Найти в Дзене
Всесторонний (блог)

Ещё немного о ферментах и гидролизе, или как получить глюкозу, не привлекая кислот и щелочей.

Читаю очень умную книжку о ферментах, и натыкаюсь в ней на свои старые добрые грабли, вернее на возможные их причины: чёй-то сахар "недоинвертировался" как-то раз, в другоц раз с какой стати горячий затор до "водички" не разошёлся, и тому подобные казусы. Книжку в комментах выложу, если будет интересно, но сразу предупрежу, что написана она строго научным языком в терминах органической химии. А здесь и сейчас я постараюсь сделать выжимку полезностей на понятном языке. Инвертаза, она же сахараза, разбивает сахар, а именно - сахарозу на глюкозу и фруктозу. Смысл в том, что дрожжи эти сахара могут есть довольно быстро, в отличие от целой сахарозы. Впрочем, мне возразят, что дрожжи и обычный сахар неплохо едят. Таки да! Но для этого дрожжам надо произвести эту самую инвертазу из своего питания и потратить на это время и энергию. Турбодрожжи содержат это самое питание. Но лично мне хочется быстрее и чище. Плюс - сравнить "в лоб", сто́ит ли заморачиваться? А если совсем откровенно, то у меня
Для иллюстрации пусть будет "Гарри Поттер".
Для иллюстрации пусть будет "Гарри Поттер".

Читаю очень умную книжку о ферментах, и натыкаюсь в ней на свои старые добрые грабли, вернее на возможные их причины: чёй-то сахар "недоинвертировался" как-то раз, в другоц раз с какой стати горячий затор до "водички" не разошёлся, и тому подобные казусы.

Книжку в комментах выложу, если будет интересно, но сразу предупрежу, что написана она строго научным языком в терминах органической химии.

А здесь и сейчас я постараюсь сделать выжимку полезностей на понятном языке.

Инвертаза, она же сахараза, разбивает сахар, а именно - сахарозу на глюкозу и фруктозу. Смысл в том, что дрожжи эти сахара могут есть довольно быстро, в отличие от целой сахарозы. Впрочем, мне возразят, что дрожжи и обычный сахар неплохо едят. Таки да! Но для этого дрожжам надо произвести эту самую инвертазу из своего питания и потратить на это время и энергию. Турбодрожжи содержат это самое питание. Но лично мне хочется быстрее и чище. Плюс - сравнить "в лоб", сто́ит ли заморачиваться? А если совсем откровенно, то у меня уже есть банка инвертазы в холодильнике, и с ней нужно что-то сделать, пока содержимое ещё на что-то годится.

По использованию сахаразы единого подхода нет даже в лагере тех, кто желает её продать. Дистрибьюторы фермента говорят, что достаточно одной таблэтки одного мл на кг сахара и выдержать раствор при 50 градусах всего лишь сутки. Производители же пишут, что нужно 3 мл на кило сахара и температура 60 градусов. Моя индукция держит 60, и фермента мне, в общем-то, не жалко. Поэтому последуем-ка рекомендациям производителя, тем более, что в них верится чуть больше. Впрочем, где-то я об этом уже писал... Упомянутое выше "недоинвертирование" происходило, видимо, по причине слабой теоретической подготовки инвертирователя. Поскольку "змейки" и "туман" от капли сиропа в холодной воде - это глюкоза и фруктоза. А сахар создаёт что-то вроде волн, струй теплого воздуха над асфальтом... И за контрастными "змейками" и туманным "туманом" этого эффекта не различить. Так можно определить, инвертировалось ли вообще хоть что-то. Производитель утверждает, что за 12 часов происходит инвертирование около 80% сахара, после чего процесс протекает уже слишком медленно, как я догадываюсь.

Кислота, при температуре близкой к кипению, позволяет инвертировать в приемлемые сроки примерно половину сахара. Тут каждый выбирает сам: час кипятить или ночь держать на плитке. Или, час покипятив, потратить сэкономленную ночь на сбраживание оставшейся сахарозы. Зависит от целей. Нужно чистое сбраживание, чтобы не перебить вкус сопутствующего сырья - используйте инвертазу или мёд (в мёде она тоже есть). Нужен просто сахарный спирт - хватит и турбодрожжей. Хочется заморочек и подкислить сусло до старта брожения - задействуйте лимонную кислоту и кипячение.

Теперь про осахаривание.

Была у меня смелая затея: сделать мучной затор, выдержав гидромодуль не по сухому веществу к воде, а по чистому рассчётному сахару. Ну, то есть, всыпать в замес на треть больше муки. Вредный глютен осядет, а полезная глюкоза превратится в приятный алкоголь. А над глютеном ещё и протосубтилин поработает, насколько ему хватит времени, наделает полезных для дрожжей аминов. Сказано - сделано.

Амилолюкс отработал почти как положено. "Обойный клей" получился несколько густоват и комковат. Ну, не беда, мы сто раз так делали. Сейчас добавлю Глюколюкс, и всё разойдётся, как обычно. Но вот "как обычно" не получилось. Жидкая фаза стала чуть жиже, комки разбиваться не пожелали, йодная проба показывала декстрин - окрашивалась в сиреневый цвет. Ну что ж, ферменты никуда не денутся, доосахарится в процессе брожения. Брожение длилось больше недели и перегон показал большую недостачу спирта. Об этом я тоже писал, но причин произошедшего не понимал. Учёные мужи барышни, написавшие книгу, сообщают по этому поводу следующее: нормальный процесс осахаривания до глюкозы происходит, если не позволять концентрации этой самой глюкозы вырастать выше определённых (но не указанных в книге) значений. То есть, гидромодуль важен не только для дрожжей, но и для гамма-амилазы. Кроме того, в присутствии большого количества глюкозы, фермент Г работает неправильно, создавая из сложных сахаров амилозу. Которую дрожжи потом перерабатывают в высшие спирты, наши любимые "изики".

Но я же старался блюсти гидромодуль! То есть, моей целью было получить из муки 1 кг сахара на 4 литра воды. Всё правильно! Я его правильно рассчитал и ээ... Соблюл? Соблюдил? Вот только это гидромодуль, комфортный для дрожжей и выведенный для чистого сахара. А для качественного осахаривания шотландские и иные винокуры использовали модуль 1:8, край 1:6. Причём, не по ожидаемому сахару, а именно - кило солода на 6 или 8 литров воды. По энергии - расточительно, по выходу сахара из солода - самый эффективный вариант.

Ох, чую, сейчас спорщиков набежит... Только я ничего не утверждаю, и если ваше мнение отличается от моего или авторов книги для технологов пищевой промышленности - изложите его в сдержанной форме в комментариях. Буду премного благодарен. При случае - угощу)

В завершение хочу сделать промежуточные выводы: снижение гидромодуля при затирании зернового сырья микробиальными ферментами может способствовать снижению наброда "изиков" и увеличению выхода спирта с килограмма сырья. Но ничего не бывает бесплатно: придётся потратить больше газа или электричества на перегон браги.

В принципе, мне было бы интересно проверить эту теорию, заодно подсчитать эффект, найти оптимум... Вот только в отношении мучного спирта меня больше волнуют энергетические затраты, именно они формируют основную часть стоимости продукции, а в отношении солодового - только качество. Оно вполне себе обеспечивает отказ от продукции КБ и прочих дристолей, и с лихвой оправдывает сожжённую энергию.

Подтверждает, на мой взгляд, приведённые выше домыслы моя любимая знаменитая шотландская жадность: стали бы они делать такую жидкую брагу (сырец из которой получается порядка 27%), если бы не знали, что в противном случае виски получится дрянным?