Биотехнология. принципы и применение - Бич Г.
ISBN 5-03-000058-5
Скачать (прямая ссылка):
применяют кукурузу или другие зерновые, то до приготовления сусла
непосредственно в бродильных чанах проводят обработку крахмала в зерне
ферментами солода.
Если для производства спирта используют мелассу, такие предварительные
операции не нужны, поскольку углеводы в ней содержатся в форме, пригодной
для сбраживания. Тем не менее сырье все же приходится подготавливать к
процессу: осветлять, подогревать и разводить водой, чтобы получить
концентрацию сахара, оптимальную для брожения. После подготовки сырья
добавляют культуру подходящих дрожжей и ведут сбраживание. В конце его,
когда концентрация спирта достигнет 9-11% (по объему), отделяют дрожжи
путем отстаивания. Остатки их перед перегонкой можно удалить
центрифугированием. Применяются два способа: кубовый и непрерывной
перегонки (патент Коффи). После этого продукт либо отправляют на
созревание (например, виски), либо проводят завершающие операции и
Пищевые продукты, напитки и биотехнология
113
разливают по бутылкам (джин, водка). Для продажи спирто-продукты обычно
разводят до стандартной концентрации в них спирта (40% по объему).
Остановимся на некоторых важных особенностях производства отдельных
разновидностей спиртопродуктов. Очень важно использовать правильный штамм
дрожжей. При выработке рома для производства сортов с сильным запахом
обычно применяют штаммы дрожжей Schizosaccharomyces, а с менее
интенсивным - быстро работающие Saccharomyces. Отметим, что процесс
образования спирта ускоряется бактериями Clostridium saccharobutyricum.
Самый лучший ром получают в том случае, когда соотношение бактерий к
дрожжам составляет 1 :5. Культуру бактерий вносят, когда концентрация
этанола достигает 3,5-4,5%, а сахара - 6% (вес/объем).
Штаммы дрожжей, используемые в спиртовой промышленности, должны сохранять
жизнеспособность вплоть до концентрации этанола 12-15% (по объему). Кроме
того, если в качестве сырья используется зерно, дрожжи должны обладать
способностью гидролизовать низкие олигосахариды до глюкозы. Это
необходимо для полного превращения крахмала в этиловый спирт и углекислый
газ.
Перегонка - дорогостоящий этап процесса, так как он энергоемок.
Использование дрожжей, выдерживающих повышенные концентрации спирта,
уменьшает энергозатраты на этом этапе, поскольку для достижения одной и
той же концентрации спирта надо отгонять меньше воды. Ожидается, что
работа по созданию новых штаммов дрожжей, устойчивых к еще более высоким
концентрациям спирта, будет успешной.
Пока углеводы не переведены в форму, усваиваемую дрожжами, брожение не
происходит. Добавление гидролизующих крахмал ферментов ускоряет этот
процесс. Для этого обычно применяют амилазу из культуральной жидкости
штаммов Bacillus subtilis и амилоглюкозидазу, выделяемую из культур
грибов штаммов Aspergillis tiiger и близких форм. Ферменты используются и
при подготовке сусла, и при спиртовом брожении (см. разд. 3.3.2, где эти
вопросы рассматриваются более подробно).
3.4.5. Сидр
Сброженный яблочный сок известен под названием сидр. В технологии
производства сидра и вина есть много сходного.
Когда делают сидр, яблоки прежде всего измельчают в кашицу и отжимают
сок. Для этого применяют как прессы, так и другие устройства, работающие
на иных принципах. Способы подготовки сока перед брожением весьма
разнообразны; он может использоваться как без обработки, так и после
подавления в нем естественной микрофлоры и замещения ее дрожжами под-
8-1344
114
Глава 3
ходящих штаммов. Чаще всего к соку добавляют сернистый газ, нем подавляют
развитие Kloeckera apiculata, неблагоприятно влияющих на вкус готового
сидра. Вслед за этим можно начинать брожение. Оно происходит либо при
участии диких дрожжей, либо после добавления дрожжевой культуры-закваски.
Требования, предъявляемые к дрожжам при производстве сидра, в общем те
же, что и в других бродильных процессах: они должны обеспечивать полноту
сбраживания, высокую его скорость и легко выпадать в осадок. Так как
Saccharomyces растут медленно, при крупномасштабном производстве сидра
нередко к обработанному сернистым газом соку добавляют те или иные чистые
культуры дрожжей. Разные штаммы дрожжей образуют специфические
ароматические вещества. Поэтому при производстве сидра точно так же, как
в пивоварении, можно использовать разные штаммы для придания сидру
специфического вкуса. Чтобы получить сидр определенного сорта,
добавляемые дрожжи должны преобладать над дикими, быстрее размножаться и
определять конечные свойства продукта. Запуск процесса доминирующей
формой дрожжей - один из наиболее широко используемых способов,
применяемых при крупномасштабном производстве сидра. Важно, чтобы дрожжи
были способны образовывать полигалактуронидазу, необходимую для гидролиза
деэтерифицированных пектинов до галактуроновой кислоты. В противном
случае в конце брожения сидр не просветляется. Для просветления сидра
нередко добавляют гидролизующие пектин ферменты, включая
