Teorik olarak 1 litre sıvı içinde yüzde 1 alkol elde etmek için 17 gram şeker gerekir. Eğer 20 litre sıvı içinde yüzde 10'luk alkol elde etmek istiyorsanız, (17x10x20=3400 gr.) 20 litrelik eriyiğin 3,4 kilo şeker içermesi gerekir. Bu karışımı eğer tam olarak mayalandırabilirseniz, 2 litre alkol içeren bir eriyik elde edersiniz.
Neden yüzde 10 alkol dedim? Yüzde 10, hamur mayası için genellikle sınırdır. Şekerin mayalanarak alkole dönüşmesini sağlayan, maya adı verilen canlı organizmalar, ortamdaki alkol miktarı yüzde 10'a ulaştığında ölürler. Batı ülkelerinde satılan, alkol üretimi için genetik ayıklamaya tabi tutularak özel seçilmiş mayalar, yüzde 18 ve daha yüksek alkol oranlarında sağ kalıp mayalanma işlemine (alkolü parçalamaya) devam edebilir. Ancak hamur mayası olarak satılan organizmaların, yüzde 10'un üzerindeki alkol ortamlarında hayatta kalıp aktivitelerini sürdürmeleri zordur. Bu yüzden yüzde 10'un üzerinde alkol fermentasyonlarına bu mayalarla ulaşmaya çalışmak, genellikle şekerin bir kısmının boşa gitmesine neden olur.
FERMENTASYON
Alkol nasıl oluşur?
Bitkiler güneşten aldıkları enerjiyi kimyasal enerjiye çevirip depolamak için şeker, karbonhidrat ve yağları kullanırlar. Hayvanlar ve bakteriler de bu maddeleri parçalayarak yaşamak için gereksinim duydukları enerjiyi sağlarlar. Bu işlem oksijenli veya oksijensiz ortamlarda gerçekleşebilir.
Alkol fermentasyonu, maya adını verdiğimiz mikroorganizmaların oksijensiz ortamda, yaşamalarını sağlayan enerjiyi sağlamak için şekeri parçalamalarıdır. Fermentasyon işleminde karbon, hirojen ve oksijen atomlarının biraraya gelmesiyle oluşan karmaşık moleküller, parçalanarak daha basit moleküllere dönüştürülür. Bu sırada açığa çıkan enerji, bu organizmaların yaşam enerjisi haline gelir.
Alkol mayası (Saccharomyces cerevisiae), glukoz ve fruktoz türündeki şekeri parçalayarak etil alkol ve karbondioksit üretir. Fermentasyonun başlangıcında, (İlk 24-48 saat içinde) ortamda bol miktarda oksijen bulunması, mayanın hızla çoğalmasını sağlayarak, hızlı bir fermentasyonun gerçekleşmesini sağlar. Daha sonrakı aşamalarda eriyiğin oksijenden yalıtılması gerekir. Aksi halde fermentasyon işleminin sonunda alkol ortaya çıkmayacaktır.
Bildiğimiz saflaştırılmış beyaz şeker, sukrozdur. Sukroz bu haliyle fermente olabilir bir şeker değildir. Ama neyse ki maya, bazı enzimler salgılayarak, sukrozu parçalayıp, glikoz ve fruktoza çevirebilir. Bu parçalama işlemini siz de yapabilirsiniz. Bunun için bir tencereye, kullanacağınız şekeri, birkaç litre suyu bir miktar asitle koyup 15 dakika kaynatmanız gerekir. Asit olarak da bir çorba kaşığı kadar limon tuzu (sitrik asit) yeterli olacaktır. Limon tuzu yerine birkaç limonun suyunu sıkarak da kullanabilirsiniz.
Dediğim gibi bu işlem gerekli değildir ve maya tarafından da gerçekleştirilebilir ancak mayanın işini kolaylaştırmak için ve eriyiğin dezenfete edilmesi için uygulanabilir. Ayrıca asit ilavesi, ortamın asidik hale gelmesini sağlayarak, zararlı bakterilerin üremesine uygun olmayan bir ortam yaratır.
UYGULAMA
Önceki bölümde bahsettiğimiz biçimde şekeri bir miktar su ve limontuzu ile kaynatıp soğutun. Daha sonra üzerine soğuk su ilave ederek uygun karışımı oluşturun. Fermentasyon için kullanacağınız kabın seçimi önemlidir. Örneğin 5 litrelik PET su şişelerini, büyük hacimli cam şişeleri yada paslanmaz kazan veya tencereleri fermentasyon için kullanabilirsiniz. Beş litre eriyik için 850 gram şeker hesabıyla fermentasyon sıvısını oluşturabilirsiniz. Dikkat edilmesi gereken, fermentasyon işlemi sırasında ortaya çıkan büyük miktardaki karbondioksitin uzaklaştırılmasıdır. Bir kilo şekerin fermentasyonu sırasında 250 litre karbondioksit açığa çıkar. Eğer şişenin kapağını sıkı sıkı kapatırsanız, bir sure sonra büyük bir basınç oluşur ve şişe bir bomba gibi patlar. Hazırladığınız şekerli eriyiğin odanın tüm duvarlarına ve tavanına saçıldığını görebilirsiniz. Daha da ciddi bir tehlike patlayan şişenin parçalarının sizi yaralamasıdır. Bunu engellemek için şişenin kapağını kapatmayıp, sadece içine toz ve sineklerin girmesini engelleyecek biçimde örtülmesini sağlayın. Kapak yerine sık dokulu bir bezle şişenin ağzını bağlamak da farklı bir yöntem olarak kullanılabilir. Ancak bu yöntem de eriyiğin oksijenle temasının tam olarak kesilmesine engel olur.
Benim uyguladığım yöntemlerden birisi eriyiği bir paslanmaz çelik kazana koyup kazanın ağzını iki kat stretch filmle kapatmak. Stretch film oluşan basıncı kazanın kenarlarından sızdırarak tahliye olmasını sağlar. Kullanabileceğiniz en ideal yöntem aşağıdaki şekilde gösterilene benzer bir düzenek kurmaktır.
ERİYİĞİN HAZIRLANMASI
Hizyen önemlidir. Hazırladığınız eriyiğin değişik bakteriler ile kirlenip bozulmaması için hijyene önem vermelisiniz. Kullandığınız malzeme ve kapların iyice yıkanmış olmasına önem verin. Malzemelerinizin temizliğinden emin değilseniz, bir miktar çamaşır suyu eklenmiş temiz suda bekleterek malzemelerinizi dezenfekte edebilirsiniz. Ancak çamaşır suyunun mayayı da öldürmemesi için bu işlemden sonra tüm malzemelerin akar su ile durulanması tavsiye edilir.
Eğer çeşme suyu kullanacaksanız, bu suyu kaynatın veya 24 saat dinlendirin. Aksi halde suyun içindeki klor mayayı öldürebilir. Fermentasyonun başlangıcında suda oksijen bulunması önemlidir. Bu yüzden suyu iyice çalkalayın veya daha iyisi bir akvaryum pompasıyla suya hava vererek oksijence zengin bir ortam oluşmasını sağlayın. Şekeri ekleyin. Aldığınız hamur mayasını büyük bir bardak ılık suda eritin. Bir tatlı kaşığı şeker ilave edin. Bu sıvıyı sık sık karıştırın. Köpük oluşacaktır. Karıştırma işlemi bu köpüğün taşmasına da engel olur. Eğer köpük oluşmamışsa, mayanın uygunsuz saklama koşullarında tutulup öldüğünü varsayabilirsiniz. Bu durumda yeni bir paket maya alın ve son kullanma tarihinin geçmemiş olduğuna dikkat edin. Piyasada yaş maya ve kuru maya bulunuyor. Deneyimli bir Rus arkadaşım, yaş mayanın her zaman daha iyi sonuç verdiğini söylemişti. Siz en iyisi farklı markaların değişik türdeki mayalarını birarada kullanın. Böylece genetik yapıları farklı mayaları bir arada kullanıp, daha yüksek alkol dayanımı olan bir maya karışımı elde edebilirsiniz.
Mayanın active edilmesi için bir bardak ılık suda 10 dakika bekletilmesi yeterli olacaktır. 20 dakikadan fazla bekletmeyin. Bu mayayı hazırladığınız fermentasyon kabına ekleyin. Burada dikkat edilmesi gereken konu, ısının 35 derecenin üzerine çıkmamasıdır. Yoksa maya ölür.
Fermentasyon için sadece şeker yeterli değildir. Maya hücrelerinin gelişmesi için besinlere ihtiyacı vardır. Batı ülkelerinde hazır maya besinleri satılıyor. Ancak bunları ülkemizde bulmamız mümkün değil. Uygun besin karışımlarının olmadığı ortamlar için tavsiye edilen başlıca maddeler, multivitamin tabletleri ve salçadır. Bir çoba kaşığı salça ve bir multivitamin tabletini ezip karışıma ekleyebilirsiniz. Diamonyum fosfat da bir başka besin maddesidir. Eğer gübre satan dükkanlarda bulabilirseniz, 3-4 gram diamonyum fosfatı da fermentasyonun ilk birkaç gününden sonra eklemeniz yararlı olur. Eğer bulabilirseniz kullanabileceğiniz bir başka maya besini de magnezyum sülfat’tır (Epsom tuzu). Bunu da birkaç gram eklemeniz yeterli olacaktır.
Bundan sonra yapmanız gereken beklemektir.
Kullandığınız mayanın kalitesine bağlı olarak fermentasyon işlemi 1-2 hafta içinde tamamlanır. Fermentasyonun sonunuda maya ölür ve dibe çöker. Başlangıçta bulanık olan sıvı duru bir hale gelir. Hava kabarcıklarının çıkışı sona erer. Bu aşamada bir hortumla sifonlayarak dipteki bulanık kısmı kaldırmadan duru sıvıyı bir başka kaba alarak fermentasyonu tamamlayabilirsiniz.
KONGENERLER
Fermentasyon işlemi sırasında, etil alkolün yanısıra yüksek alkoller yada fusel alkoller denen farklı türdeki alkoller de küçük miktarlarda açığa çıkar. Bunlar genellikle akşamdan kalmalık, baş ağrıları gibi sıkıntılara neden olan maddelerdir. Bu maddelerin başlıcaları;
isopentanol
2-methyl-1-butanol
Etil Asetat
İsopropil Alkol
Propanol (Propil Alkol)
Isobutanol
Esterler
Aldehitler
Bu maddeler alkolün tadını bozan, akşamdan kalmalık yapan maddeler olduğu gibi, viski, konyak, brendi gibi içkilerin yıllandırılmasıyla kendine has koku ve tad almasını sağlayan maddelerdir. Meşe fıçılarda uzun yıllar saklanan içkiler, karmaşık kimyasal dönüşümlerin fusel alkollerini esterlere çevirmesiyle, özel tadlara kavuşur.
Bu maddeler, şekerin fermentasyonu sırasında çok küçük miktarlarda açığa çıkar ancak bu küçük miktarlar içkinin kalitesini bozarbilir. Fusellerin miktarı fermentasyon ısısı ile de bağıntılıdır. Yüksek ısı, fermentasyon süresini kısaltır ancak fusel adı verilen maddelerin üretimini arttırır. Yani 30 derecede fermentasyon 20 derecede olduğundan çok daha kısa sürede tamamlanır ancak fusellerin miktarı da artar.
Oluşan fuseller, damıtma sırasında ve sonrasında temizlenebilir. Bu konu damıtma aşamasında ayrıntılı açıklanacaktır.