Брага из муки на ферментах холодное осахаривание. Что такое осахаривание и причём здесь зерновая брага, ферменты и солод. У холодного осахаривания есть явные преимущества

ПРОИЗВОДСТВО ЭТАНОЛА

Мировой рынок этанола составляет около 4 млрд. дал (декалитров абсолютного алкоголя) в год. Лидерами в производстве этанола являются США, Бразилия, Китай. В США функционирует 97 заводов по производству этанола из кукурузы (строится еще 35 заводов) общей мощностью 1,5 млрд. дал в год.

Основные направления использования этанола в мировой практике:

− 60% − добавка к моторному топливу;

− 25% − химическая промышленность;

− 15% − пищевая промышленность (доля ее сокращается).

Автомобильное топливо на основе этанола содержит 10% этанола (топливо Е-10) или 85% этанола (Е 85). При стоимости нефти 60-70 $ за баррель биоэтанол становится конкурентоспособным топливом. Введение этанола в бензин позволяет отказаться от добавки в топливо тетраэтилсвинца, в результате чего снижается токсичность выхлопных газов и расход горючего.

В США проводятся масштабные исследования по производству биоэтанола из возобновляемого растительного сырья (из стеблей кукурузы, тростника и др.)

В промышленных условиях этанол получают гидратацией этилена в присутствии катализатора (H 3 PO 4 на силикагеле), из гидролизатов растительного сырья (древесины, стеблей кукурузы, тростника), а также из крахмалсодержащего сырья (пшеница, рожь, тритикале, картофель), мелассы, молочной сыворотки, топинамбура. Средний выход 95,5%-ного этилового спирта из 1 т различных видов сырья представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Выход этанола из различных видов сырья

Окончание таблицы 2.1

На спиртовых заводах Республики Беларусь (функционирует около 70 спиртовых заводов общей мощностью более 9 млн. дал в год) для производства этанола используют крахмалсодержащее сырье, главным образом зерно злаков. Содержание крахмала в различных видах зерна составляет (в %): пшеница – 48–57; рожь – 46–53; ячмень – 43–55; овес – 34–40; просо – 42–60; кукуруза – 61–70. В зерне содержатся также (в среднем) сахара ~ 3%; клетчатка ~ 6%; пентозаны и пектиновые вещества ~ 9%; азотистые (белковые) вещества ~ 11%, жир ~ 3%.

Продуценты этанола

При микробиологическом синтезе классическими продуцентами этанола являются дрожжи - сахаромицеты и шизосахаромицеты. Чаще других используют дрожжи Saccharomyces cerevisiae , Saccharomyces vini , Schizosaccharomyces pombe .

Сахаромицеты имеют клетки округлой формы размером 10-15 мкм, размножаются почкованием. Шизосахаромицеты имеют крупные палочковидные клетки диаметром 4-5 мкм и длиной 18-20 мкм, размножаются делением. И те, и другие дрожжи хорошо сбраживают глюкозу, маннозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу, труднее сбраживают галактозу и не сбраживают пентозные сахара (ксилозу, арабинозу).

Теоретический выход этанола из 100 кг сброженной глюкозы составляет 51,14 кг или 64,80 л (при этом образуется 48,86 кг СО 2). На практике выход спирта составляет 82-92% от теоретического в связи с расходом части субстрата на размножение и рост дрожжей и образование побочных продуктов.

Синтез этанола в дрожжевой клетке осуществляется по следующей схеме:

Побочными продуктами спиртового брожения являются глицерин, высшие (сивушные) спирты, органические кислоты (уксусная, пировиноградная, молочная, янтарная), альдегиды. При спиртовом брожении сахар (глюкоза) расходуется на образование различных веществ в следующем количестве: этанола - 46-47%, диоксида углерода - 44-46%, биомассы дрожжей - 1,8-4,0%, глицерина - 3-4%, высших спиртов - 0,3-0,7%, органических кислот - 0,2-1,0%, альдегидов - 0,1-0,2%. При многократном возврате дрожжей на брожение расход сахара на образование биомассы сокращается, а интенсивность брожения даже несколько возрастает.

Образование глицерина при спиртовом брожении объясняется тем, что в индукционный период (до образования уксусного альдегида) между двумя молекулами фосфоглицеринового альдегида под действием фермента альдегидмутазы при участии молекулы воды происходит реакция дисмутации. При этом одна молекула фосфоглицеринового альдегида восстанавливается, образуя фосфоглицерин, а другая окисляется в 3-фосфоглицериновую кислоту. Фосфоглицерин в дальнейших реакциях не участвует и после отщепления фосфорной кислоты является побочным продуктом спиртового брожения. 3-фосфогли-цериновая кислота претерпевает превращения по ЭМП-пути с образованием уксусного альдегида. После появления уксусного альдегида наступает стационарный период брожения, при котором окисление фосфоглицеринового альдегида в фосфоглицериновую кислоту протекает более сложным путем, с присоединением неорганического фосфата (ЭМП-путь). В связи с этим наряду с этанолом при брожении всегда образуется некоторое количество глицерина.

При связывании уксусного альдегида бисульфитом процесс брожения направляется в сторону образования глицерина:

С 6 Н 12 О 6 ® СН 3 СНО + СО 2 + СН 2 ОН-СНОН-СН 2 ОН.

В щелочной среде молекула уксусного альдегида вступает в окислительно-восстановительную реакцию со второй молекулой, образуя этанол и уксусную кислоту. Одновременно идет накопление глицерина. Суммарно процесс выражается следующим уравнением:

2С 6 Н 12 О 6 + Н 2 О ® ® 2СН 2 ОН-СНОН-СН 2 ОН + С 2 Н 5 ОН + СН 3 СООН + 2СО 2 .

Эти приемы используются для промышленного получения глицерина.

Высшие спирты образуются из аминокислот (в меньшей степени из кетокислот), содержащихся в ферментационной среде, в результате последовательно протекающих реакций дезаминирования аминокислот, декарбоксилирования образовавшихся кетокислот и восстановления альдегидов.

Из высших спиртов в бражке присутствуют: пропиловый (образуется из треонина), изобутиловый (из валина), амиловый (из изолейцина) и изоамиловый (из лейцина).

В настоящее время ведется интенсивный поиск нетрадиционных микроорганизмов-продуцентов этанола, способных сбраживать широкий круг субстратов, имеющих высокую продуктивность по этанолу, обладающих повышенной устойчивостью к этанолу и высокой температуре. Представляют интерес этанолсинтезирующие бактерии. Например, бактерии Zymomonas mobilis отличаются от дрожжей интенсивным метаболизмом: имеют высокую удельную скорость конверсии глюкозы в этанол, обеспечивают более высокий выход этанола (до 95% от теоретически возможного), более толерантны к спирту. Но эти бактерии чувствительны к присутствию в питательных средах ингибиторов (фурфурола, фенолов) и требуют осуществления процесса брожения в условиях асептики.

Термофильные бактерии Clostridium thermocellum (оптимальная температура роста 68°С) способны непосредственно трансформировать целлюлозу растительного сырья в этанол, но при этом сырье должно быть освобождено от лигнина. Достичь высокого выхода спирта при прямой конверсии растительного сырья пока не удается.

Получены штаммы дрожжей, способные сбраживать пентозные сахара (Pachysolen tannophilus, Pichia stipitis, Candida shehata ). Выход этанола при сбраживании 100 кг ксилозы достигает 35-47 л.

В отечественной практике производства этанола из крахмалсодержащего сырья используют дрожжи Saccharomyces cerevisiae , имеющие оптимальную температуру брожения 29–30°С.

Ферментативное осахаривание крахмала

Традиционные продуценты этанола не способны к расщеплению полисахаридов, поэтому при получении сусла крахмалсодержащее сырье подлежит развариванию и осахариванию. Крахмал большинства растений содержит 20-25% амилозы и 80-75% амилопектина. В растительных клетках крахмал находится в виде зерен (гранул), размер которых колеблется от 1 до 120 мкм (картофельный крахмал имеет гранулы размером 40-50 мкм, гранулы крахмала зерна − 10-15 мкм). Крахмал, амилоза и амилопектин нерастворимы в холодной воде, спирте, эфире. Амилоза легко растворяется в теплой воде, амилопектин - при нагревании под давлением. Сетчатая структура молекул амилопектина обусловливает набухание крахмальных гранул без их растворения (вторичные связи ослабляются гидратацией). При определенной температуре гранулы разрыхляются, разрываются связи между отдельными структурными элементами, нарушается целостность гранул. При этом резко возрастает вязкость раствора - происходит клейстеризация крахмала. Для клейстера характерны беспорядочное расположение молекул, потеря кристаллической структуры. При температуре 120–130°С клейстер становится легкоподвижным. Наиболее полное растворение амилопектина происходит у пшеничного крахмала при 136–141°С, у картофельного - при 132°С.

Растворенный при разваривании зерна или картофеля крахмал гидролизуют (осахаривают) амилолитическими ферментами зернового солода или культур микроорганизмов, преимущественно мицелиальных грибов и бактерий. Из растительных материалов наиболее богато амилолитическими ферментами пророщенное зерно злаков, называемое солодом. В настоящее время в спиртовой промышленности широко применяют ферментные препараты на основе культур мицелиальных грибов (или бактерий рода Bacillus ), которые имеют ряд преимуществ по сравнению с солодом. Культуры мицелиальных грибов выращивают на пшеничных отрубях или кукурузной муке, тогда как для получения солода требуется кондиционное зерно. С солодом в сусло вносятся в большом количестве посторонние микроорганизмы, что отрицательно сказывается на выходе этанола. Глубинные культуры грибов выращивают в стерильных условиях, они не загрязняют сусло посторонними микроорганизмами. Выращивание поверхностной культуры грибов осуществляется намного быстрее (1,5-2,0 сут), чем протекает проращивание зерна (9-10 сут). Грибы образуют комплекс ферментов, которые глубже гидролизуют крахмал, а также расщепляют гемицеллюлозы до моносахаридов, что повышает выход этанола из сырья.

В процессе осахаривания крахмалсодержащего сырья участвуют различные ферменты. Наибольшее производственное значение имеют амилазы. α- и β-амилазы катализируют разрыв только α-1,4-глюкозидных связей. Под действием α-амилаз связи разрываются беспорядочно, но преимущественно внутри цепей. В результате образуются главным образом декстрины, небольшое количество мальтозы и олигосахаридов. Исходя из характера действия, α-амилазу называют эндогенной или декстриногенной амилазой.

Дейстивие β-амилазы направлено на концевые (внешние) связи в крахмале, при этом последовательно, начиная с нередуцирующих концов цепей, отщепляется по два остатка глюкозы (мальтоза). β-амилаза не может обойти места ветвления в макромолекуле крахмала, поэтому гидролиз прекращается на предпоследней α-1,4-глюкозидной связи и остаются высокомолекулярные декстрины при гидролизе амилопектина. Амилоза практически полностью превращается β-амилазой в мальтозу, амилопектин – только на 50–55%.

В результате совместного действия α- и β-амилаз образуется смесь сахаридов, состоящая из мальтозы, небольшого количества глюкозы и низкомолекулярных декстринов, в которых сосредоточены все α-1,6-глюкозидные связи крахмала.

В бактериях и микроскопических грибах отсутствует β-амилаза, но содержится активная α-амилаза, отличающаяся композицией аминокислот в белке и специфичностью действия. В частности, при катализе α-амилазой микроскопических грибов образуется большое количество глюкозы и мальтозы. Среди бактериальных амилаз имеются как сахарогенные, так и декстриногенные. Первые гидролизуют крахмал на 60% и более, вторые – на 30–40%. α-Амилазы микробного происхождения, как и α- и β-амилазы солода, не атакуют α-1,6-глю-козидные связи.

В микроскопических грибах содержится глюкоамилаза, которая катализирует разрыв α-1,4- и α-1,6-глюкозидных связей в крахмале. При катализе этим ферментом от нередуцирующих концов амилозы и амилопектина последовательно отщепляются остатки глюкозы. По месту разрыва связей присоединяется молекула воды, поэтому теоретический выход глюкозы в процессе гидролиза составляет 111,11% к массе крахмала.

Известны три вероятных способа взаимодействия фермента с субстратом (содержащим большое количество цепей): многоцепочный, одноцепочный и комбинированный.

По многоцепочному способу молекула фермента в случайном порядке атакует одну из полисахаридных цепей, отщепляя от нее звено, а затем также в случайном порядке атакует следующие цепи, в том числе, возможно, и атакованную ранее. Таким образом, за время существования фермент-субстратного комплекса происходит только один каталитический акт.

При одноцепочном способе молекула фермента, атаковав в случайном порядке одну из полисахаридных цепей, последовательно отщепляет от нее звенья до полного расщепления цепи. За время существования фермент-субстратного комплекса гидролизуются все доступные для фермента связи.

Комбинированный способ, или способ множественной атаки, заключается в том, что за время существования фермент-субстратного комплекса гидролизуется несколько связей. При этом после отщепления одного звена фермент не отталкивается, а задерживается. Атака происходит с чередованием одно- и многоцепочного способов.

Исследования показали, что α- и β-амилазы осуществляют гидролиз по способу множественной атаки (многоцепочный способ характерен для α-амилазы бактерий).

На отечественных спиртовых заводах для осахаривания крахмала сырья применяют сырцовый (несушенный) солод в виде солодового молока, ферментные препараты (глюкаваморин, амилоризин, амилосубтилин) различного уровня активности или смесь солодового молока и ферментного препарата.

Технология получения солода включает следующие основные процессы: замачивание сырья с достижением влажности 38–40%; проращивание зерна в течение 10 сут в пневматической солодовне в слое толщиной 0,5–0,8 м; измельчение солода в дисковых или молотковых дробилках; дезинфекция солода формалином или раствором хлорной извести и приготовление солодового молока. Солодовое молоко получают смешиванием измельченного солода с водой (4–5 л воды на 1 кг солода).

В солоде, приготовленном из зерна различных злаков, содержится неодинаковое количество каждого из амилолитических ферментов. Например, солод из ячменя имеет высокую α- и β-амилолитическую активность, а солод из проса отличается сильной декстринолитической активностью. Чаще всего готовят смесь из трех видов солода: ячменного (50%), просяного (25%) и овсяного (25%). Запрещается использовать солод из одной культуры при производстве спирта из той же культуры.

Необходимо перевести полисахарид крахмал, имеющийся в зернах, в простые сахара – мальтозу (называемую также солодовым сахаром и состоящей из двух молекул: глюкозы и фруктозы).

Для того, чтобы дрожжи смогли переработать крахмал в спирт, проводится осахаривание солодом или искусственными ферментами . Второй вариант значительно проще. Он не требует проращивания зерна, перемалывания солода, работы с затором. То есть – готовая к перегонке брага получается значительно быстрее и с меньшими затратами сил.

Для ее приготовления используется зерно или крупа (мука) различных злаков: пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы, риса, а также пшена и гречки. Возможно осахаривание крахмала горячим и холодным способом. Рассмотрим оба.

Методика предполагает прогревание сусла при определенных температурах. Смысл технологии в быстром расщеплении углеводов зерна на простые сахара. При повышенной температуре процесс идет быстрее, чем без нагревания.

Плюсы и минусы метода

К плюсам отнесем:

уменьшение времени превращения крахмала в удобоваримые для дрожжей формы сахаров;
ускорение дальнейшего брожения и созревания браги;
возможность контроля за правильным осахариванием;
снижение риска заражения браги патогенными микроорганизмами и скисания.

Минусы также найдутся, ведь при горячей технологии необходимо:

греть сусло, вследствие чего оно может подгореть. Этот недостаток уже не исправить, самогон будет иметь привкус гари;
следить за температурным режимом и либо использовать специальное оборудование (которое могут позволить себе только маститые самогонщики) либо укутывать брагу;
выдерживать температурные паузы;
быстро охлаждать сусло по завершении осахаривания, иначе она может скиснуть.

В целом же горячее осахаривание потребует приложения больших усилий и тщательного соблюдения правил работы с суслом.

Процесс горячего осахаривания

Для начала определитесь, с каким сырьем вы будете иметь дело и действуйте по рекомендациям специалистов:

Если вы берете готовую муку или крупу, особой подготовки они не требуют. Зерно же необходимо измельчить так, чтобы разрушить оболочку каждого зернышка, иначе ферменты не смогут воздействовать на присутствующий в нем крахмал. Для этого можно применить крупорушку, которая найдется на сельском подворье или блендер в городской квартире.
Подготовьте воду (50-55ºС) из расчета 5 — 6 литров на 1 килограмм дробленки.
Поместите в середину емкости с горячей водой строительный миксер (насадка на дрель или шуруповерт) и включите.
Постепенно, струйкой прямо на миксер сыпьте крупу (муку). Так вы сможете добиться полной однородности затора без комкования.
Следите за температурой — следует поднять ее до 60ºС и поддерживать примерно 15 минут.
Далее нужно довести до кипения и варить смесь 1 — 2 часа (в зависимости от сырья) до получения однородной кашеобразной массы.
Когда смесь остынет до 70°С, внесите подробленный солод (150 г на каждый килограмм сырья) и несколько раз с короткими промежутками перемешайте.
Когда температура опустится до 62-63ºС, закрывайте емкость и укутайте её для сохранения тепла. Выдерживайте 2 — 4 часа, первое время надо перемешивать.

По окончанию процесса ферментации сделайте проверку на осахаривание. Смешайте каплю йода и каплю сусла на тарелочке. Если йод не изменил цвет, значит – весь крахмал превратился в простые сахара. Посинел – укутайте еще на полчаса.

После этого резко снижайте температуру (поможет холодная ванна) до 25ºС, вносите дрожжи (5 сухих или 25 г прессованных на килограмм), далее под гидрозатвор и постановка на брожение в темное место.

Холодная обработка (ферментами)

Этот метод проще, чем горячее осахаривание, поскольку для него требуется только нагреть воду градусов до 30 да смешать ингредиенты.

Преимущества:

минимум затрат;
не нужно специальное оборудование или укутывание, поскольку температурные паузы отсутствуют;
осахаривание происходит вместе с брожением: ферменты постепенно высвобождают сахара, которые тут же перерабатывают дрожжи, создавая спирт;
брагу можно перегонять без фильтрации, сняв с осадка.

Недостатки:

длительное брожение (до 3 недель);
возможно скисание браги, особенно если ставить ее без гидрозатвора.

Правила холодного осахаривания

На каждый килограмм сырья , которым служит крупа, мука или крахмал, понадобится:

3,5 л воды;
по 3 — 5 г ферментов А и Г (пропорции обычно указаны на упаковке);
2 г лимонной кислоты;
25 г сырых (5 г сухих) дрожжей;
1 таблетка антибиотика амоксиклав (по желанию).

Подготовьте теплую воду (30 — 35ºC), разбродите дрожжи. Смешайте всё в емкости (заполнение не более 70% во избежание возможного пенообразования). После перемешивания ставим под гидрозатвором в темное место при комнатной температуре.

Интенсивное брожение начнется примерно через час-два, потом активность будет спадать. Время брожения — от 7 до 25 дней. Готовность браги можно определить по появлению тонкой пленки на поверхности (признак скисания).

Останется только снять с осадка и перегнать. Осветление в данном случае можно не делать ввиду малой эффективности.

Зерновая брага на ферментах

Поскольку ферментов требуется несравнимо меньше, чем солода, важно соблюдать определенные правила относительно их количества и внесения.

Подбор ингредиентов, пропорции

Для холодного способа, кроме выше описанных пропорций ферментов, возможны другие, где на 1 кг крахмалосодержащего сырья берут:

1 г Амилосубтилина (А);
2 г Глюкаваморина (Г);
1 г ЦеллоЛюкс-А;
4,5-5 г Протосубтилина.

Возможные (примерные) дозы на 1 кг сырья при горячем осахаривании:

Фермента А – Амилосубтилина понадобится:

0,7 г — для ячменя и ржи;
0,8 – для пшеницы и гороха;
0,9-1 г – для диса и кукурузы.

Г – Глюкаваморина – 1-1,5 г.
Ц-2000 – от 0.3 г для ржи до 1,5 г – для ячменя.
П-120: для кукурузы – 2 г; для остальных злаков – до 4 г.

Ферменты для браги

Для расщепления зерновых углеводов на простые сахара используются:

А – Амилосубтилин;
Г – Глюкаваморин;
ЦеллоЛюкс-А (Ц-2000);
Протосубтилин (П-120).

Приобрести их можно в специализированных магазинах, в том числе – через интернет.

Условия изготовления

С пропорциями и технологиями вы уже ознакомлены, но соблюдайте общие правила постановки зернового сусла на ферментах:

Правильно рассчитайте объем бродильной емкости, чтобы сусло не занимало больше 2/3 пространства, поскольку во время активного брожения возможно образование большого количества пены.
Гидрозатвор или перчатка на бродильное емкости – обязательны . Если вначале от попадания кислорода и активного размножения уксусно-кислых бактерий защищает выделение углекислоты, то когда брожение прекращено, брага может скиснуть в считанные часы. Гидрозатвор же не даст доступа кислороду.
Сбраживание проводите в тёмном помещении при температуре 23-29°С.
Прекрасным дополнением станет терморегулятор (нагреватель для аквариумов), на котором выставляют 27-29°С.
По готовности снимите с осадка и дважды перегоните.

И также обратите внимание, что здесь не применяется бентонит для осветления зерновой браги, так как это ослабляет аромат и вкус дистиллята.

В браге происходит химическая реакция: дрожжи перерабатывают и превращают сахар в спирт. Альтернативой сахару может служить крахмал, который содержится в муке и зерновых культурах (пшеница, ячмень, овес). Но дрожжи переработать просто так крахмал не могут, поэтому его нужно предварительно обработать и расщепить на моносахариды. Этот процесс называется осахариванием .

Использовать зерновые культуры в качестве альтернативы сахару получается выгоднее. К тому же зерновой самогон имеет более высокое качество и приятный вкус. Именно по этой причине люди ищут способ расщепить крахмал в зернах и получить из него спирт. Сделать это можно двумя способами: ферментами солода (горячий) и искусственными ферментами (холодный ).

В качестве сырья подойдут любые крахмалосодержащие продукты - крупы, зёрна, крахмал и т. п.

Данный подход является классическим в самогоноварении, так как применяется уже не одну сотню лет. Его довольно сложно реализовать в домашних условиях, если отсутствуют специальное оборудования для поддержания определенной температуры. Тем не менее конечный дистиллят получается потрясающим.

Технология горячего осахаривания выглядит следующий образом:

Консистенция браги после осахаривания солода

Большую ёмкость с 5 литрами воды нагреть до температуры 55 градусов.
Интенсивно перемешивая смесь, высыпать 1 килограмм муки или зерна.
Поднять температуру до 60 градусов и выдержать 15 минут.
Довести до кипения и варить 1–2 часа до появления однородной массы. Мука варится около 75 минут, а зерно около 115.
Охладить кашу до 67–68 градусов и добавить 150 грамм перемолотого солода.
Опустить температуру до 62 градусов, поддерживать в течение 3 часов и периодически помешивать.
Быстро охладить до 25 градусов (можно поставить ёмкость в ледяную ванну), внести 5 грамм сухих спиртовых дрожжей, поставить гидрозатвор и убрать в тёмное место с температурой около 20–26 градусов на 3–4 дня.
Когда брага прекратит булькать и выпадет осадок, обязательно снимаем её с осадка и фильтруем через марлю.
Осуществляем первую перегонку.
Если результат по каким-то причинам вам не понравился, повторно перегоняем дистиллят с выделением фракция «голова», «тело» и «хвосты».
Дегустируем и наслаждаемся прекрасным самогоном!

Чтобы не проращивать зёрна в домашних условиях, можно приобрести готовый солод в специализированном магазине по цене до 50 рублей за килограмм. Это немного «ударит» по карману, но сэкономит несколько дней вашей жизни.

Очень полезное видео записали профессиональные самогонщики Антоныч и Алексей Подоляк . Подробно рассказывается про технологию изготовление самогона из крахмала ржаной муки с использованием солода. Рекомендуем посмотреть всем, кто собирается использовать горячий способ осахаривания.

Холодное осахаривание искусственными ферментами (Амилосубтилин и Глюкаваморин)

Определенно более простой способ, который прекрасно подойдёт для новичков самогоноварения. С температурным режимом здесь работать практически не нужно, хотя срок брожения и затягивается в несколько раз.

В качестве ферментов, которые помогут нам расщепить крахмал, выступают амилосубтилин и глюкаваморин . В специализированных магазинах они продаются примерно по 150 рублей за 100 грамм. На 1 кг сырья мы берем 3–5 граммов.

Ферменты А и Г

Перемешиваем в бродильной ёмкости следующие компоненты: 1 кг сырья (мука, зерно), 4 литра воды 30 градусов, вышеописанные ферменты А и Г по 3–5 грамм и 5 грамм спиртовых дрожжей.
Устанавливаем гидрозатвор, ёмкость убираем в тёмное место с температурой 20–26 градусов.
Брожение идёт 1–3 недели, причем первые 2–3 дня процесс идёт очень интенсивно. Лучше немного недодержать брагу, чем дать ей скиснуть, поэтому ориентируйтесь на осадок и бульканье.
Готовую брагу сливаем с осадка, фильтруем через марлю и направляем на перегонку.
При желании перегоняем во второй раз с разделением на фракции, но выход тогда получится меньше, чем после 1 дистилляции.

Данный подход описал в ролике ан Youtube Алкофан1984 . Автор подробно описывает технологию постановки браги, а также оборудование для работы. Рекомендуем тем, что будет заниматься холодным осахариванием в первый раз.

Осахаривание представляет собой расщепление крахмалосодержащего сырья на простые сахара с помощью естественных или искусственных ферментов. Обычно из зерна делать напитки намного дешевле, чем на сахаре, да и вкуснее. Поэтому проводится осахаривание сырья. Технология проведения процесса осахаривания бывает горячей и холодной. Давайте подробнее о них поговорим.

Чтобы выработать спирт дрожжи должны вступить в контакт с сахаром. Зерновые культуры обогащены крахмалом, который заменяет сахар. Крахмал состоит из молекул глюкозы, фруктозы и сахарозы. Для дрожжей необходима только одна молекула из сахарной цепочки молекул. Именно поэтому прежде чем объём сусла соединить с крахмалом, его нужно разделить на отдельные молекулы.

Горячая обработка

Зерно помещают во влажную среду, в которой оно прорастает. Начинают активизироваться ферменты, которые перерабатывают крахмал. Солодом называют проросшее зерно. Оно бывает зелёным и белым. Зелёный солод применяют, чтобы осахарить сырьё сразу после появления нужных ростков. Срок его годности всего три дня. После просушивания злак приобретает белый цвет. Его можно хранить дольше. И зелёный и белый солод применяется для процесса осахарения, так как они действуют одинаково.

Плюсы метода

Рассахаривание солодом помогает очень быстро получить сахар, благодаря чему бражка быстрее отыграет. Искусственные ферменты намного медленнее справляются с поставленной для них задачей.

Минусы метода

Недостатки осахаривания с применением солода:

Важно соблюдать высокую температуру. При этом следует следить, чтобы сырьё не подгорело;
Важно пару часов удерживать температуру на отметке 60 – 72 градуса. Дома такое условие очень трудно соблюсти;
Осахарённый объём сусла очень быстро скисает.

Но, не смотря на такие недостатки, горячий метод осахаривания применяется часто.

Процесс проведения осахаривания горячим методом

Ссахаривание для крахмалосодержащего сырья горячим способом проводится следующим образом:

Медленной струйкой введите в крупу или муку воду температурой 50 градусов. Чтобы избежать комков важно смесь постоянно помешивать. Один килограмм сырья поглотит около четырёх – пяти литров жидкости. В таре должно остаться 25 процентов свободного места до верха;
Подогрейте температуру в ёмкости до 60 градусов и старайтесь её удерживать в течение пятнадцати минут;
Когда сырьё закипит, варите его в течение часа – двух. Когда получится однородная кашеобразная масса, значит продукт готов к дальнейшим действиям. При этом важно учесть, что крупа варится дольше, чем мука;
Кашу охладите до температуры 65 градусов. Добавьте мелко нарезанный солод и перемешайте. На килограмм каши потребуется 150 грамм солода;
Накройте тару крышкой и плотно укутайте тёплыми одеялами, чтобы сохранить тепло. Первые два часа следует сырьё перемешивать каждые полчаса. Затем два часа дайте ему постоять в спокойствии;
Для того чтобы сырьё не прокисло, снизьте температуру до 25 градусов и добавьте дрожжи. Для каждого килограмма сырья возьмите 5 грамм сухих или 25 грамм прессованных дрожжей. После их внесения, установите гидрозатвор и поставьте на брожение в темноте при комнатной температуре.

Через 2 – 6 дней брага будет готова.

Холодная обработка

Вместо солода можно использовать такие ферменты как Амилосубтилин и Глюкаваморин. Первый фермент молекулы частично расщепляет, а второй – крахмал полностью превращает в сахар. Холодный процесс осахаривания проще и дешевле горячего. Результат в обеих методах получается почти одинаковый. При приготовлении сусла в него добавляются искусственные ферменты, предварительно разведённые в воде. Крахмал превращается в сахар почти одновременно с процессом брожения.

Плюсы метода

Холодный метод осахаривания могут применять даже те виноделы, которые впервые берутся за приготовление алкогольных напитков. При этом он не нуждается в соблюдении высоких температур. Для переработки крахмалосодержащего сырья не требуется больших трудозатрат.

Минусы метода

Чтобы получить брагу потребуется купить специальный фермент. Брожение длится не 5 – 7 дней, а дольше – 10 – 20. Ферменты в готовом продукте оставляют не очень приятный привкус. Даже если его перегнать несколько раз, вкус не улучшится. Поэтому специалисты, которые изготавливают алкоголь, отдают своё предпочтение натуральному солоду, а не искусственным ферментам.

Процесс проведения осахаривания холодным методом

Холодное осахаривание проводится следующим образом:

В большую тару поместите сырьё. Залейте его водой температурой 30 градусов. На килограмм крупы, муки, крахмала или макаронных изделий потребуется четыре литра жидкости;
Добавьте на каждый килограмм сырья по 4 грамма ферментов Амилосубтилина и Глюкаваморина, а также по 5 грамм сухих или 25 прессованных дрожжей. Так как в процессе осахаривания будет много пены, важно чтобы было свободно 30 процентов ёмкости;
Хорошо всё перемешайте и закройте гидрозатвором. Поставьте тару в тёмном месте при комнатной температуре;
Длительность брожения от 7 до 25 дней. В случае покрытия сусла тоненькой плёнкой, его следует срочно перегнать, так как началось скисание продукта;
Когда брага будет готовой, снимите её с осадка и перегоните.

Иногда, чтобы предупредить скисание сусла в него добавляют антибиотики, чтобы ускорить брожение – дрожжи подкармливают, для стабилизации кислотности – используют специальную кислоту. В каком количестве и какой именно фермент нужно взять можно прочитать на упаковке производителя.

Осахариваем крахмал

Солод, смешанный с водой называется солодовым молоком. Такой раствор позволяет провести осахаривание крахмала. Солодовое молоко состоит из фермента (диастаза), который взаимодействует с крахмалом сусла.

Солодовое молоко можно получить из ячменного, ржаного и просяного солода. Их смешивают в пропорции 2:1:1. Полученную массу залейте водой температурой 60 градусов. Через 10 минут слейте жидкость. Массу перемелите с помощью кофемолки и залейте водой с температурой 50 градусов. Хорошо перемешайте до получения белой однородной массы. Для одного килограмма крахмалосодержащего продукта нужно взять 70 грамм солода и пол-литра воды.

Осахаривание крахмала проводится следующим образом:

Полученное солодовое молоко смешайте с крахмалосодержащим сырьём и водой. Подогрейте до температуры 60 градусов;
Если проводится процесс осахаривания из муки, дайте сырью постоять 8 часов, если процесс осахаривания происходит из картошки – нужно всего пару часов для завершения процесса. Важно, чтобы температура сусла не превышала 65 градусов;
После завершения процесса осахаривания важно проверить концентрацию сахаров в сусле и есть ли неосахарённый крахмал. Проверка проводится с помощью йодной пробы;
Наличие или отсутствие неосахарённого крахмала проводится с помощью специальной пробы. Возьмите с самого верха 10 миллилитров готового продукта. Хорошо его профильтруйте и добавьте пару капель йодного раствора. Он готовится из половины грамма кристаллов йода, одного грамма йодистого калия и 125 миллилитров воды. Если проба цвет не поменяла, значит, процесс осахаривания завершился. Если проба стала красной, процесс ещё не закончился. Проба может стать фиолетового цвета. Это означает, что процедура осахаривания происходит очень плохо и нужно добавить ещё немного солодового молока;
Концентрация сахара проверяется так. Слейте осветлённый слой браги, отфильтруйте и налейте 200 миллилитров в стакан. Опустите в него сахарометр. Качественным продуктом считается тот, который имеет концентрацию сахаров выше 16 процентов и сладковатый вкус.

Кислотность осахарённого крахмала проверяют специальными бумажными индикаторными полосками. Когда сусло будет проверено на осахаривание и кислотность, в него добавляют нужное количество дрожжей и оставляют его бродить. Теперь вы знаете, как происходит процесс осахаривания. Какими способами его осуществляют и с помощью, каких ферментов.

Про ГОС мы написали, а это значит, что пришло время писать про холодное осахаривание. Происходит данный процесс без высоких температур при действии ферментов.
Для того, чтобы осуществить процедуру холодного осахаривания нам понадобится два фермента: Амилосубтилин и Глюкаваморин. Этим мы заменим солод. Первый фермент частично расщепляет молекулы, а второй перерабатывает крахмал в сахар. Холодное осахаривание - гораздо проще и дешевле, чем процесс солодовой варки, а получаемый результат одинаков.
Эти ферменты добавляют в сырьё вместе с водой. Происходит это на этапе приготовления браги. Брожение и преобразования крахмала в сахар происходит равномерно и почти одновременно.

У холодного осахаривания есть явные преимущества:

Процесс очень прост и хорошо подходит для новичков
Нет необходимости соблюдать точные температуры
Низкая трудозатратность.

Но холодное осахаривание имеет также и недостатки:

Требуется найти и купить ферменты;
Увеличивается время брожения;
Некоторые люди утверждают, что ферменты оставляют послевкусие.
Если быть честными, то мы бы всё-таки советовали вам производить осахаривание с помощью солода.

Как происходит холодное осахаривание?

Исходное сырьё (крупа, мука и т. д.) засыпается в ёмкость для брожения, туда же заливается тёплая вода 30-35 градусов (3 литра на 1 кг), также засыпаются ферменты А и Г (по 3-5 грамм на 1 кг) и завершаем заполнение бака дрожжами. Бак нельзя заполнять более, чем на 70%, т. к. есть вероятность очень обильного пенообразования.
Всё содержимое бака нужно перемешать и поставить под гидрозатвор.
Поставить в тёмное место с температурой 20-28 градусов.
Брожение начнётся буквально в течение первых двух часов. Будет очень активным первые дни, а после понемногу стихнет. Сам процесс брожения будет длительным: 7-25 дней.
Если увидите тонкую плёнку на поверхности - срочно перегоняйте брагу! Плёнка - признак скисания.
Когда брага будет готова, снимите её с осадка и перегоните. Обычно, если вы осуществляете холодное осахаривание, то осветление бентонитом даёт низкий эффект.

Добавлять ли что-то ещё в брагу - только ваше решение. При холодном осахаривании часто используются такие ингредиенты, как: антибиотики (например, доксициклин), подкормка для дрожжей, кислота, пеногасители. Также пропорции ферментов зависят от данных, указанных производителем.
Надеемся, что эта статья была вам полезна. Удачи в холодном осахаривании!