Влияние условия сбраживания сусла на образование и накопление продуктов брожения

Факторы, влияющие на образование продуктов брожения

На выход и качество этилового спирта влияет много факторов интенсивность аэрирования сбраживаемого сусла, концентрация в нем сахара, кислотность и рН сусла, температура брожения, рас применяемых дрожжей, качество перерабатываемой мелассы и др.

Интенсивность аэрирования сусла. С повышением интенсивности аэрирования сусла в дрожжегенерторах содержание спирта снижается, что связано с увеличением расхода сахара на синтез биомассы дрожжей и образование других продуктов брожения. Так, при однопоточном сбраживании сусла с изменением расхода воздуха от 1 до 10 м³/(м³/ч) увеличивалось содержание (в г/л): альде­гидов—с 0,12 до 0,36, органических кислот —с 0,04 до 0,25, выс­ших спиртов—с 0,4 до 0,97, эфиров —с 0,04 до 0,15; содержание' глицерина мало изменялось и составляло соответственно 6,14 —6,04 г/л. При двухпоточном сбраживании сусла при интенсивности аэрирования 3; 6 и 9 м³/(м³/ч) в зрелой бражке содержалось глицерина соответственно 4,71; 6,34 и 7,0 г/л.

Концентрация сахара. При повышений концентрации сахара а исходном мелассном сусле от 9 до 14% в зрелой бражке, увеличивалось содержание альдегидов с 0,15 до 0,4 г/л, эфиров — с 0,06 до 0,13 г/л. При этом угнетались ферменты, регулирующие процессы превращения альдегидов в другие продукты, и повышалась актив­ность фермента эстеразы.

Так как при увеличении концентрации сахара в сусле повыша­лось и содержание аминокислот, то в результате их биохимических превращений возрастало и количество образующихся высших спир­тов. В рассматриваемом случае содержание высших спиртов увели­чивалось с 0,42 до 0,62 г/л, но их отношение к исходному сахару сусла оставалось неизменным.

При повышении концентрации сахара в исходном сусле содер­жание органических кислот в зрелой бражке уменьшалось с 0,42 до 0,04 г/л. Ферменты, катализирующие образование кислот, угнета­лись некоторыми веществами неуглеводного характера.

Кислотность сбраживаемого сусла. При изменении кислотности среды от 0,3° (рН 5,7) до 1,6° (рН 4,2) в зрелой бражке содержание (в г/л) этилового спирта уменьшалось с 59,1 до 56,03, эфиров — с 0,15 до 0,08, альдегидов — увеличивалось с 0,19 до 0,4, органиче­ских кислот —с 0,06 до 0,34, высших спиртов —с 0,47 до 0,84.

Температура брожения. Альдегиды образуются главным обра­зом в начальный период брожения, затем их содержание уменьша­ется, и в зрелей бражке альдегидов тем меньше, чем выше темпера­тура брожения. Например, при температуре 24°С содержание аль­дегидов было 0,27 г/л, при температуре 36°С — 0,18 г/л.

С повышением температуры брожения увеличивается скорость этерификации и быстрее идет синтез биомассы дрожжевых клеток за счет органических кислот, содержание которых уменьшается. Например, при температуре 24°С их содержалось в зрелой бражке 0,4 г/л, при температуре 36°С— 0,11 г/л. Содержание высших спир­тов в зрелой бражке с повышением температуры увеличивается: при 24°С их было 0,5 г/л, при 36°С — 0,63 г/л. Содержание эфиров также увеличивается: при 24°С их находилось 0,11 г/л, при 36°С — 0,18 г/л.

Раса дрожжей. В настоящее время меласное сусло сбраживают различными расами дрожжей, чаще — одновременно двумя расами.

Большинство гибридов дрожжей накапливает больше биомассы, и на 10—12% больше глицерина при неодинаковом количестве дру­гих продуктов. Например, при использований гибрида 112 в зрелой бражке накапливается альдегидов, высших спиртов и слож­ных эфиров примерно на 10—20% меньше, чем при использовании расы В. Гибриды накапливают меньше непредельных соединений (на 10—15%) и значительно меньше летучих азотистых соединений (на 70—75%). Эти примеси, характерные для мелассного спирта, труд­но выделяются при ректификации и значительно ухудшают качест­во ректификованного спирта. Особенностью всех гибридов является накопление в бражке больше (в 1,5—3 раза) органических кислот.

Применять дрожжевые гибриды следует с учетом их индивиду­альных свойств: способности сбраживать раффинозу, генерационной способности, ферментативной (мальтозной) активности, скоро­сти сбраживания сусла и способности накапливать те или иные при­меси спирта.