ГОС на микробиологических ферментах.
В статье описывается один из способов производства алкоголя из зернового и псевдозернового сырья осахаренного после затирания ферментными препаратами микробного происхождения. Техника сгонки выстроена для получения дистиллятов, предназначенных для выдержки в дубовой бочке.
Цель.
1. Максимально возможно эффективное производство алкоголя из зернового и псевдозернового сырья для последующей выдержки в тридцати литровой дубовой бочке.
2. Максимально возможно эффективная переработка отходов для получения алкоголя для употребления в белом виде.
3. Поверхностный сравнительный анализ процесса сбраживания однотипного сырья на двух вида культурных дрожжей в более или менее одинаковых условиях.
Приготовление сусла для сбраживания производилось по методе основанной на схеме механико-ферментативной обработки сырья адаптированной под конкретные условия.
Для получения расчётного объёма заливки в бочку с содержанием спирта 65% было произведено восемь заторов. Вес подготовленного сырья для одного затора 12 кг. Всего 96 кг.
Исходные данные.
Сырьё.
Крупа перловая.
Дробилась дважды на зернодробилке "Фермер" практически в муку.
Первое дробление:
Второе дробление:
Пшеничная мука. Общего назначения. Тип 55-23.
Мука ржаная обдирная. Гост Р 52809-2007.
Крупа гречневая. Ядрица. Быстро разваривающаяся. Первый сорт.
Дробилась дважды на зернодробилке "Фермер" практически в муку.
Крупа перед дроблением:
Вода.
Обычная из городского водопровода pH 8-8,2. Ppm>600. Без отстаивания и фильтрации. Перед затиранием подкислялась ортофосфорной кислотой до pH 6. Для разжижения сусла и разведения ферментов добавлялась без подработки.
Ферменты:
- амилосубтилин ГЗх
- глюкаваморин ГЗх
- протосубтилин ГЗх
- целлолюкс-А
Сухие. Свежие и просроченные. Задавались по нормам, рассчитанным для конкретного сырья с учётом их активности (по рекомендациям производителя) и свежести (просроченные в двух кратном размере). В затор задавались регидратированные, в виде раствора с водой объёмом 500 мл.
Перед затиранием был произведён расчёт и взвешивание ферментов и дрожжей. По схеме механико-ферментативной обработки сырья ферменты амилосубтилин ГЗх (сокращённо А) и целлолюкс-А (сокращённо Ц) вносятся в затор в два приёма. Первое внесение А - 80%, Ц - 20% от веса фермента, производится перед внесением сырья для разжижения. Второе внесение А - 20%, Ц - 80% от веса фермента производится перед осахариванием в охлаждённый до температуры примерно +58°С затор вместе с ферментами глюкаваморин ГЗх (сокращённо Г) и протосубтилин ГЗх (сокращённо П).
Дрожжи.
Сусло каждого вида сырья сбраживал отдельно от других на двух видах культурных дрожжей от Fermentis - Safspirit Malt (M1) и Safspirit GR2. На каждом отдельно.
Оборудование.
Универсальный куб 35 л с тэн на 3 кВт, вставка вкладыш 35 л, увеличитель объёма на 15 л, паропровод с группой безопасности, барботер, блок регулировки напряжения, блок контроля температуры.
Затирание.
Процесс затирания производился при помощи косвенного нагрева горячей водой и острого пара из барботера. Затор формировался из расчёта получения примерно 50 литров сусла для сбраживания в шестидесяти пяти литровых ёмкостях. Так как используемое сырьё было в виде муки, для затирания применялся гидромодуль 1 к 3. На брожение задавалось сусло с гидромодулем примерно 1 к 3,5.
Для получения в итоге расчётного количества сусла необходимо при затирании использовать 12 кг подготовленного сырья и 36 литров воды (общий объём примерно 43,5 л). Необходимый дополнительный объём в процессе затирания и после его окончания доводил до рассчитанного внесением регидратированных ферментов (примерно 2 л), обмывочной воды от инструментов и оборудования (примерно 2 л), регидратированного активатора (примерно 0,5 л) и дрожжевой разводки (примерно 2 л).
Перед внесением сырья в заторник наливал 36 литров горячей воды из бойлера температурой +45-53°С. Температура подгонялась добавлением холодной воды с соблюдением общего расчётного объёма. Эта температура важна для максимально качественного разведения муки в воде.
После заливки в заторник воду подкислял кислотой до pH 6. На этот объём воды при имеющемся pH добавлял 6 мл технической ортофосфорной кислоты (норма именно для воды из местного водопровода). Отмерял одноразовым шприцем (соблюдая меры безопасности - резиновые перчатки, очки, закрытая одежда). После внесения кислоты воду тщательно размешивал. После этого pH становился примерно 6. Именно этот усреднённый pH решил получать как компромисс для эффективного действия ферментов, комфортной жизни дрожжей и менее комфортной для бактерий.
После этого производил внесение первой части ферментов А 80% и Ц 20%. Ферменты вносил в сухом виде, их просто высыпал в чистую горячую воду и растворял при помощи размешивания чистой шумовкой. Внесение этих ферментов именно на этом этапе необходимо для полного разжижения затора обеспечивающего дальнейшую лёгкость затирания.
Убедившись в полном растворении ферментов начинал вносить в воду сырьё. Внесение производилось под размешивание чистым миксером чистой дрели, обороты в левую сторону. Высыпание муки в воду не быстрое с тщательным размешиванием до получения однородной массы.
Сразу после внесения сырья.
Перловая мука:
Пшеничная мука:
Ржаная мука:
Гречневая мука:
После внесения сырья и его тщательного размешивания производил первую паузу для разжижения затора на температуре +45-50С° в течение 20 минут. Во время паузы необходимо постоянно размешивать затор так как в начале паузы большая часть затора ещё не разжижилась и собирается на дне заторника плотным слоем. Миксер дрели с этим у меня не справляется. И я все размешивания после внесения сырья делаю специальной палкой (черенок от лопаты, бук).
По мере внесения сырья температура затора снижается примерно на 5°С (это снижение зависит от температуры сырья и помещения) и я её довожу до нормы нагревом. Поддерживаю необходимую температуру слабым подогревом воды под заторником (подавая на тэн примерно 300 Вт). В течении этой паузы все заторы сильно разжижались до однородной легко текучей субстанции. Только на ржаной муке оставались мелкие клёцка образные комочки, которые при дальнейшей варке растворялись совершенно. По завершении этой паузы необходимо произвести контроль температуры затора, она составляет примерно +45-50С°.
Затор после первой паузы 20 минут.
Перловка:
Ржаная мука:
После проведения первой паузы подавал на тэн полную мощность и периодически размешивая нагревал затор до температуры +65-70С°. При нагревании затора есть определённая зависимость скорости нагрева на единицу температуры, но в этот раз я её не контролировал.
Это температура начала второй паузы для разжижения и клейстеризации. Пауза 30 минут. Выдерживал её в диапазоне +65-75С°. Температуру поддерживал слабым подогревом воды под заторником (подавая на тэн примерно 300-500 Вт). Затор периодически размешивал.
Эту паузу пробовал производить в разных диапазонах температур ориентируясь на средние табличные температуры клейстеризации по видам сырья, для каждого в своём. Не буквально, но старался близко.
В результате опытов пришёл к выводу, что для меня лучше всего делать эту паузу в универсальном диапазоне +65-70С° для всех видов перерабатываемого мной в этот раз сырья.
Вообще клейстеризация начиналась сразу после достижения затором температуры +50-53°С. Затор начинал темнеть (сероватый оттенок) и в нём начинали появляться тёмные сгустки (не на всех заторах). На разных видах сырья по-разному. И заканчивалась при начале отварки. Пропадал сероватый и появлялся коричневатый оттенок затора (субъективно).
Начало клейстеризации.
Перловка, листать галерею:
Пшеничная мука:
Поскольку действие сухих ферментов при внесении в вязкий затор довольно неэффективно я их вношу в него в виде раствора с водой. Регидратацию ферментов производил во время проведения этой паузы.
В не большую ёмкость наливал 500 мл воды температурой +45°C и на поверхность высыпал фермент. Затем несколько раз тщательно размешивал до их полного растворения.
Листать галерею:
После этой паузы заторы становились гораздо темней (сероватый оттенок) и на вкус сладковатыми.
Затор после второй паузы 30 минут.
Перловка:
Пшеничная мука:
Ржаная мука:
При температуре затора чуть больше +70°С появлялась белая пена.
Для завершения клейстеризации, перевода крахмала в жидкую, растворимую форму и стерилизации производил отварку затора. Для этого после второй паузы подавал максимальный нагрев в 3 кВт на тэн для достижения температуры кипения затора. После чего мощность нагрева снижал до оптимального, что бы затор кипел, но не выплёскивал.
В процессе отварки затор периодически размешивал.
Отварка.
Перловка:
Гречка:
После отварки все заторы были очень жидкими, однородными, сладковатые на вкус и имели коричневый оттенок. Заторы из перловки и пшеничной муки буквально через пять минут после окончания отварки частично расслаивались на жидкую и густую часть. На одном из пшеничных заторов взял пробу на содержание сухих веществ, рефрактометр показал 24% (с поправкой на золу и несбраживаемые сахара -3%=21%). Показания на этом этапе завышенные, после осахаривания и охлаждения они были ниже. Йодная проба была сине-коричневой. Сделал этот анализ что бы убедиться, что затор частично осахарен уже после варки. Заторы из ржаной муки и гречки не расслаивались. Один из гречишных заторов специально отварил дольше. Но увеличение времени отварки не сильно повлияло на это, и я наблюдал минимальное расслоение.
Данные по отварке:
Заторы после отварки.
Перловка:
Пшеница:
Рожь:
Гречка:
После отварки заторы быстро охлаждал до температуры +62°С.
Охлаждение производил через рубашку куба холодной водой постоянно размешивая затор в течении примерно 30-35 минут. По достижении указанной температуры заливал в рубашку горячую воду. В результате этой процедуры затор ещё немного охлаждался, до температуры +51-58°С. Примерно на температуре +58°С вносил регидратированные ферменты. При необходимости до этой температуры затор подогревал.
Вносил оставшиеся части ферментов А 20% и Ц 80%, П и Г полностью, в виде растворов с водой. Затор тщательно размешивал. После этого начинал отсчёт времени паузы для осахаривания. Температуру в диапазоне примерно +58-62°С поддерживал слабым подогревом воды под заторником (подавая на тэн примерно 300-500 Вт). Затор периодически размешивал.
Во время этой паузы производил разбраживание дрожжей.
Данные по осахариванию (гидромодуль 1 к 3):
Сусло после осахаривания.
Перловка:
Пшеница:
Рожь:
Гречка:
Сахар сусла измерялся при помощи лабораторного рефрактометра. На анализ бралась по возможности отфильтрованная от посторонних включений часть сусла. В йодных пробах, которые не удалось отфильтровать полностью наблюдались включения декстринов фиолетового цвета. В течении осахаривания несколько раз производил промежуточные контрольные измерения содержания сухих веществ. Пришёл к выводу, что в моих условиях, при этом способе производства, осахаривание меньше часа и больше полутора не эффективно. В принципе за час осахаривается всё что доступно. И ещё полчаса для контроля. Итого 1 час 30 минут. Что бы сохранить активность ферментов для осахаривания декстринов при брожении температуру этой паузы старался держать в районе +60°С. Небольшое, кратковременное превышение нестрашно.
После осахаривания сусло быстро охлаждалось до температуры +29-34°С.
Охлаждение производил через рубашку куба холодной водой постоянно размешивая затор в течении 55-90 минут.
Сусло перед перевалкой в ёмкости для брожения.
Перловка:
Пшеница:
Рожь:
Гречка:
Охладив сусло до необходимой температуры производил его перевалку в подготовленные ёмкости для брожения при этом замеряя получившийся объём. Исходя из этих цифр рассчитывал сколько воды понадобится для добавления, чтобы получить объём в 50 литров. С учётом внесения на этапе затирания регидратированных ферментов, предполагаемого внесения регидратированного активатора и дрожжевой разводки после перевалки в ёмкости для брожения, получалось что добавлять необходимо 2-2,5 литра чистой воды. Эта вода использовалась для обмывки всего используемого инструмента и заторной ёмкости. После этой процедуры обмывочная вода доливалась в ёмкость для брожения.
Сбраживание.
Все процедуры по проведению брожения описаны в статье "Дрожжи для сбраживания зерновых.", ссылка: статья планируется к выпуску.
Перегонка браги на спирт сырец.
Выбродившая брага.
Перловка:
Пшеница:
Рожь:
Гречка:
Оборудование.
Универсальный куб 35 л с тэн на 3 кВт, вставка вкладыш 35 л, увеличитель объёма на 15 л, паропровод с группой безопасности, барботер, конусная медная крышка, медный прямоточный дистиллятор с малым обратным углом наклона, малый дополнительный холодильник из нержавеющей стали, блок регулировки напряжения, блок контроля температуры.
Брага перегонялась с осадком при помощи косвенного нагрева горячей водой и острого пара из барботера. Перегон производился до 2% спирта в струе. В начале отбиралась головная фракция объёмом 20-35 мл отходящая самопроизвольно в капельном режиме. Отбор головной фракции производился до достижения точки равновесия температур в паровой и жидкостной зонах куба, это примерно +81,4-87,8°С (на разных брагах). После разгона куба на полной мощности (примерно 3 кВт) сгонка производилась нагревом примерно 1500 Вт и сильном охлаждении отбираемого сырца. Скорость отбора получалась 2,3-2,7 л\час. Органолептически сырец был нейтральным. Без особо выраженного запаха. Только гречишный имел характерную горчинку.
* Температурные режимы показательны только для описываемых условий и сборки оборудования. Содержание спирта указывается при температуре +20°С.
При сгонках использовался медный купол и дистиллятор. Основную нагрузку по связыванию примесей принимал на себя дистиллятор.
Купол изнутри после всех сгонок выглядел примерно так:
При чистке дистиллятора из него выходила чёрная жирная сажа.
Медь тщательно чистилась после каждой сгонки.
Выход спирта по сырцу.
В результате восьми сгонок расчётно получилось примерно 141 литр спирта сырца содержанием спирта 27,8%. Это примерно 39 литров безводного спирта (АС).
Перегонка спирта сырца.
Оборудование.
Универсальный куб 35 л с тэн на 3 кВт, увеличитель объёма на 15 л, конусная медная крышка, медный прямоточный дистиллятор с малым обратным углом наклона, малый дополнительный холодильник из нержавеющей стали, блок регулировки напряжения, блок контроля температуры.
Сгонка.
Спирт сырец перегонялся прямым нагревом при помощи тэн. Перегон производился с дроблением на фракции по методике для получения продукта для выдержки в бочке.
В начале отбиралась головная фракция 5% от общего объёма заливки в куб. Затем тело, до 60% содержания спирта в струе, это примерно +88,7-90,0°С в кубе в зависимости от атмосферного давления (разница температуры по пару или по жидкости в это момент составляла менее 1°С). Далее до 2% спирта в струе отбиралась хвостовая фракция.
Разгон куба на полной мощности (примерно 3 кВт) до температуры в кубе +65-75°С. Далее нагрев и сгонка производились на мощности нагрева 1000 Вт и при сильном охлаждении отбираемого спирта. Скорость отбора в среднем получалась 2,5 л\час.
Было произведено три сгонки 50+50+41,2л. В результате расчётно получилось:
- головы - 7000 мл, 75,3%
- тело - 28456 гр \ 32100 мл, 69,6%
- хвосты - 34600 мл, 29,6%
Это примерно 38 литров АС. Общий выход с одного кг сырья с невозвратными потерями в среднем составил примерно 394 мл АС.
Головы и хвосты от этих сгонок имели вполне товарные кондиции для дальнейшей переработки на какой-либо колонне для получения спирта и производства зерновой водки.
Органолептически зерновой дистиллят имел приятные, присущие зерновому сырью, вкус и запах, без дефектов. Но так как для второй сгонки сырец купажировался, то явно выраженного вкуса какого-то одного вида зернового сырья не было. Только в дистилляте от третьей сгонки, где преобладал сырец от гречихи, чувствовалась явная сырьевая горчинка (для меня выпирающая).
Перед заливкой в бочку была проведена эгализация всего полученного дистиллята. Для получения содержания спирта в 65% было произведено снижение крепости водой "Пилигрим".
22.05.2019г зерновой дистиллят был залит на выдержку в тридцати литровую бочку. Для бочки это вторая заливка. Первая была тоже зерновым дистиллятом и длилась 1 год и 1 месяц. Результат был удовлетворительным.
После заливки в остатке оказалось примерно 4,3 л зернового дистиллята, крепостью 65%.
В порядке эксперимента было принято решение получить из этого дистиллята, произведённого для выдержки в бочке на простом оборудовании без укрепления зерновую водку для употребления в белом виде без дополнительной перегонки. Для этого дистиллят без снижения крепости был оклеен яичным белком и дважды профильтрован через уже не однократно использованный кувшинный угольный фильтр.
Примерный порядок оклейки описан в статье "", ссылка: "Оклейка алкоголя белком куриного яйца.", ссылка: https://dzen.ru/a/aZIGD9S0l2DEo9dm
После этого водой "Пилигрим" было произведено поэтапное снижение крепости до содержания спирта в 40,5% и отстаивание в стекле большого объёма.
Результат меня сильно порадовал. Из продукта полностью удалились вкус и запах примесей присущих дистиллятам, полученным на простом оборудовании и явно лишних в белом продукте, в том числе и выпирающая гречишная горчинка, но сохранились приятные обобщённые вкус и запах зернового сырья.
Переработка отходов.
Перерабатываемыми отходами при работе с зерновыми для выдержки в бочке считаю головы и хвосты, получившиеся в результате второй дробной перегонки без укрепления.
Всего к переработке было собрано 41600 мл, 36,9% (голов - 7000 мл, 75.3% и хвостов - 34600 мл, 29.6%).
Для максимально возможно эффективной переработки отходов для получения алкоголя комфортно употребляемого в белом виде или его использования при производстве ароматных алкогольных продуктов мной было принято решение производить перегон на следующем оборудовании: универсальный куб 35 л, увеличитель объёма на 15 л, тэн на 3 кВт, плоская крышка из нержавеющей стали, буфер 3 л, десяти тарельчатая колпачковая колонна (тарелки и колпачки из нержавеющей стали), пастеризатор, вертикальный дефлегматор, малый дополнительный холодильник. Блок контроля температуры, блок регулировки напряжения без стабилизации.
Так как объём отходов собрался достаточный (АС расчётно 15338 мл) и процесс производится в ручном режиме я, чтобы нормально спать, организую такие перегоны в несколько этапов, вернее произвожу их за несколько дней.
Головы из дефлегматора отбирал по капельно со скоростью 80-100 мл\час 5% от объёма АС. Нагрев примерно 1000 Вт. После отбора основных голов уменьшаю скорость отбора до одной капли в 20-30 секунд и продолжаю отбирать весь период отбора тела.
Подголовники 5% от объёма АС отбираю струйно на скорости 1000 мл\ч. Товарное тело из пастеризатора начинаю отбирать на той же скорости и нагреве. При повышении температуры в буфере на определённых этапах снижаю скорость отбора до 600 и затем до 300 мл\час. Отбор хвостов на той же скорости и нагреве начинал с температуры в буфере +83°С и прекращал на +98°С.
Более подробно техника сгонки при работе с буфером и пастеризатором описана в статье "Зерновой виски 20_21. Часть 4. Переработка отходов и закладка спиртов на выдержку." в разделе "Переработка последних отходов для получения зернового спирта.", ссылка: статья планируется к выходу
Всего в результате сгонки получилось:
- головы - 900 мл, 94,5%
- подголовники - 840 мл, 94,8%
- тело - 9657 гр \ 11892 мл, 94,7%
- хвосты - 1168 мл, 93.9%
Потери расчётно от АС составили 1330 мл (8,67%).
Товарный спирт после сгонки и эгализации без снижения крепости был оклеен альбумином (яичный белок) и затем в капельном режиме однократно профильтрован через кувшинный угольный фильтр. После этих операций содержание спирта уменьшилось до 91,2%.
Подголовники и хвосты при накоплении достаточного объёма будут направленны на дальнейшую переработку скорее всего по разным методам, так как содержат различающиеся по составу примеси.
Головы на хозяйственные нужды.
Так как в моих условиях на данном этапе организации производства отходы от зерновых имеют не большую глубину переработки считаю, что поставленной цели я добился. Товарный спирт из отходов органолептически получился хорошего качества с остаточными, не навязчивыми следами ароматики исходного сырья во вкусе. Этот вид спирта вполне подходит для производства зерновой водки и использования в производстве ароматных спиртных напитков.
Статья написана в мае-июне 2019 года и первоначально была опубликована на ресурсе самогонщиков. На этом канале статья опубликована с изменениями. За прошедшее время некоторые приёмы и способы подобного производства переосмыслены и улучшены. Дата актуальной публикации в сети 1.04.2026 г.
#виски #зерновой_виски #перегонка #дистилляция #дробление #винокурение #винокурня #самогон #сделать_виски #дистиллер
Автору на закусь: 2204 2402 1770 2176