Prerada plodova za rakiju i alkoholna fermentacija

Prije nego započne prerada plodova za rakiju potrebno je osigurati adekvatne uvjete što uključuje čiste uređaje za muljanje i/ili pasiranje voća i čisto suđe u kojem će se provoditi alkoholna fermentacija (vrenje). Drveno suđe, ako što su drvene kace, treba izbjegavati zbog teškog održavanja i mogućnosti lakog prenošenja štetnih mikroorganizama (npr. octenih bakterija) u voćni masulj. Zdrave drvene bačve mogu se koristiti kasnije za dozrijevanje pojedinih voćnih rakija kao što je šljivovica ili vinjak.

Danas se za preradu voća koriste materijali od nehrđajućeg čelika (inoks) ili plastične posude. Preporuka je korištenje upravo takvoga suđa zbog lakog održavanja i čišćenja. Sve uređaje i posude prije prerade treba uvijek JAKO DOBRO OPRATI TOPLOM VODOM! Osnova kvalitetnih rakija je upravo pravilna priprema voća, besprijekorna higijena čime osiguravamo uvjete za kvalitetno provođenje alkoholne fermentacije.

Osnovni koraci koji se moraju napraviti su pranje i muljanje (pasiranje) plodova, korekcija kiselosti voćnog masulja (dodavanje kiselina), dodavanje pektolitičkih enzima, dodavanje kulture kvasaca (Saccharomyces cerevisiae) i hranjiva za kvasac.

Pranje i muljanje plodova

Voće koje prerađujemo mora biti zdravo, ne nagnječeno, čisto i optimalne temperature (20 °C). Ukoliko je voće toplo (preko 30 °C) treba ga ostaviti da se ohladi preko noći i preradu napraviti ujutro. Time ćemo znatno sačuvati arome voća!

Prije prerade voća potrebno je oprati plodove. Pranje plodova važan je postupak kojim uklanjamo površinske ostatke zemlje, pesticida, zelene dijelove i pojedine mikrobiološke nečistoće (plijesni). Pranje možemo provesti u plastičnim kacama s vodom ili posebnim uređajima za tu namjenu. Pranje nam ujedno omogućava kontrolu kvalitete i zdravstvene ispravnosti plodova. Svako oštećenje na plodu može se u tom trenutku očistiti i izbaciti. Sve trule dijelove ploda u ovom trenutku treba odvojiti. Kod prerade dunja u pranju je moguće odvojiti dlakavo tkivo s površine ploda. 

Za proizvodnju rakija plodove voća potrebno je dobro samljeti i u slučaju koštičavog voća pasirati (odvojiti košticu!). To možemo napraviti uporabom specijalnih mlinova, muljača i pasirki. Danas na tržištu postoji više izvedbi električnih mlinova za voće koji rade na sličnim principima. Uglavnom su to rotirajući cilindri sa zupcima koji melju plodove (ručne muljače) ili cilindri s rotirajućim glavama koje na sebi imaju pričvršćene jake noževe (električni mlinovi). Svi su građeni od nehrđajućeg čelika čime je omogućeno lako pranje i održavanje higijene uređaja. Kod svih uređaja je važno da što sitnije samelju plod kako bi dobili homogenu kašu i time oslobodili što više vode i šećera. Time se postižu dobri uvjeti za početak alkoholne fermentacije. Kod prerade grožđa potrebno je ukloniti peteljku kako bi izbjegli pojavu „zeleno-travnatih“ mirisa u rakiji. Za to se koristi uređaj koji se naziva runjača i često je kombinirana s muljačom.

U proizvodnji rakije od vina – vinovice, vinjaka koristimo prešu koja je osnovni dio vinarske opreme. Preše služe za odvajanje mošta/soka od krutih dijelova voća. Danas se najviše koriste pneumatske ili vodene preše. Unutar perforiranog cilindra nalazi se gumeni mjeh koji se puni vodom ili zrakom preko kompresora. Time se ostvaruje pritisak na masulj koji se nalazi između mijeha i vanjske stjenke preše. Nakon uporabe važno je održavati higijenu svih korištenih uređaja te ih temeljito oprati vodom.

Odvajanje koštice kod koštičavih vrsta (šljiva, marelica, breskva) vrlo je važno kako bi izbjegli rakije s visokim koncentracijama cijanovodične kiseline i etil karbamata (kancerogeni spojevi!). Osim toga iz koštice se oslobađa i spoj benzaldehid koji ima jak miris na marcipan. U visokim koncentracijama taj miris prekriva voćni miris rakije što se karakterizira kao loš miris u rakiji šljivovici. Ako odvajanje koštica na manjim gospodarstvima nije tehnološki moguće, potrebno je vrlo pažljivo usitniti plodove i paziti da se ne drobe (pucaju) koštice. Ako koštica pukne iz nje se znatno lakše izdvajaju spomenuti štetni spojevi!

Poznato je da jezgra koštice sadrži gorkasti glukozid amigdalin koji se pomoću enzima hidrolizira i oslobađa cijanovodičnu kiselinu (HCN), benzaldehid (aroma marcipana, miris „na košticu“) i glukozu. Cijanovodična kiselina i etil karbamat su usko vezani jedan za drugi jer iz jednoga nastaje drugi u prisustvu alkohola (etanola). I jedan i drugi spoj su izuzetno štetni za ljudsko zdravlje (kancerogeni) pa su propisima EU i postavljene gornje granice za cijanovodičnu kiselinu do 7 g/hL čistog alkohola. Trenutna gornja granica za etil krabamat prema propisima EU je 150 µg/L. 

Punjenje bačava za provođenje alkoholne fermentacije

Bačve u kojima se planira provesti alkoholna fermentacija moraju biti prethodno jako dobro oprane i isprane od ostataka deterdženta koji se koristio u pranju. Voćni masulj ili mošt punimo direktno u bačvu. Bačve se pune tako da se ostavlja minimalno 10 – 20 % praznog prostora iznad površine masulja i poklopca, što osigurava da u fermentaciji nastala pjena ne izlazi kroz vrenjaču. Na manjim gospodarstvima punjenje bačava obavlja se ručno. Međutim, ako se rukuje s većim količinama potrebno je imati pumpe za masulj.

Dokiseljavanje i provjera pH vrijednosti

pH vrijednost vrijednost direktno utječe na kvalitetu i zdravstvenu ispravnost buduće rakije te je vrlo važno mjeriti pH prilikom prerade voća.

U proizvodnji rakija važno je izmjeriti kiselost (pH) u kaši i korigirati ako je to potrebno odmah pri usitnjavanju plodova.

pH vrijednost u voćnom masulju ili soku trebala bi biti u rasponu od 2,8 do 3,2. Ovakav niski (kiseli) pH osigurava nam niz prednosti čime već unaprijed osiguravamo čistu i pravilnu alkoholnu fermentaciju, stvaranje voćnih aroma i sprječavamo stvaranje štetnih spojeva kao što su metanol, acetaldehid, octena kiselina i etil acetat (miris na UHU ljepilo). Upravo je niska pH vrijednost (pH 3) osnovni preduvjet manjeg stvaranja metanola u rakijama, koji nastaje čim sameljemo voće.

Niski pH usporava rad pektolitičkih enzima koji oslobađaju metanol iz molekule pektina, prirodno prisutnog u voću. Ovo je jako izraženo kod kruške Viljamovke i dunje. Osim manjeg stvaranja metanola, niski pH osigurava mikrobiološku stabilnost, sprječava razvoj „divljih kvasaca“, bakterija i plijesni te osigurava čistu alkoholnu fermentaciju sojem kvasaca kojeg dodajemo u voćnu kašu.  Prosječni pH voća 3,5 – 4 ne sprječava razvoj štetnih mikroorganizama: Acetobacter, Lactobacillus, Pediococcus. Međutim, bakterije nisu aktivne ispod pH 3, kvasci dobro podnose 2.8 – 3. Time naš kvasac Saccharomyces cerevisiae dobiva određenu prednost nad bakterijama i dominira u alkoholnoj fermentaciji. To rezultira s čistim aromama voća i puno manjim stvaranjem octene kiseline (kiseli ton u rakiji).

Čime se može korigirati pH vrijednost?

Ako mjerenjem pH vrijednosti ustanovimo da je pH u poželjnim granicama 2,8 – 3,2 ne trebamo ga korigirati. Međutim ako je više od toga potrebno je nešto poduzeti. Dokiseljavanje je osnovni i prvi korak u proizvodnji rakija, a provodi se dodatkom nekih organskih ili anorganskih kiselina. Od organskih kiselina koje možemo naći na tržištu to su limunska kiselina, vinska kiselina, jabučna kiselina i mliječna kiselina. Ove kiseline su dostupne u trgovinama te se s njima lako i bezopasno rukuje. U industriji se češće koriste anorganske kiseline kao što su fosforna i sulfatna, ali je s njima teže i opasnije rukovati te se zahtjeva korištenje zaštitne opreme, rukavice i naočale (OPREZ!). Ovdje treba napomenuti da se sumporasta kiselina (kalijev metabisulfit ili 5 % otopina) koja se koristi u vinarstvu NE KORISTI u proizvodnji rakija jer dovodi do stvaranja štetnih spojeva u rakiji i oštećenja bakrenog kotla!

Klasičnu sumporastu kiselinu (H₂SO₃), znanu u obliku Vinobrana (kalijev metabisulfit) ili u tekućem obliku kao 5 % otopina (Sumpovin) ne koristimo u proizvodnji rakija iz više razloga. Korištenjem ove kiseline dolazi do većeg nakupljanja štetnog spoja acetaldehida u rakijama i oslobađanja slobodnog sumpornog dioksida što uzrokuje štete u mirisu i okusu rakije (oštri, probadajući mirisi). Uz to dolazi i do oštećenja bakrenog kotla zbog vezanja sumpora s bakrom. Upravo zbog toga se staro i loše vino nikako ne preporučuje destilirati u rakiju!

Od organskih kiselina najčešće se koristi limunska kiselina ili mješavina organskih kiselina o određenim omjerima. Iste takve kiseline koriste se i u vinarskoj proizvodnji te se mogu naći na tržištu kako gotov pripravak. Količina kiselina koje se dodaju ovisi o izmjerenoj pH vrijednosti i kiselinskom sastavu voća, ali najčešće je to od 150 do 300 g na 100 kg voća. Možemo reći da sve voćne vrste traže manju ili veću korekciju kiselosti osim pojedinih sorti vinove loze koje daju grožđe s visokim kiselinama. Priprema organskih kiselina za uporabu vrlo je jednostavna.

Određenu izvaganu količinu kiselina potrebno je otopiti u manjoj količini tople vode i dobro promiješati s voćnom kašom odmah nakon usitnjavanja (muljanja). Nakon što smo zakiselili kašu potrebno je ponovno provjeriti pH vrijednost. Za mjerenje pH vrijednosti koriste se najčešće lakmus papirići ili mali digitalni pH metri . Prilikom odabira lakmus papirića potrebno je odabrati one koji prikazuju raspon pH u kiselom, npr. od 2,8 do 4,6.

Dodavanje pektolitičkih enzima

Prilikom muljanja/pasiranja voća potrebno je osloboditi što više soka u kaši kroz što kraće vrijeme. Prirodno oslobađanje soka iz čvrstih dijelova relativno je sporo i može utjecati na kasnije kretanje alkoholne fermentacije i otežan transport voćnog masulja pumpama zbog veće gustoće. Kako bi taj proces ubrzali koriste se pektolitički enzimi – preparati za razgradnju pektinskih tvari u voću.  

Voće sadrži određenu količinu pektina ovisno o vrsti voća i zrelosti što igra ključnu ulogu u strukturi biljnog tkiva. Pektin je tvar koja se koristi za želiranje i ima važnu ulogu u proizvodnji džemova, međutim u proizvodnji rakija predstavlja problem jer povećava viskoznost voćnog masulja i sprječava ekstrakciju soka. Pojedine voćne vrste su izuzetno bogate pektinom (dunja, kruška viljamovka, crni ribiz) i zahtijevaju obavezno tretiranje pektolitičkim enzimima. Kako bi što prije postigli žitku voćnu kašu mogu se koristiti razni komercijalni pektolitički enzimi koji su danas vrlo dostupni i koriste se već dugo u vinarstvu i proizvodnji rakija. 

U proizvodnji rakija vrlo je važno enzime koristiti odmah u početku prerade voća, čim počnemo s muljanjem ili pasiranjem plodova. Razlog tomu je što voće sadrži prirodno prisutne pektolitičke enzime (pektin metilesteraze) koji vrlo sporo razgrađuju pektin i istovremeno oslobađaju velike količine metanola (ovdje nastaje metanol!) koji kasnije teško izdvajamo iz destilata prilikom destilacije. Ako pak koristimo komercijalno dostupne pektolitičke enzime imamo dvostruko pozitivni efekt: količine metanola neće biti povišene i brzo ćemo imati više soka u kaši što utječe na bolju fermentaciju i bolje iskorištenje (veću količinu rakije).

Enzimi dolaze na tržište u obliku praha koji se dodaje u vrlo malim količinama, ovisno o proizvođaču to je od 1 do 5 g/hL voćnog masulja. Odvagana količina otopi se u čistoj vodi ili voćnom soku te se dobro izmiješa sa ukupnom količinom u bačvi.

Uporabom pektolitičkih enzima možemo utjecati na bolje oslobađanje aromatskih tvari iz voća što rezultira rakijama jače izraženih aroma. 

Dodavanje hranjiva za kvasac

Preduvjet za pravilnu i kvalitetnu alkoholnu fermentaciju je dovoljna količina hranjiva koje kvasac koristi za svoje razmnožavanje u voćnom masulju. Osnovna hranjiva uz šećer su mu dušik, fosfor i vitamini. S obzirom da voće znatno varira u kemijskom sastavu, potrebno je hranjiva dodati kako ne bi došlo do zastoja u fermentaciji i pojave loših mirisa uslijed gladovanja kvasaca. U praksi se dodaju jednostavna hranjiva u obliku dušične i fosfatne soli – diamonijev fosfat (DAP) ili kompleksna hranjiva koja predstavljaju kombinaciju jednostavnih soli, aminokiselina i vitamina (biotin, tiamin). Na tržištu su lako dostupna hranjiva za kvasac pod raznim trgovačkim imenima. Hranjiva za kvasac se doziraju u količini od 20 – 40 g/hL tijekom mljevenja voća. Za preporuku je dodati 10 – 20 g/hL prilikom dodavanja kvasaca i ostatak nekoliko dana kasnije (u sredini fermentacije).

Alkoholna fermentacija (vrenje) voćnog masulja/mošta

Proizvodnja alkoholnih pića nezamisliva je bez „pomoći“ malih, oku nevidljivih organizama koji se nazivaju kvasci, lat. Saccharomyces cerevisiae. Kvasci spadaju u carstvo gljiva, pa se ponekad može čuti da ih ljudi nazivaju i kvaščevim gljivicama. Upravo kvasci su zaduženi za pretvorbu slatkoga soka u jedinstveno alkoholna pića kao što su rakija, vino ili pivo. Danas u modernoj tehnologiji koriste se isključivo selekcionirani kvasci koji su izolirani većinom s kožice grožđa. Ti kvasci se testiraju u mikrobiološkim laboratorijima i ako pokažu dobra svojstva u alkoholnoj fermentaciji, razmnožavaju se i dalje prodaju kao dehidrirani pripravci za dodavanje u mošt ili voćnog masulja.

Prilikom alkoholne fermentacije važno je obratiti pozornost na temperaturu. Dokazano je da kvasac na nižim temperaturama fermentacije stvara više estera koji pridonose voćnim aromama. Sukladno tome selekcija kvasaca provodila se i prema njihovoj toleranciji na niže temperature u kaši. Uporaba kvasaca s takvim karakteristikama omogućava provođenje fermentacija na nižim temperaturama s ciljem postizanja bolje aromatike i očuvanja voćnih aroma.

Optimalna temperatura fermentacije je 18 do 20 °C, međutim neke voćne vrste zahtijevaju i nižu temperaturu fermentacije od 16 – 18 °C (kruška viljamovka). Posebno treba obratiti pozornost prilikom prerade voća u vrućim ljetnim mjesecima! Ako nemamo mogućnosti ohladiti voće (20 °C) i održavati temperaturu fermentacije, može se dogoditi da temperatura pređe 35 °C, što je vrlo opasno jer dovodi do umiranja kvasaca i fermentacija će stati! Stoga je preporučljivo bačve u kojima se provodi fermentacija držati u podrumskim ili nadzemnim klimatiziranim prostorijama. Danas se na tržištu mogu naći i tankovi za fermentaciju s ugrađenim uređajima za hlađenje kako bi se održavala željena temperatura fermentacije.

Pokretanje alkoholne fermentacije sa selekcioniranim kvascima

Odmah nakon mljevenja/pasiranja plodova, korekcije kiselosti i dodavanja pektolitičkih enzima treba dodati određenu kulturu kvasaca i hranjiva za kvasac. Ovaj proces dodavanja kvasaca nazivamo inokulacija. Kvasac obično dolazi u obliku granula koje treba pravilno pripremiti prije dodavanja u voćnu kašu. To uključuje otapanje kvasca u 10 puta većoj količini tople vode – 30 – 35 °C (pažljivo provjeriti termometrom). Otopljeni kvasac potrebno je ostaviti 15 minuta i tek nakon toga dodati u voćnu kašu. Pravilni postupak rehidracije kvasca pažljivo pročitajte na pakiranju kvasca. Uobičajene količine kvasca su 25 – 30 g/hL.  Nakon 15 minuta potrebno je kvasac dodati u bačvu gdje će se provoditi alkoholna fermentacija i pri tome dobro promiješati s voćnom kašom ili moštom. Početna temperatura kaše bi trebala biti između 19 i 21 °C.

Alkoholna fermentacija je anaeroban proces, što znači da se odvija bez zraka. Bačvu u kojoj se provodi fermentacija potrebno je dobro zatvoriti kako zrak ne bi bio u doticaju sa sadržajem u bačvi. Međutim, stvoreni ugljični dioksid kao plin mora izlaziti iz bačve. Zbog toga se obavezno na bačvu stavlja vrenjača. Ona omogućuje da stvoreni CO₂ izlazi dok istovremeno sprječava ulazak zraka. Miješanje i otvaranje bačve može se provoditi u prvih nekoliko dana dok traje burna fermentacija, kasnije to nije preporučljivo zbog doticaja sa zrakom i mogućnosti kontaminiranja s nepoželjnim bakterijama. Kad se rehidrirani kvasac doda u bačvu, fermentacija neće odmah početi. Potrebno je barem 24h da se kvasac prilagodi uvjetima u voćnom masulju i razmnoži. Ovo vrijeme prilagodbe ovisi o ishranjenosti voćnog masulja/mošta i temperaturi.

Nakon toga počinje burna fermentacija u kojoj se glavni dio šećera pretvara u alkohol (etanol) i oslobađa plin ugljični dioksid CO₂. U ovom razdoblju fermentacije dolazi do zagrijavanja te treba paziti na održavanje temperature do 20 °C.

Na kraju fermentacije staje oslobađanje CO₂ i temperatura se snižava. U voćnom masulju normalno je da ostaje 2 do 3 g/L šećera kojeg kvasac nije fermentirao. Na okus se šećer ne osjeća.

Alkoholna fermentacija u optimalnim uvjetima (18 do 20 °C) bi trebala trajati:

• Kod jezgričavog voća (jabuka, kruška) i bobičastog voća – 18 do 21 dan
• Kod koštičavog voća (šljiva, marelica, breskva) – 21 do 26 dana
• Kod voća bogatog taninskim tvarima (komina grožđa, dunja, pojedine sorte krušaka) – 24 do 28 dana

Najčešći problemi i zastoji u fermentaciji dolaze zbog:

• Preniske ili previsoke temperature – ugrijati ili ohladiti prostoriju u kojoj se provodi alkoholna fermentacija.
• Nedostatak dušičnih tvari u voću – dodati hranjiva za kvasac ako nije dodano prilikom dodavanja kvasaca.
• Previsoka kiselost, preniski pH – provjeriti da nije dodano previše kiselina prilikom dokiseljavanja voćnog masulja. pH ne bi trebao biti ispod 2,8. U tom slučaju je moguće dodati malo kalcijevog karbonata (100 do 200 g/hL) i ponovno dodati kvasac.
• Previsoka koncentracija tanina – pojedino voće je jako bogato taninima (aronija). Taloženje tanina dodatkom želatine (30 do 50 g/hL).

Čim se ustanovi da je fermentacija završila ODMAH treba početi s destilacijom na destilacijskom kotlu. Čekanjem se gube arome i povećava rizik od kvarenja (octene bakterije) voćnog masulja. Ovdje treba izdvojiti posebno krušku viljamovku koja je izuzetno osjetljiva na kvarenje. Pravilo je – destilirati što prije! Bačve treba držati dobro zatvorene i na što hladnijem mjestu. Tako se mogu čuvati do destilacije maksimalno 3 do 4 tjedna.

U praksi se tijek i kraj fermentacije prate uporabom instrumenata za mjerenje šećera – ekstrakta, a to je moštna vaga ili refraktometar. Ovaj zaostali ekstrakt predstavlja sve otopljene tvari osim šećera. Kad ustanovimo te vrijednosti možemo krenuti s destilacijom sirovine.

Bačve za provođenje alkoholne fermentacije

Bačve za provođenje alkoholne fermentacije građene su od nehrđajućeg čelika (inox) ili plastike. Čelične bačve dolaze u zatvorenom obliku ili sa zračnim poklopcima raznih dimenzija. Na tržištu postoje i bačve koje imaju sustav hlađenja i miješanja, međutim one su nešto skuplje. Za male proizvođače i hobiste biti će sasvim zadovoljavajuće plastične bačve od 60 – 80 L. One su vrlo praktične jer se lako transportiraju i obično odgovaraju zapremnini jednog manjeg kotla za destilaciju (100L). Vrlo je važno održavati čistoću suđa i oprati bačve prije i poslije uporabe pomoću deterdženta te sve dijelove dobro isprati vrućom vodom. Bez obzira na koju bačvu se odlučimo moramo ih držati u odgovarajućim prostorijama gdje se temperatura može konstantno održavati na 20 °C.

Pročitajte još:

Kakve trebaju biti sirovine za proizvodnju rakija?

Destilacija na jednostavnom kotlu