Гомо- или гетероферментативная характеристика

Этапы изготовления браги

Чтобы получить самогон, водку или любой другой продукт алкогольной промышленности, следует создать брагу

Сделать ее можно различными способами, но стоит понимать, что при изготовлении основы необходимо уделять пристальное внимание соблюдению температурного режима. В противном случае из бражки ничего не получится

Чтобы приготовить самогон высокого качества, потребуются следующие ингредиенты:

• Солод — 6 кг, можно применять тот продукт, что был сделан для производства пива, а также изготовленный самостоятельно из любого зерна. В пример можно привести следующие пропорции: 50 % пшеницы, 25 % ячменя и 25 % овса или другой зерновой культуры. Применение ржаного солода добавит алкоголю сладость и сделает его более мягким.
• 25 литров воды, которая прошла предварительную обработку. Желательно использовать родниковую или колодезную водицу. Но можно обойтись и водопроводной, только предварительно ее следует отстоять в емкости, причем придется подождать около 24–36 часов.
• Сухие дрожжи — 50 грамм или 300 грамм прессованных. Предварительно следует замочить дрожжи в теплой воде и дать им немного подождать. Когда микроорганизмы «оживут», их можно будет запустить в емкость для браги.

Если в большинстве случаев самогонщики рекомендуют применять спиртовые дрожжи, то для основы, которая включает в свой состав солод, чаще всего используют хлебопекарные. Они помогают создать алкоголь высокого качества и при этом не оказывают влияния на его вкус и аромат.

Еще эксперты в самогоноварении советуют не сушить солод, а готовить бражку из зеленого, только что проросшего и перемолотого на мясорубке зерна. Если планируется получить действительно качественный продукт, то придется обойтись без сахара. Но если бражка плохо бродит или возникли другие проблемы с сырьем, то есть смысл внести этот компонент в сусло.

Сахар является основным питанием для дрожжей, именно он перерабатывается микроорганизмами в спирт.

Но перейдем непосредственно к созданию браги. Чтобы получился продукт высокого качества, следует разобрать процесс изготовления бражки на этапы:

Начать стоит с подбора соответствующей емкости. Тару придется хорошо помыть, чтобы в ней не осталось посторонних примесей, веществ и т. д. Затем следует высушить емкость с помощью полотенца и приступить непосредственно к изготовлению сусла.
Проросшие зерна стоит перемолоть, с этой целью применяют мельницу или блендер. Можно перекрутить зернышки в мясорубке. В итоге масса должна напоминать по консистенции муку крупного помола.
Перемолотый солод засыпают в кастрюлю и заливают горячей водой. Температура ее должна составлять 50–55 градусов. В процессе добавления воды стоит постоянно помешивать сусло, чтобы оно приобрело однородную консистенцию; нужно следить, чтобы в нем не было комочков

Перемешивать придется до тех пор, пока масса не станет однородной, еще важно следить за тем, чтобы смесь не пригорала ко дну емкости.
Затем нагреваем сырье до 63 градусов, перемешиваем его еще раз и закрываем крышкой. Потом варим кашу еще около 60–80 минут, при этом помешиваем ее каждые 15 минут

Варить прекращаем тогда, когда каша осядет на дно, а верхняя часть сусла станет светлее.
Переходим к следующему этапу — охлаждению. Естественным путем охлаждать сусло не рекомендуется, поскольку оно может «заразиться» патогенной микрофлорой. По этой причине емкость стоит погрузить в холодную ванну, когда температура солода снизится до 23–25 градусов, можно переходить к следующему этапу производства.
Развести теплой водой дрожжи и после того, как они «оживут» добавить их в емкость для браги, туда же внести солод, все тщательно перемешать ложкой или лопаткой из дерева.

Сбраживание будет длиться от 5 до 7 дней, в зависимости от сахаристости солода и активности дрожжей. Каждый день бражку рекомендуют перемешивать рукой или ложкой из дерева. Когда сусло станет светлее, появится горечь во вкусе можно приступать к перегонке.

Биохимия

Брожение — это процесс, важный в анаэробных условиях, в отсутствие окислительного фосфорилирования. В ходе брожения, как и в ходе гликолиза, образуется АТФ. Во время брожения пируват преобразуется в различные вещества.

Хотя на последнем этапе брожения (превращения пирувата в конечные продукты брожения) не освобождается энергия, он крайне важен для анаэробной клетки, поскольку на этом этапе регенерируется никотинамидадениндинуклеотид (NAD+), который требуется для гликолиза

Это важно для нормальной жизнедеятельности клетки, поскольку гликолиз для многих организмов — единственный источник АТФ в анаэробных условиях.. В ходе брожения происходит частичное окисление субстратов, при котором водород переносится на NAD+ (никотинамидадениндинуклеотид)

В ходе других этапов брожения его промежуточные продукты служат акцепторами водорода, входящего в состав NADH; в ходе регенерации NAD+ они восстанавливаются, а продукты восстановления выводятся из клетки.

В ходе брожения происходит частичное окисление субстратов, при котором водород переносится на NAD+ (никотинамидадениндинуклеотид). В ходе других этапов брожения его промежуточные продукты служат акцепторами водорода, входящего в состав NADH; в ходе регенерации NAD+ они восстанавливаются, а продукты восстановления выводятся из клетки.

Конечные продукты брожения содержат химическую энергию (они не полностью окислены), но считаются отходами, поскольку не могут быть подвергнуты дальнейшему метаболизму в отсутствие кислорода (или других высокоокисленных акцепторов электронов) и часто выводятся из клетки. Следствием этого является тот факт, что получение АТФ брожением менее эффективно, чем путём окислительного фосфорилирования, когда пируват полностью окисляется до диоксида углерода. В ходе разных типов брожения на одну молекулу глюкозы получается от двух до четырёх молекул АТФ (ср. около 36 молекул путём аэробного дыхания).

1.1. Предмет и задачи микробиологии. Основные свойства микроорганизмов

Микробиология
(греч. «микрос» — малый, «биос» — жизнь,
«логос» — учение) – наука, изучающая мир
мельчайших живых существ – микроорганизмов.

Микробиология
изучает морфологию микроорганизмов,
закономерности их развития и процессы,
которые они вызывают в среде обитания,
а также их роль в природе и хозяйственной
деятельности человека.

К миру микроорганизмов
относятся бактерии, дрожжи, микроскопические
(плесневые) грибы, а также вирусы и фаги.
Микроорганизмы обитают во всех
климатических зонах, находятся на всех
предметах и продуктах, живут в организме
человека. Они разлагают остатки отмерших
животных и растительных тканей, выполняя
роль санитаров планеты, с их
жизнедеятельностью связаны образование
полезных ископаемых, плодородие почвы,
самоочищение водоемов и т.д.

Общими свойствами
микроорганизмов являются:

• Малые
  размеры (от
  долей микрометра до нескольких
  микрометров, а отдельные структуры
  клеток измеряются даже в нанометрах);

• Большое
  отношение поверхности обмена к объему.
  С этим связан
  очень быстрый обмен веществами между
  окружающей средой и клеткой. Скорость
  обменных процессов у микроорганизмов
  в десятки и сотни тысяч раз выше, чем у
  макроорганизмов;

• Широкое
  распространение в природе. Малые
  размеры микроорганизмов имеют значение
  для экологии. Микроорганизмы могут
  распространяться с воздушными потоками
  и существуют повсюду;

• Пластичность
  обмена – высокая
  способность к адаптации. Микроорганизмы
  под действием среды обитания способны
  вырабатывать индуцибельные ферменты
  и поэтому осуществлять разнообразные
  биохимические реакции;

• Изменчивость.
  Под действием факторов внешней среды
  микроорганизмы могут изменять свои
  свойства.

Задачи микробиологии
пищевых производств:

1. Знание
   свойств микроорганизмов позволяет
   своевременно принимать меры, направленные
   на предотвращение
   развития микроорганизмов
   при транспортировании и хранении
   продуктов. К наиболее распространенным
   методам консервирования относится
   охлаждение, замораживание, пастеризация,
   стерилизация, обработка антисептиками,
   высушивание.

2. Знание
   особенностей роста и развития
   микроорганизмов позволяет интенсифицировать
   технологические процессы,
   основанные на жизнедеятельности
   полезной микрофлоры.

3. Одной
   из важнейших задач микробиологии
   является создание
   технологических процессов, которые
   либо совсем не дают отходов (безотходной
   технологии),
   либо в основе которых лежат замкнутые
   циклы, когда все отходы полностью
   перерабатываются или используются на
   последующих стадиях производства.
   Таким образом, с помощью микробиологии
   можно успешно решать вопросы, связанные
   с охраной окружающей среды.

Алкогольные напитки

Погреб первичного брожения, пивоварня Budweiser, Форт-Коллинз, Колорадо

Весь этанол, содержащийся в алкогольных напитках (включая этанол, полученный угольной мацерацией ), производится путем ферментации, вызванной дрожжами.

• Вино получают путем ферментации натуральных сахаров, содержащихся в винограде; сидр и перри производятся путем аналогичной ферментации натурального сахара в яблоках и грушах соответственно; и другие фруктовые вина производятся путем ферментации сахаров любых других фруктов. Бренди и коньячные спирты (например, сливовица ) производятся путем дистилляции этих фруктовых напитков.
• Медовуха получают путем ферментации натуральных сахаров, содержащихся в меде .
• Пиво , виски , а иногда и водка производятся путем ферментации зерновых крахмалов, которые были преобразованы в сахар ферментом амилазой , который присутствует в зернах зерна, подвергшихся соложению (т. Е. Проросшим ). К смеси могут быть добавлены другие источники крахмала (например, картофель и несоложеное зерно), так как амилаза также действует на эти крахмалы. В некоторых странах он также может быть ферментированным слюной, вызванным амилазой . Виски и водка также являются дистиллированными; джин и подобные напитки производятся путем добавления ароматизаторов к водочеподобному сырью во время дистилляции.
• Рисовые вина (включая саке ) производятся путем ферментации зерновых крахмалов, превращенных в сахар плесенью Aspergillus oryzae . Байдзю , соджу и сётю перегоняют из продуктов такого брожения.
• Ром и некоторые другие напитки производятся путем ферментации и дистилляции сахарного тростника . Ром обычно получают из патоки сахарного тростника .

Во всех случаях ферментация должна происходить в емкости, которая позволяет выходить углекислому газу, но предотвращает попадание наружного воздуха. Это необходимо для снижения риска заражения пива нежелательными бактериями или плесенью, а также потому, что накопление диоксида углерода создает риск. судно разорвется или выйдет из строя, что может привести к травмам или повреждению имущества.

Применение процесса спиртового брожения в промышленности

Одна из основных областей, где используется ферментация дрожжей – это пищевая промышленность. В частности, в производстве алкогольных напитков используется спиртовое брожение глюкозы как основная процедура для получения начального сусла. Также на таком брожении основано хлебопекарное производство.

В изготовлении спирта используют верховые дрожжи. Они очень быстро сбраживают сахар. При этом они обладают устойчивостью к спирту. Большую роль дрожжи играют в пивной промышленности. В виноделии до некоторого времени не использовались специальные культурные дрожжи. Для производства вина использовалось сырье, находящееся на виноградных плодах. С его помощью и происходило спиртовое брожение дрожжей для получения необходимой продукции.

Но с внедрением в виноделие культурных групп стало возможным получение быстрого сбраживания и в итоге создание более чистого вида продукта. Также спиртовая ферментация применяется и в производстве браги.

Технологические показатели брожения

Контроль работы всего цикла работы спиртового завода это контроль показателей брожения. Ошибки, допущенные в ходе технологического процесса, обнаруживаются при анализе показателей бражки. Важнейшими показателями являются: содержание сбраживаемых веществ (несброженных сахаров), кислотность и содержание спирта.

Различают видимый и истинный отброд. Видимым отбродом называется показание сахарометра в фильтрате бражки. Сахарометр градуирован по раствору чистой сахарозы и одно целое деление его соответствует 1 % (или 1 °) сахарозы.

Истинным отбродом называется показания сахарометра в фильтрате бражки после отгона из нее спирта и доведения его до первоначального объема дистиллированной водой. Эта величина приблизительно соответствует содержанию сухих веществ.

Хотя величина отброда зависит от многих факторов, практически установлено, что при соблюдении нормального технологического режима величина отбродов более-менее постоянная. Повышение этой величины свидетельствует о неполном сбраживании. Поэтому измерение величины отброда принято в качестве одного из показателей, характеризующих процесс брожения.

При сбраживании сусла из смешанного сырья величина отброда устанавливается как средневзвешенная величина отбродов перерабатываемых культур.

Таблица 1 – Максимальные отброды по сахарометру

Масса картофеля и свеклы принимается условно по коэффициенту 2,7 по сравнению с зерном. Установлено, что недоброд. т.е. повышение отброда выше нормы на 1°, соответствует недобору спирта примерно 3,5 дал на 1 т крахмала.

Одним из показателей технологического режима брожения является количество несброженных сахаров в бражке (таблица 2).

Таблица 2 – Количество несброженных сахаров в бражке

Если величины, найденные при анализе, превышают норму, особенно в графе декстринов, то это свидетельствует о неполном сбраживании.

О чистоте спиртового брожения судят по нарастанию кислотности. В процессе жизнедеятельности дрожжей кислотность среды повышается на 0,2°. Большее нарастание кислотности свидетельствуете развитии кислотообразующих бактерий. Повышение кислотности связано с прямыми потерями сахара на образование кислотности и с косвенными потерями, вызванными прекращением деятельности ферментов осахаривающих материалов. При кислотности 1° деятельность ферментов прекращается. Нарастание кислотности на 1° вызывает понижение выхода спирта на 2-2,3 дал на 1т крахмала. В зрелой бражке определяют осахаривающую способность, показывающую насколько сохранились ферменты. Определяют, кроме этого, нерастворимый крахмал в пробе нефильтрованной бражки.

Биохимия

Брожение — это процесс, важный в анаэробных условиях, в отсутствие окислительного фосфорилирования. В ходе брожения, как и в ходе гликолиза, образуется АТФ. Во время брожения пируват преобразуется в различные вещества.

Хотя на последнем этапе брожения (превращения пирувата в конечные продукты брожения) не освобождается энергия, он крайне важен для анаэробной клетки, поскольку на этом этапе регенерируется никотинамидадениндинуклеотид (NAD+), который требуется для гликолиза

Это важно для нормальной жизнедеятельности клетки, поскольку гликолиз для многих организмов — единственный источник АТФ в анаэробных условиях.. В ходе брожения происходит частичное окисление субстратов, при котором водород переносится на NAD+ (никотинамидадениндинуклеотид)

В ходе других этапов брожения его промежуточные продукты служат акцепторами водорода, входящего в состав NADH; в ходе регенерации NAD+ они восстанавливаются, а продукты восстановления выводятся из клетки.

В ходе брожения происходит частичное окисление субстратов, при котором водород переносится на NAD+ (никотинамидадениндинуклеотид). В ходе других этапов брожения его промежуточные продукты служат акцепторами водорода, входящего в состав NADH; в ходе регенерации NAD+ они восстанавливаются, а продукты восстановления выводятся из клетки.

Конечные продукты брожения содержат химическую энергию (они не полностью окислены), но считаются отходами, поскольку не могут быть подвергнуты дальнейшему метаболизму в отсутствие кислорода (или других высокоокисленных акцепторов электронов) и часто выводятся из клетки. Следствием этого является тот факт, что получение АТФ брожением менее эффективно, чем путём окислительного фосфорилирования, когда пируват полностью окисляется до диоксида углерода. В ходе разных типов брожения на одну молекулу глюкозы получается от двух до четырёх молекул АТФ (ср. около 36 молекул путём аэробного дыхания).

Виды молочнокислого брожения

Различают т. н. гомоферментативное и гетероферментативное молочнокислое брожение, в зависимости от выделяющихся продуктов помимо молочной кислоты и их процентного соотношения. Отличие также заключается и в разных путях получения пирувата при деградации углеводов гомо- и гетероферментативными молочнокислыми бактериями.

Гомоферментативное молочнокислое брожение

При гомоферментативном молочнокислом брожении углевод сначала окисляется до пирувата по гликолитическому пути, затем пируват восстанавливается до молочной кислоты НАДН +Н (образовавшегося на стадии гликолиза при дегидрировании глицеральдегид-3-фосфата) при помощи лактатдегидрогеназы . От стереоспецифичности лактатдегидрогеназы и наличия лактатрацемазы зависит, какой энантиомер молочной кислоты будет превалировать в продуктах- L-, D- молочная кислота или же DL-рацемат . Продуктом гомоферментативного молочнокислого брожения является молочная кислота , которая составляет не менее 90 % всех продуктов брожения. Промежуточными продуктами являются: глюкозо-6-фосфат , фруктозо-6-фосфат , фруктозо-1,6-дифосфат , 3-фосфоглицериновый альдегид, 1,3-дифосфоглицериновая кислота , пировиноградная кислота . Примеры гомоферментативных молочнокислых бактерий: Lactobacillus casei
, L. acidophilus
, Streptococcus lactis
.

Гетероферментативное молочнокислое брожение

В отличие от гомоферментативного брожения, деградация глюкозы идет по пентозофосфатному пути, образующийся из ксилулозо-5-фосфата глицеральдегид-3-фосфат окисляется до молочной кислоты, а ацетилфосфат восстанавливается до этанола (некоторые гетероферментативные молочнокислые бактерии окисляют полученный этанол частично или полностью до ацетата). Таким образом, при гетероферментативном молочнокислом брожении образуется больше продуктов: молочная кислота,

Природа позволяет человеку пользоваться теми благами, что в ней имеются. При этом люди стараются эти богатства приумножать, создавать что-то новое и познавать еще неизвестное. Бактерии — это мельчайшие создания природы, которых также научился использовать в своих целях человек.

Но не только вред, сопряженный с патогенными процессами и болезнями, несут в себе эти прокариотические организмы

Они еще являются источником важного промышленного процесса, который издревле применяется людьми — брожения. В данной статье мы рассмотрим, что собой представляет этот процесс и как осуществляется конкретно молочнокислое сбраживание веществ

Регулирование кислотности молочнокислыми бактериями

Для яблочно-молочнокислого брожения особенно благоприятно наличие бактерий Leuconostoc oenos. Эти микроорганизмы хорошо развиваются при pH 3,0— 3,3 и чувствительны к сернистой кислоте, поэтому, дозируя S02, можно регулировать брожение. Leuconostoc oenos образует незначительное количество диацетила и не изменяет букета вина. Для прекращения яблочно-молочнокислого брожения вино надо снимать с дрожжевой гущи, вводить SO2 из расчета до 30 мг/л и затем выдерживать при температуре ниже 15°С. Хорошим ингибитором яблочно-молочнокислых бактерий является фумаровая кислота, которая при дозе 150 мг/100 мл ингибирует их рост и размножение . При совместном введении фумаровой кислоты и S02 получается лучший эффект. Молочнокислые бактерии можно использовать для снижения кислотности высококислотных вин. Еще в 1924 г. А. Остервальдер выделил культуру Shizosaccharomyces, которая расщепляла яблочную кислоту до этанола и углекислоты. В 1941 г. Д. К. Чаленко выделил чистую культуру Schizosaccharomyces acidodevoratus, которая в первые дни брожения снижает кислотность плодово- ягодных соков за счет сбраживания яблочной кислоты, причем в анаэробных условиях она превращает яблочную кислоту в этиловый спирт и СO2. Баллони и др. в Италии и Дж. Калландер в США выделили штамм Schizosaccharomyces pombe, который способен почти полностью разлагать только яблочную кислоту в этанол и углекислоту. При этом кислотность вина уменьшается на 30—34%. Эта культура хорошо развивается при температуре 16—18°С и pH 2,9—3,1. Из продуктов распада яблочной кислоты, помимо этанола и СO2, Schizosaccharomyces pombe образует еще очень незначительное количество летучих кислот и янтарную кислоту. С биологической точки зрения понижение кислотности вина с помощью Schizosaccharomyces pombe лучше, чем молочнокислыми бактериями, так как первые разлагают яблочную кислоту до этанола и СO2 практически без образования вторичных продуктов брожения. Молочнокислые бактерии наряду с яблочной кислотой разлагают лимонную, винную, глицерин и другие важные компоненты, при этом образуются уксусная кислота, диацетил, пентадион и другие вещества, ухудшающие вкус и букет вина.

Брожение сахаров для получения сусла

Невозможно без процесса брожения получить начальное сусло для производства спирта и использовать его в производстве вина. Дрожжи — возбудители ферментации. Они перерабатывают глюкозу, которая содержится в плодах винограда. Для брожения используются дрожжи рода сахаромицет. Также могут применяться природные дрожжи, находящиеся на виноградной кожице.

Для получения качественного винного сусла процесс брожения должен протекать при определенном режиме температур. При температурной норме реакция брожения глюкозы будет осуществляться на правильном уровне. Оптимальная температура для производства красного вина — это 27—30 градусов C. Для выработки белого вина допускается не слишком высокая температура.

Изготовление сусла для красных вин осуществляется с помощью брожения и мацерации. Поскольку жидкость из красных сортов винограда бесцветна, сусло настаивают на его кожице. Она содержит окрашивающие вещества (антоцианы), которые необходимы для производства красных вин.

Спиртовое брожение и мацерация осуществляются одновременно. Но процесс ферментации длится не больше двух недель, а мацерация может продолжаться до месяца. В большей степени это зависит от сорта виноградных плодов. После окончания всех процессов винное сусло также проходит очистку и переливку. Сам метаморфизм спиртового брожения винного сусла будет окончен, когда переработается весь сахар.

Пищевые продукты, получаемые с использованием брожения (по регионам)

• По всему миру: дрожжевой хлеб, спирт, вино, уксус, сыр, йогурт, пиво, сидр
• Азия
  • Индия: achar, gundruk, индийские пикули, идли
  • Юго-Восточная Азия: asinan, bai-ming, belacan, burong mangga, dalok, jeruk, кимчхи, рыбный соус, leppet-so, miang, мисо, nata de coco, naw-mai-dong, pak-siam-dong, paw-tsaynob в снегу (雪裡蕻), саке, seokbakji, соевый соус, сычуаньская капуста (四川泡菜), tai-tan tsoi, такуан, tsa tzai, цукэмоно, yen tsai (醃菜), пахучий соевый творог, некоторые виды чая
  • Центральная Азия: кумыс (кобылье молоко), кефир, шубат (верблюжье молоко), айран
• Африка: семена гибискуса, острый перцовый соус, lamoun makbouss, mauoloh, msir, mslalla, oilseed, огили, огири, гарри
• Америка: сыр, маринованные овощи, квашеная капуста, семена люпина, семена масличных культур, шоколад, ваниль, табаско, квашеная рыба, рыбьи головы, морж, тюлений жир, птица (в эскимосской кухне)
• Ближний Восток: мацони, kushuk, маринованные лимоны, айран, mekhalel, тан, торси, tursu
• Европа: сыр, квашеная капуста, кисломолочные продукты, такие как творог, кефир и простокваша, айран, мацони, квашеная рыба, сюрстрёмминг
• Россия: простокваша, сметана, квас, квашеная капуста, мочёные яблоки, мочёные сливы, мочёные груши, мочёные арбузы, мочёный виноград, бочковые солёные огурцы, солёные томаты, солёные грибы, брага
• Регионы Арктической зоны: копальхен

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.

Если вы решили приготовить зерновой самогон, вам необходимо выбрать способ приготовления браги.

Рецептов пшеничной браги много, но в основе лежат всего 3 технологии осахаривания крахмалосодержащего сырья.

• Горячее осахаривание ферментами или ГОС
• Холодное осахаривание ферментами или ХОС
• Осахаривание солодом

Целью использования ферментов является подготовка сырья для сбраживания дрожжами. Крахмал в чистом виде дрожжи не могут переработать.

Для его расщепления применяют бактериальный ферментный препарат Глюкаваморин (Глюкоамилаза). Он работает в паре с Амилосубтилином (альфа-амилаза), который обеспечивает подготовку сырья к действию глюкоамилазы.

Это основная группа ферментов, без которых дрожжи не будут потреблять крахмал. Кроме них существуют вспомогательные ферменты, такие как Протосубтилин и Целлолюкс. Они частично расщепляют белки и целлюлозу, увеличивая выход спирта.

В солоде ферменты вырабатываются в процессе проращивания зерна. Для этого зерно проращивают до образования ростка 5-6мм. Затем сушат и удаляют проросшие ростки и корешки.

Маслянокислое брожение

Маслянокислое брожение осуществляется в большинстве случаев облигатными анаэробами, т. е. организмами, способными существовать только в бескислородной среде.

В ходе маслянокислого Б. образуются не только масляная к-та, но в некоторых случаях и весьма значительные количества этилового спирта, молочной н уксусной кислот, а также газообразного водорода и углекислого газа. С помощью маслянокислого Б. осуществляется разложение органических веществ в условиях недостатка или полного отсутствия кислорода (болота, заболоченные места). Большое промышленное значение имеет маслянокислое Б. пектиновых веществ, происходящее при замочке стеблей льна, конопли и получении волокон. Вместе с тем деятельность бактерий, осуществляющих этот вид Б., необходимо предотвращать при приготовлении различного рода пищевых продуктов во избежание ухудшения вкуса и порчи последних (напр., прогоркание сливочного масла, силоса и т. п.).

Спиртовое, молочно- и маслянокислое Б.— основные типы Б.; остальные многочисленные виды Б. представляют собой либо различные их сочетания, либо осуществляются на базе тех или иных продуктов, возникающих в ходе основного вида Б. Так, в результате уксуснокислого брожения происходит окисление этилового спирта при участии кислорода воздуха. Этот вид Б. осуществляется специфическими уксуснокислыми бактериями. Суммарное уравнение уксуснокислого Б.:

CH₃CH₂OH + O₂ = CH₃COOH + H₂O.

По исчерпании запасов спирта бактерии окисляют образованную им уксусную к-ту до углекислого газа и воды.

К Б., осуществляющемуся с участием О₂, относится глюконовокислое брожение — образование глюконовой к-ты из глюкозы:

C₆H₁₂O₆ + H₂O + O₂ → CH₂OH(CHOH)₄COOH + H₂O₂.

Оно вызываемся нек-рыми бактериями и плесневыми грибами. Глюконовая к-та — ценное соединение, широко применяемое в медицине и фарм, промышленности (см. Глюконовая кислота).

Лимоннокислоe брожениe осуществляется нек-рыми представителями плесневых грибков; особенно эффективны отдельные штаммы Aspergillus niger. Исходным продуктом служит Пировиноградная к-та, превращение к-рой идет одновременно в двух направлениях. Часть ее окисляется в уксусную, тогда как другая, присоединяя углекислоту, образует щавелевоуксусную к-ту. При конденсации уксусной и щавелевоуксусной кислот образуется лимонная к-та. Помимо лимонной к-ты, при лимоннокислом Б. образуются бутиловый спирт, ацетон, а также этиловый спирт, углекислый газ и водород.

Бутанолово-ацетоновое брожение осуществляют анаэробные бактерии Clostridium acetobutylicum. Главные продукты, образующиеся в ходе этого вида Б.,— н-бутиловый спирт, ацетон, этиловый спирт, углекислота, водород. Ацетоуксусная к-та (CH₃COCH₂COOH) и образующийся при ее декарбоксилировании ацетон (CH₃COCH₃), а также β-оксимасляная к-та составляют группу так наз. ацетоновых тел (см. Кетоновые тела), которые накапливаются в крови и моче животных при различных патологических состояниях и заболеваниях (диабет, голодание). В нормальных же условиях эти соединения окисляются с образованием безвредных для организма углекислоты и воды.

Высокая экономическая эффективность, чистота получаемых при Б. ценных продуктов лежат в основе все более широкого использования Б. в самых различных отраслях народного хозяйства.

Библиография: Кретович В.Л. Основы биохимии растений, М., 1971; Малер Г. иКордес Ю. Основы биологической химии, пер. с англ., М., 1970; Рубин Б. А. Курс физиологии растений, М., 1971;Рэкер Э. Биоэнергетические механизмы, пер. с англ., М., 1967. библиогр.; Шапошников В. Н. Техническая микробиология, М., 1948; H a s s i d W. Z. Transformation of sugars in plants, Ann. Rev. plant Physiol., v. 18, p. 253, 1967, bibliogr.

Применение ферментации

Молочнокислые бактерии используют в кожевенном производстве. Для выделки некоторых видов меховых шкурок (каракуль, крот, белка) используют их квашение с ржаной мукой или кефиром. Это приводит к размягчению и отслаиванию волокон дермы.

Благодаря молочнокислым бактериям и продуктам их жизнедеятельности получают биоразлагаемый пластик полилактид. Из него, в свою очередь, изготавливают упаковку для пищевых продуктов и медицинские изделия с коротким сроком службы (нити и штифты).

Также они играют важную роль в запасании кормов для скота в виде силоса. Для этого ботву от картофеля, свеклы, кукурузы, люцерны спрессовывают с добавлением муравьиной кислоты. Без доступа воздуха в таком субстрате начинается контролируемый процесс молочнокислого брожения.

В современном мире борьба за чистоту окружающей среды является одной из важнейших задач общества. Процессы сбраживания способны помочь утилизировать отходы животноводства и при этом получить ценный биогаз, который можно использовать для отопления тех же ферм. Для этого используются различные штаммы бактерий на разных этапах его производства. Сначала кислотообразующие бактерии перерабатывают органические вещества в летучие кислоты. А затем метанообразующие бактерии из органических кислот вырабатывают метан. В качестве побочных продуктов в биогазе содержатся сероводород и окись углерода.