Производство спиртных напитков. Сырье, аппараты, технологии получения спирта и водки - Дорош А.К.
ISBN 5-325-00756-6
Скачать (прямая ссылка):
2.2.3.2. Инулинсодержащее сырье
Глава З ФЕРМЕНТЫ. СОЛОД
3.1. Ферменты
Осахаривание крахмала и превращение Сахаров в этиловый спирт происходит под действием ферментов, содержащихся в проросшем зерне — солоде и дрожжах.
При использовании дрожжей и солода необходимо учитывать характерные избирательные свойства их ферментов, вытекающие из их белковой природы и заключающиеся в высокой каталитической активности, проявляющейся лишь при комнатной и близких к ней температурах. По этой же причине среда и температура играют важную роль в различных химических превращениях веществ, протекающих с их участием. При этом, с одной стороны, поскольку ферменты катализируют химические реакции, скорость последних возрастает с повышением температуры; с другой — вследствие белковой природы ферментов, повышение температуры приводит к разрушению белка и, как результат этого, к уменьшению скорости реакций. Температура, при которой происходит наиболее интенсивное действие ферментов, называется оптимальной. Оптимальные температуры большинства биологических ферментов составляют 30 — 60 С. Оптимальная температура действия ферментов не является строго фиксированной величиной и зависит от кислотности среды, длительности воздействия температур, концентрации воды и примесей в ней. Так, например, в случае, когда влажность солода составляет несколько процентов, его можно прогревать до 100 С без опасности разрушения ферментов; процесс осахаривания проводят в воде при температурах 62 — 630C, так как при более высоких температурах происходит разрушение ферментов вследствие высокой концентрации воды. Ферменты спиртовых дрожжей разрушаются при температурах 45 — 5O0C Значительное влияние на действие ферментов оказывают примеси, имеющиеся в воде. Активность ферментов возрастает в присутствии ионов натрия, калия, меди и некоторых других и падает в присутствии ионов свинца, ртути, вольфрама.
Ферменты, катализирующие расщепление крахмала, называются амилолитическими или амилазами. В технологии получения спирта их функция заключается в растворении крахмала и превращении его в сахара, которые сбраживаются ферментами дрожжей. Растворение крахмала происходит под действием
ферментов а - и b-амилазы, преимущественно первой. Осахари-вание растворенного крахмала происходит под действием как названных ферментов, так и фермента декстриназа (олиго — 1,6-глюкозидаза).
Оптимальные температуры действия на крахмал а- и b -амилаз различны и зависят от используемой для приготовления солода культуры злака. В частности, если оптимальные температуры действия а - амилазы ячменя составляют 51 — 610C, ржи — 53 — 63, то b - амилазы ячменя — 48, ржи — 510C При нагревании раствора, содержащего а-амилазу, до 7O0C в течение 15 мин ее активность снижается незначительно, Ь-амилаза в этих условиях инактивируется полностью.
В технологии получения спирта из сахарсодержащего сырья важнейшую роль играют ферменты, содержащиеся в дрожжах — а-глюкозидаза (мальтаза) — фермент расщепляет мальтозу с образованием глюкозы; b-фруктофуранозидаза (сахараза, ин-вертаза) — фермент расщепляет сахарозу на глюкозу и фруктозу, а раффинозу — на фруктозу и мелибиозу и комплекс ферментов, называемый зимаза, который расщепляет гексозы (фруктозу и глюкозу) с образованием в качестве конечных продуктов этилового спирта и углекислого газа.
3.2. Солод
Ранее отмечалось, что крахмал ферментами дрожжей не1 сбраживается. Его превращение в сбраживаемые дрожжами сахаристые вещества производится при помощи ферментов солода. Эти ферменты: а-амилаза, Ь-амилаза и декстриназа — находятся в неактивном состоянии уже в исходном зерне, переходя в активное при его проращивании. Поэтому основная задача при проращивании зерна — это получение солода с максимальным количеством указанных ферментов. Но основную задачу необходимо решать при минимальном расходовании крахмала прорастающего зерна и максимальном освобождении частиц крахмала от окружающих их оболочек и его растворении, так как не использованный на прорастание зерна крахмал сам яляется сырьем для получения спирта. Важную роль, с экономической точки зрения, особенно в условиях промышленного производства, играет и длительность проращивания: скорость прорастания зерна увеличивается, а длительность соответственно уменьшается с повышением температуры, но одновременно возрастает и скорость накопления в зерне патогенных микроорганизмов — бактерий и грибов.
Эти обстоятельства необходимо учитывать при получении солода. Условно процесс приготовления солода можно разделить на следующие этапы: а) очистка и сортировка зерна; б)
замачивание зерна; в) приготовление солодового молока (сушка солода).
Очистка и сортировка зерна. Для приготовления солода пригодно вызревшее хорошего наполнения зерно без запаха плесени, серых или темных пятен, механически не поврежденное. С момента уборки до использования зерна на солод должно пройти не менее 6—7 недель. Одновременно необходимо использовать зерно одного вида злаков, а в пределах вида — одного сорта. Желательно употребление зерна, близкого по размерам и форме, так как при одновременной замочке зерна, различающегося по этим параметрам, одна его часть будет недостаточно замочена, а вторая перемочена, что скажется на качестве солода. Зерно должно быть тщательно механически очищено, не содержать частиц песка или земли.
