ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПИТЬЕВОГО СПИРТА
Питьевой винный спирт получают путем брожения из зерна, картофеля и других продуктов. Это бесцветная, прозрачная жидкость, имеющая характерный запах и вкус, легко растворяется в воде в любых количествах. Температура кипения спирта 78,3? С. Спирт огнеопасен, поэтому требует осторожного обращения и соблюдения правил пожарной безопасности.
Основные виды сырья
Для приготовления спирта и алкогольных напитков используют различные виды сырья и продуктов: дрожжи, крахмалосодержащие и сахаросодержащие продукты, воду, минеральные и ароматические вещества.
Дрожжи - одноклеточные организмы, принадлежащие к простейшим грибам, большинство которых, "дикие" дрожжи, являются вредителями производства, и лишь немногие культурные расы дрожжей используются для приготовления алкогольных напитков и спирта.
Роль дрожжей определяется, главным образом, их способностью сбраживать углеводы, то есть расщеплять сахара на винный спирт и углекислоту. Для приготовления спирта (винокурения) применяют винные дрожжи, которые используются также для выпечки хлеба. Дрожжи этого вида распределяются в жидкой среде в виде взвеси, постоянно поднимаясь током углекислоты, они интенсивно взаимодействуют с сахарами раствора (сусла) и способны образовывать большое количество спирта в короткое время, а кроме того они кислотоустойчивы, что необходимо, так как брожение всегда ведется в жидкой кислотной среде.
Дрожжи хорошо размножаются при нормальных условиях в жидкой питательной среде, в состав которой входят азотистые и фосфористые вещества и кислоты. Отсутствие в сусле затора азотистых и фосфористых соединений, а также кислорода ведет к снижению активности дрожжей, что затягивает процесс сбраживания Сахаров.
Перед внесением в основной затор дрожжи выращивают в отдельном сосуде на стерильной питательной среде, а затем через 15-19 часов вносят в основной затор. Наиболее подходящими материалами для питательных сред являются: зеленый ячменный солод, ржаная мука и отходы сахарного производства.
Для питания дрожжей обычно недостаточно того органического азота, который входит в состав белковых соединений сырья, поэтому в сусло дополнительно вносят минеральные вещества в виде аммонийных солей и фосфоросодержащих соединений: хлористый аммоний, сернокислый аммоний, суперфосфат или фосфорнокислый диаммоний. Эти вещества хорошо известны садоводам и земледельцам.
Для сбраживания Сахаров применяют прессованные дрожжи в количестве 10-15% от веса исходного сырья, чтобы сразу обеспечить доминирующее их положение в сусле затора и нейтрализовать влияние "диких" дрожжей. Прессованные дрожжи продаются в магазине в виде бруска весом 100-1000 г, но можно выращивать и свои дрожжи в нужном количестве.
Крахмалосодержащее сырье включает все сельскохозяйственные зерновые культуры, а также картофель. Основная ценность этого вида сырья заключается в наличии в нем крахмала, который составляет 45--70% и даже более, а также Сахаров 2-6% (таблица 1).
Основным сырьем для приготовления спирта является картофель, мука и зерно злаковых культур. Состав муки и зерна включает одни и те же химические вещества, но содержание крахмала и Сахаров в муке больше, что определяет ее большую ценность, как сырья для приготовления спирта.
Крахмал - главный углевод картофеля и муки злаковых культур имеет способность набухать, клейсте-ризуется и преобразуется ферментами с образованием простых Сахаров, которые при брожении переходят в винный спирт. Для преобразования в сахар крахмал подвергается осахариванию. Эта операция проводится в жидкой среде при повышенной температуре и в присутствии особого вещества (фермента) диастаза, который содержится в солоде.
Картофель стоит на первом месте по легкости извлечения крахмала из клеток и преобразования его в сахар. Температура клейстеризации картофельного крахмала, то есть перехода в растворимое состояние, 55? С. Для повышения выхода спирта желательно использовать сорта картофеля с высоким содержанием крахмала (20- 25%). Проверить содержание крахмала в картофеле несложно. Сначала надо взвесить 5 кг картофеля на воздухе в легкой сетке-сумке, а затем повторно взвесить этот картофель, опустив его в воду и не вынимая из нее. Вес картофеля будет намного меньше. В зависимости от веса картофеля, помещенного в воду, по таблице 2 определяют содержание крахмала и рассчитывают выход спирта из использованного количества сырья. Теоретически из одного килограмма крахмала выходит 716,8 мл безводного спирта. На практике эта величина меньше и в значительной мере зависит от качества сырья и строгого выполнения условий всех операций процесса приготовления.
Рожь содержит крахмал, который клейстеризуется при сравнительно низкой температуре и легко осахаривается. Ржаная мука содержит растворимые белки - органические азотистые вещества и не содержит клейковины, что делает затор более жидким, а потому и более пригодным к сбраживанию. Растворимые белки ржаной муки составляют основной вид азотного питания дрожжей при сбраживании, что позволяет не применять дополнительного минерального питания.
Пшеница содержит крахмал, который труднее извлекается и клейстеризуется при более высокой температуре 65? С. Кроме того, пшеничная мука содержит нерастворимые белки, которые при набухании образуют клейковину, что придает затору излишнюю густоту и тягучесть. Поскольку густой затор сбраживается менее интенсивно, чем жидкий, клейковину желательно отделить от крахмала путем промывания теста. Для этого сначала муку замешивают с водой в количестве 1:1 и выдерживают 20 минут, затем проводят отмывание теста холодной водой, объем которой составляет 3 литра на 1 кг муки. При отмывании тесто помещают в сито, погружают в таз с водой и промывают. Клейковина остается на сите и удаляется, а крахмал вымывается водой в таз и используется для приготовления затора.
Все другие культуры, в том числе и дикорастущие, содержащие крахмал в достаточном количестве, а также крупяные и хлебные отходы кухонного хозяйства могут использоваться для получения спирта.
Сахаросодержащее сырье включает разные культуры, в состав которых входят различные виды Сахаров. К таким культурам относятся сахарная свекла, яблоки и другие плоды и ягоды (таблица 3). Большинство этих культур содержит Сахаров менее 10%, что не позволяет получать спиртовые растворы с высоким содержанием алкоголя (более 12%). Следует иметь в виду, что в соке этих культур содержится много кислот, которые угнетают активность дрожжей. Поэтому соки плодовых и ягодных культур подвергают специальной обработке: нейтрализации и увариванию, чтобы повысить концентрацию Сахаров и снизить кислотность затора.
Сахарная свекла содержит сложный сахар - сахарозу, который непосредственно дрожжами не сбраживается, но разлагается под действием ферментов дрожжей на простые сахара, и эти сахара затем сбраживаются. Поэтому период сбраживания свекловичного сахара более длительный, чем крахмального или фруктового.
Яблоки, после крахмального сырья, занимают второе место в производстве спирта и вин. Они содержат простой сахар - левулезу, который непосредственно сбраживается дрожжами. Сахар винограда - глюкоза и сахар ягодных культур - фруктоза также легко сбраживается.
Вода имеет важное значение при приготовлении спирта и алкогольных напитков. Она один из главных компонентов дрожжевого и основного заторов, вода также используется для мытья сырья и оборудования. Используемая для приготовления спирта вода должна отвечать гигиеническим требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Она должна быть прозрачной, бесцветной, не иметь запаха и постороннего привкуса, а кроме того, мягкой, с малым содержанием солей магния и кальция. Для приготовления заторов кипяченую воду применять не следует, потому что в ней почти нет растворенного воздуха, необходимого дрожжам. Природная вода не всегда удовлетворяет требованиям, предъявляемым к питьевой воде, в этих случаях воду подвергают очистке отстаиванием и фильтрованием через специальные угольные фильтры.
Минеральные вещества в виде небольших добавок применяются для поддержания активности дрожжей при сбраживании сладкого сусла. В качестве этих веществ используют азотистые и фосфоросодержащие соединения, а также кислоты.
Ароматические вещества, древесный уголь и стиральную соду используют для устранения нежелательных запахов спирта и напитков.
Получение спирта из крахмалосодержащего сырья включает следующие основные этапы: приготовление солода; приготовление дрожжевого затора; переработка крахмалосодержащего сырья; приготовление солодового молока; затирание основного затора; перегонка зрелой бражки; ректификация спирта; проверка качества спирта.
Каждый этап включает ряд последовательных операций с заданными параметрами и только выполнение всех условий позволяет получать конечный продукт высокого качества и экономно использовать сырье. Для контроля параметров сусла, бражки и спирта применяют специальные приборы: термометры, анемометры, спиртометры и другие.
Поскольку длительность каждого этапа различна, а их выполнение допускает совмещение операций, можно сократить длительность всего этого процесса путем правильной его организации и совмещения операций. Наибольшей длительностью обладает этап приготовления солода, который в зависимости от вида зерна длится от 5 до 12 дней. Поэтому при использовании зеленого (свежего) солода длительность процесса приготовления спир-та наибольшая и составляет 15-17 дней. Однако зеленый солод после высушивания при 40? С можно заготавливать впрок и тогда длительность приготовления снижается до 4-8 дней. Приготовление дрожжевого затора продолжа-ется 15-19 часов и при этом возможно совмещение его с подготовкой сырья. Этап затирания основного припаса, включающий осахаривание припаса и брожение затора, составляет до 3-8 дней. Этап перегонки зависит от объема и производительности перегонного куба и состав-ляет 6-8 часов при объеме бражки 18-20 литров. Этап ректификации спиртового отгона позволяет получить продукт высокого качества.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ СОЛОДА
Солод - продукт искусственного проращивания зерен злаков, содержащий активные вещества -ферменты. Эти вещества определяют способность солода расщеплять (осахаривать) крахмал на простые сахара, которые затем превращаются дрожжами в спирт.
Приготовление солода требует особого внимания и чистоты. Хороший солод -- основа успеха и гарантия высокого качества спирта.
Период проращивания для зерна различных культур имеет разную продолжительность: 9-10 суток для ячменя, 5-6 суток для ржи. 7-8 суток для пшеницы. 8-9 суток для овса и 4-5 суток для проса. При проращивании в зерне происходят сложные биохимические процессы, в результате чего образуются активные ферменты, наличие которых определяет высокую ценность солода для приготовления спирта из крахмального сырья. Пророщенное зерно называется зеленым солодом. Этот вид солода имеет самую высокую активность ферментов и способен быстро осахаривать крахмал затора. Для хранения зеленый солод сушат при температуре не выше 40? С, в результате чего получают светлый солод, который сохраняет активность ферментов, но она немного меньше (80%), чем у зеленого солода. Светлый солод очищают от ростков и остатков корешков, провеивают и хранят в закрытой посуде при влажности не более 10%. В домашних условиях получить небольшое количество солода не составляет большого труда, необходимы толь- 14 ко желание, аккуратность и внимание. Лучшее время для проращивания солода весна и осень, так как при высоких температурах летом вырастить хороший солод затруднительно.
На примере ячменного солода показаны основные приемы, которые применимы для приготовления солода из других зерновых культур.
Приготовление солода включает ряд обязательных последовательных операций: отбор зерна, очистку и сортировку зерна, замачивание, ращение, очистку от ростков и сушку солода.
Отбор зерна. При выборе зерна (ячмень, пшеница, рожь, овес, просо) следует проявить особую внимательность, так как только хорошее зерно позволяет получать солод высокого качества, а это является основным условием приготовления спирта из крахмального сырья.
Свежеубранное зерно можно использовать для приготовления солода не ранее чем через 2 месяца. Не следует также использовать для приготовления солода зерно, которое хранилось более года, так как зерно может иметь низкую всхожесть.
При отборе зерна для солода следует руководствоваться следующим: зерно должно быть полностью зрелым и иметь светло-желтый цвет; зерна должны быть крупного размера, полны, тяжеловесны и не иметь примесей сорных трав; внутренность зерен должна быть рыхлая, белая и мучнистая; при погружении в воду зерно должны опускаться на дно.
Проверка всхожести. Отбирают 100 крупных, спелых зерен ячменя и опускают в стакан с водой, всплывшие зерна удаляют и заменяют новыми полновесными. Затем зерна раскладывают на небольшом блюдце, накрывают мокрой тканью и ставят в теплое темное место. Периодически проверяют влажность ткани и при необходимости увлажняют. Через 2-3 дня проверяют всхожесть зерна, по наличию ростка и корешков. Считают число непроросших зерен и определяют всхожесть зерна в процентах, при этом от 100 зерен, взятых для проверки всхожести, отнимают число непроросших в течение 3-х дней. Хороший ячмень для солода должен иметь всхожесть не менее 92%.
Очистка и сортировка зерна. Зерно подвергают очистке путем просеивания через мелкое сито для удаления семян сорных трав и мелких камней, через крупное сито для удаления крупного сора, камней, сухой глины и т. д. 15 В зависимости от засоренности зерна просеивание проводится несколько раз, кроме того для удаления металлических частиц используют магниты.
После сортировки зерно моют в горячей воде при температуре 50-55? С для удаления пыли, мякины и других примесей, которые всплывают при погружении зерна в воду. При этом воду меняют не менее 2-х раз. последняя вода должна быть чистой без мути.
Замачивание зерна. Для замачивания используют эмалированную или деревянную посуду, которую необходимо вымыть и налить до половины сырой водой. Зерно надо всыпать не сразу, а понемногу, при постоянном размешивании. Всплывшие зерна и сор удаляют. В теплое время воду следует менять через каждые 6 часов, а в холодное - допустимо через 12 часов. Это необходимо для того, чтобы зерно имело достаточное количество кислорода для дыхания. Продолжительность замачивания определяется состоянием зерна, которое доводится до полного набухания, при этом увеличивается влажность до 40% и вес зерна.
Признаки, которыми надо руководствоваться для прекращения замачивания: шелуха легко отделяется от мякоти; зерно при сгибании не ломается; кожица зерна надтреснута и обозначается росток.
Ращение солода. Замоченный ячмень идет на ращение, которое проводят в хорошо проветриваемом помещении. Зерна рассыпают на противне тонким слоем (5 см), накрывают влажной тканью и оставляют для прорастания в темном помещении. Температура в помещении поддерживается не выше 17,5? С. Необходимым условием образования ферментов, кроме температуры, является наличие влажности не менее 40-43% и притока свежего воздуха. Для этого зерно периодически через 5-6 часов проветривают и переворачивают.
На первой стадии ращения (5 дней) проветривание проводят регулярно. При этом следят за состоянием влажности зерна и при необходимости увлажняют. На второй стадии (с 5 до 9 дней) приток воздуха ограничивают, так как процесс разрыхления крахмала идет при ограниченном доступе воздуха и, кроме того, уменьшаются потери крахмала в зерне, вызванные обеспечением активных жизненных процессов.
Со времени появления корневых отпрысков слой зерна увеличивается и повышается температура до 18-20? С. Повышение температуры на этой стадии нежелательно, так как возможно развитие гнилостных микробов. Для предотвращения этого проводят перемешивание и охлаждение зерна.
Для повышения активности солода и уменьшения потерь крахмала зерно при ращении опрыскивают смесью суперфосфата и серной кислоты. Для этого используют раствор суперфосфата в воде (10 г на 1 л) и слабый раствор серной кислоты (0.5-0,8%).
Ращение солода прекращается при нормальном развитии через 9-10 дней.
Основные признаки прекращения ращения: росток достиг величины 5-6 мм; корешки достаточно развились и достигли длины 12-15 мм; зерна посолодели, утратили мучной вкус и при раскусывании хрустят: солод имеет приятный огуречный запах: корешки сцепились друг с другом, что не позволяет взять из кучи одно зерно, вместе с ним сплетутся несколько зерен.
Летом приготовление хорошего солода затруднительно из-за наличия высоких температур.
Сушка зеленого солода. Свежепроросший солод (зеленый) имеет 43-45% воды, активен и может использоваться для осахаривания крахмала, но для длительного хранения и использования по мере надобности солод высушивают до влажности 3,0-3,5%.
Перед сушкой солод промывают слабым раствором серной кислоты (1%) для обеззараживания. Для сушки проросшие зерна рассыпают в теплом сухом помещении. при этом легко происходит влагоотдача до 8% влажности (подвяливание). При этом продолжается ферментация солода. Затем солод сушат в сушильне или духовом шкафу при температуре не выше 40? С до получения необходимой влажности 3-3,5%. Во время сушки часть ферментов разрушается, поэтому повышать температуру солода не следует.
Солод высушен, когда он сух наощупь, имеет сладкий вкус, корешки и ростки значительно уменьшились и легко отделяются при трении в руках, солод имеет характерный приятный запах.
Солод, высушенный при температуре не более 40? С, называется "белый", такой солод имеет высокую активность ферментов (80%) и хорошо сохраняется.
Ростки солода следует удалить. Для этого солод протирают руками и в сетчатом барабане, а затем провеивают или протряхивают с использованием сита.
Хранят солод в сухом помещении в закрытой посуде.
Исходные материалы: зерно ячменное - 2 кг; вода - 6 л; суперфосфат - 10 г; серная кислота 1% - 200 мл. Оборудование: стакан 250 мл; блюдце чайное; сито 1x1 мм; сито 3x3 мм; противень 60x80 см; весы бытовые до 5 кг; термометр 100? С; кастрюля эмалированная 3 л; ткань полотняная 0,5 м 2.
Переработка крахмалосодержащего сырья предполагает подготовить крахмал, содержащийся в нем, освободить крахмал из клеток и перевести в растворимое состояние. Это достигается температурной обработкой крахмала с водой. Крахмальные зерна при повышении температуры поглощают большое количество воды, клейстеризуются, увеличиваются в объеме и переходят в растворимое состояние. В результате этою крахмал легко подвергается осахариванию (Ферментному гидролизу).
Переработка картофеля состоит из операций: мойка, измельчение клубней, разваривание и подготовка сусла.
Мойка картофеля производится в теплой воде, при этом для лучшего очищения картофель выдерживается в теплой воде 1-1,5 часа. Мойка проводится в нескольких водах, последняя вода должна быть светлой без мути. При небольшом количестве картофеля (до 10 кг) для мытья можно использовать обычные моечные приспособления (щетки, мочалки и т. д.).
Дробление картофеля производится с использованием терочных приспособлений. В кашице после дробления не должно быть Частиц более 3 мм. Для облегчения операции дробления картофель можно сначала сварить, а затем размять и, добавив воды, пропустить через сито (дуршлаг).
Разваривание картофельной массы проводится с использованием водяной или песочной бани и при длительной термообработке в течение 1,5-2-х часов. Затем разваренная масса охлаждается до 65? С и проводится осахаривание крахмала.
Переработка муки зерновых культур включает операции смешивания с водой, клейстеризации и разваривания. Мучную массу разваривают также, как и картофельную, при этом в затор можно добавить немного серной кислоты (0,5-0,8%). Для разваривания можно использовать скороварки, при этом длительность процесса разваривания сокращается до 70 минут.
Переработка сахаросодержащего сырья предполагает получение сладкого сусла из сахарной свеклы, яблок и других плодов и ягод.
Сахарная свекла содержит сахар, который входит в состав клеточного сока и может быть извлечен в виде раствора путем промывания свекольной стружки горячей водой. Подготовка этого вида сырья включает: очистку свеклы, измельчение корнеплодов в мелкую стружку, обработку стружки горячей водой, извлечения сока, нейтрализацию и уваривание сока до получения сусла нужной концентрации (15-18%) сахара. При термообработке происходит медленное проникновение воды в клетки и вынос клеточного сока. Вода, проходя через свекольную стружку, обогащается сахаром. Для этого свекольную стружку необходимо обработать в водяной бане при температуре 60-70? С, так как из сырой свеклы сок не извлекается. После разваривания свекольную массу отжимают и получают сок, содержащий до 15% сахара. Для повышения концентрации сахара до 18-20% сок уваривают, а для нейтрализации кислот, перешедших из свеклы, к нему добавляют соду или мел в количестве 20-30 г на один литр сока. Сок фильтруют и используют для приготовления сусла. Фруктово - ягодное сырье содержит сахар, который непосредственно сбраживаегся и поэтому подготовка сырья менее трудоемка. Сырье этого вида моют, дробят и отжимают сок, затем сок уваривают и нейтрализую!. После охлаждения сок фильтруют и сбраживают.
Приготовление солодового молока включает смешивание солода с водой для получения раствора ферментов, что значительно повышает их активность.
Способность быстро осахаривать крахмал определяется активностью основного фермента - диастаза. Эта способность называется диастатической силой.
Солодовое молоко имеет высокую диастатическую силу, так как диастаз выводится из солода в раствор и имеет большую поверхность взаимодействия с крахмалом сусла. Для лучшего извлечения ферментов солод необходимо тонко измельчить, что можно сделать с помощью любого дробильного устройства (кофемолки, ступки и т. д.).
Для приготовления солодового молока берут солод нескольких видов: ячменный, ржаной и просяной в соотношении 2:1:1.
Нормы расхода смешанного солода для сырья различного вида приведены в таблице 4.
ЯЧ - ячменный. РЖ - ржаной, ПР - просяной солод.
Для стерилизации солод промывают горячей водой при 65? С три раза. Для этого все компоненты солода смешивают, помешают в емкость с горячей водой, выде-рживают 5-8 минут и сливают воду.
После этого смесь солодов помешают в солододробилку (кофемолку) и размалывают до получения мелкой мучки. Мучку просеивают через сито и оставшуюся крупную фракцию дробят повторно до получения мелкого размола. На 2 кг мучного сырья берут 130-165 г солода и 900-1000 мл воды.
Для приготовления водно-солодовой смеси (солодо-вого молока) в домашних условиях используют миксер ручной или электрический. При этом в приемную емкость миксера всыпают солод и наливают половину (350-450 мл) общего количества воды при 50-55? С и тщательно размешивают до получения однородной белой жидкости.
После размельчения концентрированное солодовое молоко разбавляют водой путем добавления требуемого количества (450 мл), размешивают и подогревают до 50-52? С.
Солодовое молоко используют для осахаривания крахмального сырья основного затора.
Исходные материалы: солод ячменный, ржаной, просяной; вода - 3 л. Оборудование: кастрюля эмалированная (чан) - 3,0 л; весы аптекарские; солододробилка (ступка, кофемолка и т, д.); сито мелкое; миксер ручной (электрический): мерный стакан.
ДРОЖЖЕВОЙ ЗАТОР
Приготовление дрожжевого затора имеет целью вырастить достаточное количество зрелых культурных дрожжей (1/10 от объема основного затора) из небольшого количества маточных дрожжей, для того чтобы сократить длительность сбраживания основного затора и уменьшить вредное влияние "диких" дрожжей на качество бражки и спирта. Выращивание зрелых дрожжей проводится в отдельной посуде на стерильной питательной среде, в состав которой входит сахар, фосфорнокислые, азотнокислые и сернокислые соли аммония, калия, магния, а также кислоты. Наличие кислорода в сусле дрожжевого затора обязательно. Наиболее благоприятная температура сусла для размножения дрожжей ( + 28) - ( + 28)? С.
Рецепты питательных сред дрожжевого затора.
1. Сахар - 150 г, хлористый аммоний - 0,5 г. суперфосфат - 0,7 г, серная кислота (10%) - 25 г, маточные дрожжи - 60-80 г, вода - 1,0 л.
2. Солод зеленый- 190 г. мука ржаная- 120 г. серная кислота (10%) - 25 г, дрожжи маточные - 60 г, вода - 1,6 л.
Во втором случае при использовании солода сначала получают сладкое сусло путем осахаривания крахмала ржаной муки, а затем после охлаждения и фильтрации сусла вносят маточные дрожжи. Для того, чтобы сделать хороший дрожжевой затор необходимо приготовить сладкое сусло, осуществить посев маточных (семенных) дрожжей и обеспечить условия их вызревания.
Приготовление сладкого сусла. Сладкое сусло является питательной средой для выращивания дрожжей. Такое сусло можно приготовить или путем осахаривания крахмального сырья, или используя сахарное сырье. Сусло для дрожжевого затора готовят за два дня до приготовления основного затора следующим образом. Берут ячменный солод в необходимом количестве в зависимости от веса припаса и объема будущего основного затора (на 2 кг мучного припаса основного затора берут 7-8 литров воды и 1,5-1,6 л готового дрожжевого затора). В дрожжевой чан (кастрюлю 3,0 л) наливают 1,5 л воды и подогревают до 35? С. Затем в воду медленно всыпают ржаную муку (120 г) и тщательно перемешивают до получения однородной массы. Полученный таким 21 образом мучной затор медленно нагревают в водяной бане, доводят до кипения и проваривают в течение 1- 1,5 часов. Затор охлаждают до 60? С, всыпают дробленый солод и тщательно перемешивают в течение 5 минут. Затем чан накрывают крышкой и оставляют для осахаривания, при этом поддерживают температуру в пределах 50-53? С. При этой температуре затор выдерживают 2-2,5 часа и проверяют на вкус. В заторе при осахаривании образуются сахара и вкус делается сладким. Затем массу подогревают до 60-63? С и выдерживают еще 2 часа. После этого сусло фильтруют через сито, отделяют гущу и стерилизуют при 85? С в течение 20-30 минут. Затем сусло охлаждают до 50? С и вносят минеральное питание в виде хлористого аммония 0,3 г/л, суперфосфата, который предварительно растворяют в горячей воде 0,5 г/л и подкисляют серной кислотой до кислотности 1% (100 г 10% кислоты на 1 л сусла). Концентрацию сусла определяют сахарометром путем отбора небольшого количества сусла, которое фильтруют, наливают в мерный цилиндр и проводя! измерения при 20? С. Концентрация сусла должна быть 1,07-1,08 (18-20% Сахаров).
Сладкое сусло на основе сахарного сырья готовят следующим образом. Берут на 1,5-1,6 л воды 250 г сахара, растворяют и нагревают до кипения. Затем охлаждают, добавляют минеральное питание, подкисляют аналогично ранее указанным способам и используют для выращивания дрожжей.
Посев семенных (маточных) дрожжей. Прессованные или сухие дрожжи в количестве 60-80 г растворяют в 200 мл охлажденного сусла, тщательно размешивают и вливают в дрожжевой чан при 30? С. Затем сусло охлаждают до температуры 15-16? С, закрывают крышкой и оставляют для созревания дрожжей.
Брожение и вызревание дрожжей. После внесения дрожжей начинается брожение сусла, при этом повышается температура до 27-29? С. При повышении температуры более 30? С сусло принудительно охлаждают. Для обеспечения дыхания дрожжей сусло периодически 2 раза в час взбалтывают по 1-2 минуты. По истечении 6 часов проверяют концентрацию сусла на вкус или сахарометром. Ощущение сладости должно снижаться и при концентрации 6-7% (по сахарометру 1,020-1,025) ращение дрожжей заканчивается. Зрелые дрожжи используют для сбраживания основного затора. Вызревание продолжается 18-28 часов. Исходные материалы: ячменный солод - 190 г; мука ржаная - 120 г; хлористый аммоний - 0,5 г; суперфосфат двойной - 0,8 г; серная кислота (10%) 25 г; дрожжи - 80 г; вода 1,6 л. Оборудование: кастрюля эмалированная 3,0 л; сахаро-мер (ареометр) 1,000-1,080; ложка столовая нержавеющая; весы аптекарские с разновесами.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ САМОДЕЛЬНЫХ ДРОЖЖЕЙ
При отсутствии готовых дрожжей пользуются самодельными. В домашних условиях их получить нетрудно.
Первый способ. Берем 1/2 стакана пшеничной муки и 3/4 стакана теплой воды. К этой смеси ежедневно трое суток подливаем по 1 столовой ложке теплой воды. На четвертые сутки массу провариваем, размешивая, при слабом нагреве. После охлаждения всыпаем 1 столовую ложку муки и по стольку же - в последующие двое суток. Приготовленный состав держат в посуде, накрытой полотенцем, при комнатной температуре (20-22 градуса). К концу недели дрожжи готовы. Хранят их в стеклянной банке в холодильнике, не замораживая, 8-10 суток. Используют наподобие прессованных.
Второй способ. Две столовые ложки хмеля (сушеных женских соплодий) заливают 2 стаканами кипятка и варят 5-10 минут. Отвар процеживают через сито и вновь доводят до кипения. В чистой эмалированной посуде в 1 стакан пшеничной муки постепенно вливают и тщательно смешивают горячий отвар. Накрывают емкость чистым полотенцем, держат в теплом месте 1,5-2 суток, после чего дрожжи готовы. В тесто кладут на 1 стакан дрожжей 3 стакана пшеничной муки. Оставшиеся дрожжи пролежат в холодильнике 2-3 суток, если всыпать в них 1 стакан муки и дать постоять в тепле 4 часа. При дальнейшем употреблении дрожжи вначале разбавляют 1 стаканом теплой воды и помещают на 1,5-2 часа в теплое место.
ОСНОВНОЙ ЗАТОР
Затирание основного затора является одним из главных этапов в процессе получения спирта. При этом крахмал проходит три стадии преобразования: клейстеризацию. разжижение (растворение) и осахаривание. Для этого используют солодовое молоко, нагревают затор до температуры 52-62? С и выдерживают при этой температуре в течение 7-8 часов. Основная цель этого этапа заключается в образовании и накоплении в сусле затора простых Сахаров, сбраживаемых дрожжами.
Осахаривание крахмала может иметь разную скорость в зависимости от ряда условий. Например, продолжительность осахаривания чистого крахмала (95%%) при оптимальном режиме не превышает 25 минут, а при осахаривании сырья продолжительность процесса затягивается в десятки раз. Это объясняется тем, что в растворе кроме крахмала содержатся другие вещества и размеры частиц продукта значительно больше крахмальных. Поэтому для сокращения длительности осахаривания требуется тщательная подготовка сырья и соблюдение температурного режима.
Время осахаривания картофельного затора составляет 1-2 часа, а для мучного осахаривание может длиться значительно дольше (7-8 ч).
При затирании затора часть крахмала может не осахариться или присутствовать в растворе в виде сложных Сахаров -декстрина, который не сбраживается, что снижает выход спирта и ведет к потере сырья. Осахаривание остаточного крахмала и гидролиз декстрина может продолжаться и в процессе сбраживания затора при условии, что сохраняется активность ферментов сусла. Поскольку при осахаривании диастаз не расходуется и стимулирует гидролиз крахмала постоянно, надо сохранить его и не перегревать сусло более 65? С.
В процессе затирания для определения окончания осахаривания делают проверку - йодную пробу. Концентрация Сахаров готового сусла должна быть не менее 16%%, что соответствует плотности раствора 1,06.
При затирании смешивают солодовое молоко с разваренной крахмальной массой, осахаривают крахмал, фильтруют затор и проводят испытание сусла. Затем прибавляют дрожжи и оставляют для брожения.
Смешивание солодового молока и крахмальной массы. В большую кастрюлю 10 л (заторный чан) напускают 0,5 л солодового молока и столько же холодной воды. После этого смесь размешивают при помощи мешалки (весла) и затем медленно прибавляют разваренную крахмальную массу. Смесь размешивают и следят, чтобы температура не превышала 58? С. При более высокой температуре массу затора охлаждают путем смывания поверхности чана холодной водой или, пропуская воду через змеевик, помещенный внутрь заторного чана. При этом продолжают интенсивно перемешивать содержимое заторного чана. Нормы расхода припасов, солода и воды приведены в таблице 5.
По окончании смешивания солодового молока и крахмальной массы температура не должна превышать 62? С. После этого прибавляют остальное количество солодового молока 0,5 л и перемешивают затор в течение 5 минут.
Осахаривание припаса. Смесь солодового молока и крахмальной массы (затор) выдерживают в водяной бане в течение 2-х часов при 65? С, размешивают и выдерживают еще 2 часа. После этого проводят измерение концентрации Сахаров сусла и определяют наличие неосахаренного крахмала в заторе путем выполнения йодной пробы (см. испытание сусла). Осахаривание ведут до тех пор пока йодная проба покажет отсутствие неосахаренного крахмала в заторе. При этом поддерживают температуру в пределах 55-65? С.
Процесс осахаривания крахмального затора обычно длится 3-3,5 часа, но при старом солоде или отступлении от требований технологического процесса осахаривание может затягиваться до 12-18 часов.
В сельской местности затор можно ставить в остывшую печь (50-60? С) с вечера и оставлять до утра.
После осахаривания концентрация сусла должна находиться в пределах 16-18% Сахаров, что соответствует показаниям ареометра 1,060-1,070 г/см3.
Испытание сусла включает: йодную пробу, измерение концентрации Сахаров, измерение кислотности.
Йодная проба. Отбирают небольшую пробу (10 г) сусла. Обычно на поверхности затора после осахаривания имеется осветленный слой сусла, который использую! для взятия пробы. Если раствор содержит большое количество примесей, его надо отфильтровать.
Прозрачный раствор (сусло) помещают в фарфоровую чашку или блюдце, прибавляют несколько капель (2-3) йодной настойки, размешивают и визуально оценивают качество осахаривания следующим образом: окрашивание не обнаруживается и йодный раствор не меняет светло-бурой окраски - осахаривание полное; обнаруживается красное окрашивание - процесс осахаривания не закончен и его надо продолжать; фиолетовое окрашивание - - процесс осахаривания идет плохо, следует добавить солодового молока.
Для приготовления раствора иода берут 0,5 г иода, 1,0 г йодистого калия и 125 мл воды, тщательно перемешивают и хранят в темном месте. Если нет йодистого калия, можно обойтись только раствором иода, но в этом случае красная и фиолетовая окраска проявляется слабее и доминирует черная или темно-фиолетовая.
Измерение концентрации сусла. Осветленный слой сусла сливают через резиновый шланг, фильтруют через ткань и наливают в мерный цилиндр объемом 200 мл. Измеряют температуру сусла, которая должна быть 20? С и опускают сахарометр (ареометр). После этого определяют показания ареометра и по таблице ? 6 определяют концентрацию Сахаров сусла. Для качественного сусла концентрация Сахаров должна быть не менее 16%. Вкус уверенносладкий.
Определение кислотности сусла. Для определения кислотности сусла берут небольшую пробу осветленного раствора и опускают туда универсальную индикаторную бумагу, которая изменяет свою окраску в зависимости от 26 степени кислотности. Кислотность можно определить на вкус. При нормальной кислотности сусло имеет слабокислый вкус.
После осахаривания сусло фильтруют через сито для отделения щелухи и дробины солода.
Если используют сахар или сахаросодержашее сырье, то для приготовления сусла берут небольшое количество сахара (не более 160-180 г сахара на один литр воды), сахар предварительно распускают в небольшом количестве воды и нагревают до кипения.
Сладкое сусло подкисляют, вносят минеральное питание и сливают в бродильный чан.
Прибавка зрелых дрожжей. Сусло затора охлаждают до 30? С, прибавляют минеральное питание (хлористый аммоний 0,3 г/л) и зрелые дрожжи (дрожжевой затор) из дрожжевого чана, размешивают и продолжают охлаждать до температуры 15? С. При этой температуре (температура складки) сусло сливают в бродильный чан (бутыль 20 л) и оставляют для брожения в темном месте.
Брожение затора может быть разного вида: волнистое, переливное, смешанное и покровное. Все виды брожения являются нормальными, кроме покровного. Покровное - нормальное брожение для ячменных, овсяных и пшеничных заторов, но если картофельный затор имеет покровное брожение то это показывает, что дрожжи ослабели и надо добавить молодых сильных дрожжей. Пенистое брожение нежелательно, так как часто ведет к выплескиванию сусла и потери сырья. Для устранения этого может быть применено следующее: делают густое дрожжевое тесто, его сильно сбраживают; используют только чистый солод; ограничивают питание или дыхание дрожжей в заторе: применяют овсяный и просяной солод; используют пеногасящие средства: растительное масло и топленое сало.
Брожение имеет три стадии: начальное брожение - возбраживание, главное брожение и дображивание. В начальной стадии происходит насыщение бражки углекислым газом, температура повышается на 2-3 С, вкус бражки сначала сладкий, затем сладость ослабевает и становится незаметной. Продолжительность начальной стадии составляет 25-30 часов. При главном брожении бражка приходит в оживленное состояние. Вся поверхность покрывается большими и маленькими пузырьками, из которых образуется пена. Температура поднимается до 30? С и при большем повышении требуется принудительное охлаждение. Концентрация алкоголя быстро нарастает и вкус бражки становится горьковатокислым. В конце главного брожения концентрация Сахаров в бражке падает до 1,5-3%%. Продолжительность этого этапа составляет от 15 до 24 часов. При дображивании уровень бражки понижается, пена оседает, температура уменьшается до 25-26? С. Вкус становится горькокислый от присутствия спирта. Концентрация Сахаров понижается до 1%, кислотность бражки нарастает. Дображивание имеет основной целью сбраживание остаточных продуктов преобразования крахмала - декстринов. Для этого необходимо сохранить в бражке диастаз в активном состоянии, что может быть достигнуто соблюдением температурного режима в процессе осахаривания. Дображивание картофельного затора продолжается 15-25 часов, но при использовании свекловичного сахара дображивание продолжается 90-120 часов.
После брожения проверяют качество бражки. В хорошей бражке должно быть спирта не менее 10%%, концентрация остаточных Сахаров (недоброд) не более 0,45%, нарастание кислотности не должно превышать 0,2%. Большая кислотность бражки показывает, что в процессе приготовления были допущены отступления от рекомендуемых режимов обработки сырья. После брожения бражку нейтрализуют добавлением стиральной соды, фильтруют и перегоняют с помощью перегонных приборов (кубов, бражных колонн и т. д.).
Для брожения сусло сливают в бродильный чан (кастрюлю, флягу) и оставляют при температуре 15? С. Чан не герметизируют, а лишь накрывают полотняной тканью. При брожении периодически через 6-8 часов перемешивают содержимое бродильного чана для обеспечения доступа воздуха и дыхания дрожжей.
Испытание зрелой бражки. По мере созревания бражки для оценки ее готовности определяют содержание алкоголя, недоброд и кислотность.
Для определения недоброда, го есть остаточной концентрации Сахаров, отбирают пробу бражки (200 мл) и фильтруют через полотняную ткань. Фильтрат помещают в мерный стакан и опускают туда сахарометр (ареометр). Показания должно быть не более 1,002, что соответствует концентрации Сахаров 1%. На вкус сладость бражки не ощущается.
Для определения содержания алкоголя берут 100 мл фильтрата бражки и добавляют к нему такое же количество воды. Затем собирают перегонное устройство с колбой и холодильником, наливают туда раствор и перегоняют ровно половину объема (100 мл), а затем спиртометром измеряют плотность раствора при 20? С и по таблице 10 определяют содержание спирта. Перегонка бражки проводится для того, чтобы отделить все возможные органические примеси.
ПЕРЕГОНКА ЗРЕЛОЙ БРАЖКИ
Перегонка зрелой бражки позволяет получить спиртовой раствор повышенной концентрации. Перебродившая бражка содержит от 8,5 до 14.5%% алкоголя, что соответствует показаниям ареометра 0,987--0.990. Перегонка основана на свойстве алкоголя концентрироваться в парах в большей степени, чем в водных растворах. Для перегонки бражку помещают в перегонный куб и нагревают до температуры кипения, которая в зависимости от содержания спирта может быть 83-93? С (таблица 7). При кипении бражки образуются пары, которые содержат в несколько раз больше алкоголя, чем его содержится в растворе (3-8 раз). Пары охлаждаются в специальном холодильнике и в результате перегонки получают более концентрированный спиртовой раствор. Однократная перегонка дает отгон в три раза более концентрированный. Для получения сырого, т. е. неочищенного спирта концентрацией 80? (объемных процентов), перегонку проводят несколько раз, количество которых зависит от устройства перегонного прибора. Некоторые конструкции перегонных кубов позволяют получать концентрацию спирта 72?-80? после второй перегонки. Процесс перегонки контролируется по температуре раствора и, если она поднялась до 98,7? С, перегонку следует прекратить, поскольку содержание алкоголя в бражке составляет менее 1%, а кроме того при такой температуре происходит интенсивное накопление в спирте сивушных масел. Для того, чтобы перегнать весь алкоголь, содержащийся в первоначальном объеме бражки, надо перегнать не более одной трети ее объема. После перегонки спиртовой отгон обрабатывают содой, повторно перегоняют и проводят его ректификацию, в результате которой получают очищенный спирт - ректификат.
Для перегонки бражки необходимо смонтировать перегонный куб, подключить охлаждение, проверить герметичность соединений трубок и уплотнений. Перегонку можно проводить с использованием различных нагревательных устройств, в том числе и газовых горелок с открытым огнем, но предпочтительнее использовать закрытые теплонагревательные приборы (ТЭН). При перегонке бражку напускают в перегонный куб, заполняя не более двух третей объема куба, закрывают уплотненной крышкой и нагревают. В начале нагрев проводят с высокой скоростью нагрева - 5? С в минуту (? С/мин), затем при достижении температуры 70? С надо снизить скорость нагрева до 1? С/мин. Температуру измеряют термометром 0-100? С. Кипение бражки начинается при температуре 90-93? С в зависимости от концентрации алкоголя.
При появлении первого отгона надо снизить скорость нагрева, установить скорость истечения отгона 120^-150 капель в минуту и измерить температуру отгона. При температуре выше 30? С следует увеличить охлаждение и циркуляцию воды в холодильнике. Затем надо стабилизировать скорость истечения отгона и довести ее до максимально возможной, но не допуская выброса бражки в трубопровод прибора. При перегонке температура бражки в паровичке прибора будет медленно повышаться и при достижении 98,7? С перегонку следует закончить.
В результате первой перегонки надо получить отгона по объему не более половины первоначального объема бражки, использованной при перегонке (300 мл отгона получают из 600 мл бражки).
Перегонка первичного отгона. Спиртовой отгон после первой перегонки нейтрализуют добавлением стиральной соды или золы березовых дров (10 г соды на 1 л отгона). Для повторной перегонки спиртовой отгон сливают в перегонный куб, заполняя не более 3/4 объема куба. В начале нагрев ведут интенсивно, а при достижении температуры 70? С надо снизить интенсивность нагрева. Температура кипения отгона находится в пределах 85-87? С, до этой температуры нагрев веду! медленно. При появлении вторичного отгона скорость нагрева надо увеличить и стабилизировать истечение отгона при максимально возможном значении.
В процессе второй перегонки контролируют концентрацию спирта в приемнике посредством спиртометра (ареометра). При достижении концентрации вторичного отгона 55-60" полученный спирт надо слить в другую емкость и продолжить перегонку второй фракции до тех пор, пока температура кипения поднимется до 98,5? С.
Полученный спиртовой отгон второй фракции с низкой концентрацией алкоголя (30?) надо перегнать еще раз.
При перегонке спиртового отгона следует измерить первоначальный объем отгона, а также объем полученного спирта. Суммарный объем спирта двух фракций, полученный в результате второй перегонки составляет не более 1/2 первоначального объема спиртового отгона.
Концентрацию спирта приближенно можно определить методом сжигания. Для этого небольшую пробу (20 мл) спирта помещают в столовую ложку и подносят зажженную спичку, по результатам приближенно определяют концентрацию спирта следующим образом: возгорания не происходит - концентрация менее 30?;возгорание прерывистое, с мигающим пламенем концентрация 35-38?: ровное устойчивое горение с высоким пламенем, водный остаток менее половины начального объема - концентрация спирта более 50?. Выход алкоголя зависит от вида сырья и качества выполнения всего процесса. Этот показатель характеризует эффективность использования сырья и квалификацию производителя. Средние показатели выхода алкоголя для различного сырья и хорошего процесса показаны в таблице 8.
Источник http://billbill.narod.ru/m2.htm Все таблицы кликабельны для более подробного просмотра.