin má vysoký bod varu, nepřechází při destilaci do pálenky, ale zůstává v zápaře. Kromě alkoholu vznikají při kvašení ještě jiné látky. Dají se využít jen částečně, hlavně pro jejich nepříjemnou chuť a vůni. Tyto látky lze oddělit, neboť mají rozdílné body varu.
18
Aldehydy – k výrazným aromatickým látkám patří benzaldehyd, který má výrazné hořkomandlové aroma. Za běžných podmínek vzniká v kvasu ve stopovém množství acetaldehyd. Ten ve spojení s alkoholy tvoří výrazně a příjemně vonící acetaly. K vyšší produkci acetaldehydu dochází např. při zvýšené teplotě kvašení nebo nevhodném pH. Ve větším množství produkuje až dráždivý pach a tím znehodnocuje destilát. Acetaldehyd – je přirozeným produktem kvašení, nesprávným kvašením se jeho obsah zvyšuje. Bod varu leží kolem 20°C, a proto jej lze při oddestilování úkapu snadno oddělit. Má pálivý až píchající charakter, patrný ve vůni i chuti, a v hotovém destilátu je nežádoucí. Acetaly – vznikají reakcí aldehydů a alkoholů. Jsou běžné u vín, v destilátech ne tak časté. Oxid uhličitý – vzniká při kvašení, nepřechází do destilátu, ale musíme být na něj opatrní při výrobě, protože je těžší než vzduch a působí dusivě. Ve fermentačních prostorách se proto musí zajistit odpovídající větrání. Tvořící se CO2 nám způsobuje pohyb kvasu (bublání až bouřlivé kvašení). Vonné a aromatické látky – kromě vonných a aromatických látek z původní suroviny se na tvorbě senzoricky aktivních látek destilátu podílejí také určité skupiny kvasinek, jež jsou pro kvalitu a charakter destilátu nezbytné. Při špatném vedení kvašení se tyto látky nemohou tvořit v dostatečném množství. Furfural – je přirozenou složkou vín i každého kvasu z ovoce. Vzniká enzymatickou dehydratací pentóz. V pálenkách bývá významnou chuťovou složkou (Salfellner, 1992). Organické kyseliny a jejich estery – vyšší obsah těkavých kyselin má obvykle svůj původ v kontaminaci kvasu. Kyselina octová vzniká hlavně činností bakterií. Při destilaci nám těká do pálenky. Při kvašení se můžeme setkat například s estery kyseliny mravenčí, octové, propionové, máselné, kaprylové. Vzájemně se od sebe liší svými aromatickými projevy – od příjemných, lehce ovocných či květinových vůní až po nepříjemné čpící látky, k nimž patří třeba octan ethylnatý, jehož vůně připomíná lak na nehty nebo rozpouštědlo. Ethylkarbamát – Kyselina kyanovodíková, která je zbytkem enzymaticky rozložené glukózy, nám reaguje s etanolem při destilaci nebo na světle v hotovém destilátu za 19
vzniku ethylkarbamátu. Nalézáme ho v koncentracích do několika mg/l, často se vyskytuje v lihovinách z peckového ovoce. Tato sloučenina se nedá čichem ani chutí stanovit. Protože ethylkarbamát patří mezi karcinogenní látky, nesmí jeho limitní hodnota překročit 0,4mg/l v hotovém výrobku. Zbytku
po
destilaci
říkáme
výpalky
(Dyr
a
kol.,
1997;
Uhrová,
2009;
Pelikán a kol., 2004; Schmiklová a kol., 2004). Zákony a vyhlášky související s výrobou a oběhem lihu • 455/1991 – zákon o živnostenském podnikání ve znění pozdějších předpisů • 61/1997 – zákon o lihu a doplnění živnostenského zákona • 140/1997 – vyhláška ministerstva financí o kontrole výroby a oběhu lihu • 141/1997 – vyhláška o technických požadavcích na výrobu, skladování a zpracování lihu • 335/1997 – prováděcí vyhláška zákona 110/1997 o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění souvisejících zákonů, pro nealkoholické nápoje a koncentráty k přípravě nealkoholických nápojů, ovocná vína, ostatní vína a medovinu, konzumní líh, lihoviny a ostatní alkoholické nápoje • 53/2002 – vyhláška o chemických požadavcích na nezávadnost potravin • 157/2003 – vyhláška, kterou se stanoví požadavky pro čerstvé ovoce a zeleninu, zpracované ovoce a zeleninu aj. • 150/2008 – vyhláška o kontrole výroby a oběhu lihu a o provedení dalších ustanovení zákona o lihu (Uhrová, 2009; Mráz, 2009) 3.2.3
Druhy destilátů
Hodnocení destilátů není jednoznačné, protože můžeme destiláty posuzovat podle různých kritérií. Můžeme uvažovat dle hledisek jako způsob zpracování, obsah cukru, obsah alkoholu a jiná. Zaměřme se na rozdělení destilátů podle způsobu jejich zpracování. Destiláty dělíme do 4 hlavních skupin: • Pravé destiláty – ovocné, vinné 20
• Řezané destiláty – ovocné, vinné a ostatní • Značkové destiláty – slazené, neslazené • Konzumní – slazené, neslazené Pravé destiláty jsou takové, které obsahují líh pouze z destilátu příslušného ovoce (nejsou tzv. řezané neboli míchané s lihem). Mohou to být například ušlechtilé vinné destiláty. Typickým zástupcem je vínovice pravá, což je destilát z hroznů révy vinné, který je v ušlechtilé podobě bohatý na buketní látky. Řezané destiláty jsou destiláty, kde se základní surovina mísí s lihem. Tomuto procesu říkáme, že se destilát tzv. řeže, přidáváme do něj jiný líh, než samovolně vytvořený, proto řezané destiláty. Je to časté pro ovocné destiláty, můžeme se s tím setkat např. u hruškovice, calvadosu (jablkovice), meruňkovice, slivovice, nebo opět u vínovic (teď již nemají označení pravá). Vínovice jsou vyráběny z vinných destilátů a přidávají se vonné či chuťové příměsi (obvykle Cognac, Brandy nebo Armagnac, které se řadí také do skupiny značkové). Jiný známý řezaný destilát je například borovička. Ta se vyrábí řezem lihu a borovicového destilátu. Značkové destiláty jsou takové destiláty, jejichž výroba probíhá podle speciálních receptur. Obvykle je hlavním bodem výroby určité míchání surovin či bylin v nějakém poměru, což bývá obchodní tajemství. Můžeme je dělit na slazené a neslazené. Typickým slazeným značkovým destilátem je Karlovarská Becherovka, která se skládá z asi 32 druhů bylin a koření. Dnes se vyrábí více druhů (Lemond, Cordial, KV14 aj.). Dalším známým tuzemským destilátem vyráběným za přídavku bylin je Fernet Stock, který je taktéž dnes vyráběn ve více modifikacích (Classic, Citrus, Z-Generation, 8000). Dalšími příklady jsou např. Lemon Curacao, Orange Curacao. Mezi neslazené značkové destiláty zařazujeme gin (vyrábí se v mnoha podobách – London Dry Gin, Beefeater Gin, či s příchutěmi jako Lemon Gin či Orange Gin) nebo whisky (Tullamore Dew, Black and White, Jameson, Jim Beam, Jack Daniels, Johny Walker aj.). Z domácí produkce jsou typickými zástupci například Stará myslivecká nebo Prostějovská starorežná. Konzumní lihoviny můžeme opět dělit na slazené a neslazené. Do první skupiny řadíme třeba Curacao (likér ze slupek pomerančů), Griotte (griotka – likér z třešňové šťávy),
21
ořechové a vaječné likéry nebo méně rozšířenou kmínku. Jako zástupce neslazených konzumních lihovin bychom mohli jmenovat brandy, rum tuzemský nebo čistou vodku. Rozdíly mezi jednotlivými skupinami jsou nezřetelné a jednotlivé destiláty podle svých charakteristik můžeme nalézt zastoupené v různých těchto skupinách. Velmi rozšířené jsou destiláty z ovoce. U nás jsou nejoblíbenější destiláty ze švestek, pološvestek, slív, třešní, višní, meruněk, jablek, hrušek. Vzácnější jsou destiláty z broskví, trnek, angreštu, rybízu, borůvek, bezinek, jeřabin, šípku, mirabelek, oskeruší, malin, ostružin, hořce, topinamburu a dalších. Zjednodušeně řečeno, jako surovina se dá použít vše, co obsahuje sacharidy, např. chléb. Z Ruska jsou dokonce popsány případy výroby destilátu ze dřeva nebo papíru. Destilát, jehož výroba je předmětem této diplomové práce se nazývá arak (někdy psaný arrak). Je to lihovina, která se vyrábí z různých surovin, dle oblasti ve které se vyrábí. V Japonsku a Číně je hlavní surovinou pro jeho výrobu rýže. V oblasti jihovýchodní Asie (Thajsko, Malajsie, Laos) je jako hlavní surovina používána melasa nebo třtinová šťáva, rýže je poté používána pouze k dodání aromatických látek. Na Srí Lance se vyrábí destilát, který je araku velmi podobný, často tak i označovaný, ale jeho základní surovinou jsou části květů kokosové palmy. Vždy má ale arak nejméně 50 % alkoholu (Jílek a kol., 1999; Dyr a kol., 1997; Uhrová, 2009). 3.2.4
Vady destilátů
Vady destilátů můžeme rozdělit na: vady, které vznikají při kvašení; jiné vady destilátů, obvykle doprovázené nepříjemných pachem; vady vzniklé chybně provedenou destilací a na viditelné vady destilátu. • Vady vznikající při kvašení Octový nádech – jeho příčinou bývá kontaminace kvasu octovými bakteriemi. Ty přeměňují vzniklý etanol na kyselinu octovou, což má za následek ztrátu alkoholu a změnu vůně a chuti kvasu. Při destilování přechází kyselina octová jako lehčí těkavá látka do destilátu a tam přeráží svou kyselou vůní a chutí buket původní suroviny. Octan ethylnatý – pokud je ve kvasu více kyseliny octové, může při delším časovém odstupu docházet ke vzniku nových chemických sloučenin. Octan ethylnatý vzniká při reakci volné kyseliny octové a etanolu, může také vzniknout jako produkt látkové 22
přeměny divokých kvasinek. V nižších koncentracích může aroma zvýrazňovat, ale při vyšších koncentracích jej již překrývá. Při velmi vysoké koncentraci může mít až vůni lepidla. Může se objevit ve kvasu, ale i v hotovém destilátu. Tvorbě octanu ethylnatého můžeme předejít neutralizací kvasu před destilací. Manitový nádech – je to charakteristická škrablavá sladkokyselá chuť, která připomíná kysané zelí. Tuto vadu způsobují bakterie mléčného kvašení svojí látkovou výměnou, při které mohou produkovat také kyselinu octovou. Této vadě můžeme předejít okyselením kvasu a skladováním v chladu za přídavku kulturních kvasinek. Nádech kyseliny máselné – způsobují jej bakterie máselného kvašení, které přeměňují cukr na kyselinu máselnou, která páchne po žluklém másle. Její pach je tak pronikavý, že již velmi malé množství stačí plně destilát znehodnotit. Tato vada se vyskytuje velmi vzácně. Doporučením je okyselit kvasy, které obsahují málo kyselin. Akroleinový nádech – pochází od látky jménem akrolein, což je nenasycený aldehyd. Vyskytuje se nejčastěji v kvasech z peckového ovoce. Má ostrý, sliznici napadající zápach a pálivou chuť připomínající křen. Příčinou je bakteriální kontaminace kvasu. Má nízký bod varu (52°C), takže správnou manipulací bychom jej měli odstranit do úkapu. Akrolein se ve kvasu velmi těžce odhaluje, projeví se až při záhřevu vůní. Nejjednodušší prevencí proti bakteriální infekci vedoucí k akroleinovému zápachu, je dostatečné okyselení kvasu. Pachuť po plísni – projevuje se lehce hořkým až zatuchlým pachem i chutí. Způsobují jej plísňové houby. Příčinou může být použití plísněmi napadeného ovoce, skladování v zaplísněných nádobách, použití napadených hadic či jiných pracovních podmínek. Pachuť po plísni můžeme odstranit použitím aktivního uhlí. • Jiné příčiny vad destilátů Sirovodíkový pach – je to pach a chuť připomínající zkažená vejce. Je způsoben sirovodíkem nebo etylmerkaptanem. Tento velmi nepříjemně páchnoucí plyn vzniká redukcí síry, která se používá při zasiřování sudů. Sirovodík můžeme z destilátu odstranit provzdušněním. Hořkomandlová vůně – tato vůně, připomínající hořké mandle až marcipán, pochází z kyseliny kyanovodíkové a benzaldehydu, které vznikají, pokud je ve kvasu velké 23
množství rozdrcených pecek. V malých koncentracích není vůně tak výrazná, avšak při vyšších koncentracích překrývá aroma již velmi silně. Chybě lze preventivně zabránit, jestliže pecky zůstanou v co největším množství nepoškozeny. Ethylkarbamát – vyskytuje se hlavně v lihovinách pocházejících z peckového ovoce. Nezpůsobuje žádnou vadu chuťové nebo vonné složky, ale je nebezpečný vzhledem k jeho zdravotní závadnosti. Travnatá chuť a chuť po stopkách – vzniká, pokud se ovoce zpracovává včetně stopek nebo listů. Na nápravu stačí aplikovat aktivní uhlí. Cizí chuť a vůně dříve nespecifikovaná – poškození vůně a chuti může všeobecně vzniknout i špatným skladováním kvasu. Kvasy jsou náchylné k absorbování různých pachů z prostředí, ve kterém jsou skladovány a kvasí. Slabé aroma – vyskytuje se jako doprovodný efekt u všech předchozích chyb. Dále může vzniknout, pokud byla použita příliš vysoká teplota kvašení, kdy do ovzduší unikající oxid uhličitý sebou strhává i aromatické složky. Hlídáním kvasné teploty lze této chybě zabránit. • Chyby při destilaci Nedostatečné oddělení úkapu – úkap obsahuje mimo jiné také lehce těkavé aromaticky nepříjemné látky, jako acetaldehyd, octan ethylnatý aj. K tomu, aby se snížila koncentrace aromaticky nepříjemných látek v jádře, je nutné oddělit dostatečné množství úkapu (obvykle do 8 % objemu kvasu). Dostatečný objem úkapu je proměnlivý podle kvality kvasu. Nedostatečné oddělení dokapu – při dokončování destilace mohou těkat přiboudliny do destilátu a tím jej znehodnocovat. Jsou to např. vyšší alkoholy, estery a éterické oleje atd. Stoupající koncentrace těchto látek vede k tvorbě zákalu. Proto musí být včas dokap oddělen. Připálený kvas – k této vadě dochází u hustších kvasů relativně často. Vzniká tím hořká, přičmoudlá chuť. U hustých kvasů může dojít k připálení. Tomuto snížení kvality můžeme předejít naředěním kvasu vodou, aby nebyl tak hustý.
24
Poškozené aroma – nejběžnější příčinou je nedostatečné propláchnutí destilačního aparátu mezi dvěma destilacemi různých kvasů. Poškozené aroma se již bohužel nedá napravit. Nevýrazné aroma – obvykle je způsobeno silným zchlazením destilátu v koloně nebo v deflegmátoru a tím je ztížen přechod aromatických látek do destilátu. • Viditelné vady destilátu Chyba barvy – pro destiláty, které se skladují v dřevěných sudech, je typické žlutohnědé zbarvení (v tomto případě není zabarvení považováno za vadu). Stejné zabarvení ale také může znamenat zvýšenou koncentraci těžkých kovů, zvláště železa a mědi. Příčina může být dvojí: voda s vysokým obsahem železa, která byla použita k úpravě lihovitosti nebo skladování destilátu v měděných či železných sudech. Kontaminace těžkými kovy vede často i k senzorickým vadám. Destiláty pak mají nepříjemnou, drsně hořkou kovovou chuť. Tuto vadu odstraníme pouze přepálením destilátu. Zákaly z kovů – při silném znečištění železem či mědí se mohou tvořit tmavě žluté, červené nebo hnědě zbarvené usazeniny. Zákaly z tvrdé vody – ve vodě mohou být vápenaté a hořečnaté soli, které v destilátu mohou vést až k tvorbě bílých zákalů. Při vyšší tvrdosti vody je nutné vodu předběžně upravovat. Zákaly éterickými oleji, terpeny a vosky – na rozdíl od kovů jsou tyto sloučeniny přirozené složky destilátu, dokonce jsou nositelé aroma. Při zeslabení destilátu (malém obsahu etanolu) mohou tvořit mléčné zákaly. Destiláty upravené na konzumní lihovitost se nechávají alespoň tři až čtyři dny v chladu při teplotě pod nulou. Následovat musí filtrace za chladu. Čím nižší je teplota, tím efektivnější je stabilizace (Jílek a kol., 1999; Uhrová, 2009; Dyr a kol., 1997).
3.3 Alkoholy Alkoholy patří mezi nejuniverzálnější typy organických sloučenin. Vyskytují se často v přírodě, jsou i průmyslově významné a jejich chemie je neobyčejně pestrá. Pokud hovoříme bez bližšího označení o alkoholu, pak máme na mysli vždy etanol. (McMurry, 2007). 25
3.3.1
Definice
Názvem alkohol rozumíme v chemii organickou látku, jejíž molekula obsahuje alespoň jednu –OH skupinu. Do třídy alkoholů patří každá sloučenina, která tuto skupinu obsahuje, jako například metanol, etanol, glycerol (Schmicklová a kol., 2004; McMurry, 2007). Alkoholické páry jsou těžší než vzduch, proto klesají k zemi. Při manipulaci s nimi musíme být opatrní, neboť ve směsi se vzduchem tvoří již při 3 % obj. výbušnou směs. 3.3.2
Druhy alkoholů v destilátech
• Metanol – CH4O • Etanol – C2H6O • Glycerol – C3H8O3 • Vyšší alkoholy – amylalkohol, propanol, izopropanol, izobutanol aj. Při výrobě destilátů může docházet ke vzniku metanolu z pektinů, které jsou obsaženy v ovoci. Je prvním z řady nasycených alifatických alkoholů. Jeho obsah u ovocných destilátů se pohybuje v rozmezí 790 – 3950 mg/l, pro slivovici vyhláška konkrétně praví 3950 – 7320 mg/l. Vyhláška stanovuje povolené množství metanolu v destilátu 15 g/l převedeno na 100 % alkohol. Hodnota pro slivovici je 12 g/l na 100% alkohol. Methanol se může tvořit též sekundárně rozkladem celulosy (Belitz a kol., 2008). Nejrozšířenějším alkoholem je etanol. Bod varu je 78,32°C, bod vzplanutí je 12°C, bod tání – 117,31°C. Je lehčí než voda - 1litr váží 790 g. V poměrně malém množství je též součástí některých silic, např. jahod, malin. Za běžných podmínek nemůžeme prostou destilací vyrobit bezvodý alkohol, protože soustava etanol-voda tvoří při koncentraci 95,97% azeotropickou soustavu. To znamená, že složení páry je stejné jako složení kapaliny, tudíž k vyššímu zkoncentrování par již nemůže dojít. Etanol v těle způsobuje útlum centrálního nervového systému. Obsahuje-li krev 1 až 3 promile etanolu, je porušena motorická koordinace, dochází k poruchám rovnováhy, paměť a řeč se stává setřelou. Jakmile obsah etanolu vzroste na 3 až 4 promile, dochází k nevolnostem až ke ztrátě vědomí. Nad 6 promile dochází k poruchám dýchání a kardiovaskulární deregulaci, což může ve svém důsledku zapříčinit smrt. Etanol se absorbuje v žaludku a tenkém střevě odkud se rychle transportuje do všech tělních tekutin a orgánů. Rozšiřují se cévy, dochází ke zčervenání pokožky a prokrvování kapilár, vzniká tak 26
pocit tepla. Ten ale není způsoben zvyšování tělesné teploty, ale zvýšenou ztrátou tepla povrchem těla. Další alkohol, který se vyskytuje v destilátech, je glycerol. Je to trojmocný alkohol, který vzniká na úkor cukru. Za normálních podmínek se v glycerol mění asi 5 % až 6 % veškerého přítomného cukru, čili ze 100 g cukru vzniká asi 5 g glycerinu. Při etanolovém kvašení vzniká též malé množství vyšších alifatických alkoholů, jejichž prekurzory jsou některé aminokyseliny, zejména alanin, valin, leucin a izoleucin. Obvykle bývá v přiboudlině 80 % amylalkoholů, 15% izobutanolu, v menším množství propanol, izopropanol aj. (McMurry, 2007; Jílek a kol., 1999; Stewart a kol., 1973).
3.4 Technologie výroby destilátů Cukry jsou synonymem pro sacharidy. Pojem cukr se však všeobecně používá při označení jednoduchých nízkomolekulárních látek rozpustných ve vodě. Destiláty se vyrábí procesem kvašení z monosacharidů. Základním monosacharidem pro výrobu destilátu kvašením je glukóza. Rýže, jakožto základní surovina pro výrobu rýžového destilátu, obsahuje přibližně 75 % polysacharidů. Jelikož je potřebujeme v podobě zkvasitelných monosacharidů, musíme surovinu před začátkem kvašení nějakým způsobem převést do požadované podoby (Staněk a kol., 1960). 3.4.1
Příprava zrna
Vstupní surovinou do procesu výroby jsou zrna rýže, která potřebujeme zpracovat do zkvasitelné podoby. Prvním krokem v procesu přípravy zrna je dokonalé pomletí šrotu, aby byl polysacharid škrob v celém svém objemu lehce přístupný enzymům, které jej poté rozštěpí na monosacharid glukózu. Po rozemletí šrotu odebereme menší množství vzorku a stanovíme pro jednotlivé vzorky rýže přesné množství obsahu škrobu metodou dle Ewerse. Přesný postup je popsán v praktické části této diplomové práce. 3.4.2
Výroba sladkých zápar
Škrobnatá surovina se tedy nejprve musí semlít na určitou velikost částic. K potřebné přeměně škrobu na zkvasitelný cukr je v prvé řadě nutno přidat určité množství zahřáté vody (optimálně v poměru 1:1 - 1:3) o teplotě 90°C. Výsledná teplota směsi musí být minimálně 70°C. Takto připravený materiál necháme zchládnout na teplotu asi 60°C, upravíme pH na optimální hodnotu pro kvas a přidáme amylázy. Tyto enzymy umí 27
štěpit škrob na kratší, ale ještě nezkvasitelné řetězce dextrinů. Přibližně po dvou hodinách, kdy se teplota díla sníží asi na 50°C, přidáme druhý enzym amyloglukozidázu – který štěpení během 2 hodin dokončí. Ve výsledném roztoku se pak již místo škrobu a dextrinů nachází glukóza, kterou potřebujeme pro proces kvašení. (Schmiklová, 2004; Data sourcebook, 1991). 3.4.3
Kvasící proces
Výroba etanolu zkvašováním obilnin a některých sacharidů je jednou z nejstarších organických chemických reakcí, která byla používána již před nejméně 2500 lety. Kvašení nastává po přidání kvasinek (Saccharomyces) do sladké zápary. Je to široký rod kvasinek různých druhů a vlastností lišící se jak morfologicky, tak i fysiologií. Po zakvašení mladiny se projevuje vlastní činnost kvasnic dvojí formou: vlastním rozmnožováním kvasinek a lihovým kvašením. Lihové kvašení probíhá enzymovým kvašením za uvolňování tepla a za vzniku etanolu a CO2. Kvasný etylalkohol vzniká tedy činností kvasinek. Kvasící proces lze vyjádřit následující rovnicí: C6H12O6 → 2 C2H5OH +2CO2 + 88kJ/mol Z rovnice vyplývá, že z jedné molekuly glukózy vznikají dvě molekuly etanolu, dvě molekuly oxidu uhličitého a přitom se uvolňuje značné množství tepla. Proces by měl probíhat při optimální teplotě 27°C. Doba trvání kvašení je závislá na různých faktorech (viz kap. 3.4.5.). Kvašení se nám nejjednodušeji projeví tvorbou CO2. Síla kvašení se mění v závislosti na množství namnožených kvasinek. Konečným stupněm prokvašení se rozumí nejvyšší možný stupeň prokvašení, když veškerý zkvasitelný cukr byl zkvašen (Kocková, 1982; Pelikán, 2004). 3.4.3.1 Pojem a funkce mikroorganismů v kvasném průmyslu Mikrobiologie je věda, zabývající se studiem mikroorganismů, svým zaměřením se pohybuje na rozhraní botaniky a zoologie. Mikroorganismy dělíme na čtyři skupiny živých organismů mikroskopických rozměrů a to: • Bakterie • Plísně a kvasinky • Filtrované viry 28
• Protozoa – jednobuněční živočichové V kvasné technologii se nejčastěji setkáváme s prvními dvěma skupinami. V přírodě se téměř nesetkáme s izolovanými samostatnými kvasnými mikroorganismy. Naopak v průmyslové výrobě se snažíme dosahovat čistého kvašení za použití tzv. „technické“ čistoty kvasných mikroorganismů. Pojem technická čistota znamená maximální snahu o snížení vlivu a samotné přítomnosti cizích mikroorganismů na nejmenší možnou míru, a zároveň všemožně podporujeme hlavní mikroorganismus v jeho životním vývoji. Kvasinky řadíme mezi vřeckovýtrusné houby (Ascomycota). Mají různé tvary – kulaté, oválné, lahvicovité, protáhlé, citronovité, mohou se vyskytovat ojediněle i ve skupinách. Buňka kvasinky má tenkou buněčnou blánu, která ohraničuje cytoplasmu obsahující vakuolu a jádro. Buňky se rozmnožují nepohlavně, pučením. Při rozmnožování kvasnic lze sledovat čtyři fáze vývoje, které se označují jako počáteční fáze stacionární, fáze logaritmická, maximální fáze a fáze úbytku růstu (Kocková, 1982; Dyr, 1955; Basařová, 2010). Využíváme je pro jejich schopnost látkového metabolismu. Životní energii získávají oxidací glukosy. Produkty reakce závisí na přístupu kyslíku. Při aerobních podmínkách vzniká voda a oxid uhličitý. Za anaerobních podmínek dochází ke štěpení hlavně na alkohol a CO2, v menším množství dále vznikají látky jako glycerol, různé kyseliny, vyšší alkoholy apod. Kvasinky tedy logicky využíváme v lihovarském průmyslu většinou za anaerobních podmínek. Množství energie uvolněné při tomto procesu je mnohem menší než množství energie uvolněné za aerobních podmínek. Kvasinky, které používáme, nazýváme kulturní kvasinky (laboratorně množené a uchovávané). Na trhu jsou dostupné různé kvasinkové mikroflóry od různých dodavatelů, avšak většinou v jejich složení dominuje kvasinka Saccharomyces cerevisiae. Různorodost kvasinkových mikroflór je dána proměnlivým zaměřením jejich činnosti. V prodeji, např. u společnosti O.K. Servis Biopro s.r.o., jsou jak mikroflóry, jejichž důrazem je produkce alkoholu (produkt Fermiol), tak i výrobky, jejichž důrazem je produkce aromatických látek (produkt Fermivin).
29
3.4.4
Zralá zápara
U některých kvasů (třešně, višně, meruňky, broskve apod.) následuje po hlavním kvašení ještě tzv. dokvašení. V období dokvašení v zápaře narůstá procento etanolu a to z různých meziproduktů. Toto dokvašení může trvat 1 – 6 týdnů, v závislosti na druhu kvasu. Po této době již máme hotovou zralou záparu, která je připravena na vypálení. Pokud nemůžeme kvas v nejbližší době zdestilovat, musíme volný prostor mezi záparou a víkem ošetřit tak, abychom zabránili možnosti kontaminace, např. zasiřením (Jílek a kol., 1999). Zralá zápara obsahuje kromě etanolu a kysličníku uhličitého také v malém množství různé vyšší alkoholy. Z vyšších jednosytných alkoholů jsou nejdůležitější pentanoly, označované též pojmem „přiboudlina“ (viz kap. 3.2.2.). Při lihovém kvašení se tvoří také glycerol, avšak v zanedbatelném množství. Ve zralé zápaře se běžně vyskytuje kyselina jantarová, méně častá bývá kyselina glycerová (Hlaváček, 1958). 3.4.5
Faktory ovlivňující kvašení
Teplota – představuje nejdůležitější faktor mající vliv na kvašení a většina neúspěšných případů kvašení má příčinu v nesprávně dodržované teplotě. Optimální dodržovaná teplota pro rozmnožování kvasinek a kvašení by měla být v rozmezí 25 - 30°C. V některých pramenech se uvádí jako počátek optimálního rozmezí 20°C. Větší odchylky od výše uvedených hodnot brzdí proces kvašení. Na látkovou výměnu má rovněž vliv rychlost změny teploty. Neměla by překročit více než 4°C za hodinu. Při příliš rychlém poklesu teploty nastává snížení enzymatické činnosti. Startovací teplota kvašení je 18°C a teplota by neměla v průběhu kvašení přesáhnout 35 – 37°C. To již může dojít k zastavení kvašení a „uvaření“ kvasinek. Čím vyšší je obsah alkoholu, tím jsou kvasinky citlivější na možný teplotní šok, vzniklý například rychlým zchlazením. Koncentrace cukrů – příjem cukrů do těla buňky je pro kvasinku náročným procesem. Je postupně uskutečňován 18 různými transportními bílkovinami. Vazební schopnosti jsou pro jednotlivé cukry rozdílné, aby mohly kvasinky pracovat v širokém koncentračním rozmezí. Pokud se v moštu zhorší stav živných látek, kvašení se předčasně zastaví, přestup cukrů pak již není činný, ale v kvasince jsou dále odbourávány ty cukry, které se navázaly před zhoršením podmínek. Produkty se pro ni nakonec stanou toxickými a kvasinka odumře.
30
Obsah alkoholu – kvasinky rodu Saccharomyces jsou obecně velmi tolerantní na vyšší obsah alkoholu. Mohou se rozmnožovat ještě při 12 – 13 % obj. alkoholu, přičemž dosažitelná hranice kvašení činí 15 – 16 % obj. etanolu. Kyslík – přítomnost kyslíku není pro rozmnožování bezpodmínečně nutná. Avšak jedno staré lihovarské pravidlo praví, že provzdušněné kvasinky kvasí lépe. Během svého rozmnožování kvasinka spotřebovává poměrně velké množství kyslíku pro stavbu buněčné membrány. Pokud jej má nedostatek, tak se kvasinky rozmnožují pomaleji a ve výsledku netvoří plynulé prokvašení. Přídavek kyslíku druhý den po naočkování kvasinkami má proto pozitivní účinky na celý proces kvašení. Obsah produkovaného kysličníku uhličitého rozmnožování zpomaluje. Živiny – ke kvašení a rozmnožování potřebují kvasnice také cukry, dostatek PO43a především dusík. Celkový obsah dusíku v mladině se snižuje během kvašení asi o 1/3. Jeho nedostatek má za následek slabě kvasící kvasinky a může vést až k poruchám kvašení a vzniku různých vad. Mezi hlavní zdroje dusíku patří volné aminokyseliny a amonné ionty (Steidl a kol., 2004; Jílek a kol., 1999). 3.4.6
Destilace
Destilace je separační metoda, jejímž cílem je oddělení jednotlivých kapalných látek vypařením a následným zkondenzováním páry zpět na kapalinu. Je založena na rozdílných hodnotách bodu varu u destilovaných sloučenin. Chceme-li mít výstupní složky co nejčistší, musíme proces destilace několikrát opakovat. Každou destilací se destilát obohatí o složku s nižším bodem varu než zbytek obsahu. Tento pochod nazýváme opakovanou destilací. Opakování destilace je však často spjato se značnými ztrátami látky. Jednodušší postup je rektifikace. 3.4.6.1 Typy destilací Rozlišujeme dva druhy destilačních postupů: • jednoduchou destilaci • rektifikaci (neboli destilaci se zpětným tokem) Při jednoduché destilaci se kvas nejdříve zahřívá ve vařáku a alkoholové páry se následně ochlazují v chladiči. Tento způsob zahrnuje pouze dva navazující kroky: záhřev a chlazení. 31
Pro rektifikaci je zapotřebí dlouhá kolona vertikálně stoupající z vařáku, ve které postupně dochází k obohacování par alkoholem. Zároveň se kapalná fáze ochuzuje o odpařovaný alkohol, zvyšuje svoji hmotnost a klesá zpět dolů kolonou do vařáku. Tento proces nazýváme zpětný tok. Kolona je většinou členěna na patra, pro zvýšení účinnosti bývají naplněna např. skleněným materiálem pro zvýšení styčných ploch s parami. Zároveň podporují odstraňování nečistot. Každé jedno patro na rektifikační koloně plní funkci jedné destilace. Kvalitu destilační kolony vyjadřujeme počtem teoretických pater, což je počet kroků, které jsme provedli na fázovém diagramu (viz obrázek 3). Čím více pater kolona obsahuje, tím je oddělení alkoholu od vody přesnější a výsledný destilát čistější. Je-li kolona dostatečně dlouhá, můžeme získat alkohol o koncentraci 97,2 % obj. (Schmiklová a kol., 2004; Pošta a kol., 1956).
Obr. 3 Srovnání účinnosti patrové kolony s ideálně pracujícími patry (http://deslik.blogspot.com) Destilační kolony lze dělit podle různých hledisek: • Podle způsobu práce na kolony periodické (přerušovaně pracující) a kolony kontinuální (nepřetržitě pracující) 32
• Podle provozního tlaku v koloně na beztlakové, tlakové, podtlakové • Podle způsobu použití na záparové, odplyňovací, vyvařovací, zesilovací, aldehydová, pasterační, dokapová, olejová, lutrová, odvodňovací, regenerační, pomocné a jiné • Podle konstrukce dna, popř. náplně kolony • Podle toku kapaliny na dnech s tokem příčným, dvojitým příčným, radiálním, kruhovým • Podle tvaru na válcovité, hranolovité a jiné Rozlišujeme dva způsoby rektifikace. Prvním je nepřetržitá rektifikace, která má větší využití obvykle v průmyslu a periodická rektifikace, se kterou se nejčastěji setkáme v laboratořích. Při nepřetržité rektifikaci je směs zahřátá k varu vpuštěna do střední části kolony a samovolně se rozdělí. Složka s nižším bodem varu se pak jímá v horní části kolony jako destilát, oproti tomu složka s vyšším bodem varu se klesá ke dnu a tam se vypouští z kotle. Rychlost vtoku suroviny do kolony za časovou jednotku, se rovná součtu rychlostí odběru destilátu a „odpadu“ ode dna kotle. Pro optimální chod rektifikace se snažíme navodit stav dynamické rovnováhy mezi vpouštěným množstvím a kvalitou vycházejícího destilátu. K provozu nepřetržité rektifikace je třeba tolik kolon za sebou, kolik složek ze směsi oddělujeme. V každé koloně se oddělí jen jedna složka s nejnižším bodem varu. Všechny zbývající složky z kotle, které mají vyšší bod varu, se berou jako základ pro plnění další kolony. Při periodické rektifikaci se destilovaná směs umístí do vařáku pod kolonou a zahřívá se. Jednotlivé složky směsi pomalu těkají po dosažení jednotlivých bodů varu. Přitom se jímají jedna po druhé jako destilát v pořadí, podle zvyšujícího se bodu varu. Díky jejich postupnému oddělování nám stačí na rozdělení celé směsi pouze jedna kolona (Rozengert, 1953; Holzbecher, 1974; Dyr a kol., 1997). 3.4.6.2 Destilační aparatura Destilační aparatura sestává z vařáku, tj. z nádoby, do které se umisťuje zápara. Následuje přestupník, kondenzátor a chladič. Přidruženými aparaturami mohou být kolony různých typů (viz. 3.4.6.1), teploměry a čidla tlaku. V laboratorních podmínkách nepoužíváme vařák nebo kotel, může nám jej nahradit zahřívací hnízdo a varné baňky. Deflegmátor – toto zařízení můžeme také označit výměníkem. Využívá rozdílných teplot chladící vody a lihových par. Principem deflegmace je ochlazování par na určitou 33
teplotu a tím dojde k oddělení destilátu a zpětného toku. Ochlazením par totiž nejprve kondenzuje složka s vyšším bodem varu. Tento postup oddělování etanolu od vodních par je účinnější než běžná destilace s kolonou, výsledný destilát je proto bohatší na etanol. Deflegmátor má regulační kohout, kterým regulujeme množství vstupující chladící vody a tím přímo ovlivňujeme intenzitu chlazení, teplotu na výměníku a samotné destilování jednotlivých složek směsi. Používaná kontrolní zařízení jsou teploměry, epruvety, zkoušeče výpalků, tlakoměry a zorná skla. Další zařízení nám slouží k různým regulacím, např. přítoku vody, množství a rychlosti vzniku páry, napájení destilační kolony a odvodu destilátu z kolony. Epruveta – je to skleněný válec, v němž je kovová trubka s vyrytou stupnicí sloužící jako předloha k výtoku do chladiče. Do předlohy se vsunují teploměr a lihoměr a při destilaci nám poskytují údaje o průběžné teplotě a stupňovitosti pálenky. Tlakoměr – ukazuje provozní tlak ve spodní části záparové kolony. Zpravidla je napojen na vařák. Tlak se nám zobrazuje na stupnici vodního sloupce, jehož výška je úměrná tlaku v koloně. Regulátor přítoku vody – rychlost procesu destilace regulujeme množstvím použité chlazené vody v deflegmáru. Platí zde nepřímá úměra. Čím menší množství vody se nám účastní chladícího procesu, tím více vzrůstá teplota a tím destilace probíhá větší rychlostí. Hlavní technické údaje kolon – udává se zpravidla obsah vařáku (l), topná plocha (m2), chladící plocha deflegmátoru (m2), chladící plocha chladiče (m2), počet den (výška náplně), rozsah tlaku (cm vodního sloupce), hlavní stavební rozměry (mm), váha (kg), druh materiálu (palenice.net; Dyr, 1955). 3.4.6.3 Vady a faktory mající vliv na destilaci a) Přehled vad, které se mohou v průběhu destilace vyskytnout, je celá řada. Jejich včasné odhalení záleží na zkušenostech obsluhy destilační aparatury. Mohou se vyskytnout následující vady technického původu: Vysoký tlak v destilačním přístroji – mohou být dvě příčiny tohoto problému, buď ucpání záparové kolony ve výtoku anebo ucpání záparové kolony ve dnech 34
(u kontinuální destilace). Ucpáním se kolona přeplňuje a vzniká v přístroji přetlak. Neuvolní-li se ucpání samo, je nutné zařízení otevřít a závadu odstranit. Přerušovaný výtok lihu – méně častá závada, vyskytuje se u periodické destilace. Je způsobena nepravidelným přívodem páry do chladiče např. z důvodu přerušovaného záhřevu. Lze tomu zabránit zařazením sběrače před kolonu a tím zajištění kontinuálního přísunu par do kolony. Neúplné vydestilování lihu ze zápary – je neekonomické destilovat záparu tak dlouho, až se destiluje pouze voda a tím se podstatně sníží lihovitost destilátu. O obsahu lihu ve výpalku se lze přesvědčit sledováním teploty. Obvykle ukončujeme destilaci v rozmezí teplot 91 – 95°C. Nízká lihovitost destilátu – příčiny mohou být různého původu. Například používáme slabé chlazení, nebo má použitá zápara nízkou lihovitost. Další příčinou nízké lihovitosti může být také nadměrné vydestilování vody do destilátu. Vysoká lihovitost destilátu – má-li destilát příliš vysokou lihovitost, je třeba zmenšit přívod vody do chladiče. Tím se zvětší množství vytékajícího destilátu do předlohy a více se naředí. Vysoká teplota lihu vytékajícího z přístroje – příčin této vady může být hned několik. Možnosti jsou: •
Příliš malý účinek lihového chladiče
•
Zastavení čerpadla přivádějícího záparu, proto se přivádí jen topná pára a do předlohy teče slabý líh o vyšší teplotě
•
Málo chladící vody nebo voda nedostatečně zchlazená
•
Nadměrný přísun topné páry
Ztráty lihu při destilaci – za jedinou přípustnou ztrátu se při destilaci lihu považuje zbytkový obsah lihu ve výpalcích a to do hodnoty 0,015 %. Vyšší ztráty mohou být zaviněny buď kolísavým tlakem páry, nebo nerovnoměrným přítokem zápary (Dyr a kol., 1963; Gölles a kol., 2001).
35
b) Přehled některých faktorů Deflegmační poměr – vyjadřuje nám poměr množství zpětného toku k množství destilátu za stejné časové období. Jeho hodnota je závislá na účinnosti kolonky a na těkavosti dělené směsi. Způsob odběru destilátu – na kvalitu destilátu má vliv i zvolený způsob destilace. Pokud se destilát jímá během nepřetržité rektifikace, dosáhneme dokonalejšího oddělování a ve výsledku čistějšího destilátu. Propustnost – propustnost kolony závisí především na volném objemu náplně a na průměru kolony. Zvětšením obou veličin se zvýší její propustnost, tím se také zvětší zpětný tok a zrychlí odběr destilátu. Od propustnosti kolony se odvíjí destilační doba dělení směsi. Propustnost také do jisté míry závisí na tvaru a materiálu náplně a na fyzikálních vlastnostech kvasu (viskozitě apod.). Tlakový spád – aby mohly páry procházet kolonou, musí přitom překonávat odpor zaplavené náplně nebo vrstev kapaliny na patrech. Proto je zapotřebí, aby byl v kotli udržován vyšší tlak. Velikost tlaku závisí především na druhu náplně a na fyzikálních vlastnostech destilované kapaliny. Kromě toho působí změna tlaku podle výšky kolony na objem par, tím také na rychlost a způsob jejich pohybu. Tepelné poměry – tepelné poměry použité kolony mají přímý vliv na její účinnost. Zpětný tok – vliv zpětného toku na účinnost náplňových kolon je závislý převážně na druhu náplně. Pokud rektifikace záleží ve výměně složek mezi fázemi páry a kapaliny, je účinnost tohoto pochodu určována především velikostí styčného povrchu fází (Rozengert, 1953; Jílek a kol., 1999). 3.4.7
Úprava a skladování finálního produktu
Čerstvé destiláty získané ze zralých kvasů jsou chuťově a vůní nevyrovnané, dokonce mnoho pálenek je krátce po destilaci nepoživatelných (rum, whisky apod.). Abychom u nich dosáhli požadované jakosti, musíme je dále upravovat, zejména uložením a filtrací. Procesy probíhající při uskladňování destilátů, se souhrnně nazývají zrání pálenek. Hrají významnou roli při ovlivňování jakostí finálního výrobku. Zrání pálenek je dlouhodobý proces. Protože je dlouhodobé zrání neekonomické, byly vynalezeny technologické procesy tzv. umělého zestárnutí. Všechny metody vychází z napodobení 36
pochodů přirozeného zrání v sudech za optimálních podmínek. Dokáží dobu původního zrání v sudech zkrátit na polovinu až čtvrtinu původní doby. Metody zkracující dobu zrání destilátu využívají účinky tepla, kyslíku, ozónu, rozprašováním s následnou destilací, různého záření, elektrického proudu, katalyzátorů, ultrazvuku. K dlouhodobému skladování destilátů musíme využívat nádoby z vhodného materiálu a skladovat destiláty ve vhodných místnostech a podmínkách. Vysokoprocentní destiláty by se měly skladovat výhradně ve skleněných nádobách. Zásadně by se neměly používat nádoby z plastů, neboť ty mohou v průběhu času vylučovat do destilátů změkčovadla a jiné chemikálie, obvykle zdraví škodlivé. Ve skleněných nádobách lze destiláty skladovat po dlouhou dobu bez problému. Po určité době vystavení destilátu na vzduchu získá produkt na kvalitě. Z tohoto důvodu se láhev uzavírá vatovou zátkou a potom se ponechá 2 – 3 týdny stát. Účinkem fyzikálních a chemických pochodů by mělo senzoricky nežádoucí aroma vymizet a chuť by se měla zaokrouhlit. Ležením pálenek v uzavřených lahvích po delší dobu se projeví především jejich vyšší kvalita. Skladovat delší dobu však můžeme pouze destiláty o vysoké kvalitě, u méně kvalitních pálenek se ležením může kvalita ještě zhoršit, protože např. slabé aroma se může téměř úplně ztratit. Další významnou změnou, kterou způsobuje teplota a vlhkost, je změna obsahu etanolu. Při uložení ve vlhkém prostředí (přes 75 % relativní vlhkosti) obsah alkoholu klesá zpravidla o 0,7 %, ve velmi vlhkých sklepech až o 5,5 %. Vzduch s vysokou relativní vlhkostí totiž omezuje odpařování vody (Schmiklová, 2004; Grégr a kol., 1974).
3.5 Posouzení jakosti destilátů U destilátů můžeme provádět velké množství různých stanovení a rozborů. Hodnotit můžeme buď za pomoci našich smyslů – senzorické hodnocení, nebo můžeme hodnotit laboratorními pokusy a metodami. Laboratorně můžeme stanovovat např. množství a druhové zastoupení alkoholů v destilátu, druhové zastoupení a množství kyselin, množství aldehydů, množství přiboudliny, množství furfuralu. Rovněž můžeme použít různé chromatografické metody. 3.5.1
Senzorické hodnocení
Senzorická analýza je již řadu desetiletí součástí procesu kontroly jakosti a bezpečnosti potravin. Její význam spočívá zejména v rychlosti získání relevantních informací 37
a zpravidla v relativně nízkých nákladech na jejich pořízení. Na jejím základě je tedy možné za určitých okolností přímo korigovat technologické fáze výroby potravin, respektive surovin. K hodnocení produktů využívá hodnotitel vlastnosti všech lidských smyslů – chuti, čichu, zraku, hmatu a sluchu. Senzorické hodnocení významně ovlivňuje i samotný prodej. Osoby, které mohou výrobky senzoricky hodnotit na odborné úrovni, se označují posuzovatelé. Musí však být pro svůj účel důkladně vyškoleni a úroveň jejich znalostí, schopností a smyslů musí být pravidelně sledována, vyhodnocována a přeškolována. V senzorickém hodnocení, jak již bylo řečeno, můžeme využít všechny lidské smysly. Hodnocení zaměřené na chuť, je senzorické posuzování poživatiny v ústech. Chápeme ji buď jako počitky vnímané chuťovým orgánem, které jsou způsobeny drážděním určitými látkami, nebo jako chuťový smysl nebo vlastnost výrobků vyvolávající počitky chuti. Mezi základní chutě se řadí chuť kyselá, slaná, hořká, alkalická, sladká, umami a kovová. Výrobek, u kterého jsme schopni hodnotit nějakou chuť, označujeme jako sapidní. Výrobek nemající chuť ani vůni nazýváme prázdný. Barva je počitek oka vyvolaný drážděním sítnice světelným zářením. Barevný tón odpovídá vlnové délce konkrétní barvy. Stupněm čistoty barvy je sytost. Stupněm světlosti nebo tmavosti je jas. Vnímání určitého pachu (kladně hodnoceného jako vůně, naopak jako zápach) je vlastnost, kterou vnímáme čichovým orgánem při čichání k těkavým látkám. Zřetelný a identifikovatelný rys pachu označujeme nota. Skupina specifických not se označuje jako buket. Zápachem obvykle označujeme netypický pach, často spojený s kažením nebo s jinou negativní změnou výrobku (Buňka a kol., 2008; Ingr a kol., 2007). 3.5.2
Měření obsahu alkoholu
Stanovovat alkoholy v destilátech v dnešní době můžeme mnoha způsoby. Jednodušší metody se dělají pomocí pyknometrů, hustoměrů nebo lihoměrů, náročnější postupy využívají izolační a identifikační metody. Jednodušší metody se aplikují na alkoholy, které se v destilátech vyskytují ve větším zastoupení (metanol, etanol) využitím např. převedením na formaldehyd, který se dá jednodušeji stanovovat. Náročnější metody se využívají pro detekci zastoupených látek vyskytujících se ve stopovém množství (využíváme chromatografické metody). 38
Cílem lihoměrství (jinak též alkoholmetrie) je stanovit obsah etanolu ve směsích čistého etanolu s vodou. Nejjednodušší stanovení je pomocí pyknometru. Pyknometr je baňka malých rozměrů s plochým dnem, kterou zcela zaplníme prvně vodou, poté roztokem s alkoholem. Z rozdílu hmotností a za pomoci tabulek pak zjistíme procentuální zastoupení etanolu ve vzorku. Obsah alkoholu ve vzorku můžeme vyjádřit v objemových nebo hmotnostních procentech. Objemová procenta nám vyjadřují počet ml absolutního alkoholu ve 100 ml lihového roztoku. Hmotnostní procenta nám popisují obsah absolutního etanolu ve 100 g lihového roztoku (Dudáš a kol., 1989; Mikeš, 1961). 3.5.3
Chromatografické metody
Chromatografii řadíme mezi separační metody. Z toho vyplývá, že se jedná o metodu, při které se oddělují jednotlivé složky od sebe. Společným rysem všech chromatografických metod je, že k dělení složek dochází na styku dvou fází (tuhé, kapalné nebo plynné prakticky v jakékoliv kombinaci). Poměry na rozhraní tuhé a kapalné fáze jsou zpravidla složitější než u ostatních kombinací, protože zde nelze vyloučit vliv vnějších faktorů. Chromatografie můžeme rozlišovat na různé druhy podle různých znaků (Jančářová a Jančář, 2003; Schwarz a Lábler, 1965). Rozdělení chromatografických metod podle stacionární fáze: • • •
sloupcová chromatografie - stacionární fáze je v koloně papírová chromatografie - stacionární fáze je papír nebo upravená celulóza chromatografie na tenké vrstvě - stacionární fáze je suspenze v podobě tenké vrstvy
Rozdělení chromatografických metod podle mobilní fáze: • • • •
plynová chromatografie - mobilní fáze je plyn fluidní chromatografie - mobilní fáze je látka v nadkritickém stavu plazmová chromatografie - mobilní fáze je proud iontů kapalinová chromatografie - mobilní fáze je kapalina
V kapalinové chromatografii vystupuje jako mobilní fáze kapalina a stacionární fází je pevná
látka.
Kapalinová
chromatografie
bývá
také
označována
chromatografií. Rozdělení kapalinové chromatografie podle stacionární fáze: • •
adsorpční chromatografie - stacionární fáze je adsorbent iontová chromatografie - stacionární fáze je ionex
39
rozdělovací
• • •
gelová chromatografie nebo gelová filtrační chromatografie - stacionární fáze je neionizovaný přírodní nebo syntetický gel afinitní chromatografie - stacionární fáze obsahuje zakotvené ligandy, na které se rozdělovaná látka váže rozdělovací chromatografie - o separaci rozhoduje různá rozpustnost složek vzorku v stacionární a mobilní fázi
Vývojově nejstarší z chromatografických metod je chromatografie adsorpční. Je založena na dělení směsi látek v roztoku jejich postupným procházením sloupcem nebo vrstvou vhodného adsorpčního materiálu. Použitý materiál však musí mít značně rozdílnou adsorpční mohutnost, dále adsorpce i desorpce musí probíhat dostatečně rychle a musí být reverzibilní. Chromatografie kapalných a pevných látek se provádí obvykle za normálních teplot a převážně s inertními organickými rozpouštědly. U látek s odlišnou polaritou je dělící schopnost mnohem větší. Chromatografie pracuje většinou s roztoky látek při velmi malých ztrátách. Dolní hranice rozeznatelnosti je omezena pouze možností identifikovat jednotlivé frakce. Horní hranice možnosti použití je dána vlastnostmi použitých roztoků. Chromatografie se nemůže použít u látek, které jsou nerozpustné v běžných chromatografických rozpouštědlech. Látky s nízkým bodem varu, které lze těžko dělit od rozpouštědel, dále plyny a látky prakticky nepolární (nasycené uhlovodíky) vyžadují speciální metody (Michal, 1970; Klouda, 2003; Gut, 1952).
Obr. 4 Zjednodušený nákres procesu chromatografie (http://web.natur.cuni.cz)
40
4
MATERIÁL A METODIKA
4.1 Použité druhy rýže Jelikož je hlavní důraz této diplomové práce kladen na vliv použitého druhu rýže na výslednou jakost destilátu, byla velká pozornost věnována na pořízení vícero druhů této obiloviny. Český trh je bohužel na množství nabízených druhů ke koupi relativně chudý. Dominuje prodej předvařeného polotovaru v sáčcích. Samotný prodej nepředvařených různých druhů rýže je spíše k sehnání v obchodech se zdravou výživou. 4.1.1
Rýže dlouhozrnná
Jde o základní, nejběžněji používanou rýži v české kuchyni. Běžně se prodává v předvařených sáčcích i volně ložená v různém stádiu přípravy. Průměrná délka zrn je 7 mm. Vzorek zakoupené dlouhozrnné rýže je v ČR prodáván společností Lagris s.r.o. Hmotnost zakoupeného balení je 960 g. Zemí původu je Itálie. Nutriční hodnoty ve 100 g výrobku: • Bílkoviny 6,7 g • Sacharidy 80,4 g • Tuky 0,4 g • Energetická hodnota 1496 kJ / 357 kcal 4.1.2
Rýže Basmati Super Kernel
Rýže Basmati Super Kernel bývá označována královnou mezi rýžemi. Jedná se o specifickou rýži s dlouhými zrny a výrazným aroma. Před zpracováváním se tato rýže nechává až 2 roky dozrát. Pro výrobu destilátu bylo zakoupeno balení rýže prodáváno pod obchodní značkou Arax (společnost Fooddish s.r.o.). Hmotnost obsahu zakoupeného balení bylo 500 g. Zemí původu rýže byl deklarován Pákistán. Nutriční hodnoty ve 100 g výrobku: • Bílkoviny 8,9 g • Sacharidy 77,0 g • Tuky 1,6 g • Energetická hodnota 1560 kJ / 360 kcal
41
4.1.3
Rýže Basmati
Pro zpestření výsledků byly vybrány dva vzorky druhu Basmati různé kvality a složení. Jeden vysoce kvalitní (Basmati Super Kernel, viz 4.1.2) a druhý vzorek standardní úrovně. Zakoupené balení rýže o hmotnosti 500 g je na český trh dodáváno společností Kohinoor s.r.o. Rýže byla vypěstována v Indii a zabalena v EU. Nutriční hodnoty ve 100 g výrobku: • Bílkoviny: 6,4 g • Sacharidy: 79,0 g • Tuky: 0,4 g • Energetická hodnota: 1467 kJ/346 kcal 4.1.4
Rýže Sushi
Rýže Sushi je specifická svým vyšším obsahem balastních látek. Balastní látky jsou nestravitelné látky (vláknina apod.), které se v nezměněné formě vylučují střevem, hrají ale roli v trávení a látkové výměně. Rýže Sushi je kulatá, rozvařivá, bez výrazné chuti a vůně. Pro výzkum bylo zakoupeno balení rýže, které je prodáváno pod obchodní značkou Arax (společnost Fooddish s.r.o.) o velikosti 500 g. Deklarovanou zemí výrobce dle prodejce je Itálie, produkt byl zabalen v ČR. Nutriční hodnoty ve 100 g výrobku: • Bílkoviny 7,2 g • Sacharidy 78,5 g • Tuky 0,6 g • Energetická hodnota 1477 kJ / 353 kcal 4.1.5
Rýže Arborio
Tento druh rýže je typický pro italskou kuchyni pro přípravu rizota. Arborio je kulatozrnná perličkovitá rýže, která vstřebává vodu a díky tomu při vaření ještě více zbuclatí a vytváří až krémovitou hmotu. Tato rýže se nejvíce pěstuje v Itálii. Zakoupený výrobek dodává u nás do obchodní sítě společnost Fooddish s.r.o. (produkt je prodáván pod obchodní značkou Arax). Hmotnost pořízeného balení byla 500 g. Rýže byla vypěstována v Itálii.
42
Nutriční hodnoty ve 100 g výrobku: • Bílkoviny: 7,5 g • Sacharidy: 78,2 g • Tuky: 0,8 g • Energetická hodnota: 1489 kJ/356 kcal 4.1.6
Rýže natural
Rýže natural je lehce stravitelná potravina, obvykle prodávaná v pololoupané podobě. Neobsahuje gliadin, je vhodná pro pacienty s celiakií a vyvolává pocit nasycení. Konzumace rýže natural snižuje hladinu cholesterolu a kyseliny močové v krvi. Vzhledem k mimořádně nízkému obsahu sodíku je vhodná i pro lidi s vysokým krevním tlakem. Celozrnná rýže je oproti loupané rýži bohatší na vitaminy a minerály, ale musí se déle vařit a obtížněji se žvýká. Byla zakoupena rýže o hmotnosti balení 500 g distribuovaná společností Lagris s.r.o. Zemí původu rýže je Itálie. Nutriční hodnoty ve 100 g výrobku: • Bílkoviny: 9,0 g • Sacharidy: 85,2 g • Tuky: 2,9 g • Energetická hodnota: 1738 kJ/415 kcal U balení rýže natural byly navíc údaje o obsahu: • Vitamín B1: 0,53 mg (48 % DDD) • Fosfor: 429 mg (61% DDD) 4.1.7
Rýže natural červená
Rýže natural červená je speciálně kultivovaný hybrid rýže divoké a dlouhozrnné. Tato rýže se vyznačuje kratšími zrny, typická je pro ni tmavě červená barva zrn, plná oříšková chuť a po uvaření je lepkavá. Rýže je lehce stravitelná a neobsahuje lepek (gluten). Nejvíce se pěstuje v oblasti JV Asie, ale můžeme se s ní také setkat např. ve francouzském regionu Camargue. Pro výzkum bylo zakoupeno balení rýže o hmotnosti 500 g od společnosti Fooddish s.r.o., která pro prodej svých rýžových produktů používá obchodní značku Arax. Zemí původu je Thajsko. 43
Nutriční hodnoty ve 100 g výrobku: • Bílkoviny: 9,7 g • Sacharidy: 85,4 g • Tuky: 3,3 g • Energetická hodnota: 1738 kJ/ 415 kcal
4.2 Výroba vzorků Výzkum byl prováděn při relativně málo měnících se podmínkách. V průběhu procesu výroby a rozborů se základní podmínky prostředí pohybovaly v rozmezí: • Relativní vlhkost 68 – 87 %, • Teplota 21 – 22°C. Pro každý druh rýže byla provedena výroba destilátu dvakrát. 4.2.1
Příprava vzorku
Vzorek škrobnaté suroviny je nutné před zpracováním pomlet. Pomeleme tak, aby vzniklý šrot propadl plně sítem o průměru oka 1,25 mm. Na mletí používáme různé laboratorní mlýnky. K přípravě stanovovaných vzorků rýže byl použit stolní laboratorní mlýn od společnosti Laboratorní přístroje Praha. Jakmile je šrot hotov, stanovíme vlhkost šrotu. Vzorek se mele také pro lepší zpřístupnění pro enzymy rozkládající škrob (Basařová, 2010). 4.2.2
Příprava zápary
Do rmutovací lázně napustíme vodu. Zapneme rmutovačku; vypneme topení; pustíme kohoutem vodu; zeleným tlačítkem na boku vpravo vzadu zapneme napouštění), po napuštění nastavíme teplotu 65°C a zapneme vytápění. Voda se automaticky vypne, pro jistotu ale zastavíme vodu i kohoutkem. Budeme pracovat se 100 g šrotu. Toto množství nasypeme do rmutovací kádinky. Poté přidáme 350 ml teplé vodovodní vody a obsah míchadlem promícháme. Kyselost směsi upravíme na pH 5,5 pomocí 0,5 – 1M H2SO4. Poté přidáme pipetou 200 цl enzymu GC – 420. Zvýšíme teplotu lázně na 85 – 90°C a kontrolujeme pH, které by se mělo pohybovat kolem 5,5. V případě potřeby pH upravíme.
44
Takto připravenou směs ponecháme 1,5 hodiny při stálém míchání a při konstantní teplotě 85 – 90°C. Poté otevřeme vypouštěcí ventil na vodu a znovuspuštěním vody ochladíme rmutovací lázeň na 60°C, upravíme na pH 4 a přidáme pipetou 100 цl enzymů Distillase L – 400 a 100 цl Distillase CS. Směs mícháme ve rmutovačce 30 minut. Po této době by měla směs reagovat negativně na roztok jodu, neboť by už všechen škrob v roztoku měl být rozložen. Pokud byla reakce na jod negativní, můžeme pokračovat v postupu. Směs zchladíme na 25 – 30°C a převedeme do zvážené kvasné baňky. Rmutovací kádinku několikrát vypláchneme malým množstvím studené vodovodní vody, výplachy vléváme taktéž do kvasné baňky. Následně obsah baňky dovážíme na 500 g. Přidáme 1 g kvasinek (Saccharomyces cerevisiae) a několik kapek odpěňovacího přípravku (silikonový olej), vsadíme varné kamínky, nasadíme kvasnou zátku a vložíme do termostatu vyhřátého na 30°C. Kvašení by mělo nyní probíhat po dobu nejméně 96 hodin. 4.2.2.1 Úprava pH Jedním z faktorů, které ovlivňují růst kvasinek je kyselost rmutu (hodnota pH). Je-li hodnota příliš vysoká nebo příliš nízká, dochází k úhynu kvasinek, což vede ke zvýšenému růstu bakterií a tím k nežádoucímu kvašení. Pro kvašení rmutu je proto nejvhodnější kyselost kolem hodnoty pH 4. V případě nízké kyselosti kvasů je nutno směs okyselit. K tomu můžeme použít některou z následujících možností: • přídavkem vylisované šťávy z citronů nebo pomerančů, nebo plátků nezpracovaného ovoce. Tuto metodu používáme pouze tehdy, máme-li zajištěno neporušení aroma kvasu, • přídavkem kyseliny citronové. Kyselina citronová se relativně rychle se v kvasu odbourává. Proto musíme kontrolovat pH alespoň každý třetí den a v případě potřeby, znovu je upravit, • přídavkem kyseliny mléčné, jejíž výhodou oproti předchozí metodě je, že se během kvašení neodbourává, • přídavkem koncentrátu s obsahem organických kyselin, například přípravkem Biogen-M. Je to směs několika kyselin ovoce, která upravuje hodnotu pH.
45
4.2.2.2 Použité enzymy a jejich vlastnosti a) GC - 420 – je enzym řadící se do alfa-amyláz, který je produkován kmenem Bacillus amyloliquefaciens. Enzym nese systematický název 1,4-alfa-D-glukan glukanohydroláza. V kapalné podobě se jedná o hnědou tekutinu o hustotě přibližně 1,2 g/ml. Může být k dispozici i v pevné podobě - mikrogranulové - s průměrnou velikostí částic asi 300 цm. Enzym nahodile hydrolyzuje 1,4-alfa-glykosidické vazby v amylóze a amylopektinu, což vede k štěpení škrobu na dextriny o různých délkách řetězců a oligosacharidů. Enzym GC - 420 je běžná alfa-amyláza, která má vysokou schopnost štěpit i při relativně vysokých teplotách 60 - 80°C. Tento enzym se často používá ve škrobárenském, lihovarnickém a papírenském průmyslu. Vliv teploty a pH na aktivitu a stabilitu enzymu GC – 420 (Product sheet k enzymu GC – 420)
Vliv teploty na aktivitu enzymu.
Vliv teploty na stabilitu enzymu.
Vliv pH na aktivitu enzymu.
Vliv pH na stabilitu enzymu.
46
Při práci s enzymy musíme dodržovat jednotlivá bezpečností rizika. Inhalace prachu nebo aerosolů může být u citlivějších jedinců příčinou alergické reakce u citlivějších jedinců. Některé enzymy také mohou při déletrvajícím kontaktu dráždit kůži, oči a sliznice. Je proto nutné používat alespoň ochranný oděv a rukavice, vhodný je také obličejový štít. V balení každého enzymu jsou přibaleny bezpečnostní listy, kde jsou popsány potřebné bezpečnostní opatření k ochraně bezpečnosti a zdraví provádějícího tzv. Product Sheet k enzymu. b) Distillase L – 400 – je enzym, který se používá k uvolnění po sobě následujících glukózových jednotek z rozpustných dextrinů a k rozkladu oligosacharidů na glukózu. Svou činností navazuje na GC - 420. Jeho chemický vzorec je 1,4-α-Dglukan glukohydroláza a obvykle se můžeme setkat se zjednodušeným označením jako glukoamyláza nebo amyloglukozidáza. Enzym Distillase L - 400 je produkovaný řízenou fermentací vybraného kmene Aspergillus niger. Nejvíce se enzymu využívá při výrobě etanolu ke zcukření škrobu z různých zdrojů, například při výrobě z kukuřice, čiroku, ječmene, pšenice, rýže a brambor. Nejvyšší aktivitu má enzym při 58 – 65°C v rozmezí hodnot kyselosti pH 4 – 4,5. V udaném rozmezí teplot je potřebná doba působení minimálně 30 minut. Teplota 65ºC je hraniční teplotou pro aktivitu enzymu (Kolínková, 2008). c) Distillase CS – z důvodu potřeby rozštěpení veškerého škrobu až na zkvasitelné monosacharidy (glukóza, maltóza), se k směsi přidává druhý zcukřující enzym. Je to opět exoamylasa katalyzující uvolňování po sobě jdoucích glukózových jednotek z dextrinů a lineárních oligosacharidových řetězců. Optimální teplotní rozmezí pro činnost enzymu je 60 – 65°C. Při udané teplotě je potřebná doba působení minimálně 30 minut. Teplota nad 65°C má za následek ztrátu aktivity enzymu. Optimální dávkování je 60 цl na 100 gramů šrotu. Kyselost pH prostředí by se mělo pohybovat v rozmezí pH 3.8 – 4.5 (Gregor a kol., 2011). 4.2.3
Kvašení
Proces kvašení můžeme rozdělit do tří částí. První část se nazývá rozkvašování. Proces kvašení započal ihned, ale určitou dobu to není zjevně pozorovatelné, protože vznikající CO2 je pohlcován záparou. Teprve po 47
nasycení zápary plynem teplota mírně stoupla a proces začal být viditelný.
Doba
rozkvašení je závislá na podmínkách kvašení a vlastnostech kvasinek a pohybovala se v rozmezí 20 – 25 hodin. Proces pak přechází do druhé části nazývané hlavní kvašení. Hlavní kvašení označované také jako bouřlivé kvašení, je proces, kdy se intenzivně tvoří CO2 a výrazně stoupne teplota zápary. Nastupuje po prokvašení 35 – 40 % cukru, zápara již v tu dobu obsahuje 4 – 5 % alkoholu, takže rozmnožování kvasinek již pomalu ustává a kvašení má nejvyšší intenzitu. Teplota nesmí přesáhnout teplotu 30°C kvůli životnosti kvasinek. Hlavní kvašení trvá přibližně 25 - 30 hodin. U některých druhů zápar je nutno přidávat odpěňovače. V hlavní části kvašení vzniká nadále etanol, ale též přiboudlina. Dokvašování je posledním stádiem, kdy se kvašení vrací do klidné podoby. Probíhá zde prokvašení zbývajících dextrinů. V této fázi se již kvasinky nerozmnožují, klesá produkce CO2, klesá i teplota a tím i hydrolytická činnost enzymů v kvasinkách. V okamžiku úplného zastavení enzymů (např. z důvodu teploty, pH, koncentrace etanolu apod.) dochází k zastavení kvašení. Tato fáze trvá nejméně 24 hodin. 4.2.3.1 Rovnice procesu kvašení C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2CO2 + 488 kJ/mol glukóza → etanol + oxid uhličitý + teplo 1000 g glukózy → 511 g etanolu + 489 g CO2 + 488 kJ/mol Přeměna cukru na etanol a oxid uhličitý je sled několika reakcí katalyzovaných enzymy kvasinek. Oxid uhličitý nám zapříčiňuje bublání a pěnění kvasu. Proto musíme kvasnou nádobu upravit tak, aby vznikající CO2 měl možnost unikat do prostředí, ale zároveň nemohlo dojít ke kontaminaci z okolí. Na kvasnou baňku se proto nasazuje speciální komorová zátka s obsahem vody, přes kterou vznikající plyn probublává ven, voda přitom nic nepropustí dovnitř. Z 1 kg cukru kvašením vznikne přibližně 511 g etanolu. Toto je relativně velké množství, uvážíme-li, že se jedná o stoprocentní alkohol. Pokud tento poměr přepočítáme na průměrnou koncentraci alkoholu v komerčním destilátu (například 40 % obj.), pak z 1 kg vstupujícího cukru získáme přibližně 1,5 litru alkoholu o uvedené
48
koncentraci. Při lihovém kvašení vzniká teplo, z něhož část se používá na ohřátí fermentační kapaliny a část se odvede do prostředí. 4.2.4
Destilace
Pro vydestilování lihoviny ze zápary jsem použil destilační aparaturu s rektifikační kolonou. Při výběru nejvhodnějšího postupu pro získání destilátu ze zralé zápary, byly v úvahu vzaty dva důležité faktory - rychlost výrobního procesu a čistota výsledného destilátu. S ohledem na tyto faktory byla jako vhodnější zvolena metoda rektifikace, a jelikož je laboratoř vybavena rektifikační kolonou s 10 patry, byla zvolena jako vhodnější postup pro získání destilátu než postup jednoduché destilace. 4.2.4.1 Použité chemické sklo a přístroje • Topné hnízdo LTH 1000 • Rektifikační kolona, počet pater 10 • Běžné laboratorní sklo (kvasná baňka, kádinky, nálevka, odměrné baňky) 4.2.4.2 Postup rektifikace Prokvašenou záparu ve kvasné baňce vyjmeme z termostatu a umístíme do topného hnízda příslušné velikosti pod rektifikační kolonu. Opatrně nasadíme baňku na konec kolony, zábrus by měl být ošetřen proti zadrhnutí, např. filmem sádla. Za ústí zpětného chladiče umístíme do svorek kádinku, do které budeme jímat získaný destilát. Zasadíme do kohoutu v hlavě kolony teploměr a zkontrolujeme uzavření kohoutu mezi kolonou a chladičem. Dále pustíme do zpětného chladiče malým proudem chladící vodu. Zkontrolujeme, zda hadice dobře těsní a voda nikde neuniká. Poté zapneme topné hnízdo na maximální výkon. Výkon můžeme snížit, jakmile budou všechna patra kolony vařit. Necháme chvíli kolonu v klidovém stavu, aby se ustanovila rovnováha (alespoň 5 minut). Jakmile se tak stane, začneme s jímáním lihoviny. Jelikož zpracováváme škrobnatou surovinu, nehrozí nám nebezpečí v podobě metanolu a můžeme tedy jímat lihovinu již od začátku. Jímání etanolu spočívá v pootočení přepouštěcího kohoutu a uvolňováním alkoholu z vrchní části kolony do zpětného chladiče, kde zpět zkondenzuje a do jímací kádinky se dostane už v kapalném skupenství. Jakmile začne teplota na teploměru stoupat, kohout uzavřeme a opět necháme kolonu dosáhnout klidového stavu (nahromadění etanolu ve vrchních patrech). Zvyšování teploty na teploměru v nejvyšším patře nám signalizuje zvyšování obsahu 49
vody v jímaném destilátu. Společně s vodou se také vydestiluje přiboudlina a jiné látky, které jsou ve výsledním destilátu nechtěné. Z toho důvodu je sledování teploty velmi důležité. Jakmile se teplota opět sníží (optimálně na 78 – 80°C) a zůstane po nějakou dobu konstantní, může jímání destilátu pokračovat (Pischl, 1997). Některé kvasy mohou více či méně pěnit. Je velmi důležité zabránit pěně, aby se dostala do přestupníku nebo až do chladiče (pokud se tak stane, je nutné aparaturu rozdělat a důkladně vymýt). Optimální řešení je mít dostatečné množství volného prostoru v kvasné baňce. Pokud z nějakého důvodu toto řešení není dostatečné, je vhodné přidat do kvasu odpěňovalo. Existuje velké množství odpěňovacích prostředků, např. Glanapon, což jsou prostředky na bázi silikonového oleje. Glanapon jsem použil i při destilaci vyráběných destilátů z rýže. Dávkování je v průměru několik 5 mililitrů na litr (Pischl, 1997).
Obr. 5 Nákres rektifikační aparatury (http://cs.wikipedia.org) 4.2.5
Konečná úprava
Vzorek lihoviny byl po zdestilování ponechán 1,5 měsíce v odměrné baňce, aby vyzrál při omezeném množství kyslíku. Ústí baňky bylo ochráněno proti kontaminací netoxickou fólií Parafilm „M“ (Laboratory Film, výrobce American National Can), jež 50
se v laboratořích používá pro zakrytí a těsnění ústí různých nádob (kádinek, zkumavek, baněk) a k ochraně jejich obsahu před vnější kontaminací. Teplota tavení fólie je 60°C, hoření 301°C, průtažnost až 200 %.
4.3 Chromatografické stanovení 4.3.1
Vývoj metody
Pro stanovení alkoholů byla vybrána metodika (Campoa a kol., 2006), kde byly počáteční teplotní podmínky: kolona 40 - 230°C, 10°C/min, detektor 250°C, injektor 230°C. Tyto podmínky byly pro většinu našich vzorků nevhodné, docházelo k rozmývání a směšování jednotlivých píků. Proto byla metoda modifikována, teplota detektoru snížena na 200°C, a teplota nástřiku snížena na 100°C. Teplota kolony byla nejprve ponechána izotermická při 70°C, potom byl odzkoušen gradientový posun od 60 do 90°C, s gradientem 7°C/min. 4.3.2
Podmínky analýzy
Konečné podmínky metody, na kterých byly změřeny vzorky destilátů, byly následující: teplota na koloně 60 - 90°C, s gradientem 7°C/min, teplota detektoru 200°C a teplota nástřikového bloku 90°C. Tato varianta se pro měření těkavých složek destilátů na daném přístroji ukázala jako nejvhodnější. Metoda v našem uspořádání umožňuje měřit těkavé látky od bodu varu 50°C až po bod varu kolem 120°C. Pokud by vznikla potřeba měřit látky o bodu varu vyšším, bylo by nutné snížit teplotní gradient na koloně, z důvodu rozmývání píku některých alkoholů, které jsou při tomto uspořádání velmi blízko u sebe, a přitom zvýšit celkovou teplotu na koloně asi o 20 - 30°C. 4.3.3
Použitá GC kolona
Typ zařízení: plynový chromatogram Fisons Instruments GC 8000 Teplotní limit: 60°C - 360/370°C Použité nastavení: Teplota na koloně:
60 – 90°C
Gradient:
7°C / min
Teplota detektoru:
200°C
Teplota nástřikového bloku:
90°C 51
Možnosti užití kolony: detekce omamných a psychotropních látek i jejich metabolitů, pesticidy, aminy, uhlovodíky, halogenové sloučeniny, estery mastných kyselin (FAME), simulované destilace, plyny (rafinované), polotěkavé látky, PCB látky, glykoly, fenoly. Podobné fáze: AT-1, CP Sil 5CB, HP-1MS, HP-1, Ultra-1, PONA, DB-1, DB-1HT, DB-Petro, OV-1, PE-1, ZB-1, 007-1, RTx-1, MXT-1, RTx-2887, MXT-2887, SPB-1, MDN-1, SPB-Sulphur, Petrocol-DH, Petrocol-2887 (Říčař, 2008).
4.4 Senzorická stanovení Smyslové zkoušky jsou nezbytným doplňkem chemického rozboru. U destilátu se posuzuje vzhled, barva, vůně a chuť. Při degustačních zkouškách je nutno zachovávat určitý postup. Zkoušky jsou prováděny více osobami s odborným vzděláním, v místnosti bez laboratorních a cizích pachů k senzorickým stanovením určené. K senzorickému posuzování se používají speciální degustační sklenky o obsahu mezi 80 – 200 ml. Používané sklenky musí být dokonale vymyté, suché a uložené v prostorech bez cizích pachů. Nejvhodnější doba k degustaci je mezi 8 a 11 hodinou dopoledne. Před zkouškami se nesmí kouřit a nesmějí se použít ostrá, kyselá nebo kořeněná jídla, která by mohla ovlivnit samotné vnímání smysly. Počet vzorků nepřekračuje 8. Jako neutralizátor je vhodné pojídat bílé pečivo. Lihoviny se hodnotí při běžných pokojových teplotách (20°C), samotný destilát je vhodné podávat mírně zahřátý na 30°C. Stanovení bylo provedeno v senzorické laboratoři v areálu Mendelovy univerzity.
4.5 Stanovení vlhkosti šrotu Vzorek jakéhokoliv materiálu rozdělujeme na sušinu a vodu (vlhkost). Vlhkost patří k nejdůležitějším obchodním znakům při nákupu, skladování a mletí zrn. Nejobvykleji se vlhkost stanoví tak, že upravený vzorek k rozboru je podroben důkladnému sušení v elektrické sušárně při konstantní teplotě 103 +/- 2°C až do konstantní váhy. Tyto metody jsou přesné, ale poměrně zdlouhavé. Rozhodčí metoda stanovuje dobu sušení 180 minut. Existují však i jiné způsoby, jak stanovit obsah vody ve vzorku. Můžeme například použít elektrický proud (konduktometrickou metodu), nebo metodou titračního stanovení (volumetrie). Existují případy přesně předepsaných teplot a dob sušení pro různé plodiny, které mohou být vyšší než 105°C. Některý rostlinný materiál ztrácí totiž sušením nejen vodu, ale i například silice. To znamená, že někdy bývá obsah
52
vody nižší než úbytek na váze vzniklý sušením. K této okolnosti se musí přihlížet například při stanovení vlhkosti chmele, tabáku aj. Provedení: Vzorek stanovovaného materiálu se pomele tak, aby vzniklý šrot plně propadl sítem o průměru oka 1,25 mm. Důkladně umytá hliníková váženka se vysuší v sušárně do konstantní hmotnosti. Navážíme do ní 5 g vzorku s přesností 0,001 g (hmotnost m1). Zváženou váženku se vzorkem vložíme do předem vyhřáté sušárny na teplotu 103+/-2°C a nechá se sušit přesně 180 minut a víčko se položí pod váženku. Po uplynutí této doby se váženka vyjme, zakryje víčkem a nechá se ještě nejméně 30 minut vychladnout v exsikátoru. Vychladlá váženka se poté zváží s přesností 0,001 g (hmotnost m2) a vypočítá se procento vlhkosti (Vx) (Rybáček, 1970). Výpočet vlhkosti: Vx =
100
kde: Vx = procento vlhkosti materiálu m1 = hmotnost vzorku před sušením m2 = hmotnost vzorku po sušení
4.6 Stanovení obsahu alkoholu pyknometricky Stanovení množství alkoholu ve vzorku bylo provedeno metodou využívající pyknometr. Provedení: Pyknometr byl před prvním použitím několikrát důkladně vyčištěn za použití čisticího prostředku a rozpouštědel. Nakonec byly na vypláchnutí použity destilovaná voda a líh. Pyknometr se v sušárně následně důkladně vysušil a po dokonalém vysušení prázdný zvážit na čtyři desetinná místa. Potom se pyknometr napustil destilovanou vodou, vytemperoval se ve vodní lázni na 20°C a zvážil na čtyři desetinná místa. Od této hodnoty odečteme hodnotu prázdného pyknometru a dostaneme hmotnost destilované vody (hmotnost vodného obsahu = b). Poté se pyknometr vypustí a naplní destilátem, opět vytemperuje, osuší a zváží. Od odečtené hodnoty na váhách odečteme hmotnost prázdného pyknometru a získáme hmotnost destilátu (a). Hodnotu hmotnosti destilátu podělíme hmotností vody a získáme hodnotu
53
hustoty destilátu (H), kterou poté dohledáme v příslušných tabulkách pro etanol při 20°C a určíme tak přesně procentuální obsah alkoholu v destilátu. Výpočet hodnoty H: H= kde: H = hustota destilátu a = hmotnost destilátu b = hmotnost destilované vody
4.7 Stanovení škrobu metodou dle Ewerse Pro stanovení škrobu ve vzorku se jako rozhodčí metoda používá metoda dle Ewerse. Metoda spočívá ve převedení škrobu z nerozpustné podoby na rozpustnou, která je opticky aktivní a poté jsme schopni množství škrobu určit polarimetricky. K převedení škrobu se používá slabá kyselina chlorovodíková (též označovaná jako Ewersova kyselina, její koncentrace je 1,124 %). Provedení: Kvantitativně vpravíme 5 g jemně pomletého šrotu vzorku do 100 ml odměrné baňky a přidáme 25 ml Ewersovy kyseliny. Po promíchání se přidá dalších 25 ml téže kyseliny s cílem spláchnutí všech ulpělých částeček vzorku na stěnách. Poté se baňka se vzorkem a 50 ml kyseliny vloží do vroucí lázně a zahřívá 15 minut, přičemž je potřeba první 3 minuty s baňkou míchat. Po vyjmutí z vodní lázně se do baňky přidá 30 ml destilované vody a obsah buňky se ochladí přibližně na 20°C. Poté je k vyčeření použito 5 ml roztoku Carrez I a stejné množství roztoku Carrez II. Baňku opět důkladně promícháme a obsah doplníme destilovanou vodou po značku (100 ml). Po opětném promíchání se obsah baňky zfiltruje do suché kádinky. První podíl filtrátu (5 – 10 ml) se vrátí zpět na filtr. Čirý filtrát se poté polarizuje v polarimetru (Horel, 1956). Výpočet obsahu škrobu při měření v polarimetru kruhovém: % škrobu = kde: α = úhel otočení v kruhových stupních 54
l = délka polarizační trubice v dm αd = specifická otáčivost škrobu, specifická otáčivost škrobu rýže je 1,859 Vzhledem k poměrně malým rozdílům v otáčivosti obilných škrobů se často pro urychlení výpočtů používá jednotný přepočítávací faktor 1,912, jímž se násobí rovnou hodnota odečtená na sacharimetru. Výpočet obsahu škrobu při měření v cukrovarnickém polarimetru Polamat S: % škrobu =
,
kde: α = úhel otočení v kruhových stupních αd = specifická otáčivost škrobu Specifická otáčivost škrobu rýže má hodnotu 185,9. Tento vzorec je platný při délce polarizační trubice 200 mm. Při měření na cukrovarnickém polarimetru Polamat S se 1°S na sacharimetru rovná 0,3462° kruhových. Pokud známe vlhkost měřeného materiálu, jsme schopni vypočíst zastoupení škrobu v sušině (%). % škrobu v sušině =
%š
4.8 Stanovení ověřující potřebnou dobu rozkládání škrobu Bylo provedeno měření potvrzující potřebu ponechání vzorků minimálně 30 minut při teplotě 60°C po přidání enzymů Distilas. Ověření bylo provedeno kontrolou provedením reakce s jodem v časech 10 minut, 20 minut, 25 minut a 30 minut od okamžiku přidání enzymů. Projev změny barvy na modrou (pozitivní reakce) nám indikoval obsah škrobu ve směsi, tudíž potřeby ponechání delší doby pro činnost enzymů. Pokud již k žádné změně barvy nedošlo (negativní reakce), věděli jsme, že je již všechen škrob rozložen a postup může postoupit do dalšího technologického kroku.
55
5
VÝSLEDKY A DISKUSE
Jedním z cílů diplomové práce je stanovení vhodného výrobního postupu destilátu s ohledem na správné prokvašení zápar a správný postup destilace či rektifikace. V průběhu výrobního postupu bylo provedeno několik různých stanovení. Tato stanovení měla za cíl potvrdit nejvhodnější podobu výrobního postupu.
5.1 Chromatografie sladkých zápar
Obr. 6 Chromatogram sladké zápary Tab. 1 Obsah monosacharidů a oligosacharidů ve sladké zápaře Vzorek/ g na 100g
Oligosacharidy
Maltóza
Glukóza
Fruktóza
Součet (g)
Dlouhozrnná rýže
0,90
11,30
2,50
0,19
13,99
Rýže Basmati Super Kernel
0,70
13,10
3,30
0,17
16,57
Rýže Basmati
0,40
12,60
2,40
0,08
15,08
Rýže Sushi
0,80
11,90
3,10
0,05
15,05
Rýže Arborio
0,60
12,80
2,70
0,04
15,54
Rýže natural
0,60
13,40
2,60
0,18
16,18
Rýže natural červená
0,90
14,20
2,70
0,16
17,06
Škrob a proteiny jsou dominantní složky rýže. Pomocí enzymů se škrob z rýže rozložil na zkvasitelné monosacharidy (glukózu, fruktózu), disacharid maltózu a zůstalo malé množství oligosacharidů. Jelikož rozbor potvrdil obsah zkvasitelných sacharidů, byla provedena fermentace u sladké zápary. Štěpení proběhlo v pořádku, množství zkvasitelných cukrů bylo ve sladké zápaře dominantní, obsah škrobu ani rozborem nebyl potvrzen (JU, Z.Y., 2001).
56
5.2 Stanovení ověřující potřebnou dobu rozkládání škrobu Tab. 2 Změna reakce potvrzující rozložení škrobu v čase Čas (min)
Reakce
10
Pozitivní
20
Pozitivní
25
Pozitivní
30
Negativní
Z výsledku jednoznačně vyplývá potřeba ponechání štěpení po dobu 30 minut.
5.3 Chromatografie zralých zápar
Obr. 7 Chromatogram zralých zápar Tab. 3 Složení alkoholů ve zralé zápaře Vzorek/ g na 100g
Etanol [g/100g]
Glycerol
Etanol
Dlouhozrnná rýže
0,24
6,80
Rýže Basmati Super Kernel
0,17
8,10
Rýže Basmati
0,19
7,40
Rýže Sushi
0,24
7,30
Rýže Arborio
0,15
7,50
Rýže Basmati Super…
Rýže natural
0,34
7,80
Dlouhozrnná rýže
Rýže natural červená
0,21
8,30
Rýže natural červená Rýže natural Rýže Arborio Rýže Sushi Rýže Basmati
0
2
4
6
Graf 1 Obsah etanolu ve vzorcích
57
8
10
5.4 Stanovení vlhkosti šrotu Pro stanovení vlhkosti všech vzorků vzork bylo zvoleno použití rozhodčí čí metody (postup viz 4.5 Stanovení vlhkosti šrotu). Stanovení každého vzorku rýže bylo prováděno provád no dvakrát, výsledné hodnoty vlhkosti bylo dosaženo průměrem ěrem dvou dílčích díl výsledků. Tab. 4 Naměřené ené hodnoty a výsledky stanovení vlhkosti vzorků
m1 (g)
m2 (g)
m1 (g)
m2 (g)
První stanovení (%)
5,07
4,48
5,06
4,41
11,64
12,84
12,24
5,01
4,47
5,04
4,55
10,78
9,72
10,25
Rýže Basmati
5,03
4,49
5,02
4,47
10,74
10,96
10,85
Rýže Sushi
5,04
4,45
5,02
4,43
11,71
11,75
11,73
Rýže Arborio
5,02
4,41
5,05
4,42
12,15
12,47
12,31
Rýže natural
5,1
4,53
5,01
4,46
11,18
10,98
11,08
Rýže natural červená
5,08
4,51
5,03
4,45
11,22
11,53
11,38
Stanovení 1
Stanovení 2
Vzorek Dlouhozrnná rýže Rýže Basmati Super Kernel
Druhé ruhé stanovení (%)
Průměrná vlhkost (%)
Porovnání shodnosti dílčích výsledků 15 10 5 0 1. stanovení 2. stanovení
Graf 2 Porovnání výsledků jednotlivých stanovení vlhkosti
58
Vlhkost [%] 14 12 10 8 6 4 2 0
12,24
10,25
10,85
11,73
12,31
11,08
11,38
Graf 3 Výsledné průměrné ů ěrné vlhkosti vzorků vzork Vlhkost je základním ukazatelem sklizňového skliz stavu zrna. Vzorky zorky rýže nabývaly hodnot vlhkosti v rozmezí 10,25 % - 12,31 %. Splňovaly tím požadované hodnoty vlhkosti z hlediska požadavku na dlouhodobou skladovatelnost. Minimální požadovaná hodnota vlhkosti zrn u obilovin pro jejich dlouhodobé skladování je 14 % (www.pawlica.cz). ( Vlhkost je také podkladový údaj pro výpočet výpo konečné né hodnoty většiny vě jakostních ukazatelů.
5.5 Stanovení obsahu alkoholu pyknometricky Před ed samotným stanovováním je velmi důležité d důkladně zkontrolovat čistotu pyknometru. V případě řípadě zašpinění zašpin pyknometru by došlo ošlo ke kontaminaci destilátu a zároveň k znehodnocení měřených údajů o hmotnosti. Kontaminovaný ontaminovaný materiál by měll jinou hustotu a tím i hmotnost. Proto je důležité, d aby před řed prvním použitím byl pyknometr důkladněě vyčištěn. vyč Následný postup metody je v kapitole 4.6. Přesnost měření ení objemu kapaliny je dána stavbou pyknometru. Skládá se z baňky a kapiláry s velmi úzkým hrdlem. Pro úspěšné měření je třeba řeba určité ur zručnosti experimentátora, neboť je nutné naplnit pyknometr měřeným ěřeným vzorkem tak, že po nasunutí kapiláry nadbyteč adbytečné množství kapaliny v pyknometru vyteče. Hodnotu hmotnosti destilátu v pyknometru podělíme líme hmotností vody a získáme hodnotu hustoty destilátu ilátu (H). Takto vypočtenou vypo tenou hodnotu hustoty vzorku poté 59
dohledáme v příslušných říslušných chemických tabulkách pro objemová procenta a hustotu etanolu. Je nezbytné v průběhu hu stanovení temperovat každý vzorek přesně p na 20°C, protože hustota etanolu se s měnící se teplotou mění a tabulky poskytují údaje pro etanol při této teplotě. ené hodnoty a výsledky stanovení obsahu alkoholu Tab. 5 Naměřené Prázdný pyknometr 27,0473 g
Obsah pyknometru s vodou 76,3994 g
Hmotnost vody – b 49,3994 g
Hmotnost celku (g)
Hmotnost obsahu – a (g)
Hustota destilátu (H)
Obsah etanolu dle tabulek (%)
Dlouhozrnná
70,7954
43,7481
0,8856
70
Basmati Super Kernel
71,2746
44,2273
0,8953
66
Basmati
71,0375
43,9902
0,8905
68
Sushi
69,9013
42,8540
0,8675
77
Arborio
70,5237
43,4764
0,8801
72
Natural
70,1384
43,0911
0,8723
75
Natural červená
70,4200
43,3727
0,8780
73
Lihovitost [%] 78 75 72 77
69 66 63
72
70 66
75
73
68
60
Graf 4 Obsah alkoholu v získaných destilátech Průměrná rná lihovitost vzorků je 71,6 %. Jelikož tato lihovitost byla výrazně výrazn vyšší, než bylo senzoricky přijateln atelné, bylo provedeno naředění ní na 40 % alkoholu. 60
5.6 Stanovení škrobu metodou dle Ewerse ČSN 56 0512-16 16 popisuje metody stanovení škrobu v sypkých cereálních výrobcích. Použitím metody dle Ewerse jsem stanovil obsah škrobu ve všech vzorcích. vzorcích Pro stanovení škrobu byl použit polarizační přístroj Polamat S. Tab. 6 Naměřené ené hodnoty na polarimetru a výsledky výpočtů obsahu škrobu škrob Vzorek
Hodnota odečtená na polarimetru
Obsah škrobu (%)
Obsah škrobu v sušině (%)
Dlouhozrnná rýže
43,1
80,27
91,47
Rýže Basmati Super Kernel
41,7
77,66
86,75
Rýže Basmati
42,4
78,96
88,57
Rýže Sushi
42,3
78,77
89,24
Rýže Arborio
41,9
78,03
88,98
Rýže natural
45,2
84,18
94,67
Rýže natural červená
45,6
84,92
95,82
90 85 80 75 70
Obsah škrobu metodou dle Ewerse (%) Obsah škrobu deklarovaný na obalu (%)
Graf 5 Porovnání zjištěného obsahu škrobu metodou a na obalu Výzkumem a následněě porovnáváním dosažených výsledků výsledků se potvrdily velmi malé rozdíly mezi zjištěným ěným ným obsahem škrobu metodou dle Ewerse a obsahem škrobu deklarovaným na obale od výrobce. Po zaokrouhlení výsledků se žádný vzorek nelišil o více jak 1 % obsahu.. Z tohoto výsledku můžeme vyvodit závěr,, že stanovení bylo provedeno s vysokou mírou přesnosti. Z dosažených výsledkůů byl proveden taktéž výpočet et obsahu škrobu v sušině.
61
Výsledky výzkumu prokazují jednoznačnou dominanci škrobu. Obsah bsah škrobu v sušině se pohyboval v rozmezí 86,75 – 95,82 %.
100 95 90 85 80
Graf 6 Výsledky stanovení škrobu v sušině
5.7 Ředěníí destilátů na potřebnou lihovitost Destiláty jímáme ve vyšších procentech lihovitosti než je senzoricky vhodné. Proto je po skončení ení procesu dozrávání ředíme edíme destilovanou vodou na nižší procento lihovitosti. U každého vzorku jsem musel před ředěním ním stanovit obsah alkoholu (%) a získaný objem. V našem případě řípadě jsem vzorek naředil na 40 %. Pomocí tabulek a výpočtu bylo určeno množství vody, které bylo b potřeba dodat ke vzorku k dosažení požadovaného stupně lihovitosti.. Množství vody, vody potřebné k ředění, se stanovuje podle Platoovy tabulky (Žáček, 1953).. Množství vody bychom měli zjišťovat ovat pomocí tabulek z důvodu objemové kontrakce při ři mísení vody a etanolu. Tab. 7 Přehled dodaného množství vody pro získání destilátu o lihovitosti 40 % Zdestilované
Lihovitost
Dodané množství H20 (ml) na 40% lihovitost
Výsledné množství
množství (ml)
(%)
Dlouhozrnná
114,6
70
74,8
189,4
Basmati Super Kernel
117,5
66
67,8
184,7
Basmati
115,1
68
70,5
185,6
Sushi
101,5
77
80,0
181,5
Arborio
111,3
72
77,1
188,4
Natural
106,3
75
79,8
186,1
Natural červená
108,7
73
77,4
186,1
Vzorek
62
(ml)
5.8 Výrobní diagram a bilanční rovnice
Obr. 8 Výrobní diagram V průběhu výroby destilátů jsem provedl jednotlivá kontrolní a zkušební stanovení. U šrotu bylo provedeno stanovení obsahu škrobu v použitém materiálu dle Ewerse. Výpočtem byl stanoven celkový obsah i obsah v sušině. Dále jsem pro šrot provedl stanovení vlhkosti rozhodčí metodou. Před kvašením a v průběhu kvašení byla pravidelně kontrolována kyselost kvasu, prováděno měření chemických změn a složení sladké zápary, zralé zápary a destilátu provádíme chromatografickým stanovením. U destilátu byl stanoven obsah alkoholu pomocí pyknometru a také senzorické hodnocení hotových destilátů. Výsledky byly podrobeny statistickému vyhodnocení. Díky různému složení sacharidů u jednotlivých obilovin každá plodina poskytuje rozdílnou výtěžnost etanolu. Rýže má v průměru jednu z nejvyšších hodnot obsahu škrobu v obilce, proto obvykle dosahuje při průmyslovém využití nejvyšší výtěžnosti. Obiloviny mírného pásu poskytují výrazně nižší výtěžnosti, kukuřice 40 %, pšenice 44 %, tritikale 43 %, žito 45 % (Nehasilová, 2009). Podle zahraničního zdroje (Steinhöfel, 2006), přitom poskytuje z běžných evropských obilovin nejvyšší výtěžnost 63
pšenice následovaná tritikale. Každopádně rozdíl mezi pšenicí, tritikale a žitem není významný a rýže má výtěžnost vyšší. U nás se však k výrobě lihu rýže nepoužívá. Je to dáno především vyšší pořizovací cenou rýže, oproti daleko levnějším bramborám, coby suroviny pro výrobu lihu i technologickým vybavením tuzemských lihovarů.
Obr. 9 Přehledný postup operací k bilanční rovnici Maximální teoreticky možné množství alkoholu, které lze získat ze 100 kg škrobu získaného z běžných obilovin, je dle odborné literatury 56,7 kg nebo 62,2 l (Nehasilová, 2009).
Obr. 10 Hmotnostní teoretická bilance procesu výroby destilátu Přepočtené množství čistého etanolu vzniklého výrobou se ve skutečnosti pohybuje kolem hodnoty 80 g. Skutečné množství vznikajícího CO2 nebylo měřeno, ale podle poměru vzniklého etanolu se bude odhadem pohybovat kolem 78 g na 200 g šrotu (158 g škrobu). 64
Tab. 8 Bilanční rovnice Vzorek
Dlouhozrnná rýže Dlouhozrnná rýže Basmati Super Kernel Basmati Super Kernel Basmati Basmati Sushi Sushi Arborio Arborio Natural Natural Natural červená Natural červená
Navážka šrotu (g) 100,06 100,04 100,02 100,03 100,04 100,08 100,03 100,07 100,09 100,03 100,05 100,01 100,15 100,15 100,10 100,07 100,07 100,02 100,04 100,11 100,05 100,02 100,08 100,02 100,03 100,11 100,10 100,08
Množství přidané vody (ml) 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350 350
Teoretické množství po smíchání (g)
Reální množství po smíchání (g)
Úbytek štěpením škrobu (g)
Hmotnost po kvašení (g)
Úbytek kvašením (g)
Vydestilované množství (ml)
Přepočteno na 100 % líh (g)
900,12
865,14
34,98
808,53
56,61
114,6 (70%)
80,20
40,08
900,05
864,95
35,10
808,13
56,82
118,1 (68%)
80,26
40,12
900,12
866,03
34,09
819,75
46,28
117,5 (66%)
77,56
38,76
900,10
866,21
33,89
819,81
46,40
111,0 (70%)
77,68
38,82
900,12
867,75
32,62
815,23
52,52
115,1 (68%)
78,29
39,12
900,06
867,68
32,38
811,48
56,20
107,0 (73%)
78,10
39,04
900,30
860,99
39,31
818,51
42,48
101,5 (77%)
78,14
39,01
900,17
861,06
39,11
818,22
42,84
109,6 (71%)
77,81
38,87
900,09
868,13
31,96
836,64
31,49
111,3 (72%)
80,10
40,03
900,15
865,98
34,17
837,29
28,69
115,7 (69%)
79,84
39,89
900,07
863,87
36,20
805,66
58,21
106,3 (75%)
79,71
39,84
900,10
865,02
35,08
807,12
57.90
112,8 (71%)
80,08
40,02
900,14
863,36
36,78
812,31
51,05
108,7 (73%)
79,36
39,65
900,18
862,55
37,63
815,02
47,53
107,3 (74%)
79,41
39,67
65
Výtěžnost na 100 g šrotu (%)
Každý vzorek byl stanovován dvakrát. Výslednou výtěžnost výt žnost získáme zprůměrováním zpr dílčích výsledkůů výtěžnosti ěžnosti jednotlivých vzorků. Tab. 9 Přehled ehled výsledné výtěžnosti výt vzorků Vzorek
Výsledek 1. stanovení (%)
Výsledek 2. stanovení (%)
Průměrná ů ěrná výtěžnost ěžnost (%)
Výtěžnost na 100 g škrobu
Dlouhozrnná rýže
40,08
40,12
40,10
49,96
Basmati Super Kernel
38,76
38,82
38,79
49,95
Basmati
39,12
39,04
39,08
49,49
Sushi
39,01
38,87
38,94
49,44
Arborio
40,03
39,89
39,96
51,21
Natural
39,84
40,02
39,93
47,44
Natural červená
39,65
39,67
39,66
46,70
Výsledky jednotlivých stanovení [%] 41 40 39 38 1.stanovení 2.stanovení
Graf 7 Výsledky jednotlivých stanovení vzorků Průměrný obsah škrobu v rýži je 79 %. Zee 100 kg škrobu můžeme mů správným hydrolyzováním získat až 1,1 kg glukózy a výtěžnost může že být teoreticky až 0,57 litru lihu (Drapcho, 2008). Dle Chaijamruse a Mouthunga (2011) však může m mů rýže poskytovat výtěžnost až 68 %. Dosažená průměrná výtě ýtěžnost na 100 g škrobu kolem 50 % je úspěšná. V tabulce je uváděna také průměrná ů ěrná výtěžnost výt pro 100 g šrotu. Z hodnot předposledního ředposledního sloupce tabulky byla následněě vypočtena vypo výtěžnost na 100 g škrobu. 66
5.9 Chromatografické stanovení destilátu
Obr. 11 Chromatogram destilátu vyrobeného z rýže Arborio
Obr. 12 Chromatogram destilátu vyrobeného z Rýže natural
Obr. 13 Výřez chromatogramu rýže Basmati Super Kernel 67
Obr. 14 Chromatografie obsahu těkavých látek – 3 vzorky (Sushi, Arborio, BSK)
Obr. 15 Chromatografie obsahu těkavých látek – vzorek rýže Sushi Tab. 10 Zastoupení alkoholů v jednotlivých vzorcích destilátů Vzorek / alkohol
Etanol
Propanol
Izopropanol
Butanol
Amylalkohol
N-pentanol
Dlouhozrnná rýže Rýže Basmati Super Kernel Rýže Basmati
70
0,04
0,06
0,09
0,11
0,04
66
0,03
0,05
0,07
0,09
0,01
68
0,05
0,04
0,04
0,08
0,03
Rýže Sushi
77
0,02
0,07
0,05
0,10
0,04
Rýže Arborio Rýže natural Rýže natural červená
72 75
0,06 0,04
0,04 0,01
0,07 0,02
0,08 0,07
0,02 0,01
73
0,02
0,05
0,04
0,09
0,03
Z tabulky jednoznačně vyplývá zcela dominantní postavení obsahu etanolu mezi vzniklými alkoholy bez ohledu na použitý vzorek.
68
0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 amylalkohol butanol izopropanol propanol n-pentanol pentanol
0,02 0
Graf 8 Zastoupení vyšších alkoholů v jednotlivých vzorcích destilátů V grafu afu není zahrnut obsah etanolu; ten je samostatně prezentován v grafu 4, str. 61. Tabulka
zastoupení
jednotlivých
alkoholových
frakcí
ve
vzorcích
vznikla
vyhodnocením jednotlivých chromatogramů. Na složení a množství vyšších alkoholů alkohol působí různé zné vlivy, např. např. použitá kvasná kultura, na podmínkách průběhu prů ě kvašení i na složení zkvašovaného materiálu (Valero, 2002). Vyšší obsah těchto ěchto látek se projevuje především negativněě ve vůni. vů Výsledky jednotlivých vzorkůů potvrzují i výsledky pro stanovení vůněě a intenzity vůně v senzorickým hodnocením. Nejvyšší obsah vyšších alkoholů byl naměřen u vzorku dlouhozrnné rýže (0,34 %). ). Podle zahraniční zahrani literatury je množství nad 0,3 % materiálu již senzoricky rozeznatelné rozeznat (Kosaric, 1996; 1996 Mawson, 1993).
5.10 Statistické vyhodnocení Bylo provedeno statistické vyhodnocení, které mělo m za cíl vyhodnotit hodnotit rozdíly mezi vzorky. Pro vyhodnocení byl použit software Statistika 9.0 a jako vstupní data byly použity výsledky získané stanoveními stanoveními vlhkosti, lihovitosti a obsahu škrobů škrob Ewersovou metodou. Výsledkem byly možnosti potvrzující vysokou průkaznost průkaznost rozdílů rozdíl (hodnota v grafu do 0,01), průkazné ůkazné odlišnosti v rozdílech (do 0,5) nebo neprůkaznosti neprů rozdílů mezi vzorky (nad 0,5). 69
Tab. 11 Statistické vyhodnocení sledovaných znaků pomocí Duncanova testu
Tab. 12 Statistické vyhodnocení sledovaných znaků pomocí T - testu
Tab. 13 Statistické vyhodnocení sledovaných znaků pomocí T – testu (II.)
Pro vyhodnocování byly použity dva typy testů Duncanův test a T – test. Oba způsoby testů byly použity na hledání průkazné odlišnosti mezi výsledky u stanovení vlhkosti v zrnu vzorku, stanovení obsahu alkoholu ve vzorku a stanovení obsahu škrobu ve vzorku. Z výsledků statistického vyhodnocení jednoznačně vyplývá, že všechny výsledky jsou velmi podobné. To znamená, že mezi žádnou kombinací vzorků v žádném stanovení nebyl nalezen průkazný rozdíl. Z tohoto vyhodnocení se dá tedy vyvodit závěr, že obsah různých stanovovaných složek není závislý na změně použitého druhu rýže. 70
5.11 Senzorické hodnocení vzorků destilátů Senzorické
hodnocení
bylo
provedeno
v senzorické
laboratoři,
kterou
je vybaven pavilon N, Ústavu technologie potravin, Agronomické fakulty, Mendelovy univerzity. Senzorické hodnocení rýžových destilátů bylo provedeno 6 hodnotiteli. Začátek hodnocení byl v 10:30 a poslední hodnotitel ukončil vyplňování protokolu v 11:25. Jako neutralizátor byl podáván bílý chléb a voda. Hodnoty v tabulce jsou průměry vyplněných hodnot od všech hodnotitelů pro jednotlivé hodnotící body. Vzor protokolu, stejně jako podrobná tabulka se všemi dílčími výsledky senzorického stanovení (tab. 16), se nachází v příloze č. 2 této diplomové práce. Tab. 14 Výsledné hodnoty senzorického stanovení Vzorek Dlouhozrnná rýže Basmati Super Kernel Basmati Arborio Sushi Natural Natural červená
Barva (%)
Čirost (%)
Vůně (%)
Intenzita vůně (%)
Chuť (%)
Intenzita chutě (%)
100
89,17
67,2
48,5
67,0
41,7
98,76
98,33
62,3
34,7
75,8
54,0
99,5 100 100 100
92,5 99,76 99,76 100
58,8 55,5 42,3 67,3
34,8 38,5 42,3 48,0
49,3 59,5 72,0 85,3
73,5 58,8 53,8 59,0
99,17
98,33
44,3
78,5
62,7
58,3
V protokolu pro hodnocení senzorického profilu bylo pro všechny znaky použito rozmezí hodnot 0 % – 100 %. Předmětem posouzení bylo 6 znaků (barva, čirost, vůně, intenzita vůně, chuť, intenzita chuti). Vůně a chuť se hodnotily dle příjemnosti co nejvyšším procentuálním ohodnocením. Dále se hodnotila intenzita vůně a chuti s rozmezím od velmi intenzivní po málo intenzivní, kdy příjemná intenzita byla stanovena na hodnotě 50 % a od ní se odlišovaly neshody. Po ukončení senzorického hodnocení byla všechna hodnocení převedena na nominální hodnotu a byl proveden výpočet průměrných hodnot pro každý vzorek a příslušný faktor. Získané hodnoty byly poté převedeny do grafické tabulky (viz tab. 14) a z ní byly poté hodnoty převedeny do paprskových grafů (viz kapitoly 5.11.1 a 5.11.2).
71
5.11.1 Senzorické hodnocení jednotlivých vzorků
Intenzita chutě
Barva 100 80 60 40 20 0
Výskyt Čirostzákalu
Chuť
Intenzita chutě
Vůně
Chuť
Intenzita vůně
Intenzita chutě
Intenzita chutě
Graf 11 Senzorika Basmati
Chuť
Čirostzákalu Výskyt
Vůně Intenzita vůně
Intenzita vůně
Intenzita chutě
Barva 100 80 60 40 20 0
Chuť
Vůně
Barva 100 80 60 40 20 0
Vůně
Graf 10 Senzorika Basmati Super Kernel
Výskyt Čirost zákalu
Chuť
Výskyt Čirostzákalu
Intenzita vůně
Graf 9 Senzorika dlouhozrnné rýže Barva 100 80 60 40 20 0
Barva 100 80 60 40 20 0
Graf 12 Senzorika Arborio Výskyt Čirost zákalu
Intenzita chutě
Barva 100 80 60 40 20 0
Čirostzákalu Výskyt
Vůně Chuť Intenzita vůně
Graf 13 Senzorika Sushi Intenzita chutě
Barva 100 80 60 40 20 0
Chuť
Intenzita vůně Výskyt Čirost zákalu
Vůně Intenzita vůně
Graf 15 Senzorika natural červená 72
Vůně
Graf 14 Senzorika natural
Z grafů lze vyčíst, že mezi vzorky nejsou významné rozdíly, což potvrzují i výsledky statistického stanovení. Přehledněji toto tvrzení ale vyplývá i z následující série grafů. 5.11.2 Senzorické hodnocení všech vzorků podle jednotlivých ukazatelů
Natural červená; 99,17
100 99,5 99 98,5 98
Dlouhoz rnná rýže; 100
Basmati; 99,5
Natural; 100
Dlouhoz Basmati rnná Super rýže; Kernel; 67,2 62,3
80
Basmati; 58,8
Natural; 85,3
Sushi; 72
Arborio; 99,76
Graf 17 Výsledky stanovení čirosti Natural červená; 58,3
80
Dlouhozrnná rýže; 41,7 Basmati Super Kernel; 54
60 40 0
Dlouhozrn ná rýže; 67 100 80 60 40 20 0
Basmati; 73,5
Natural; 59
Arborio; 55,5
Sushi; 53,8
Graf 18 Výsledky stanovení vůně
Natural červená; 62,7
Basmati; 92,5
Natural; 100
20
Natural; 67,3 Sushi; 42,3
90
Sushi; 99,76
Graf 16 Výsledky stanovení barvy 80 60 40 20 0
Super Kernel; 98,33
95 85
Arborio; 100
Sushi; 100
Natural červená; 44,3
Natural červená; 98,33
Basmati Super Kernel; 98,76
Dlouhozrnná rýže; 89,17 Basmati
100
Arborio; 58,8
Graf 19 Výsledky intenzity vůně
Basmati Super Kernel; 75,8
Natural červená; 58,3
80 60 40
Dlouhozrn ná rýže; 41,7 Basmati Super Kernel; 54
20 Basmati; 49,3
0 Natural; 59
Arborio; 59,5
Graf 20 Výsledky stanovení chuti
Sushi; 53,8
Basmati; 73,5
Arborio; 58,8
Graf 21 Výsledky stanovení intenzity chuti 73
Grafy na předchozí stránce vyhodnocují výsledky všech vzorků pro jednotlivé senzorické znaky, které jsou významné pro hodnocení destilátů. Tab. 15 Pořadí vzorků senzoricky hodnocených dle příjemnosti Sledovaný deskriptor Barva Čirost Vůně Intenzita vůně Chuť Intenzita chuti
Pořadí hodnocených vzorků senzorickou analýzou od nejlepšího k nejméně vyhovujícímu DR, A, S, N B NČ BSK N A, S BSK, NČ B DR N DR BSK B A NČ S DR N S A B BSK NČ N BSK S DR NČ A B S BSK DR, NČ A N B
Použité zkratky: Dlou. r. – DR, Basmati S. K. – BSK, Basmati – B, Arbo. – A, Sushi – S, Natural – N, Nat.čer – NČ
Z tabulky zhodnocující senzoricky výsledky výzkumu jednoznačně vyplývá, že nejlépe hodnocený je vzorek vyrobený z Natural rýže následovaný vzorkem rýže Sushi. Nejhůře hodnocený byl vzorek vyroben z Basmati rýže. Tabulky shrnující výsledky senzorické analýzy potvrzují výsledky předchozích stanovení, že mezi vzorky existují velmi malé rozdíly. U nadpoloviční většiny hodnocených senzorických znaků nebyl rozdíl mezi nejlépe hodnoceným a nejhůře hodnoceným vzorkem větší, než 30 %. To nejlépe vyplývá z následujícího grafu, který obsahuje výsledky všech vzorků pro všechny senzorické znaky. Barva 100
Dlouhozrnná rýže
80 Intenzita chutě
60
Výskyt Čirost zákalu
40
Basmati Super Kernel Basmati
20 0
Arborio Chuť
Vůně
Sushi Natural
Intenzita vůně
Natural červená
Graf 22 Celkové senzorické vyhodnocení v grafické podobě 74
6
ZÁVĚR
V úvodu práce je podána problematika správného prokvašení. Pozornost je věnována definování problematických bodů, procesů a faktorů, které mají významný vliv na proces kvašení stejně jako na kvalitu výsledného destilátu. Použitý druh kvasinkové mikroflóry byl určen vedoucím práce, neboť vybraný druh má schopnost zkvašovat cukry u širokého spektra zápar za optimálního poměru produkce lihu a aromatu. V literární rešerši jsou uvedeny i vlastnosti jiných, specifičtějších kultur. V teoretické části je pojednáno o používaných postupech destilace a rektifikace, včetně jejich různých modifikací. Mimo jiné jsou i popsány jednotlivé závady, které mohou v průběhu oddělování destilátu od zralé zápary nastat a negativně ovlivnit jakost získávaného destilátu. Byl navržen postup vyplývající z vybavení, kterým byla chemická laboratoř vybavena. Určitým potvrzením správné volby pracovního postupu pro rektifikaci vzorků byly dosažené velmi dobré výsledky lihovitosti. Užitý technologický postup vedl k dosažení vysokého stupně výtěžnosti u všech vzorků. V průběhu celého procesu výroby - od přípravy po kontrolu kvality finálního produktu - byla prováděna měření chemických změn. Nejčastěji používanou metodou byla analýza odebraného vzorku pomocí plynové chromatografie. Byl přitom použit chromatogram Fisons Instruments GC 8000, na němž byly prováděny rozbory sladké zápary, zralé zápary i hotových destilátů. Vyhodnocením jednotlivých chromatografů a zanesením hodnot do bilanční rovnice jsem mohl sledovat a měřit jednotlivé chemické změny. U rýže, coby výchozího materiálu, bylo provedeno stanovení vlhkosti šrotu a stanovení obsahu škrobu v obilkách. Stanovení vlhkosti bylo provedeno referenční metodou a výsledná průměrná hodnota obsahu vody v obilce byla 11,41 %. Obsah škrobu v obilce je důležitý údaj, neboť škrob je základní surovina pro získání zkvasitelných cukrů a tím i zajištění celého procesu. Díky zjištěným hodnotám jsem byl schopen ověřit pravdivost hodnot obsahu škrobu deklarovaných prodejci. Průměrný obsah škrobu dle mého stanovení je 80,4 %. Vykazované rozdíly oproti hodnotám uvedených na obalech byly do 1 %. Následným výpočtem byl stanoven i průměrný obsah škrobu v sušině – 90,8 %. Následovalo ověření navrženého technologického postupu, konkrétně doby potřebné k rozložení škrobu na zkvasitelné cukry. Testování v různém čase od počátku kvašení potvrdilo 30 minut jako minimální dobu na plné rozložení. Ve finálním destilátu byla následně změřena lihovitost a tím bylo ověřeno 75
správné nastavení zařízení, kterým jsem prováděl rektifikaci. Obsah alkoholu byl stanoven pomocí pyknometru. Průměrný zisk alkoholu byl 71,6 ml na 100 ml destilátu. Poté byl pomocí chromatogramu proveden rozbor těkavých látek. U všech vzorků byl obsah vyšších alkoholů zanedbatelný. Následovalo ředění vzorků na senzoricky přijatelnou hodnotu tj. 40 % lihovitost. Pro každý vzorek byly vypracovány tzv. bilanční rovnice, ve kterých se dají sledovat chemické změny a měnící se objem vstupního materiálu. Výstupní hodnotou v rovnici je množství získaného destilátu, dosazením do vzájemného vztahu s množstvím vstupujícího materiálu, získáme výtěžnost. Výtěžnost se u vyrobených vzorků pohybovala kolem hodnoty 50 %. To mohu hodnotit jako velmi dobrý výsledek. Pomocí softwaru Statistika 9.0 jsem vyhodnotil rozdíly mezi jednotlivými vzorky rýžových destilátů. K tomu byly použity výsledky ze stanovení vlhkosti, stanovení obsahu alkoholu a stanovení obsahu škrobu dle Ewerse. Výsledkem nebyl prokazatelný rozdíl mezi jakoukoliv dvojicí vzorků, tedy vyplývá, že mezi vzorky statisticky prokazatelný rozdíl není. Technická vyhodnocení byla doplněna senzorickým hodnocením. Bylo provedeno hodnocení 6 hodnotiteli, z toho byli 2 muži a 4 ženy. Výsledky hodnotitelů byly velmi podobné, vliv pohlaví nebyl průkazný. Všechny vzorky, až na výjimky, byly značně podobné, což potvrzovalo výsledky ze statistického hodnocení. Přesto v důsledku menších rozdílů ve vyhodnocení, byl nejlépe hodnocen vzorek vyrobený z rýže natural, naopak nejhůře byl hodnocen vzorek vyrobený z druhu Basmati. Shrnutím všech výsledků jsem došel k závěru, že na výsledné složení a jakost destilátu nemá změna použití druhu rýže vliv.
76
7
PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY
BASAŘOVÁ, G. Pivovarství: teorie a praxe výroby piva. Vyd. 1. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 2010, 863 s. ISBN 978-80-7080-734-7. s. 118 – 120, 239 BELITZ, H. D.; GROSCH, W.; SCHIEBERLE, P. Food chemistry. 4th ed. New York : Springer, 2008. 1070 s. ISBN 978-3-540-69933-0 (HARDCOVER). s. 919 – 921 BŘEZINA, T. Sociálně ekologické aspekty pěstování rýže a jejího dovozu do České republiky. Brno, 2010, 52 s. Bakalářská práce. Mendelova univerzita. Vedoucí práce Ing. Pavel Jelínek, Ph.D. s.29 BUŇKA, F.; HRABĚ, J.; VOSPĚL, B. Senzorická analýza potravin I.. Vyd. 1. Zlín : Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2008. 145 s. ISBN 978-807-3186-289. s. 14 BURCHARD, W. Polysaccharide: Eigenschaften und Nutzung : eine Einführung. Berlin [etc.]: Springer-Verlag, 1985. ISBN 35-401-3931-1.; s. 8 - 11 CAMPOA E., FERREIRA V., LÓPEZA R., ESCUDERO A., CACHOA J., Department of Analytical Chemistry, Faculty of Sciences, University of Zaragoza, 50009 Zaragoza,
Spain
[online]
[cit.2006-11-05]
Science
World.
Anglický.
Dostupný
z
http://www.scienceworld.cz Data sourcebook for food scientists and technologists: Eigenschaften und Nutzung : eine Einführung. New York, NY: VCH Publishers, 1991. ISBN 35-272-8044-8.s. 706 DAVÍDEK, J.; JANÍČEK, G.; POKORNÝ, J. Chemie potravin : učebnice pro vys. školy chemickotechnologické. 1. vyd. Praha : SNTL, 1983. 629 s. s. 201 – 203, 209, 251 - 253 Deflegmátor a katalyzátor: Teorie a praxe. ADMIN. [online]. 09. 06. 2008 [cit. 2012-03-06]. Dostupné z: http://www.palenice.net/view.php?cisloclanku=2008060001 DRAPCHO, C.; NHUAN, N. P.; WALKER, T. H. Biofuels engineering process technology. New York: McGraw-Hill, 2008, 371 s. ISBN 00-714-8749-2. s. 69 - 72 DUDÁŠ, F.; PELIKÁN, M.. Využití produktů rostlinné výroby. 1.vyd. Brno: VŠZ, 1989, 247 s. s. 121, 150 DYR, J. Lihovarství I.díl. Vyd. I. Praha : Státní nakladatelství technické literatury, 1955. 320 s. s. 66 – 68, 79 – 81, 89 - 90.
77
DYR, J.; GRÉGR, V.; SEILER, A. Lihovarství II.díl. Vyd. I. Praha : Státní nakladatelství technické literatury, 1963. 400 s. s. 13 – 14, 15, 66 – 67, 68, 84 DYR, J.; DYR, J. Výroba slivovice a jiných pálenek. 4.vyd. /. Praha : Maxdorf, 1997. 219 s. ISBN 80-858-0053-5. s. 34 – 37, 56 – 58, 84 – 88, 108 – 109 EDLIN, H. L´udia a rastliny. RNDr. Viera Feráková. Košice : Mladé letá, 1982. 305 s. ISBN 66-217-82. s. 126 GODON, B.; WILLM, C. Primary cereal processing: a comprehensive sourcebook. New York, NY: VCH, 1994, 544 s. ISBN 35-278-9609-0. s. 77 – 79 GŐLLES, A.; RYCHTERA, M. Ušlechtilé destiláty : praktická kniha o pálení. Praha : Ivo Železný, 2001. 109 s. ISBN 80-237-3642-6. s. 13 – 16, 18 GREGOR, T.; CERKAL, R.; HŘIVNA, L.; ŠOTTNÍKOVÁ, V. Stanovení extraktu v zrnu ječmene enzymatickou cestou. Kvasný průmysl: odborný časopis pro výrobu nápojů a biochemické technologie. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, Praha ve spolupr. se Sahm, s. r. o, 2011, roč. 57, 7-8, s. 6. ISSN 0023-5830. GRÉGR, V.; UHER, J. Výroba lihovin : Určeno [též] studentům stř. prům. škol a fakult potrav. směru. 2., přeprac. a dopln. vyd. Praha : SNTL, 1974. s. 306 – 307, 311 – 314, 332 – 333, 345 GUT, J. Chromatografie. Praha: Přírodovědecké nakladatelství, 1952. s. 5 – 8 HILL, A. Economic botany. Delhi : McGraw-Hill Book Company, 1992. 318 s. ISBN 0-07-099351-3. s. 45 – 46. HLAVÁČEK, F. Pivovarské kvasnice. 1. vyd. Praha : Státní nakladatelství technické literatury, 1958. 183 s. s. 41, 83 – 97 HOLZBECHER, Z. Analytická chemie. Praha : SNTL, 1974. 506 s. s. 254 HOREL, J. Chemicko-technologické rozbory zemědělských plodin. 1. vyd. Praha : Československá akademie zemědělských věd, 1956. 190 s. s. 46 - 47 HOZA, I.; KRAMÁŘOVÁ, D. Potravinářská biochemie I.. Vyd. 1. Zlín : Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2008. 169 s. ISBN 80-731-8295-5. s. 8 HOZA, I.; KRAMÁŘOVÁ, D. Potravinářská biochemie II.. Vyd. 1. Zlín : Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2008. 104 s. ISBN 978-807-3183-950. s. 71
78
HRŠEL, I. Vliv různých fysiologických podmínek na cytoplasmatické struktury klíčící rýže. Praha : ČSAV, 1958. 66 s. ISBN A-09762. s. 1, 54 CHAIJAMRUS, S.; MOUTHUNG, B. Výběr z thajských startovacích komponentů pro výrobu etanolu. Songklanakarin Journal of Science and Technology. 30 April 2011, Prince of Songkla University, Hat Yai, Songkhla, Thailand, roč. 33, č. 2, 163 - 170. Dostupné z: http://rdo.psu.ac.th/sjstweb/journal/33-2/0125-3395-33-2-163-170.pdf CHLOUPEK, O. Pěstování a kvalita rostlin. první. Brno: Mendelu, 2005, 181 s. ISBN 80-7157897-5.
s. 108
INGR, I.; POKORNÝ, J.; VALENTOVÁ, H. Senzorická analýza potravin. 2. vyd. /. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007. 101 s. ISBN 978-807-3750-329. s. 25 - 28 JANČÁŘOVÁ, I.; JANČÁŘ, L. Analytická chemie. 1.vyd. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2003. 195 s. ISBN 80-715-7647-6. s. 152, 156 JÍLEK, J.; ZENTRICH, J. Příprava ovocných kvasů na výrobu slivovice (a ostatních pálenek) : výroba slivovice a její léčivé účinky. Olomouc : Dobra & Fontána, 1999. 208 s. ISBN 80-8617928-1. s. 14 – 52, 90 – 92, 95 – 96, 100 - 102 JONES, K. AMOS. Modern cereal chemistry. 6. London: Food trade press ltd., 1967, 730 s. s. 131 – 134 JU, Z.Y., N.S. HETTIARACHCHY a N. RATH. Extraction, Denaturation and Hydrophobic Properties of Rice Flour Proteins. Food Chemistry and Toxicology: Journal of food science. Institute of Food Technologists, 2001, roč. 66, č. 2, 229 - 232. Dostupné z: http://ddr.nal.usda.gov/bitstream/10113/29825/1/IND23218981.pdf KLOUDA, P. Moderní analytické metody. 2., upr. a dopl. vyd. Ostrava: Pavel Klouda, 2003, 132 s. ISBN 80-863-6907-2.
s. 10
KOCKOVÁ - KRATOCHVÍLOVÁ, A. Atlas kvasinek a kvasinkovitých mikroogranismů. Praha: SNTL/nakladatelství technické literatury, 1982. ISBN 63-154-82. s. 19, 53, 60 - 63 KOLÍNKOVÁ, H. Možnosti kombinace enzymových preparátů a jejich vliv na výtěžnost bioethanolu z kukuřičných zápar. Brno, 2008. Diplomová práce. Mendelova univerzita. Vedoucí práce Ing. Tomáš Gregor Ph.D. s. 58 – 61
79
KOSARIC, N. Ethanol – potential source of energy and chemical products in: Biotechnology. 1996, roč. 6, 118 – 173. (Rehm, H. – J-; Reed, G., Eds), London. KUČEROVÁ, J.; PELIKÁN, M.; HŘIVNA, L. Zpracování a zbožíznalství rostlinných produktů. 1. vyd. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, 2007. 122 s. ISBN 978-807-3750-886. s. 19,24 MAWSON, S., MCCUTCHEN, M.S., LIM, P. K., ROBERTS, G.W. Thermodynamics of higher alcohol synthesis. Energy. 1993, roč. 7, č. 2, s. 257-267. ISSN 0887-0624. DOI: 10.1021/ef00038a016. Dostupné z: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef00038a016 MCMURRY, J. Organická chemie. Vyd. 1. Brno : VUTIUM, c2007. 1176 s. ISBN 978-8021432-918. s. 622 – 623, 624 – 625 MICHAL, J. Chromatografie v anorganické analýze : Určeno [také] pro studenty stř. i vys. škol chem.. 1. vyd. Praha : SNTL, 1970. s. 14 - 16 MIKEŠ O. a kol.: Příručka laboratorních chromatografických metod. SNTL, Praha 1961. s. 1415 MRÁZ, V. Lexikon právní úpravy. Brno : Institut výchovy bezpečnosti práce, 2009. 52 s. s. 5 NEHASILOVÁ, D. Využití vedlejších produktů výroby etanolu ve výživě hospodářských zvířat. [online].
2009,
s.
45
[cit.
2012-04-08].
Dostupné
z:
http://www.cukr-
listy.cz/dokumenty/Nehas.pdf PAVLIŠ, J., KOBLÍŽEK, J.; JELÍNEK P. Užitkové rostliny tropů a subtropů. Vyd. 1. V Brně: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2002, 119 s. ISBN 80-715-7627-1. s. 34 - 35 PELIKÁN, M.; DUDÁŠ, F.; MÍŠA, D. Technologie kvasného průmyslu. 2. vyd. Brno : Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, 2004. 129 s. ISBN 80-715-7578-X. s. 61 – 62, 63 – 64 PEŠEK, M. Potravinářské zbožíznalství. 1.vyd. České Budějovice : Jihočeská univerzita, 2000. 175 s. ISBN 80-704-0399-3. s. 85, 104, 116 PISCHL, J. Vyrábíme ušlechtilé destiláty. 1.vyd. Praha : Ivo Železný, 1997. 177 s. ISBN 80237-3441-5. s. 17 – 18, 54, 55 -57, 88, 107 POŠTA, J.; LÖFFLER J. Destilace a rektifikace. 1. vyd. Praha: SNTL, 1956, 392 s. s. 13 Product sheet k enzymu GC - 420
80
ROZENGERT, M. I. Technika laboratorní destilace a rektifikace. Praha : Státní nakladatelství technické literatury, 1953. 180 s. s. 21 – 22, 31 – 34 RYBÁČEK, V. Rostlinná výroba 3. 2.vyd. Praha : Státní zemědělské nakladatelství, 1970. 640 s. s. 48 - 50 Rýže: Rýže - charakteristika. O Kulturistice: kulturistika / výživa [online]. [cit. 2012-02-27]. Dostupné z: http://okulturistice.ic.cz/Ryze.html ŘÍČAŘ, J. Plynová chromatografie vybraných těkavých látek v alkoholických nápojích. Brno, 2008. Diplomová práce. Mendelova univerzita. Vedoucí práce Ing. Tomáš Gregor, Ph.D. s. 55 56 SALFELLNER, H. Víno a medicína. Praha : Vitalis, 1992. 192 s. ISBN 80-901-3700-8. s. 17, 38 – 41 SCHENCK, F.; HEBEDA, R. Starch hydrolysis products: worldwide technology, production, and application. New York: VCH, 1992, 650 s. ISBN 35-272-8150-9. s. 19 - 22 SCHMICKLOVÁ, H.; MALLEOVÁ, B. Domácí výroba lihovin. Vyd. 1. Praha : BetaDobrovský, 2004. 159 s. ISBN 80-730-6144-9. s. 11 – 14, 15 – 17, 27 – 29, 48 – 52, 60, 63 – 64, 76, 86 - 87 SCHWARZ, V.; LÁBLER, L. Chromatografie na tenké vrstvě. 1. vyd. Praha : Nakladatelství Československé akademie věd, 1965. s. 28 - 30 STANĚK, J.; ČERNÝ, M.; KOCOUREK, J. Monosacharidy. Praha: ČSAV, 1960, 519 s. s. 146 – 149 STEIDL, R.; RENNER, W. Problémy kvašení vín. 1. vyd. Valtice : Národní salon vín, 2004. 74 s. ISBN 80-903-2013-9. s. 35 – 38, 49 – 50. STEINHÖFEL, O.; ENGELHARDT, T. Pressschlempe: Interessantes Futter und lagerfähig. dlz, 2006, č. 1, s. 108. STEWART, G. F.; AMERINE, M.. Introduction to food science and technology: worldwide technology, production, and application. New York: Academic Press, 1973, 294 s. ISBN 01267-0250-0. s. 16 - 20 ŠPALDON, E. Rostlinná výroba 1. 1.vyd. Praha : Státní zemědělské nakladatelství, 1963. 676 s. s. 259 – 263.
81
ŠPALDON, E. a kol. Rostlinná výroba. Bratislava: SZN, 1982. 720 s. ISBN 07-12486. s. 227 - 229 TRNKA, R. Vína, likéry a destiláty : tajemství výroby. Praha : Grada Publishing, 2001. 128 s. ISBN 80-247-9003-3. s. 24 – 25 Učebnice: Lihoviny. Střední škola společného stravování [online]. 2010 [cit. 2012-03-03]. Dostupné z: http://www.ssss.cz/files/ucebnice_3lete_obory/pv/1/lihoviny.htm UHROVÁ, H. Domácí výroba slivovice. Český Těšín : Víkend, 2009. 110 s. ISBN 978-807433-014-8. s. 43 – 45, 99 – 104, 106 VALÍČEK, P. a kol. Užitkové rostliny tropů a subtropů. Praha: Academia, 2002. 486 s. ISBN 80-200-0939-6. VALERO, E., MOYANO, L., a MILLAN, M. C. Higher alcohols and esters production by Saccharomyces cerevisiae: Influence of the initial oxygenation of the grape must. Food chemistry.
2002,
roč.
78,
July,
57
-
61.
Dostupné
z:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814601003612 VELÍŠEK, J.; HAJŠLOVÁ, J. Chemie potravin I.. 3. vydání. Tábor : OSSIS, 2009. 602 s. ISBN 978-80-86659-15-2. s. 251 - 253 VELÍŠEK, J; HAJŠLOVÁ, J. Chemie potravin II. 3. vydání. Tábor : OSSIS, 2009. 644 s. ISBN 978-80-86659-16-9. s. 104, 117 Vlhkoměry provozní: Praktická referenční metoda [online]. [cit. 2012-04-08]. Dostupné z: http://www.pawlica.cz/produkty/merici-pristroje/vlhkomery-provozni/ ŽÁČEK, M. Škrobárenství. 1. vyd. Havlíčkův Brod : České škrobárny, 1964. 622 s. s. 68 – 69 ŽÁČEK, Z.; ANDRLÍK, K. Chemické tabulky: Alkohol - extrakt - cukry - kyseliny ve víně mléko - tuky - potraviny - voda - faktory - analytika : Pom. kniha pro prům. školy chem. a potravinářské. 1. vyd. Praha: SPN, 1953.
82
8
SEZNAM OBRÁZKŮ, TABULEK A GRAFŮ
Seznam obrázků: Obrázek 1: Pohled na typické rýžové pole http://www.umdiewelt.de/Asien/Suedostasien/Vietnam/Reisebericht-1289/Kapitel66.html..................................................................................................................... 13 Obrázek 2: Stádia růstu rýže – vodní hladina je znázorněna modře (Edlin, 1982).. 14 Obrázek 3: Srovnání účinnosti patrové kolony s ideálně pracujícími patry http://deslik.blogspot.com/2010/01/deflegmator.html ............................................ 32 Obrázek 4: Zjednodušený nákres procesu chromatografie http://web.natur.cuni.cz/~pcoufal/images/obr21.gif ............................................... 40 Obrázek 5: Nákres rektifikační kolony http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Fractional_distillation_lab_apparatus.svg. … 50 Obrázek 6: Chromatogram sladké zápary ………………………………………… 56 Obrázek 7: Chromatogram zralých zápar ……………………………………….... 57 Obrázek 8: Výrobní diagram …………..…………………………………………. 63 Obrázek 9: Přehledný postup operací k bilanční rovnici ………………………… 64 Obrázek 10: Hmotnostní teoretická bilance procesu výroby destilátu …………… 64 Obrázek 11: Chromatogram destilátu vyrobeného z rýže Arborio ………………. 67 Obrázek 12: Chromatogram destilátu vyrobeného z Rýže natural ………………. 67 Obrázek 13: Výřez chromatogramu rýže Basmati Super Kernel ………………… 67 Obrázek 14: Chromatografie obsahu těkavých látek – 3 vzorky ………………… 68 Obrázek 15: Chromatografie obsahu těkavých látek – vzorek rýže Sushi ………. 68 Seznam tabulek: Tabulka 1: Obsah monosacharidů a oligosacharidů ve sladké zápaře …………… 56 Tabulka 2: Změna reakce potvrzující rozložení škrobu v čase …………………….. 57 Tabulka 3: Složení alkoholů ve zralé zápaře …………………………………………….. 57 Tabulka 4: Naměřené hodnoty a výsledky stanovení vlhkosti vzorků ………………… 58 Tabulka 5: Naměřené hodnoty a výsledky stanovení obsahu alkoholu ………………. 60 Tabulka 6: Naměřené hodnoty na polarimetru a výsledky výpočtů obsahu škrobu .. 61 Tabulka 7: Přehled dodaného množství vody pro získání destilátu o lihovitosti 40 %. 62
83
Tabulka 8: Bilanční rovnice…………………………………………………………… 65 Tabulka 9: Přehled výsledné výtěžnosti vzorků .…………………………………… 66 Tabulka 10: Zastoupení alkoholů v jednotlivých vzorcích destilátů ………………... 68 Tabulka 11: Statistické vyhodnocení sledovaných znaků pomocí Duncanova testu … 70 Tabulka 12: Statistické vyhodnocení sledovaných znaků pomocí T – testu ……..…... 70 Tabulka 13: Statistické vyhodnocení sledovaných znaků pomocí T – testu (II.)...…... 70 Tabulka 14: Výsledné hodnoty senzorického stanovení …………………………….. 71 Tabulka 15: Pořadí vzorků senzoricky hodnocených dle příjemnosti ………………. 74 Tabulka 16: Podrobná tabulka výsledků senzorického hodnocení ……………………. 86 Seznam grafů: Graf 1: Obsah etanolu ve vzorcích ………………………………………………..….
57
Graf 2: Porovnání výsledků jednotlivých stanovení vlhkosti………………….…
58
Graf 3: Výsledné průměrné vlhkosti vzorků ………….……………………..………
59
Graf 4: Obsah alkoholu v získaných destilátech ………………………………...
60
Graf 5: Porovnání zjištěného obsahu škrobu metodou a na obalu …………..……
61
Graf 6: Výsledky stanovení škrobu v sušině ….……………………………………..
63
Graf 7: Výsledky jednotlivých stanovení vzorků ………………..……………………
66
Graf 8: Zastoupení vyšších alkoholů v jednotlivých vzorcích destilátů ………….
69
Graf 9: Senzorika dlouhozrnná rýže ……………………………………………
72
Graf 10: Senzorika Basmati Super Kernel ……………………………………..
72
Graf 11: Senzorika Basmati …………………………………………………….
72
Graf 12: Senzorika Arborio ………………………………………………….....
72
Graf 13: Senzorika Sushi ……………………………………………………….
72
Graf 14: Senzorika Natural ………………………………………………….....
72
Graf 15: Senzorika Natural červená ……………………………………………
72
Graf 16: Výsledky stanovení barvy ……………………………………………..
73
Graf 17: Výsledky stanovení čirosti …………………………………………………..
73
Graf 18: Výsledky stanovení vůně …………………………………………………….
73
Graf 19: Výsledky intenzity vůně ………………………………………………………
73
Graf 20: Výsledky stanovení chuti ……………………………………………...
73
Graf 21: Výsledky stanovení intenzity chuti ……………………………………
73
Graf 22: Celkové senzorické vyhodnocení v grafické podobě ……………………
74
84
9
SEZNAM ZKRATEK
CZ
Česká republika
EU
Evropská unie
BSK
Basmati Super Kernel (jeden z použitých typů rýže)
Obr .
Obrázek
Tab.
Tabulka
Str.
Strana
ATP
Adenosintrifosfát
ČSN
Česká technická norma
Min
Minuta
DDD
Doporučená denní dávka
JV (Asie)
Jihovýchodní Asie
85
10 PŘÍLOHY Seznam příloh: Příloha 1: Podrobná tabulka výsledků senzorického hodnocení Příloha 2: Protokol senzorického hodnocení rýžových destilátů
Příloha 1: Tab. 16 Podrobná tabulka výsledků senzorického hodnocení Vzorek
Barva
Čirost
Vůně
Intenzita vůně
Chuť
Intenzita chutě
Dlouhozrnná rýže Basmati Super Kernel
0,0,0,0 0,0 0,0,3,0 5,0 0,0,0,0 3,0 0,0,0,0 0,0 0,0,0,0 0,0 0,0,0,0 0,0 0,0,5,0 0,0
10,8,12,10, 10,15
70,60,63, 65,70,75 60,63,65, 52,70,64 40,80,55, 60,70,48 40,72,58, 60,50,53 50,30,43, 48,52,31 40,76,70, 65,73,80 20,68,45, 38,50,45
70,38,45,48 50,40 30,32,43,30 35,38 32,35,30,44 30,38 60,20,42,28 35,46 50,30,43,48 52,31 30,70,68,52 35,33 82,75,80,72 74,88
82,65,70, 58,72,55 88,60,84, 65,78,80 64,30,38, 57,59,48 81,30,72, 49,55,70 88,50,74, 65,80,75 90,70,94, 78,88,92 78,40,63, 65,58,72
33,40,44,38,50, 45 65,60,39,52,60, 48 85,70,75,78,69, 64 68,50,54,46,71, 64 62,40,48,55,72, 44 64,50,53,62,60, 65 38,80,45,44,75, 68
Basmati Arborio Sushi Natural Natural červená
0,5,0,0,5,0 8,5,10,10,5, 7 0,0,0,2,0,0 0,0,0,0,0,2 0,0,0,0,0,0 2,0,0,5,0,3
86
Příloha 2: Protokol senzorického hodnocení
Senzorické hodnocení rýžových destilátů Pohlaví: __________________
Datum a čas: _____________________
U předložených vzorků rýžových destilátů zhodnoťte barvu: Vzorek č.1
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.2
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.3
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.4
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.5
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.6
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.7
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Bezbarvý
vzorek zabarvený
U předložených vzorků rýžových destilátů zhodnoťte čirost: Vzorek č.1
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.2
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.3
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.4
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.5
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.6
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.7
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Čirý
Zákal
U předložených vzorků rýžových destilátů zhodnoťte vůni (označte X) a intenzitu vůně (O): Vzorek č.1
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.2
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.3
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.4
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.5
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.6
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.7
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Příjemná, bez cizích vůní Velmi intenzivní
Nepříjemná, cizí vůně Málo intenzivní
Přítomnost cizích vůní ve vzorcích (vypište): Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí vůně: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí vůně: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí vůně: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí vůně: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí vůně: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí vůně: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí vůně: ________________________________________________ Seznam možných závad na vůni: pronikavá, palčivá, prázdná, těžká, mýdlovitá, připálená, senná, olejová, octová, zelná, máselná, mandlová, máselná, travnatá, jiná nespecifikovaná… U předložených vzorků rýžových destilátů zhodnoťte chuť (označte X) a intenzitu chuti (O): Vzorek č.1
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.2
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.3
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.4
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.5
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.6
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Vzorek č.7
l
l
l
l
l
l
l
l
l
Příjemná, harmonická chuť Velmi intenzivní
Nepříjemná, cizí chuť Málo intenzivní
Přítomnost cizích chutí ve vzorcích (vypište): Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí chutě: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí chutě: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí chutě: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí chutě: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí chutě: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí chutě: ________________________________________________ Ve vzorku č. ___ byly nalezeny cizí chutě: ________________________________________________ Seznam možných závad na chuti: pronikavá, palčivá, prázdná, těžká, mýdlovitá, připálená, pachuť po polknutí, senná, olejová, octová, zelná, máselná, mandlová, máselná, travnatá, jiná nespecifikovaná… Nejlépe hodnotím vzorek(ky) č. _________. Nejhůře hodnotím vzorek(ky) č. _________.
