Teória výroby cukrovej kaše

Účelom tohto článku je stručne oboznámiť začínajúcich správcov s hlavnými procesmi, ktoré prebiehajú v cukrovej maškrte. Vysvetlite vplyv rôznych faktorov na konečný výsledok. Dúfame, že po prečítaní materiálu budete pri príprave receptu na cukrovú kašu konať vedome, a nie dotykom..

Úvod

Prečo niektorí z nich dostanú na výstup iba 500 ml / kg alkoholu, zatiaľ čo iní bez zjavného dôvodu ľahko dosiahnu 650 ml / kg? Prečo sa stáva, že maškrta je hotová za 3-4 dni a niekedy sa potuluje aj týždne?

Na úvod je potrebné povedať, že cukrová kaša pre stále destiláciu a pre kontinuálnu kolónu s kašou sú dva veľké rozdiely. Ak je pri stále destilácii cieľom získať kaše s maximálnou silou, potom pre NBK je cieľom maximálny výťažok alkoholu na kilogram cukru s minimálnou dobou fermentácie. Pre stále destiláciu sú tieto faktory tiež dôležité, ale ustúpia do pozadia, keď začneme počítať straty..

Krok za krokom technológia na výrobu cukrovej kaše od záložiek do ingrediencií až po destiláciu, kliknite na odkaz.

Straty alkoholu pri stále destilácii

Vysvetlím to na príklade: stále destilácia - nalejte 10 litrov 12% kaše do kocky a destilujte ju podľa očakávania do surového alkoholu bez výberu „hláv“ a „chvostov“.

Zvyčajne sú všetci vyhnaní na 98 - 99 stupňov kubických, zvyšok je v stokách. Zvyšková pevnosť výpalkov je od 1 do 2,2%, zoberme si priemer - 1,6%. Otázka: Koľko alkoholu skončí v kanalizácii?

S priemernou silou ramenného popruhu 50% máme systém dvoch rovníc s dvoma neznámymi:

X + Y = 1,2-

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

• 1,2 - objem alkoholu v 10 litroch kaše;
• X je množstvo alkoholu pri výbere;
• Y - množstvo alkoholu vo vinasse.

Vyriešime systém, dostaneme X = 1,07 a Y = 0,13.

Výkon: so silou záparu 12%, pošleme do kanalizácie asi 11% alkoholu. Ak je pevnosť rmutu 10%, potom straty budú 14%, ale ak je pevnosť 8%, pätina zmizne.

Odtiaľ pochádza snaha o maximálnu pevnosť rmutu počas stále destilácie. Musíme nájsť hydronický modul, pri ktorom je cukor úplne fermentovaný a je dosiahnutá požadovaná maximálna sila..

Hydro modul Je pomer objemu vody v rmute k množstvu cukru v kilogramoch.

Racionálny hydromodul na stále destiláciu rmuty

Ako viete, teoretický výťažok alkoholu z 1 kg cukru je 681 ml (tejto problematike sa podrobne venoval článok v množstvo alkoholu z cukru), ale v praxi je tento údaj nedosiahnuteľný.

Hlavným biochemickým procesom fermentácie je konverzia fermentovateľných cukrov na etylalkohol a oxid uhličitý opísaná Gay-Lussacovou rovnicou:

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

Zo 180,1 g glukózy sa dá získať 92,1 g etylalkoholu a 88 g oxidu uhličitého. Ale spolu s týmito primárnymi produktmi sa časť cukrov spotrebuje na tvorbu sekundárnych vedľajších produktov, výsledkom nie je 92,1 g, ale asi 87 g etylalkoholu..

Praktický výťažok alkoholu z 1 kg cukru teda nie je 184/342 = 0,538 kg / kg, ale približne 174/342 = 0,509 kg / kg alebo 0,645 ml / kg..

Existujú však aj straty pri výrobe, napríklad sa môže stratiť 0,5 až 1,2% alkoholu spolu s fermentačnými plynmi pri teplote 30 ° C a v závislosti od sily rmutu..

Množstvo vody, ktoré je potrebné pridať na 1 kg cukru, aby sa dosiahla požadovaná pevnosť hotovej kaše, vypočítame podľa vzorca:

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

• V je požadovaný objem vody (ml);
• D - množstvo vody v droždí (pre vylisované, 0,75% hmotnosti, pre suché je to 0, ak sa voda na kvasenie odoberá z fermentačnej nádrže, ak nie, tak v skutočnosti);
• KB - pevnosť rmutu (% obj.);
• 53 - množstvo vody potrebné na rozkladnú reakciu sacharózy (ml / kg);
• 645 - maximálny praktický výťažok alkoholu s kg cukru (ml / kg).

Pre pekárske droždie je pevnosť hotovej kaše 12%:

V = 53 + 645 * (100/12 - 1) - 0 = 4783 ml, hydromodul 4.8.

Pre alkohol s odolnosťou do 14%:

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

Získané hodnoty hydromodulov možno považovať iba za maximum na dosiahnutie danej sily.

Život si robí svoje vlastné úpravy. Je dosť možné, že suché droždie vydrží nie 12%, ale 12,5-13% sily rmutu, lisované niekedy prinesú prekvapenie, pracujú takmer až 14%. To znamená, že si nemôžeme byť istí týmito číslami, takže stanovenie optimálneho hydronického modulu ide nad rámec jednoduchej aritmetiky..

Ak dôjde cukor a kvasinky zostanú aktívne, začnú kvasiť svoju energetickú rezervu - glykogén, potom aminokyseliny a bielkoviny svojich menej výkonných alebo mŕtvych druhov. Vďaka tomu získame prebytok izoamylalkoholu, dusíka a zlúčenín síry s neopísateľnou „arómou“.

Ale aj keď nie je nadbytočné množstvo vody vo vzťahu k schopnostiam droždia a tieto zaspávajú pri vypočítanej sile rmutu, proces hromadenia nečistôt bude pokračovať. V maškrte a v bunkovej tekutine kvasiniek je dostatok enzýmov, ktoré nespia. Preto by ste nemali rmut preexponovať kvôli objasneniu..

No, ak sa fermentácia vykonáva aj bez vodného uzáveru, potom do nádoby vstupuje kyslík a rôzne mikroorganizmy. Braga sa nakazí baktériami kyseliny octovej a začne sa spracovanie alkoholu na ocot. A najhoršie je, že tento proces nastáva pri uvoľňovaní plynu. Braga grgá a vzbudzuje dojem, že cukor ešte nekvasil.

Výpočet záložky sa považuje za správny, aby droždie zaručene zaspalo a zostalo malé množstvo nespracovaných cukrov.

Preto sa pri destilácii zvyškov pekárskych kvasníc na základe kritéria maximálnej sily rmutu 12% odporúča hydromodul 4,5 a pre alkohol (14%) 3,9.

Hydro-modul pre cukrovú kašu na spracovanie v NSC

Ak pripravíme cukrovú kašu na spracovanie v NSC, potom je tu možná pomerne široká škála zmien hydromodulu. Pretože alkohol sa z rmutu extrahuje 100% bez ohľadu na jeho pevnosť, kritérium sily rmutovania ustupuje do pozadia a hodnotí sa vplyv hydromodulu na kvalitu rmutu, rýchlosť fermentácie a ďalšie parametre..

Pre ilustráciu uvádzame výsledky známeho experimentu. Za rovnakých podmienok boli dodané dva zásobníky s domácim varením. Rovnaké množstvo cukru z jedného vrecka sa naleje do oboch nádob, suché pekárske droždie sa pridá v množstve 20 gramov na 1 kg cukru a vody: v prvom kontajneri 5 litrov na 1 kg cukru, v druhom - 10.

Kvasenie v prvom kontajneri skončilo 5. deň, v druhom - 2 krát rýchlejšie.

Destilácia „do sucha“ bezprostredne po ukončení fermentácie preukázala v obidvoch prípadoch rovnaké množstvo alkoholu, ale zloženie surového alkoholu bolo veľmi odlišné.

Množstvo nečistôt v absolútnom alkohole (mg / l)

Hydro modul	5: 1	10: 1
Aldehydy	100	143
Étery	170	220
Fusel olej	7500	5200
počítajúc do toho:
propanol	440	1100
izobutanol	1300	1 000
izoamylol	5900	3040

Výkon: zvýšenie hydromodulu o dvojnásobok viedlo k zníženiu množstva fuselového oleja o 1,5 násobok, ale o rovnaký jeden a pol násobné zvýšenie množstva nečistôt hlavy. Celkové množstvo nečistôt nie je väčšie ako 8000 mg / liter alebo menej ako 1%.

Boli opakovane uskutočňované experimenty na vyhodnotenie účinku hydronického modulu na rýchlosť fermentácie. Pre výplach určený na destiláciu v NSC je optimálny hydronický modul 5,8-6.

Pri absencii akýchkoľvek prísad, okyslenia, zálievky a pridania droždia v množstve rovnajúcom sa 10% hmotnosti cukru pri záložnej teplote asi 30 - 32 stupňov, už tretí deň pripravujeme rmut na destiláciu . S poklesom hydromodulu na 4,4 sa doba fermentácie predĺži o deň.

Teplota kvasenia

To má osobitný význam pre destilačné dno. Pri rovnakom nastavení môže fermentácia trvať od dvoch dní do 5 alebo dokonca viac, v závislosti od teploty okolia a objemu fermentačnej nádrže..

Pre väčšinu suchých pekárskych kvasníc je optimálne kvasenie pri teplote asi 30 stupňov, po samoohriatí môže teplota dosiahnuť 34 - 36 stupňov. Niet sa čoho báť, je to normálne. Ale pri teplote asi 25 - 27 stupňov môže kvasenie trvať 5 dní a pri 20 - 23 stupňoch vás možno prekvapí, keď zistíte, že kvasenie sa neskončilo ani po týždni..

Okrem toho je potrebné mať na pamäti, že samozahrievanie sa začína prejavovať až v nádobách od 60 litrov, v malých 10-20 litrových nádobách je jeho účinok zanedbateľný, preto ich treba starostlivo izolovať.

Pre veľké nádoby s objemom asi 200 litrov je v lete proces samozahrievania taký dlhý, že vyžaduje neustále sledovanie a reguláciu teploty, pretože u väčšiny suchých kvasníc na pečenie je teplota rmutu na 38-40 ℃ je kritická. Teplotu musíte znižovať postupne, pretože teplotný šok môže viesť k smrti kvasiniek. Najlepšie je vopred zabezpečiť v nádrži malú špirálu s možnosťou prívodu chladiacej vody.

Ak používate alkoholické alebo vínne droždie, mali by ste si pozorne prečítať pokyny. Niektoré rasy nie sú priateľské s vysokými teplotami a zomierajú už pri 30 - 32 ℃. Ale alkoholické a vínne droždie na cukrovú kašu je jasný prebytok..

Kvasinky

Množstvo droždia má veľmi vážny vplyv na rýchlosť a úplnosť kvasenia. Pri koncentrácii cukru nad 10% droždie stráca schopnosť množiť sa. Koncentrácia cukru v záložke je aj pri hydromodule 4,5 pod 20%. Kvasinky musia preto vo svojom počiatočnom zložení bojovať proti sacharóze a osobitná pozornosť by sa mala venovať ich pôvodnému stavu. Čerstvé droždie by malo byť hlavným kritériom a značka na balení má druhoradý význam.

Všeobecne sa akceptuje pridávanie droždia v množstve 20 gramov suchého alebo 100 gramov lisovaného droždia na 1 kg cukru. Pomer medzi suchým a lisovaným je jednoducho vysvetlený: v lisovanom asi 75% vody a 25% samotného droždia. To tiež vysvetľuje pocit, že lisované sa zdá, že v týchto pomeroch fungujú lepšie. Je ich jednoducho viac!

Plnenie menšieho množstva kvasiniek vedie k výraznému predĺženiu doby fermentácie. Napríklad, ak dáte 70 gramov lisovaného droždia namiesto 100, musíte byť pripravení na zdvojnásobenie času kvasenia. Je veľmi dôležité použiť odporúčané nastavenie kvasiniek, zníži sa tým nielen doba kvasenia, ale aj množstvo zbytočných nečistôt..

Musíte tiež venovať pozornosť materiálom použitým vo fermentačných nádržiach. Meď je pre kvasnice jed, preto až do konca fermentácie nedochádza ku kontaktu s medenými rúrami, riadmi atď..

Cukor

Technológia výroby cukru dokonca v jednom závode sa môže líšiť. Počas rafinácie je jeho roztok podrobený karbonatácii. Na to sa používa drevené aj kostné uhlie a druhá je účinnejšia na objasnenie a odfarbenie cukru..

Preto sa pri výbere rafinovaného cukru musíte zamerať nie tak na výrobcu, ako skôr na vôňu a farbu. Použitie kostných uhlíkov dodáva cukru miernu chuť kazeínu.

Žltkasté sfarbenie granulovaného cukru naznačuje jeho menšie čistenie a možnú alkalickú reakciu v roztoku (slabé ružové sfarbenie fenolftaleínu). Naši kolegovia sa s tým v posledných rokoch stretávajú pomerne často..

Kvasinky potrebujú kyslé prostredie, preto má zmysel upravovať kyslosť pridaním jedného alebo dvoch gramov kyseliny citrónovej alebo fosforečnej na 1 kg cukru. Ak ste príliš leniví, potom sa fermentácia môže oneskoriť. Musíte však vedieť, kedy prestať - nadmerné zvýšenie kyslosti rmutu vedie k výraznému zvýšeniu celkového množstva metabolitov a zníženiu obsahu alkoholu v zrelej rmute..

Optimálne pH mladiny pre alkoholové kvasenie je asi 4 - 4,5.

Osvetlenie

Ak sú podiely v dávke zvolené správne, potom droždie prejde do režimu hibernácie, keď spracuje všetok cukor alebo ho v maškrte nechá na minime. V takom prípade sa rmut rýchlo vyčistí doslova za 10-12 hodín..

Ak nie je dostatok cukru na to, aby kvasinky vytvorili koncentráciu alkoholu potrebnú na zastavenie činnosti v rmute, nemali by ste čakať na objasnenie. Je potrebné kašu okamžite destilovať. V opačnom prípade nahromadené enzýmy pri absencii alternatívy začnú proces autolýzy - samokvasenia kvasiniek.

Ak neexistuje cesta von a včasná destilácia je nemožná, musíte do rmutu pridať „chvosty“ z predchádzajúcej destilácie. Po zvýšení sily rmutu o 3 - 4% nielen zahájime proces rýchleho objasnenia, ale aj ho uchováme.

Je zaujímavé, že ak je cukru v roztoku viac ako 20%, potom sú kvasinky spočiatku pod vplyvom vysokého osmotického tlaku. Niektoré z nich okamžite zomrú a začína autolýza. Kvasenie sa oneskoruje, nečistoty sa hromadia na maximum.

Nedostatočný alebo príliš veľa cukru môže spôsobiť páchnuci mesačný svit. Je zrejmé, že to isté sa dá povedať o hydronickom module - sú to navzájom súvisiace veci.

Proces čírenia pridáva na sile kaše 1 - 2 percentá, ale počas tejto doby sa nahromadí až 30% všetkých nečistôt. A v prvom rade estery - v dôsledku reakcie kyselín s alkoholmi. Aby ste znížili tvorbu nečistôt počas čírenia, musíte celý proces vykonať pri nízkych teplotách, napríklad v pivnici..

Ak v budúcnosti dôjde k náprave, potom je lepšie to nevyjasňovať. Vyrobené étery je veľmi ťažké odstrániť. Ak je konečnou zastávkou moonshine, vytvorené estery zmäknú jej chuť a nekondenzovateľné plynné zlúčeniny dusíka a síry, ktoré sa odparili počas procesu čistenia, znížia nepríjemný zápach destilátu..

Objasnenie má zmysel pre ovocné a bobuľové kaše. Tu naopak musíte držať víno s kvasinkami čo najdlhšie, aby ste vytvorili enantické estery. Na ich základe sa vytvorí aróma budúceho nápoja..

Bentonit na nútené objasnenie

Z vína sa k nám dostalo objasnenie bentonitom. Tam sa usadené a dekantované víno vyčíri zo suchého zvyšku. Napriek tomu je v najlepších vínach povolený sediment aj po mnohých rokoch zrenia..

Na výrobu surového alkoholu je použitie bentonitu na čistenie kaše absolútne zbytočné av určitých prípadoch škodlivé technologické postupy. Bentonit nezlepšuje kvalitu surového alkoholu.

Jedinou viditeľnou výhodou čistenia prania, vrátane použitia bentonitu, je jeho odplynenie. To vám umožní znížiť penu v kocke a zväčšiť objem z 2/3 kocky na 80-90%.

Skutočná potreba toho môže vzniknúť iba pri spracovaní veľkého množstva rmutu v súvislosti s možnosťami zariadenia. Na druhej strane, ak pri zahrievaní rmutu v kocke po dosiahnutí teploty 70 - 75 stupňov pozastavíte pauzu a zastavíte ohrievanie na 20 - 30 minút, odplynenie rmutu bude oveľa úplnejšie..

Obzvlášť stojí za varovanie pred použitím bentonitu pre kamenárov, ktorí na prvú destiláciu používajú NBK alebo dokonca iba medené krúžky..

Dôvody sú jasné a podobné tým, kvôli ktorým je prísne zakázané vypúšťať bentonitový sediment získaný po vyčistení do kanalizácie:

• vniknutie čo i len malého množstva suspenzie bentonitu do dýzy vedie k jej trvalej kontaminácii, ktorú je takmer nemožné umyť..
• najmenšie stopy bentonitu v práčke dramaticky menia povrchové vlastnosti náplne;
• keď je umývanie ukončené, čerpadlo začne čerpať kal. Za prítomnosti bentonitu to upchá hadice s pumpou aj s tryskou a každú minútu posúva hranice pracovných výkonov.

Spravidla je lepšie prenechať bentonit mačkám, a ušetriť tak čas a peniaze..

Obracanie

Medzi našimi kolegami, ktorí pripravujú cukrový moonshine v malom množstve na konzumáciu, a nie ako surovina na ďalšiu nápravu, je bežné vyrábať kašu s obráteným cukrom..

Keď sa cukor rozpustí vo vode, jeho kryštály sa rozpadnú na molekuly sacharózy, čo sú molekuly glukózy a fruktózy spojené dohromady. Iba malá časť sacharózy sa rozkladá na svoje zložky.

Ak do roztoku pridáte kyselinu citrónovú a varíte 2 hodiny, potom sa 70 - 80 percent sacharózy rozpadne na jednotlivé zložky. Navyše až 85% fruktózy nebude v expandovanej forme, ktorá je spracovaná kvasinkami, ale v prstencovitej forme. Toto riešenie sa nazýva invertné..

Rozdiel v procese fermentácie

Ak sa do bežného roztoku cukru pridajú droždie, začnú pri spracovaní malého množstva glukózy okamžite produkovať enzým invertázu (sacharázu). Tento enzým pôsobí ako katalyzátor štiepenia sacharózy na jej zložky a transformuje fruktózu do požadovanej formy. Enzýmy pracujú autonómne a hromadia sa v roztoku. Čím vyššia je ich koncentrácia, tým rýchlejšie sa sacharóza premieňa na fermentovateľné formy. S nárastom koncentrácie alkoholu klesá produkcia enzýmov, ale ich koncentrácia v tomto čase je už nadmerná.

Najskôr kvasnice spracujú glukózu, a až keď skončí, prejdú na fruktózu, ktorá je už premenená na fermentovateľné formy. Kvasinky, aj keď znižujú svoju aktivitu so zvyšovaním obsahu alkoholu v maškrte, dokončujú svoju prácu čo najrýchlejšie.

S predbežnou inverziou od samého začiatku je v roztoku veľa glukózy a nefermentovateľnej fruktózy a určité množstvo nerozloženej sacharózy. Pokiaľ je glukózy viac ako 0,4%, kvasinky neprodukujú enzýmy, ktoré štiepia sacharózu a premieňajú fruktózu na fermentovateľnú formu..

Po niekoľkých dňoch, po dôkladnom fermentovaní takmer polovice alkoholu, sa kvások stretol s potrebou zmeniť stravu. Ale počas tejto doby sa nikto nepokúšal izolovať enzýmy a jednoducho neexistujú žiadne fermentovateľné formy fruktózy. Aktivita droždia už pod záťažou fermentovaného alkoholu klesla. Ale niet kam ísť a začína sa výroba fermentázy. Dva dni bacchanálie s glukózou neboli márne a teraz si ich musia vynahradiť. Preto sa druhý stupeň fermentácie fruktózy oneskoruje a fermentácia je menej intenzívna. Oveľa pomalšie, že mnoho mesačných fréz zastaví proces bez toho, aby čakalo na úplnú fermentáciu, a upozorňuje, že výťažok alkoholu je o 50-70 ml menej z 1 kg cukru..

Všeobecne, ako ukazujú experimenty, čas na úplné kvasenie rmutu s obráteným cukrom je asi o deň dlhší ako pri bežnom cukre. Produkcia hotového výrobku sa výrazne nelíši. Je tu menej rôznych nečistôt s nepríjemným zápachom a menej palív. Chuťové vlastnosti, ak je možné tento koncept použiť na mesačný svit cukru, vyššie.

Ak je cieľom mesačný svit, stojí za to obrátiť ho. Ak je surový alkohol určený na ďalšiu rektifikáciu, je obrátenie cukru zbytočnou stratou času a peňazí..