Fermantasyon nedir?” sorusu, alkol üretim süreci baz alınarak aktarıldığında, en basit tanımı ile; tamamen doğal olarak gelişen, maya ile şekerin alkol üretmek için yaptığı tepkimedir.
Şeker içeren herhangi bir hammaddeyi sulandırıp, uygun koşullarda bekletirseniz doğal bir tepkime sonucu likitle entegre karbondioksit ve alkol açığa çıkar.
Alkol
Alkol; doymuş karbon atomu içeren hidroksil (Hidrojen ve oksijen) grubunu ifade eden kimyasal bir terimdir.
Alkol sözcüğü, Acem simyacıların laboratuvarlarında damıtılan alkollü içkilerin kökenini aydınlatır. Sözcük, gözkapaklarını boyamak ya da gölgelendirmek için kozmetik olarak kullanılan “arıtılmış” siyah antimon tozuna verilen ad olan “al-koh’l” den gelir.
Terim simyacılar tarafından, daha genel olarak sıvılar da dahil olmak üzere artılmış maddelere işaret etmek için kullanıldı; bu yüzden damıtılmış şarap İngilizce’de “şarap alkolü” olarak anılır oldu.
Fermantasyon yolu ile bir likitte en fazla %15 oranında alkol elde edilebilir; çünkü mayalar bu alkol derecesinin üzerinde yaşayamazlar.
Elde edilen düşük alkollü içki (bira ya da şarap gibi) bu şekliyle içilebilir; ancak amacınız daha yüksek alkollü bir içki üretmekse (votka, gin vb.) fermente olmuş içeceğin damıtılması gerekir.
Fermantasyon ile Elde Edilen İlk İçki
İnsanoğlunun dudaklarına değen ilk alkol, MÖ 7000 civarı Kuzey Çin’de kayıtlanan bal şarabıdır.
Yiyeceklerin saklanması ihtiyacı ile korunan bal, yağmur suyu ile istemsizce buluşup, tesadüfen gelişen bir fermantasyon sonucu ilk fermente içki insanoğlu ile buluşmuştur.
Bira
Bira icat edilmemiş, keşfedilmiştir.
Bize tarih öncesinden yâdigar bir sıvı olan biranın kökeni, bizzat uygarlığın kökeni ile iç içedir.
MÖ 10.000 civarı Yontma Taş Devrinin avcı-toplayıcı insanları yabani tahıl toplama ve depolama becerileri kazanınca, göçebe yaşam yerini yerleşik yaşam düzenine bıraktı; çünkü insanlar verimli toprakları, biriktirdikleri tahılları bırakmak istemedi ve tarihte ilk kentleşmenin adımları, tahılın evcilleştirilmesi ile başladı.
İlk keşif, tahılın ıslanınca çimlenmesi ve tadının tatlımsı olmasıydı. Tahılın içerisinde bulunan nişasta su ile buluşunca şekere dönüşüyordu. O dönemde ambar olarak kullanılan çukurların tamamen su geçirmez yapılabilmesi zordu; tahılın bu özelliği, depolama işleri başlar başlamaz yağmur suyunun yardımı ile keşfedilmiş oldu.
İkinci görkemli keşif, iki gün kadar bekleyen tahıl çorbasının gizemli bir dönüşüme uğramasıydı; havadaki yabani mayalar çorbaya nişastadan geçen şekeri alkole dönüştürdüğü için, çorba köpürüyor ve hoş bir sarhoşluk veriyordu. Kısaca, tahıl çorbası biraya dönüşüyordu.
Alkol Üretiminde Kullanılan Başlıca Hammaddeler
- Doğal şeker içeren meyveler
- Nişasta içeren tahıl grubu
Alkol Üretiminde Temel Alınan 5 Unsur Vardır
- Su
- Şeker
- Maya
- Isı
- Zaman
Fermente İçki Nasıl Üretilir?
Bu sefer de günümüz koşulları ve teknolojisi ile fermente içkilerin çağlar boyu süregelmiş soylu bir temsilcisi olan şarabı ele alalım;
Arkeolojik verilere bakıldığında, Ortadoğu’da yaklaşık 10 bin yıl önce tarım yapılmaya başlandığı biliniyor. Anadolu’da şarap yapımına ilişkin arkeolojik bulgular ise 4 bin yıl öncesine uzanıyor.
Şarap üretiminde etanolün (alkolün) oluşabilmesi için; şeker moleküllerinin ayrışması sürecinde belli standartlarda “ısı olması” gerekir; ancak bu süreci mümkün kılan en büyük etken, mayanın içerisinde bulunan “canlı organizmalardır (maya)”.
Mayalar, şekeri parçalayıp yiyerek açığa alkol ve karbondioksit çıkarırlar.
Meyvelerde bulunan doğal şekerin miktarı, fermantasyon sonucu elde edilecek alkolün derecesini belirler. Üzüm diğer meyvelere nazaran daha yüksek oranda şeker içerdiği için; bu sürecin en verimli ürünü olmuştur.
Diğer meyvelerin şeker oranları üzüme göre daha düşük olduğu için; şeker ve mayanın tepkimesi sonucu oluşan alkol oranı da daha düşük olmakta ve bunun sonucu olarak da nihai ürün daha hızlı bozulmaktaydı.
Bu sebeple, çiftçiler üzüm yetiştirmeye yönelmiş ve dolayısıyla şarap tarihin çok köklü ve yaygın bir içkisi olmuştur.
Üzümü ele aldığımızda; sap ve çekirdeklerinde “tanen ile acı yağ, etli kısmında; su, şeker ve asidite, kabuk kısmında ise “bloom” adı verilen maya ve bakteriler bulunur.
Ezilmiş üzümün kabuğundaki doğal maya ve etli kısmındaki şekerli su (şıra), uygun koşullar altında alkol üretimi için tepkimeye girer. Fermantasyon (mayalanma) dediğimiz bu kimyasal süreç; şekeri alkol ve karbondioksit gazına dönüştürür.
Kimyasal reaksiyon, alkol derecesi “maksimum %16” oluncaya kadar sürdürülebilir. Alkol seviyesi %16’ya ulaşıldığında mayalar öleceği için, fermantasyon sırasında dışarıdan bir müdahale ile alkol derecesi %10-12 seviyelerindeyken mayalanma durdurulur.
Bu sebeple şarapların alkol derecesi %16 seviyesinin altındadır.
Nişasta içeren tahıl grubunda; arpa, buğday, çavdar, mısır, pirinç ve patates gibi ürünler alkol üretimi için öne çıkan hammaddelerdir.
Maya, nişasta ile direkt olarak etkileşime giremez; bu sebeple tahıllarda bulunan nişastanın basit mayalanabilir şekere dönüştürülmesi gerekir.
Tahıllarda bulunan nişasta “mayşeleme” yolu ile basit mayalanabilir şekere, ardından da mayalama işlemi ile alkole dönüştürülür. Bu prosesin en eski örneği; ilk örnekte açıkladığım arpadan üretilen biradır.