Загальні принципи виробництва алкогольних напоїв

Загальні принципи виробництва алкогольних напоїв

Отримання напоїв шляхом спиртового бродіння - є одним з найдавніших бродильних виробництв. Першими з таких напоїв були, мабуть, вино і пиво. До появи робіт Пастера в кінці XIX ст. про суть протікають при бродінні процесів та їх механізми було відомо дуже мало. Пастер показав, що бродіння без доступу повітря здійснюється живими клітинами дріжджів, при цьому цукор перетворюється на спирт і вуглекислий газ. Тоді ж було показано, що бродіння здійснюється під дією якихось речовин, що знаходяться всередині дріжджових клітин. Одне з головних нововведень у галузі мікробіології бродіння було запропоновано Хансеном, що працював у дослідницькому центрі Карлсберг в Копенгагені з дріжджами дикого типу. При виробництві пива ці дріжджі доставляли масу незручностей. Хансен виділив чисті культури дріжджів і використовував їх у пивоварінні, тим самим він став піонером застосування таких культур при виробництві піва.Алкогольние напої отримують шляхом зброджування сахарсодержашего сировини, в результаті якого утворюються спирт і вуглекислий газ Зброджування здійснюється дріжджами роду SaccНawmyces. В одних випадках використовується природний цукор (наприклад, що міститься у винограді, з якого роблять вино), в інших цукру отримують із крохмалю (наприклад, при переробці зернових культур в пивоварінні). Наявність вільних Сахаров обов'язково для спиртового бродіння за участю SaccНawmyces, так як ці види дріжджів не можуть гідролізіровагь полісахариди. Освіта етилового спирту із глюкози відбувається за схемою Ембдена-Мейергофа-Парнаса, представленої на рис. 22

У виробництві спиртних напоїв застосовують штами дріжджів SaccНaromyces cerevisiae або SaccНaromyces carlsbergensis. Різниця між ними полягає в тому, що 5. carlsbergensis можуть повністю зброджувати раффинозу, a S. cerevisiae до цього не здатні.

Пиво

Вино

У залежності від кольору винограду вина бувають:

Білі вина - їх колір від світло-солом'яного із зеленуватим відтінком (молоді сухі) до темно - янтарного (десертні і кріплені.). З плином часу білі вина, при тривалій витримці змінюють своє забарвлення: сухі темніють і набувають темно-золотисте забарвлення, десертні і кріплені стають темно-бурштиновими.

Рожеві вина - забарвлення від світло-рожевого, тілесного до темно-рожевого, світло-рубінового.

Червоні вина - їх колір від темно-рубінового з фіолетово-сизуватим відтінком (молоді) до темно-гранатового з коричнево-цегляним відтінком у тонкому верхньому шарі (вікові). При тривалій витримці інтенсивність забарвлення червоних вин знижується і вікові вина завжди світліше молодих.

Спирт

Для отримання напою, що містить 40% (за об'ємом) спирту, потрібна перегонка. Її здійснюють в перегінних апаратах, що представляють собою модифікації пристрою, запропонованого ще в 1830 р. Коффі і носить його ім'я. Відмінності в сортах спиртових продуктів залежать в основному від природи сировини, а також від того, чи піддавався кінцевий продукт витримці. У спиртовому виробництві використовуються придатні для цих цілей штами SaccНaromyces. Великі спиртові заводи завжди підтримують свою власну культуру дріжджів в спеціальних середовищах. Вибір штаму дріжджів при виробництві спирту визначається його продуктивністю в особливих умовах бродячого сусла. Бродіння має йти активно з утворенням спирту у кількості, близькому до теоретичної межі. Деякі сорти спирту зазвичай виробляють з цілком визначених типів сировини. Так, коньяк, одержуваний при перегонці вина, роблять з винограду, а шотландський віскі - з ячмінного солоду. Інші напої - американський віскі, джин і горілку, які зазвичай роблять із зерна (наприклад, кукурудзи), можна робити на основі іншого придатного сировини. Ром зазвичай отримують з меляси цукрової тростини або буряку. Коли сировиною служить зерно (наприклад, пшениці чи кукурудзи), до зброджування необхідно гідролізувати крохмаль до сахарів. Так, віскі - це продукт перегонки пива без хмелю. Перші стадії процесу виробництва віскі такі ж, що і при приготуванні сусла в пивоварінні. Однак, якщо застосовують кукурудзу або інші зернові, то до приготування сусла безпосередньо в бродильних чанах проводять обробку крохмалю в зерні ферментами солоду.

Якщо для виробництва спирту використовують мелясу такі попередні операції не потрібні, оскільки вуглеводи в ній містяться у формі, придатній для зброджування. Тим не менш, сировину все ж доводиться готувати до процесу: освітлювати, підігрівати і розводити водою щоб отримати концентрацію цукру, оптимальну для бродіння. Після підготовки сировини додають культуру відповідних дріжджів і ведуть зброджування. У самому кінці, коли концентрація спирту досягне 9-11 /. (За об'ємом), дріжджі відокремлюють шляхом відстоювання. Залишки їх можна видалити центрифугуванням. Застосовуються два способи: кубовий і безперервної перегонки (патент Коффі). Після цього продукт відправляють або на дозрівання (наприклад, віскі), або проводять завершальні операції і розливають по пляшках (джин, горілка) Для продажу спіртопродукти зазвичай розводять до стандартної скінчено, рації в них спирту (40% за обсягом).

Дуже важливо використовувати правильний штам дріжджів. При виробленні рому для виробництва сортів з сильним запахом зазвичай застосовуються штами дріжджів Scнizosaccнaromyces, а з менш інтенсивним - швидкодіючі Saccнaromyces. Зазначимо, що процес утворення спирту прискорюється бактеріями Clostridium saccнarobutyricum. Найкращий ром отримують в тому випадку, коли співвідношення бактерій до дріжджів становить 1:5. Культуру бактерій вносять, коли концентрація спирту досягає 3,5-4,5%, а цукру - 6% (вага / об 'єм).

Штами дріжджів, що використовуються в спиртовій промисловості, повинні зберігати життєздатність аж до концентрації етанолу 12-15% (за об'ємом). Крім того, якщо в якості сировини використовується зерно, дріжджі повинні мати здатність гідролізувати низькі олігосахариди до глюкози. Це необхідно для повного перетворення крохмалю в етиловий спирт і вуглекислий газ. Перегонка - дорогий етап процесу, так як він енергоємний. Використання дріжджів, що витримують підвищені концентрації спирту, зменшує енерговитрати на цьому етапі, оскільки для досягнення однієї і тієї ж концентрації спирту треба відганяти менше води. Очікується, що робота зі створення нових штамів дріжджів, стійких до ще більш високих концентрацій спирту, буде успішною.

Поки вуглеводи не переведені у форму, засвоювану дріжджами, бродіння не відбувається. Додавання гідролізують крохмаль ферментів прискорює цей процес. Для цього зазвичай застосовують амілазу з культуральної рідини штамів Bacillus subtilis і амілоглюкозідазу, що виділяється з культур грибів штамів Asрergillis niger і близьких форм

Сидр

Зброджений яблучний сік відомий під назвою сидр. У технології виробництва сидру і вина є багато подібного.

Коли роблять сидр, яблука насамперед подрібнюють в кашку і віджимають сік. Для цього застосовують як преси, так і інші пристрої. Способи підготовки соку перед бродінням вельми різноманітні; він може використовуватися як без обробки, так і після придушення в ньому природної мікрофлори та заміщення її дріжджами відповідних штамів Найчастіше сік обробляють сірчистим газом, ніж пригнічують розвиток Kloeckera aрiculata, несприятливо впливають на смак готового сидру. Слідом за цим можна починати бродіння. Воно відбувається або під впливом диких дріжджів, або після додавання дріжджової культури-закваски. Вимоги, що пред'являються до дріжджів при виробництві сидру, загалом, ті ж, що і в інших бродильних процесах: вони повинні забезпечувати повноту зброджування, високу його швидкість і легко випадати в осад. Так як SaccНaromyces ростуть повільно, тому при великомасштабному виробництві сидру нерідко до обробленого сірчистим газом соку додають ті чи інші чисті культури дріжджів. Різні штами дріжджів утворюють специфічні ароматичні речовини. Тому при виробництві сидру точно так само, як у пивоварінні, можна використовувати різні штами для додання напою специфічного смаку. Щоб отримати сидр певного сорту, що додаються дріжджі повинні переважати над дикими, швидше розмножуватися і визначати кінцеві властивості продукту. Запуск процесу домінуючим видом дріжджів - один з найбільш поширених способів, що застосовуються при великомасштабному виробництві сидру. Важливо, щоб дріжджі могли утворювати полігалактуронідазу, необхідну для гідролізу деетеріфіцірованних пектинів до галактуроновой кислоти. В іншому випадку в кінці бродіння сидр не прояснює. Для прояснення сидру нерідко додають ферменти, гідролізують пектин, включаючи полігалактуронідазу; їх отримують з грибів.

Для придушення розвитку всіх штамів дріжджів, крім необхідних для ферментації, при виробництві сидру застосовують сірчистий газ за тією ж схемою, що й у виноробстві. Якщо не дбати про чистоту апаратури і не застосовувати сірчистий газ, дикі дріжджі можуть розмножуватися і витісняти культурні. При виборі конкретного штаму дріжджів треба враховувати, які смакові якості вони передадуть утворюється продукту; можна отримати сидр як з невеликим, так і з помітним вмістом сивушних масел. Для додання сидру необхідних якостей потрібно використовувати певний штам дріжджів. По завершенні бродіння сидр відокремлюють від дріжджів і освітлюють. Оскільки в сидр є яблучна кислота, то, як і в вині, в ньому може початися яблучно-молочнокисле бродіння. Таке бродіння не відбувається, якщо сидр дуже кислий або його містять на холоді. Як і у випадку пивоваріння, розвиток виробництва сидру буде визначатися селекцією нових штамів дріжджів, що дозволяють отримувати продукти з властивостями, що відповідають смакам різних споживачів.

 

 

Загальні принципи виробництва алкогольних напоїв

Отримання напоїв шляхом спиртового бродіння - є одним з найдавніших бродильних виробництв. Першими з таких напоїв були, мабуть, вино і пиво. До появи робіт Пастера в кінці XIX ст. про суть протікають при бродінні процесів та їх механізми було відомо дуже мало. Пастер показав, що бродіння без доступу повітря здійснюється живими клітинами дріжджів, при цьому цукор перетворюється на спирт і вуглекислий газ. Тоді ж було показано, що бродіння здійснюється під дією якихось речовин, що знаходяться всередині дріжджових клітин. Одне з головних нововведень у галузі мікробіології бродіння було запропоновано Хансеном, що працював у дослідницькому центрі Карлсберг в Копенгагені з дріжджами дикого типу. При виробництві пива ці дріжджі доставляли масу незручностей. Хансен виділив чисті культури дріжджів і використовував їх у пивоварінні, тим самим він став піонером застосування таких культур при виробництві піва.Алкогольние напої отримують шляхом зброджування сахарсодержашего сировини, в результаті якого утворюються спирт і вуглекислий газ Зброджування здійснюється дріжджами роду SaccНawmyces. В одних випадках використовується природний цукор (наприклад, що міститься у винограді, з якого роблять вино), в інших цукру отримують із крохмалю (наприклад, при переробці зернових культур в пивоварінні). Наявність вільних Сахаров обов'язково для спиртового бродіння за участю SaccНawmyces, так як ці види дріжджів не можуть гідролізіровагь полісахариди. Освіта етилового спирту із глюкози відбувається за схемою Ембдена-Мейергофа-Парнаса, представленої на рис. 22

У виробництві спиртних напоїв застосовують штами дріжджів SaccНaromyces cerevisiae або SaccНaromyces carlsbergensis. Різниця між ними полягає в тому, що 5. carlsbergensis можуть повністю зброджувати раффинозу, a S. cerevisiae до цього не здатні.

Пиво