Teoria preparării zahărului

Scopul acestui articol este de a familiariza pe scurt începătorii de lună cu principalele procese care au loc în piureul de zahăr. Explicați influența diferiților factori asupra rezultatului final. Sperăm că după ce citiți materialul, la elaborarea rețetei dvs. de piure de zahăr, veți acționa conștient și nu prin atingere..

Introducere

De ce unii dintre ei primesc doar 500 ml / kg de alcool la ieșire, în timp ce alții, fără un motiv aparent, ajung cu ușurință la 650 ml / kg? De ce se întâmplă ca mustul să fie gata în 3-4 zile și, uneori, să rătăcească săptămâni întregi?

Pentru început, trebuie spus că piureul de zahăr pentru distilarea în continuare și pentru o coloană continuă de piure sunt două mari diferențe. Dacă, în distilare încă, scopul este de a obține piure de tărie maximă, atunci pentru NBK, obiectivul este randamentul maxim de alcool pe kilogram de zahăr cu un timp de fermentare minim. Pentru distilarea în continuare, acești factori sunt, de asemenea, importanți, dar se retrag în fundal atunci când începem să numărăm pierderile..

Pas cu pas tehnologie pentru obținerea lunii de zahăr de la ingrediente pentru marcare la distilare, urmați linkul.

Pierderi de alcool în timpul distilării

Permiteți-mi să explic cu un exemplu: distilare în continuare - turnați 10 litri de piure de 12% într-un cub și distilați-l după cum vă așteptați în alcool brut, fără a selecta „capete” și „cozi”..

De obicei, toată lumea este condusă la 98-99 grade cub, restul se află în canalizare. Rezistența reziduală a pământului este de la 1 la 2,2%, să luăm media - 1,6%. Întrebare: cât alcool va ajunge în canalizare?

Cu o rezistență medie a curelei de umăr de 50%, avem un sistem de două ecuații cu două necunoscute:

X + Y = 1,2-

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

• 1.2 - volumul de alcool în 10 litri de piure;
• X este cantitatea de alcool din selecție;
• Y - cantitate de alcool în vinasă.

Rezolvăm sistemul, obținem că X = 1,07 și Y = 0,13.

Ieșire: cu o concentrație de piure de 12%, trimitem aproximativ 11% alcool în canalizare. Dacă cetatea mash este de 10%, atunci pierderile vor fi de 14%, dar dacă cetatea este de 8%, o cincime va dispărea.

De aici eforturile pentru rezistența maximă a piureului în timpul distilării. Trebuie să găsim un modul hidronic în care zahărul este complet fermentat și se atinge puterea maximă necesară..

Modul hidro Este raportul dintre volumul de apă din piure și cantitatea de zahăr în kilograme.

Hidromodul rațional pentru distilarea în continuare a piureului

După cum știți, randamentul teoretic al alcoolului din 1 kg de zahăr este de 681 ml (această problemă a fost discutată în detaliu în articolul privind cantitatea de alcool din zahăr), dar în practică această cifră este de neatins.

Principalul proces biochimic de fermentare este conversia zaharurilor fermentabile în alcool etilic și dioxid de carbon, descrisă de ecuația Gay-Lussac:

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

Din 180,1 g glucoză, 92,1 g alcool etilic și 88 g dioxid de carbon pot fi obținute. Dar, împreună cu aceste produse primare, o parte din zaharuri sunt cheltuite pentru formarea de produse secundare secundare, rezultatul nu este de 92,1 g, ci aproximativ 87 g de alcool etilic.

Astfel, randamentul practic al alcoolului de la 1 kg zahăr nu este de 184/342 = 0,538 kg / kg, ci de aproximativ 174/342 = 0,509 kg / kg sau 0,645 ml / kg.

Cu toate acestea, există și pierderi de producție, de exemplu, de la 0,5 la 1,2% alcool poate fi pierdut împreună cu gazele de fermentație la o temperatură de 30 ℃ și în funcție de puterea mashului.

Cantitatea de apă care trebuie adăugată pe 1 kg de zahăr pentru a atinge puterea specificată a piureului finit, o calculăm după formula:

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

• V este volumul necesar de apă (ml);
• D - cantitatea de apă din drojdie (pentru presat, 0,75 în greutate, pentru uscat este 0, dacă apa pentru fermentare este luată din rezervorul de fermentare, dacă nu, atunci de fapt);
• KB - cetatea mash (% vol.);
• 53 - cantitatea de apă necesară pentru reacția de descompunere a zaharozei (ml / kg);
• 645 - randament practic maxim de alcool cu ​​kg de zahăr (ml / kg).

Pentru drojdia de brutar, tăria de piure finită este de 12%:

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

Pentru alcoolul cu o rezistență de până la 14%:

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

Valorile obținute ale hidromodulelor pot fi considerate doar ca maxime pentru atingerea unei rezistențe date.

Viața își face propriile ajustări. Este foarte posibil ca drojdia uscată să reziste nu la 12%, ci la 12,5-13% din rezistența piureului, cele presate aduc uneori surprize, lucrând aproape până la 14%. Adică nu putem fi siguri de aceste numere, astfel încât determinarea modulului hidronic optim depășește simpla aritmetică..

Dacă zahărul se epuizează și drojdia rămâne activă, vor începe să-și fermenteze rezerva de energie - glicogenul, apoi aminoacizii și proteinele semenilor mai puțin puternici sau morți. Ca rezultat, obținem un exces de alcool izoamilic, azot și compuși de sulf cu o „aromă” de nedescris.

Dar chiar dacă nu există o cantitate excesivă de apă în raport cu capacitățile drojdiei și adorm la puterea calculată a piurei, procesul de acumulare a impurităților va continua. Există suficiente enzime în piure și în fluidul celular al drojdiei și nu dorm. Prin urmare, nu ar trebui să supraexpuneți piureul pentru clarificare..

Ei bine, dacă fermentarea se efectuează și fără sigiliu de apă, atunci oxigenul și diferitele microorganisme intră în recipient. Braga se infectează cu bacterii ale acidului acetic și începe procesarea alcoolului în oțet. Și cel mai rău lucru este că acest proces are loc cu eliberarea de gaz. Braga gâlgâie, dând impresia că zahărul nu a fermentat încă.

Se consideră corect să calculați marcajul, astfel încât drojdia să adoarmă, lăsând o cantitate mică de zaharuri neprelucrate..

Prin urmare, pentru distilarea fundului pentru drojdia de panificație, pe baza criteriului puterii maxime de 12%, se recomandă un hidromodul de 4,5, iar pentru alcool (14%) - 3,9.

Hidromodul pentru piure de zahăr pentru prelucrare la NSC

Dacă pregătim piure de zahăr pentru procesare la NSC, atunci este posibilă o gamă destul de largă de modificări ale hidromodulului. Deoarece alcoolul este extras 100% din piure, indiferent de puterea sa, criteriul puterii de piure se estompează în fundal și influența hidromodulului asupra calității piureului, se evaluează rata de fermentare și alți parametri..

Pentru ilustrare, prezentăm rezultatele unui experiment cunoscut. Două recipiente cu preparat de casă au fost livrate în aceleași condiții. Aceeași cantitate de zahăr dintr-o pungă se toarnă în ambele recipiente, se adaugă drojdie uscată de brutar cu o rată de 20 de grame la 1 kg de zahăr și apă: în primul recipient 5 litri la 1 kg de zahăr, în al doilea - 10.

Fermentarea în primul recipient s-a încheiat în ziua 5, în a doua - de 2 ori mai rapid.

Distilarea „până la uscare” imediat după sfârșitul fermentației a arătat aceeași cantitate de alcool în ambele cazuri, dar compoziția alcoolului brut a fost foarte diferită.

Cantitatea de impurități în termeni de alcool absolut (mg / l)

Modul hidro	5: 1	10: 1
Aldehidele	100	143
Eteri	170	220
Ulei de combustibil	7500	5200
inclusiv:
propanol	440	1100
izobutanol	1300	1000
izoamilol	5900	3040

Ieșire: o creștere a hidromodulului de 2 ori a dus la o scădere a cantității de ulei fusel de 1,5 ori, dar de aceeași dată și jumătate a crescut cantitatea de impurități ale capului. Cantitatea totală de impurități nu este mai mare de 8000 mg / litru sau mai puțin de 1%.

Au fost efectuate în mod repetat experimente pentru a evalua efectul modulului hidronic asupra vitezei de fermentare. Pentru spălarea destinată distilării la NSC, modulul hidronic optim este 5.8-6.

În absența oricăror aditivi, acidifiere, pansament și introducerea drojdiei într-o cantitate egală cu 10% din greutatea zahărului la o temperatură de marcare de aproximativ 30-32 de grade, deja în a treia zi pregătim piureul pentru distilare . Cu o scădere a hidromodulului la 4,4, timpul de fermentare crește cu o zi.

Temperatura de fermentare a piureului

Acest lucru este deosebit de important pentru fundurile de distilare. Cu aceeași setare, fermentarea poate dura de la două zile la 5 sau chiar mai mult, în funcție de temperatura ambiantă și de volumul rezervorului de fermentare.

Fermentarea la o temperatură de aproximativ 30 de grade este optimă pentru majoritatea drojdiei de brutar uscate; după autoîncălzire, temperatura poate ajunge la 34-36 de grade. Nu este nimic de care să vă fie frică, acest lucru este normal. Dar la o temperatură de aproximativ 25-27 de grade, fermentația poate dura 5 zile, iar la 20-23 de grade, s-ar putea să fiți surprins să descoperiți că fermentația nu s-a încheiat nici după o săptămână..

În plus, trebuie avut în vedere faptul că autoîncălzirea începe să se manifeste numai în recipiente de la 60 litri, în recipiente mici de 10-20 litri efectul său este neglijabil, deci trebuie să fie izolate cu atenție.

Pentru recipiente mari cu o capacitate de aproximativ 200 de litri, vara, procesul de autoîncălzire este atât de lung încât necesită o monitorizare și reglare constantă a temperaturii, deoarece pentru majoritatea drojdiei de copt uscate, temperatura de piure la 38-40 ℃ este critic. Trebuie să reduceți temperatura treptat, deoarece un șoc de temperatură poate duce la moartea drojdiei. Cel mai bine este să furnizați în avans o mică bobină în rezervor, cu posibilitatea de a furniza apă de răcire.

Când utilizați drojdie alcoolică sau de vin, trebuie să citiți cu atenție instrucțiunile. Unele curse nu sunt prietenoase cu temperaturi ridicate și mor deja la 30-32 ℃. Dar drojdia alcoolică și de vin pentru piureul de zahăr este un exces clar..

Drojdie

Cantitatea de drojdie are un impact foarte grav asupra vitezei și completitudinii fermentării. La o concentrație de zahăr peste 10%, drojdia își pierde capacitatea de a se înmulți. Concentrația de zahăr din marcaj, chiar și cu un hidromodul de 4,5, este sub 20%. Prin urmare, drojdia trebuie să lupte cu zaharoza în compoziția sa inițială și ar trebui să se acorde o atenție specială stării sale inițiale. Prospețimea drojdiei ar trebui să fie principalul criteriu, iar marca de pe ambalaj are o importanță secundară.

În general, se acceptă adăugarea de drojdie la o rată de 20 de grame de uscat sau 100 de grame de drojdie presată la 1 kg de zahăr. Raportul dintre uscat și presat este explicat simplu: în presat aproximativ 75% apă și 25% din drojdia în sine. Acest lucru explică, de asemenea, sentimentul că cei presați par să funcționeze mai bine în aceste proporții. Există pur și simplu mai multe dintre ele!

Umplerea mai puțină drojdie are ca rezultat o creștere semnificativă a timpului de fermentare. De exemplu, dacă puneți 70 de grame de drojdie presată în loc de 100, atunci trebuie să fiți pregătiți să dublați timpul de fermentare. Este foarte important să se utilizeze aproape de setarea recomandată a drojdiei, acest lucru nu numai că va reduce timpul de fermentare, ci și cantitatea de impurități inutile.

De asemenea, trebuie să acordați atenție materialelor utilizate în rezervoarele de fermentare. Cuprul este o otravă pentru drojdie, prin urmare, până la sfârșitul fermentației, fără contact cu țevi de cupru, vase etc..

Zahăr

Tehnologia pentru producerea zahărului chiar și la o singură fabrică poate fi diferită. În timpul rafinării, soluția sa este supusă carbonatării. Pentru aceasta, se utilizează atât cărbune, cât și cărbune osos, iar al doilea este mai eficient pentru clarificarea, decolorarea zahărului..

Prin urmare, atunci când alegeți zahăr rafinat, trebuie să vă concentrați nu atât pe producător, cât pe miros și culoare. Utilizarea carbonilor osoși conferă zahărului o ușoară aromă de cazeină.

Culoarea gălbuie a zahărului granulat indică o purificare mai redusă și o posibilă reacție alcalină în soluție (colorare roz slabă a fenolftaleinei). Colegii noștri au întâlnit acest lucru destul de des în ultimii ani..

Drojdia are nevoie de un mediu acid, deci are sens să corectăm aciditatea adăugând una sau două grame de acid citric sau fosforic la 1 kg de zahăr. Dacă sunteți prea leneși, atunci fermentația poate fi întârziată. Cu toate acestea, trebuie să știți când să vă opriți - o creștere excesivă a acidității piureului duce la o creștere semnificativă a cantității totale de metaboliți și la o scădere a conținutului de alcool din piureul matur..

PH-ul optim al mustului pentru fermentarea alcoolică este de aproximativ 4-4,5.

Lightening

Dacă proporțiile din lot sunt alese corect, atunci drojdia intră în hibernare, după ce a procesat tot zahărul sau lăsându-l la minimum în piure. În acest caz, amestecul este clarificat rapid în decurs de 10-12 ore..

Dacă nu există suficient zahăr pentru ca drojdia să producă concentrația de alcool necesară pentru a opri activitatea din piure, atunci nu ar trebui să așteptați clarificarea. Este necesar să distilați imediat piureul. În caz contrar, enzimele acumulate, în absența unei alternative, încep procesul de autoliză - auto-fermentarea drojdiei.

Dacă nu există nicio ieșire și distilarea în timp util este imposibilă, atunci trebuie să adăugați la „cozi” de piure din distilarea anterioară. După ce am ridicat puterea de piure cu 3-4%, nu numai că vom începe procesul de clarificare rapidă, ci îl vom păstra și.

Este interesant faptul că, dacă zahărul din soluție este mai mare de 20%, atunci drojdia este inițial sub influența unei presiuni osmotice ridicate. Unii dintre ei mor imediat și începe autoliza. Fermentarea este întârziată, impuritățile sunt acumulate la maximum.

Insuficiența sau prea mult zahăr poate produce lumină de lună mirositoare. Este clar că același lucru se poate spune despre modulul hidronic - acestea sunt lucruri legate între ele.

Procesul de clarificare adaugă 1-2 la sută la puterea amestecului, dar în acest timp se acumulează până la 30% din toate impuritățile. Și în primul rând, esterii - ca urmare a reacției acizilor cu alcooli. Pentru a reduce producția de impurități în timpul clarificării, trebuie să efectuați întregul proces la temperaturi scăzute, de exemplu, într-o pivniță.

Dacă spălarea merge la rectificare în viitor, atunci este mai bine să nu o clarificați. Eterii produși sunt foarte greu de îndepărtat impuritățile. Dacă oprirea finală este lumina lunii, esterii formați își vor înmuia gustul, iar compușii gazoși necondensabili de azot și sulf care s-au evaporat în timpul procesului de limpezire vor reduce mirosul neplăcut al distilatului..

Clarificarea are sens pentru piureul de fructe și fructe de pădure. Aici, dimpotrivă, trebuie să țineți vinul cu drojdie cât mai mult timp posibil pentru a produce esteri enantici. Pe baza lor se va forma aroma viitoarei băuturi..

Bentonită pentru clarificare forțată

Clarificarea cu bentonită ne-a venit de la vinificație. Acolo, vinul decantat și decantat este clarificat din reziduul uscat. În ciuda acestui fapt, în cele mai bune vinuri, chiar și după mulți ani de îmbătrânire, sedimentele sunt permise..

Pentru producția de alcool brut, utilizarea bentonitei pentru clarificarea mustului este absolut inutilă și, în anumite cazuri, o metodă tehnologică dăunătoare. Bentonita nu îmbunătățește calitatea alcoolului brut.

Singurul beneficiu vizibil al clarificării spălării, inclusiv cu utilizarea bentonitei, este o parte din degazarea acesteia. Acest lucru vă permite să reduceți spuma din cub și să măriți volumul de la 2/3 din cub la 80-90%.

Nevoia reală pentru acest lucru poate apărea numai atunci când se procesează volume mari de mash în raport cu capacitățile echipamentului. Pe de altă parte, dacă, atunci când încălziți piureul într-un cub, la atingerea unei temperaturi de 70-75 grade, faceți o pauză, oprind încălzirea timp de 20-30 de minute, atunci degazarea piureului va fi mult mai completă..

Merită avertizat în special împotriva utilizării bentonitei pentru spălătorii de lună care folosesc NBK sau chiar inele de cupru pentru prima distilare..

Motivele sunt clare și asemănătoare celor din cauza cărora este strict interzisă scurgerea în canalizare a sedimentului de bentonită obținut după clarificare:

• pătrunderea chiar și a unei cantități mici de suspensie de bentonită în duză implică contaminarea sa persistentă, care este aproape imposibil de spălat.
• cele mai mici urme de bentonită în spălare modifică dramatic proprietățile suprafeței ambalajului;
• când s-a terminat spălarea, pompa va începe să pompeze nămolul. În prezența bentonitei, aceasta va înfunda atât furtunurile cu pompa, cât și duza, împingând orizonturile pentru muncă în fiecare minut.

În general, este mai bine să lăsați bentonita pisicilor și să economisiți timp și bani..

Inversând

Dintre colegii noștri care prepară zahăr moonshine în cantități mici pentru consum, și nu ca materie primă pentru rectificare ulterioară, este obișnuit să se facă piure cu zahăr inversat..

Când zahărul este dizolvat în apă, cristalele sale se descompun în molecule de zaharoză, care sunt molecule de glucoză și fructoză unite între ele. Doar o mică parte din zaharoză se descompune în constituenții săi.

Dacă adăugați acid citric la soluție și fierbeți timp de 2 ore, atunci 70-80% din zaharoză se va destrăma în componente. Mai mult, până la 85% din fructoză nu va fi în formă expandată, care este prelucrată de drojdie, ci în formă inelară. Această soluție se numește inversat..

Diferența în procesul de fermentare

Dacă drojdia este adăugată la o soluție obișnuită de zahăr, acestea, procesând o cantitate mică de glucoză, încep imediat să producă enzima invertază (zaharază). Această enzimă acționează ca un catalizator pentru descompunerea zaharozei în componentele sale și transformă fructoza în forma dorită. Enzimele funcționează autonom și se acumulează în soluție. Cu cât concentrația este mai mare, cu atât zaharoza este mai rapidă transformată în forme fermentabile. Odată cu creșterea concentrației de alcool, producția de enzime scade, dar concentrația lor până în acest moment este deja excesivă.

Mai întâi de toate, drojdia procesează glucoza și numai când se termină trec la fructoză, deja transformată în forme fermentabile. Drojdia, deși își reduce activitatea cu o creștere a conținutului de alcool din piure, își termină activitatea cât mai repede posibil.

Cu inversarea preliminară de la bun început, există multă glucoză și fructoză nefermentabilă în soluție și o cantitate de zaharoză nedescompusă. Atâta timp cât glucoza este mai mare de 0,4%, drojdia nu produce enzime care descompun zaharoza și transformă fructoza într-o formă fermentabilă.

După câteva zile, după ce a fermentat viguros aproape jumătate din alcool, drojdia se confruntă cu nevoia de a-și schimba dieta. Dar nimeni nu a încercat să izoleze enzimele în acest timp și pur și simplu nu există forme fermentabile de fructoză. Activitatea drojdiei s-a clătinat deja sub sarcina alcoolului fermentat. Dar nu există încotro și unde începe producția de fermentază. Două zile de glucană bacanalie nu au fost în zadar, iar acum trebuie să le compenseze. Prin urmare, a doua etapă a fermentației fructozei este întârziată, iar fermentația este mai puțin intensă. Cu atât mai lent încât mulți agenți de spălare a lunii, fără a aștepta fermentarea completă, opresc procesul, observând că randamentul alcoolic este cu 50-70 ml mai mic de la 1 kg de zahăr.

În general, după cum arată experimentele, timpul pentru fermentarea completă a piureului cu zahăr inversat este cu aproximativ o zi mai lung decât cu zahărul obișnuit. Producția produsului finit nu diferă semnificativ. Există mai puține impurități cu miros neplăcut și mai puțini combustibili. Calități gustative, dacă acest concept poate fi aplicat mai sus la zahăr.

Dacă scopul este strălucirea lunii, merită să îl inversați. Dacă alcoolul brut este destinat rectificării ulterioare, inversarea zahărului este o pierdere inutilă de timp și bani..