📖 Глоссарий

Краткие определения ключевых терминов, встречающихся в разных разделах энциклопедии — от химии брожения до устройства колонн. Термины расположены в алфавитном порядке; там, где понятие подробно разобрано на отдельной странице, дана ссылка на неё.

А

• Абсолютный спирт — этиловый спирт с крепостью, стремящейся к 100% (на практике — 99.5% и выше), практически полностью обезвоженный. Обычной перегонкой получить его нельзя — мешает азеотроп этанол-вода (см. ниже); требуются дополнительные методы обезвоживания (молекулярные сита, азеотропная или экстрактивная ректификация).
• Азеотроп — смесь двух и более жидкостей, которая кипит при постоянной температуре и испаряется без изменения состава пара относительно жидкости — то есть перегонкой такую смесь разделить на чистые компоненты нельзя. Для пары этанол-вода азеотроп образуется при ≈96.4% об. этанола и температуре кипения 78.15 °C — это и есть практический потолок крепости при обычной ректификации. Подробнее — на странице «Азеотроп этанол-вода».
• Амилаза — фермент, расщепляющий крахмал на более короткие углеводы (декстрины, мальтозу). α-амилаза режет длинные цепи крахмала на фрагменты в произвольных точках, β-амилаза и глюкоамилаза отщепляют от этих фрагментов сбраживаемую мальтозу и глюкозу. Источник амилаз в традиционной технологии — солод.
• Ареометр — прибор для измерения плотности жидкости по глубине погружения проградуированного поплавка. Спиртометр и сахарометр — разновидности ареометра с разной градуировкой шкалы (под крепость спирта и под содержание сахара соответственно).
• Ацетальдегид (уксусный альдегид, CH₃CHO) — промежуточный продукт спиртового брожения: пируват декарбоксилируется до ацетальдегида и лишь затем восстанавливается до этанола. Часть его остаётся в браге в свободном виде. Кипит при ≈20 °C — ниже метанола — и одним из первых выходит в самом начале перегонки, внося заметный вклад в резкий запах первых миллилитров отгона. Подробнее — на странице «Побочные продукты и примеси».

Б

• Брага — сброженная жидкость, из которой перегонкой получают самогон: результат жизнедеятельности дрожжей, превративших сахара сырья в этанол и CO₂. Подробнее о процессе — на странице «Брожение: дрожжи и сахара».
• Брагоректификация — промышленный процесс, при котором брагу перегоняют сразу на ректификационной колонне непрерывного действия, получая спирт высокой крепости и чистоты за один проход через установку, без отдельных стадий «спирт-сырец → повторная перегонка», характерных для домашней технологии.
• Бражная колонна — секция промышленной брагоректификационной установки, в которой из браги в непрерывном режиме отгоняется этиловый спирт (в виде так называемого «бражного дистиллята»), прежде чем он поступит на следующие колонны каскада для очистки и укрепления. В домашней практике прямого аналога нет: любительские колонны почти всегда работают периодически (по одной партии браги за раз), а не в непрерывном потоке.
• Брикс (°Bx) — единица шкалы, показывающая массовую долю растворённых сухих веществ (в первом приближении — сахара) в растворе: 1 °Bx = 1 г сахара на 100 г раствора. Измеряется сахарометром или рефрактометром. Таблица плотности по шкале Брикс — на странице «Справочные таблицы».

В

• Выход спирта — количество чистого (абсолютного) спирта, получаемое из заданной массы сырья; ограничен сверху теоретическим стехиометрическим пределом реакции брожения и на практике всегда ниже него. Расчёт — на странице «Выход спирта из сырья».
• ВЭТТ (высота, эквивалентная теоретической тарелке) — условная высота слоя насадки в насадочной колонне, которая по эффекту разделения равноценна одной теоретической тарелке. Насадочная колонна не состоит из дискретных ступеней, как тарельчатая, поэтому ВЭТТ — способ сравнить непрерывный процесс в насадке с расчётами, построенными на дискретных теоретических тарелках: чем мельче и качественнее насадка, тем меньше ВЭТТ и тем больше тарелок «умещается» в одном и том же метре колонны. Подробнее — на странице «Тепло- и массообмен, колонна».

Г

• Гидрозатвор — то же самое, что углекислотный затвор (замок); см. соответствующую статью ниже.
• Гликолиз — универсальный биохимический путь, общий практически для всех живых организмов, в ходе которого молекула глюкозы через десять ферментативных реакций расщепляется на две молекулы пирувата. У дрожжей это первый из двух этапов превращения сахара в этанол — второй этап, собственно спиртовое брожение, продолжает путь от пирувата через ацетальдегид к этанолу. Подробная схема — на странице «Брожение: дрожжи и сахара».
• Головы — первая, самая летучая фракция дистиллята при перегонке, концентрирующая низкокипящие примеси — метанол, альдегиды, эфиры. Обладают резким неприятным запахом; не используются в пищу и сливаются отдельно. Подробнее — на страницах «Опасность метанола» и «Объём голов к отбору».
• ГОСТ — межгосударственный (ранее государственный) стандарт. В контексте самогоноварения чаще всего упоминается применительно к алкоголеметрическим таблицам (соответствие плотности и крепости), методикам определения содержания спирта и требованиям к пищевым материалам оборудования.

Д

• Декарбоксилирование — отщепление молекулы CO₂ от органического соединения. У дрожжей — шаг спиртового брожения, на котором пируват теряет CO₂ и превращается в ацетальдегид; тот же принцип лежит и в основе пути Эрлиха, дающего высшие спирты (сивушные масла) из аминокислот. Именно накопление CO₂ от декарбоксилирования пирувата и создаёт характерное «бурление» браги под гидрозатвором. Подробнее — на странице «Брожение: дрожжи и сахара».
• Диаграмма Мак-Кэба-Тиле — графический метод расчёта числа теоретических тарелок, необходимых для достижения заданной чистоты разделения: на осях состав пара/состав жидкости строятся кривая равновесия, рабочая линия (с наклоном R/(R+1), где R — флегмовое число) и «лестница» ступеней между ними — число ступеней и есть искомое число тарелок. Строить её вручную для бытовых задач не нужно, но её логика объясняет, почему флегмовое число резко растёт при приближении к азеотропу. Подробнее — на странице «Тепло- и массообмен, колонна».
• Дефлегматор — устройство в верхней части ректификационной колонны, частично конденсирующее поднимающийся пар: часть конденсата (флегма) стекает обратно вниз по колонне, обеспечивая многократный тепло- и массообмен между паром и жидкостью и тем самым — более глубокое разделение компонентов, чем при простой перегонке. Подробнее — на странице «Колонны и дефлегматоры».
• Дистилляция — процесс разделения смеси жидкостей за счёт разной летучести компонентов: смесь нагревают, испарившийся пар (обогащённый более летучим компонентом) собирают отдельно и конденсируют. Простая дистилляция (без колонны с укрепляющей секцией) даёт умеренную степень очистки за один проход — в отличие от ректификации.

З

• Затор — смесь дроблёного зернового или крахмалистого сырья с водой, подготовленная для затирания (осахаривания) и последующего брожения. Также «затором» иногда называют сам процесс смешивания сырья с водой перед варкой/затиранием.
• Затирание — выдерживание затора при определённых температурных паузах, при которых собственные или добавленные ферменты (амилазы) расщепляют крахмал зерна до сбраживаемых сахаров. Подробнее о механизме — на странице «Брожение: дрожжи и сахара».
• Захлёбывание колонны (флудинг) — нештатный режим работы насадочной колонны, при котором скорость поднимающегося пара становится слишком высокой: пар начинает срывать стекающую флегму вверх вместо того, чтобы дать ей стекать вниз навстречу пару. Тепло- и массообмен нарушается, эффективность разделения резко падает, а из колонны может начать выбрасывать жидкость. Обычная причина — слишком мощный нагрев куба относительно диаметра колонны или слишком плотная насадка. Подробнее — на страницах «Колонны и дефлегматоры» и «Тепло- и массообмен, колонна».

И

• Инвертаза — фермент (выделяемый самими дрожжами), расщепляющий сахарозу на глюкозу и фруктозу — эта реакция называется инверсией сахара и предшествует сбраживанию обычного сахара.
• Инверсия сахара — гидролиз сахарозы на глюкозу и фруктозу под действием инвертазы или кислоты и нагрева. Название происходит от изменения знака оптического вращения раствора в ходе реакции.

К

• Колонна (ректификационная) — вертикальная насадочная или тарельчатая конструкция, устанавливаемая над перегонным кубом, в которой за счёт многократного противоточного контакта пара и стекающей флегмы достигается разделение компонентов смеси, недостижимое при простой перегонке. Подробнее — на странице «Колонны и дефлегматоры».
• Конгенер (congener) — собирательный термин для всех летучих веществ дистиллята, кроме воды и целевого этанола: метанол, ацетальдегид, эфиры, высшие спирты (сивушные масла), фурфурол и другие. Именно конгенеры определяют аромат, вкус и — при неаккуратной перегонке — опасность готового продукта; их температуры кипения относительно этанола и определяют деление отгона на «головы», «тело» и «хвосты». Сводная таблица температур кипения конгенеров — на странице «Справочные таблицы».
• Крепость (ABV, alcohol by volume) — объёмная доля чистого этанола в растворе, выражается в процентах: например, 40% об. означает 40 мл абсолютного спирта на 100 мл готового раствора при стандартной температуре измерения (обычно 20 °C). Основная единица измерения «градуса» спирта в быту и в законодательстве большинства стран.
• Куб (перегонный куб) — ёмкость, в которой нагревается брага или спирт-сырец, и в которой образуется пар, поступающий далее в колонну или напрямую в холодильник (конденсатор).
• Купажирование — смешивание готовых партий спирта или дистиллята разной крепости (а иногда и разного происхождения/вкусового профиля) для получения нужной итоговой крепости или вкусового результата. Расчёт итоговой крепости смеси — на странице «Купажирование партий разной крепости».

М

• Мальтоза — дисахарид (две связанные молекулы глюкозы), основной сбраживаемый сахар, образующийся при осахаривании крахмала амилазами.
• Мацерация — настаивание раздробленной плодовой или ягодной массы (мезги) на собственном соке перед или во время внесения дрожжей. Продлевает время контакта пектина сырья с пектинметилэстеразой (собственной или микробной), что повышает выход ароматических веществ, но одновременно увеличивает и количество высвобождаемого метанола — см. «Метанол: механизм образования».
• Мезга — раздробленная (размятая, дроблёная) масса фруктового или ягодного сырья вместе с соком, кожурой и мякотью, подготовленная для брожения или мацерации.
• Метанол — метиловый спирт (CH₃OH), токсичное вещество, образующееся при брожении в небольших количествах из пектина сырья. Подробный разбор опасности и правил защиты — на странице «Опасность метанола».

Н

• НАД⁺ (никотинамидадениндинуклеотид) — кофермент, необходимый для протекания гликолиза: фермент алкогольдегидрогеназа восстанавливает ацетальдегид до этанола, попутно регенерируя окислённую форму НАД⁺ из НАДН — без этой регенерации гликолиз остановился бы, исчерпав запас кофермента. Именно поэтому спиртовое брожение для дрожжей — не просто «отход», а необходимое звено, замыкающее цикл кофермента. Подробнее — на странице «Брожение: дрожжи и сахара».
• Насадка (СПН, РПН, кольца Рашига) — заполнитель насадочной колонны, увеличивающий площадь контакта пара и стекающей флегмы. СПН (спирально-призматическая насадка, иногда встречается написание СПП) — мелкие металлические спиральки 3–4 мм, стандарт для домашних колонн. РПН (регулярная/структурированная насадка) — уложенные слоями гофрированные сетчатые пластины, наименьшее гидравлическое сопротивление при высокой эффективности. Кольца Рашига — простые полые цилиндрики, менее эффективны на единицу высоты, но дёшевы и просты. Подробнее — на странице «Колонны и дефлегматоры».

О

• Обратный осмос — метод очистки воды продавливанием через полупроницаемую мембрану под давлением, задерживающую растворённые соли, хлор и другие примеси. Используется для подготовки воды под брожение (устранение хлора и посторонних привкусов) и для разбавления готового дистиллята до питьевой крепости мягкой, нейтральной по составу водой.
• Осахаривание — стадия приготовления зернового или крахмалистого сусла, на которой амилазы расщепляют крахмал до сбраживаемых сахаров (в первую очередь мальтозы). См. также «Затирание».
• Относительная летучесть (α) — отношение, показывающее, во сколько раз этанол легче испаряется из смеси, чем вода, при данном составе. У разбавленных водно-спиртовых растворов α довольно велика (≈9), поэтому даже одна ступень равновесия даёт заметное обогащение; по мере приближения состава к азеотропу (96.4% об.) α падает почти до 1 — обогащения почти не происходит, отсюда и резкий рост требуемого флегмового числа на подходе к азеотропу. Подробнее — на страницах «Фазовое равновесие и закон Рауля» и «Тепло- и массообмен, колонна».
• Отбор «по каплям» / «струйкой» — разговорное обозначение скорости отбора дистиллята: отбор каплями (медленный, обычно через игольчатый вентиль) соответствует высокому флегмовому числу и более чистому, но медленному результату; отбор струйкой (быстрый, тонкой непрерывной струёй) — низкому флегмовому числу и более быстрому, но менее чистому. Выбор скорости — прямой компромисс между чистотой продукта и временем перегонки, см. страницу «Флегмовое число».

П

• Пектин — полисахарид, содержащийся в клеточных стенках растений (особенно много во фруктах и ягодах). При брожении фермент пектинметилэстераза отщепляет от пектина метанол — отсюда повышенный риск метанола во фруктовых и ягодных брагах по сравнению с сахарной. Подробнее — на странице «Опасность метанола».
• Пектинметилэстераза (ПМЭ, PME) — фермент из класса гидролаз, отщепляющий метильные группы от пектина и высвобождающий свободный метанол. Присутствует и в самом растительном сырье (участвует в естественном созревании и размягчении плода), и у сопутствующей микрофлоры на поверхности сырья. Активируется при дроблении и нагревании плодовой массы — отсюда практический совет не затягивать контакт раздробленного сырья с самим собой перед брожением. Подробный механизм — на странице «Метанол: механизм образования».
• Полугар — исторический русский хлебный спирт крепостью около 38% об. (по легенде — крепость, при которой отмеренный объём спирта, будучи выжжен, «угорал» вполовину, то есть половина объёма испарялась при поджигании — отсюда название), служивший в XIX веке эталоном крепости и налоговой единицей до введения метрической спиртометрии.
• Проба Ланге / проба на слух и другие «народные» тесты — распространённые бытовые способы «на глазок» оценить чистоту или крепость самогона (по запаху, вкусу, цвету пламени при поджигании и т. п.). Ни один из таких тестов не даёт надёжного подтверждения безопасности, особенно в части метанола — см. предупреждение на странице «Опасность метанола».
• Пруф (Proof) — единица крепости, принятая в США: 1 proof = 0.5% ABV, то есть числовое значение proof ровно вдвое больше значения крепости в процентах. Не путать с британским историческим «proof spirit», который определялся иначе. Перевести между единицами можно на странице «Конвертер единиц».
• Путь Эрлиха (Ehrlich pathway) — побочная ветвь метаболизма аминокислот у дрожжей, основной механизм образования сивушных масел: дрожжи отщепляют от свободной аминокислоты сырья аминогруппу, а оставшуюся кетокислоту декарбоксилируют и восстанавливают до высшего спирта (например, валин → изобутанол, лейцин → изоамиловый спирт). Чем больше в сырье свободных аминокислот и чем сильнее дрожжи испытывают стресс, тем активнее идёт путь Эрлиха. Подробнее — на странице «Побочные продукты и примеси».

Р

• Ректификация — многократно повторённый процесс испарения и конденсации внутри одной колонны с укрепляющей секцией и дефлегматором, позволяющий за один проход через аппарат получить существенно более высокую степень разделения компонентов смеси, чем простая дистилляция — вплоть до крепости, близкой к азеотропной (≈96.4% об. для этанол-воды).

С

• Сахарометр — ареометр, проградуированный в единицах содержания сахара (обычно в °Bx или в граммах на литр), используется для контроля концентрации сахара в сусле/затворе до брожения и косвенной оценки крепости браги по разнице начальной и конечной плотности.
• Сивушные масла — собирательное название смеси высших (более тяжёлых, чем этанол) спиртов — пропанола, изобутанола, изоамилового спирта и других, — образующихся при брожении как побочный продукт метаболизма дрожжей, особенно в стрессовых условиях (перегрев, нехватка питания). Придают дистилляту резкий сивушный запах и вкус, концентрируются преимущественно в хвостах.
• Солод — пророщенное и высушенное зерно (чаще ячмень, также рожь, пшеница), в котором в процессе проращивания вырабатываются амилазы, необходимые для осахаривания крахмала. Источник ферментов в традиционной (безферментной) технологии зернового затора.
• Спирт-сырец — продукт первой (грубой) перегонки браги: неочищенный дистиллят умеренной крепости, ещё содержащий заметное количество примесей и подлежащий второй, очищающей перегонке с разделением на головы, тело и хвосты.
• Спиртометр — ареометр, проградуированный непосредственно в процентах объёмной крепости этанола; по сути то же измерение плотности, что и обычным ареометром, но с готовой шкалой пересчёта под спиртовые растворы.
• Спиртуозность — устаревающий, но всё ещё встречающийся в профессиональной и нормативной литературе синоним крепости (объёмной доли этанола в растворе); чаще используется применительно к винам и виноматериалам, чем к дистиллятам, но по сути обозначает то же самое, что ABV.
• Сухопарник — промежуточная ёмкость в паровом тракте между кубом (или колонной) и холодильником, в которой часть высококипящих брызг и капель конденсата задерживается и стекает обратно, не долетая до готового дистиллята — простая, но эффективная мера дополнительной очистки, особенно в аппаратах без полноценной колонны.

Т

• Тарелка (ректификационной колонны) — конструктивный элемент тарельчатой колонны, на котором происходит контакт восходящего пара со стекающей вниз флегмой; чем больше в колонне теоретических тарелок, тем ближе достигаемое разделение к идеальному.
• Тело (дистиллята) — основная, самая чистая часть дистиллята, отбираемая после голов и до начала хвостов — то, что в итоге идёт в готовый продукт.
• Точка пинча — на диаграмме Мак-Кэба-Тиле — состояние, при котором рабочая линия касается кривой равновесия в одной точке: шаги ступеней там становятся бесконечно мелкими, а число теоретических тарелок, нужное для прохождения этого участка, стремится к бесконечности. Соответствующее флегмовое число называют минимальным (R_min); реальные колонны всегда работают с запасом выше него. Подробнее — на странице «Тепло- и массообмен, колонна».

У

• Углекислотный затвор (гидрозатвор, airlock) — простое устройство (обычно U-образная трубка или клапан с водяным или иным жидкостным запором), устанавливаемое на бродильную ёмкость: даёт свободно выходить наружу углекислому газу, образующемуся при брожении, но не пропускает воздух и посторонние микроорганизмы внутрь — то есть поддерживает анаэробные условия брожения и защищает брагу от заражения.
• Укрепляющая колонна — секция колонны (обычно насадочная), расположенная над кубом и под дефлегматором, в которой за счёт противотока пара и стекающей флегмы происходит основное разделение компонентов смеси по летучести — именно она отличает перегонный аппарат с колонной от простого куба и даёт заметно более чистый и крепкий дистиллят.

Ф

• Флегма — жидкость, стекающая обратно вниз по колонне после частичной конденсации пара в дефлегматоре; обеспечивает многократный тепло- и массообмен между паром и жидкостью внутри колонны, за счёт чего и достигается разделение, недоступное простой перегонке.
• Флегмовое число — отношение объёма (или массы) флегмы, возвращаемой в колонну, к объёму отбираемого готового дистиллята за то же время. Чем выше флегмовое число, тем полнее разделение и чище дистиллят, но тем ниже скорость отбора. Практические ориентиры — на странице «Флегмовое число».

Х

• Хвосты — заключительная фракция перегонки, отбираемая после тела: содержит нарастающую долю воды и высококипящих примесей, в первую очередь сивушных масел. Крепость хвостов быстро падает, запах становится резким сивушным — сигнал прекратить отбор в основную ёмкость.

Э

• Экстрактивность — суммарное содержание растворённых сухих веществ (сахаров, декстринов, минеральных и других веществ) в сусле или браге, обычно выражается в °Bx или процентах; характеризует потенциал сырья по выходу спирта и остаточный «навар» после брожения.
• Этанол — этиловый спирт (C₂H₅OH), целевой продукт брожения и перегонки; температура кипения 78.37 °C при нормальном атмосферном давлении. Подробная таблица температур кипения — на странице «Справочные таблицы».
• Эфироальдегидная фракция (ЭАФ) — в промышленной ректификации отдельный отбираемый поток, концентрирующий лёгкие, наиболее летучие примеси (в первую очередь эфиры и альдегиды), выделяемый отдельно от головной, основной и хвостовой фракций спирта на многоколонных установках. В домашней технологии прямого аналога нет — весь спектр этих соединений уходит в одну общую головную фракцию («головы»), которую отбирают и не используют в пищу.
• Эфиры — летучие ароматические соединения, образующиеся при брожении и частично при выдержке дистиллята (эстерификация — реакция спиртов с кислотами); в умеренном количестве дают часть характерного аромата напитка, в избытке — резкий «ацетоновый» или химический запах, концентрируются в основном в головах.