Контроль процесса осахаривания

Из сусла отбирают пробы: при непрерывном осахаривании 6...8 раз в смену через специальный кран на суслопроводе меж­ду теплообменником и бродильным баком — в случае двухсту­пенчатого процесса или из осахаривателя — в случае односту­пенчатого; при периодическом процессе — от каждого заторно­го аппарата в конце осахаривания. Из отдельных проб составля­ют средние.

Пробы сусла фильтруют через плотную хлопчатобумажную ткань и в прозрачном фильтрате определяют концентрацию су­хих веществ (сахарометром или рефрактометром), кислотность (титрованием едким натром в присутствии метилового красного как индикатора) и полноту осахаривания (по йодной пробе). Если окраска сусла с йодом не изменяется, — осахаривание прошло нормально; красная окраска свидетельствует об избытке декстри­нов, сине-фиолетовая — о присутствии неосахаренного крахмала. Такое изменение окраски с йодом характерно только при получе­нии сусла осахариванием разваренной массы солодом; при осаха­ривании ферментными препаратами плесневых грибов окраска может оставаться сине-фиолетовой и исчезает при брожении.

Осахаривающие материалы

Крахмал, растворенный при разваривании зерна и картофеля, гидролизуют (осахаривают) амилолитическими ферментами зернового солода или культур микроорганизмов, преимущественно плесневых грибов.

Амилолитические ферменты содержатся во многих высших растениях, но наиболее богато им пророщенное в определенных условиях зерно растений семейства Мятликовых (Злаков), называемое солодом. Способность солода осахаривать крахмал известна с древнейших времен и в производстве спирта используется с момента его возникновения.

Не меньшую давность имеет осахаривание плесневымитрибами, с помощью которых восточные народы приготовляли различные охмеляющие напитки. В настоящее время культуры плесневых грибов или ферментные препараты из них кроме СССР применяются в спиртовой промышленности Китая, Японии, на отдельных заводах США, Финляндии и Румынии.

Культуры плесневых грибов имеют перед солодом ряд преимуществ. Их выращивают на пшеничных отрубях или фильтрате зерно-картофельной барды, т. е. на отходах мукомольного или спиртового производства, тогда как для приготовления солода расходуется 14—20% кондиционного зерна в расчете на массу крахмала сырья, идущего на разваривание.

При солодоращении теряется 16—18% крахмала и часть крахмала солода в процессе производства спирта остается неосахарен-ной и, следовательно, не сбраживается. Кроме того, с солодом вносятся в сусло посторонние микроорганизмы, вследствие чего в большей или меньшей мере протекают и другие виды брожения, отрицательно отражающиеся на выходе спирта. Применение смеси соло-дов из различных злаков с целью более полного осахаривания крахмала усложняет работу солодовни.

Культуры плесневых грибов содержат комплекс амилолитиче-ских ферментов, отличающийся от ферментов солода и позволяющий глубже и полнее тидролизовать крахмал. В плесневых грибах активнее целлюлозолитические ферменты, расщепляющие гёми-целлюлозы до Сахаров, часть которых сбраживается дрожжами, повышая выход спирта.

С помощью культур плесневых грибов можно увеличить концентрацию ферментов и таким образом сократить продолжительность осахаривания и последующего дображивания сусла в 2—3 раза.

Плесневые грибы очень быстро размножаются, для выращивания готовой культуры достаточно 1—1,5 сут, для проращивания же зерна в солод требуется 10—12 сут. Глубинные культуры выращивают в стерильных условиях, что обеспечивает «чистоту» процесса спиртового брожения. Предложены эффективные способы получения и поверхностной культуры, исключающие обсеменение микроорганизмами.

Функции солода и культур плесневых грибов не ограничиваются осахариванием крахмала, в них входят накопление в сусле достаточного количества органического азота для питания дрожжей и частичное растворение клеточных стенок эндосперма сырья. В осуществлении этих процессов, а также в выращивании солода и плесневых грибов участвуют многочисленные ферменты, поэтому необходимо знание их химической природы, строения и механизма действия.