Alkol

tarafından | Şub 3, 2020 | Terminoloji

Alkol** kelimesinin etimolojisi, kökleri eski geleneklere ve bilimlere dayanan, kültürler ve diller arasındaki büyüleyici evrimini ortaya koymaktadır:

  1. Arapça Kökenleri
    Terim Arapça kaḥala (كحل) fiilinden türemiştir, “lekelemek” veya “karaya boyamak” anlamına gelir, özellikle de geleneksel olarak göz çevresine sürülen ince toz haline getirilmiş antimon veya kurşun sülfat olan kohl (الكحل) ile ilgilidir.
  2. Endülüs Arap Etkisi
    Endülüs döneminde Arapça konuşan bilim insanları ve simyacılar, genellikle süblimasyon veya damıtma gibi işlemlerle elde edilen saflaştırılmış maddeleri tanımlamak için al-kuḥl (الكحل) terimini kullandılar. Kelime, bir maddenin “en saf özünü” ifade edecek şekilde genişlemiştir.
  3. Avrupa’ya geçiş
  • Endülüs Araplarından etkilenen İspanyolcada, kelime damıtılmış veya saflaştırılmış maddelerle olan ilişkisini koruyarak alcol olmuştur.
  • Fransızcada**, damıtma yoluyla elde edilen maddelere, özellikle de fermente içeceklerden elde edilen etanole odaklanarak *alkol*e dönüşmüştür.

İngilizce ve Diğer Dillere Kabulü

    • Orta Çağ’ın sonlarına doğru, Avrupalı simyacılar ve tıp pratisyenleri kelimeyi alkol olarak benimseyerek damıtılmış alkollü içkiler gibi maddelere ve daha sonra hidroksil grupları içeren organik bileşiklere uygulanmasını vurguladılar.

    Modern Anlamları

    Alkol kelimesinin artık üç temel kullanımı vardır:

    1. Kimya: Bir veya daha fazla hidroksil (-OH) fonksiyonel grubu içeren herhangi bir organik bileşik.
    2. Etanol: Özellikle içeceklerde, yakıtlarda ve dezenfektanlarda kullanılan alkol türü.
    3. Damıtılmış İçecekler: Fermantasyon ve damıtma işlemlerinden elde edilen alkollü içkiler.
    Kaynak: https://i0.wp.com/www.alcoholproblemsandsolutions.org/wp-content/uploads/2016/05/the-absinthe-drinker.jpg?ssl=1

    Damıtılmış içeceklerde etanol üretmenin kimyasal süreci, fermantasyon ve ardından damıtmayı içerir. İşte ayrıntılı bir dökümü:

    1. Fermantasyon: Etanol Üretimi

    Fermantasyon, mayanın anaerobik koşullar altında şekerleri etanol ve karbondioksite dönüştürdüğü biyolojik bir süreçtir.

    Kimyasal Reaksiyon:

    Temel reaksiyon şu şekilde gösterilebilir:

    C₆H₁₂O₆ >{maya}  2C₂H₅OH: + 2CO₂
    • C₆H₁₂O₆: Glikoz (veya sakaroz veya fruktoz gibi diğer şekerler).
    • C₂H₅OH: Etanol.
    • CO₂: Karbondioksit (gaz kabarcıkları olarak salınır).

    Adımlar:

    Ham Madde Hazırlığı:

      • Şeker açısından zengin malzemeler (örneğin şeker kamışı, pancar) veya nişasta bazlı malzemeler (örneğin mısır veya arpa gibi tahıllar) işlenir.
      • Nişasta bazlı malzemeler hidroliz yoluyla enzimatik olarak fermente edilebilir şekerlere (örneğin glikoz) dönüştürülür.

      Maya Ekleme:

        • Maya (örneğin Saccharomyces cerevisiae) şeker çözeltisine eklenir.
        • Maya enzimleri, öncelikle zimaz, fermantasyonu katalize eder.

        Fermantasyon Koşulları:

          • Sıcaklık: Optimal maya aktivitesi için 25–30°C (77–86°F).
          • Anaerobik Ortam: Oksidasyonu önler ve etanol üretimini destekler.

          Sonuç:

          Fermantasyon süreci tipik olarak %6-15 etanol içeren bir “yıkama” veya “püre” üretir.

          2. Damıtma: Etanol Saflaştırması

          Damıtma, kaynama noktalarındaki farklardan yararlanarak etanolü fermente edilmiş yıkamadan ayırma sürecidir.

          İlke:

          • Etanol 78,37°C’de (173,07°F) kaynarken, su 100°C’de (212°F) kaynar.
          • Yıkamayı ısıtmak, etanolün önce buharlaşmasını ve sudan ve diğer bileşenlerden ayrılmasını sağlar.

          İşlem:

          1. Isıtma:
            Fermente edilmiş sıvı bir damıtma kolonunda veya damıtma cihazında ısıtılır.
          2. Buharlaştırma:
            Etanol buharlaşır ve kolondan yükselir, geride su ve daha ağır bileşikler bırakır.
          3. Yoğunlaşma:
            Etanol buharları soğutulur ve sıvı hale getirilir.
          4. Fraksiyonlama:
            Etanol saflığını artırmak ve metanol ve füzel yağları gibi safsızlıkları gidermek için birden fazla damıtma adımı kullanılabilir.
          5. Son Etanol:
            Damıtma işlemine ve içecek türüne bağlı olarak damıtık genellikle %40–95 oranında etanol içerir.

          3. Kimyasal ve Fiziksel Rafinasyonlar

          İstenen içeceğe bağlı olarak ek rafinasyonlar kullanılır:

          • Yaşlandırma: Viski veya brendi gibi içkiler için fıçılarda yaşlandırma tatlar verir.
          • Filtreleme: Kömür filtrasyonu safsızlıkları giderir ve pürüzsüzlüğü artırır (votka üretiminde yaygındır).
          • Seyreltme: Etanol, istenen alkol içeriğini elde etmek için suyla seyreltilir (örneğin, birçok içki için %40 ABV).

          Ürünlerin Özeti:

          • Damıtılmış İçecekler: Örnekler arasında viski, votka, rom, cin ve brendi bulunur.
          • Yan Ürünler: Etanol dışı bileşikler (örneğin, metanol, füzel yağları) damıtma sırasında uzaklaştırılır.
          Keşif

          1. İlk Keşifler ve Fermantasyon (Antik Çağlar – Orta Çağ)

          • MÖ 4000: Mezopotamya ve Mısır’da doğal olarak oluşan mayalar kullanılarak fermente edilmiş içeceklerin kanıtı.
          • MÖ 2000: Fermantasyon işlemleri özellikle pirinç bazlı alkollü içecekler için Çin ve Hindistan’da yaygınlaştı.
          • MS 700: Arap simyacılar fermantasyon tekniklerini geliştirdiler ve damıtılmış maddelere atıfta bulunan “al-kuḥl” terimini tanıttılar.

          2. Damıtmanın Tanıtılması (MS 1. Milenyum – 15. Yüzyıl)

          • MS 1. Yüzyıl: Yahudi Maria da dahil olmak üzere Yunan simyacılar kimyasal maddeler için erken damıtma aparatları geliştirdiler.
          • 8.-9. Yüzyıl: Pers bilgini Cabir bin Hayyan (Geber) damıtma tekniklerini geliştirerek alkol arıtımı için imbikleri tanıttı.
          • 12. Yüzyıl: Damıtma Avrupa’da tanıtıldı ve manastırlar tıbbi amaçlar için içki üretmeye başladı.
          • 14. Yüzyıl: Şarap damıtılarak brendi (“yanmış şarap”) geliştirildi ve modern içkilerin ortaya çıkışı sağlandı.

          3. Alkol Damıtmanın Rafine Edilmesi (15.-17. Yüzyıl)

          • 15. Yüzyıl: Tahıl lapasının damıtılması Almanya ve İskandinav ülkelerinde ortaya çıktı ve viski ve votka üretimine yol açtı.
          • 16. Yüzyıl: Kesirli damıtma tekniklerinin geliştirilmesi daha yüksek saflıkta etanol elde edilmesini sağladı.
          • 17. Yüzyıl: Hollandalı bilim insanları damıtma teknolojisini geliştirerek daha verimli damıtma cihazları (örneğin, pot imbiği ve sütun imbiği) yaratırlar.

          4. Endüstriyel Gelişmeler (18. – 19. Yüzyıl)

          • 1780’ler: Antoine Lavoisier, etanolü farklı bir kimyasal bileşik olarak tanımlayarak alkolün bilimsel olarak anlaşılmasını iyileştirir.
          • 1818: Johann Tobias Lowitz, içkiler için kömür filtrasyonunu rafine ederek votkanın berraklığını ve lezzetini iyileştirir.
          • 1830: Aeneas Coffey, yüksek saflıkta etanol üretiminde devrim yaratan sürekli imbiği (Coffey Still) icat eder.

          5. Modern Kimya ve Biyoteknoloji (20. Yüzyıl – Günümüz)

          • 1920’ler: Fermantasyon bilimindeki gelişmeler, maya türlerini iyileştirerek etanol verimini artırır.
          • 1970’ler: Moleküler biyolojinin tanıtılması, belirli lezzet profilleri ve daha yüksek etanol üretimi için mayanın genetik mühendisliğinin yapılmasını mümkün kılar.
          • 1980’ler: Etanol saflığını izlemek ve safsızlıkları tespit etmek için gaz kromatografisi gibi analitik teknikler tanıtılır.
          • 1990’lar: Otomatik damıtma sistemlerinin benimsenmesi, içecek üretiminde verimliliği ve tutarlılığı artırır.

          6. Sürdürülebilirlik ve Yenilik (21. Yüzyıl)

          • 2000’ler: Organik tahıllar ve tarımdan elde edilen yan ürünler gibi yenilenebilir ham maddeler kullanılarak sürdürülebilir fermantasyona vurgu.
          • 2010’lar: Fermantasyon ve damıtma parametrelerini optimize etmek için yapay zeka (YZ) ve makine öğreniminin entegrasyonu.
          • 2020’ler: Çevresel etkiyi azaltmak için vakum damıtma gibi enerji açısından verimli damıtma süreçlerinin geliştirilmesi.
          İleri Okuma
          1. Lavoisier, A. (1789). Traité Élémentaire de Chimie. Paris: Cuchet.
          2. Pasteur, L. (1857). Mémoire sur la fermentation alcoolique. Annales de Chimie et de Physique, 58(3), 323-426.
          3. Coffey, A. (1830). Improvements in apparatus used in distillation of spirits. British Patent No. 5974.
          4. Barnett, J. A. (1998). A history of research on yeasts 1: Work by chemists and biologists 1789–1850. Yeast, 14(16), 1439-1451. https://doi.org/10.1002/(SICI)1097-0061(199812)14:16<1439::AID-YEA356>3.0.CO;2-9.
          5. Verstrepen, K. J., & Klis, F. M. (2006). Flocculation, adhesion, and biofilm formation in yeasts. Molecular Microbiology, 60(1), 5-15. https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2006.05072.x.
          6. Piggott, J. R., Sharp, R., & Duncan, R. E. B. (1997). Principles of Scotch Whisky Distillation. Journal of the Institute of Brewing, 103(5), 287-294. https://doi.org/10.1002/j.2050-0416.1997.tb00956.x.
          7. Walker, G. M. (2011). Bioethanol: Science and Technology of Fuel Alcohol. Critical Reviews in Biotechnology, 31(2), 77-89. https://doi.org/10.3109/07388551.2010.502261.
          8. D’Amore, T. (1992). Improving yeast fermentation performance. Journal of Industrial Microbiology, 10(2), 73-84. https://doi.org/10.1007/BF01584194.
          9. Huang, D., Swanson, E. A., Lin, C. P., et al. (1991). Optical coherence tomography. Science, 254(5035), 1178-1181. https://doi.org/10.1126/science.1957169.