כרומוטוגרפיית גז לרום מבציר 2010

אזהרת מסע: הפוסט הנוכחי מיועד יותר לכימאים ולמהנדסי המזון שבינינו, אך אם אתם מתעניינים בכימיה שמאחורי משקאות מזוקקים אל תעזבו עדיין. אנו נשתדל להגיש את החומר בצורה פשוטה, קלה להבנה ואינפורמטיבית.

כשמלאו לרום מבציר 2010 עשרים ושניים חודשי יישון, שלחנו אותו לבדיקת כרומוטוגרפיית גז עם ספקטרומטר מסות. מטרת בדיקה זו (GC-MS) הינה הן כמותית והן איכותית והיא קיימת בכדי לעשות הפרדה, לזהות ולכמת חומרים המתאדים בטמפ' נמוכות יחסית. בכרומוטוגרפית הגז מאדים את התערובת אותה רוצים לנתח. האדים עוברים בתוך עמודת הפרדה עד שמגיעים לגלאי ספקטרומטר המסות המתרגם את הנתונים לתבנית גראפית (לעמודות). פרק הזמן שעובר עד שהאדים חוצים את העמודה לאורכה תלוי בנקודת הרתיחה שלהם. לכן, כל חומר מגיע בנפרד לספקטרומטר מסות המזהה את החומרים. בעזרת בדיקה זו ניתן לזהות בקלות יחסית תרכובות אורגניות המשתייכות לאותה המשפחה ונבדלות זו מזו רק באטום פחמן אחד ואף לנתח כמותית את החומרים ביחס לחומר הקיים בריכוז הגבוה ביותר בתוך ההתערובת אותה מנתחים*.

בקבוקוני הרום מבציר 2010 שנשלחו לבדיקה

לפני כשנתיים שלחנו גם את הרום מבציר 2008 לבדיקת כרומטוגרפיית גז. בזמנו נעשו לרום מספר בדיקות שגילו כי האחוז האלכוהולי שלו היה 45.96% לעומת 46% שחישבנו בעצמנו- תוצאה שגרמה לנו להיות מאוד גאים ביכולת החישוב שלנו, ובדיוק של הערכת האלכוהול במשקה לאחר שנתיים של יישון/אידוי וכדומה.. בנוסף, בדקנו את אחוז המתנול שהיה קיים במשקה רק ברמה של חלקיקים בודדים למליון: קצת מעל ל-0.02% מתנול, פי 17 נמוך יותר מהמותר בתקן האמריקאי, תוצאה נהדרת - פירוט בהמשך.

כעת הרום שלנו מבציר 2010 חזר מהבדיקה כרומטוגרפיית גז, ולמרות שלא קיבלנו את % האלכוהול במשקה* (אנו חישבנו 46% אלכוהול), כן קיבלנו המון מידע רלבנטי ומעניין לגבי פוטנציאל ההתיישנות של המשקה. להלן הפירוט:

מתנול (methanol): ברום שלנו יש 0.04% מתנול, כמות מזערית ביותר. לשם השוואה, גבול הצריכה הבטוח לאדם בוגר הצורך 100 מ"ל של משקה מסויים, במשך שעתיים, הינו 2%. גבול זה לוקח מרווח ביטחון של פי 4 בכדי לפצות על כמויות האלכוהול הנצרך והבדלים בין אישיים (פירוט במאמר הזה). התקן האירופאי מחמיר הרבה יותר ומאפשר רק 0.4% של מתנול במשקה המכיל 40% אלכוהול. התקן האמריקאי, מחמיר אף יותר, ומאפשר 0.35% של מתנול במשקה. מכאן שלרום שלנו יש מכפלת בטיחות של יותר מפי 8 נמוך יותר מהתקן האמריקאי המחמיר.

אתיל-אצטט (Ethyl acetate): אסטר (תרכובת אורגנית הנוצרת כתוצאה מתגובה בין חומצה לכוהל) המורכב מחומצה אצטית ואתנול בעל ריח אצטי המזכיר לכה. האתיל-אצטט הינו תוצר טבעי של תסיסה והוא מרוכז בעיקר בחלק הראשון (הראש) של הזיקוק, ממנו שואף המזקק להיפטר. יחד עם זאת, האתיל-אצטט רצוי בכמויות קטנות מכיוון שהוא מוסיף לתחושה הפירותית של המשקה. האתיל-אצטט רצוי גם כי הוא יכול להתחמצן ולהפוך ל- Acetaldehyde, שבתורו מתרכב עם אלכוהול ליצירת Acetaldehyde-Diethylacetal- אלדלהייד בעל ריח פרחוני (שרטוט של התהליך נמצא בפוסט: בזיעת אפיך תשתה רום, יישון ורשמים). ברום מבציר 2010 נמצא כי יש 0.03% של אתיל-אצטט, עוד פחות מכמות המתנול שבו. כמות זו, המגרדת את סף החישה מלמעלה, נוכחת ברום בתחושה מתוקה ופירותית עם רמז דק של לכה. 

n-פרופנול (n-Propanol): אלכוהול ראשוני (כמו האתנול שאנו שותים) המתקבל באופן טבעי בתהליך התסיסה. הוא חסר צבע ונחשב לבעל השפעות הזהות לאתנול, אך בעוצמה הגבוהה בין פי שתיים לפי ארבע. ברום שלנו נמצא 0.16% של n-פרופנול. מבחינת השפעה אלכוהולית הדבר שווה לבין 0.32-0.64 של אחוז בודד של אלכוהול (אתנול), קרי- השפעה זניחה לחלוטין. ה n-פרופנול יכול גם להתרכב עם חומצה אצטית וליצור propyl acetate, שהינו אסטר בעל ריח מובחן של אגסים. מכאן כי המשך יישון הרום יעזור ליצירת ניחוחות אגסיים נוספים.

איזובותנול (Isobutanol): תוצר תסיסה טבעי נוסף, בעל ריח הקרוב לריח מושק ומצוי בהרבה שמנים אתריים, כגון: דובדבנים, פטל, ענבים, תפוחים ואפילו בשמן כשות. האיזובוטנול יכול לעבור בעצמו איסטרפיקציה עם חומצה אצטית ליצירת isobutyl acetate, שהינו אסטר בעל ריח פירותי ופרחוני המצוי גם בפטל ואגסים. ברום שלנו נמצא 0.14% של איזובותנול שתורמים לריחות הפירחוניים והפירותיים המצויים בו.

איזומיל-אלכוהול (Isoamyl alcohol): סוג אלכוהול שבתהליך אסטרפיקציה הופך ל"שמן בננה" (Isoamyl acetate). לשמן הבננה ניחוח בננה חזק המזכיר את מסטיק ה-Juicy Fruit ומי לא אוהב את המסטיק הזה... ברום שלנו נמצאה כמות גבוהה במיוחד של האיזומיל-אלכוהול: 0.5%. מכך, ניתן להבין כי במהלך התבגרותו הוא צפוי לספק ניחוחות בננה מובהקים. קצת חבל שהכנסנו אותו כבר לתהליך הסולרה ביחד עם בציר 2008, מכיוון שהיה מעניין לראות האם באמת הוא היה מספק את ניחוחות הבננה. אולי יהיה ניתן להריח אותם גם בתוך הסולרה שכוללת שני שליש מבציר 2010 ושליש מבציר 2008.

אמיל-אלכוהול (amyl alcohol): קבוצה הכוללת שמונה כהילים. הכהיל הרלוונטי לנו הינו isobutyl carbinol והוא תוצר טבעי גם כן של תהליך התסיסה. גם כאן תהליך של איסטרפיקציה ייצר Amyl acetate,אסטר בעל ריח בננה מובחן, ותפוח, המובחן רק בקרב חלק מהאוכלוסיה. ברום שלנו נמצא 0.14% של אמיל-אלכוהול. 

חשוב לציין כי יש עוד הרבה חומרי טעם ברום. החומרים המפורטים מהווים רק חלק קטן מהחומרים המצויים ברום. אך לחומרים הללו יש הרבה ללמד אותנו, ואם הצלחתם להחזיק מעמד ולקרוא עד כאן- תטפחו לעצמכם על השכם, כל הכבוד! עתה נותר לנו רק לאגד את כל הבליל-הכימי לתקציר המסקנות שניתן להסיק מתוך הנתונים שקיבלנו. 

ראשית, ניתן לראות את רמת הניקיון של הזיקוק על סמך הכמויות הנמוכות של המתנול והאתיל-אצטט - הוכחה לכך שהראשים של הזיקוק נזרקו ואנו אספנו רק את לב ליבו של הזיקוק. בנוסף, ניתן לראות כי יש לרום מרווח רב להתפתחות וכי יישון ממושך של הרום צפוי לייצר ניחוחות פירותיים ופרחוניים רבים, הבולטים בהם צפויים להיות ניחוחות בננה חזקים, שאמורים להיות בולטים במיוחד ברום בהינתן זמן היישון המתאים. 

לבסוף, רצינו להגיד תודה רבה מקרב לב לכל אלו שעשו פוסט זה אפשרי, אתם יודעים מי אתם.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

* בבדיקה זו (GC-MS) כל החומרים נמדדים כמותית אל מול החומר שקיים בריכוז הגבוה ביותר בתערובת. במקרה שלנו הבדיקה הכמותית הנעשתה אל מול האתנול שהיווה 46% מהתערובת, מכיוון שהבדיקה מתעלמת מנוכחות מים (שהיוו כמעט 54% מהתערובת). זאת הסיבה שבגללה לא קיבלנו את % האלכוהול שברום- הוא עצמו היה נקודת ההשוואה.