alkoholno vrenje

alkoholno vrenje, alkoholna fermentacija (engl. alcohol fermentation; njem. Gärung, Alkoholgärung, Fermentation; rus. спиртовое брожение), anaeroban metabolički proces svojstven određenim vrstama kvasaca, bakterija i plijesni. Alkoholna pića i etanol, koji je osnovna kemikalija za farmaceutsku i kem. industriju te dodatak motornim benzinima (tzv. gasohol), uglavnom se proizvode iz poljoprivrednih sirovina (voće, grožđe, žitarice, slad), sporednih proizvoda i otpadaka prehrambene industrije (melasa, hidrol, sirutka) i industrije papira (sulfitna lužina, lignocelulozni otpadci). Šećeri (glukoza, fruktoza, saharoza, maltoza, manoza, galaktoza, laktoza, itd.), sastojci hranjivih podloga ili komina, izvor su ugljika za rast odabranih sojeva kvasca (najčešće vrste Saccharomyces cerevisiae). Kvasci ih razgrađuju do gradbenih molekula, tj. glukoze, a zatim svaku molekulu glukoze razgrađuju u dvije molekule pirogrožđane kiseline (glikoliza). U anaerobnim uvjetima pirogrožđana se kiselina dekarboksilira (oslobađa se jedna molekula ugljikova dioksida), a nastali se acetil-aldehid u stanici kvasca reducira s pomoću enzima alkoholne dehidrogenaze do etanola. Iz jedne molekule glukoze nastaju dvije molekule etanola i dvije molekule ugljikova dioksida. Proces je egzoterman, pa oslobođena toplina tijekom vrenja zagrijava kominu. Vodi se šaržno ili kontinuirano u fermentorima, uz odvođenje topline kako bi se održavala stalna temperatura (6…8 °C, 12…20 °C ili 30…32 °C), ovisno o soju nacijepljenoga kvasca i cilju procesa. Pri proizvodnji piva, vina, voćnih vina (npr. jabučnjaka), žestokih pića (voćne i žitne rakije), vrenje se odvija na nižim temperaturama, kako bi uz etanol nastali i sporedni proizvodi vrenja (viši alkoholi, masne kiseline i esteri), koji pićima daju sekundarnu (fermentacijsku) i tercijarnu aromu (franc. buke). Budući da su ti spojevi hlapljivi i izlaze iz alkoholno prevrelih komina zajedno s ugljikovim dioksidom, niža temperatura vrenja smanjuje njihov gubitak. Žestoka se alkoholna pića dobivaju destilacijom alkoholno prevrelih komina, a čisti etanol (rafinirani alkohol, rafinada) destilacijom i rektifikacijom.