Kemien bag alkoholproduktion: Hvordan gær fermenterer sukker til ethanol

Ethanol (ethylalkohol) i drikkevarer produceres ved alkoholisk gæring – anaerob metabolisme af sukkre af gær (Saccharomyces cerevisiae).

Overordnet reaktion

C₆H₁₂O₆ (glukose) → 2 C₂H₅OH (ethanol) + 2 CO₂ + 2 ATP (til gær)

Trinvise biokemi (Glycolyse + Gæring)

1. Glycolyse (cytosol): Glukose → 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH.
2. Pyruvat-dekarboksylase: Pyruvat → acetaldehyd + CO₂ (kræver TPP, Mg²⁺).
3. Alkohol-dehydrogenase (ADH): Acetaldehyd + NADH + H⁺ → ethanol + NAD⁺ (regenererer NAD⁺ til glycolyse).

Råvarer

• Frugtviner: Druer, æbler, bær (fruktose/glukose).
• Korn-spiritus (øl, whisky, vodka): Maltet byg, mais, hvede, rug → starch → maltose (amylase) → glukose.
• Rør/syrup rom: Sukrose → glukose + fruktose (invertase).
• Agave (tequila/mezcal): Inulin → fruktose (hydrolyse/kogning).
• Ris (sake): Koji-svamp (Aspergillus) sakcharificerer starch; gær fermenterer samtidigt (flere parallelle gæringer).

Vigtige proces-parametre

• Temperatur: 15–25°C (vin), 18–22°C (ale), 8–15°C (lager), 30–35°C (brenneri-gær).
• pH: 3,0–4,0 (hæmmer bakterier).
• Anaerob: O₂ udelukket efter initial gær-vækst fase.
• Næringsstoffer: Kvælstof (YAN), vitaminer, mineraler for gær-sundhed.

Efter gæring

• Klargøring, lagring, filtrering.
• Destillation (spiritus): adskiller ethanol (kogepunkt 78,37°C) fra vand/congénere.
• Forstærkning: tilfør neutral spiritus for at stoppe gæring (Port, Sherry).

Kemiske egenskaber ved ethanol

• Formel: C₂H₅OH (CH₃CH₂OH).
• Hydroxyl-gruppe (-OH) → hydrogen-binding → miscibelt med vand, højt kogepunkt for MV.
• Flygtig, brandfarlig, psychoaktiv (GABAₐ potentialisering, NMDA-hæmning).