Глава 9
ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТНЫХ ПРЕПАРАТОВ В СПИРТОВОЙ И ЛИКЕРО-ВОДОЧНОЙ ОТРАСЛИ
Спирт для пищевых целей в РФ вырабатывают из крахмало- и сахаросодержащего сырья: зерна злаков, клубней картофеля и мелассы. Сбраживание сусла из сахаристого сырья успешно протекает под действием ферментативного комплекса дрожжей, приготовление которых является одной из необходимых стадий технологического процесса. Подготовка сахаросодержащего сырья к сбраживанию заключается в растворении или разбавлении сахарных растворов до необходимой концентрации, антисептировании и добавлении питательных веществ к рассиропке. Однако мелассу на спиртовых заводах перерабатывают в незначительном количестве.
При производстве спирта из крахмалистого сырья на стадии его переработки в сусло используют специальные препараты ферментов.
9.1. Основы технологии спирта
Перед подачей в производство зерно подвергают очистке на воздушно-ситовых и магнитных сепараторах, а картофель очищают от примесей и моют в картофелемойках (рис. 9.1). Затем зерно измельчают на вальцовых, молотковых или других типов дробилках, а картофель — на молотковых дробилках или картофелетерках.
Измельченное сырье смешивают с водой и получают зерновой замес или картофельную кашку. Для экономии пара на разваривание сырья производят подваривание зернового замеса или картофельной кашки до температуры 45...95 °С экстрапаром, получаемым при разваривании сырья. Для снижения вязкости замеса в него добавляют препарат термоустойчивой бактериальной а-ами-лазы. Разваривание сырья производят в специальных аппаратах при температуре 100... 175 °С в зависимости от степени его измельчения и продолжительности тепловой обработки. В результате такой обработки получают полупродукт — разваренную массу, которую охлаждают в теплообменниках или подвергают вакуум-охлаждению до 57... 58 °С. После этого проводят обработку разваренной массы ферментом глюкоамилазой для гидролиза декстринов до сбраживаемых сахаров. В результате осахаривания разваренной массы получают сусло.
Основную часть сусла охлаждают до 24...26 °С и направляют в батарею для сбраживания, а часть неохлажденного сусла при температуре осахаривания перекачивают в дрожжанки для приготовления засевных дрожжей и в возбраживатель для выращивания производственных дрожжей.
Сусло с содержанием сухих веществ 17—18% и рН 3,8—4, предназначенное для размножения дрожжей, называют дрожжевым. Дрожжевое сусло, содержание сухих веществ в котором при его сбраживании снизилось на 2/3 первоначального, называют производственными дрожжами.
Начальная стадия брожения, характеризующаяся главным образом размножением дрожжей и незначительным сбраживанием сахара, называется возбраживанием. Количество сухих веществ в сбраживаемом сусле на этой стадии уменьшается лишь на 3—5 % от первоначального.
С накоплением дрожжевой массы процесс брожения ускоряется и при наиболее благоприятных условиях достигает максимума. Эта вторая стадия, характеризующаяся окончанием процесса размножения дрожжей и сбраживанием большой массы сахара, называется главным брожением. На этой стадии брожения наблюдается интенсивное выделение СО2, а содержание сухих веществ в сбраживаемом сусле уменьшается на 10—12 % от первоначального. Главное брожение и дображивание проводят при температуре 27... 30 °С в течение 56—72 ч.
Сбраживаемое сусло с дрожжами называют бражкой, а сброженное сусло — зрелой бражкой. Далее зрелую бражку разделяют на ректификованный этанол, примеси и барду путем противоточного взаимодействия потоков пара, зрелой бражки и полупродуктов (процесс брагоректификации).
Теоретический выход спирта из 100 кг дисахаридов — 68,2 дм3.