Горячий способ браги из зерна и ферментов. Холодное и горячее осахаривание солодом
Даже новички понимают, что для получения спирта в домашних условиях нужны углеводы. В идеале — простые сахара: сахароза, глюкоза или фруктоза. В зерновых культурах углеводы присутствуют в достаточном количестве, однако в форме крахмала. Каждая молекула крахмала в свою очередь состоит из фрагментов глюкозы. Когда для берут зерно в качестве сырья, перед приготовлением браги крахмал в нем осахаривают: разделяют на молекулы глюкозы, только тогда становится возможным процесс брожения. Осахаривание крахмала в зерновых можно осуществить при помощи проращивания части зерен с получением солода. При проращивании образуются ферменты, которые расщепляют крахмал до простых сахаров.
Использование зерна (солода) для приготовления браги значительно облагораживает конечный напиток. Зерновой самогон обладает большей мягкостью, чем обычный сахарный.
Солод можно заменить ферментами — Амилосубтилином и Глюкаваморином. Роль первого — расщеплять молекулы крахмала на более мелкие фрагменты, а второй отвечает за переработку этих фрагментов в простые сахара.
Рецепт холодной браги на ферментах значительно проще солодовой технологии и обходится такой способ дешевле.
Необходимо подготовить:
- 3 кг любого сырья (любые крупы, крахмал, муку и т.д.);
- 10 л воды комнатной температуры;
- по 12 г Амилосубтилина и Глюкаваморина;
- 75 г свежих дрожжей.
Емкость для брожения необходимо брать большую, учитывая возможное пенообразование. Хотя бы треть должна оставаться пустой.
Рецепт браги на ферментах
Приготовление браги:
- Воду довести до кипения, при постоянном перемешивании небольшими порциями внести муку (крупу) и отключить нагрев.
- Когда затор остынет до температуры 80°С внести в него фермент А и тщательно размешать.
- Оставить остужаться до температуры 65 градусов.
- При температуре затора 65°С внести фермент Г и тщательно размешать.
- Накрыть кастрюлю крышкой и оставить на 3-4 часа для осахаривания крахмала.
- Затем затор комнатной температуры перелить в емкость для брожения, внести активированные дрожжи, закрыть крышку, установить гидрозатвор и убрать емкость в теплое темное место.
- Ориентировочное время брожения — 7-10 дней.
Ферменты провоцируют быстрое начало брожения, буквально через 1-2 часа уже будут заметны пузырьки. Вся длительность брожения зависит от выбранного сырья. Она может колебаться от 1 до 3 недель. При использовании рецепта браги на ферментах в домашних условиях важно вовремя отследить готовность браги, чтобы не было скисания. Если на браге появляется тонкая пленка, заметная невооруженным глазом – необходимо срочно приступать к перегонке. Перегонять брагу лучше всего дважды.
Перед перегонкой брагу желательно осветлить. Сделать это можно при помощи бентонита или просто выставить ее на сутки на холод.
Пшеничный самогон можно сделать без солода, без температурных пауз благодаря ферментам альфа амилазе и глюко амилазе. С опыта скажу, что продукт самогоноварение таким способом имеет превосходные органолептические характеристики. В этой статье я изложу подробную технологию приготовления самогона из пшеничной муки с помощью ферментов холодным способом осахаривания.
Пшеничный самогон из муки
ингредиенты:- Пшеничная мука, высший сорт — 3 кг.,
- Вода — 12 л.,
- Ферменты А и Г — по столовой ложке,
- Дрожжи хлебопекарские прессованные — 100 г.
Рецепт зерновой браги на ферментах,холодный способ
Для приготовления зерновой браги на ферментах первым делом нужно подогреть воду до состояния “теплого чая”, засыпать по столовой ложке ферментов А и Г, хорошо размешать. Далее засыпаем постепенно муку, при этом ее размешиваем, что бы не образовывались комочки. Размешивать муку удобно строительным миксером. После засыпаем дрожжи, еще раз смешиваем. Брагу можно ставить без гидрозатвора, главное что бы в теплом месте. Во время брожение, которое длится от 4-5 дней до недели, брагу я по несколько раз на день перемешивал с помощью венчика.
Для холодного способа осахаривания я использовал сухие ферменты, с жидкими данная технология показала меньший выход готового продукта на килограмм муки. Для жидких ферментов нужно применять способ запаривания муки или крупы.
Перегонка зерновой браги
Когда брага отыграет, ее нужно аккуратно слить с осадка, при желании можно осветлить с помощью бентонита или просто охладить до 3-5 градусов. Перегонка зерновой браги начинается с отбора спирта сырца, как обычно без разделения на фракции, отбирать нужно до 2-4 %, почти до нуля. В итоге у меня вышло из 3 кг. муки — 3,3 литра 31% спирта сырца, что не очень плохо для холодного осахаривания.
Вторая перегонка — дробная, головных фракций для зерновых я отбираю примерно 7-10% от абсолютного спирта, примерно 90 мл. у меня вышло “голов”. Среднюю фракцию (питьевая) отбираю обычно до 80-60% в струе, в зависимости от цели применения дистиллята. Пшеничный самогон разбавляем до 40-45%, при необходимости можно провести чистку активированным древесным углем.
Очистка самогона углем
Для очистки самогона углем нужна 1 ст. л. на 1 литр самогона уже разбавленного до крепости 40-45%. Засыпаем уголь в самогон, хорошо смешиваем в течении 5-10 мин., оставляем в покое на 6-12 часов, фильтруем сначала через 4 слоя марли, потом через плотный ватный фильтр. Перед дегустацией самогон должен отдохнуть несколько дней. Пшеничный самогон имеет нейтральный аромат и с легким оттенком зерна, легко пьется, после углевания имеет небольшую водочную резкость. Отличный продукт для настоек, облагораживания дубовой щепой. Отдельно рекомендую ознакомится с
Самостоятельно можно провести осахаривание солодом. Это процесс расщепления картофеля, круп или муки и другого сырья, которое содержит крахмал, под действием натуральных ферментов. Иногда используют искусственные ингредиенты, что требует меньших усилий. Какой способ осахаривания выбрать — решается в каждом случае индивидуально.
Для чего нужен процесс осахаривания
Холодное или горячее осахаривание необходимо для того чтобы изготовить спирт. Одних дрожжей недостаточно. Важно наличие сахара. Он содержится в зерновых культурах в виде крахмала. Это полисахарид, в составе которого находятся сахароза, фруктоза и глюкоза. Так как для питания дрожжей необходимы только моносахариды, перед закладкой цепочку крахмала следует разбить на молекулы. Если этого не сделать, то брожения не получится.
Брага на ферментах натурального происхождения выполняется горячим способом. А если использовать синтетические ферменты, применяют холодное осахаривание.
Подбор ингредиентов и пропорций
Для горячего осахаривания берут 4-5 л воды на 1 кг муки, крупы или другого сырья. Солод необходимо измельчить и добавить из расчета 150 гр на 1 кг исходного сырья.
Для выполнения осахаривания холодным способом на 1 кг сырья берут 4 л воды. Ферменты для требуются в объеме 5 г на 1 кг сырья. Дрожжей потребуется 25 г прессованного типа или 5 г сухих на 1 кг исходного сырья, вне зависимости от того, осахаривание муки, крахмала или какой-либо крупы нужно выполнить.
Некоторые рецепты предполагают добавление в брагу других компонентов:
- антибиотиков, призванных не допускать скисания;
- подкормки дрожжей, чтобы процесс брожения проходил быстрее;
- кислоту, которая стабилизирует кислотность сусла;
- пеногасителя.
Холодная обработка
Холодное осахаривание ферментами производят не с солодом. Натуральный ингредиент заменяют синтетическими аналогами. Глюкаваморин перерабатывает крахмал до состояния сахара, а Амилосубтилин обеспечивает частичное расщепление молекул.
Технология менее затратна, легче по сравнению с солодовой варкой, а эффект сильно не отличается. Ферменты с водой добавляют в сырье в момент изготовления браги. Крахмал трансформируется в сахар примерно в то же время, когда происходит процесс брожения.
Зерновая брага на ферментах — холодное осахаривание — решение для тех, кто только начинает изготавливать спирт в домашних условиях, у кого нет специальной аппаратуры.
Обработка холодным способом не потребует высоких температур и пауз. При этом брага готовится проще и быстрее.
К недостаткам технологии относят:
- необходимость покупки ферментов;
- важность увеличения времени брожения до 10-20 суток;
- ненатуральность ферментов, из-за чего может оставаться привкус после нескольких перегонок.
Холодная обработка происходит по следующей технологии:
- В емкость для процесса брожения добавляют муку, крахмал, макароны или крупу, заливают воду температурой 35°C, дополняют ферментами и засыпают дрожжи. Чтобы не произошло усиленного пенообразования, емкость не наполняют более чем на 70%.
- Смесь закрывают гидрозатвором и переставляют в темноту, в место, где обеспечена температура не выше 28°C.
- Процесс брожения начинается через 1 или 5 часов. В первые 2 суток брожение активное, затем интенсивность меньше. Процесс занимает неделю или 25 суток.
- Стоит следить за тем, чтобы на поверхности смеси не возникало тонкой пленки. Это говорит о том, что начался процесс скисания. В этом случае брагу срочно перегоняют.
- Готовую бражку снимают с осадка, перегоняют.
Горячая обработка
Горячее осахаривание — это традиционный способ. Зерно прорастает во влажных условиях, что запускает процесс активизации необходимых ферментов, нужных для переработки крахмала. Зерно, которое проросло до подходящего состояния, называется солодом. Он может быть 2 разновидностей: светлый и зеленый.
Зеленый солод применяют для осахаривания сырья, когда появились ростки 3 см. Сохраняется этот продукт не больше 3 дней. Если просушить злак, который пророс, это уже будет светлый солод. Его хранят дольше. Обе разновидности солода достаточно эффективны.
Недостатки технологии:
- необходима температура, при которой есть риск того, что сырье пригорит;
- важно обеспечивать температуру до 72°C в течение нескольких часов, что не всегда легко создать дома;
- осахаренное сусло может быстро скисать.
Горячее осахаривание солодом проводят по следующей технологии:
- Муку или крупу заливают водой температурой до 50°C. Необходимо помешивать сырье, чтобы не получились комки. На 1 кг сырья берут 5 л воды. Посуда должна быть наполнена на 75% и не более этого объема.
- Температуру повышают до 60°C, в таком состоянии держат 15 минут.
- Смесь доводят до кипения и варят 1 или 2 часа, в зависимости от рецепта. Крупу нужно варить дольше, чем муку. Должна получиться кашеобразная масса однородной консистенции.
- Состав охлаждают до 63°C, в смеси добавляют солод и не перестают помешивать. На 1 кг сырья требуется 150 г измельченного солода.
- Когда смесь достигнет температуры 65°C, ее накрывают крышкой и укутывают, чтобы обеспечить тепло на 4 часа. Половину указанного времени смесь надо помешивать каждые 30 минут.
- Чтобы не произошло скисания, снижают температуру до 25°C. Затем добавляют 5 г сухих или 25 г дрожжей прессованного вида на 1 кг сырья. Потом ставят гидрозатвор, отправляют на брожение в затемненном месте на период от 2 до 6 суток.
Если не соблюсти нужные температуры, то осахаривания не получится или оно окажется недостаточным. Дополнительное нагревание не даст нужного эффекта, так как ферменты перестанут быть активными.
Процесс осахаривания солодом — только шаг к получению спирта в домашних условиях. При использовании натуральных ингредиентов и применении горячей обработки есть риск напрасных хлопот. Но если верно подобрать ингредиенты, соблюсти температурный режим и потратить время на выгонку спиртного напитка, результат получится отличным.
Назначение процесса осахаривания
Разжижение и осахаривание крахмала ферментативным гидролизом хорошо исследовано и изучено. Назначение его состоит в переводе крахмала, содержащегося в разваренной массе, в сахара (мальтоза + декстрины) под воздействием амилазы зеленого солода или плесневелых грибов при подготовке его (крахмала) к сбраживанию.
В 1811 году адъюнкт Российской Академии наук Константин Кирхгоф открыл превращение крахмала в сахар при кипячении с серной кислотой. За это открытие он был избран экстраординарным академиком и награжден пенсией. В 1814 году Кирхгоф открыл другую не менее важную каталитическую реакцию - действие диастсза солода на крахмал.
В статье "О приготовлении сахара из крахмала" Кирхгоф указывал, что "высокая цена арабского гумми побудила меня искать дешевого суррогата последнего. И казалось мне возможным и достижимым устранить желатинообразное состояние кипяченого крахмала посредством разбавленных минеральных кислот и теплоты, а если это удалось бы, предполагал я, тогда он (крахмал) должен был быть похож на арабское гумми". И дествительно, сегодня общеизвестно, что что серная,азотная и щавелевая кислоты уничтожают желатинообразное состояние крахмала и под их воэдействием при продолжительном нагревании крахмал превращается в глюкозу.
Для изучение эволюции представлений о процессе гидролиза, частным случаем которого является осахаривание крахмала, представлеют интерес воззрения профессора А.Н. Ходнева.
В 1852 году профессор Ходнев высказал мысль, что катализатор является химически активным веществом, которое дает промежуточные продукты. Каталитическое воздействие кислот на крахмал и превращение его в глюкозу профессор Ходнев объяснял предварительным образованием "парных соединений", например серная кислота присоединяется к крахмалу, а это соединение легко распадается при нагревании с водой на серную кислоту и углевод, который в "минуту выделения поглощает воду и переходит в виноградный сахар".
Действие диастаза зеленого соода на крахмал, по мнению профессора Ходнева, также состоит в постепеном образовании и разложении "парных соединений".
В последнее время стали известны природа и состав ферментов. Установлено, что фермент состоит из белковой части (апофермента) и свободной от белка части (простетической), называемой коферментом.
Кофермент можно отделить от апофермента путем диализа, причем в свободном состоянии коферменты термостабильны. При соединении кофермента с апоферментом восстанавливается присущая молекуле фермента активность.
Молекула апофермента обладает, по-видимому, функциями активирования полярных групп и связывания фермента с субстратом.
Соединение фермента с субстратом может тормозиться веществами, образующими с ферментом стойкие соединения.
Предположение об образовании промежуточных соединений фермента и субстрата ранее основывалось главным образом на изучении кинетики реакций при различных условиях. В настоящее время образование пероксидазой и каталазой комплексов с субстратом доказано спектрофотометрическим анализом.
При тесном соприкосновении реакционной группы фермента с реакционной группой субстрата образуется ферментсубстратный комплекс.
В ферментсубстратном комплексе имеется связь между полярными группами фермента и субстрата.
Механизм связи комплекса фермент-субстрат был также доказан при помощи глюкозофосфатов, специально помеченных атомами С 14 .
Соединение фермента с субстратом зависит от пространственного расположения вступающих в реакцию групп фермента и субстрата и их конфигурации.
Многие детали механизма образования ферментсубстратного комплекса изучены еще недостаточно, но можно с уверенностью сказать, что в его образовании участвуют несколько реакционных групп субстрата и фермента. Данное положение подтверждается специфичностью ферментативных реакций, причем важную роль при этом форма поверхностей реагирующих групп фермента и субстрата.
Как известно, при ферментативном гидролизе крахмала в условиях спиртового производства получается мальтоза и смесь промежуточных продуктов, называемых декстринами.
Мальтоза легко сбраживается дрожжами с образованием спирта (и побочных продуктов брожения) и углекислоты, а превращение декстринов в сахара и сбраживание их происходит в период дображивания под действием разжижающих амилолитических ферментов
Процесс осахаривания крахмала протекает в две стадии: в первой происходит уменьшение вязкости раствора крахмала (разжижение) и во второй - собственно осахаривание (превращение в сахара и декстрины).
Разжижение и осахаривание крахмала протекают под воздействием амилазы.
В состав амилазы солода входят в качестве основных ферментов а-амилаза и b-амилаза.
а-амилаза образует декстрины и небольшое количество глюкозы, а b-амилаза отщепляет с нередуцирующих концов молекулы амилопектина и амилозы по два глюкозных остатка, к которым присоединяется одна молекула воды, в результате чего образуется мальтоза.
Исследования последних лет показали, что b-амилаза действует только с неальдегидного конца цепи, в связи с чем активность ее не уменьшается в случае окисления альдегидных групп сахара.
В процессе разжижения крахмала солодовой амилазой, содержащей а- и b-амилазу, крупные молекулы вначале расщепляются а-амилазой, разрывающей цепочки амилозы и амилопектина по связи 1-4 преимущественно в середине крупных цепей, образуя частицы с большим молекулярным весом - декстрины, а также небольшое количество глюкозы. Под воздействием b-амилазы декстрины продолжают расщепляться, образуя в конечном итоге продукты, не окрашивающиеся раствором йода.
Конечные продукты ферментативного гидролиза крахмала в основном представлены мальтозой, но включают также некоторое количество глюкозы и, кроме того, до 6-8% низкомолекулярных неосахариваемых декстринов, образующихся главным образом у точек разветвления молекулы амилопектина.
Действие b-амилазы не вызывает заметного изменения вязкости раствора крахмала.
Необходимо отметить, что b-амилаза расщепляет амилозу полностью, в то время как амилопектин, обладающий разветвленной структурой, расщепляется лишь на 50%.
Осахаривание амилопектина начинается с концов боковых цепочек и останавливается, дойдя до разветвления. В результате осахаривания амилопектина b-амилазой остается ствол молекулы, лишенный ветвей.
Не подвергшийся расщеплению амилопектин - амилодекстрин - представляет собой амилопектин с более короткми боковыми цепями.
Скорость фементативного гидролиза крахмала
Константы скорости реакции осахаривания рассчитываются по уравнению мономолекулярной реакции.
Математическая зависимость константы скорости от температуры удовлетворяет уравнению Аррениуса
Фермент или другой катализатор изменяют реакцию так, что она становится возможной при более низкой энергии активации. Так, инверсия сахарозы требует затраты 26000 кал/моль, а при действии фермента только 13000 кал/моль. Вследствие снижения энергии активации реакции идут с большей скоростью, так как большая часть молекул становится достаточно активной.
Механизм активирования можно рассматривать как результат столкновения реагирующих молекул или увеличения столкновений внутри молекул.
В результате химического и адсорбционного взаимодействия фермента с субстратом образуется промежуточный комплекс, от скорости распада которого зависит скорость данной реакции. Например:
Скорость реакции может определяться числом активных молекул, т.е. молекул, обладающих достаточной энергией активации и реагирующих в единицу времени.
При ферментативных процессах константа равновесия не изменяется, увеличивается лишь скорость протекания реакции в одном направлении.
Переход амилазы солода в раствор может быть ускорен созданием условий, благоприятствующих осмотическому проникновению воды внутрь проросшего солода с последующей диффузией амилазы через стенки солодового зерна.
Уменьшение активности амилазы под действием тех или иных добавок связано с адсорбцией определенных веществ по месту их активных групп. Амилаза, имеющая активные группы, способна к адсорбции неорганических и органических веществ.
Блокирование активных групп амилазы металлов, например железа, алюминия, свинца, при растворении солей соответствующих металлов приводит к тому, что полярные группы не могут проявлять своих функций, т. е. активно взаимодействовать с полярными группами крахмала.
Забродский и Витковская показали, что меланондиновые вещества оказывают инактивирующее действие на амилолитические ферменты солода, и установили их отрицательную роль в процессе осахаривания крахмала разваренной массы.
Методика осахаривания диспергированного крахмалсодержащего сырья
Навеску диспергированного сырья (50 или 100 г) переносили в литровую колбу и прибавляли воду в соотношении 1: 2,5.
Смесь тщательно перемешивали мешалкой (от электромотора) при комнатной температуре в течение 30-40 минут, после чего подогревали до 55° и осахаривали в течение 30 минут солодовой вытяжкой. 20%-ную солодовую вытяжку готовили из равных частей ячменного и просяного солодов.
Вытяжку добавляли к осахариваемому диспергированному зерновому сырью из расчета 16% солодового зерна (ячменя и проса) по отношению к крахмалу сырья.
Влияние количества солода для осахаривания диспергированного крахмалсодержащего сырья
При действии a-амилазы и b-амилазы на амилопектин остаетя нерасщепленный остаток, содержащий фосфодекстрины. Разрыв связей с фосфорной кислотой достигается действием декстринолитического фермента - декстринофосфазы, называемой сокращенно декстриназой . Следовательно, для полного расщепления молекулы крахмала необходимо наличие декстриназы .
Увеличение a-амилазной активности имеет несколько другой характер. В покоящихся зернах ячменя a-амилазная активность равна нулю, и только после длительного хранения в зерне можно обнаружить ее следы При проращивании зерна на третий-четвертый день наблюдается скачок в увеличении содержания a-амилазы, после чего a-амилазная активность постепенно увеличивается. При температуре 12-14 С предел достигается через 11-14 суток, при температуре 18-20 С на седьмые сутки, а при температуре 27-28 С на пятые сутки.
Декстриназа, как и амилаза накапливается по мере проращивания зерна. В начале проращивания накопление декстриназы, как и всех ферментов зерна, происходит медленно, затем, после четырех суток быстрее, а в конце (на десятые сутки) почти прекращается. На рисунке дано графическое изображение динамики накопления амилазы и декстриназы в условиях токовой солодовни для ячменя, овса и проса.
Длительность проращивания тесно связана с температурой, чем ниже температура, тем дольше нужно проращивать зерно.
В солоде разных злаков содержится разное количество этих ферментов. Таким образом, различают четыре группы злаковых:
|
Зерновые культуры |
Ферменты |
||
|
альфаамилаза |
бетаамилаза |
декстриназа |
|
|
Группа ячменя (рожь, пшеница, тритикале) |
|||
|
Группа проса (сорго, гаолян) |
|||
|
Группа овса |
|||
|
Группа кукурузы |
|||
Одну зерновую культуру недостаточно выращивать на солод. Берут 2,3 солода, чтобы получить высокое содержание всех ферментов. Чаще всего берут ячменный и ржаной солода (источники альфа и бетаамилазы) и просяной солод (декстриназа). Или сумму трех солодов: ячменного, просяного и овсяного.
На отечественных спиртовых заводах для осахаривания используют несушеный солод. Он не может долго храниться, поэтому на каждом спирт. заводе его готовят в количестве, необходимом для текущей работы.
| Степень осахаривания в %...
|
Конечными продуктами осахаривания крахмала под действием амилазы солода являются мальтоза и декстрины. Соотношение между количеством этих продуктов и дествующей на крахмал амилазы солода не постоянно и зависит от многих факторов, главным обрзом от температуры осахаривания.
Прониным было показано, что при увеличении количества амилазы солода изменяется конечное соотношение между мальтозой и декстринами в очень сильной степени в сторону мальтозы. Возникает вопрос об оптимальном количестве солода, необходимом для осахаривания.
Малченко и Криштул, изучая осахаривание крахмала с различным количеством солода, показали, что для осахаривания можно употреблять меньшее количество солода против принятого в промышленности - до 5% к весу перерабатываемого сырья.
Они установили оптимальные количества солода, необходимые для осахаривания разваренного крахмалсодержащего сырья. Для изучения процесса осахаривания диспергированного сырья и определения оптимального количества солода нами была исследована кинетика осахаривания диспергированного сырья амилазой солода.
Для данных исследований брали 50 г диспергированного овса и 150 мл воды. Суспензию диспергированной овсяной муки размешивали при помощи мешалки при комнатной температуре в течение 30 минут, после чего нагревали колбу до 57° и выдерживали ее на водяной бане при 59°.
Приведенные данные показывают, что оптимальное количество солода, необходимое для осахаривания диспергированного крахмал содержащего сырья, лежит в пределах 6-8% от веса осахариваемого сырья, что было подтверждено также сбраживанием диспергированного овса.
Все заводские исследования по осахариванию и сбраживанию диспергированного крахмалсодержащего сырья мы провели с 8% солода (ячмень и просо) от веса диспергированного сырья.
Ими установлено, что увеличение активности амиазы солода на 1,5 - 5% может быть достигнуто при пропускании через раствор переменного тока силой 0,013 - 0,015 ампер. При увеличении силы тока активность амилазы уменьшается.
Забродский указывает, что солодовое молоко, приготовленное на осахаренной массе, улучшает процесс осахаривания и растворимость крахмала солода.
Таблица. Экстрагирование амилазы солода.
|
Номер опыта |
Осахаривающая способность (в мл) солодового молока, приготовленного |
||
|
На разваренной массе |
На осахаренной массе из осахаривателя II ступени |
||
Изучение продолжительности осахаривания на чистых растворах крахмала показало, что изменение продолжительности осахаривания от 5 минут до 2 часов не влияет на показатели сброженных растворов. При осахаривании разваренной массы из зерна в течение 5 - 45 минут наблюдалось несколько увеличенное содержание нерастворенного крахмала в бражках при быстром осахаривании, количество несброженных сахаров и декстринов было одинаковым. Осахаривании разваренной массы при 55 - 58 °С в течение 15 - 120 минут почти не вызывает увеличения содержания в растворе сбраживаемых веществ, но при более продожительном осахаривании заметно повышается концентрация осахариваемой массы. Так, если после 15 минут осахаривания концентрация осахаренной массы была 13,8% (по сахарометру), то после 120 минут она повысилась до 14,8%.
Таким образом, при выборе режима осахаривания в производственных условиях следует учитывать не только температуру, но и продолжительность ее воздействия, а также способ задачи солодового молока.
Исследования, проведенные в Украинском НИИСПе (Раев, Ашкинузи), показали, что при осахаривании двухступенчатым методом лучше сохраняется активность амилолитических ферментов солода, причем осахаривани в первой ступени в течение 10 минут и во второй ступени - 2 минуты дает осахаренную массу с лучшими показателями, чем при 10 минутном осахаривании в каждой ступени. С точки зрения повышения выходов спирта двухступенчатое осахаривание более выгодно, чем одноступенчатое.
Исследованиями Раева, Ашкинузи, Дражнер и Базилевич выявлена зависимость осахаривающей и декстринолитической способности от способа осахаривания.
|
Показатели |
Способ осахаривания |
|||||
|
одноступенчатый |
двухступенчатый |
|||||
|
Осахаривающая способность |
||||||
|
Декстринолитическая способность |
||||||
Этими же авторами установлено, что фильтрационный анализ (определение скорости фильтрации) может служить критерием оценки режима осахаривания. В таблице показана зависимость скорости фильтрации осахаренной массы от длительности осахаривания (при температуре осахаривания 63-64°С).
Таблица. Скорость фильтрации заторов после 1й ступени осахаривания.
|
Количество фильтрата в мл |
Количество фильтрата в % от веса фильтруемой массы при продолжительности осахаривания в минутах |
||||
Фильтруемость осахаренной массы обусловлена как расщеплением крахмала на мальтозу и декстрины, так и накоплением мальтозы, снижающей вязкость раствора.
Качество осахаренной массы зависит от принятого режима разваривания.
Забродский и Положишник показали, что фильтрационный, спектрофотометрический анализ и потенциометрическое титрование могут быть использованы для производственной характеристики разваренной и осахаренной массы.
В таблице приведены показатели фильтрации осахаренной массы при вакууме 800 мм вод.ст.
Таблица. Зависимость фильтрации осахаренной массы от температуры разваривания.
|
Температура разваривания в градусах |
Объем фильтрата за 10 минут фильтрации в мл |
||
|
Нормальная кукуруза |
Дефектная кукуруза |
Кукурузный крахмал |
|
Чистый крахмал, лишенный белков и других коллоидных примесей, обладает большей способностью к фильтрации. Медленнее фильтруется осахаренная масса из нормальной кукурузы и еще медленнее - из дефектной кукурузы, что может быть объяснено образованием коллоидных веществ, обладающих большей гидрофильностью (способностью впитывать и удерживать воду).
По мнению Забродского, в дефектном зерне при высокой температуре, наряду с растворением и распадом белковых соединений, происходит синтез нерастворимых в воде гумусоподобных веществ.
Климовский, Коновалов и Залесская установили, что при осахаривании разваренной массы количество растворимого азота увеличивается за счет действия протеолитических ферментов солода в зависимости от принятого температурного режима разваривания зернового сырья.
Наибольшее количество растворимого азота (75% от общего азота сырья) образуется при температуре разваривания 150°С и наименьшее (32,8%) - при температуре - 100°С. При повышении температуры разваривания до 120 - 140°С количество растворимого азота составляет 40 - 41,9%.
Таким образом, нативные белки крахмалистого сырья лучше расщепляются ферментами солода, чем белки прогретого сырья.
Гидролитическое расщепление некоторой части белков и жиров зерна, распад углеводов, освобождение фосфорной кислоты из органических и неорганических соединений способствует образованию веществ, обладающих кислотными свойствами.
Кислотность осахаренной массы из дефектного зерна в 1,5-2 раза выше кислотности осахаренной массы из нормального зерна. Изменение кислотности в зависимости от условий разваривания сырья графически изображено на рисунке.
Цветность осахаренной массы может служить определенным критерием процессов, происходящих при нагревании зерна. При повышении температуры разваривания масса приобретает соломенно-желтую и коричневую окраску различной интенсивности. по цветности можно до известной степени судить о качестве разваренной массы. На рисунке приведен график, показывающий зависимость цветности осахаренной массы от температуры разваривания.
Для осахаривания крахмала зерно-картофельного сырья применяется смесь ячменного, просяного и овсяного солодов, причём сумма просяного и овсяного солодов должна быть не менее 30%. Допускается применять смесь из двух солодов: ячменного и овсяного или просяного. Ячменный солод можно заменять ржаным (или пшеничным) полностью или частично, а просяной – солодом из чумизы. Запрещается использовать солод из одной культуры при производстве спирта из зерна той же культуры (Смирнов В.А., 1981)....
Осахаривание – это расщепление крахмала из крахмалосодержащего сырья с получением простых сахаров. Этот процесс нужно обеспечить для успешного брожения. Ведь дрожжи переваривают только моносахариды (отдельные молекулы сахара). Поэтому крахмал необходимо разложить с помощью синтезированных ферментов либо солода.
Брага на ферментах (из крупы, муки, картошки, кукурузы и пр.) обходится гораздо дешевле кристаллического сахара. При этом вкусовые качества дистиллята из зерна намного выше.
Осахаривание производится двумя способами: традиционным горячим и сравнительно новым холодным (ХОС). Последний способ основан на использовании синтетических ферментов (альфа амилазы и глюко амилазы) вместо солода. При холодном осахаривании ингредиенты закладываются в воду комнатной температуры, никакого нагревания не требуется. Трудозатраты при приготовлении браги холодным способом гораздо ниже, чем при горячем. Но и длительность брожения увеличивается: от 10 до 20 дней.
Что касается вкуса продукта, то у каждого винокура на этот счет свое мнение. Противники холодного осахаривания считают, что ферменты придают зерновой браге и дистилляту определенный привкус, которые остается и после трех перегонок. Сторонники способа говорят что вкус холодного и горячего способа почти неотличимы и только зерновой самогон имеет настоящий вкус «хлебного вина», а продукт из сахара по сути просто спирт. Поэтому, каждому винокуру стоит попробовать холодное осахаривание и выработать собственную точку зрения на предмет.
Ингредиенты для приготовления
- Крахмалосодержащие продукты. Для ХОС подойдет: мука любых злаков, крахмал и зерновые культуры. Не нужно использовать цельное зерно, только дробленое и чем мельче тем лучше. Если собираетесь использовать цельное, то берите шлифованный рис, пшено, перловку.
- Качественная вода
- Ферменты. Промышленное название требуемых ферментов Глюкаваморин и Амилосубтилин. Они обозначаются как Г и А. При этом А производит первичное расщепление полисахаридов, а Г завершает дело. Также используются Целлюлокс (Ц) и Протосубтилин (П). Целлюлокс обрабатывает целлюлозу, а Протосубтилин – молекулы белка. Последние два мы использовать не будем.
- Дрожжи
- Антибиотик для подавления конкурентной микрофлоры (амоксициллин)
Оборудование и инструменты
- Емкость с запасом по объему примерно треть от планируемого объема браги
- Перемешиватель, в качестве него можно использовать длинную палку, металлическую лопатку с длинной ручной или шуруповерт со строительной насадкой
- Гидрозатвор
- Подогреватель для аквариумов (необязательно, но может быть полезен для поддержания постоянной температуры)
- Самогонный аппарат
Количество и пропорции
Соотношение воды и сырья т.е. гидромодуль очень важный момент. При малой концентрации крупы или муки брага получится слишком слабой и жидкой. А при высокой концентрации есть вероятность, что часть сырья не сбродится совсем. Наилучшие значения для гидромодуля при ХОС нужно брать в пределах 1:4 или 1:3 (первая цифра – сырье, кг, вторая цифра – вода, л).
Количество дрожжей берется в расчете на 1 кг сырья:
- Сухие хлебопекарные дрожжи – 20 г.
- Сырые хлебопекарные дрожжи – 100 г.
- Винные или специализированные для зерновых — по рекомендации на упаковке
Расчет количества ферментов для браги – нетривиальная задача, так как производитель указывает в своих рекомендациях количество ферментов для обработки чистого крахмала, а не конкретного продукта. Некоторые винокуры действительно выполняют пересчет для каждого вида сырья: высчитывают количество крахмала в закладке и кладут микробиологические ферменты по рецепту. Опыт показывает, что превышение количества ферментов даже вдвое практически не отражается на качестве браги.
- А: 1-2 грамма
- Г: 2-3 грамма
Впоследствии ферменты разлагаются под воздействием температуры или других факторов так что в конечный продукт они никак не попадут.
Простой рецепт ХОС
Предлагаем универсальный рецепт ХОС, начав с которого можно добиться отличных результатов в приготовлении браги с помощью холодного осахаривания:
- Нагрейте воду до 38°С, перелейте в емкость для брожение. Емкость следует подобрать с таким расчетом, чтобы весь затор занял в ней места не больше 70%
- Добавьте ферменты, если свежие, то по 3 гр. А и Г, если ближе к окончанию срока хранения, то по 6 гр. того и другого вида
- Добавьте антибиотик, хорошо использовать доксициллин, 1 или 2 капсулы на 30 литров браги
- Засыпьте все крахмалосодержащее сырье и хорошо перемешайте. Берите на 1 кг сухого сырья 3,5 л воды
- В качестве пеногасителя раскрошите на поверхность браги простое печенье
- Разбродите и добавьте дрожжи в рассечете на количество сырья
- Готовую брагу следует перемешать и установить гидрозатвор. Брожение можно будет увидеть через 2 — 5 часов. В первый день оно будет бурным, дальше – более спокойным
- Первые 5-6 дней утром и вечером нужно взбалтывать брагу, не открывая емкость
- Времени для сбраживания может понадобиться от 2 до 3 недель.
- Для перегонки лучше всего применять парогенератор. Тогда конечный продукт не придется декантировать и осветлять. Если же вы перегоняете на НБК (непрерывная бражная колонна) или прямым нагревом, то нужно дегазировать и декантировать брагу методом слива осадка. Бентонит в этом случае неэффективен.
Основываясь на этом рецепте, можно создавать свои уникальные затворы из смеси разных круп или муки.
Рецепт браги на кодзи
Кодзи - это китайская плесень, активное вещество для получения саке - национального японского вина т.е. грибок который разлагает крахмал на сахара и сбраживает их в спирт. Кодзи прекрасно будут работать с любым крахмалосодержащим сырьем мука, крупы и т.д., срок брожения от 3 недель до месяца.
Рецепт браги точно такой же как и предыдущий, но вместо ферментов и дрожжей добавьте 8-9 грамм кодзи на 1 кг. сырья.
Загрузка...
