Возникновение, современное состояние и перспективы развития основных бродильных производств

Наиболее древним производством, основанным на жизнедея­тельности дрожжей, является виноделие. Полагают, что культу­ра винограда и виноделие возникли у древнейших обитателей Греции и перешли затем в Италию. Римское виноделие, достиг­нув своего расцвета, становится затем предметом изучения и подражания для других народов. Греки и особенно римляне приготовляли в большом количестве ароматические вина, кото­рые чаще всего представляли собой настои трав и смол в вине. Кроме виноградного вина приготовлялось пальмовое вино и дру­гие охмеляющие напитки. После Древней Греции и Рима вино­делие получило наибольшее развитие во Франции, где уже в средние века определились почти все ее винодельческие районы; Бургундия, Шампань, Бордо, Лангедок и др.

Народы, населяющие территорию СССР, уже в глубокой древности хорошо знали некоторые свойства растений и умело применяли их в производствах и быту/В Грузии, Армении, Азер­байджане виноградарство и виноделие были известны за много-веков до и. э.

Несколько позднее виноградарство и виноделие развились в Молдавии, на Украине, на Дону и лишь сравнительно недавно в Ставропольском и Краснодарском краях.

Пивоварение является также старейшим производством. По­лагают, что в Вавилоне варили пиво за 7000 лет до н. э. Там бы­ли известны 16 сортов пива и употреблялись для варки пива.ячменный солод и пшеница. Статьи законов также подтверждают ^высокое развитие искусства пивоварения в Вавилоне: существо­вали законоположения, определявшие содержание экстракта в пиве и цену пива. Древний Вавилон, как страна с высокоразви­той культурой, имел большое влияние на народы, обитавшие по •соседству. Отсюда приготовление пива из хлебных злаков было заимствовано Древним Египтом, Персией и другими- странами.

Египтяне за 2000 лет до н. э. уже умели приготовлять пиво из /ячменя. Умение приготовлять пиво распространилось из Египта по североафриканским странам, а.также и на юг, к эфиопам. Эфиопы (абиссинцы) и в настоящее время приготовляют пиво по древневавилонскому способу. Искусство вавилонского пивова­рения перешло и к народам, населявшим Кавказ.

Греки, воспринявшие цивилизацию от египтян, научились у..них приготовлять ячменный охмеляющий напиток — ячменное евино или пиво под названием зитн.Римляне тоже употребляли издревле напиток, приготовлявшийся из ячменя, пшеницы и дру­гих злаков и называвшийся ячменным вином. В I в. до Ж э. в.Александрии приготовляли ячменное пиво, шабренное аромати­ческими веществами,—так называемый. Пиво пили.в Иберии (древней Испании) и Фракии, в Иллирии и Паннонии (на территории современной Албании и Югославии).. В I в. до л. э. искусство приготовления пива перешло из Испании в Гал­лию (нынешнюю Францию), где оно стало быстро распростра­няться в народе. Как только древние германцы стали занимать­ся земледелием, они стали варить пиво из хлебного зерна. Древ­ние германцы, по сказанию Тацита, приготовляли из ячменного солода напиток, подвергая его брожению.

В XIII в. во Фландрии (ныне территория Фландрии входит частями в состав Бельгии, Франции и Нидерландов) начали при­уготовлять пиво из солода с примесью несоложеного зерна.

Таким образом, зародившееся в древнем Вавилоне пивова­рение распространилось в Древнем Египте, Персии, Греции, Ри­ме, Испании, Франции и других странах Европы. Причем пиво „уже в древние времена приготовлялось из солода, но без приме­нения хмеля и представляло собой сброженную). бражку. Для придания характерного аромата и вкуса в глубокой.древности к пиву прибавляли различные травьк полынь, люпин,.багульник, шафран и др.

Впервые производство охмеленного напитка — прототипа со­временного пива — возникло в Сибири и юго-восточной части России, являющихся родиной хмеля. Применение хмеля является важным открытием, так как составляет основу современной технологии пива.

В IX в. пиво получило уже довольно широкое распростране­ние в России. С этого времени для его приготовления начали* применять солод. В IX—XII вв. в Киевской и Новгородской Ру­си применение процессов брожения находит широкое распро­странение. При раскопках в Новгороде найдены берестяные гра­моты XI в., содержавшие указания о способах приготовления пива. Из этих документов видно, что в то время пиво варили и* солода и хмеля. В Новгороде была большая группа ремесленни­ков, приготовлявших солод, — солодовников, а также хмелеви-ков, пивоваров, медовиков.

Пиво и вино давно получили широкое распространение. Од­нако алкоголь, называемый теперь этиловым или винным спир­том, был открыт только в XII в. Издавна винный спирт получали при перегонке вина и называли Spiritus vini, т. е. духом вина. Отсюда и произошло название данного вещества.

Первые сведения о получении этилового спирта как спиртно­го напитка в Древней Руси приводятся в Вятской летописи (XII в.). В XIV в. производство винного спирта получило значи­тельное развитие в Западной Европе и на Руси. В Китае вино­курение возникло значительно раньше, чем в Европе, приблизи­тельно за 2000 лет до н. э.

Этиловый спирт получали сначала путем перегонки на прос­тых кубах с огневым нагревом в виде разбавленных водных растворов и предназначался он главным образом для приготов­ления водки, взываемой хлебным вином. Перегонка с примене­нием огневого нагрева послужила причиной возникновения? терминов «выкуривать вино», «винокурение», «винокур». Эта-терминология, существовавшая несколько веков, изменилась лишь в годы Советской власти, когда винокуренная промышлен­ность-стала называться спиртовой в соответствии с получаемым? продуктом производства.

Производство хлебопекарных дрожжей как самостоятельное существует сравнительно недавно. С незапамятных времен для* — разрыхления теста применяли исключительно хлебные заквас­ки— остатки теста предыдущей выпечки. Лишь в XVII в. в горо­дах, где были пивоваренные заводы, стали применять для раз­рыхления теста осадочные пивные дрожжи верхового брожения,, которые удовлетворяли требованиям хлебопечения.

В первой половине XIX в. в технологии -пивоварения произо­шло коренное изменение: на пивоваренных заводах начинает^-внедряться метод низового брожения. Пивные дрожжи низового-брожения не удовлетворяли требованиям хлебопечения. Поэтому возник вопрос о подыскании новых рас дрожжей. При этом было установлено, что для хлебопечения вполне пригодны дрожжи винокуренного производства, которые относятся к расам дрож­жей верхового брожения. В связи с этим на некоторых винокуенных заводах, называемых винокуренно-дрожжевыми, наряду со спиртом стали получать и хлебопекарные дрожжи.

С течением времени изменяется и совершенствуется техноло­гия производства: были достигнуты сравнительно большие вы­ходы дрожжей при относительно небольших выходах спирта. Дрожжи стали преобладающим ' (основным) продуктом, а спирт — побочным продуктом производства. Ввиду этого заводы стали именоваться дрожже-винокуренными.

Дальнейшее усовершенствование технологии производства •привело к большим выходам дрожжей при ничтожном количест­ве образующегося спирта. Извлечение ничтожных количеств спирта из сильно разбавленной жидкости было экономически-невыгодным. Поэтому стали получать только один продукт —.дрожжи и в соответствии с этим такие заводы стали именовать.дрожжевыми.

Таким образом, на протяжении нескольких тысячелетий лю­ди постепенно, путем неустанного {наблюдения научились руко-щодить трудно постигаемыми процессами, происходящими при со-лодоращении, ферментативном осахаривании крахмала и бро­жении. Однако несмотря на то, что производство вина, пива и других продуктов брожения осуществлялось в довольно широких масштабах, производственный успех зависел от случая или ис­кусства мастера, обладавшего многолетним опытом. Это объяс­няется тем, что не были известны микроорганизмы и та огромная роль, которую они играют в жизни человека,и в бродильных производствах. 

В мир микроорганизмов удалось заглянуть впервые лишь голландцу Левенгуку (1632—1723). В 1676 г. с помощью изготов­ленного им микроскопа (с 300-кратным увеличением) он в ис­следуемом водном настое корней растений обнаружил бактерии.

Обнаружение микробов в самых различных средах и продук­тах способствовало возникновению споров об их происхождении ж роли. Но о роли микроорганизмов в превращении органических шеществ стало известно лишь в XIX в. Каньяр-Латур, а также Шванн и Кютцинг высказали предположение, что истинными возбудителями брожения в пиве являются микроорганизмы (дрожжи), находящиеся в осадке, получающемся при спиртовом брожении. Но тогда господствовала теория, согласно которой брожение рассматривалось как чисто химический процесс. Эта •теория была выдвинута известными химиками XIX в. Берцели-усом и Либихом, по мнению которых микроорганизмы не имеют никакого отношения к брожению. Химическую теориюмиоддержи-вало большинство ученых того времени. Знаменитый француз­ский ученый Пастер (1822—1895), заинтересовавшись процессом брожения, стал изучать его причины. В 1857 г. им было впервые установлено, что спирт и диоксид углерода образуются из сахара под влиянием дрожжевых клеток. Пастер изучил также процес­сы.брожения в пивном сусле при производстве пива и выяснил,что возбудителями брожения являются определенные дрожже­вые грибы.

Пастер своими опытами доказал (1867), что спиртовое бро­жение может протекать только в присутствии микроорганизмов-•и является особой формой обмена веществ живых дрожжевых: клеток. Однако в исследованиях Пастера и его учеников оста­валось неясным, играет ли роль в процессе брожения жизнь-самой клетки или вырабатываемое ею какое-то вещество. Даль­нейшими научными исследованиями М. М. Манассеиной (1871) и А. Н. Лебедева (1911) в России и Э. Бухнера (1897) в Герма­нии было доказано, что дрожжи образуют ферменты, которые-и при отсутствии дрожжевых клеток способны сбраживать сахар* с образованием спирта и С0₂. Так, А. Н. Лебедев выделил фер­мент зимазу' (впоследствии оказавшийся сложным комплексом) настаиванием (мацерацией) в теплой воде высушенных дрож­жей и фильтрованием настоя. Полученный мацерационный сок активно сбраживал сахар, как и цельная дрожжевая клетка. Та­ким образом, было впервые подтверждено, что зимаза есть эндо-фермент, поэтому в естественных условиях процесс брожения" совершается внутри клеток, и установлено, что брожение явля­ется биокаталитическим процессом. Правда, в течение долгого» времени высказывались сомнения, что клетка слишком мала, что­бы вместить много различных ферментов. Но и эти сомнения? были рассеяны, кбгда из дрожжевой клетки были выделены сотни разнообразных ферментов. Таким образом, вощрсы бро­жения были поставлены на широкий путь исследования, что-вскоре дало свои плодотворные результаты как в науке, так и в-технике.

Высокий уровень современной технологии производств, осно­ванных на брожении, достигнут благодаря развитию как техни­ческой микробиологии и биохимии, так и энергетики. Изобрете­ние паровой и холодильной машин, изобретения в области элек­тричества, а также другие важнейшие научные и технические-достижения XIX в. создали условия для превращения кустарных предприятий бродильных производств в крупные механизирован­ные заводы.

Великая Октябрьская социалистическая революция открыла* широкие пути для промышленного строительства и для развития-науки в нашей стране. Советский народ с успехом провел ги­гантскую работу по реконструкции всех отраслей народного хо­зяйства- Значительной перестройке подверглась и бродильная: промышленность.

За годы Советской власти коренным образом реконструиро­ваны и оснащены новой техникой спиртовые, пивоваренные,, винодельческие и дрожжевые заводы. Построены новые солодо­венные, пивоваренные, винодельческие' и спиртовые заводы. Изл новых пивоваренных заводов, вступивших в эксплуатацию, наибо­лее мощными являются Останкинский, Москворецкий, горьковский «Волга», Воронежский, Донецкий, Днепропетровский, Запо­рожский, Николаевский. Крупные винодельческие заводы постро­ены в Массандре, Алма-Ате; заводы шампанских вин — в Абрауг Дюрео, Ростове-на-Дону, Харькове, Киеве, Ленинграде, Москве, Одессе, Риге, Горьком и Тбилиси; коньячные заводы — в Ерева­не, Тбилиси, Тирасполе, Бельцах, Одессе. В Москве построен крупнейший завод в мире — Межреспубликанский завод по роз­ливу вин и коньяков. Из новых 'спиртовых заводов наиболее мощными являются Лохвицкий, Петровский, Мариинекий, Док-шукинокий. Построены такие мощные солодовенные заводы, как Бердичевский и Курский.

Каждый год вступают в строй действующих новые солодо­венные, пивоваренные, винодельческие заводы и заводы безал­когольных напитков. В соответствии с этим ежегодно возрастает производство пива, виноградных вин, хлебного кваса, газиро­ванных фруктовых вод, увеличивается ^розлив минеральных вод.

За годы Советской власти создан ряд научно-исследователь­ских институтов: спиртовой промышленности (ВНИИПрБ), ВНИИ гидролизной и сульфитноспиртовой промышленности, ВНИИ пивоваренной и безалкогольной промышленности, ВНИИ виноделия и виноградарства и др. Открыт ряд учебных техноло­гических институтов пищевой промышленности, в которых созда­ны кафедры технологии бродильных производств. К ним отно­сятся Московский, Киевский и Кемеровский технологические институты пищевой промышленности и Воронежский технологи­ческий институт.

Ученые нашей страны своими исследованиями способствова­ли не только техническому прогрессу всех ранее существовавших бродильных производств, но и возникновению и организации но­вых производств. К таким производствам, созданным в нашей стране после Великой Октябрьской социалистической революции, относятся гидролизные, сульфитноспиртовые, ацетоно-бутиловые, а также заводы лимонной и молочной кислот.