Mazgāt no miltiem, izmantojot aukstos saharifikācijas fermentus. Aukstās saharifikācijas tehnoloģija un graudu misa uz fermentu bāzes

Ja jūs nolemjat pagatavot graudu moonshine, jums jāizvēlas misas pagatavošanas metode.

Kviešu misas pagatavošanai ir daudz recepšu, taču to pamatā ir tikai 3 cieti saturošu izejvielu saharifikācijas tehnoloģijas.

  • Karstā saharifikācija ar fermentiem vai GOS
  • Aukstā enzīmu saharifikācija jeb COS
  • Saharifikācija ar iesalu

Fermentu izmantošanas mērķis ir sagatavot izejvielas fermentācijai ar raugu. Raugs nevar apstrādāt cieti tīrā veidā.

Lai to sadalītu, tiek izmantots baktēriju enzīmu preparāts Glucavamorin (Glucoamilase). Tas darbojas tandēmā ar amilosubtilīnu (alfa-amilāzi), kas sagatavo izejvielu glikoamilāzes darbībai.

Šī ir galvenā fermentu grupa, bez kuras raugs nepatērēs cieti. Papildus tiem ir arī palīgenzīmi, piemēram, Protosubtilīns un Cellolux. Tie daļēji sadala olbaltumvielas un celulozi, palielinot alkohola iznākumu.

Iesā fermenti rodas graudu dīgšanas procesā. Lai to izdarītu, graudus diedzē, līdz veidojas 5-6 mm asns. Pēc tam sadīgušos asnus un saknes nosusina un noņem.

Dažādu enzīmu dozēšana

Iesals satur pietiekami daudz enzīmu, lai sevi sačakarētu un vēl 4-5 kg. neiesalu graudi. Tādējādi saharifikācijai 1 kg. Jebkuriem graudiem vajadzēs 200-250g. Iesals.

Mākslīgo enzīmu proporcijas ir atkarīgas no glabāšanas laika un to aktivitātes, ko mēra vienībās uz gramu.

Jums jāzina, ka fermenti ir procesa katalizators, nevis patērējama vienība. Ja pievienosiet mazāk fermentu nekā nepieciešams, saharifikācijas process tiks aizkavēts, bet joprojām notiks.

Lai īpaši aprēķinātu fermentu devu, varat izmantot šo kalkulatoru:

Saharifikācijas veidi, to priekšrocības un trūkumi

Moonshine alus darīšanā katram saharifikācijas veidam ir savas priekšrocības un trūkumi. Tādējādi karstā saharifikācija ir diezgan darbietilpīgs process, kas prasa temperatūras apstākļu ievērošanu, misa ar fermentiem tiek raudzēta ar GOS mazāk nekā nedēļas laikā. Savukārt HOS misu ir daudz vienkāršāk pagatavot, taču tā rūgsies ilgāk par vienu nedēļu, un pastāv ieskābšanās risks.

No cieti saturošām izejvielām ražotā moonshine garšas un aromāta līderis ir iesals. Izvēloties starp fermentiem un iesalu, atbilde ir skaidra – iesals. Dabiskie fermenti dod labākus rezultātus, taču tie ir dārgāki.

Karstā saharifikācija (HOS)

Dažādu enzīmu darbības temperatūra ir atšķirīga. Amilosubtilīns darbojas pie 50°-65°, bet Glucavamorin pie 55°-60°. Cellolux optimālā temperatūra ir 50°, Protosubtilinam - 45° - 55°.

Recepte kviešu moonshine ar fermentiem. Lai pagatavotu 20 litrus misas, izmantojot fermentus, mums būs nepieciešams:

  • Kviešu graudaugi - 5 kg.
  • Ūdens – 14l.
  • Glikavamorīns 3000 vienības/g – 6g.
  • Sausais raugs - 20 g.

Uzkarsē ūdeni līdz vārīšanās temperatūrai. Nepārtraukti maisot pievieno kviešus. Sākotnēji 2g. Mēs atšķaidām amilosubtilīnu ar siltu ūdeni. Ļaujiet ūdenim ar graudaugiem atdzist līdz 75°C un maisot pievienojiet amilosubtilīnu.

Turpiniet maisīt vēl pusstundu. Misai vajadzētu mainīties no mīksta stāvokļa uz šķidru.

Tiklīdz misa ir atdzisusi līdz 58-60°C, pievienojiet atlikušos 2 gramus. Amilosubtilīns un 6 g. Glucavamorin un rūpīgi samaisa.

Nosedziet misu, lai samazinātu siltuma zudumus. Pēc 2 stundām misu atdzesē ar dzesētāju līdz 30°C, ielej dezinficētā fermentatorā un pievieno raugu.

Aizveriet fermentatoru ar vāku un uzstādiet ūdens blīvējumu. Misas temperatūru uzturam 26-30°C. Labākai fermentācijai katru dienu sakratiet fermentācijas tvertni, to ritinot, nenoņemot ūdens aizbāzni.

Ja misa sāk kļūt gaišāka un oglekļa dioksīds pārstāj izplūst caur ūdens blīvējumu, misa ir gatava destilācijai.

Ja destilācija tiek plānota, izmantojot PVC vai tvaika ģeneratoru, visu misu ielej kubā. Ja tiek piedāvāta cita karsēšanas metode, noņemiet misu no nogulsnēm un izspiediet kviešus. Noskalojiet graudaugus ar karstu ūdeni un vēlreiz izspiediet. Ielejiet misu un mazgājiet ūdeni kubā.

Misu destilē mēness gaismā, nenostiprinot līdz 99°C kubā, paņemot 200 ml. galvas Jums vajadzētu iegūt aptuveni 5,4 litrus jēlspirta ar stiprumu 33%.

Frakcionētu destilāciju veic stiprināšanas kolonnā ar atlasi 100 ml. galviņas līdz 94-95°C kubā. Ja nākotnē tiek plānota izturēšana ozolkoka mucā, mēs samazinām sprauslu kolonnā līdz 2-3 ruļļiem slodzes krānu slēdža slēdžiem vai palielinām virsbūves izvēles ātrumu.

Aukstā saharifikācija (CS)

Lai fermenti darbotos optimāli un ātri, ir nepieciešama paaugstināta temperatūra, taču tas nenozīmē, ka istabas temperatūrā fermenti nedarbosies vispār. Graudu misa rūgst ar fermentiem aukstās saharifikācijas laikā tāpat, tikai daudz lēnāk. Un tā kā raugs tiek ievadīts vienlaikus ar fermentiem, atbrīvotais cukurs nekavējoties tiek absorbēts raugā.

Aukstās brūvēšanas recepte, kas izgatavota no miltiem un fermentiem. Lai pagatavotu 10 litrus miltu misas, mums būs nepieciešams:

  • Ūdens – 8,5 l.
  • Milti - 2 kg.
  • Amilosubtilīns 1500 vienības/g – 4 g.
  • Glikavamorīns 3000 vienības/g – 6g.
  • Presētais raugs - 50 g.

Nomazgājiet visu aprīkojumu ar sūkli un mazgāšanas līdzekli. Pēc tam mēs to dezinficējam ar hlora šķīdumu vai ūdeņraža peroksīdu.

Fermentācijas traukā ielej ūdeni 30°C temperatūrā, tajā izšķīdina fermentus A un D. Ar maisītāju izmaisa ūdeni un izlej visus miltus.

Nekavējoties pievienojiet raugu, aizveriet vāku un uzstādiet ūdens blīvējumu. Rudzu miltiem nepiepildiet trauku vairāk kā līdz pusei, tie var izplūst. Bērnu zāles Bobotik var izmantot kā pretputu līdzekli.

Fermentācija ilgst apmēram 2 nedēļas. Pazīmes, ka misa ir gatava: ūdens zīmogs ir pārstājis rīstīties, milti ir nosēdušies apakšā blīvā kārtā, misa ir kļuvusi gaišāka.

Mēs dekantējam (noņemam no nogulsnēm) misu un ielejam destilācijas kubā. Destilācijas process ir tieši tāds pats kā karstai saharifikācijai.

Silts sākums

Ir arī starpposma iespēja starp GOS un COS, izmantojot fermentus. Tas sastāv no tā, ka izejvielas tiek apstrādātas ar verdošu ūdeni, bet vēlāk process ir līdzīgs aukstai saharifikācijai.

Miežu misas recepte

Lai pagatavotu HOS misu ar karsto iedarbināšanu, sasmalcinātus miežus jāaplej ar verdošu ūdeni. Ūdenim pilnībā jāpārklāj graudaugi. Iekārtu sagatavojam tāpat kā aukstajai sačakarēšanai mājās.

Tiklīdz temperatūra nokrītas līdz 60°C, pievienojam enzīmus A un D. Atšķirībā no GOS dzesēšanai nav nepieciešams dzesētājs. Pievienojiet misai aukstu ūdeni līdz vajadzīgajam tilpumam.

Atšķaidīšanas rezultātā misas temperatūra nedrīkst pārsniegt 35°C. Pievienojiet raugu, aizveriet fermentatoru un uzstādiet ūdens blīvējumu.

Intervālā starp miežu ieliešanu un rauga pievienošanu misa ir īpaši jutīga pret patogēno organismu infekciju. Tāpēc viens no karstās palaišanas trūkumiem ir palielināts misas ieskābšanas risks.

Lai novērstu saskābšanu, ir ierasta prakse kopā ar raugu pievienot doksicilīnu, amoksiklavu vai līdzīgu antibiotiku. Antibiotiku sastāvdaļas nevar iekļūt galaproduktā, jo tas paaugstinātā temperatūrā sadalās nešķīstošos savienojumos.

Ja antibiotiku lietošana jums nav piemērota, jūs varat samazināt infekcijas risku, pazeminot pH. Tam ir piemērota citronskābe vai fosforskābe.

Tālākais graudu moonshine sagatavošanas process ir līdzīgs GOS sadaļā aprakstītajai metodei.
Ja jums ir kādi jautājumi par cieti saturošu izejvielu saharizāciju ar fermentiem, uzdodiet tos raksta komentāros.

ETANOLA RAŽOŠANA

Globālais etanola tirgus ir aptuveni 4 miljardi dalu (absolūtā spirta dekalitri) gadā. Līderi etanola ražošanā ir ASV, Brazīlija un Ķīna. ASV ir 97 rūpnīcas, kas ražo etanolu no kukurūzas (tiek celtas vēl 35 rūpnīcas) ar kopējo jaudu 1,5 miljardi dekalitru gadā.

Galvenās etanola izmantošanas jomas pasaules praksē:

− 60% – piedeva motordegvielai;

− 25% − ķīmiskā rūpniecība;

− 15% – pārtikas rūpniecība (tās īpatsvars samazinās).

Automobiļu degviela uz etanola bāzes satur 10% etanola (E-10 degviela) vai 85% etanola (E 85). Ar naftas cenu 60-70 USD par barelu bioetanols kļūst par konkurētspējīgu degvielu. Etanola ievadīšana benzīnā ļauj novērst tetraetilsvina pievienošanu degvielai, kā rezultātā samazinās izplūdes gāzu toksicitāte un degvielas patēriņš.

ASV tiek veikti vērienīgi pētījumi par bioetanola ražošanu no atjaunojamām augu izejvielām (no kukurūzas kātiem, niedrēm u.c.)

Rūpnieciskos apstākļos 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. materiāli (kvieši, rudzi, tritikāle, kartupeļi), melase, piena sūkalas, topinambūrs. Vidējais 95,5% etilspirta iznākums no 1 tonnas dažāda veida izejvielu ir parādīts 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 (%): kviešos – 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 pektīnvielas ~ 9%; slāpekli saturošās (olbaltumvielas) vielas ~ 11%, tauki ~ 3%.



Etanola ražotāji

Mikrobioloģiskajā sintēzē klasiskie etanola ražotāji ir raugi - Saccharomycetes un Schizosaccharomycetes. Visbiežāk izmanto raugu Saccharomyces cerevisiae,Saccharomyces vini,Schizosaccharomyces pombe.

Saharomicetiem ir apaļas formas šūnas, kuru izmērs ir 10-15 mikroni, un tās vairojas ar pumpuru veidošanos. Šizozaharomicetiem ir lielas stieņa formas šūnas ar diametru 4-5 mikroni un garumu 18-20 mikroni, tās vairojas daloties. Abi raugi labi raudzē glikozi, mannozi, fruktozi, saharozi un maltozi, tie 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 (ar 48,86 kg CO 2 veidošanos). Praksē spirta iznākums ir 82-92% no teorētiskās, jo daļa substrāta tiek patērēta rauga pavairošanai un augšanai un blakusproduktu veidošanai.

Etanola sintēzi rauga šūnā veic saskaņā ar šādu shēmu:

Alkoholiskās fermentācijas blakusprodukti ir glicerīns, augstākie (fūzu) spirti, organiskās skābes (etiķskābe, pirovīnskābe, pienskābe, dzintarskābe) un 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 atgriežot raugu 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 atdalīšanas ir alkohola fermentācijas blakusprodukts. 3-fosfoglicerīnskābe tiek pārveidota pa EMT ceļu, veidojot acetaldehīdu. Pēc acetaldehīda parādīšanās sākas stacionārs fermentācijas periods, kura laikā fosfogliceraldehīda oksidēšanās par fosfoglicerīnskābi notiek sarežģītākā veidā, pievienojot neorganisko fosfātu (EMP ceļš). Šajā sakarā kopā ar etanolu fermentācijas laikā vienmēr veidojas noteikts daudzums glicerīna.

Kad acetaldehīds ir saistīts ar bisulfītu, fermentācijas process tiek virzīts uz glicerīna veidošanos:

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

Sārmainā vidē acetaldehīda molekulā notiek redoksreakcija ar otru molekulu, veidojot etanolu un etiķskābi. Tajā pašā laikā glicerīns uzkrājas. Kopējo procesu izsaka ar šādu vienādojumu:

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

Šīs metodes izmanto glicerīna rūpnieciskai ražošanai.

Augstākie spirti veidojas no aminoskābēm (mazākā mērā no keto skābēm), kas atrodas fermentācijas vidē, secīgu aminoskābju deaminācijas reakciju, iegūto keto skābju dekarboksilēšanas un aldehīdu reducēšanas rezultātā.

No misā esošajiem augstākajiem spirtiem: 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 un paaugstinātu izturību pret etanolu un augstu temperatūru. Interesantas ir etanolu sintezējošās baktērijas. Piemēram, baktērijas Zymomonas mobilis No rauga tie atšķiras ar intensīvo metabolismu: tiem ir augsts glikozes īpatnējais pārvēršanās ātrums etanolā, tie nodrošina lielāku etanola iznākumu (līdz 95% no teorētiski iespējamā), un tie 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 celulozi no augu izejvielām etanolā, bet izejvielām jābūt atbrīvotām no lignīna. Pagaidām nav bijis iespējams sasniegt augstu spirta ražu, tieši pārveidojot augu materiālus.

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

Iekšzemes praksē etanola ražošanā no cieti saturošām izejvielām izmanto raugu Saccharomyces cerevisiae, kam optimālā fermentācijas temperatūra ir 29–30°C.

Cietes fermentatīvā saharifikācija

Tradicionālie etanola ražotāji nav spējīgi sadalīt polisaharīdus, tāpēc, ražojot misu, cieti saturošās izejvielas ir jāvāra un jāsaharizē. Lielākajā daļā augu ciete satur 20-25% amilozes un 80-75% amilopektīna. Augu šūnās ciete ir graudu (granulu) veidā, 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 aukstā ūdenī, spirtā un ēterī. Amiloze viegli izšķīst siltā ūdenī, amilopektīns - karsējot 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 traucēta granulu integritāte. Tajā pašā laikā strauji palielinās šķīduma viskozitāte - notiek cietes želatinizācija. Pastai raksturīgs nejaušs molekulu izvietojums un kristāliskās struktūras zudums. 120–130°C temperatūrā pasta kļūst viegli kustīga. Vispilnīgāk amilopektīns izšķīst kviešu cietē 136–141°C temperatūrā un kartupeļu cietē 132°C temperatūrā.

Graudu vai kartupeļu vārīšanas laikā izšķīdināto cieti hidrolizē (saharizē) graudu iesala amilolītiskie enzīmi vai mikroorganismu kultūras, galvenokārt pavedienu sēnes un baktērijas. No augu materiāliem visbagātākais ar amilolītiskiem enzīmiem ir diedzētie labības graudi, ko sauc par iesalu. Pašlaik alkohola rūpniecībā plaši tiek izmantoti fermentu preparāti, kuru pamatā ir pavedienu sēņu (vai ģints baktēriju) kultūras. Bacillus), kam salīdzinājumā ar iesalu ir vairākas priekšrocības. Vītņveida sēņu kultūras audzē uz kviešu klijām vai kukurūzas miltiem, savukārt iesalam nepieciešami kvalitatīvi graudi. Ar iesalu lielos daudzumos misā tiek ievadīti sveši mikroorganismi, kas negatīvi ietekmē etanola iznākumu. Sēņu dziļkultūras audzē sterilos apstākļos, tās nepiesārņo misu ar svešiem mikroorganismiem. Virszemes sēņu 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 un 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 šķelšanos. α-amilāžu ietekmē saites tiek sadalītas nejauši, bet pārsvarā ķēdēs. Rezultātā veidojas galvenokārt dekstrīni, neliels daudzums maltozes un oligosaharīdi. Pamatojoties uz tās darbības raksturu, α-amilāzi sauc par endogēno vai dekstrinogēnu amilāzi.

β-amilāzes darbība ir vērsta uz cietes gala (ārējām) saitēm, un secīgi, sākot no ķēžu nereducējošajiem galiem, tiek atdalīti divi glikozes atlikumi (maltoze). β-amilāze nevar apiet cietes makromolekulā esošās atzarojuma 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, amilopektīnu - 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, ja to katalizē mikroskopisko sēņu α-amilāze, veidojas liels daudzums glikozes un maltozes. Starp baktēriju amilāzēm ir gan saharogēnas, gan dekstrinogēnas. 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 šķelšanos cietē. Šī enzīma katalīzes laikā glikozes atliekas secīgi tiek atdalītas no amilozes un amilopektīna nereducējošajiem galiem. Vietā, kur saites tiek pārrautas, pievienojas ūdens molekula, tāpēc teorētiskā glikozes iznākums hidrolīzes procesā ir 111,11% cietes svara.

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

Saskaņā ar vairāku ķēžu metodi enzīma molekula nejauši uzbrūk vienai no polisaharīdu ķēdēm, atdalot no tās saiti, un pēc tam nejauši uzbrūk arī nākamajām ķēdēm, tostarp, iespējams, tai, kas uzbruka agrāk. Tādējādi fermenta-substrāta kompleksa pastāvēšanas laikā notiek tikai viens katalītiskais akts.

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

Kombinētā metode jeb vairāku uzbrukumu metode ir tāda, ka fermenta-substrāta kompleksa pastāvēšanas laikā tiek hidrolizētas vairākas saites. Šajā gadījumā pēc vienas saites šķelšanās ferments netiek atgrūsts, bet gan tiek saglabāts. Uzbrukums notiek, izmantojot mainīgas vienas un vairāku ķēžu metodes.

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

Iekšzemes spirta rūpnīcās cietes saharifikācijai izmanto neapstrādātu (nežāvētu) iesalu iesala piena veidā, dažādu aktivitātes līmeņu fermentu preparātus (glikavamorīnu, amilorizīnu, amilosubtilīnu) vai iesala piena un fermentu preparāta maisījumu. izejvielas.

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

Iesals, kas izgatavots no dažādiem labības graudiem, satur dažādu daudzumu katra amilolītiskā enzīma. Piemēram, miežu iesalam ir augsta α- un β-amilolītiskā aktivitāte, un prosa iesalam ir spēcīga dekstrinolītiskā aktivitāte. Visbiežāk gatavo trīs veidu iesala maisījumu: miežu (50%), prosas (25%) un auzu (25%). Alkohola ražošanā no vienas kultūras aizliegts izmantot vienas kultūras iesalu.

Karstā sačakarēšana ir... Lai gan nē, sāksim ar ko citu. Ja kādreiz esat apmeklējis forumus vai mēnessērdzēju grupas sociālajos medijos. tīkliem, tad 100% bieži sastapās ar saīsinājumiem GOS un HOS. GOS ir karstā sačakarēšana, un HOS ir auksta. Abas metodes tiek izmantotas destilācijā, kā arī alus darīšanā, un tās pilda vienas un tās pašas funkcijas.

Saharifikācija pati par sevi ir process, kurā ciete tiek sadalīta vienkāršos cukuros. Karstā saharifikācija tiek veikta, izmantojot dabiskos fermentus temperatūras ietekmē.

Tātad, kas ir pats karstās saharifikācijas process?

Mums vajadzēs iesalu! Iesals var būt zaļš vai balts.

Zaļais iesals ir graudi, kas tikko sadīguši līdz vajadzīgajam garumam. To var uzglabāt diezgan īsu laiku - līdz trim dienām. Ja graudu izžāvē, iegūsi balto iesalu – to var uzglabāt daudz ilgāk. Abi veidi vienādi apstrādā karstās saharifikācijas procedūru.


Karstās saharifikācijas priekšrocība ir tā, ka tas aizņem maz laika. Cukura iegūšana prasa tikai dažas stundas, un misa tiek patērēta daudz ātrāk nekā ar COS.

Bet karstai saharizācijai ir arī trūkumi:

  • Augstas temperatūras izmantošanas dēļ pastāv izejvielu sadegšanas risks.
  • Ar karstu saharizāciju jums vairākas stundas jāuztur nemainīga temperatūra, un to ir diezgan grūti izdarīt mājās.
  • Gatavā misa var ļoti ātri saskābt.

Karstā iesala saharifikācijas tehnoloģija:

  1. Graudaugos vai miltos ielej ūdeni (50-55 grādi), lai neveidotos kunkuļi - nepārtraukti maisa. Aprēķiniet ūdens daudzumu, pamatojoties uz proporcijām: 4-5 litri ūdens uz 1 kg izejvielu.
    Tvertne nedrīkst būt piepildīta vairāk par 75%.
  2. Paaugstiniet temperatūru līdz 60 grādiem un paturiet 15 minūtes.
  3. Uzkarsē maisījumu līdz vārīšanās temperatūrai un vāra apmēram divas stundas līdz gludai.
  4. Iegūto putru atdzesē līdz 65-70 grādiem un, nepārtraukti maisot, pievieno tai saberztu iesalu proporcijā 150 grami iesala uz 1 kg izejvielu.
  5. Tiklīdz temperatūra nokrītas līdz 62-65 grādiem, aizveriet gatavošanas trauku ar vāku un ietiniet to segā, lai saglabātu siltumu. Šī temperatūra jāsaglabā 2-4 stundas, un šī perioda pirmajā pusē jāsajauc trauka saturs.
  6. Pēc tam šīs izejvielas pēc iespējas ātrāk ievietojiet ražošanā, lai tās nesaskābtu.

Ja temperatūras režīms tiek pārkāpts, karstā saharifikācija neizdosies vai būs nepilnīga. Pabeidzot, neaizmirstiet veikt joda testu.

Saharifikācija ir cietes sadalīšana no cieti saturošām izejvielām, lai iegūtu vienkāršus cukurus. Šis process ir jānodrošina veiksmīgai fermentācijai. Galu galā raugs sagremo tikai monosaharīdus (atsevišķas cukura molekulas). Tāpēc ciete ir jāsadala, izmantojot sintezētus fermentus vai iesalu.

Uz fermentiem balstīta misa (no graudaugiem, miltiem, kartupeļiem, kukurūzas utt.) ir daudz lētāka nekā kristāliskais cukurs. Tajā pašā laikā graudu destilāta garša ir daudz augstāka.

Saharifikācija tiek veikta divos veidos: tradicionālā karstā un salīdzinoši jauna aukstā (CHS). Pēdējā metode ir balstīta uz sintētisko enzīmu (alfa amilāzes un glikoamilāzes) izmantošanu iesala vietā. Ar aukstu saharizāciju sastāvdaļas ievieto istabas temperatūrā ūdenī, karsēšana nav nepieciešama. Darbaspēka izmaksas, gatavojot misu ar auksto metodi, ir daudz zemākas nekā gatavojot to karstu. Bet arī fermentācijas ilgums palielinās: no 10 līdz 20 dienām.

Attiecībā uz produkta garšu katram destilētājam ir savs viedoklis šajā jautājumā. Aukstās saharifikācijas pretinieki uzskata, ka fermenti piešķir graudu misai un destilācijai noteiktu garšu, kas saglabājas pēc trim destilācijām. Metodes piekritēji saka, ka aukstās un karstās metodes garšu gandrīz nevar atšķirt un tikai graudu mēnessērdzībai piemīt īstā “maizes vīna” garša, un cukura produkts būtībā ir tikai alkohols. Tāpēc katram destilētājam ir jāizmēģina aukstā saharifikācija un jāizstrādā savs viedoklis par šo tēmu.

Sastāvdaļas ēdiena gatavošanai

  • Cieti saturoši pārtikas produkti. Piemērots HOS: jebkura graudaugu, cietes un graudu kultūru milti. Nav nepieciešams lietot veselus graudus, tikai sasmalcinātus un jo smalkāk, jo labāk. Ja plānojat izmantot veselus graudus, ņemiet pulētus rīsus, prosu un pērļu miežus.
  • Kvalitatīvs ūdens
  • Fermenti. Nepieciešamo enzīmu rūpnieciskais nosaukums ir Glucavamorin un Amylosubtilin. Tie ir apzīmēti kā G un A. Šajā gadījumā A veic primāro polisaharīdu sadalīšanu, un G pabeidz šo darbu. Izmanto arī Cellulox (C) un Protosubtilīnu (P). Cellulox apstrādā celulozi, un Protosubtilīns apstrādā olbaltumvielu molekulas. Mēs neizmantosim pēdējos divus.
  • Raugs
  • Antibiotika konkurētspējīgas mikrofloras nomākšanai (amoksicilīns)

Iekārtas un instrumenti

  • Tvertne ar rezerves tilpumu aptuveni vienu trešdaļu no plānotā misas tilpuma
  • Maisītājs, varat izmantot garu kociņu, metāla lāpstiņu ar garu roku vai skrūvgriezi ar konstrukcijas stiprinājumu.
  • Ūdens blīvējums
  • Akvārija sildītājs (pēc izvēles, bet var būt noderīgs, lai uzturētu nemainīgu temperatūru)
  • Spirta automāts

Daudzums un proporcijas

Ūdens un izejvielu attiecība t.i. Hidrauliskais modulis ir ļoti svarīgs punkts. Ja graudaugu vai miltu koncentrācija ir zema, misa būs pārāk vāja un šķidra. Un pie lielām koncentrācijām pastāv iespēja, ka daļa izejvielu neraudzēsies vispār. Labākās hidrauliskā moduļa vērtības aukstā ūdens apstrādes laikā ir jāņem diapazonā no 1:4 vai 1:3 (pirmais cipars ir izejvielas, kg, otrais ir ūdens, l).

Rauga daudzumu ņem uz 1 kg izejvielu:

  • Sausais maizes raugs – 20 g.
  • Neapstrādāts maizes raugs - 100 g.
  • Vīns vai specializēts graudiem - saskaņā ar ieteikumiem uz iepakojuma

Fermentu daudzuma aprēķināšana misai ir nenozīmīgs uzdevums, jo ražotājs savos ieteikumos norāda fermentu daudzumu tīras cietes, nevis konkrēta produkta pārstrādei. Daži spirta ražotāji faktiski veic pārrēķinu katram izejvielu veidam: aprēķina cietes daudzumu grāmatzīmē un pievieno mikrobioloģiskos fermentus saskaņā ar recepti. Pieredze rāda, ka fermentu daudzuma pārsniegšana pat divas reizes neietekmē misas kvalitāti.

  • A: 1-2 grami
  • G: 2-3 grami

Pēc tam fermenti sadalās temperatūras vai citu faktoru ietekmē, tāpēc tie nenonāks galaproduktā.

Vienkārša HOS recepte

Mēs piedāvājam universālu XOS recepti, ar kuru jūs varat sasniegt izcilus rezultātus misas gatavošanā, izmantojot auksto saharizāciju:

  1. Uzkarsē ūdeni līdz 38°C, ielej fermentācijas traukā. Tvertne jāizvēlas tā, lai visa misa tajā aizņemtu ne vairāk kā 70% no vietas.
  2. Pievieno fermentus, ja svaigi, tad 3 gramus. A un D, ​​ja tuvāk derīguma termiņa beigām, tad katrs pa 6 gramiem. abi veidi
  3. Pievienojiet antibiotiku, doksicilīns ir labs, 1 vai 2 kapsulas uz 30 litriem misas
  4. Ielejiet visas cieti saturošās izejvielas un labi samaisiet. Uz 1 kg sausu izejvielu ņem 3,5 litrus ūdens
  5. Kā pretputu līdzekli sadrupiniet vienkāršus cepumus uz misas virsmas.
  6. Raudzējiet un pievienojiet raugu atbilstoši izejvielu daudzumam
  7. Gatavā misa jāsamaisa un jāuzstāda ūdens blīvējums. Fermentāciju var redzēt pēc 2 - 5 stundām. Pirmajā dienā vētrains, tad mierīgāks
  8. Pirmās 5-6 dienas no rīta un vakarā misu jāsakrata, neatverot trauku
  9. Fermentācija var ilgt 2 līdz 3 nedēļas.
  10. Destilācijai vislabāk ir izmantot tvaika ģeneratoru. Tad galaprodukts nav jādekantē un jādzidrina. Ja destilējat uz NBK (nepārtrauktās misas kolonnas) vai ar tiešu karsēšanu, misu nepieciešams degazēt un dekantēt, notecinot nogulsnes. Bentonīts šajā gadījumā ir neefektīvs.
    Pamatojoties uz šo recepti, jūs varat izveidot savas unikālas žalūzijas no dažādu graudaugu vai miltu maisījuma.

Koji misas recepte

Kodži ir ķīniešu pelējums, aktīvā viela sake - nacionālā japāņu vīna, t.i. sēne, kas sadala cieti cukuros un fermentē tos spirtā. Kodži lieliski derēs ar jebkādām cieti saturošām izejvielām, miltiem, graudaugiem u.c., fermentācijas periods ir no 3 nedēļām līdz mēnesim.

Misas recepte ir tieši tāda pati kā iepriekšējā, bet fermentu un rauga vietā pievienojiet 8-9 gramus koji uz 1 kg. izejvielas.

Ražojot destilācijai paredzētu misu, ir jānodrošina, lai izejvielās būtu pietiekams daudzums cukura. Augļu izejvielu gadījumā problēmu nav: šajā gadījumā tajos jau ir diezgan liels daudzums fruktozes un glikozes, ko baktērijas viegli sadala. Tomēr, izmantojot labību kā izejvielu, situācija ir nedaudz atšķirīga.

Mākslīgie fermenti tiek pārdoti veikalos, un tos var vienkārši pievienot graudaugiem, lai sāktu fermentācijas procesu, taču šajā rakstā mēs šo procesu neapspriedīsim.

Dabiskos fermentus iegūst, izmantojot procesu, ko sauc par "iesala saharizāciju". Tās nozīme ir tāda, ka graudiem pievieno karsto iesalu, kas jau satur nepieciešamos fermentus. Tas ir, graudiem tiek pievienots iesals (dīguši graudi), kas ļauj ātrāk sākt fermentācijas procesu. Jo lielāka ir iesala masas daļa, jo ātrāk notiks fermentācija.

Tiek uzskatīts, ka labs risinājums ir izmantot graudaugu kultūras, piemēram, kviešu izejvielas un miežu iesalu vai auzu graudus un kviešu iesalu. Tomēr, ja sekojat tehnoloģijai, jūs varat iegūt labus rezultātus, izmantojot vienas kultūras izejvielas un iesalu.

Varbūt vienkārši pievieno cukuru?

Protams, jūs vienmēr varat pievienot cukuru savai misai; tomēr, kā liecina prakse, misas gatavošana no graudiem ir vienkārši ekonomiski izdevīgāka, ja jums ir pieejami graudi. Turklāt destilātam, kas iegūts no vienkārša startera, piemēram, “ūdens + raugs + cukurs”, nav nekādas garšas, nemaz nerunājot par diezgan augstu cenu.

Graudi var palielināt sākotnējā cukura daudzumu līdz 7-8 reizēm par sākotnējo cukura saturu tajos, ja tiek veikta tā sauktā karstā saharifikācija ar iesalu.

Kā veikt karsto saharizāciju ar iesalu?

Pirmkārt, ir nepieciešams sagatavot izejvielas. Lai to izdarītu, jums ir jāņem graudaugi, no kuriem tiks pagatavota misa, jāpiepilda ar ūdeni (uz 1 kilogramu graudu nepieciešami 5 litri ūdens) un pēc tam jāuzliek uz lēnas uguns, līdz tā lēnām uzsilst. Šajā gadījumā graudi ūdenī ir pastāvīgi jāsajauc, panākot iegūtā maisījuma viendabīgāko sastāvu. Nav ieteicams izmantot pārāk mazus traukus: tvertne, kurā notiks šis process, nedrīkst būt piepildīta vairāk par ¾ no tā tilpuma.

Kad misas temperatūra paaugstinās līdz 60-65 grādiem, pārtrauciet karsēšanu un uzturiet temperatūru šajā diapazonā vismaz 10 minūtes. Pēc tam var strauji paaugstināt temperatūru un burtiski sākt gatavot graudu (milti vārās mazāk, graudaugi gatavo ilgāk). Gatavošana parasti aizņem vismaz pusotru stundu, kā rezultātā misa kļūst kā bieza putra. Gatavojot misu, ir nepieciešams pastāvīgi maisīt un novērst dedzināšanu.

Pēc vārīšanas, kad gatavā misa pārvēršas putrā, misu atkal nepieciešams atdzesēt līdz 60 grādiem un pēc tam pievienot sasmalcinātu iesalu. Proporcija ir aptuveni šāda - vienam kilogramam gatavās misas vajag aptuveni 180-200 gramus iesala. Pēc iesala pievienošanas maisīšanas process jāturpina. Šis posms ilgst vēl apmēram pusstundu.

Pēc tam misu var atdzesēt līdz 25 grādiem, pēc tam tā būs gatava rauga pievienošanai. Der atcerēties, ka augsta temperatūra raugam var būt liktenīga, tāpēc tās jāpievieno tikai pēc tam, kad misa ir atdzisusi. Optimālā temperatūra ir 23-32 grādi pēc Celsija. Vienam kilogramam izejvielu pietiek ar aptuveni 25 gramiem presētā vai 5 gramiem sausā rauga.

Misa kļūst gatava nedēļas laikā pēc ūdens blīvējuma uzstādīšanas.

Laika intervāls starp saharizāciju un ūdens blīvējuma uzstādīšanu

Atsevišķi ir vērts pieminēt, ka fermentācijas procesu nevar pārāk aizkavēt, un labāk to sākt pēc iespējas tuvāk saharifikācijas beigām. Tas ir, jūs nevarat ieturēt ilgu pauzi starp “saharifikācijas” un “rauga pievienošanas” posmiem, pretējā gadījumā viss vienkārši kļūs skābs. Raugu vēlams pievienot saharifikācijas dienā.

Raksti par tēmu