Teorija izrade kaše od šećera

Svrha ovog članka je ukratko upoznati početnike mjesečara sa glavnim procesima koji se odvijaju u šećernoj kaši. Objasnite utjecaj različitih čimbenika na konačni rezultat. Nadamo se da ćete nakon čitanja materijala prilikom sastavljanja recepta za kašu od šećera djelovati svjesno, a ne dodirom..

Uvod

Zašto neki od njih na izlazu dobiju samo 500 ml / kg alkohola, dok drugi bez očitog razloga lako dođu do 650 ml / kg? Zašto se dogodi da je kaša gotova za 3-4 dana, a ponekad luta i tjednima?

Za početak treba reći da su šećerna kaša za destilaciju i za kontinuirani stupac kaše dvije velike razlike. Ako je cilj mirovanja destilacijom da se dobije kaša maksimalne čvrstoće, onda je za NBK cilj maksimalan prinos alkohola po kilogramu šećera uz minimalno vrijeme fermentacije. Za mirnu destilaciju ovi su čimbenici također važni, ali oni se povlače u pozadinu kad počnemo brojati gubitke..

Korak po korak tehnologija izrade šećerne mjesečine od oznaka sastojaka do destilacije, slijedite vezu.

Gubici alkohola tijekom destilacije

Objasnit ću vam na primjeru: i dalje destilacija - u kocku ulijte 10 litara 12% kaše i destilirajte je prema očekivanju u sirovi alkohol bez odabira "glava" i "repova".

Obično se svi tjeraju na 98-99 stupnjeva u kockama, ostalo je u kanalizaciji. Preostala čvrstoća stila je od 1 do 2,2%, uzmimo prosjek - 1,6%. Pitanje: koliko će alkohola završiti u kanalizaciji?

S prosječnom čvrstoćom naramenice od 50%, imamo sustav od dvije jednadžbe s dvije nepoznanice:

X + Y = 1,2-

X / 0,5 + Y / 0,016 = 10, gdje:

• 1,2 - volumen alkohola u 10 litara kaše;
• X je količina alkohola u odabiru;
• Y - količina alkohola u vinasse.

Riješimo sustav, dobivamo da je X = 1,07, a Y = 0,13.

Izlaz: s jačinom kaše od 12%, u kanalizaciju šaljemo oko 11% alkohola. Ako je tvrđava kaše 10%, tada će gubici biti 14%, ali ako je tvrđava 8%, petina će nestati.

Stoga teži ka maksimalnoj čvrstoći kaše tijekom mirne destilacije. Moramo pronaći hidraulički modul u kojem se šećer potpuno fermentira i postiže potrebna maksimalna čvrstoća..

Hidro modul Je li omjer količine vode u kaši i količine šećera u kilogramima.

Racionalni hidromodul za destilaciju kaše

Kao što znate, teoretski prinos alkohola iz 1 kg šećera iznosi 681 ml (o ovom pitanju detaljno je raspravljano u članku o količina alkohola iz šećera), ali u praksi je ta brojka nedostižna.

Glavni biokemijski proces fermentacije pretvorba je fermentabilnih šećera u etilni alkohol i ugljični dioksid, opisan Gay-Lussac jednadžbom:

C6H1206 = 2C2H5OH + 2C02 + 234,5 kJ / mmol.

Iz 180,1 g glukoze može se dobiti 92,1 g etilnog alkohola i 88 g ugljičnog dioksida. No, zajedno s tim primarnim proizvodima, dio šećera troši se na stvaranje sekundarnih nusproizvoda, rezultat nije 92,1 g, već oko 87 g etilnog alkohola.

Dakle, praktični prinos alkohola iz 1 kg šećera nije 184/342 = 0,538 kg / kg, već približno 174/342 = 0,509 kg / kg ili 0,645 ml / kg.

Međutim, postoje i gubici u proizvodnji, na primjer, može se izgubiti od 0,5 do 1,2% alkohola zajedno s fermentacijskim plinovima na temperaturi od 30 ℃ i ovisno o jačini kaše.

Količinu vode koju treba dodati na 1 kg šećera da bi se postigla navedena čvrstoća gotove kaše, izračunavamo po formuli:

V = 53 + 645 * (100 / Kb - 1) - D, gdje:

• V je potreban volumen vode (ml);
• D - količina vode u kvascu (za prešano, 0,75 težinskih, za suho 0, ako se voda za fermentaciju uzima iz fermentacijskog spremnika, ako ne, onda zapravo);
• KB - tvrđava od kaše (vol.%);
• 53 - količina vode potrebna za reakciju razgradnje saharoze (ml / kg);
• 645 - maksimalni praktični prinos alkohola s kg šećera (ml / kg).

Za pekarski kvasac jačina gotove kaše je 12%:

V = 53 + 645 * (100/12 - 1) - 0 = 4783 ml, hidromodul 4,8.

Za alkohol otpornosti do 14%:

V = 53 + 645 * (100/14 - 1) - 0 = 4015 ml, hidraulički modul 4.

Dobivene vrijednosti hidromodula mogu se smatrati samo maksimalnima za postizanje zadane čvrstoće.

Život čini svoje prilagodbe. Sasvim je moguće da će suhi kvasac izdržati ne 12%, već 12,5-13% snage kaše, prešani ponekad donose iznenađenja, radeći gotovo do 14%. Odnosno, ne možemo biti sigurni u ove brojke, pa određivanje optimalnog hidrauličkog modula nadilazi jednostavnu aritmetiku..

Ako šećera ponestane, a kvasac ostane aktivan, počet će fermentirati svoju energetsku rezervu - glikogen, zatim aminokiseline i proteine ​​svojih manje moćnih ili mrtvih ljudi. Kao rezultat, dobivamo višak spojeva izoamil alkohola, dušika i sumpora s neopisivom "aromom".

Ali čak i ako nema prevelike količine vode u odnosu na mogućnosti kvasca, a oni zaspu pri izračunatoj snazi ​​kaše, postupak nakupljanja nečistoća nastavit će se. U kaši ima dovoljno enzima i u staničnoj tekućini kvasca, koji ne spavaju. Stoga ne biste trebali pretjerano izlagati kašu radi pojašnjenja..

Pa, ako se fermentacija provodi i bez vodenog brtvila, tada kisik i razni mikroorganizmi ulaze u posudu. Braga se zarazi bakterijama octene kiseline i započinje prerada alkohola u ocat. A najgore je što se taj proces događa s ispuštanjem plina. Braga žubori, ostavljajući dojam da šećer još nije fermentirao.

Smatra se ispravnim izračunati oznaku tako da kvasac zasigurno zaspi, ostavljajući malu količinu neprerađenih šećera.

Stoga se za destilaciju dna za pekarski kvasac, na temelju kriterija maksimalne čvrstoće kaše od 12%, preporučuje hidromodul od 4,5, a za alkohol (14%) - 3,9.

Hidro-modul za šećernu kašu za preradu u NSC-u

Ako pripremimo kašu od šećera za preradu u NSC-u, tada je ovdje moguć širok raspon promjena u hidromodulu. Budući da se alkohol izvlači iz kaše 100% bez obzira na snagu, kriterij čvrstoće kaše blijedi u pozadinu, a procjenjuje se utjecaj hidromodula na kvalitetu kaše, brzinu vrenja i ostale parametre.

Za ilustraciju predstavljamo rezultate poznatog eksperimenta. Dva spremnika s domaćom pivom isporučena su pod istim uvjetima. Ista količina šećera iz jedne vrećice ulijeva se u obje posude, dodaje se suhi pekarski kvasac brzinom od 20 grama na 1 kg šećera i vode: u prvom spremniku 5 litara po 1 kg šećera, u drugom - 10.

Fermentacija u prvoj posudi završila je 5. dana, u drugoj - 2 puta brže.

Destilacija "do suhog" neposredno nakon završetka fermentacije pokazala je jednaku količinu alkohola u oba slučaja, ali sastav sirovog alkohola bio je vrlo različit.

Količina nečistoća u apsolutnom alkoholu (mg / l)

Hidro modul	5: 1	10: 1
Aldehidi	100	143
Eteri	170	220
Fuzel ulje	7500	5200
uključujući:
propanol	440	1100
izobutanol	1300	1000
izoamilol	5900	3040

Izlaz: porast hidromodula za 2 puta doveo je do smanjenja količine fuzelnog ulja za 1,5 puta, ali za isti jedan i pol puta povećao je količinu nečistoća u glavi. Ukupna količina nečistoća nije veća od 8000 mg / litri ili manja od 1%.

Više puta su provedeni eksperimenti kako bi se procijenio učinak hidrauličkog modula na brzinu fermentacije. Za pranje namijenjeno destilaciji u NSC-u, optimalni hidraulički modul je 5,8-6.

U nedostatku bilo kakvih dodataka, zakiseljavanja, dotjerivanja i uvođenja kvasca u količini koja je jednaka 10% mase šećera pri temperaturi oznaka od oko 30-32 stupnja, već treći dan pripremamo kašu spremnu za destilaciju . Smanjenjem hidromodula na 4,4, vrijeme fermentacije povećava se za jedan dan.

Temperatura vrenja u kaši

To je od posebne važnosti za destilacijske dne. S istim podešavanjem, fermentacija može trajati od dva dana do 5 ili više, ovisno o temperaturi okoline i volumenu spremnika za fermentaciju.

Fermentacija na temperaturi od oko 30 stupnjeva optimalna je za većinu suhog pekarskog kvasca; nakon samozagrijavanja temperatura može doseći 34-36 stupnjeva. Nema se čega bojati, to je normalno. No, na temperaturi od oko 25-27 stupnjeva, fermentacija može trajati 5 dana, a na 20-23 stupnja možda ćete biti iznenađeni kad ustanovite da fermentacija nije završila ni nakon tjedan dana..

Uz to treba imati na umu da se samozagrijavanje počinje očitovati samo u posudama od 60 litara, u malim posudama od 10-20 litara njegov je učinak zanemariv, pa ih treba pažljivo izolirati.

Za velike posude zapremine oko 200 litara, ljeti je postupak samozagrijavanja toliko dug da zahtijeva stalno praćenje i regulaciju temperature, jer je za većinu suhog kvasca temperatura kaše 38-40 ℃ je kritično. Morate postupno smanjivati ​​temperaturu, jer temperaturni šok može dovesti do smrti kvasca. Najbolje je unaprijed osigurati malu zavojnicu u spremniku s mogućnošću opskrbe hladnom vodom.

Kada upotrebljavate alkoholni ili vinski kvasac, pažljivo pročitajte upute. Neke rase nisu prijateljske s visokim temperaturama i umiru već na 30-32 ℃. Ali alkoholni i vinski kvasac za šećernu kašu očit je višak..

Kvasac

Količina kvasca vrlo ozbiljno utječe na brzinu i cjelovitost vrenja. Pri koncentraciji šećera iznad 10%, kvasac gubi sposobnost razmnožavanja. Koncentracija šećera u knjižici, čak i s hidromodulom 4,5, ispod je 20%. Stoga se kvasac mora boriti protiv saharoze u svom početnom sastavu, a posebnu pozornost treba obratiti na izvorno stanje. Svježina kvasca trebala bi biti glavni kriterij, a marka na pakiranju je od sekundarne važnosti.

Općenito je prihvaćeno dodavanje kvasca u količini od 20 grama suhog ili 100 grama prešanog kvasca na 1 kg šećera. Odnos između suhog i prešanog jednostavno se objašnjava: u prešanom oko 75% vode i 25% samog kvasca. To također objašnjava osjećaj da se čini da prešani u tim omjerima djeluju bolje. Jednostavno ih je više!

Punjenje manje kvasca rezultira značajnim povećanjem vremena fermentacije. Na primjer, ako umjesto 70 stavite 70 grama prešanog kvasca, tada morate biti spremni udvostručiti vrijeme fermentacije. Vrlo je važno koristiti kvasac u blizini preporučene postavke, to neće smanjiti samo vrijeme fermentacije, već i količinu nepotrebnih nečistoća.

Također morate obratiti pažnju na materijale koji se koriste u fermentacijskim spremnicima. Bakar je otrov za kvasac, stoga do kraja fermentacije nema kontakta s bakrenim cijevima, posuđem itd..

Šećer

Tehnologija proizvodnje šećera čak i u jednom pogonu može biti drugačija. Tijekom rafiniranja, njegova otopina se podvrgava karbonizaciji. Za to se koriste i ugljen i ugljen kostiju, a drugi je učinkovitiji za razjašnjavanje, obezbojenje šećera..

Stoga se prilikom odabira rafiniranog šećera ne morate usredotočiti toliko na proizvođača, koliko na miris i boju. Upotreba koštanih ugljika šećeru daje blagi okus kazeina.

Žućkasta boja granuliranog šećera ukazuje na njegovo manje pročišćavanje i moguću alkalnu reakciju u otopini (slaba ružičasta obojenost fenolftaleina). Naše kolege susreću se s tim prilično često posljednjih godina..

Kvascu je potrebno kiselo okruženje, pa ima smisla ispraviti kiselost dodavanjem jednog ili dva grama limunske ili fosforne kiseline na 1 kg šećera. Ako ste previše lijeni, tada se fermentacija može odgoditi. Međutim, morate znati kada zaustaviti - prekomjerno povećanje kiselosti kaše dovodi do značajnog povećanja ukupne količine metabolita i smanjenja sadržaja alkohola u zreloj kaši..

Optimalni pH sladovine za alkoholno vrenje je oko 4-4,5.

Osvjetljenje

Ako su proporcije u šarži pravilno odabrane, kvasac prelazi u hibernaciju, obradivši sav šećer ili ga ostavivši na minimumu u kaši. U ovom slučaju, kaša se brzo razbistri u roku od doslovno 10-12 sati..

Ako za kvasac nema dovoljno šećera da proizvede koncentraciju alkohola potrebnu za zaustavljanje aktivnosti u kaši, ne biste trebali čekati pojašnjenje. Potrebno je odmah destilirati kašu. Inače, nakupljeni enzimi, u nedostatku alternative, započinju proces autolize - samofermentacije kvasca.

Ako nema izlaza i pravodobna destilacija nije moguća, tada trebate dodati u kašu "repove" s prethodne destilacije. Nakon što smo snagu kaše podigli za 3-4%, ne samo da ćemo započeti postupak brzog bistrenja, već ćemo ga i sačuvati.

Zanimljivo je da ako je šećer u otopini veći od 20%, tada je kvasac u početku pod utjecajem visokog osmotskog tlaka. Neki od njih odmah umiru i započinje autoliza. Fermentacija se odgađa, nečistoće se nakupljaju do maksimuma.

Nedovoljno ili previše šećera može proizvesti smrdljivi mjesečina. Jasno je da se isto može reći i za hidraulički modul - to su međusobno povezane stvari.

Proces bistrenja dodaje 1-2 posto čvrstoći kaše, ali tijekom tog vremena nakuplja se do 30% svih nečistoća. I prije svega, esteri - kao rezultat reakcije kiselina s alkoholima. Da biste smanjili proizvodnju nečistoća tijekom bistrenja, trebate provesti cijeli postupak na niskim temperaturama, na primjer u podrumu.

Ako pranje odlazi na ispravljanje u budućnosti, onda je bolje da ga ne pojašnjavate. Proizvedeni eteri vrlo je teško ukloniti nečistoće. Ako je konačna stanica mjesečina, nastali esteri omekšat će njezin okus, a nekondenzirani plinoviti spojevi dušika i sumpora koji su isparili tijekom postupka bistrenja smanjit će neugodan miris destilata..

Pojašnjenje ima smisla za kašu od voća i bobica. Ovdje, naprotiv, trebate što dulje držati vino s kvascem da bi se dobili enantični esteri. Na njihovoj će se osnovi formirati aroma budućeg pića..

Bentonit za prisilno razjašnjenje

Pojašnjenje bentonitom došlo nam je iz vinarstva. Tamo se taloženo i dekantirano vino bistri od suhog ostatka. Unatoč tome, u najboljim vinima, čak i nakon dugogodišnjeg odležavanja, talog je dopušten..

Za proizvodnju sirovog alkohola uporaba bentonita za razjašnjavanje kaše apsolutno je beskorisna, a u određenim slučajevima štetna tehnološka metoda. Bentonit ne poboljšava kvalitetu sirovog alkohola.

Jedina vidljiva korist od razjašnjavanja pranja, uključujući i upotrebu bentonita, jest dio njegovog otplinjavanja. To vam omogućuje da smanjite pjenu u kocki i povećate količinu sa 2/3 kocke na 80-90%.

Stvarna potreba za tim može nastati samo kada se obrađuju velike količine kaše u odnosu na mogućnosti opreme. S druge strane, ako, kada zagrijavate kašu u kocki, nakon postizanja temperature od 70-75 stupnjeva, zastanete, zaustavljajući grijanje 20-30 minuta, tada će otplinjavanje kaše biti puno potpunije..

Posebno je vrijedno upozoriti protiv upotrebe bentonita za mjesečnike koji koriste NBK ili čak samo bakrene prstenove za prvu destilaciju..

Razlozi su jasni i slični onima zbog kojih je strogo zabranjeno ispuštanje bentonitnog sedimenta dobivenog nakon bistrenja u kanalizaciju:

• ulazak čak i male količine suspenzije bentonita u mlaznicu povlači trajnu kontaminaciju, koju je gotovo nemoguće oprati.
• i najmanji tragovi bentonita u pranju dramatično mijenjaju površinska svojstva ambalaže;
• kada pranje završi, pumpa će početi pumpati mulj. U prisutnosti bentonita, to će začepiti i crijeva s pumpom i mlaznicom, gurajući horizonte za radni potez svake minute.

Općenito, bolje je prepustiti bentonit mačkama i uštedjeti vrijeme i novac..

Invertiranje

Među našim kolegama koji pripremaju šećernu mjesečinu u malim količinama za konzumaciju, a ne kao sirovinu za daljnje pročišćavanje, uobičajeno je raditi kašu s obrnutim šećerom..

Kad se šećer otopi u vodi, njegovi se kristali raspadaju na molekule saharoze, a to su molekule glukoze i fruktoze spojene zajedno. Samo se mali dio saharoze raspada na svoje sastojke.

Ako u otopinu dodate limunsku kiselinu i prokuhate 2 sata, tada će se 70-80 posto saharoze raspasti na komponente. Štoviše, do 85% fruktoze neće biti u proširenom obliku, koji se prerađuje kvascem, već u prstenastom obliku. Ovo rješenje naziva se invert..

Razlika u procesu fermentacije

Ako se kvasac doda u običnu otopinu šećera, oni, obrađujući malu količinu glukoze, odmah počinju proizvoditi enzim invertazu (sukrazu). Ovaj enzim djeluje kao katalizator za razgradnju saharoze na njegove komponente i pretvara fruktozu u željeni oblik. Enzimi djeluju autonomno i akumuliraju se u otopini. Što je veća njihova koncentracija, brže se saharoza pretvara u fermentabilne oblike. S povećanjem koncentracije alkohola, proizvodnja enzima se smanjuje, ali njihova koncentracija do tog trenutka već je prekomjerna.

Prije svega, kvasac obrađuje glukozu, a tek kada završi prelaze na fruktozu, koja je već pretvorena u fermentabilne oblike. Kvasac, iako smanjuje aktivnost povećavanjem udjela alkohola u kaši, završava svoj posao što je brže moguće.

Uz prethodnu inverziju od samog početka, u otopini ima puno glukoze i nefermentirajuće fruktoze, te određenu količinu nerazgrađene saharoze. Sve dok je glukoza veća od 0,4%, kvasac ne proizvodi enzime koji razgrađuju saharozu i pretvaraju fruktozu u oblik koji se može fermentirati.

Nakon nekoliko dana, nakon što je snažno fermentirao gotovo polovicu alkohola, kvasac se suočio s potrebom promjene prehrane. No, u to vrijeme nitko nije pokušao izolirati enzime, a fruktoza jednostavno ne može fermentirati. Aktivnost kvasca već je posustala pod opterećenjem fermentiranog alkohola. Ali nema se kamo, a proizvodnja fermentaze započinje. Dva dana glukozne bakanalije nisu bila uzalud i sada ih trebaju nadoknaditi. Stoga je druga faza fermentacije fruktoze odgođena, a fermentacija je manje intenzivna. Toliko sporije da mnogi mjesečari, ne čekajući potpunu fermentaciju, zaustavljaju postupak, napominjući da je udio alkohola za 50-70 ml manji od 1 kg šećera.

Općenito, kako pokazuju eksperimenti, vrijeme potpune fermentacije kaše s obrnutim šećerom otprilike je jedan dan duže nego s običnim šećerom. Izlaz gotovog proizvoda ne razlikuje se značajno. Manje je raznih nečistoća neugodnog mirisa, a manje goriva. Okusne kvalitete, ako se ovaj koncept može primijeniti na šećernu mjesečinu, gore.

Ako je cilj mjesečina, vrijedi je preokrenuti. Ako je sirovi alkohol namijenjen daljnjem pročišćavanju, preokretanje šećera nepotrebno je gubljenje vremena i novca..