0
Корзина пуста

Зерновая брага с использованием ферментов

1. Какие ферменты используются и почему?


В домашнее винокурение ферменты пришли из промышленности. Их использование в промышленности обусловлено снижением сложности, повышением стабильности технологических процессов, ускорения процесса производства и увеличением выхода спирта по сравнению с использованием традиционных методик. Использование полного комплекса ферментных препаратов позволяет получить максимальное количество спирта из сырья, а также уменьшить содержание посторонних компонентов в сусле, что положительно влияет на органолептику продукта перегонки.

Современная промышленность использует для разжижения и осахаривания сырья ферментные препараты:

  • Амилосубтилин ГЗх (АмилоЛюкс, «А») – для разжижения сырья и подготовки его к действию других ферментов
  • Глюкаваморин ГЗх (ГлюкаЛюкс-А, «Г») – для осахаривания крахмала
  • ЦеллоЛюкс-А («Ц») – для осахаривания некрахмалистых полисахаридов (ксиланов, β-глюкана, целлюлозы, пектинов) либо подготовки их к действию вышеописанных ферментов.
  • Протосубтилин («П») – для расщепления растительных белков, что приводит к более активной работе дрожжей

Таким образом, минимально необходимые ферменты при осахаривании – это Амилосубтилин и Глюкаваморин. ЦеллоЛюкс-А и Протосубтилин выполняют дополнительное осахаривание и подготовку к брожению.


2. Дозировка различных ферментов


Множество вопросов вызывает расчет дозировки ферментных препаратов. Обычно производитель или продавец указывают активность сухих ферментов в активных единицах на грамм фермента. Также существуют рекомендации от производителя по дозировке активных единиц ферментов на грамм вещества подвергающегося обработке. Причем в зависимости от тех. процесса количество ферментов может варьироваться от минимального до максимального. При помощи этого числа, а также с использованием таблиц по содержанию крахмала, белка и НПС (некрахмалистых полисахаридов) можно высчитать эталонную дозу каждого фермента на килограмм сырья.

Формула для расчета количества ферментов на килограмм сырья выглядит следующим образом:

Доза фермента (грамм) = (P*R*10)/A

  • P – процент содержания вещества, подвергающегося обработке (например, крахмал)
  • R – рекомендованная дозировка активных единиц
  • А – активность препарата в единицах на грамм

Стоит добавить, что для некоторых типов сырья (рожь) и ферментов с истекшим или подходящим к концу сроку годности требуется увеличение дозы ферментов на 15-25%. Так как в домашних условиях рассчитывать точную дозировку препаратов практически нет смысла, то можно допустить некоторые упрощения в методике расчета, взяв максимально рекомендуемые значения.


В таблице приведен расчет дозировки ферментов на один 1 кг сырья:


Содержание (среднее), %

Расход фермента в граммах на 1 кг сырья

СырьеКрахмалБелокЦеллюлозаА-1500 ед/гГ-3000 ед/гЦ-2000 ед/гП-120 ед/г
Пшеница561660,751,160,904,38
Ячмень (шелушеный)491370,651,011,053,79
Кукуруза68730,911,410,452,04
Рожь501520,671,030,304,38
Тритикале531320,711,100,303,79
Просо511380,681,051,203,79
Овес (шелушеный)3713100,490,761,503,79
Картофель18220,240,370,300,58
Рис738н/д0,971,512,33
Гречиха6412н/д0,851,323,50
Горох5929н/д0,791,228,46

Активность:

150030003000120

Норма расхода ед:

26,2303,5


Нарушения в дозировке препаратов в меньшую сторону могут сказаться на сроках работы ферментов и полноте переработки сырья. При этом от незначительного превышения дозировки негативных последствий не замечено (кроме перерасхода).


Таким образом, универсальным рецептом будет использование на 1 кг сырья:

  • 1 грамм – Амилосубтилин ГЗх 1500
  • 1.5-2 грамм – Глюкаваморин ГЗх 3000
  • 1 грамм – ЦеллоЛюкс-А 2000
  • 4-5 грамм – Протосубтилин 120


3. Типы осахаривания, их преимущества и недостатки


Сейчас в домашнем винокурении пользуются популярностью две различных технологии осахаривания – горячее и холодное, названные так из-за разных температур, при которых происходит гидролиз крахмала. При горячем осахаривании сырье нагревается до температур в 50-70°С и в таком состоянии подвергается воздействию ферментов в течение 10-20 часов. При этом минимален риск заражения сусла, максимально эффективно действуют ферменты, но этот способ требует больших усилий.
При холодном осахаривании с использованием ферментов процесс протекает при температурах, близких к 30°С и с одновременным брожением. Этот способ менее трудозатратный, но более долгий, и имеет больший риск скисания браги. На графиках представлена зависимость активности ферментов от температуры с течением времени:


Кривые гидролиза АмилосубтилиномКривые гидролиза Глюкаваморином
Кривые гидролиза Амилосубтилином зерновых замесов при разных температурах (1 ед/г крахмала)Кривые гидролиза Глюкаваморином зерновых замесов при разных температурах (5 ед/г крахмала)


Диапазон эффективного действия фермента Амилосубтилин соответствует области рН 5,0-8,0 и температуре 50-75°С. Для фермента Глюкаваморин эффективное действие лежит в следующих пределах: рН 3,0-6,5 и температуры 30-60°С.

Стоит добавить, что существует множество промежуточных способов между горячим и холодным осахариванием, применение которых во многих случаях может быть оправдано конкретными условиями, доступностью компонентов, затрачиваемым временем и другими факторами.


3.1 Горячее осахаривание (ГОС)


Рецепт приготовления браги с использованием крахмалосодержащего сырья и ферментов А и Г:

  • Сырье желательно раздробить и обязательно очистить от плевел, если они есть.
  • Подготовить горячую (кипящую) воду из расчета ~6.5 литров воды на 1 кг крахмала в сырье (для круп или дробленки).
  • В горячую воду добавляется сырье с постоянным перемешиванием. Для перемешивания удобно использовать шуруповерт или низкооборотистую дрель с насадкой для перемешивания строительных смесей – “миксер”. При этом для того, чтобы избежать комков, сыпать лучше всего прямо на вращающуюся в воде насадку.
  • При остывании смеси до 75°С вносится половина дозы фермента Амилосубтилин. Перед внесением его можно растворить теплой питьевой водой в отношении 1/10.
  • Далее сусло перемешивается с кашеобразного до жидкого состояния или в течение примерно 30 мин.
  • Суслу дают остыть до 56-58°С и вносят оставшуюся часть фермента Амилосубтилин и фермент Глюкаваморин, затем тщательно перемешивают “миксером”. Время работы ферментов на этом этапе составит около 1.5-2 часов.
  • После окончания процесса осахаривания суслу нужно дать остыть до температуры около 30°С. Для того, чтобы сусло не “заразилось” во время остывания, желательно герметично закрыть емкость с ним.
  • Сусло переливается в емкость для брожения (предварительно продезинфицированную), и в него вносятся дрожжи с дозировкой 2-3 грамм сухих или 10-15 грамм прессованных на килограмм сырья. Брожение происходит под гидрозатвором.

Активная фаза брожения будет продолжатся около 3-4 дней, затем брагу нужно периодически взбалтывать, не открывая бродильную ёмкость.


3.2 Холодное осахаривание (ХОС)


Рецепт приготовления браги с использованием крахмалосодержащего сырья и ферментов А и Г без заваривания:

  • Сырье желательно раздробить и обязательно очистить от плевел, если они есть.
  • Подготовить воду температурой около 35°С из расчета ~6.5 литров воды на 1 килограмм крахмала в сырье (для круп или дробленки). Стоит учесть, что ёмкость для брожения нежелательно заполнять брагой более, чем на 7/10 объема.
  • В ёмкость для брожения вливается половина заготовленной воды.
  • Для снижения вероятности заражения сусла обязательно рекомендуется в воду добавить антибиотик – доксициклин (1 капсула на 20 литров браги).
  • Кислотность регулируется в пределах 5-5.5 pH ортофосфорной, серной или лимонной кислотами.
  • Далее в ёмкость вносятся ферменты Амилосубтилин и Глюкаваморин, согласно дозировке на килограмм крахмала в сырье.
  • Если есть, то можно добавить пеногаситель софэксил – 1 мл на 20 литров затора
  • Вносится сырье, затем все перемешивается
  • Добавляются дрожжи в соответствии с рекомендациями производителя (10 грамм сухих дрожжей на 4-5 литров браги).
  • Добавляется оставшаяся часть воды.

Брожение происходит под гидрозатвором с периодическим помешиванием-взбалтываем (без нарушения герметичности). Процесс брожения занимает от полутора до трех недель. Готовность к перегонке контролируется по появлению пленки на поверхности браги. Появление пленки – это признак того, что брага начинает скисать и ее нужно тут же перегонять. В идеале следует перегонять брагу незадолго до появления пленки.


Источник

Нет комментариев Добавить комментарий