Braga no miežu putraimiem aukstā saharifikācija. Dažādu enzīmu dozēšana. Aukstās saharifikācijas tehnika

ETANOLA RAŽOŠANA

Pasaules etanola tirgus ir aptuveni 4 miljardi dekalitru (absolūtā spirta dekalitri) gadā. Līderi etanola ražošanā ir ASV, Brazīlija, Ķīna. ASV ir 97 rūpnīcas etanola ražošanai no kukurūzas (vēl 35 rūpnīcas tiek būvētas) ar kopējo jaudu 1,5 miljardi dekalitru gadā.

Galvenie etanola lietošanas virzieni pasaules praksē:

− 60% − piedeva motordegvielai;

- 25% - ķīmiskā rūpniecība;

− 15% − pārtikas rūpniecība(tā daļa samazinās).

Automobiļu degviela uz etanola bāzes satur 10% etanola (E-10 degviela) vai 85% etanola (E 85). Tā kā eļļa maksā 60–70 USD par barelu, bioetanols kļūst par konkurētspējīgu degvielu. Etanola ievadīšana benzīnā ļauj atteikties no tetraetilsvina pievienošanas degvielai, kā rezultātā samazinās izplūdes gāzu toksicitāte un degvielas patēriņš.

Amerikas Savienotajās Valstīs tiek veikti vērienīgi pētījumi par bioetanola ražošanu no atjaunojamiem augu materiāliem (no kukurūzas kātiem, niedrēm u.c.)

IN industriālā vide etanolu iegūst, hidratējot etilēnu katalizatora klātbūtnē (H 3 PO 4 uz silikagela), no augu izejvielu hidrolizātiem (koksne, kukurūzas kāti, niedru), kā arī no cieti saturošām izejvielām (kvieši, rudzi, tritikāle, kartupeļi), melase, sūkalas, topinambūrs. Vidējā izlaide 95,5% etilspirts no 1 tonnas dažāda veida izejvielu ir parādītas 2.1. tabulā.

2.1. tabula

Etanola iznākums no dažādām izejvielām

Tabulas beigas 2.1

Baltkrievijas Republikas spirta rūpnīcās (strādā ap 70 spirta rūpnīcu ar kopējo jaudu vairāk nekā 9 miljoni dekalitru gadā) etanola ražošanai tiek izmantotas cieti saturošas izejvielas, galvenokārt labības graudi. Cietes saturs dažāda veida graudos ir (%): kvieši - 48–57; rudzi - 46-53; mieži - 43-55; auzas - 34-40; prosa - 42-60; kukurūza - 61-70. Graudos ir arī (vidēji) cukurs ~ 3%; šķiedra ~ 6%; pentozāni un pektīni ~ 9%; slāpekli saturošās (olbaltumvielas) vielas ~ 11%, tauki ~ 3%.

Etanola ražotāji

Mikrobioloģiskajā sintēzē klasiskie etanola ražotāji ir raugi – saharomiceti un šizozaharomiceti. Visbiežāk izmantotais raugs Saccharomyces cerevisiae,Saccharomyces vini,Schizosaccharomyces pombe.

Saharomicetiem ir apaļas formas šūnas, kuru izmērs ir 10-15 mikroni, kas vairojas ar pumpuru veidošanos. Šizozaharomicetiem ir lielas stieņa formas šūnas, kuru diametrs ir 4-5 µm un garums 18-20 µm, kas reizina ar dalīšanu. Abi raugi labi raudzē glikozi, mannozi, fruktozi, saharozi, maltozi, grūtāk raudzē galaktozi un neraudzē pentozes cukurus (ksilozi, arabinozi).

Teorētiskā etanola iznākums no 100 kg fermentētas glikozes ir 51,14 kg jeb 64,80 l (tas rada 48,86 kg CO 2). Praksē spirta iznākums ir 82-92% no teorētiskās, jo daļa substrāta tiek patērēta rauga pavairošanai un augšanai un veidošanās procesam. blakusprodukti.

Etanola sintēze rauga šūnā tiek veikta saskaņā ar šādu shēmu:

Alkoholiskās fermentācijas blakusprodukti ir glicerīns, augstākie (fūzel) spirti, organiskās skābes (etiķskābe, pirovīnskābe, pienskābe, dzintarskābe), aldehīdi. Alkoholiskās fermentācijas laikā cukurs (glikoze) tiek tērēts dažādu vielu veidošanai šādos daudzumos: etanols - 46-47%, oglekļa dioksīds - 44-46%, rauga biomasa - 1,8-4,0%, glicerīns - 3-4%. , augstākie spirti - 0,3-0,7%, organiskās skābes - 0,2-1,0%, aldehīdi - 0,1-0,2%. Atkārtoti atgriežoties raugam fermentācijā, samazinās cukura patēriņš biomasas veidošanai, un fermentācijas intensitāte pat nedaudz palielinās.

Glicerīna veidošanās alkohola fermentācijas laikā ir izskaidrojama ar to, ka indukcijas periodā (pirms acetaldehīda veidošanās) notiek dismutācijas reakcija starp divām fosfogliceraldehīda molekulām enzīma aldehīda mutāzes iedarbībā, piedaloties ūdens molekulai. Šajā gadījumā viena fosfogliceraldehīda molekula tiek reducēta, veidojot fosfoglicerīnu, bet otra tiek oksidēta par 3-fosfoglicerīnskābi. Fosfoglicerīns nepiedalās turpmākajās reakcijās un pēc fosforskābes izvadīšanas ir alkohola fermentācijas blakusprodukts. 3-fosfoglicerīnskābe tiek pārveidota pa EMT ceļu, veidojot acetaldehīdu. Pēc etiķskābes aldehīda parādīšanās sākas stacionārs fermentācijas periods, kurā fosfogliceraldehīda oksidēšanās par fosfoglicerīnskābi notiek sarežģītākā veidā, pievienojot neorganisko fosfātu (EMP ceļš). Šajā sakarā kopā ar etanolu fermentācijas laikā vienmēr veidojas noteikts daudzums glicerīna.

Saistot acetaldehīdu ar bisulfītu, fermentācijas process tiek virzīts uz glicerīna veidošanos:

C 6 H 12 O 6 ® CH 3 CHO + CO 2 + CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH.

Sārmainā vidē acetaldehīda molekula nonāk redoksreakcijā ar otro molekulu, veidojot etanolu un etiķskābi. Tajā pašā laikā notiek glicerīna uzkrāšanās. Kopumā procesu izsaka ar šādu vienādojumu:

2C 6 H 12 O 6 + H 2 O ® ® 2CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH + C 2 H 5 OH + CH 3 COOH + 2CO 2.

Šīs metodes izmanto glicerīna rūpnieciskai ražošanai.

Augstākie spirti veidojas no fermentācijas barotnē esošajām aminoskābēm (mazākā mērā no keto skābēm), secīgu aminoskābju deaminācijas, izveidoto keto skābju dekarboksilēšanas un aldehīdu reducēšanas reakciju rezultātā.

No augstākajiem spirtiem misā ir: propils (veidojas no treonīna), izobutils (no valīna), amils ​​(no izoleicīna) un izoamils ​​(no leicīna).

Šobrīd tiek intensīvi meklēti netradicionāli etanolu ražojoši mikroorganismi, kas spēj raudzēt plašu substrātu klāstu ar augstu etanola produktivitāti, paaugstinātu izturību pret etanolu un augstu temperatūru. Interesantas ir etanolu sintezējošās baktērijas. Piemēram, baktērijas Zymomonas mobilis atšķiras no rauga ar intensīvu metabolismu: tiem ir augsts glikozes īpatnējais pārvēršanās ātrums etanolā, tie nodrošina lielāku etanola iznākumu (līdz 95% no teorētiski iespējamā) un ir izturīgāki pret alkoholu. Bet šīs baktērijas ir jutīgas pret inhibitoru (furfurola, fenolu) klātbūtni barības vielu vidē, un tām ir nepieciešams fermentācijas process, kas jāveic aseptiskos apstākļos.

termofīlās baktērijas Clostridium thermocellum(optimālā augšanas temperatūra 68°C) spēj tieši pārveidot augu izejvielu celulozi etanolā, bet izejvielām jābūt atbrīvotām no lignīna. Augstu spirta ražu vēl nav izdevies panākt, tieši pārvēršot augu izejvielas.

Rauga celmi, kas spēj fermentēt pentozes cukurus ( Pachysolen tannophilus, Pichia stipitis, Candida shehata). Etanola iznākums 100 kg ksilozes fermentācijas laikā sasniedz 35-47 litrus.

Raugs tiek izmantots iekšzemes praksē etanola ražošanā no cieti saturošām izejvielām. Saccharomyces cerevisiae kam optimāla temperatūra fermentācija 29–30°С.

Cietes fermentatīvā saharifikācija

Tradicionālie etanola ražotāji nav spējīgi sašķelt polisaharīdus, tāpēc, iegūstot misu, cieti saturošās izejvielas ir jāvāra un jāsaharizē. Lielākajā daļā augu ciete satur 20-25% amilozes un 80-75% amilopektīna. IN augu šūnas ciete ir graudu (granulu) formā, kuru izmērs svārstās no 1 līdz 120 mikroniem (kartupeļu cietei ir granulas 40-50 mikroni, graudu cietes granulas - 10-15 mikroni). Ciete, amiloze un amilopektīns nešķīst auksts ūdens, alkohols, ēteris. Amiloze viegli šķīst silts ūdens, amilopektīns - sildot zem spiediena. Amilopektīna molekulu tīkla struktūra izraisa cietes granulu pietūkumu bez to izšķīšanas (sekundārās saites vājina hidratācija). Noteiktā temperatūrā granulas atslābst, tiek pārtrauktas saites starp atsevišķiem konstrukcijas elementiem un tiek pārkāpta granulu integritāte. Tajā pašā laikā strauji palielinās šķīduma viskozitāte - notiek cietes želatinizācija. Pastai raksturīgs nesakārtots molekulu izvietojums, kristāla struktūras zudums. 120–130°C temperatūrā pasta kļūst viegli kustīga. Vispilnīgākā amilopektīna izšķīšana notiek kviešu ciete pie 136–141°С, kartupeļos - pie 132°С.

Graudu vai kartupeļu vārīšanas laikā izšķīdinātā ciete tiek hidrolizēta (saharizēta) ar amilolītiskiem enzīmiem graudu iesals vai mikroorganismu kultūras, vēlams pavedienveida sēnītes un baktērijas. No augu materiāliem diedzētie graudaugu graudi, ko sauc par iesalu, ir visvairāk bagāti ar amilolītiskiem enzīmiem. Pašlaik alkohola rūpniecībā plaši tiek izmantoti fermentu preparāti, kuru pamatā ir pavedienu sēņu (vai ģints baktēriju) kultūras. bacilis), kam ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar iesalu. Tiek audzētas pavedienveida sēņu kultūras kviešu klijas vai kukurūzas milti, savukārt iesalam ir nepieciešami kondicionēti graudi. Ar iesalu misā tiek ievadīts liels daudzums svešzemju mikroorganismu, kas negatīvi ietekmē etanola iznākumu. Sēņu dziļkultūras audzē sterilos apstākļos, tās nepiesārņo misu ar svešiem mikroorganismiem. Sēņu virsmas kultūras audzēšana tiek veikta daudz ātrāk (1,5-2,0 dienas) nekā graudu dīgtspēja (9-10 dienas). Sēnes veido enzīmu kompleksu, kas dziļāk hidrolizē cieti, kā arī sadala hemicelulozes monosaharīdos, kas palielina etanola iznākumu no izejvielām.

Cieti saturošu izejvielu saharifikācijas procesā tiek iesaistīti dažādi fermenti. Amilāzēm ir vislielākā ražošanas nozīme. α- un β-amilāzes katalizē tikai α-1,4-glikozīdu saišu pārtraukšanu. α-amilāžu ietekmē saites tiek sadalītas nejauši, bet galvenokārt ķēdēs. Tā rezultātā galvenokārt veidojas dekstrīni, Nav liels skaits maltoze un oligosaharīdi. Pamatojoties uz darbības raksturu, α-amilāzi sauc par endogēno vai dekstrinogēnu amilāzi.

β-amilāzes darbība ir vērsta uz cietes gala (ārējām) saitēm, savukārt secīgi, sākot no ķēžu nereducējošajiem galiem, tiek atdalīti divi glikozes atlikumi (maltoze). β-amilāze nevar apiet cietes makromolekulā esošās sazarojuma vietas; tāpēc hidrolīze apstājas pie priekšpēdējās α-1,4-glikozīdu saites un amilopektīna hidrolīzes laikā paliek lielmolekulārie dekstrīni. Amilozi gandrīz pilnībā pārvērš β-amilāze par maltozi, amilopektīns ir tikai 50–55%.

α- un β-amilāžu kombinētās darbības rezultātā veidojas saharīdu maisījums, kas sastāv no maltozes, neliela daudzuma glikozes un zemas molekulmasas dekstrīniem, kurā ir visas cietes α-1,6-glikozīdu saites. ir koncentrēti.

Baktērijām un mikroskopiskajām sēnēm trūkst β-amilāzes, bet tās satur aktīvo α-amilāzi, kas atšķiras ar proteīnā esošo aminoskābju sastāvu un darbības specifiku. Jo īpaši mikroskopisko sēņu α-amilāzes katalīzes laikā veidojas liels daudzums glikozes un maltozes. Starp baktēriju amilāzēm ir gan saharogēnās, gan dekstrinogēnās. Pirmie hidrolizē cieti par 60% vai vairāk, otrie par 30–40%. Mikrobu izcelsmes α-amilāzes, piemēram, iesala α- un β-amilāzes, neuzbrūk α-1,6-glikozīdu saitēm.

Mikroskopiskās sēnītes satur glikoamilāzi, kas katalizē α-1,4- un α-1,6-glikozīdu saišu pārtraukšanu cietē. Šī enzīma katalīzes laikā glikozes atlikumi tiek secīgi atdalīti no amilozes un amilopektīna nereducējošajiem galiem. Saites pārrāvuma vietā tiek pievienota ūdens molekula, tāpēc teorētiskā glikozes iznākums hidrolīzes laikā ir 111,11% no cietes svara.

Ir trīs iespējamie enzīmu mijiedarbības veidi ar substrātu (kas satur lielu skaitu ķēžu): daudzķēžu, vienas ķēdes un kombinētās.

Saskaņā ar daudzķēžu metodi enzīma molekula nejauši uzbrūk vienai no polisaharīdu ķēdēm, atdalot no tās saiti, un pēc tam nejauši uzbrūk arī nākamajām ķēdēm, tostarp, iespējams, iepriekš uzbrukušajai. Tādējādi fermenta-substrāta kompleksa pastāvēšanas laikā notiek tikai viens katalītisks notikums.

Vienas ķēdes metodē enzīma molekula, nejauši uzbrukusi vienai no polisaharīdu ķēdēm, secīgi atdala saites no tās, līdz ķēde tiek pilnībā sašķelta. Enzīma-substrāta kompleksa pastāvēšanas laikā visas fermentam pieejamās saites tiek hidrolizētas.

Kombinētā metode, vai vairāku uzbrukumu metode, slēpjas faktā, ka fermenta-substrāta kompleksa pastāvēšanas laikā tiek hidrolizētas vairākas saites. Šajā gadījumā pēc vienas saites šķelšanās ferments tiek nevis atgrūsts, bet gan aizkavēts. Uzbrukums notiek, mainot vienas un vairāku ķēžu metodes.

Pētījumi ir parādījuši, ka α- un β-amilāzes veic hidrolīzi ar vairāku uzbrukumu metodi (vairāku ķēžu metode ir raksturīga baktēriju α-amilāzei).

Vietējās spirta rūpnīcās neapstrādātu (nežāvētu) iesalu izmanto jēlcietes saharifikācijai formā iesala piens, fermentu preparāti (glukavamorīns, amilorizīns, amilosubtilīns) dažādi līmeņi aktivitāti vai iesala piena un fermentu preparāta maisījumu.

Iesala iegūšanas tehnoloģija ietver šādus galvenos procesus: izejvielu mērcēšana, lai sasniegtu 38–40% mitruma saturu; graudu dīgšana 10 dienas pneimatiskā iesala mājā 0,5–0,8 m biezā slānī; iesala malšana disku vai āmuru dzirnavās; iesala dezinfekcija ar formalīna vai balinātāja šķīdumu un iesala piena sagatavošana. Iesala pienu iegūst, sajaucot maltu iesalu ar ūdeni (4–5 litri ūdens uz 1 kg iesala).

Iesals, kas izgatavots no dažādu graudaugu graudiem, satur nevienādos daudzumos katru amilolītisko enzīmu. Piemēram, miežu iesalam ir augsta α- un β-amilolītiskā aktivitāte, savukārt prosa iesalam ir spēcīga dekstrinolītiskā aktivitāte. Visbiežāk gatavo trīs veidu iesala maisījumu: miežu (50%), prosas (25%) un auzu (25%). Vienas kultūras spirta ražošanā aizliegts izmantot vienas kultūras iesalu.

Saharifikācijas procesa mērķis

Cietes sašķidrināšana un saharifikācija fermentatīvās hidrolīzes ceļā ir labi izpētīta un pētīta. Tās mērķis ir pārvērst vārītajā masā esošo cieti cukuros (maltoze + dekstrīni) zaļās iesala amilāzes vai sapelējušu sēņu ietekmē, sagatavojot to (cieti) fermentācijai.

1811. gadā Krievijas Zinātņu akadēmijas līdzstrādnieks Konstantīns Kirhhofs atklāja cietes pārvēršanos cukurā, vārot ar sērskābi. Par šo atklājumu viņš tika ievēlēts par ārkārtēju akadēmiķi un viņam tika piešķirta pensija. 1814. gadā Kirhhofs atklāja vēl vienu tikpat svarīgu katalītiskā reakcija- iesala diastāzes iedarbība uz cieti.

Rakstā "Par cukura gatavošanu no cietes" Kirhofs norādīja, ka "arābu gumijas augstā cena pamudināja meklēt lētu surogātu pēdējam. Es, tad tai (cietei) vajadzēja izskatīties pēc arābu gumijas" . Patiešām, šodien ir labi zināms, ka sērskābe, slāpekļskābe un skābeņskābe iznīcina cietes želatīna stāvokli un to ietekmē, ilgstoši karsējot, ciete tiek pārveidota par glikozi.

Lai izpētītu ideju evolūciju par hidrolīzes procesu, kura īpašs gadījums ir cietes saharifikācija, uzskata profesors A.N. Hodņeva.

1852. gadā profesors Hodņevs ierosināja, ka katalizators ir ķīmisks aktīvā viela, kas dod starpproduktus. Skābju katalītisko ietekmi uz cieti un tās pārvēršanu glikozē profesors Hodņevs skaidroja ar iepriekšēju "pāru savienojumu" veidošanos, piemēram, sērskābe tiek pievienota cietei, un šis savienojums, karsējot ar ūdeni, viegli sadalās sērskābē un ogļhidrātos, kas uzsūc ūdeni un pārvēršas vīnogu cukurā.

Zaļās sodas diastāzes iedarbība uz cieti, pēc profesora Hodņeva domām, arī sastāv no pakāpeniskas "pāru savienojumu" veidošanās un sadalīšanās.

Nesen ir kļuvis zināms par fermentu būtību un sastāvu. Ir konstatēts, ka enzīms sastāv no proteīna daļas (apoenzīms) un proteīnu nesaturošas daļas (protēzes), ko sauc par koenzīmu.

Koenzīmu var atdalīt no apoenzīma ar dialīzi, un brīvā stāvoklī koenzīmi ir termostabīli. Kombinējot koenzīmu ar apoenzīmu, tiek atjaunota fermenta molekulai raksturīgā aktivitāte.

Acīmredzot apoenzīma molekulai ir polāro grupu aktivizēšanas un enzīma saistīšanas ar substrātu funkcijas.

Fermenta savienojumu ar substrātu var kavēt vielas, kas ar fermentu veido stabilus savienojumus.

Pieņēmums par starpproduktu savienojumu veidošanos starp fermentu un substrātu iepriekš galvenokārt bija balstīts uz reakciju kinētikas izpēti dažādos apstākļos. Pašlaik kompleksu veidošanās ar substrātu ar peroksidāzes un katalāzes palīdzību ir pierādīta ar spektrofotometrisko analīzi.

Fermenta reaktīvai grupai ciešā saskarē ar substrāta reaktīvo grupu veidojas enzīma-substrāta komplekss.

Fermenta-substrāta kompleksā ir saite starp enzīma polārajām grupām un substrātu.

Ir pierādīts arī fermenta-substrāta kompleksa saistīšanās mehānisms, izmantojot glikozes fosfātus, kas īpaši marķēti ar C14 atomiem.

Fermenta saistība ar substrātu ir atkarīga no enzīma un substrāta reaģējošo grupu telpiskā izvietojuma un to konfigurācijas.

Daudzas enzīma-substrāta kompleksa veidošanās mehānisma detaļas vēl nav pietiekami izpētītas, taču var droši teikt, ka tā veidošanā ir iesaistītas vairākas substrāta un fermenta reakcijas grupas. Šo nostāju apstiprina fermentatīvo reakciju specifika, un svarīga loma savukārt fermenta un substrāta reaģējošo grupu virsmu forma.

Kā zināms, cietes fermentatīvā hidrolīze alkohola ražošanas apstākļos rada maltozi un starpproduktu maisījumu, ko sauc par dekstrīniem.

Maltozi viegli raudzē raugs, veidojot spirtu (un fermentācijas blakusproduktus) un oglekļa dioksīdu, savukārt dekstrīnus pārvērš cukuros un fermentē pēcfermentācijas periodā atšķaidīto amilolītisko enzīmu ietekmē.

Cietes saharifikācijas process notiek divos posmos: pirmajā notiek cietes šķīduma viskozitātes samazināšanās (sašķidrināšana), bet otrajā - faktiskā saharifikācija (pārvēršana cukuros un dekstrīnās).

Cietes sašķidrināšana un saharifikācija notiek amilāzes ietekmē.

Iesala amilāzes sastāvā kā galvenie enzīmi ir a-amilāze un b-amilāze.

a-amilāze veido dekstrīnus un nelielu daudzumu glikozes, un b-amilāze atdala divus glikozes atlikumus no amilopektīna un amilozes molekulu nereducējošajiem galiem, pie kuriem ir pievienota viena ūdens molekula, kā rezultātā veidojas maltoze.

Pētījumi pēdējos gados parādīja, ka b-amilāze iedarbojas tikai no ķēdes nealdehīda gala, un tāpēc tās aktivitāte nesamazinās cukura aldehīdu grupu oksidēšanās gadījumā.

Cietes sašķidrināšanas procesā ar a- un b-amilāzi saturošu iesala amilāzi, lielas molekulas vispirms sašķeļ ar a-amilāzi, kas pārrauj amilozes un amilopektīna ķēdes pie 1-4 saites, galvenokārt lielo ķēžu vidū, veidojot daļiņas ar lielu molekulmasu - dekstrīnus, kā arī nelielu daudzumu glikozes. B-amilāzes ietekmē dekstrīni turpina sadalīties, galu galā veidojot produktus, kas nekrāsojas ar joda šķīdumu.

Cietes fermentatīvās hidrolīzes galaproduktus galvenokārt veido maltoze, bet tajos ir arī nedaudz glikozes un papildus līdz 6-8% zemas molekulmasas nesacharificējamo dekstrīnu, kas veidojas galvenokārt amilopektīna molekulas atzarojuma punktos. .

B-amilāzes darbība neizraisa ievērojamas cietes šķīduma viskozitātes izmaiņas.

Jāņem vērā, ka b-amilāze šķeļ amilozi pilnībā, savukārt amilopektīns, kam ir sazarota struktūra, tiek šķelts tikai par 50%.

Amilopektīna saharifikācija sākas sānu ķēžu galos un apstājas, kad tā sasniedz atzarojumu. Amilopektīna saharifikācijas rezultātā ar b-amilāzi, paliek molekulas stublājs bez zariem.

Nesadalīts amilopektīns, amilodekstrīns, ir amilopektīns ar īsākām sānu ķēdēm.

Cietes enmentatīvās hidrolīzes ātrums

Saharifikācijas reakcijas ātruma konstantes aprēķina, izmantojot monomolekulāro reakcijas vienādojumu.

Ātruma konstantes matemātiskā atkarība no temperatūras apmierina Arrēnija vienādojumu

Enzīms vai cits katalizators maina reakciju tā, lai tā būtu iespējama ar zemāku aktivācijas enerģiju. Tādējādi saharozes inversija prasa 26 000 izdevumus cal/mol, un fermenta iedarbībā tikai 13000 cal/mol. Aktivizācijas enerģijas samazināšanās dēļ reakcijas norit ātrāk, jo lielākā daļa molekulu kļūst pietiekami aktīvas.

Aktivizācijas mehānismu var redzēt reaģējošu molekulu sadursmes rezultātā vai sadursmju palielināšanās molekulās.

Enzīma ķīmiskās un adsorbcijas mijiedarbības rezultātā ar substrātu veidojas starpproduktu komplekss, kura sadalīšanās ātrums nosaka šīs reakcijas ātrumu. Piemēram:

Reakcijas ātrumu var noteikt pēc aktīvo molekulu skaita, t.i. molekulas, kurām ir pietiekama aktivācijas enerģija un kuras reaģē laika vienībā.

Fermentatīvo procesu laikā līdzsvara konstante nemainās, pieaug tikai reakcijas ātrums vienā virzienā.

Iesala amilāzes pāreju šķīdumā var paātrināt, radot apstākļus, kas veicina ūdens osmotisko iekļūšanu diedzētajā iesalā, kam seko amilāzes difūzija caur iesala graudu sieniņām.

Amilāzes aktivitātes samazināšanās noteiktu piedevu ietekmē ir saistīta ar noteiktu vielu adsorbciju to aktīvo grupu vietā. Amilāze, kurai ir aktīvās grupas, spēj adsorbēt neorganiskās un organiskās vielas.

Metālu, piemēram, dzelzs, alumīnija, svina amilāzes aktīvo grupu bloķēšana, izšķīdinot attiecīgo metālu sāļus, noved pie tā, ka polārās grupas nevar pildīt savas funkcijas, t.i., aktīvi mijiedarboties ar cietes polārajām grupām. .

Zabrodskis un Vitkovskaja parādīja, ka melanondīna vielām ir inaktivējoša iedarbība uz iesala amilolītiskajiem enzīmiem, un konstatēja to negatīvo lomu vārītas masas cietes saharifikācijas procesā.

Disperģēto cieti saturošo izejvielu saharifikācijas metode

Daļu izkliedētās izejvielas (50 vai 100 g) pārnesa litra kolbā un pievienoja ūdeni proporcijā 1:2,5.

Maisījumu rūpīgi maisīja ar maisītāju (no elektromotora) istabas temperatūrā 30-40 minūtes, pēc tam uzkarsēja līdz 55° un 30 minūtes saharizēja ar iesala ekstraktu. No vienādām miežu un prosas iesala daļām tika pagatavots 20% iesala ekstrakts.

Ekstrakts tika pievienots sacharificētajai izkliedētajai graudu izejvielai ar ātrumu 16% iesala graudu (mieži un prosa) attiecībā pret neapstrādātu cieti.

Iesala daudzuma ietekme disperģēto cieti saturošo izejvielu saharifikācijai

A-amilāzes un b-amilāzes iedarbībā uz amilopektīnu paliek nesadalīts atlikums, kas satur fosfodekstrīnus. Saišu pārraušana ar fosforskābi tiek panākta, iedarbojoties dekstrinolītiskajam enzīmam - dekstrinofosfāzei, saīsināti kā dekstrināze. Tāpēc cietes molekulas pilnīgai sadalīšanai klātbūtne dekstrināze.

A-amilāzes aktivitātes pieaugumam ir nedaudz atšķirīgs raksturs. Atpūtas miežu graudos a-amilāzes aktivitāte ir nulle, un tikai pēc tam ilgstoša uzglabāšana graudos var atrast tās pēdas.Kad grauds tiek diedzēts trešajā vai ceturtajā dienā, notiek lēciens a-amilāzes satura pieaugumā, pēc kura pakāpeniski palielinās a-amilāzes aktivitāte. 12-14 C temperatūrā robeža tiek sasniegta 11-14 dienās, 18-20 C temperatūrā septītajā dienā un 27-28 C temperatūrā piektajā dienā.

Dekstrināze, tāpat kā amilāze, uzkrājas, graudiem dīgstot. Dīgšanas sākumā dekstrināzes, tāpat kā visu graudu enzīmu, uzkrāšanās notiek lēni, pēc tam pēc četrām dienām ātrāk un beigās (desmitajā dienā) gandrīz apstājas. Attēlā parādīts amilāzes un dekstrināzes uzkrāšanās dinamikas grafisks attēlojums pašreizējās miežu, auzu un prosas iesala apstākļos.

Dīgšanas ilgums ir cieši saistīts ar temperatūru, jo zemāka temperatūra, jo ilgāks laiks nepieciešams graudu dīgšanai.

Dažādu graudaugu iesals satur dažādus šo fermentu daudzumus. Tādējādi izšķir četras labības grupas:

Graudaugu kultūras	Fermenti
	alfaamilāze	betaamilāze	dekstrināze
Miežu grupa (rudzi, kvieši, tritikāle)
Prosa grupa (sorgo, kaoliang)
Auzu grupa
Kukurūzas grupa

Ar vienu graudu ražu nepietiek, lai izaudzētu iesalu. Lai iegūtu 2,3 ​​iesalu augsts saturs visi fermenti. Visbiežāk viņi ņem miežu un rudzu iesalu (alfa un beta-amilāzes avotus) un prosas iesalu (dekstrināzi). Vai trīs iesalu summa: miežu, prosa un auzu.

Mājas spirta rūpnīcās saharifikācijai izmanto nežāvētu iesalu. To nevar uzglabāt ilgu laiku, tāpēc katrs alkohols. rūpnīca to sagatavo kārtējam darbam nepieciešamajā apjomā.

Saharifikācijas pakāpe %...

gala produkti cietes saharifikācija iesala amilāzes ietekmē ir maltoze un dekstrīni. Attiecība starp šo produktu daudzumu un iesala amilāzi, kas iedarbojas uz cieti, nav nemainīga un ir atkarīga no daudziem faktoriem, galvenokārt no saharifikācijas temperatūras.

Pronins parādīja, ka, palielinoties iesala amilāzes daudzumam, maltozes un dekstrīnu galīgā attiecība ļoti lielā mērā mainās uz maltozi. Rodas jautājums par optimālo iesala daudzumu, kas nepieciešams saharifikācijai.

Maļčenko un Krištuls, pētot cietes saharizāciju ar dažādiem iesala daudzumiem, parādīja, ka saharifikācijai ir iespējams izmantot mazāku iesala daudzumu, salīdzinot ar rūpniecībā pieņemto - līdz 5% no apstrādāto izejvielu svara.

Viņi noteica optimālos iesala daudzumus, kas nepieciešami vārītu cieti saturošu izejvielu saharifikācijai. Lai izpētītu disperso izejvielu saharifikācijas procesu un noteiktu optimālo iesala daudzumu, pētījām disperso izejvielu saharifikācijas kinētiku ar iesala amilāzi.

Šiem pētījumiem mēs izmantojām 50 G izkliedētās auzas un 150 mlūdens. Suspensija izkliedēta auzu milti maisīja ar maisītāju istabas temperatūrā 30 minūtes, pēc tam kolbu uzsilda līdz 57° un turēja ūdens vannā 59° temperatūrā.

Dotie dati liecina par to optimālais daudzums Disperģēto cieti saturošo izejvielu saharifikācijai nepieciešamais iesala daudzums ir 6-8% no sačakarējamo izejvielu svara, ko apliecināja arī disperso auzu fermentācija.

Mēs veicām visus rūpnīcas pētījumus par disperso cieti saturošu izejvielu saharizāciju un fermentāciju ar 8% iesalu (mieži un prosa) no izkliedēto izejvielu svara.

Viņi atklāja, ka iesala amiāzes aktivitātes palielināšanos par 1,5–5% var panākt, laižot caur šķīdumu maiņstrāvu ar jaudu 0,013–0,015 ampēri. Palielinoties strāvai, amilāzes aktivitāte samazinās.

Zabrodskis norāda, ka iesala piens, kas pagatavots ar sačakarētu masu, uzlabo saharifikācijas procesu un iesala cietes šķīdību.

Tabula. Iesala amilāzes ekstrakcija.

Pieredzes numurs	Sagatavota iesala piena saharifikācijas jauda (ml).
		Uz vārītās masas	Uz sačakarētās masas no otrās pakāpes sačakarētāja

Saharifikācijas ilguma pētījums uz tīriem cietes šķīdumiem parādīja, ka saharifikācijas ilguma maiņa no 5 minūtēm uz 2 stundām neietekmē raudzēto šķīdumu darbību. Vārīto masu no graudiem sačakarējot 5–45 minūtes, ātrās saharifikācijas laikā misā tika novērots nedaudz palielināts neizšķīdušās cietes saturs, vienāds bija neraudzēto cukuru un dekstrīnu daudzums. Vārītās masas sačakarēšana 55 - 58 ° C temperatūrā 15 - 120 minūtes gandrīz neizraisa fermentējamo vielu satura palielināšanos šķīdumā, bet, ilgāk sačakarējot, ievērojami palielinās sačakarētās masas koncentrācija. Tātad, ja pēc 15 minūtēm saharifikācijas sačakarētās masas koncentrācija bija 13,8% (pēc saharometra), tad pēc 120 minūtēm tā palielinājās līdz 14,8%.

Tādējādi, izvēloties saharifikācijas veidu darba apstākļi jāņem vērā ne tikai temperatūra, bet arī tā iedarbības ilgums, kā arī iesala piena pagatavošanas veids.

Pētījumi, kas veikti Ukrainas Īpašās izmantošanas pētniecības institūtā (Raev, Ashkinuzi), parādīja, ka, saharificējot ar divpakāpju metodi, labāk saglabājas iesala amilolītisko enzīmu aktivitāte, un saharifikācija pirmajā posmā 10 minūtes un otrajā. posms 2 minūtes dod sačakarētu masu ar labākiem rādītājiem nekā ar 10 minūšu sačakarēšanu katrā posmā. No alkohola iznākumu palielināšanas viedokļa divpakāpju saharifikācija ir izdevīgāka nekā vienpakāpes.

Raeva, Aškinuzi, Dražnera un Bazilēviča pētījumi atklāja saharizējošās un dekstrinolītiskās spējas atkarību no saharifikācijas metodes.

Rādītāji	Saharifikācijas metode
		viens posms			divpakāpju
Saharifikācijas spēja
Dekstrinolītiskā spēja

Tie paši autori atklāja, ka filtrācijas analīze (filtrācijas ātruma noteikšana) var kalpot par kritēriju saharifikācijas režīma novērtēšanai. Tabulā parādīta sačakarētās masas filtrācijas ātruma atkarība no saharifikācijas ilguma (pie sacharifikācijas temperatūras 63-64°C).

Tabula. Sastrēguma filtrācijas ātrums pēc 1. saharifikācijas stadijas.

Filtrāta daudzums ml	Filtrāta daudzums % no filtrētās masas svara saharifikācijas laikā minūtēs

Saharificētās masas filtrējamību nosaka gan cietes sadalīšanās maltozē un dekstrīnās, gan maltozes uzkrāšanās, kas samazina šķīduma viskozitāti.

Sacharificētās masas kvalitāte ir atkarīga no izvēlētā gremošanas veida.

Zabrodskis un Položišņiks parādīja, ka filtrāciju, spektrofotometrisko analīzi un potenciometrisko titrēšanu var izmantot vārītas un sacharificētas masas ražošanas parametru noteikšanai.

Tabulā parādīta sacharificētās masas filtrēšanas veiktspēja 800 mm ūdens vakuumā.

Tabula. Sacharificētās masas filtrēšanas atkarība no viršanas temperatūras.

Gatavošanas temperatūra grādos	Filtrāta tilpums pēc 10 minūšu filtrēšanas ml
	parastā kukurūza	bojāta kukurūza	Kukurūzas ciete

Tīrai cietei, kurā nav olbaltumvielu un citu koloidālu piemaisījumu, ir lielāka spēja filtrēt. No parastās kukurūzas sačakarētā masa tiek filtrēta lēnāk un no bojātas kukurūzas vēl lēnāk, kas skaidrojams ar koloidālu vielu veidošanos ar lielāku hidrofilitāti (spēju absorbēt un aizturēt ūdeni).

Pēc Zabrodska teiktā, bojātos graudos augstā temperatūrā līdz ar olbaltumvielu savienojumu šķīšanu un sadalīšanos notiek ūdenī nešķīstošu humusam līdzīgu vielu sintēze.

Klimovskis, Konovalovs un Zaleskaja atklāja, ka vārītās masas saharifikācijas laikā iesala proteolītisko enzīmu darbības dēļ palielinās šķīstošā slāpekļa daudzums atkarībā no izmantotās metodes. temperatūras režīms graudu izejvielu pārstrāde.

Lielākais šķīstošā slāpekļa daudzums (75% no kopējā izejmateriāla slāpekļa) veidojas 150°C viršanas temperatūrā un mazākais (32,8%) - -100°C temperatūrā. Palielinoties viršanas temperatūrai līdz 120–140 ° C, šķīstošā slāpekļa daudzums ir 40–41,9%.

Tādējādi cieti saturošo izejvielu dabiskās olbaltumvielas labāk sadala iesala fermenti nekā karsētu izejvielu olbaltumvielas.

Dažu graudu olbaltumvielu un tauku hidrolītiskā sadalīšana, ogļhidrātu sadalīšanās, fosforskābes izdalīšanās no organiskiem un neorganiskiem savienojumiem veicina vielu veidošanos ar skābām īpašībām.

Sačakarētās masas skābums no bojātiem graudiem ir 1,5-2 reizes lielāks nekā parasto graudu sačakarētās masas skābums. Skābuma izmaiņas atkarībā no izejvielu sagremošanas apstākļiem grafiski parādītas attēlā.

Sačakarētās masas krāsa var kalpot par noteiktu kritēriju procesiem, kas notiek, graudu karsējot. Palielinoties viršanas temperatūrai, masa iegūst dažādas intensitātes salmu dzeltenu un brūnu krāsu. pēc krāsas var zināmā mērā spriest par vārītās masas kvalitāti. Attēlā parādīts grafiks, kas parāda sacharificētās masas krāsas atkarību no viršanas temperatūras.

Graudu-kartupeļu izejvielu cietes saharifikācijai izmanto miežu, prosas un auzu iesala maisījumu, un prosa un auzu iesala summai jābūt vismaz 30%. Atļauts izmantot divu iesalu maisījumu: miežu un auzu vai prosa. Miežu iesalu pilnībā vai daļēji var aizstāt ar rudziem (vai kviešiem), bet prosas iesalu ar chumiza iesalu. Spirta ražošanā no vienas kultūras graudiem aizliegts izmantot vienas kultūras iesalu (Smirnovs V.A., 1981)....

Moonshine sagatavošana no cieti saturošām izejvielām ir apgrūtinošs bizness, jo tas prasa saharizāciju. Iesācēji to apiet ilgu laiku, dodot priekšroku vienkāršam un skaidra recepte cukura biezeni. Nevajadzētu liegt sev prieku ar savām rokām pagatavot īstu graudu mēnessērdzību, pietiek izpētīt skaidru procesa aprakstu un nekautrējieties ķerties pie lietas.

foto no www.youtube.com

Saharifikācija: veidi un priekšrocības

Graudu produktos ogļhidrāti, kurus raugs pārvērš spirtā, ir cietes veidā. Šis polisaharīds ir ķēde no vienkāršie cukuri- glikoze, fruktoze un saharoze. Lai raugs sāktu ražot etanolu, cietes molekula ir jāsadala vienkāršajos cukuros, kuriem tiek izmantota saharifikācija.

Aukstā saharifikācija

Polisaharīdu hidrolīzi paātrina, pievienojot fermentus, kas ir iesalā vai tiek nopirkti specializētos veikalos. Fermenti darbojas pakāpeniski, tāpēc monosaharīdi tiek iegūti lēni un nekavējoties tiek pārstrādāti spirtā. Tādējādi saharifikācija notiek vienlaikus ar fermentāciju.

• Ietaupot laiku un pūles misas iestatīšanai.
• Nav nepieciešams izmantot īpašu aprīkojumu.
• Procesa sākumā Braga ir mazāk uzņēmīga pret skābju fermentāciju.
• Nav nepieciešams izveidot un uzturēt iestatīto temperatūru.
• Iespēja destilēt ar tiešu karsēšanu.

• Fermentācijas ilgums. Braga uz fermentiem ar aukstās saharifikācijas metodi būs gatava 2-3 nedēļu laikā, taču šajā periodā tai nav nepieciešama īpaša uzmanība.
• Raudzēšanas stadijā ir liela iespējamība, ka ieskābsies. Šis trūkums tiek izlīdzināts, pievienojot antibiotikas.

Karstā sačakarēšana

foto no mirkateclapp.ru

Tehnoloģijas mērķis ir paātrināt cietes hidrolīzi monosaharīdos, saglabājot noteiktas temperatūras. Tajā pašā laikā šķelšanās notiek arī enzīmu dēļ, kas tiek iegūti no iesala vai tiek ieviesti mākslīgie fermenti.

• Liels saharifikācijas procesa ātrums.
• Ātra fermentācija.

• Izejvielas tiek vārītas augstā temperatūrā. Ja misa piedeg, ir gandrīz neiespējami noņemt deguma smaku no mēness spīduma, tāpēc jums ir pastāvīgi jāmaisa izejvielas.
• Temperatūras pauzes uzturēšana, kuras laikā nepieciešams uzturēt temperatūru 60-65⁰С. Industriālajos apstākļos to dara tehnika, un mājās misa jāietin ar segām.
• Saharifikācijas stadijā misas ieskābšanas iespējamība ir augsta.
• Pirms destilācijas misa jāfiltrē.

Ja raudzētu misu gatavo mājās, tehnoloģijas vienkāršības dēļ priekšroka dodama aukstai saharizācijai. Bet, ja vēlaties eksperimentēt, varat izmēģināt karsto metodi.

No kā gatavota raudzēta misa

foto no vietnes tonnasamogona.ru

Sastāvdaļu izvēle nav atkarīga no tehnoloģijas, tāpēc nav nepieciešams to aprakstīt atsevišķi katrai metodei. Vispārīgi jautājumi, piemēram, ūdens un rauga izvēli, katrs mēnessērdzējs izlemj pats. Kāds ir apmierināts ar rezultātu no presēta rauga un krāna ūdens, bet kāds izmanto tikai vīna raugs un filtrē ūdeni. Par gaumēm nestrīdas, un, ja neesi pirmā diena mēnessērdzībā, iespējams, izvēli jau esi izdarījis.

Ciete

Mājas alus darīšanā plašu produktu grupu sauc par cieti saturošām izejvielām. Tas ietver visu veidu graudaugus, graudaugus, miltus, pākšaugus, cieti, makaronus un pat maizes izstrādājumi. Dažreiz tiek izmantots viss, ko moonshiner var izdevīgi iegādāties vai iegūt. Bet īsti gardēži dod priekšroku noteiktu izejvielu izmantošanai, iegūstot gatavā dzēriena raksturīgās organoleptiskās īpašības:

• Kvieši piešķir maigu, patīkamu garšu. Labu moonshine ražu 650 ml uz kilogramu izejvielu papildina graudu lētums.

• Rudzi piešķir mēness spīdumam asu, specifisku garšu, kas ne visiem patīk. Moonshine iznākums ir aptuveni 600 ml, un intensīva putošana, kuras dēļ misa no rudzu milti uz fermentiem nevajadzētu aizpildīt vairāk kā pusi no tvertnes.

• Kukurūza dod raksturīgu patīkamu pēcgaršu un augstu ražu 800 ml. Neskatoties uz augstajām izmaksām, to bieži izmanto, jo tas ir pilnīgi nekaprīzs darbā.

• Mieži ir atbildīgi par spilgtu, intensīvu garšu un ļauj iegūt apmēram 700 ml dzēriena pie izejas.

• Rīsi ar gandrīz 900 ml indikatoru ir izlaides rekordists. Mēness spīduma smarža ir ļoti maiga un viegli aizsērējusi ar citām izejvielām.

foto no agro2b.ru

Pilnīgi pieņemami ir izmantot dažādu graudu maisījumus, tikai jāpatur prātā, ka uz intensīvāku fona zudīs maigie un neuzkrītoši aromāti. Braga no kukurūzas uz fermentiem, ja tai pievieno ¼ miežu iesals, pēc sastāva tuvu burbona receptēm, tāpēc ir vieta fantāzijai.

Graudaugi rūgst lēnāk nekā no tiem iegūtie milti, kas palielina skābās misas iespējamību. Šo procesu var paātrināt, sasmalcinot tos vai sveķus miltos. Nepulēti graudaugi, no kuriem nav noņemts ārējais apvalks, nav piemēroti mājas brūvēšanai.

Fermenti

Adepti bioloģiskie produkti dod priekšroku iegūt fermentus no iesala, apgalvojot, ka mākslīgie dzērienā ir pamanāmi pat pēc trīskāršas destilācijas. Mazāk prasīgie izmanto jau gatavus fermentus, bauda ērtības un lētumu, garšas atšķirības nepamana. Neizmēģinot abas iespējas praksē, nav iespējams izlemt, kura no tām ir labāka.

Iesals

Diedzētus graudus izmanto uzreiz pēc tam, kad asni ir 2 cm gari, un tad to sauc par zaļo iesalu. Pēc dīgtspējas iesalu var izžāvēt turpmākai lietošanai un patērēt pēc vajadzības. Žāvētu iesalu sauc par balto un pārdod gatavs kas ietaupa daļu no problēmām.

foto no gotovimudoma.ru

mākslīgie fermenti

• glikavamorīns (G);
• amilosubtilīns (A);
• celulokss (C);
• protosubtilīns (P).

Pēdējie divi nav obligāti, taču saskaņā ar atsauksmēm tie nedaudz palielina spirta iznākumu un samazina piemaisījumu daudzumu.

Palīgkomponenti

Kad tas gatavojas graudu misa uz fermentiem ir vēlams izmantot vairākas sastāvdaļas, kas nav iekļautas klasiska recepte, bet vienkāršo darbu ar misu un samazina etiķskābes un pienskābes rūgšanas iespējamību.

• Skābju pievienošana novirza barotnes pH uz skābes pusi, kas ir nelabvēlīga baktērijām. Tiek izmantota ortofosforskābe vai citronskābe.

• Antibiotika neļauj baktēriju florai attīstīties. Vislabāk darbojas amoksiklavs vai citas zāles ar klavulonskābi.

• Kā putu noņemšanas līdzeklis tiek pievienots "sofexil" vai bērnu zāles "bobotik" - tie darbojas tāpat, ņemiet to, ko varat dabūt.

foto no irecommend.ru

Fermentatīvā graudu misa: aukstā saharifikācija

Pagatavošana ir pavisam vienkārša, un ar to tiks galā pat iesācējs, kurš nekad iepriekš nav licis misu. Braga no miltiem un fermentiem tiek pagatavota aukstā veidā pēc vienas receptes, rēķinot uz kilogramu izejvielu.

Graudu misa uz fermentiem: recepte

Produkta veidam nav nozīmes, turklāt izmanto arī graudaugus, graudus vai miltus – sastāvdaļu attiecība nemainīsies.

• 1 kg izejvielu (milti, kukurūza, ciete utt.);
• 3,5 litri ūdens;
• 3 g enzīma A un G;
• 20 g sausā rauga (vai 100 g presēta);
• 1 amoksiklava tablete uz 20 litriem;
• 1 ml putu slāpētāja uz 20 l;
• 1-2 g citronskābes;

Lietojot iesalu, jāņem vērā, ka tā daudzumam jābūt 150 g uz kg izejvielu. Ja misā ir mazāk iesala, jāpievieno fermenti.

foto no travelfotki.ru

Komponentu sajaukšana

• Raudzējiet raugu siltā saldinātā ūdenī līdz putām. Ja rūgšana nav sākusies pēc stundas, raugu nevar izmantot, tas ir neaktīvs.

• Ja plānojat lietot antibiotiku, iemērciet tabletes vai kapsulas saturu ūdenī, lai tas izšķīst.

• Sagatavo fermentācijas tvertni, ņemot vērā, ka 1/3 tilpuma jāatstāj tukša putošanai.

• Ielejiet traukā siltu (30-35⁰С) ūdeni, pievienojiet fermentus, antibiotiku, putu slāpētāju un citronskābi.

• Ielejiet graudus vai graudaugus, samaisiet ar lāpstiņu ar garu kātu. Ja izmanto raudzētu miltu misas recepti, tad jaukšanai noder celtniecības mikseris.

• Pievienot rauga saldskābs, vēlreiz samaisiet līdz gludai.

Tā kā aukstā saharifikācija notiek vienlaikus ar fermentāciju, procesa ilgums ir diezgan ilgs, un ir vērts pielikt visas pūles, lai to paātrinātu. Tas samazina ieskābšanas iespējamību un piemaisījumu daudzumu misā.

• Noteikti uzstādiet uz tvertnes ūdens blīvējumu. Pirmajās dienās rūgšana būs ļoti intensīva, un, ja tiek lietots cimds, to var noraut. Caurduriet cimdu ar medicīniskām adatām un atstājiet tās, tas atvieglos oglekļa dioksīda izdalīšanos. Kad gāzes veidošanās samazinās, adatas var noņemt.

• Samaisiet brūvēt. Akvārija sūknis lieliski darbojas, bet, ja tas nav pieejams, katru dienu kratiet brūvējumu ar roku. Pirmajās 2 dienās jūs pat varat noņemt ūdens blīvējumu un pēc tam vienkārši pagriezt pudeli 3-4 minūtes.

foto no sovetadieta.weebly.com

• Optimālā temperatūra fermentācijai ir 26-28⁰С. To atbalstīt palīdzēs akvārija termostats, grīdas apsildes plēve, novietošana siltuma avota tuvumā vai vienkārši ietīšana siltās drēbēs.

• Fermentācija ilgst no 1 līdz 3 nedēļām atkarībā no izejvielu graudu lieluma, ja paliek lielas daļiņas, atlikušo fermentāciju pagarina vēl par nedēļu. Prakse rāda, ka pēc 3 nedēļām misas stipruma pieaugums ir diezgan nenozīmīgs 1-2%, ņemot vērā skābuma iespējamību, nav ieteicams gaidīt pilnīgu fermentācijas pārtraukšanu.

• Pārbaudiet savu braga vairākas reizes dienā. Plēves parādīšanās uz virsmas jebkurā stadijā liecina par skābumu. Šāda misa ir steidzami jādestilē, jo pēc dienas viss alkohols tiks oksidēts līdz etiķskābe, un nebūs ko apdzīt.

Pēc fermentācijas pabeigšanas misu uz miltu bāzes vajadzētu izņemt aukstumā, lai to notīrītu, un nosusināt no nogulsnēm. Graudus vai graudaugus filtrē caur sietu un izspiež.

Fermentatīvā graudu misa: karstā saharifikācija

foto no playerist.ru

Klasiska metode, kas samazina fermentācijas laiku, bet pati par sevi ir diezgan darbietilpīga. Karstā saharifikācija tiek veikta lielā karstumizturīgā traukā, kas karsējams uz plīts.

Sastāvdaļas

• 1 kg cieti saturošu izejvielu;
• 4,5 litri ūdens;
• 150 g iesala (vai 3 g enzīmu G un A);
• 5 g sausā rauga (vai 20 g presēta).

Sildīšanas kļūdas

Ja nav ievēroti ieteikumi par temperatūras pauzēm, tad saharifikācija nenotiks vispār vai būs tikai daļēja. Šajā gadījumā fermenti darbosies saskaņā ar aukstās saharifikācijas tehnoloģiju, un fermentācija tiks aizkavēta. Misas atkārtota sildīšana, mēģinot labot kļūdu, ir bezjēdzīga.

Ēdienu gatavošana

• Ielejiet izejvielas traukā un, nepārtraukti maisot, ielejiet karstu (55⁰С) ūdeni. Atcerieties atstāt trešdaļu brīvas vietas putošanai.

• Uzkarsē maisījumu līdz 60⁰С un vāra šajā temperatūrā 15 minūtes.

• Uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai un vāra uz lēnas uguns 1-2 stundas, līdz viendabīga masa. Milti būs gatavi ātrāk, un graudaugi būs jāvāra ilgi. Regulāri samaisiet, lai maisījums nepiedegtu.

• Iegūto putrai līdzīgo masu atdzesē līdz 65⁰С un pievieno maltu iesalu, samaisa līdz viendabīgai masai.

• Nosedziet un atstājiet rūgt 3 stundas 60-65⁰С temperatūrā. Pirmās 1,5 stundas samaisiet misu ik pēc 30 minūtēm.

• 40-50 minūtes pirms fermentācijas beigām izšķīdiniet raugu siltā ūdenī, lai raudzētu.

• Misu ātri atdzesē līdz 26-30°C, piemēram, ievietojot trauku ledus ūdenī.

• Pievienojiet raugu un samaisiet līdz gludai.

foto no doughpunching.blogspot.ru

Turpmākie ieteikumi ūdens blīvējuma uzstādīšanai, temperatūras uzturēšanai, sajaukšanai un citiem praktiski padomi tas pats, kas aukstā sacharifikācijā. Vienīgā atšķirība būs fermentācijas laikā, kas ilgs no 4 līdz 7 dienām.

Tagad jūs precīzi zināt, kā misu gatavo no miltiem un fermentiem, izmantojot aukstās un karstās metodes. Atliek tikai viņu apdzīt, ievērojot visus galvu un astes izvēles noteikumus, lai nesabojātu pēcgaršu un rīta labsajūtu. Pamēģināt īstu graudu moonshine noteikti ir tā vērts, jo tā raksturīgā garša un aromāts var likt uz visiem laikiem atteikties no cukura receptēm par labu autentiskam dzērienam.

Kviešu mēness spīdums var izgatavot bez iesala, bez temperatūras pauzēm, pateicoties enzīmiem alfa amilāze un glikoamilāze. No pieredzes es teikšu, ka šādā veidā moonshine produktam ir lieliskas organoleptiskās īpašības. Šajā rakstā es izklāstīšu detalizētu tehnoloģiju moonshine izgatavošanai no kviešu milti ar enzīmu palīdzību aukstās saharifikācijas ceļā.

Kviešu moonshine no miltiem

Sastāvdaļas:

• Kviešu milti, augstākā pakāpe- 3 kg.,
• Ūdens - 12 l.,
• Fermenti A un G - ēdamkarote,
• Presēts maizes raugs - 100 g

Graudu misas recepte uz fermentiem, aukstā metode

Priekš graudu misas vārīšana uz fermentiem pirmkārt, ūdens jāuzsilda līdz “siltas tējas” stāvoklim, pievieno ēdamkaroti A un G enzīmu, labi samaisa. Pēc tam pakāpeniski pievienojiet miltus, maisot, lai neveidotos kunkuļi. Miltus ir ērti maisīt ar celtniecības mikseri. Pēc tam, kad esam aizmiguši raugu, vēlreiz samaisiet. Braga var likt bez ūdens blīvējuma, galvenais, lai būtu siltā vietā. Rūgšanas laikā, kas ilgst no 4-5 dienām līdz nedēļai, misu sajaucu vairākas reizes dienā ar putojamo slotiņu.

Aukstajai saharifikācijas metodei izmantoju sausos fermentus, ar šķidrajiem šī tehnoloģija uzrādīja mazāku ražu. gatavais produkts uz kilogramu miltu. Šķidriem fermentiem jāizmanto miltu vai graudaugu tvaicēšanas metode.

Graudu misas destilācija

Kad misa uzvar, tā rūpīgi jānosusina no nosēdumiem, ja vēlas, var dzidrināt ar bentonītu vai vienkārši atdzesēt līdz 3-5 grādiem. Graudu misas destilācija sākas ar jēlspirta atlasi, kā parasti, bez sadalīšanas frakcijās, ir jāizvēlas līdz 2-4%, gandrīz līdz nullei. Rezultātā es tiku no 3 kg. milti - 3,3 litri 31% jēlspirta, kas nav ļoti slikts aukstai saharifikācijai.

Otrā destilācija ir frakcionēta, graudaugu galviņu frakcijas izvēlos ap 7-10% absolūtā spirta, apmēram 90 ml. Man ir "galvas". Es parasti izvēlos vidējo frakciju (dzeramo) līdz 80-60% straumē atkarībā no destilāta mērķa. Kviešu moonshine tiek atšķaidīta līdz 40-45%, ja nepieciešams, to var notīrīt ar aktivēto kokogli.

Mēness spīduma attīrīšana ar oglēm

Lai notīrītu moonshine ar akmeņoglēm, jums vajag 1 ēd.k. l. uz 1 litru moonshine, kas jau ir atšķaidīta līdz 40-45% stiprumam. Ielejiet ogles mēness spīdumā, labi samaisiet 5-10 minūtes, atstājiet to 6-12 stundas, vispirms filtrējiet caur 4 marles kārtām, pēc tam caur blīvu kokvilnas filtru. Pirms degustācijas moonshine vajadzētu atpūsties vairākas dienas. Kviešu moonshine ir neitrāls aromāts un ar nelielu graudu nokrāsu, tas ir viegli dzerams, pēc karbonizācijas ir neliels degvīna asums. Lielisks produkts tinktūrām, rafinēšanai ozola skaidas. Atsevišķi iesaku iepazīties ar

Raugam ir nepieciešams cukurs, lai ražotu alkoholu. Graudu kultūrās tas ir atrodams cietes veidā, polisaharīds, kas sastāv no glikozes, fruktozes un saharozes molekulu ķēdēm. Raugs barojas tikai ar monosaharīdiem (vienu molekulu), tāpēc pirms misas ieklāšanas cietes molekulārā ķēde jāsadala atsevišķās molekulās, pretējā gadījumā nenotiks fermentācija.

Saharifikācija- tas ir cieti saturošu izejvielu (milti, graudaugi, kartupeļi utt.) sadalīšana vienkāršajos cukuros dabisko (no iesala) vai mākslīgo (sintētisko) enzīmu ietekmē. Sakarā ar tehnoloģijas temperatūras īpatnībām pirmo metodi sauc par karsto saharizāciju, otro - par aukstu.

Vairumā gadījumu neapstrādāti graudi ir lētāki tīrs cukurs, tāpēc, pat ņemot vērā mazāko ražu, ir izdevīgi gatavot misu no graudaugiem un garšas graudu destilāts daudz patīkamāks par cukuru. Absolūtā spirta teorētiskā iznākums no dažādi veidi graudu kultūras ir parādītas tabulā.

Izejvielas	Alkohols, ml/kg
Kvieši	430
Mieži	350
Rudzi	360
Kukurūza	450
auzas	280
Zirņi	240
Prosa	380
Rīsi	530
pupiņas	390
Kartupeļi	140
Ciete	710
Cukurs	640

Uzmanību! Tās ir teorētiskas vērtības, mājās iespējami līdz 15% alkohola zudumi.

Karstā saharifikācija ar iesalu

Klasiska metode, kas izmantota gadsimtiem ilgi. Mitrā vidē graudi uzdīgst, kas aktivizē nepieciešamos enzīmus, kas spēj pārstrādāt cieti. Graudus, kas sadīguši līdz noteiktam stāvoklim, sauc par iesalu, kas ir divu veidu: zaļš un balts.

Zaļo iesalu izmanto izejvielu saharifikācijai uzreiz pēc optimāla garuma asnu parādīšanās, bet uzglabā līdz 3 dienām. Ja sadīgušos graudaugus izžāvē, tas izrādīsies baltais iesals ko var uzglabāt daudz ilgāk. Abi veidi ar savu uzdevumu tiek galā ar vienādu efektivitāti.

Saharifikācijas ar iesalu priekšrocība ir tāda, ka cukura iegūšana prasa dažas stundas, kā rezultātā misa atgūsies ātrāk nekā pievienojot mākslīgos enzīmus.

Bet šai metodei ir vairāki trūkumi:

• ir nepieciešama augsta temperatūra, kurā izejviela var sadegt;
• vairākas stundas ir jāuztur stabila temperatūra (60-72 ° C), kas dažreiz ir grūti mājās;
• sačakarētā misa ir pakļauta ātrai skābēšanai.

Iesala saharifikācijas tehnoloģija

1. Graudus vai miltus lēnām aplej ar ūdeni 50-55°C, nepārtraukti maisot, lai neveidotos kunkuļi. Uz 1 kg izejvielu nepieciešami 4-5 litri ūdens. Piepildiet konteineru ne vairāk kā 75%.

2. Paaugstiniet temperatūru līdz 60°C un turiet 15 minūtes.

3. Uzkarsē maisījumu līdz vārīšanās temperatūrai. Atkarībā no izejvielām, vāra 60-120 minūtes, līdz iegūta viendabīga putrai līdzīga masa. Miltus vāra mazāk, graudaugus – ilgāk.

4. Putru atdzesē līdz 63-70°C, nepārtraukti maisot pievieno sasmalcinātu iesalu (150 grami uz 1 kg izejvielas).

5. Sasniedzot 61-65°C, pārklājiet trauku ar vāku un aptiniet to ar jebkuru pieejamā veidā lai saglabātu siltumu. Uzturiet norādīto temperatūru 2-4 stundas. Pirmos 50% laika intervāla samaisiet ik pēc 30 minūtēm.

6. Lai izejvielas nesaskābtu, pēc iespējas ātrāk samaziniet temperatūru līdz 25°C, pievienojiet raugu (parasti 5 grami sausā vai 25 grami presētā uz 1 kg izejvielu), uzstādiet ūdens aizbāzni un raudzējiet tumšā vietā istabas temperatūrā. Braga spēlēs pēc 2-6 dienām.

Temperatūras kontrole ir procesa pamatā

Ja temperatūras režīms netiek ievērots, saharifikācija nenotiks vai būs nepilnīga, uzsildīšana ir bezjēdzīga, jo fermenti zaudēs savu darbību. Ūdens, iesala un rauga proporcijas ir aptuvenas, precīzas vērtības un gatavošanas laika intervāli ir atkarīgi no receptes un izejmateriāla veida.

Aukstā saharifikācija ar fermentiem

Iesalu var aizstāt ar diviem enzīmiem - amilosubtilīnu un glucavamorīnu. Pirmais daļēji sadala molekulas, otrais - pārstrādā cieti cukurā. Aukstās saharifikācijas tehnoloģija ir daudz vienkāršāka un lētāka nekā iesala brūvēšana, un rezultāts ir aptuveni tāds pats. Fermenti kopā ar ūdeni tiek vienkārši pievienoti izejvielām misas sagatavošanas stadijā. Cietes pārvēršana cukurā un fermentācija notiek gandrīz vienlaikus.

Enzīmu saharifikācijas priekšrocības:

• vieglāk iesācējiem spirta ražotājiem, kuriem nav īpaša aprīkojuma;
• nav nepieciešama augsta temperatūra un temperatūras paužu ievērošana;
• zemākas darbaspēka izmaksas misas pagatavošanai.

Trūkumi:

• nepieciešama īpašu fermentu klātbūtne;
• misas fermentācijas laiks palielinās līdz 10-20 dienām;
• pastāv viedoklis, ka produkta fermenti nav dabiski un atstāj pēcgaršu arī pēc vairākām destilācijām, tāpēc mājas destilācijā labāk pieturēties pie tradicionālās metodes, izmantojot iesalu.

Aukstās saharifikācijas tehnoloģija

1. Iekš fermentācijas tvertne pievienot izejvielas (graudaugi, milti, ciete, makaroni utt.), ūdens 30-35°C (3-4 litri uz 1 kg izejvielu), enzīmi amilosubtilīns un glukavamorīns (3-5 grami uz 1 kg), raugs (5 grami sausā vai 25 maizes presēti uz 1 kg) .

Tvertni nedrīkst piepildīt vairāk par 70%, iespējama aktīva putošana.

2. Samaisiet, aizveriet ar ūdens blīvējumu, pārnesiet uz tumšu vietu ar temperatūru 20-28°C.

3. Fermentācija sāksies pēc 1-5 stundām, pirmās pāris dienas būs aktīva, tad intensitāte samazināsies. Fermentācijas laiks - 7-25 dienas. Ja uz virsmas parādās plāna plēve, tas liecina par skābumu, misu steidzami jāapdzen.

4. Gatava misa izņem no nogulsnēm un apdzen. Dzidrināšana ar bentonītu ir neefektīva.

Atkarībā no receptes misai var pievienot citas sastāvdaļas: antibiotikas, lai novērstu skābumu, rauga uzturs paātrināta fermentācija, skābe, stabilizējot misas skābumu un pretputošanas līdzekli. Amilosubtilīna un Glukavamorīna proporcijas ir atkarīgas no enzīmu aktivitātes, un tās ražotājs norāda uz iepakojuma.

Facebook

Twitter

Saskarsmē ar

Klasesbiedriem

Google+