Ensüümidega pudru valmistamise retsept kodus. Tärklise veeldamine ja suhkrustamine

Suhkrustamisprotsessi eesmärk

Tärklise fermentatiivne hüdrolüüsikiirus

Tehnika tunnused

Koostisosade valik ja proportsioonid

Pudru valmistamise tehnika

Tabel. Linnase amülaasi ekstraheerimine.

Tabel. Ülekoormuse filtreerimiskiirus pärast suhkrustamise 1. etappi.

Tabel. Sahhardiseeritud massi filtreerimise sõltuvus küpsemistemperatuurist.

Mis on siis kuum suhkrustamise protsess ise?

Kuid kuumal suhkrustamisel on ka puudusi:

Kuuma linnase suhkrustamise tehnoloogia:

Erinevate ensüümide annustamine

Suhkrustamise tüübid, nende eelised ja puudused

Kuum suhkrustamine (GOS)

Külma suhkrustamine (COS)

Tärklise veeldamist ja suhkrustamist ensümaatilise hüdrolüüsi teel on hästi uuritud ja uuritud. Selle eesmärk on muuta keedetud massis sisalduv tärklis rohelise linnase amülaasi või hallitusseente mõjul suhkruteks (maltoos + dekstriinid), samal ajal kui see (tärklis) kääritamiseks ette valmistatakse.

Venemaa Teaduste Akadeemia kaaslane Konstantin Kirchhoff avastas 1811. aastal väävelhappega keetes tärklise muundamise suhkruks. Selle avastuse eest valiti ta erakorraliseks akadeemikuks ja talle määrati pension. 1814. aastal avastas Kirchhoff veel ühe sama olulise katalüütilise reaktsiooni - linnaste diasteede mõju tärklisele.

Artiklis "Tärklisest suhkru valmistamise kohta" tõi Kirchhoff välja, et "araabia kummi kõrge hind ajendas mind otsima viimase jaoks odavat asendusainet. Ja mulle tundus võimalik ja saavutatav keedetud želatiinse oleku kõrvaldamine. tärklis lahjendatud mineraalhapete ja kuumuse abil ning kui see oleks võimalik, eeldasin ma, et see (tärklis) oleks pidanud välja nägema araabia kummikomm. " Ja tõepoolest, tänapäeval on üldiselt teada, et väävel-, lämmastik- ja oblikhapped hävitavad tärklise želatiiniseisundi ja pikema kuumutamise korral muutub tärklis glükoosiks.

Uurida hüdrolüüsiprotsessi ideede arengut, mille konkreetne juhtum on tärklise suhkrustamine, on professor A.N. Khodnev.

1852. aastal soovitas professor Hodnev, et katalüsaator on keemiliselt aktiivne aine, mis annab vaheprodukte. Professor Khodnev selgitas hapete katalüütilist mõju tärklisele ja selle muutumist glükoosiks "paariliste ühendite" esialgse moodustumisega, näiteks tärklise külge kinnitub väävelhape ja see ühend laguneb veega kuumutamisel kergesti väävelhappeks ja süsivesikuteks. mis neelab vett "vabanemise minutil ja muutub viinamarjasuhkruks".

Rohelise sooda diastaasi mõju tärklisele seisneb professor Khodnevi sõnul ka "paaristatud ühendite" järkjärgulises moodustamises ja lagunemises.

Viimasel ajal on teada ensüümide olemus ja koostis. Leiti, et ensüüm koosneb valguosast (apoensüüm) ja valguvabast osast (protees), mida nimetatakse koensüümiks.

Koensüümi saab apoensüümist eraldada dialüüsi teel ja vabas olekus on koensüümid termostabiilsed. Koensüümi kombineerimisel apoensüümiga taastatakse ensüümi molekulile omane aktiivsus.

Apoensüümimolekulil on ilmselt polaarrühmade aktiveerimise ja ensüümi substraadiga seondumise funktsioonid.

Ensüümi kombinatsiooni substraadiga võivad pärssida ained, mis moodustavad ensüümiga stabiilsed ühendid.

Ensüümi ja substraadi vaheühendite moodustumise eeldus põhines varem peamiselt reaktsioonide kineetika uurimisel erinevates tingimustes. Praegu on peroksidaasi ja katalaasi abil substraadiga komplekside moodustumine tõestatud spektrofotomeetrilise analüüsi abil.

Kui ensüümi reaktsioonirühm puutub tihedalt kokku substraadi reaktsioonigrupiga, moodustub ensüümi-substraadi kompleks.

Ensüümi-substraadi kompleksis on ensüümi ja substraadi polaarsete rühmade vahel side.

Ensüümi-substraadi kompleksi seondumismehhanismi tõestati ka spetsiaalselt C14 aatomitega märgistatud glükoosfosfaatide abil.

Ensüümi ja substraadi kombinatsioon sõltub ensüümi ja substraadi reageerivate rühmade ruumilisest paigutusest ja nende konfiguratsioonist.

Ensüümi-substraadi kompleksi moodustumise mehhanismi paljusid üksikasju pole veel piisavalt uuritud, kuid võib kindlalt öelda, et selle moodustamisel osalevad mitu substraadi ja ensüümi reaktsioonirühma. Seda positsiooni kinnitab ensümaatiliste reaktsioonide spetsiifilisus ning olulist rolli mängib ensüümi ja substraadi reageerivate rühmade pindade kuju.

Nagu teate, saadakse tärklise ensümaatilise hüdrolüüsi käigus alkoholi tootmise tingimustes maltoos ja vahetoodete segu, mida nimetatakse dekstriinideks.

Pärmseenes on maltoos kergesti kääritatav koos alkoholi (ja kääritamise kõrvalproduktide) ning süsinikdioksiidi moodustumisega ning dekstriinide muundamine suhkruteks ja nende käärimine toimub kääritamisjärgsel perioodil amülolüütiliste ensüümide veeldamise toimel.

Tärklise suhkrustamise protsess toimub kahes etapis: esimeses tärklise lahuse viskoossus väheneb (vedeldamine) ja teises tegelik suhkrustamine (muundamine suhkruteks ja dekstriinideks).

Tärklise veeldamine ja suhkrustamine toimub amülaasi toimel.

Linnaste amülaas sisaldab peamiste ensüümidena a-amülaasi ja b-amülaasi.

a-amülaas moodustab dekstriine ja väikese koguse glükoosi ning b-amülaas lõhustab amülopektiini ja amüloosi molekulide mitt redutseerivatest otstest kaks glükoosijääki, mille külge on kinnitatud üks veemolekul, mille tulemuseks on maltoos.

Hiljutised uuringud on näidanud, et b-amülaas toimib ainult ahela mitte-aldehüüdi otsast ja seetõttu ei vähene selle aktiivsus suhkrualdehüüdirühmade oksüdatsiooni korral.

Tärklise vedeldamisel a- ja b-amülaasi sisaldava linnase amülaasiga lõhustatakse suured molekulid kõigepealt a-amülaasiga, mis lõhustab amüloosi ja amülopektiini ahelad 1-4 sideme juures peamiselt suurte ahelate keskel, moodustades suure molekulmassiga osakesed - dekstriinid, samuti väike kogus glükoosi. B-amülaasi toimel dekstriinid jätkuvalt lagunevad, moodustades lõppkokkuvõttes joodilahusega määrimata tooteid.

Tärklise ensümaatilise hüdrolüüsi lõppsaadusi esindab peamiselt maltoos, kuid need sisaldavad ka veidi glükoosi ja lisaks kuni 6–8% madala molekulmassiga mittesahhariseeruvaid dekstriine, mis moodustuvad peamiselt amülopektiini molekul.

B-amülaasi toime ei põhjusta tärkliselahuse viskoossuse märgatavat muutust.

Tuleb märkida, et b-amülaas lõhustab amüloosi täielikult, hargnenud struktuuriga amülopektiin aga ainult 50%.

Amülopektiini suhkrustamine algab külgahelate otstest ja peatub hargnemisel. Amülopektiini suhkrustamise tulemusena b-amülaasi toimel jääb molekuli tüve, milles puuduvad oksad.

Lõhustamata amülopektiin - amülodekstriin - on lühemate külgahelatega amülopektiin.

Suhkrutamisreaktsiooni kiiruskonstandid arvutatakse monomolekulaarse reaktsiooni võrrandi abil.

Kiiruskonstandi matemaatiline sõltuvus temperatuurist vastab Arrheniuse võrrandile

Ensüüm või muu katalüsaator modifitseerib reaktsiooni nii, et see oleks võimalik madalama aktiveerimisenergia korral. Niisiis nõuab sahharoosi inversioon maksumuseks 26000 cal / mol, ja ensüümi toimel ainult 13000 cal / mol. Aktiveerimisenergia vähenemise tõttu kulgevad reaktsioonid suurema kiirusega, kuna enamik molekule muutub üsna aktiivseks.

Aktivatsioonimehhanismi saab vaadelda reageerivate molekulide kokkupõrke või kokkupõrgete suurenemise tagajärjel molekulides.

Ensüümi keemilise ja adsorptsiooni vastastikmõju tulemusena substraadiga moodustub vahekompleks, mille lagunemiskiirus sõltub selle reaktsiooni kiirusest. Näiteks:

Reaktsioonikiiruse saab määrata aktiivsete molekulide arvu järgi, s.t. piisava aktivatsioonienergiaga molekulid, mis reageerivad ajaühikus.

Ensümaatilistes protsessides tasakaalukonstant ei muutu, suureneb ainult reaktsiooni kiirus ühes suunas.

Linnase amülaasi üleminekut lahusesse saab kiirendada, luues soodsad tingimused vee osmootiliseks tungimiseks idandatud linnastesse, millele järgneb amülaasi difusioon linnaste terade seinte kaudu.

Amülaasi aktiivsuse vähenemine teatud lisandite toimel on seotud teatud ainete adsorptsiooniga nende aktiivsete rühmade kohas. Amülaas, millel on aktiivsed rühmad, on võimeline adsorbeerima anorgaanilisi ja orgaanilisi aineid.

Metallide amülaasi, näiteks raua, alumiiniumi, plii, aktiivsete rühmade blokeerimine vastavate metallide soolade lahustumisel toob kaasa asjaolu, et polaarsed rühmad ei suuda oma funktsioone näidata, st aktiivselt suhelda tärklis.

Zabrodsky ja Vitkovskaja näitasid, et melanondiinainetel on linnases esinevatele amülolüütilistele ensüümidele inaktiveeriv toime, ning tõestasid nende negatiivset rolli keedetud massitärklise sahhariifiseerimise protsessis.

Dispergeeritud tärklist sisaldavate toorainete suhkrustamise meetod

Kaalutud osa dispergeeritud toorainest (50 või 100 g) viidi 1-liitrisesse kolbi ja lisati vett vahekorras 1: 2,5.

Segu segati segistiga (elektrimootoriga töötamisel) toatemperatuuril 30–40 minutit, seejärel kuumutati seda temperatuurini 55 ° ja sahhariseeriti 30 minutit linnaseekstraktiga. 20% -lise linnaseekstrakt valmistati võrdsetes osades odrast ja hirssist.

Ekstrakt lisati suhkrustatud dispergeeritud teravilja toorainele määraga 16% linnaste tera (oder ja hirss) suhtes toortärklise suhtes.

Dispergeeritud tärklist sisaldavate toorainete suhkrutamiseks mõeldud linnaste koguse mõju

Kui a-amülaas ja b-amülaas mõjutavad amülopektiini, jääb fosfodekstriine sisaldav lõhustamata jääk. Fosforhappega sidemete purunemine saavutatakse dekstrinolüütilise ensüümi - dekstrinofosfaasi toimel, mida kutsutakse lühidalt dekstinaas... Seetõttu on tärklise molekuli täielikuks lõhustamiseks vaja dekstinaas.

A-amülaasi aktiivsuse suurenemine on veidi erineva iseloomuga. Seisvates odaterades on a-amülaasi aktiivsus null ja alles pärast pikaajalist teraviljas säilitamist võib sellest jälgi leida. Kui tera idaneb kolmandal või neljandal päeval, suureneb hüppeliselt a-amülaasi sisalduses, mille järel a-amülaasi aktiivsus järk-järgult suureneb. Temperatuuril 12-14 C saavutatakse piir 11-14 päevaga, seitsmendal päeval 18-20 C ja viiendal päeval 27-28 C.

Dekstrinaas, nagu ka amülaas, koguneb tera idanedes. Idanemise alguses toimub dekstrinaasi, nagu kõigi ensüümide teraviljas, kuhjumine aeglaselt, seejärel nelja päeva pärast kiiremini ja lõpus (kümnendal päeval) see peaaegu peatub. Joonisel on kujutatud amülaasi ja dekstinaasi akumulatsiooni dünaamika graafiline kujutis praeguses odra, kaera ja hirssi linnas.

Idanemise kestus on tihedalt seotud temperatuuriga, mida madalam on temperatuur, seda kauem kulub tera idanemiseks.

Erinevate terade linnased sisaldavad neid ensüüme erinevas koguses. Seega eristatakse nelja teravilja rühma:

Teraviljakultuurid	Ensüümid
Teraviljakultuurid	alfaamülaas	beetaamülaas	dekstinaas
Odrarühm (rukis, nisu, tritikale)
Hirsirühm (sorgo, gaoliang)
Kaera rühm
Maisi rühm

Linnase jaoks ei piisa ühe teraviljasaagi kasvatamisest. Kõigi ensüümide kõrge sisalduse saamiseks võtke 2,3 linnast. Kõige sagedamini kasutatavad linnased on oder ja rukis (alfa- ja beetaamülaasiallikad) ning hirsslinnased (dekstinaas). Või kolme linnase summa: oder, hirss ja kaer.

Kodumaised piiritusetehased kasutavad suhkrutamiseks kuivatamata linnaseid. Seda ei saa pikka aega säilitada, nii et igaühel on alkohol. tehas valmistatakse ette praeguseks tööks vajalikus koguses.

Sahhariseerumise aste% ...

Tärklise suhkrustamise lõpp-produktid linnase amülaasiga on maltoos ja dekstriinid. Nende toodete hulga ja tärklisele mõjuva linnase amülaasi suhe ei ole püsiv ja sõltub paljudest teguritest, peamiselt sahharitamistemperatuurist.

Pronin näitas, et linnase amülaasi koguse suurenemisega muutub maltoosi ja dekstriinide lõplik suhe maltoosi suhtes väga tugevalt. Tekib küsimus suhkrutamiseks vajaliku optimaalse linnase koguse kohta.

Malchenko ja Krishtul, uurides tärklise suhkrustamist erinevate linnaste kogustega, näitasid, et suhkrustamiseks võite kasutada väiksemat kogust linnaseid võrreldes aktsepteeritud tööstusega - kuni 5% töödeldud tooraine massist.

Nad määrasid kindlaks keedetud tärklist sisaldavate toorainete suhkrustamiseks vajalikud optimaalsed linnase kogused. Dispergeeritud toorainete suhkrustamise protsessi uurimiseks ja linnase optimaalse koguse määramiseks uurisime dispergeeritud toormaterjalide linnaste amülaasiga suhkrustamise kineetikat.

Nende uuringute jaoks võtsime 50 inimest G hajutatud kaer ja 150 ml vesi. Dispergeeritud kaerajahu suspensiooni segati segistiga toatemperatuuril 30 minutit, misjärel kuumutati kolbi temperatuurini 57 ° ja hoiti veevannis temperatuuril 59 °.

Need andmed näitavad, et dispergeeritud tärklist sisaldavate toorainete suhkrustamiseks vajalik optimaalne linnaste kogus jääb suhkrustatud toormaterjali massist vahemikku 6–8 massiprotsenti, mida kinnitas ka hajutatud kaera kääritamine.

Kõik tehases läbi viidud dispergeeritud tärklist sisaldavate toorainete suhkrustamise ja kääritamise uuringud viidi läbi 8% -lise linnasega (oder ja hirss) hajutatud tooraine massi järgi.

Nad leidsid, et linnase amüaasi aktiivsuse suurenemine 1,5 - 5% on saavutatav vahelduvvoolu juhtimisega läbi lahuse jõuga 0,013-0,015 amprit. Praeguse tugevuse suurenemisega amülaasi aktiivsus väheneb.

Zabrodsky juhib tähelepanu sellele, et suhkrustatud massil valmistatud linnasepiim parandab suhkrutamisprotsessi ja linnasetärklise lahustuvust.

Kogemuste number	Valmistatud linnase piima suhkrusisaldus (milliliitrites)
Kogemuste number		Keedetud massil	II etapi suhkrutist saadud suhkrustatud massil

Tärklise puhaste lahuste suhkrustamise kestuse uurimine näitas, et suhkrustamise kestuse muutus 5 minutilt 2 tunnile ei mõjuta kääritatud lahuste toimivust. Teraviljast keedetud massi 5–45 minuti jooksul suhkrustamise ajal täheldati kiirel suhkrustamisel veidi suurenenud lahustumata tärklise sisaldust pudrus, kääritamata suhkrute ja dekstriinide kogus oli sama. Keedetud massi suhkrustamine temperatuuril 55–58 ° C 15–120 minutit peaaegu ei põhjusta kääritatavate ainete sisalduse suurenemist lahuses, kuid pikema suhkrutamise korral suureneb sahhariseeritud massi kontsentratsioon märgatavalt. Niisiis, kui pärast 15-minutist suhkrutamist oli sahhariseeritud massi kontsentratsioon 13,8% (sahhomeetri järgi), siis 120 minuti pärast tõusis see 14,8% -ni.

Seega tuleks tootmistingimustes suhkrustamise režiimi valimisel arvestada mitte ainult temperatuuri, vaid ka selle kokkupuute kestust, samuti linnase piima ülesande meetodit.

Ukraina taimekaitse uurimisinstituudis (Raev, Ashkinuzi) läbi viidud uuringud näitasid, et kaheastmelise meetodiga suhkrustamine säilitab paremini amülolüütiliste linnaseensüümide aktiivsuse ja suhkrustamine esimeses etapis 10 minutit ja teises etapis - 2 minutit annab parema jõudlusega suhkrustatud massi kui 10-minutilise suhkrustamise korral igas etapis. Alkoholi saagikuse suurendamise seisukohalt on kaheastmeline suhkrustamine soodsam kui üheastmeline.

Raevi, Ashkinuzi, Drazhneri ja Bazilevichi uurimistöö näitas sahhariseerumise ja dekstrinolüütilise võime sõltuvust sahhariseerimismeetodist.

Samad autorid on kindlaks teinud, et filtreerimisanalüüs (filtreerimiskiiruse määramine) võib olla sahhariseerimisrežiimi hindamise kriteerium. Tabel näitab suhkrustatud massi filtreerimiskiiruse sõltuvust suhkrustamise kestusest (sahharitamistemperatuuril 63–64 ° C).

Filtraadi kogus milliliitrites	Filtraadi kogus protsentides filtreeritud massi massist suhkrustamise kestel minutites
Filtraadi kogus milliliitrites

Sahhardunud massi filtreeritavus tuleneb nii tärklise lõhustamisest maltoosiks ja dekstriinideks kui ka maltoosi akumuleerumisest, mis vähendab lahuse viskoossust.

Suhkrustatud massi kvaliteet sõltub vastuvõetud toiduvalmistamise režiimist.

Zabrodsky ja Polozhnik näitasid, et keedetud ja suhkrustatud massi tootmise iseloomustamiseks võib kasutada filtreerimist, spektrofotomeetrilist analüüsi ja potentsiomeetrilist tiitrimist.

Tabelis on näidatud suhkrustatud massi filtreerimisindeksid 800 mm veesamba vaakumis

Küpsetamistemperatuur kraadides	Filtraadi maht 10 minutit filtreerimist milliliitrites
Küpsetamistemperatuur kraadides	Normaalne mais	Defektne mais	Maisitärklis

Puhtal tärklisel, milles puuduvad valgud ja muud kolloidsed lisandid, on suurem filtreerimisvõime. Normaalsest maisist saadud suhkrustatud mass filtreeritakse defektsest maisist aeglasemalt ja veelgi aeglasemalt, mis on seletatav suurema hüdrofiilsusega (võime imada ja hoida vett) kolloidsete ainete moodustumisega.

Zabrodsky sõnul toimub defektses teraviljas kõrgel temperatuuril koos valguühendite lahustumise ja lagunemisega vees lahustumatute huumusetaoliste ainete süntees.

Klimovsky, Konovalov ja Zalesskaja leidsid, et keedetud massi suhkrustamisel suureneb lahustuva lämmastiku kogus linnase proteolüütiliste ensüümide toimel, sõltuvalt teravilja toormaterjalide keetmiseks vastuvõetud temperatuurirežiimist.

Suurim kogus lahustuvat lämmastikku (75% tooraine üldlämmastikust) moodustub küpsetamistemperatuuril 150 ° C ja kõige väiksem (32,8%) temperatuuril -100 ° C. Küpsetamistemperatuuri tõustes temperatuurini 120 - 140 ° C on lahustuva lämmastiku kogus 40 - 41,9%.

Seega lagundavad tärkliserikka tooraine looduslikud valgud linnase ensüümid paremini kui kuumutatud toorainete valgud.

Teravilja mõnede valkude ja rasvade hüdrolüütiline lagundamine, süsivesikute lagunemine, fosforhappe eraldumine orgaanilistest ja anorgaanilistest ühenditest aitab kaasa happeliste omadustega ainete moodustumisele.

Defektsest teraviljast suhkrustatud massi happesus on 1,5-2 korda suurem kui tavalisest terast saadud suhkrustatud massi happesus. Happesuse muutus sõltuvalt toorainete valmistamise tingimustest on graafiliselt näidatud joonisel.

Sahhardunud massi värvus võib olla tera kuumutamisel toimuvate protsesside konkreetne kriteerium. Küpsetamistemperatuuri tõustes omandab mass erineva intensiivsusega õlgkollase ja pruuni värvi. teatud määral saab keedetud massi kvaliteeti hinnata värvi järgi. Joonisel on graafik, mis näitab suhkrustatud massi värvi sõltuvust küpsetamistemperatuurist.

Teravilja ja kartuli toorainetärklise suhkrustamiseks kasutatakse odra, hirssi ja kaera linnaste segu ning hirssi ja kaera linnaste summa peab olema vähemalt 30%. Lubatud on kasutada kahe linnase segu: oder ja kaer või hirss. Odralinnaseid võib täielikult või osaliselt asendada rukki (või nisu) linnastega ja hirsslinnaseid - chumiza linnastega. Keelatud on ühe kultuuri linnaste kasutamine sama kultuuri teradest alkoholi tootmisel (Smirnov V.A., 1981) ....

ETANOLI TOOTMINE

Etanooli maailmaturul on umbes 4 miljardit dekaliitrit (absoluutalkoholi dekaliitrit) aastas. Etanooli tootmise juhid on USA, Brasiilia ja Hiina. USA-s on maisist etanooli tootmiseks 97 tehast (ehitamisel on veel 35 tehast) koguvõimsusega 1,5 miljardit dekaliitrit aastas.

Etanooli kasutamise peamised suunad maailmapraktikas:

- 60% - lisaaine mootorikütusele;

- 25% - keemiatööstus;

- 15% - toiduainetööstus (selle osakaal väheneb).

Etanoolil põhinevad autokütused sisaldavad 10% etanooli (E-10 kütus) või 85% etanooli (E 85). Naftahinnaga 60–70 dollarit barrelist saab bioetanoolist konkurentsivõimeline kütus. Etanooli lisamine bensiini kaob vajadusest lisada kütusele tetraetüülpliid, mille tulemusel väheneb heitgaaside toksilisus ja kütusekulu.

Ameerika Ühendriikides viiakse läbi laiaulatuslikke uuringuid bioetanooli tootmise kohta taastuvatest taimsetest materjalidest (maisi, suhkruroo jt)

Tööstuslikes tingimustes saadakse etanool hüdrogeenides etüleeni katalüsaatori (H 3 PO 4 silikageelil) juuresolekul, taimsete toorainete (puit, maisivarred, suhkruroog) hüdrolüsaatidest, samuti tärklist sisaldavast toorainest materjalid (nisu, rukis, tritikale, kartul), melass, piimaseerum, maapirn. 95,5% etüülalkoholi keskmine saagis 1 tonnist erinevat tüüpi toorainest on toodud tabelis 2.1.

Tabel 2.1

Etanooli saagis erinevat tüüpi toorainetest

Tabeli 2.1 lõpp

Valgevene Vabariigi piiritusetehastes (seal on umbes 70 piiritusetehast koguvõimsusega üle 9 miljoni dekaliidi aastas) kasutatakse etanooli tootmiseks tärklist sisaldavat toorainet, peamiselt teravilja. Tärklisesisaldus erinevat tüüpi terades on (protsentides): nisu - 48–57; rukis - 46-53; oder - 43–55; kaer - 34–40; hirss - 42-60; mais - 61–70. Tera sisaldab ka (keskmiselt) suhkrut ~ 3%; kiud ~ 6%; pentosaanid ja pektiinained ~ 9%; lämmastikku sisaldavad (valgu) ained ~ 11%, rasvad ~ 3%.

Etanooli tootjad

Mikrobioloogilises sünteesis on etanooli klassikalised tootjad pärm - sahharomütseedid ja skisosahharomütseedid. Kõige sagedamini kasutatakse pärmi Saccharomyces cerevisiae,Saccharomyces vini,Schizosaccharomyces pombe.

Saccharomycetes'il on ümarad rakud, suurusega 10-15 mikronit, paljunevad pungumisega. Skisosahharomütseetidel on suured vardakujulised rakud läbimõõduga 4-5 mikronit ja pikkusega 18-20 mikronit, korrutades jagunemisega. Mõlemad pärmid fermenteerivad glükoosi, mannoosi, fruktoosi, sahharoosi, maltoosi hästi, kääritavad galaktoosi raskemini ega kääritavad pentoosisuhkruid (ksüloos, arabinoos).

Teoreetiline etanooli saagis 100 kg fermenteeritud glükoosist on 51,14 kg ehk 64,80 L (see annab 48,86 kg süsinikdioksiidi). Praktikas on alkoholisisaldus 82–92% teoreetilisest, mis on tingitud substraadi osa tarbimisest pärmi paljundamiseks ja kasvatamiseks ning kõrvalproduktide moodustamiseks.

Etanooli süntees pärmirakus toimub järgmise skeemi kohaselt:

Alkohoolse kääritamise kõrvalproduktid on glütseriin, kõrgemad (fuseli) alkoholid, orgaanilised happed (äädik-, püroviin-, piim-, merevaikhape), aldehüüdid. Alkohoolsel kääritamisel kulutatakse suhkur (glükoos) mitmesuguste ainete moodustamiseks järgmises koguses: etanool - 46-47%, süsinikdioksiid - 44-46%, pärmi biomass - 1,8-4,0%, glütseriin - 3-4% , kõrgemad alkoholid - 0,3-0,7%, orgaanilised happed - 0,2-1,0%, aldehüüdid - 0,1-0,2%. Pärmi korduva käärimisega naasmise korral väheneb suhkru tarbimine biomassi moodustamiseks ja käärimise intensiivsus isegi veidi suureneb.

Glütserooli moodustumine alkohoolsel kääritamisel on seletatav asjaoluga, et induktsiooniperioodil (enne atseetaldehüüdi moodustumist) toimub ensüümi aldehüüdmutaasi toimel vesimolekuli osalusel kahe fosfoglütseriinaldehüüdi molekuli vahel dismutatsioonireaktsioon. . Sel juhul redutseeritakse üks fosfoglütseriinaldehüüdi molekul fosfoglütserooliks, teine aga oksüdeeritakse 3-fosfoglütseriinhappeks. Fosfoglütseriin ei osale edasistes reaktsioonides ja on pärast fosforhappe lõhustamist alkohoolse kääritamise kõrvalprodukt. 3-fosfoglütseriinhape transformeerub EMF rajal koos atseetaldehüüdi moodustumisega. Pärast atseetaldehüüdi ilmumist algab statsionaarne käärimisperiood, mille käigus fosfoglütserüülaldehüüdi oksüdeerumine fosfoglütseriinhappeks toimub keerukamal viisil, lisades anorgaanilist fosfaati (EMF rada). Sellega seoses moodustub fermentatsiooni käigus koos etanooliga alati teatud kogus glütseriini.

Atsetaldehüüdi sidumisel bisulfiidiga suunatakse kääritamisprotsess glütseriini moodustumisele:

C6H12O6® CH3CHO + CO 2 + CH20H-CHOH-CH20H.

Leeliselises keskkonnas alustab atseetaldehüüdmolekul teise molekuliga redoksreaktsioonis, moodustades etanooli ja äädikhappe. Samal ajal toimub glütseriini kogunemine. Kokku väljendatakse protsess järgmise võrrandiga:

2C6H12O6 + H2O® 2CH2OH-CHOH-CH2OH + C2H5OH + CH3COOH + 2CO2.

Neid meetodeid kasutatakse glütseriini tööstuslikuks tootmiseks.

Kõrgemad alkoholid moodustuvad fermentatsioonikeskkonnas sisalduvatest aminohapetest (vähemal määral ketohapetest) aminohapete deaminatsiooni, tekkinud ketohapete dekarboksüülimise ja aldehüüdide redutseerimise järjestikuste reaktsioonide tulemusena.

Pudru kõrgematest alkoholidest on: propüül (moodustunud treoniinist), isobutüül (valiinist), amüül (isoleutsiinist) ja isoamüül (leutsiinist).

Praegu on intensiivselt otsimas mittetraditsioonilisi etanooli tootvaid mikroorganisme, mis on võimelised kääritama laia valikut substraate, millel on kõrge etanooli tootlikkus ja suurem vastupidavus etanoolile ja kõrgetele temperatuuridele. Huvi pakuvad etanooli sünteesivad bakterid. Näiteks bakterid Zymomonas mobilis erinevad pärmist intensiivse ainevahetuse poolest: neil on kõrge glükoosi muundamise etanooliks spetsiifiline määr, etanooli saagis on suurem (kuni 95% teoreetiliselt võimalikust) ja nad on alkoholi suhtes paremini talutavad. Kuid need bakterid on tundlikud inhibiitorite (furfuraal, fenoolid) esinemise suhtes toitainekeskkonnas ja vajavad aseptilist kääritamist.

Termofiilsed bakterid Clostridium thermocellum(optimaalne kasvutemperatuur 68 ° C) on võimelised taimsete toorainete tselluloosi otseselt muundama etanooliks, kuid tooraine tuleb vabastada ligniinist. Taimsete toorainete otsese muundamise abil pole veel õnnestunud saavutada suurt alkoholisisaldust.

Pärmi tüved, mis on võimelised kääritama pentoosisuhkruid ( Pachysolen tannophilus, Pichia stipitis, Candida shehata). 100 kg ksüloosi kääritamisel saavutab etanooli saagis 35–47 liitrit.

Tärklist sisaldavatest toorainetest etanooli tootmise kodumaises praktikas kasutatakse pärmi Saccharomyces cerevisiae kääritamise optimaalse temperatuuriga 29-30 ° C.

Ensümaatiline tärklise suhkrustamine

Traditsioonilised etanoolitootjad ei ole võimelised polüsahhariide jagama, seetõttu virre saamisel tärklist sisaldavad toorained keedetakse ja suhkrustatakse. Enamik taimset tärklist sisaldab 20-25% amüloosi ja 80-75% amülopektiini. Taimerakkudes on tärklis terade kujul (graanulid), mille suurus jääb vahemikku 1 kuni 120 mikronit (kartulitärklisel on graanuleid 40-50 mikronit, teraviljatärklise graanulitel - 10-15 mikronit). Tärklis, amüloos ja amülopektiin ei lahustu külmas vees, alkoholis, eetris. Amüloos lahustub kergesti soojas vees, amülopektiin - rõhu all kuumutamisel. Amülopektiini molekulide võrkstruktuur põhjustab tärklise graanulite turset ilma nende lahustumiseta (sekundaarsed sidemed nõrgenevad hüdratsiooni teel). Teatud temperatuuril lõdvestuvad graanulid, üksikute konstruktsioonielementide vahelised sidemed purunevad, graanulite terviklikkus on häiritud. Samal ajal suureneb järsult lahuse viskoossus - toimub tärklise želatiniseerumine. Pasta jaoks on iseloomulik molekulide ebakorrektne paigutus, kristallistruktuuri kadumine. Temperatuuril 120–130 ° C muutub pasta kergesti liikuvaks. Amülopektiini kõige täielikum lahustumine toimub nisutärklises temperatuuril 136–141 ° С, kartulitärklises - temperatuuril 132 ° С.

Teravilja või kartuli keetmisel lahustunud tärklis hüdrolüüsitakse (suhkrustatakse) teravilja linnaste amülolüütiliste ensüümide või mikroorganismide, peamiselt filamentseente ja bakterite kultuuridega. Taimsetest materjalidest on kõige rohkem amülolüütilisi ensüüme idandatud teraviljaterad, mida nimetatakse linnasteks. Praegu kasutatakse alkoholitööstuses ensüümpreparaate, mis põhinevad niithaiguse seente (või perekonna bakterite) kultuuridel Bacillus), millel on linnase ees mitmeid eeliseid. Rihmaseenekultuure kasvatatakse nisukliidel või maisijahul, samal ajal kui linnaste tootmiseks on vaja tingimuslikku teravilja. Linnaste puhul viiakse virdesse suures koguses võõraid mikroorganisme, mis mõjutab negatiivselt etanooli saagist. Seenekultuure kasvatatakse steriilsetes tingimustes, need ei saastata virret võõraste mikroorganismidega. Seente pinnakultuuri kasvatamine toimub palju kiiremini (1,5–2,0 päeva) kui teravilja idanemine toimub (9–10 päeva). Seened moodustavad ensüümide kompleksi, mis hüdrolüüsivad tärklist sügavamalt, ja lõhustavad ka hemitselluloosid monosahhariidideks, mis suurendab etanooli saagist toorainest.

Tärklist sisaldavate toorainete suhkrustamise protsessis osalevad erinevad ensüümid. Amülaasid on tööstuslikult kõige olulisemad. α- ja β-amülaasid katalüüsivad ainult α-1,4-glükosiidsidemete lõhustamist. Α-amülaaside toimel katkevad sidemed juhuslikult, kuid peamiselt ahelate sees. Tulemuseks on peamiselt dekstriinid, väikesed kogused maltoosi ja oligosahhariide. Toime iseloomust lähtuvalt nimetatakse a-amülaasi endogeenseks või dekstrinogeenseks amülaasiks.

P-amülaasi toime on suunatud tärklise terminaalsetele (välistele) sidemetele, samal ajal kui järjestikku, alates ahelate mitte-redutseerivatest otstest, eraldatakse kaks glükoosijääki (maltoos). β-amülaas ei suuda tärklise makromolekuli hargnemiskohtadest mööda hiilida, seetõttu peatub hüdrolüüs eelviimasel α-1,4-glükosiidsidemel ja amülopektiini hüdrolüüsil jäävad kõrge molekulmassiga dekstriinid. Amüloos muundub β-amülaasi toimel peaaegu täielikult maltoosiks, amülopektiiniks - ainult 50–55%.

Α- ja β-amülaaside koosmõjul moodustub sahhariidide segu, mis koosneb maltoosast, väikesest kogusest glükoosist ja madala molekulmassiga dekstriinidest, milles kõik tärklise α-1,6-glükosiidsidemed on kontsentreeritud.

Bakteritel ja mikroskoopilistel seentel puudub β-amülaas, kuid need sisaldavad aktiivset a-amülaasi, mis erineb aminohapete koostises valgu ja toime spetsiifilisuse poolest. Täpsemalt, kui mikroskoopilisi seeni katalüüsib a-amülaas, moodustuvad suured kogused glükoosi ja maltoosi. Bakteriaalsete amülaaside seas on nii suhkrut kui ka dekstrinogeenseid amülaase. Esimesed hüdrolüüsivad tärklist 60% või rohkem, teised 30–40%. Mikroobsed α-amülaasid, nagu linnaste α- ja β-amülaasid, ei ründa a-1,6-glükosiidsidemeid.

Mikroskoopilised seened sisaldavad glükoamülaasi, mis katalüüsib tärklises α-1,4- ja α-1,6-glükosiidsidemete purunemist. Selle ensüümi katalüüsimisel lõhustatakse glükoosijäägid järjest amüloosi ja amülopektiini mitte-redutseerivatest otstest. Sidemete purunemiskohas liitub veemolekul, seetõttu on glükoosi teoreetiline saagis hüdrolüüsiprotsessis 111,11 massi% tärklist.

Ensüümi substraadiga (mis sisaldab suurt hulka ahelaid) interaktsiooniks on kolm võimalikku viisi: mitme ahelaga, üheahelaline ja kombineeritud.

Mitmeahelalise meetodi kohaselt ründab ensüümimolekul juhuslikult ühte polüsahhariidahelat, lahutades selle seose, ja seejärel juhuslikult ka järgmisi ahelaid, sealhulgas võimalusel ka varem rünnatud ahelaid. Seega toimub ensüümi-substraadi kompleksi olemasolu ajal ainult üks katalüütiline toiming.

Üheahelalises meetodis lõikab ensüümimolekul, mis ründab juhuslikus järjekorras ühte polüsahhariidahelat, järjestikku selle lülid, kuni ahel on täielikult lõhestatud. Ensüümi-substraadi kompleksi olemasolu ajal hüdrolüüsitakse kõik ensüümi jaoks saadaolevad sidemed.

Kombineeritud meetod ehk mitmekordne rünnakumeetod seisneb selles, et ensüümi-substraadi kompleksi olemasolu ajal hüdrolüüsitakse mitu sidet. Sellisel juhul pärast ühe sideme lõhustamist ensüümi ei tõrjuta, vaid viivitatakse. Rünnak toimub vaheldumisi ühe- ja mitme ahelaga meetoditega.

Uuringud on näidanud, et α- ja β-amülaasid viivad hüdrolüüsi läbi mitme rünnaku meetodil (mitme ahelaga meetod on tüüpiline bakteriaalsele α-amülaasile).

Kodumaistes piiritustehastes kasutatakse toortärklise suhkrustamiseks toorest (kuivatamata) linnase piima, erineva aktiivsusega ensüümpreparaate (glükavamoriin, amilorisiin, amülosubtiliin) või linnase piima segu ja ensüümpreparaate.

Linnaste saamise tehnoloogia hõlmab järgmisi põhiprotsesse: toorainete leotamine niiskusesisaldusega 38–40%; teravilja idanemine 10 päeva jooksul pneumaatilises linnamajas 0,5–0,8 m paksuses kihis; linnase jahvatamine ketas- või vasarapurustites; linnaste desinfitseerimine formaliini või pleegituslahusega ja linnase piima valmistamine. Linnaspiim saadakse purustatud linnaste segamisel veega (4–5 liitrit vett 1 kg linnaste kohta).

Erinevatest teradest valmistatud linnas sisaldab kõiki amülolüütilisi ensüüme erinevates kogustes. Näiteks odralinnastel on kõrge α- ja β-amülolüütiline aktiivsus, hirssilinnastel aga tugev dekstrinolüütiline aktiivsus. Kõige sagedamini valmistatakse kolme tüüpi linnaste segu: oder (50%), hirss (25%) ja kaer (25%). Ärge kasutage samast kultuurist pärit linnaseid, kui toodate alkoholi samast kultuurist.

Kuum suhkrustamine on ... Aga ei, alustame millestki muust. Kui olete kunagi külastanud foorumeid või seltskondlikke moonshinereid. võrgud, siis vastas 100% sageli lühenditest GOS ja XOS. GOS on kuum suhkrustamine ja COS on külm. Mõlemat meetodit kasutatakse nii destilleerimisel kui ka pruulimisel ning need täidavad samu funktsioone.

Suhkrustamine ise on protsess, mille käigus tärklis lagundatakse lihtsateks suhkruteks. Kuum suhkrustamine toimub looduslike ensüümide abil temperatuuri mõjul.

Me vajame linnaseid! Linnased võivad olla rohelised või valged.

Roheline linnased on just õige pikkusega tärganud teravili. Seda hoitakse väga vähe - kuni kolm päeva. Teravilja kuivatamine annab valge linnase - seda saab säilitada palju kauem. Mõlemad tüübid saavad kuuma sahhariseerimisprotseduuriga samamoodi hakkama.

Kuuma suhkrustamise eeliseks on see, et see võtab vähem aega. Suhkru saamiseks kulub vaid paar tundi ja puder võidab tagasi palju kiiremini kui COS-i puhul.

Kõrgete temperatuuride kasutamise tõttu on oht tooraine põlemiseks.
Kuuma suhkrustamise korral peate mitu tundi püsivat temperatuuri hoidma ja seda on kodus üsna raske teha.
Valmis virre võib väga kiiresti hapuks minna.

Valage teravili või jahu veega (50–55 kraadi), nii et tükke ei tekiks - segage pidevalt. Arvutage veekogus proportsioonide põhjal: 4-5 liitrit vett 1 kg tooraine kohta.
Mahuti ei tohiks olla üle 75% täis.
Tõstke temperatuur 60 kraadini ja hoidke seda 15 minutit.
Pange mass keemiseni ja keetke umbes kaks tundi kuni homogeense pudruni.
Jahutage saadud puder 65–70 kraadini ja lisage sellele tükeldatud linnaseid proportsioonis 150 grammi linnaseid 1 kg tooraine kohta, segage pidevalt.
Niipea, kui temperatuur langeb 62–65 kraadini, sulgege küpsetusnõu kaanega ja pakkige see sooja hoidmiseks tekiga. Seda temperatuuri tuleb hoida 2–4 tundi ja selle perioodi esimene pool on anuma sisu segamine.
Pärast seda laske see tooraine võimalikult kiiresti tootmisse, et see ei hapneks.

Temperatuurirežiimi rikkumise korral ebaõnnestub või on puudulik kuum suhkrustamine. Ärge unustage pärast lõpetamist teha jooditesti.

Seda saab valmistada ilma täiendavate jõupingutuste ja energia kulutamiseta, samuti ilma temperatuuripausideta. Selleks peate protsessis lihtsalt kasutama ensüüme. Ensüümide teraviljapüree, mille külm suhkrustamine toimub kiiresti ja tõhusalt, muutub hea maitse ja pehmusega kuupaisteks.

Teraviljapuder

Kuum suhkrustamine toimub linnaste ja virde järkjärgulise ettevalmistamise abil, samuti teatud temperatuuril segamisel ja vedeliku infusioonil. See tehnika on töömahukas, nii et enamik neist, kes nisu või muu teraviljaga kuupaistet valmistavad, kasutavad külma sahhariseerimisprotsessi. Sellel on mitmeid vaieldamatuid eeliseid:

protsess on üsna lihtne;
kõrget temperatuuri pole vaja;
enne käärimise algust pole vaja filtreerimist;
bakterid sellises keskkonnas paljunevad vähem või ei paljune üldse süsinikdioksiidi tootmise tõttu protsessis;
puder destilleeritakse otsese kuumutamise teel;
tehnika sobib algajatele destilleerijatele, kellel on vähe seadmeid ja praktiliselt puuduvad kogemused.

Kuid miinuste hulgas eristatakse tehnika järgmisi omadusi:

Kääritamiseks on vaja rohkem aega - see on umbes 20–25 päeva, mõnel juhul kuni 27. Kuid samal ajal ei tee kuupaistel pruuliv inimene midagi, ta pole vaba pidevast toorainete segamisest ega jälgimisest.
Kui te ei järgi tehnoloogiat, muutub puder protsessi lõpus hapuks. Seetõttu on destilleerija etappide kaupa ettevalmistamine ja hoolsus tingimustele oluline.

Sel viisil esmalt pudru ja seejärel kuupaisteks küpsetamiseks vajate koostisosi ja varustust:

Selliste toodete olemasolu nagu:

Toored materjalid. See üksus on täis erinevaid. Toorainena võite kasutada jahu, tärklist, teravilja, pastat, mitmesuguseid linnaseid. Parem on mitte kasutada täisteratooteid, kuna protsess võtab palju aega.
Vesi.
Ensüümid. Näiteks tavalised "amülosubtiliin" ja "glükavamoriin". Neid saab täiendada kääritamata valge linnastega. Esimene ensüüm vastutab molekulide lagunemise eest ja teine tärklise muutmiseks suhkruks. Ensüümide toime on peaaegu sama mis linnaste küpsetamisel. Tehnoloogia on odavam, seetõttu lisatakse pudru valmistamise etapis toorainele ensüüme veega. Kääritamise ja tärklise suhkruks töötlemise protsessid toimuvad peaaegu samaaegselt.
Kuiv või pressitud pärm.

Lisaks võib vaja minna antibiootikumi, hapestajat (sidrunhape) ja vahuvastast ainet ("Sophexil"). Varustusena vajate:

fermentatsioonipaak;
veetihend;
segaja ja akvaariumi kütteseade - valikuline, nende tegevust saab asendada pesemiseks keskkonnatingimuste loomisega;
moonshine ikka valmis pudru destilleerimiseks.

Vastavalt toiduvalmistamise retseptile peate otsustama koostisosade proportsioonide osas. Täiuslikku retsepti pole, kuid ühe kilogrammi tooraine kõige populaarsem versioon on:

3,5 liitrit vett temperatuuril 38 kraadi, mis kõige tähtsam, mitte kõrgem kui see näitaja.
Ensüümid: värsked - 3 grammi "amülosubtiliini" ja "glukvamoriini", vanu tuleks võtta 4-5 grammi neist.
Kuiv pärm - 20 grammi või pressitud - 50 grammi. Võite võtta veinipärmi.
Doksütsükliini antibiootikum - üks kapsel 20 liitri pudru jaoks.
Vahutaja ("Sophexil") - 10 milliliitrit 20 liitri kohta.

Proportsioonid pole lõplikud ja neid saab isikliku kogemuse põhjal täiendada destilleerijatega. Ja arvutuste jaoks on oluline teada, et ensüümidel on selline parameeter nagu aktiivsus. Seda mõõdetakse ühikutes kuivaine grammi või milliliitri vedeliku lahuse kohta. Ensüümide aktiivsus tuleb märkida tootja juhistes. Igal tootjal on oma tüved ja vastavalt oma näitajad. Näiteks näevad näitajad välja järgmised:

"Amilosubtiliin G3x" - 1000 ühikut 1 grammi pulbri kohta;
"Glucavamorin G3x" - 1000 ühikut grammi kohta;
Cellulox-A - 2000 ühikut grammi kohta;
"Protosubtiliin G3x" - 70 ühikut grammi kohta.

Samal ajal ei ole juhis tegevusjuhend ega selgita, kui palju toodet tuleks nisu, riisi või muu teravilja kilogrammi kohta panna. Selles antakse ainult soovitused töötlemiseks valmis tooraine, see tähendab tärklise, tselluloosi või lihtsa valgu kohta. Seetõttu peate enne toote kasutamist välja selgitama, kui palju neid lihtsaid aineid tooraines on.

Pudru ensüümid

Ensüümide kasutamine on vähem levinud, kuna paljud destilleerijad peavad neid ebaloomulikeks toodeteks. Vastavalt sellele osutub jook ebaloomulikuks ja sellel on järelmaitse. Ensüümide maitse küsimus on vaieldav, kuna mõned juhid ei märka maitset isegi ühe destilleerimisega. Seda teesi saab kontrollida ainult eksperimentaalselt.

Kui te segate end ensüümide kogusega, siis saab jooki ikkagi parandada. Kui rohkem panna, siis puderdatakse kiiremini, kuid destilleerija kulutab suhkrutamiseks rohkem raha. Ja kui panete vähem ensüüme, siis jooki lihtsalt ei suhkrustata või protsess aeglustub. Eriti ensüümi "Glukvamorin" puudumine aeglustab kääritamisprotsessi, väheneb vahu kogus ja teraviljadest korki ei täheldata. Ensüümide tarbimist saab poole võrra vähendada, kui kasutatakse rohelisi linnaseid.

Peamine toorainevalik tehakse selliste toodete vahel nagu:

Jahu. Need on jahvatatud toorained, mida müüakse igas toidupoes. Juurdepääsetavuse poolest on jahu esikohal. Tooraine suhkrustatakse kiiremini ja sellega pole liiga keeruline töötada. Jahu terad on väikesed, nii et ensüümidel on nendega lihtsam suhelda. Kuid on ka miinuseid, näiteks jahu kalduvus vahtu minna ja "ära joosta". Ja seda tüüpi toorainest pärit puder tuleb selgitada ja dekanteerida, mis toob kaasa alkoholi kadu. Tangud on odavamad, kuid nende suhkrustamine võtab suurte osakeste tõttu kauem aega. Mõnikord võtab protsess aega 3-4 nädalat. Fermentatsiooni kiirendamiseks võite kasutada segajat, ainult ilma avamiseta. Konteinerit saab ise kaldega põrandale rullida.
Linnased on tooraine, mis saadakse idandatud teraviljast. Linnastel endal on palju ensüüme, kuid sellele lisatakse pulbrilisi ensüüme. Linnas toimib ka maitsetugevdajana, kuna on väga aromaatne. On rohelist ja valget linnast. Kuid see koostisosa lisatakse pudrule ka jahvatatud kujul.
Plahvatanud tera või vaakumekstrudeeritud. Välimuselt on need poorsed terad, milles on vähe ensüüme. Sellise tooraine hankimise meetod pole veel populaarne.
Tärkliserikkad toidud. See on kõige sagedamini pasta, leib. Kui destilleerija töötab kohtades, kus selliseid tooteid on palju, siis saab neid kasutada toorainena. Kuid tõsistele destilleerivatele inimestele sobivad need koostisosad ühekordseks katseks paremini.
Tavaline teravili.

Spetsiifiliste erineva jahvatusastmega terade kasutamine annab erinevaid tulemusi. Odavaim tooraine on nisu. Kuid puhta alkoholi saagis on sellest suhteliselt väike. Kuid jook osutub pehmeks ja meeldivaks maitsmiseks. Joogi karmi iseloomuga rukis annab veelgi madalama alkoholisisalduse tänu sellele, et teravili moodustab kääritamisel palju vahtu ja "pääseb".

Mais on tingimustesse kõige vähem kapriisne ja annab suure saagikuse alkoholi. Kuid joogil on konkreetne maitse. Oder on veel üks teravili, mis kõigile väljapääsul ei meeldi. Riis on alkoholitoodangu poolest liider.

Just riisi kasutatakse tinktuuride edasiseks valmistamiseks. Maitse on väga õrn, jook on aromaatne ja kergesti joodav. Mõnikord proovitakse tatart ka toorainena, kuid suure saagikusega pole maitse ka kõigi maitsele.

Koostisosade valimisel võite kasutada teravilja segu, kui seda on raske otsustada. Kasutamisnõuanded on järgmised:

Oder ja rukis võivad teiste terade maitsed ära uputada. Seetõttu tuleks segu kasutamisel lisada neid ettevaatlikult, eelistatavalt kuni 25%, keskendumata nendele põllukultuuridele.
Riis on kultuur, mis ei salli segudes kasutamist, sest selle maitse kaob ja teraviljakuupäev osutub ilma eripäradeta.
Bourboni segud maisi- ja odralinnastega ei ole kõigi maitsjate seas populaarsed oma spetsiifilise maitse tõttu.

Teraviljasegudes saate katsetada ka erinevate protsentidega. Tulemus on mõnel juhul ainulaadne ja mõnel juhul absoluutselt mitte maitsev. Võite proovida ka jahvatusastmete kombineerimist, kuigi peaksite teadma, et täistera lisamine viib alati pikema käärimisprotsessini.

Ülejäänud koostisosade puhul on valikukriteeriumid lihtsad. Vett võib võtta puhtana, hea maitsega, pole vaja kontrollida selle mikroelementide koostist ega muid omadusi. Pealmine riietus pole vajalik. Vahutajatest soovitatakse selle tehnikaga seoses kõige tõhusamana kasutada Sophexili. Ärge kartke antibiootikumi sattumist kuupaistesse: tavaliselt jääb ravim destilleerimise ajal aparaati ega sisene joogi "kehasse".

Külma suhkrustamise tehnoloogia koosneb peamistest etappidest, mille tulemusena saadakse terade pesemine ensüümide lisamisega:

Anumasse lisatakse nii toitu kui ka vett õigel temperatuuril koos ensüümide ja pärmiga. Tuleb arvestada, et vedelikke ei tohiks mahutisse valada rohkem kui 70% mahust, kuna toimub aktiivne vahutamine ja puder võib "välja pääseda".
Sahhardunud toorained segatakse ja suletakse veetihendiga.
Vedelik asetatakse pimedasse kohta, mille temperatuur on 24–28 kraadi Celsiuse järgi.
Fermentatsioon algab 2 tunni pärast ja 3 päeva pärast muutub see aktiivseks ja kestab kuni 25 päeva. Oluline on vältida kile moodustumist pesuvahendi pinnale, kuna see on märk hapnemisest. Sellisest pruulist tuleb kiiresti üle saada.
Kui see on valmis, eemaldatakse jook settest ja destilleeritakse.

Sellisel joogi valmistamisel on mitmeid eeliseid ja puudusi. Seetõttu peaksid destilleerijad ise otsustama, kuulujuttude mõjust vabanema ja meetodit ise katsetama. Jook saab häid omadusi ja sobib tarbimiseks.

Ensüümid jõudsid tööstusest kodu destilleerimisse. Nende kasutamine tööstuses on tingitud keerukuse vähenemisest, tehnoloogiliste protsesside stabiilsuse suurenemisest, tootmisprotsessi kiirenemisest ja alkoholisisalduse suurenemisest võrreldes traditsiooniliste meetodite kasutamisega. Ensüümpreparaatide täieliku kompleksi kasutamine võimaldab saada toorainest maksimaalset alkoholi kogust, samuti vähendada virdes võõrkomponentide sisaldust, millel on positiivne mõju destillatsiooniprodukti organoleptilistele omadustele.

Amüülosubtiliin GZh (AmiloLux ,; "A") - tooraine veeldamiseks ja teiste ensüümide toimeks ettevalmistamiseks
Glucavamorin GZx (GlukaLux-A, "G") - tärklise suhkrustamiseks
CelloLux-A ("C") - tärkliseta polüsahhariidide (ksülaanid, β-glükaan, tselluloos, pektiinid) suhkrustamiseks või nende ettevalmistamiseks ülalkirjeldatud ensüümide toimeks.
Protosubtiliin ("P") - taimsete valkude lagundamiseks, mis viib aktiivsema pärmitööni

Seega on suhkrustamise jaoks minimaalselt vajalikud ensüümid amülosubtiliin ja glükavamoriin. CelloLux-A ja Protosubtilin teostavad täiendavat suhkrustamist ja kääritamiseks ettevalmistamist.

Ensüümpreparaatide annuse arvutamine tekitab palju küsimusi. Tavaliselt teatab tootja või müüja kuivade ensüümide aktiivsuse aktiivsetes ühikutes ühe grammi ensüümi kohta. Samuti on tootja soovitused aktiivsete ensüümiühikute annuse kohta ühe grammi töödeldava aine kohta. Veelgi enam, sõltuvalt neist. ensüümide hulk võib varieeruda minimaalsest maksimaalseni. Selle numbri abil, samuti tärklise, valgu ja NPS (mitte tärkliserikkad polüsahhariidid) sisalduse tabelite abil saate arvutada iga ensüümi võrdlusdoosi kilogrammi tooraine kohta. Valem ensüümide hulga arvutamiseks kilogrammi toorainet materjalid on järgmised:

Ensüümi annus (gramm) = (P * R * 10) / A

P on töödeldava aine protsent (näiteks tärklis)
R on aktiivsete ühikute soovitatav annus
A - ravimi aktiivsus ühikutes grammi kohta

Tuleb lisada, et teatud tüüpi toorainete (rukis) ja ensüümide puhul, mille kõlblikkusaeg on lõppenud või mille kõlblikkusaeg on lõppemas, on vaja ensüümide doosi suurendada 15–25%. Kuna ravimite täpset annust kodus pole mõtet arvutada, võib arvutusmeetodis teha mõningaid lihtsustusi, võttes maksimaalsed soovitatud väärtused. Tabelis on esitatud ensüümide annuse arvutamine 1 kg tooraine kohta:

Tärklise, valkude, tselluloosi ja rasvade ligikaudne sisaldus erinevat tüüpi toorainetes

Toored materjalid	Tärklis	Valk	Tselluloos	A-1500 ühikut / g	G-3000 ühikut / g	C-2000 ühikut / g	P-120 ühikut / g
Nisu	56	16	6	0,75	1,16	0,90	4,38
Oder (koorega)	49	13	7	0,65	1,01	1,05	3,79
Mais	68	7	3	0,91	1,41	0,45	2,04
Rukis	50	15	2	0,67	1,03	0,30	4,38
Triticale	53	13	2	0,71	1,10	0,30	3,79
Hirss	51	13	8	0,68	1,05	1,20	3,79
Kaer (koorimata)	37	13	10	0,49	0,76	1,50	3,79
Kartul	18	2	2	0,24	0,37	0,30	0,58
Riis	73	8	n / a	0,97	1,51	-	2,33
Tatar	64	12	n / a	0,85	1,32	-	3,50
Herned	59	29	n / a	0,79	1,22	-	8,46

Rikkumised ravimite annuse vähendamisel võivad mõjutada ensüümide kestust ja tooraine töötlemise täielikkust. Samal ajal ei täheldatud kerget annuse ületamist (välja arvatud ületamised) negatiivseid tagajärgi. Seega oleks 1 kg tooraine kasutamine universaalne retsept :;

1 gramm - amülosubtiliin GZx 1500
1,5-2 grammi - glükavamoriin GZx 3000
1 gramm - CelloLux-A 2000
4-5 grammi - Protosubtiliin 120

Nüüd on kodus destilleerimisel populaarne kaks erinevat suhkrustamistehnoloogiat - soe ja külm, mida nimetatakse nii nende erinevate temperatuuride tõttu; Kuumal suhkrutamisel kuumutatakse toormaterjal temperatuurini 50-70 ° C ja puututakse sellises olekus ensüümidega kokku 10-20 tundi. Samal ajal on virre nakatumise oht minimaalne, ensüümid töötavad nii tõhusalt kui võimalik, kuid see meetod nõuab palju pingutusi. Külmas suhkrustamisel ensüümide kasutamisel kulgeb protsess temperatuuril, mis on lähedal 30 ° C ja samaaegse kääritamisega. See meetod on vähem töömahukas, kuid aeganõudvam ja suurem on pudru hapendamise oht. Graafikud näitavad ensüümi aktiivsuse sõltuvust temperatuurist ajas:

Ensüümi amülosubtiliini efektiivne toime vastab vahemikule pH 5,0-8,0 ja temperatuurile 50-75 ° C. Ensüümi Glükavamoriin efektiivne toime seisneb järgmistes vahemikes: pH 3,0–6,5 ja temperatuur 30–60 ° C. Tuleb lisada, et kuuma ja külma suhkrustamise vahel on palju vahemeetodeid, mille kasutamine võib paljudel juhtudel olla olema õigustatud eritingimuste, komponentide kättesaadavuse, kulunud aja ja muude teguritega.

Maisi keetmise retsept tärkliserikka tooraine ning ensüümide A ja D abil:

Soovitav on tooraine purustada ja kindlasti puhastada sõstrad, kui neid on.
Valmistage kuum (keev) vesi kiirusega ~ 6,5 liitrit vett 1 kg tärklise kohta tooraines (teravilja või purustatud).
Toormaterjalid lisatakse pidevalt segades kuumale veele. Segamiseks on ehitussegude - "segisti" - segamiseks mugav kasutada kruvikeerajat või düüsiga väikeseid puure. Samal ajal on tükkide vältimiseks kõige parem valada otse vees pöörleva düüsi peale.
Kui segu jahutatakse temperatuurini 75 ° C, lisatakse pool amülosubtiliini ensüümi annusest. Enne lisamist võib selle lahustada soojas joogivees vahekorras 1/10.
Järgmisena segatakse virre pudrust vedelasse olekusse või umbes 30 minutiks.
Virdel lastakse jahtuda temperatuurini 56–58 ° C ja lisatakse ülejäänud amülosubtiliini ensüüm ja glükavamoriini ensüüm, mis seejärel segatakse põhjalikult segistiga. Ensüümid töötavad selles etapis umbes 1,5-2 tundi.
Pärast suhkrustamise protsessi lõppu tuleb virdel lasta jahtuda temperatuurini umbes 30 ° C. Selleks, et virre jahutamise ajal ei nakatuks, on soovitatav anum tihedalt sellega sulgeda.
Virre valatakse kääritusnõusse (eelnevalt desinfitseeritud) ja sinna sisestatakse pärm annusega 2-3 grammi kuiva või 10-15 grammi pressitud kilogrammi tooraine kohta. Fermentatsioon toimub veetihendi all.

Fermentatsiooni aktiivne faas kestab umbes 3-4 päeva, seejärel tuleb pudru perioodiliselt loksutada ilma fermentatsioonipaaki avamata.

Sahhariseerimismeetod

üheastmeline

kaheastmeline

Sahhariseeriv võime

Dekstrinolüütiline võime

Pudru keetmise retsept tärklist sisaldavate toorainete ning ensüümide A ja D abil ilma keetmiseta:

Tooraine on soovitatav purustada ja kindlasti puhastada; kui see on olemas, siis kasutage seda sõkaldest.
Valmistage vesi temperatuuriga umbes 35 ° C kiirusega ~ 6,5 liitrit vett 1 kg tärklise kohta tooraines (teravilja või purustatud tera puhul). Tasub kaaluda, et on ebasoovitav kääritamispaaki täita rohkem kui 7/10 mahust püreega.
Pool valmistatud veest valatakse fermentatsioonipaaki.
Virde nakatumise tõenäosuse vähendamiseks on soovitatav lisada vette antibiootikum - doksütsükliin (1 kapsel 20 liitri pudru kohta).
Happesust reguleeritakse fosfori-, väävel- või sidrunhapetega vahemikus 5–5,5 pH.
Lisaks sisestatakse anumasse ensüümid amülosubtiliin ja glükavamoriin vastavalt tooraine tärklise kilogrammi doosile.
Kui jah, võite lisada sofexili vahtuvastast ainet - 1 ml 20 liitri pudru kohta
Toormed tuuakse sisse, siis segatakse kõik läbi
Pärm lisatakse vastavalt tootja soovitustele (10 grammi kuivpärmi 4-5 liitri pudru kohta).
Lisatakse ülejäänud vesi.
Fermentatsioon toimub veetihendi all perioodiliselt segades-loksutades (tihedust purustamata). Fermentatsiooniprotsess kestab poolteist kuni kolm nädalat. Destilleerimisvalmidust kontrollib kile ilmumine pesupinnale. Filmi välimus on märk sellest, et puder hakkab hapuks minema ja tuleb kohe destilleerida. Ideaalis tuleks puder destilleerida vahetult enne filmi ilmumist.

Allikad:

Kas teile meeldis artikkel? Jaga seda

Trüki artikkel