3.2.4.3.5.5. Затирание с сахаром или сахарным сиропом

Сахар растворим и сбраживаем. Естественно, его перерабатывают с солодовым затором и соответствующей добавкой несоложеного сырья, но так как сахар при затирании не должен подвергаться расщеплению, его добавляют в сусловарочный котел лишь за 10 мин до перекачки охмеленного сусла. Следует учитывать также количество экстракта, вносимое сахаром: вместо 100 кг солода нужно вносить 78 кг сахара. С сахаром в сусло не попадает никакого белка, и чтобы не возникли трудности с брожением, это следует учитывать особенно в отношении свободных аминокислот.

Зачастую вместо дорогих продуктов - сахара или сахарного сиропа применяют также сироп из зерновых культур HFSS (hight fructose saccaharose syrup, концентрированный фруктозо-сахарозный сироп), который представляет собой жидкий инвертный сахар, получаемый из кукурузы (соответствует сахару-сырцу). Добавка его осуществляется также в сусловарочный котел.

3.2.4.3.5.6. Внесение ферментных препаратов при затирании

Все жизненные процессы управляются ферментами. Это касается всех созидательных процессов у растений и животных, а также всех процессов гидролиза. Поэтому ферменты являются веществами, необходимыми для функционирования всех живых организмов.

Все микроорганизмы также располагают специфическим для них инструментом - ферментами, с помощью которых они способны расщеплять определенные вещества для получения необходимой для жизни энергии.

Значение ферментов

Ферментативные каталитические реакции издавна используются при переработке пищевых продуктов. При этом ферменты либо с самого начала являются составной частью этих продуктов (например, ячменя) или поступают с микроорганизмами (например, с дрожжами). Многие древнейшие технологии (вроде производства сыра) основаны на действии микробных ферментов. При этом ферменты образованы именно микроорганизмами, но действуют и вне живой клетки. Это впервые показали братья Бухнер (Büchner) в 1897 г., полностью измельчив дрожжевые клетки и сумев провести брожение с помощью экстракта, их не содержавшего (в 1907 г. Е. Buchner был удостоен Нобелевской премии).

В настоящее время ферментная промышленность производит очищенные ферментные препараты тоннами, и нельзя себе представить, что было бы, если их исключить из повседневной практики. Так, в современных моющих средствах содержатся приготовленные микробиологическим путем протеазы, липазы, амилазы, целлюлазы и другие ферменты, позволяющие отстирывать грязную одежду в теплой воде и сбрасывать загрязненную воду после глубокой экологической очистки. Средства для мойки машин и посуды также сохраняют при низких температурах высокую эффективность и не вредят окружающей среде.

В текстильном производстве ферменты имеют большое значение при расшлихтовке, отбеливании, а также при облагораживании джинсов. Сегодня без ферментов невозможно представить себе производство текстиля, бумаги и кож.

Особое значение имеют ферменты в хлебопечении, где они обеспечивают рыхлость выпечки и образование корочки, дают возможность работать с охлажденным или перемерзшим тестом или замедлять черствение выпечных изделий

Можно также указать на значение ферментов в крахмальном и сахарном производстве, в виноделии и производстве фруктовых соков, белков и кормов для животных, а также в фармацевтической промышленности.

При производстве пива также можно применять ферментные препараты, особенно когда пиво выпускается не в рамках немецкого закона о чистоте пивоварения. В Германии нельзя применять никакие другие ферменты, кроме содержащихся в ячмене и дрожжах

Поскольку во многих странах из чисто экономических соображений работают с добавлением несоложеного сырья и, кроме того, встречаются с технологическими проблемами при производстве пива, ниже приводится информация о преимуществах применения ферментов и их получении.

Целенаправленное применение ферментов при производстве пива при прочих равных условиях дает ряд преимуществ, а именно:

• ферментные препараты имеют выраженную специфичность к субстрату и реакциям;

• при средних температурах они имеют высокую скорость реакции;

• они обеспечивают управляемое и быстрое проведение реакций;

• они могут приготовляться технически абсолютно чистыми.

Ферментами, приготовляемыми из плесневых грибов или бактерий, являются:

• амилазы - для стимулирования расщепления крахмала в варочном цехе при повышенном содержании несоложеного сырья и для полного расщепления белка при производстве бедного углеводами пива (диетическое пиво);

• протеазы - для усиления расщепления белка и повышения содержания свободных аминокислот;

• глюканазы - для расщепления в варочном цехе высокомолекулярных глюканов или для исключения проблем с фильтрованием;

• декарбоксилазы - для предотвращения образования диацетила при брожении.

Эти бактериальные ферменты и ферменты, произведенные грибами, организованы иначе, чем ферменты ячменя и солода, и поэтому по сравнению с ферментами солода у них другой температурный и pH-оптимум.

Получение ферментных препаратов

Ферментные препараты получают путем выращивания чистой культуры микроорганизмов, являющихся продуцентами тех или иных ферментов. Таким микроорганизмом может быть плесневый гриб или бактерия определенного вида. Выращивание чистой культуры выполняют (так же, как и культуры дрожжей) в цилиндроконическом танке при оптимальных для данного микроорганизма условиях (питательный раствор, оптимальные значения pH и температуры, аэрация или удаление воздуха и т. д.).

Когда получено достаточно биомассы, ткань микроорганизмов измельчается. Этот процесс требует особого внимания, поскольку тем самым достигается полное растворение. Если ткань гомогенизируется в присутствии экстракционного буферного раствора, последний часто содержит необходимые добавки для защиты фермента от окисления. При экстракции следует, как правило, нарабатывать большое количество исходного материала, так как содержание фермента в экстрагируемой протеиновой фракции мало, и при очистке большое его количество теряется. В заключение исходный ферментный препарат обогащают и очищают. При этом на первый план выходит отделение сопутствующих протеинов методами фракционного осаждения или их разделения по молекулярным массам. Фракцию, содержащую искомый фермент, собирают и разделяют далее.

Полное отделение сопутствующих протеинов проводится методом электрофореза с высокой разрешающей способностью, так чтобы по его завершении получить чистый фермент, полностью отделенный от прежнего микроорганизма, а также от других ферментов и ферментных комплексов этого организма.

Полученный таким путем фильтрат культуры нестоек. Для получения необходимой длительной устойчивости его следует превратить в промышленный ферментный препарат.

Концентраты культуры

Их получают путем дальнейшей концентрации из очищенного концентрированного фильтрата, повышая стойкость при помощи добавки стабилизатора. Концентраты поступают на рынок в жидкой форме и должны храниться на холоде. При температуре 25°С гарантируется декларируемая стойкость свыше трех месяцев. Путем охлаждения можно продлить их сохраняемость до одного года, но при этом придется считаться с постепенным снижением активности концентрата.

Сухие препараты

Их производят из концентратов путем сушки выпариванием, вакуумированием или замораживанием. На рынок они поступают в виде порошка. Перед применением сухие продукты разводятся в теплой воде и активируются.

Грануляты

Грануляты ферментов имеют величину зерен от 0,4 до 0,6 мм, они обладают хорошей стойкостью и хорошо хранятся.

Применение ферментных препаратов

От изготовителей ферментные препараты поступают в продажу под условными названиями. В сопроводительных документах, особенно в гарантийном листке, указывают наименование фирмы-изготовителя, область применения, спецификацию на продукт, свойства фермента, дозировку, область применения, правила обращения, требования по безопасности и условия хранения. Рекомендации фирм-изготовителей должны неукоснительно соблюдаться.