Страница 131 из 179
Правильно подготовленное сусло должно иметь:
• концентрацию сахаров в пределах 16–20 % (вкус уверенно сладкий);
• кислотность в пределах 4,5–5,8 pH (вкус слабо кислый);
• достаточное количество питательных (азотистых и фосфорных) веществ для жизнедеятельности дрожжей.
Концентрацию сахаров (или концентрацию сухого вещества — СВ) в предварительно профильтрованном сусле измеряют с помощью сахаромера или ареометра (денсиметра). В таблице 2. приведено соответствие между показаниями этих приборов. Сусло с концентрацией выше 18 % СВ сбраживать не рекомендуется, так как в этом случае невозможно достичь полного выбраживания сахаров — возникает "недоброд", что впрямую снижает выход спирта, а брожение заторов с концентрацией сахаров менее 10 % может перейти в уксусное, т. е. привести их к "прокисанию" — полной потере спирта.
Важное значение для процесса брожения имеет кислотность сусла, которую определяют с помощью универсальной индикаторной бумаги, которая изменяет свою окраску в зависимости от кислотности раствора.
Содержание в сусле азотистого и фосфорного питания для дрожжей зависит от сырья, из которого оно приготовлено. Сусло, приготовленное из крахмалосодержащего сырья (за исключением чистого крахмала), обычно имеет полный комплект этих веществ. Сахар или мелассу лучше перерабатывать в смеси с крахмалосодержащим сырьем, а если они перерабатываются самостоятельно, то обязательно требуется внесение дополнительного минерального питания (см. раздел 1.4.).
Таким образом, сусло можно приготавливать из смеси любого сырья в любых пропорциях: крахмалосодержащее с крахмалосодержащим и сахаросодержащее с крахмалосодержащим, лишь бы оно отвечало изложенным выше требованиям.
1.1. Подготовка сырья.
Все виды зерна и бобовых предварительно очищают от пыли, земли, камней, металлических и других примесей с помощью просеивания, сит и магнитов. Далее сырье необходимо измельчить (смолоть) так, что бы проход (просеивание) через сито с размером отверстий 1 мм составляло 85–95 %, а для кукурузы — не менее 90–95 %. Можно использовать готовую муку.
Картофель, топинамбур и сахарную свеклу освобождают от крупных комьев земли, камней, соломы, ботвы и металлических предметов, моют и измельчают на молотковой дробилке или терке (топинамбур можно раскрошить). Размер частиц должен быть не более 3 мм.
Фрукты и ягоды отделяют от косточек, мякоть разминают деревянной толкушкой. Подготовленное сырье взвешивают с целью расчета рецептуры и корректировки в дальнейшем технологического процесса приготовления бражки и учета выхода спирта.
1.2. Приготовление сусла из крахмалосодержащего сырья.
Крахмалосодержащее сырье включает все сельскохозяйственные зерновые и бобовые культуры, а также картофель. Основная ценность этого вида сырья заключается в наличии в нем крахмала, сахара и азотистых веществ (белки) см. таблицу 3.
Основными технологическими этапами при приготовления сусла из этого сырья являются — разваривание, стерилизация и осахаривание. Разваривание и осахаривание проводятся с добавлением ферментов. Общее их количество расходуемое на 1 л сусла, равно 1000 ед. ас (амилолитическая способность фермента) или 100–120 мл солодового молока, приготовленного из 25–30 г белого солода (50–60 г зеленого).
Разваривание. К измельченному сырью приливают горячую воду 50–55 °C (к картофелю — кипяток) и тщательно перемешивают. Количество воды берут с таким расчетом, чтобы после осахаривания готовое сусло имело 16–18 % сахара по сахаромеру.
Теоретически (как было показано во введении) 1 кг крахмала под действием ферментов превращается в 1,11 кг сахара, таким образом, для получения раствора сахара 18 % концентрации (плотность 1,072 кг/л, см. таб. 2) необходимо 5,06 л воды на каждый кг крахмала, находящегося в сырье (см. таб. 4). В указанное количество воды входит и вода, вносимая в сусло с солодовым молоком (или раствором фермента) и влагой сырья (последнее относится картофелю и подмоченному зерну).
В полеченную кашку добавляют 1/5 часть приготовленного фермента. Смесь постепенно подогревают при постоянном перемешивании до температуры клейстеризации: зерновое сырье до 65–70 °C, а картофельное — до 90–95 °C, для растворения и разваривания крахмальных зерен, выдерживают при этой температуре 2–3 часа. Затем вновь подогревают до 95–98 °C и выдерживают в течении 15–20 мин.
Стерилизация. Разваренное сусло кипятят в течении 30–40 минут. Сусло из подпорченного сырья стерилизуют более продолжительное время 1–1,5 часа.
Осахаривание. Разваренную массу охлаждают до температуры осахаривания 57–58 °C и добавляют в нее остальную часть (4/5) ферментов, перемешивают и выдерживают при этой температуре до полного осахаривания. Поддержание температуры особенно важно для этого процесса, т. к. понижение температуры увеличивает время процесса и способствует развитию бактерий, а увеличение температуры выше 70 °C разрушает ферменты в результате чего осахаривание полностью останавливается.
Время осахаривания крахмальных молекул разного сырья различно и изменяется от 30 мин (картофель) и 1,5 ч (кукуруза, пшеница,) до 2 ч (ячмень). Указать более точное время осахаривания трудно, т. к. оно полностью зависит от степени измельчения сырья, температуры и длительности разваривания, активности и количества внесенных ферментов.
Полноту осахаривания проверяют йодной пробой. При полном осахаривании окраска капли фильтрата сусла от прибавления к нему капли йода не должна, изменяться, что свидетельствует о полном распаде крахмала на простые сахара. Красный цвет свидетельствует о наличии в сусле большого количества декстинов (часть крахмальной молекулы, но еще не сахар), сине-фиолетовый указывает на присутствие неосахаренного крахмала. Цветовое окрашивание сусла характерно только при использовании солода, при осахаривании промышленными ферментами окраска может оставаться светло-коричневой, однако вкус сусла после полного осахаривания должен быть уверенно сладкий, а его концентрация — 16–18 % по сахаромеру.
Если осахаривание проходит плохо, необходимо более тонкое измельчение исходного сырья, повышение температуры и увеличение времени клейстеризации, лучшее перемешивание замеса с ферментами или увеличение их количества.
1.3. Приготовление сусла из сахаросодержащего сырья.
Ценность этого вида сырья определяется наличием в нем сахара (см. таб. 5)и веществ, необходимых для жизнедеятельности дрожжей. Переработка этого сырья осуществляется по упрощенной схеме (исключаются стадии разваривания и осахаривания (см. рис. 1). Для приготовления сусла достаточно перевести сахар, содержащийся в этом сырье, в раствор. Для извлечения сахара можно применить экстрагирование (диффузию).
* — сушеные плоды.
Приготовление диффузионных соков обычно применяется при переработке сахарной свеклы, топинамбура, сушеных плодов и ягод и осуществляется одно- или многоступенчатым способом.
Измельченное сырье заливают кипятком до полного покрытия его водой и перемешивают. За счет диффузии сахар сырья переходит в добавленную воду.
Через 45–50 минут концентрации сахара в воде и в сырье выравниваются, и процесс диффузии прекращается. Сок отцеживается с одновременным прессованием мезги — это одноступенчатый способ, при котором мезга содержит еще большое количество сахара.