0
Прежде чем, приступить к детальному рассмотрению свойств этилового спирта, предлагаю кратко ознакомиться с понятием спирта.
Спирты. Общие определения и строение
Спирты – группа органических соединений. По своему химическому строению представляют собой производные алифатических и циклических углеводородов, в молекулах которых 1 или несколько атомов водородов замещены на гидроксильную группу -OH.
Соединения, содержащие гидроксильную группу -OH, классифицируют по нескольким факторам:
-
Количество гидроксильных ОН-групп (одноатомные, двухатомные, трехатомные, многоатомные спирты)
-
Положение ОН-группы (первичные, вторичные, третичные спирты)
-
Тип гибридизации С-атома, связанного с ОН-группой
-
Строение углеводородного остатка (алканолы, циклоалканолы, ненасыщенные спирты)
-
Относительное расположение двух и более гидроксильных групп
-
Характер органических радикалов (предельные, непредельные, ароматические, циклические)
-
и другие (классификаций действительно много)
Не будем вдаваться в глубокое изучение органической химии, посмотрим лишь на количество гидроксильных групп -OH. В зависимости от их численности, спирты подразделяют на:
Одноатомные спирты CnH2n+lOH
Двухатомные спирты СnН2n(ОН)2
Относят гликоли и диолы
Трехатомные спирты СnН2n-1(ОН)3
Например, глицерин
Многоатомные спирты CnH2n+2-m(OH)m
Свойства у каждой группы спиртов различные. Величина n в пределах гомологического ряда (соединения близкие по структуре и свойствам) разделяет спирты на:
-
Низшие спирты (n = от 1 до 3)
Пример, этиловый спирт (С2Н5ОН), метиловый (СН3ОН), пропиловый (С3Н7ОН) и изопропиловый (С3Н7ОН).
-
Средние спирты (n = 4 или 5): бутиловые и амиловые.
-
Высшие спирты (n = или больше 6): гексиловый (С6H13ОН), гептиловый (С7Н15ОН) и другие. В воде имеют ограниченную растворимость.
Этиловый спирт
Этиловый спирт относят к одноатомным спиртам. По своему химическому строению является производным углеводорода этана СН3–СН3 , в котором один атом водорода замещен OH-группой.
Структурная формула этилового спирта представлена ниже.
Цепочка углеродных атомов этилового спирта неразветвленная. Группа -OH расположена у первого углеродного атома. Поэтому этиловый спирт считают нормальным первичным спиртом.
Общие свойства
Этиловый спирт – прозрачная бесцветная гигроскопичная жидкость с обжигающим запахом и характерным вкусом.
При концентрации в водно-спиртовой смеси более 70% об этиловый спирт оказывает негативное влияние на органы человека. В том числе, может обжечь кожу и слизистые.
Благодаря своему химическому строению (низший предельный спирт), этиловый спирт является прекрасным разбавителем, растворителем и экстрагентом. Это полностью предопределяет, что его можно легко смешивать с водой, высшими спиртами, эфиром, хлороформом, бензолом, ацетальдегидом, глицерином и другими веществами. На основе этилового спирта можно и нужно проводить экстракцию, что очень актуально для процесса приготовления ликеро-водочных изделий: спиртованные соки, наливки, настойки, ароматные спирты.
Гигроскопичность этилового спирта определяет параметры его хранения – только герметичные сосуды. Спирт не только испаряется, но и поглощает влагу из воздуха. Крепость при этом снижается. Поэтому все спиртосодержащие напитки храним в герметичной таре, желательно при отсутствии прямых солнечных лучей. Материал применяемой тары: стекло или нержавейка. p.s. В пластике, даже пищевом, хранить долго не рекомендую.
При горении спиртовые пары с воздухом являются взрывоопасными. Концентрация при этом 2,8 – 13,7%. Сам спирт горит бледно-голубым, не коптящим пламенем.
Физические свойства спирта
Основные физические показатели безводного этилового спирта представлены ниже в таблице.
Нужно учитывать, что коэффициент объемного расширения (сжатия) у спирта примерно в пять раз больше, чем у воды. Поэтому при одной и той же температуре данные жидкости ведут себя по-разному.
Химические свойства спирта
Химические свойства этилового спирта зависят от того, каким способом и где этот спирт производился.
В лабораториях и на крупных предприятиях, получаемый химически чистый, безводный этиловый спирт, имеет нейтральную реакцию.
При этом спирт, изготавливаемый в пищевой промышленности, в том числе винокурами, содержит ряд химических компонентов: органические кислоты, эфиры и другие.
Подробнее о степени очистки этилового спирта можно прочитать в нашей статье “Что гоним: спирт по ГОСТ или нет?”
Спирт и микроорганизмы
Этиловый спирт без всяких сомнений оказывает влияние на микроорганизмы, что имеет большую доказательную базу научных исследований.
Консервирующее действие
При воздействии на пищевые продукты этиловый спирт при концентрации 5-20% снижает такой показатель, как активность воды aw.
Согласно межгосударственному ГОСТ ISO 21807-2015 “Микробиология пищевой продукции и кормов” , термин “активность воды” означает “отношение давления водяного пара в системе пищевой продукции к давлению пара чистой воды при одной и той же температуре”.
Активность воды является безразмерной величиной. Обезвоженный образец имеет активность воды, равную 0,0, а чистая вода, свободная от солей, равна 1,0. Активность воды большинства пищевой продукции имеет верхние значения шкалы измерения и находится в диапазоне примерно от 0,992 и выше для сырого мяса и необработанных продуктов и примерно от 0,800 и ниже для соленых и высушенных продуктов.
Для большого числа бактерий, плесеней, дрожжей выявлены значения активности воды,, ниже которых они не развиваются. В обобщенном виде: развитие бактерий прекращается при aw ниже 0,9, плесеней — при aw ниже 0,7, дрожжей — при aw ниже 0,6.
Как пример, приведу таблицу из одного исследования, показывающую активность воды в ряде пищевых продуктах.
По данной таблице легко понять, что в первую очередь испортится.
Бытует мнение, что увеличение активности воды в продуктах на 0,01 приводит к сокращению сроков их хранения в 2 раза, что связано с возрастанием скорости микробиологических процессов.
Поэтому с точки зрения консервации спирт– отличный выход.
В пищевых продуктах средней влажности концентрация 2-4% показывает достойный консервирующий эффект.
Денатурация белков
Микроорганизмы, как и все живые организмы содержат в своей структуре белки. Этиловый спирт при добавлении в воду разрушает протоплазменные белки микроорганизмов, что делает их менее восприимчивыми к развитию в новой питательной среде (пищевом продукте) или вовсе происходит их деактивация.
Большинство бактерий более восприимчивы к спирту, чем те же дрожжи, и деактивируются при концентрациях спирта менее 10%. Но все же на каждый штамм микроорганизма этиловый спирт действует по-разному.
Бактерицидные свойства
Этиловый спирт – идеальный компонент, подавляющий размножение микроорганизмов. Поэтому на его основе ВОЗ рекомендует готовить антисептики, как никогда актуальные в настоящее время. Концентрации спирта для использования в бактерицидных свойствах 80 (+/-)0,5%.
Статья от Доктор Губер "Рецепт антисептика в домашних условиях".
Этанольный стресс
Выявлен ряд стрессов, которые губительно влияют на дрожжи на этапах брожения: осмотический, температурный, окислительный, вызванный CO2, pH, гидростатический. Среди прочих, этанольный – влияние этилового спирта на дрожжевую клетку.
Данный фактор имеет большое значение для скорости размножения дрожжей, самого процесса брожения в целом и органолептических показателей готового продукта. Этиловый спирт оказывает токсическое влияние на биологическую структуру дрожжей, что нарушает их нормальную активную жизнедеятельность и в конечном итоге приводит к деактивации клеток.
Рост дрожжей уже замедляется при концентрации спирта 1,2%. Более 2% спирта в среде существенно снижает выход биомассы дрожжей. При 8-9,5% этанола рост дрожжей полностью прекращается.
Согласно научным исследованиям, “повышение концентрации этанола с 0 до 1 % повышает время генерации примерно с 2,3 до 3,5 ч, а при концентрации этанола 3,8 % она составляет уже 6,9 ч”.
Углубляясь в познание свойств этилового спирта, можно правильнее и осознанно применять его в быту! А так же готовить из любого углеводсодержащего сырья с помощью профессионального оборудования Доктор Губер.
На фото представлена линейка топовых самогонных аппаратов от Доктор Губер для приготовления в домашних условиях как нейтрального ректификованного этилового спирта крепостью 96,6% об, так и дистиллятов крепостью до 95% об.:
Качественный алкоголь вместе с оборудованием Доктор Губер - ПРОСТО, НАДЕЖНО, УДОБНО и ВКУСНО!
