Затирание основного затора.

Затирание (приготовление) основного затора является одним из главных этапов в процессе получения спирта. Основной затор состоит из сладкого сусла, приготовленного из крахмалосожержащего или сахаросодержащего сырья, дрожжевого затора и минеральных добавок.

Основная цель этого этапа заключается в образовании и накоплении в сусле затора простых Сахаров, сбраживаемых дрожжами. При затирании крахмал проходит три стадии преобразования: клейстеризацию, разжижение (растворение) и осахаривание. Осахаривание крахмала может иметь разную скорость в зависимости от ряда условий. Например, продолжительность осахаривания чистого крахмала (95 %) при оптимальном режиме не превышает 25 минут, а при осахаривании сырья продолжительность процесса затягивается в десятки раз. Это объясняется тем, что в растворе, кроме крахмала, содержатся другие вещества, размеры частиц которых значительно больше крахмальных. Поэтому для сокращения длительности осахаривания требуется тщательная подготовка сырья и соблюдение температурного режима. Время осахаривания картофельного затора составляет 1–2 часа, а для мучного осахаривание может длиться значительно дольше (7–8 часов).

При затирании часть крахмала может не осахариться или присутствовать в растворе в виде сложных Сахаров — декстрина, который не сбраживается, что снижает выход спирта и ведет к потере сырья. Осахаривание остаточного крахмала и гидролиз декстрина может продолжаться и в процессе сбраживания затора при условии, что сохраняется активность ферментов сусла. Поскольку при осахаривании диастаз не расходуется и стимулирует гидролиз крахмала постоянно, надо сохранить его и не перегревать сусло более 65 °C.

В процессе затирания для определения окончания осахаривания делают проверку — йодную пробу. Концентрация Сахаров готового сусла должна быть не менее 16 %, что соответствует плотности раствора 1,06. При затирании солодовое молоко смешивают с разваренной крахмальной массой, осахаривают крахмал, фильтруют затор и проводят испытание сусла. Затем прибавляют дрожжи и оставляют для брожения.

Приготовление сладкого сусла.

Смешивание припасов. В большую 10-литровую кастрюлю (заторный чан) напускают 0,5 л солодового молока и столько же холодной воды. Смесь размешивают при помощи мешалки (весла), медленно прибавляя разваренную крахмальную массу, и следят, чтобы температура не превышала 58 °C. При более высокой температуре массу затора охлаждают, омывая поверхность чана холодной водой или пропуская воду через змеевик, помещенный внутри заторного чана. При этом продолжают интенсивно перемешивать содержимое заторного чана. По окончании смешивания солодового молока и крахмальной массы температура не должна превышать 62 °C. После этого прибавляют остальное количество 30 солодового молока 0,5 л и перемешивают затор в течение 5 минут. Нормы расхода солода и воды на 1 кг припасов, приведены в таблице 6.

Таблица 6. Нормы расхода солода и воды при затирании 1 кг крахмального сырья.

Осахаривание припаса. Смесь солодового молока и крахмальной массы (затор) выдерживают в водяной бане в течение двух часов при 65 °C, размешивают и выдерживают еще 2 часа. После этого проводят измерение концентрации Сахаров сусла и определяют наличие неосахаренного крахмала в заторе путем выполнения йодной пробы (см. испытание сусла).

Осахаривание ведут до тех пор, пока йодная проба покажет отсутствие неосахаренного крахмала в заторе. Процесс осахаривания крахмального затора обычно длится 3–3,5 часа, но при старом солоде или отступлении от требований технологического процесса осахаривание может затягиваться до 12–18 часов. При этом поддерживают температуру в пределах 55–65 °C. В сельской местности затор можно ставить в остывшую печь (50–60 °C) с вечера и оставить до утра. После осахаривания вкус сусла должен быть достаточно сладким.

Получение сладкого сусла из крахмала. Крахмал разбавляют водой, размешивают для получения крахмального молока. Крахмальное молоко вливают в кипящую воду и помешивают, не допуская образования клейстера. Кипение надо поддерживать все время и добавлять крахмальное молоко постепенно. Затем быстро охладить до температуры 60–65 °C. К раствору крахмала приливают солодовое молоко и размешивают. Клейстерный раствор начинает сразу же разжижаться и через 3 минуты получается жидкий, почти прозрачный раствор. Этот раствор оставляют на три часа при температуре 60–65 °C, в течение которых осахаривание крахмала заканчивается. После осахаривания сусло фильтруют через сито для отделения шелухи и дробины солода, охлаждают и проводят испытание.

Если используют сахар или сахаросодержащее сырье, то для приготовления сусла берут небольшое количество сахара (не более 160–180 г сахара на 1 л воды), сахар предварительно распускают в небольшом количестве воды и нагревают до кипения, остужают и сливают в бродильный чан.

Испытание сусла.

Этот процесс включает: йодную пробу, измерение концентрации Сахаров и кислотности.

Йодная проба. Обычно на поверхности затора после осахаривания образуется светлый слой сусла, который используют для взятия пробы. Если раствор содержит большое количество примесей, его надо отфильтровать и дать отстояться.

Небольшое количество прозрачного сусла (10 капель) помещают в фарфоровую чашку или блюдце, прибавляют несколько капель (2–3) йодной настойки, размешивают и визуально оценивают качество осахаривания следующим образом: окрашивание не обнаруживается и йодный раствор не меняет светло-бурой окраски — осахаривание полное; происходит красное окрашивание — процесс осахаривания не закончен и его надо продолжить; фиолетовое окрашивание — процесс осахаривания идет плохо, следует добавить солодового молока.

Для приготовления раствора йода берут 0,5 г йода, 1,0 г йодистого калия и 125 мл воды, перемешивают и хранят в темном месте. Если нет йодистого калия, можно обойтись только раствором йода, но в этом случае красная и фиолетовая окраска проявляется слабее и доминирует черная или темно-фиолетовая.

Измерение концентрации сусла. Осветленный слой сусла сливают через резиновый шланг, фильтруют через ткань и наливают в мерный стакан объемом 200 мл. Измеряют температуру сусла, которая должна быть не более 20 °C и опускают сахарометр (ареометр). После этого регистрируют показания ареометра и по таблице 7 определяют концентрацию Сахаров сусла. После осахаривания концентрация сусла должна находиться в пределах 16–18 % Сахаров, что соответствует показаниям ареометра 1,060-1,070 г/см.

Таблица 7. Плотность и концентрация растворов сахарозы.

Определение кислотности сусла. Для определения кислотности сусла берут небольшую пробу осветленного раствора и опускают туда универсальную индикаторную бумагу, которая изменяет свою окраску в зависимости от степени кислотности. Кислотность можно определить и на вкус. При нормальной кислотности сусло имеет слабокислый вкус.

Сбраживание основного затора.

Прибавка зрелых дрожжей. Сусло затора охлаждают до 30 °C, прибавляют минеральное питание (хлористый аммоний 0,3 г/л) и зрелые дрожжи (дрожжевой затор) из дрожжевого чана, размешивают и продолжают охлаждать до температуры 15 °C. При этой температуре (температура складки) сусло сливают в бродильный чан (20 л) и оставляют для брожения в темном месте.

Брожение затора. Бродильный чан (кастрюлю, флягу) оставляют при температуре 15 °C и не герметизируют, а лишь накрывают плотной тканью. При брожении, периодически, через 6–8 часов, перемешивают содержимое бродильного чана для обеспечения доступа воздуха и дыхания дрожжей.

Брожение может быть разного вида: волнистое, переливное, смешанное и покровное. Все виды брожения являются нормальными. Однако покровное — нормальное брожение для ячменных, овсяных и пшеничных заторов, но если картофельный затор имеет покровное брожение, то это означает, что дрожжи ослабели и надо добавить молодых сильных дрожжей. Пенистое брожение нежелательно, так как часто ведет к выплескиванию сусла и потере сырья.

Для устранения этого недостатка делают густое дрожжевое тесто, его сильно сбраживают; используют только чистый солод; ограничивают питание или дыхание дрожжей в заторе; применяют овсяный или просяной солод; используют пеногасящие средства: растительное масло и топленое сало.

Брожение имеет три стадии: начальное брожение — возбраживание, главное брожение и дображивание. В начальной стадии происходит насыщение бражки углекислым газом, температура повышается на 2–3 °C, вкус бражки сначала сладкий, затем сладость ослабевает и становится незаметной. Продолжительность начальной стадии составляет 25–30 часов.

При главном брожении бражка приходит в оживленное состояние. Вся поверхность покрывается большими и маленькими пузырьками из которых образуется пена. Температура поднимается до 30 °C и при большем повышении требуется принудительное охлаждение. Концентрация алкоголя быстро нарастает и вкус бражки становится горьковато-кислым. В конце главного брожения концентрация Сахаров в бражке падает до 1,5–3 %. Продолжительность этого этапа составляет от 15 до 24 часов.

При дображивании уровень бражки понижается, пена оседает, температура уменьшается до 25–26 °C. Вкус становится горько-кислый от присутствия спирта. Концентрация Сахаров понижается до 1 %, кислотность бражки нарастает. Цель дображивания — сбраживание остаточных продуктов преобразования крахмала, декстринов. Для этого необходимо сохранить в бражке диастаз в активном состоянии, что может быть достигнуто соблюдением температурного режима в процессе осахаривания.

Дображивание картофельного затора продолжается 15–25 часов, но при использовании свекловичного сахара дображивание продолжается 90-120 часов.

После брожения проверяют качество бражки. В хорошей бражке должно быть спирта не менее 10 %, концентрация остаточных Сахаров (недоброд) не более 0,45 %, нарастание кислотности не должно превышать 0,2 %. Большая кислотность бражки показывает, что в процессе приготовления были допущены отступления от рекомендуемых режимов обработки сырья. После брожения бражку нейтрализуют добавлением стиральной соды, фильтруют и перегоняют с помощью перегонных приборов (кубов, бражных колонн и т. д.).

Испытание зрелой бражки. По мере созревания бражки для оценки ее готовности определяют содержание алкоголя, недоброд и кислотность. Для определения недоброда, то есть остаточной концентрации Сахаров, отбирают пробу бражки (200 мл) и фильтруют через полотняную ткань. Фильтрат помешают в мерный стакан и опускают туда сахарометр (ареометр). Показание должно быть не более 1,002, что соответствует концентрации Сахаров 1 %. На вкус сладость бражки не ощущается.

Для определения содержания алкоголя берут 100 мл фильтрата бражки и добавляют к нему такое же количество воды. Затем собирают перегонное устройство с колбой и холодильником, наливают туда раствор 35.

И перегоняют ровно половину объема (100 мл), а затем спиртометром измеряют плотность спиртового раствора при 20 °C и по таблице 8 определяют содержание спирта. Перегонка бражки позволяет отделить все возможные органические примеси и точно определить содержание спирта в заторе.