Влияние температуры сбраживания зернового сусла на образование примесей спирта

ТЕХНОЛОГИЯ

УдК 663.646

Влияние температуры сбраживания зернового сусла на образование примесей спирта

B. М. Жиров,

канд. техн. наук, доцент;

C. Ю. Макаров,

канд. техн. наук, доцент;

С. С. Макаров;

И. Л. Славская,

канд. техн. наук

Московский государственный

университет технологий

и управления им. К. Г. Разумовского

О. П. Преснякова,

канд. техн. наук

Издательство

«Пищевая промышленность»

Большое значение в спиртовом производстве имеет биохимическая деятельность дрожжей. Дрожжи, входящие в состав сусла, играют существенную роль в осуществлении процессов брожения и качестве спирта. Применение новых рас дрожжей, оптимизация параметров их культивирования позволяют с минимальными затратами повысить выход спирта, улучшить его качество. Активные исследования в этом направлении проводятся рядом отечественных исследователей: В. А. Поляковым, Л. В. Римаревой, М. Б. Оверченко [1].

При анализе литературы, посвященной влиянию температуры сбраживания на состав летучих веществ бражки, следует учитывать, что имеющиеся экспериментальные данные относятся к разным целевым установкам.

При приготовлении коньячных спиртов или зерновых дистиллятов стремятся получить оптимальный для последующего напитка состав химических веществ, который после созревания в бочках создаст букет будущего напитка. Высококачественный коньячный спирт в своем составе должен иметь определенный минимум летучих примесей (в противном случае такой коньячный спирт считается ректифицированным) [2]. Следует отметить, что чрезмерно большое количество летучих примесей также ухудшает качество коньячного спирта.

При сбраживании сусла на пищевой спирт, наоборот, стремятся добиться минимального содержания посторонних летучих примесей для снижения нагрузки на ректификацию, поскольку чем ниже их содержание, тем выше сортность ректификованного спирта.

Скорость проникновения сахаров и их сбраживания зависит от проницаемо-

сти оболочки клетки дрожжей, которая определяется рядом факторов, в первую очередь температурой. В пределах 15...27 °С скорость брожения пропорциональна температуре [3].

Максимум образования высших спиртов в виноградном сусле установлен при температуре 20 °С, а при температуре брожения 35 °С количество высших спиртов уменьшается в четыре раза [4]. Сказывается и абсолютная скорость брожения: при медленном и длительном — количество высших спиртов возрастает, при повышении температуры брожения до 30 °С оно уменьшается. В условиях поточного непрерывного брожения размножение дрожжей очень ограниченно и высших спиртов образуется меньше, чем при периодическом способе брожения [5].

Доказано, что сивушные спирты образуются не только из аминокислот, но также из сахаров при их сбраживании. Итак, высшие спирты могут быть как вторичными, так и побочными продуктами спиртового брожения. В целом образование высших спиртов зависит от суммарной активности обмена дрожжей.

Главный фактор, влияющий на ход алкогольного брожения плодового и виноградного сусла, — температура: при 10.12 °С процесс идет медленно, если не применяют специальные холодостойкие расы дрожжей; при 27.30 °С скорость брожения увеличивается; свыше 30 °С происходит массовое отмирание дрожжевых клеток, при 37.40 °С брожение прекращается [4, 5]. Повышение температуры брожения приводит к получению биологически нестойких недобродов, интенсивному выделению диксида углерода и уносу ценных ароматических веществ из бродящей среды. Под воздействием повышенной

ПИВО и НАПИТКИ

6 • 2014

Технология

температуры происходят значительные изменения с высшими спиртами, кислотами, альдегидами [5].

Оптимальные свойства виноматериа-ла получают при температуре брожения 20...22 °С.

Вопрос об оптимальной температуре брожения для зерновых заторов в литературе практически не освещен, императивом в данном случае считается максимальная скорость сбраживания, которая находится в пределах 28.30 °С.

В работе было исследовано влияние пониженной температуры брожения на количество примесей спирта-сырца.

Для опытов было выбраны заторы из пшеницы с прохождением через сито 1 мм 95%, гидромодулем 1: 3,5. Разваривание в лабораторных условиях проводили по механико-ферментативной схеме с применением ферментных препаратов. При приготовлении затора в него добавляли разжижающий фермент (Fungamyl™ 800 L) при рН сусла 4,5, подкисление производили раствором ортофосфорной кислоты. При непрерывном перемешивании замес подогревали до температу-

Показатель Температура брожения, °С 30 20

Продолжительность брожения, сут 3,5 12

Крепость спирта-сырца, % об. 49 50

Содержание примесей по отношению к абсолютному спирту:

ацетальдегид, мг/л АС 96 64

эфиры, мг/л АС 135 260

высшие спирты, г/л АС 2,5 12

Метанол, % в пересчете на абсолютный спирт 0,0004 0,0014

ры разжижения (55 °С), выдерживали 1 ч, затем добавляли ферментный препарат осахаривающего действия (ЛМО 300 L), подогревали до 70 °С, при этой температуре выдерживали до полного осахаривания крахмала по йодной пробе (около 1,5 ч). Готовое сусло охлаждали до температуры складки дрожжей (30 °С), после чего вносили посевную дозу разброженных дрожжей XII расы.

Засеянное сусло поделили на две части и поставили в емкости с гидрозатвором и термостатированием при 20 и 30 °С. По окончании брожения сусло перегоняли до крепости в кубовом остатке

0 %об. Спирт сырец анализировали методом газовой хроматографии (см. таблицу).

Как видно из результатов экспериментов, снижение температуры брожения с 30 до 20 °С, существенно замедлило брожение, снизило содержание альдегидов на 33% и повысило концентрацию эфиров почти на 93%, а высших спиртов — в 4,8 раза, что в целом подтверждает данные литературы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Федюшкина, И. Л. Интенсификация процессов сбраживания сусла путем активации спиртовых дрожжей: Автореф. дисс... канд. техн. наук / И. Л. Федюшкина. — М.: 2005. — 16 с.

2. Коньячные спирты/ Сайт «Виноград и вина». — URL: http://vinograd-vino.ru/

3. Технология виноделия: Учеб.-практ. пособие / А.Л. Панасюк [идр]. — М.: МГУТУ 2013. — 86 с.

4. Захарина, О.С. Исследования динамики органических кислот в процессе приготовления вина / О.С. Захарина, С.Г Фридман // Виноделие и виноградарство СССР. — 1967. — №4. — С. 26-28.

5. Родопуло, А.К Химия и биохимия коньячного производства / А. К. Родопуло, И. А. Егоров — М: Агропромиздат, 1988. — 194 с. &

Влияние температуры сбраживания зернового сусла на образование примесей спирта

Ключевые слова

зерновое сусло; пищевой спирт; сивушное масло; температура сбраживания. Реферат

При приготовлении коньячных спиртов или зерновых дистиллятов стремятся получить оптимальный для последующего напитка состав химических веществ, который после созревания в бочках создаст букет будущего напитка. Максимум образования высших спиртов в виноградном сусле установлен при температуре 20 °С, а при температуре брожения 35 °С количество высших спиртов уменьшается в четыре раза. Сказывается также и абсолютная скорость брожения: при медленном и длительном — количество высших спиртов возрастает, при повышении температуры брожения до 30 °С — уменьшается. В то же время аналогичные исследования для зерновых бражек не проводились. В работе использовались заторы из пшеницы с гидромодулем 1:3,5 и дрожжи расы XII. Осахаривание проводили ферментами микробного происхождения. Засеянное сусло выращивали при температурах 20 и 30 °С. Готовую бражку перегоняли с получением спирта-сырца и его последующим анализом при помощи газовой хроматографии. Показано, что снижение температуры сбраживания зернового сусла помимо существенного замедления брожения, снизило содержание альдегидов на 33%, но повысило концентрацию эфиров почти на 93%, а высших спиртов — в 4,8 раза.

Авторы

Жиров Владимир Михайлович, канд. техн. наук, доцент;

Макаров Сергей Юрьевич, канд. техн. наук, доцент;

Макаров Сергей Сергеевич;

Славская Ирина Леонидовна, канд. техн. наук, доцент

Московский государственный университет технологий и управления

им. К. Г. Разумовского,

109004, Москва, ул. Земляной вал, д. 73, enology@mail.ru

Преснякова Ольга Петровна, канд. техн. наук

Издательство «Пищевая промышленность»,

125080, Москва, ул. Панфилова, д. 18, корп. 3, foodprom@ropnet.ru

Effect of Temperature on the Fermentation of Corn Mash Formation of Impurities of Alcohol

Key words

grain mash; food alcohol; fusel oil; the temperature of fermentation. Abstract

When cooking cognac or grain distillate seek optimal for subsequent beverage composition of chemical substances, which after maturation in barrels will create a bunch of future drink. From the literature it is known that the maximum formation of higher alcohols in grape musts set at 20 °C, and at a temperature of fermentation to 35 °C the amount of higher alcohols decreases quadrupled. Also affects the absolute speed of fermentation: a slow and long-term — the number of higher alcohols increases with increasing fermentation temperature to 30 °C — decreases.

At the same time, similar studies for grain brew were not carried out. We used the congestion of wheat with hydronic 1:3.5 and yeast race XII. Saccharifica-tion was carried out by microbial enzymes. Sown wort were grown at 20 and 30 °C. The finished mash is distilled to obtain a crude alcohol and its subsequent anal by gas chromatography. It is shown that lowering the temperature of fermentation of grain mash fermentation in addition to a significant slowdown, reduced the aldehyde content of 33%, but increased the concentration of esters by almost 93%, and higher alcohols in 4.8 times.

Authors

Zhirov Vladimir Mihailovich, Candidate of Technical Science, Associate Professor; Makarov Sergey Urievitch, Candidate of Technical Science, Associate Professor; Makarov Sergey Sergeevitch;

Slavskay Irina Leonidovna, Candidate of Technical Science, Associate Professor; Moscow State University of Technologies and Management named after K.G. Razumovskiy,

73 Zemlianoy Val st., Moscow, 109004, Russia, enology@mail.ru Presniakova Olga Petrovna, Candidate of Technical Science Publishing House "Food Industry",

18 Panfilova st., bldg 3, Moscow, 125080, Russia, foodprom@ropnet.ru

6 • 2014 ПИВО и НАПИТКИ 43