Крахмал составляет весьма важный продукт растительного царства, который играет большую роль, как главный деятель, в процессе питания животного организма. Крахмал служит для разных целей: он идет в пищу, на выделку пива и водки; а так как он способен превращаться в сахар, то употребляется также при производстве сахара и сиропа; как клейстер, наконец, он заменяет клей при ткацких работах.
Химическое соединение крахмала в чистом виде следующее:
12 углерода,
20 водорода,
10 кислорода.
ПРЕВРАЩЕНИЕ КРАХМАЛА В САХАР
Крахмала 2 кг (4 фунт.)
Серной кислоты 40 г (1
1
3
То и другое с водой 8 кг (16 фунт.)
смешать и кипятить 36 часов в серебряном или оловянном сосуде, потом насытить серную кислоту мелом, подцветить все это яичным белком – и таким образом получится сахарная масса. Таким именно способом превращается крахмал в сахар, и этот способ известен не только химикам, но употреблялся на фабриках и прежде.
Чтобы узнать отношение крахмала во время процесса брожения, надо превратить 500 г крахмала в клейстер, разведя его одинаковым количеством воды и подливая потом мало-помалу еще 3500 г кипящей воды. Масса тогда превращается в однородный, густой кисель, которого температура равняется 50 °R (63 °C). К этому клейстеру прибавляют тогда 125 г (4 унц.) крупно толченного ячменного солода, мешают эту смесь в продолжение нескольких минут и дают осадиться при 50 °R (63 °C). Несколько времени спустя масса делается жидкою и сахаристой; пивными дрожжами приводят ее в легкое брожение и тогда при помощи перегонки получают из нее 38 центилитров водки в 19°.
Из получаемого результата легко определить прочные границы и отношения этого способа и даже вывести из этого самый дешевый и простой ход процесса. Применив этот ход к картофелю, плоду, который наиболее содержит в себе крахмала, мы получим следующие результаты.
В чан с двойным дном кладут 400 кг (800 фунт.) хорошо растертого картофеля и, мешая беспрерывно эту кашицу солодильной мешалкой, подливают кипятку. Весь крахмал картофеля, равно как и мякоти (волокнистых тканей, содержащих крахмал), превращается через это в клейстер. Тогда прибавляют 20 кг (40 фунт.) очень мелко истертой муки и еще немного мелко изрубленной пшеничной соломы. Тогда солод скоро делается светлым, и образование сахара совершается в 2 часа; тогда жидкость спускают и проводят ее в солодильный чан. Остаткам в первом чану дают скапать и снова выщелачивают их водою в 50 °R (63 °C), мешают и сливают жидкость; а волокнистый осадок кладут под пресс. На нем соединяют оба солода и при посредстве пивных дрожжей приводят в брожение, потом приступают к перегонке и получают 54 литра водки в 19° весьма приятного вкуса. Этот практический способ проверен теорией и установлен.
Пайэн и Перзоц, два знаменитых французских химика, наблюдали явления поляризации связи на жидкие массы, получаемые от действия серной кислоты на крахмал, и открыли, что жидкая масса крахмала отклоняет луч поляризации вправо, откуда и произошло название декстрина (dextra – «правая рука»). Пайэн, который наблюдал этот процесс с особенной точностью, нашел далее, что действием солода на крахмал разрывалась шелуха крахмальных шариков и таким образом крахмал приходил в свободное состояние. По получении жидкой массы подвергали ее той же вышеупомянутой поляризации, при чем замечалось, что она в той же степени, как декстрин, приходила в коловращательное движение в правую сторону и так же, как декстрин, давала осадок при помощи алкоголя; итак, по-видимому, это был декстрин. Мы должны это вещество, равно как и те, которые содержатся в солоде и называются диастазом, подробнее рассмотреть вследствие их свойства разрывать шелуху крахмальных шариков и освобождать содержащиеся в них вещества.
Декстрин, или крахмальный гумми
Декстрин получается обыкновенно при посредстве солода, диастаза и разжиженной серной кислоты. Самый употребительный способ получения его – из истолченного ячменного солода. Если всход задержан в то время, когда лист зародыша имеет длину зерна, то достаточно 50 частей этого ячменного солода на 100 частей крахмала; если зерно менее созрело, то его надо брать более; впрочем, редко случается, чтобы ста частей (100) не было достаточно. В котел, нагреваемый (пневматической) ванной, вливают 2000 кг (4000 фунт.) воды; когда ее температура достигнет 25–30 °C, то кладут в нее ячменный солод и продолжают нагревать до 60°; тогда прибавляют 500 кг (1000 фунт.) крахмала и мешают; достаточно бывает время от времени слегка поталкивать, чтобы 500–740 кг (1000–1480 фунт.) крахмала поддерживать в 2000–3000 кг (4000–6000 фунт.) воды в плавающем состоянии. Успех бывает лучше, если сперва солод процедить; как для этой цели, а также для того, чтобы распустить все количество крахмала и удержать всю силу в заключающемся в нем диастазе, для сего льют на истертый солод воду в пропорции
1
7
1
8
35
Чистый, почти белый, крепкий, заключающий в себе немного сахару и легко распускающийся в воде декстрин не образует молочно-сахарной кислоты, потому что декстрин имеет поляризацию вправо, тогда как в гумми она совершается влево; при малейшем повышении температуры превращается он в сахар, и, это всего замечательнее, он перестает распускаться в воде, если лежит в ней более или менее долгое время, нераспустившаяся или осевшая часть, если ее промыть и снова распустить в горячей воде, не образует клейстера.
Чтоб получить сироп декстрина, употребляют солод в пропорции 5—10 на 100 крахмала; поступают, как сказано выше, и поддерживают жар между 65–75° в продолжение 30–60 минут, пока тинктура йода не откроет более присутствия крахмала в жидкости. Испарению подвергают до густоты сиропа, и если желают иметь его бесцветным, то прибавляют в солодовый раствор чистого животного угля и поступают по вышесказанному.
Диастаз
Это вещество получается из солода следующим путем: часть крупного ячменного солода смешивается с 2
1
2
Диастаз находится в ячмене, особенно в созревшей ржи и в зародышах картофеля, где он, однако, всегда сопровождается азотистым веществом, которое растворимо как в воде, так в алкоголе, а проч. нерастворимо.
Действие диастаза на декстрин, открытый Дюбрюнфо, тщательно наблюдаемое Пайэном и Перзоцем, нашло с этого времени свое применение к искусству превращать крахмал в сахар. Но этот способ совершенно заменен другим при помощи серной кислоты. Цветной и чистый сироп декстрина имеет сладкий и немного вяжущий вкус, особенно если он совершенно чистый.
Алкоголь
В наш век, когда наука так много содействовала успехам практики, для каждого становится необходимым знать, что такое алкоголь, или винный спирт, – вещество, которое считается одним из важнейших в области органической химии, которое в соединении с водой образует водку. Каждый винокур обязан знать его свойства до малейших подробностей.
Открытие алкоголя приписывают обыкновенно арабам, от которых он получил и самое название. Он в природе не встречается готовым, но составляет продукт винного брожения сахаристых веществ при помощи фермента. Поэтому винный спирт добывается из различных сахаристых растений, содержащих в себе его элементы, а также и из не содержащих сахара, в которых мы можем посредством кислот или зародышного процесса превращать крахмал в сахар. Следовательно, алкоголь можно добывать подобным путем из вишневой воды, из фруктовых водок, из картофеля и т. д. Это обыкновенное правило, что алкоголь никогда не добывается без присутствия в нем сахара, который через разложение дает элементы винного спирта. Долгое время спорили о том, содержится ли чистый алкоголь в вине, или он есть продукт единственно и исключительно перегонки. Этот вопрос теперь решен; если надеть колпак на плотно закрытый бродильный чан, в котором находится в брожении сусло, то на третий день посредством приделанного к нему крана получим алкогольную жидкость, которая по ареометру Боме