Типы брожения. виды брожений. характеристика возбудителей

Техническое использование спиртового брожения

Спиртовое брожение широко используется в производственно-хозяйственной деятельности человека. В виноделии, применяя определенную расу дрожжей, оказывающую специфическое влияние на вкусовые и ароматические свойства напитка, и осуществляя полное выбраживание сусла либо приостанавливая брожение на определенном этапе, можно получить тот или иной тип вина. Удачный подбор дрожжевых рас при изготовлении виноградных вин дает возможность значительно улучшить их качество, придать им особый букет. В частности, хересные дрожжи Sacch. oviformis var. cheresiensis обусловливают появление в вине особого хересного букета, напоминающего аромат сигарного дыма. Шампанские дрожжи должны быть холодоустойчивыми, обладать способностью сбраживать сахарозу при повышенных давлениях углекислоты.

В пивоварении дрожжи влияют на качество напитка (пива) еще сильнее, так как состав пивного сусла более однообразен, чем у виноградных или плодово-ягодных соков. Чистые культуры дрожжей, используемые в пивоварении, хорошо осветляют пиво, придают ему приятный вкус и пр.

Не менее важное значение имеет спиртовое брожение в хлебопечении. Для разрыхления и подъема теста требуется быстрое и обильное образование углекислого газа

При выпечке объем углекислого газа увеличивается вдвое, что способствует получению пористого хлеба. В хлебопекарной промышленности используют также соответствующие дрожжевые расы.

При получении кисломолочных продуктов и при квашении овощей возникающие продукты спиртового брожения придают продуктам специфические вкусовые качества. При получении натуральных виноградных и плодово-ягодных соков, в которых содержание спирта не должно превышать 0,5% об., спиртовое брожение подавляют. Для этого пользуются различными технологическими приемами: охлаждением, пастеризацией, сульфитированием или введением в консервируемый сок сорбиновой кислоты.

В спиртовой промышленности сырьем для производства спирта могут служить картофель, зерновые культуры, а также отходы сахарного производства (черная патока), продукты гидролиза древесины и отходы целлюлозно-бумажной промышленности. Из продуктов гидролиза древесины получают значительные количества спирта, названного гидролизным. Небольшие количества спирта для специальных целей получают из виноградного и ягодного сырья.

Дрожжевые клетки не содержат фермента амилазы, поэтому крахмалсодержащее сырье перед сбраживанием предварительно осахаривают с помощью ячменного солода или амилазы, получаемой из некоторых грибов (Aspergillus oryzae).

Спиртовые дрожжи относятся к группе Saccharomyces сегеvisiae, раса XII. Эти дрожжи сбраживают глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу, галактозу и частично раффинозу. В сбраживаемом заторе они накапливают до 13% об. спирта.

Действенные методы подкормки дрожжей

Есть с десяток способов подкормки дрожжей. Рассмотрим и обсудим самые эффективные:

Народные методы.

Советовать куриный помет я не буду. Расскажу свое мнение, а потом приведу нормальные методы.

Повторение — мать учения. Перед статьей решил освежить знания, посмотреть пару источников. От прочтения комментариев убежать не удалось. Стало страшно. В одном комментарии было такое: что винокур раньше подкармливал брагу помётом куриным, но куры кончились. Он перешел на человеческий. И поил этим своих друзей.

Также через комментарий были сведения о самогоне «на продажу». Недобросовестые винокуры в погоне за скоростью для продажи добавляли помёт, а сами же ни за что такой продукт не пили. Несмотря на то, что брага перегоняется в самогон, эти поступки хочется считать «аморальными».

После таких сведений и правда появляется желание «гнать только самому».

Народные средства для подкормки, которые могу посоветовать:

1. Ягоды, изюм.

   Виноград или изюм, ягоды и фрукты хранят в себе полный запас того, что нужны грибкам. Закинул десяток — заметил результат. Но свежие ягоды лучше размять.

2. Бобовые – горох, кукуруза.

   Действия схожи с первым методом, не будем на нем останавливаться.

3. Черный хлеб.

   Также недорогое удовольствие с содержанием необходимых элементов. Жаль, но эффективность метода ниже остальных.

4. Солодовый затор.

   Часто уже включен в рецепт браги, но также его можно добавить в готовое сусло. При температуре 65 градусов пророщенный измельченный солод с сахаром выдерживают около 5 минут, после остывания до 30 градусов вливают в брагу. Бражка становится с добавлением зерновых, а значит станет мягкой и питкой.

5. Мука, овсяные хлопья.

   Как и солодовый затор, мука и хлопья являются зерновыми продуктами, сделают алкоголь вкуснее. Только выход, к сожалению, будет меньше.

Методы продвинутых «домашних» химиков.

Винокуры — народ химически продвинутый, поэтому использует дары производства: удобрения для растений, витамины из магазина и аптек. Практика сложная, есть риск переборщить, получить что-то опасное, однако это не значит невозможное. Пользуются, рады. Объяснять принцип работы не буду, перечислю основные продукты:

• нашатырный спирт;
• аспаркам;
• cульфат Аммония;
• витамины группы B1, магний;
• экогуминат;
• карбамид.

Метод для ленивых «ценителей времени».

Самый простой способ подкормки грибков – покупка специальных грибков. Уже в комплекте со всеми питательными веществами. Такие дрожжи называются «Турбо». Подкормка для таких не нужна, брожение идет в разы быстрее, а готовый продукт выходит вкуснее.

Создание идеальных условия для правильной браги

Для получения качественного самогона необходимо подобрать идеальное соотношение исходных ингредиентов и условий, при которых бродит брага.

Для начала подготавливают компоненты будущего напитка. Вода должна быть максимально очищена от вредных примесей. Можно использовать покупную фильтрованную или водопроводную, но отстоявшуюся в течение 2 дней. Кипятить воду не рекомендуют, т.к. при этом удаляется растворенный кислород.

Сахар используют свекольный. Но многие рекомендуют использовать инвертированные сахара, это улучшает вкус будущего продукта, облегчает процесс брожения.

При выборе дрожжей обращают внимание на их вид и возраст: чем старше, тем хуже они перерабатывают сахар. Наиболее дешевые и чаще используемые в домашних условиях — хлебопекарные, но они выделяют много диоксида углерода и активны только до 12 %об

спирта. Для производства самогона оптимальны спиртовые дрожжи:

• меньше углекислого газа;
• активность — до 18-23 %об. алкоголя;
• меньше сроки сбраживания.

На следующем этапе выбирают гидромодуль, рекомендуют проводить брожение при соотношении сахара и воды от 1:3 до 1:5. В данном случае будет много зависеть от объема тары, наличия свободного пространства для хранения и других факторов.

Температура брожения для получения правильного алкоголя желательно должна быть постоянной. Дрожжи плохо переносят тепловые колебания, особенно быстрый нагрев. Зимой большинство домашних кулинаров используют аквариумный нагреватель. Его удобство в том, что температура нагрева ограничена по термостату, что уменьшает риск перегрева браги.

Для расчета берут от 1 до 4 ватт мощности на 1 л раствора в зависимости от температуры помещения. Преимущественно это нагреватели погружного типа, располагают прибор на дне тары

При покупке устройства нужно обратить внимание на отзывы об его качестве. Некоторые модели не держат нужную температуру, приводя к варке браги

Удобно, когда терморегулятор внешний. Розетка для включения располагают выше емкости и на расстоянии. Если установлен гидрозатвор (не всегда нужен для сахарной браги), то придется самостоятельно усовершенствовать устройство — необходимо провести провод через крышку тары. Включение и выключение из сети производится при погруженном в жидкость нагревателе. Необходимо соблюдать технику безопасности при работе с электроприборами.

Сейчас выпускают специальный нагреватель для браги, он также прекрасно регулирует температуру и оснащен надежными термостатами. При таком способе подогрева готовить брагу желательно только на сахаре, другие продукты (фрукты, изюм и прочее) быстро приводят к их неисправности.

Некоторые используют пленки «теплого пола», оборачивая ими тару или стенки и пол вокруг. Можно просто расположить кусок такой пленки под емкостью. Метод удобен обогревом извне, но стоит дороже аквариумного нагревателя. Для поддержания постоянной температуры подойдут теплоизоляционные материалы, которыми также оборачивают тару.

Летом чаще всего нет необходимости в дополнительном подогреве, при этом нужно учитывать самонагрев смеси из-за выделения тепла в процессе брожения. Для дрожжей отклонения температуры в меньшую или большую сторону могут быть критичными, приводя к остановке роста колонии. Контролировать температуру можно с помощью водного термометра.

Наличие пищи для дрожжевых грибков.

Пищей дрожжевых грибков являются, главным образом, белковые (азотистые) и минеральные вещества, микроэлементы, и, лишь в самом ничтожном размере, сахаристые вещества. Из минеральных веществ наиболее необходимы фосфорная кислота и калий. Сахар для пищи дрожжей нужен в очень слабой степени, и, в случае недостатка его, дрожжи легко обходятся и без сахара. Все эти вещества обычно всегда имеются в плодовом и ягодном соке, но, если сок сильно разбавлен водой, то брожение будет проходить слабо, и будет длиться только первое время.

Если в сбраживаемой среде наблюдается недостаток питательных веществ, то брожение будет протекать вяло или совсем остановится. В этом случае брожение часто прекращается задолго до того, когда весь сахар может быть переработан дрожжами в спирт, поэтому вино получается с малым содержанием спирта и впоследствии легко сможет испортиться — прокиснуть. При брожении превращение сахаров происходит по мере размножения и роста дрожжевых клеток. Стимуляторами роста являются витамины, минеральные вещества, аминокислоты. Содержание в сусле сахаров до 20% не задерживает брожение, высокие концентрации сахаров останавливают брожение.

Магазин «Доктор Градус» предлагает большой ассортимент ингpидиентов для приготовления вин, в состав которых входят все необходимые элементы для проведения качественного брожения пpи пpиготовлении вина

Побочные продукты брожения

Во время протекания процесса брожения в первичном спиртосодержащем сырье в малых количествах начинает образовываться побочное сырье распада молекул: глицерин, кислота уксусная и альдегид, спиртовые продукты распада (бутиловый, амиловый, изобутиловый и другие высшие спирты). Их выработка происходит при разложении аминокислот. В производстве побочные продукты брожения называют «сивушными маслами».

Конечное сырье многих вторичных продуктов — это ацетальдегид. В большой дозе он прерывает брожение. Поэтому дрожжи с помощью химических процессов превращают его в этанол и вторичное сырье ферментации. Побочный продукт – неотъемлемая часть спиртового брожения. Вторичные вещества участвуют в клеточном обмене веществ дрожжей.

При какой температуре брожения получается больше самогона

Интересное исследование проводилось при измерении эффективности брожения и выделения вредных веществ при разных температурах. Оказалось, что при 30 градусах брожение идёт в 4 раза быстрее, а количество сивушных масел образуется в 4 раза меньше. Выхлоп спирта в данном случае меньше на 10%.

При 20 градусах «выхлоп» спирта получается больше, но брага стоит дольше. Вредных веществ образуется также больше. Двойная перегонка с выделением фракций полностью решает вопрос с качеством самогона, поэтому если для вас количество важнее скорости, тогда лучше держать брожение при минимально допустимой температуре.

4.4. МИНЕРАЛЬНЫЙ ОБМЕН ДРОЖЖЕЙ

Минеральные вещества
необходимы при брожении. Одни играют структурную роль, другие нужны для
ферментативных реакций.

Минеральный состав влияет на
распределение электронных зарядов на поверхности клеток микроорганизмов.
Обычно клетки имеют отрицательный окислительно-восстановительный потенциал
(-16-20 Мв). Добавление минеральных веществ снижает ОВП клеток, это
изменяет их физиологическую активность, воздействует на селективность
клеточных мембран, вызывает флокуляцию или дефлокуляцию клеток.

Дрожжам особенно необходимы:
P, S, Mg, Co, Zn, Mn, Ni, Ca, Sr.

ФОСФОР

Ассимилируется в виде
дигидрофосфат-иона H₂PO₄.

Значение: необходим для
синтеза АТФ, создания цитоплазматической мембраны, поддержания буферности
(против сдвига рН). При его нехватке: плохое брожение, отсутствие роста
клетки.

СЕРА

Ассимилируется в виде
витаминов (биотин, тиамин), сульфат-ионов и из S-содержащих аминокислот.
Для успешного брожения дрожжам необходимо S 40-50 мг/л.

Значение: в клетке S в виде
SO₂ участвует в синтезе аминокислот; входит в состав коэнзима
А; липоевой кислоты; тиаминпирофосфата (ТПФ), глютатиона. Глютатион как
питательное вещество содержит 20% S клетки. Его образование увеличивается
при избытке сульфатов.

SO₂ после
прекращения роста клетки выделяется во внешнюю среду. Этот процесс
усиливается при: недостаточной аэрации; редком доливе; длительном
дображивании; понижении содержания гликогена; высокой температуре.
Выделившийся SO₂ (в виде сульфита) связывается с уксусным
альдегидом, препятствуя старению продукта; следовательно, повышает
вкусовую стабильность.

МЕТАЛЛЫ

Во время брожения наиболее
важны Mg, Zn, K, Co. Оптимальные концентрации Zn и Mn, Ca и Hg
взаимосвязаны. Они присутствуют в сусле в нескольких формах, но лишь
некоторые из них биодоступны, т.е. доступны дрожжевой клетке.

МАГНИЙ

Требуется в небольших
количествах: минимум 42 мг/л; при 25 г/л является ингибитором роста.

Значение: играет большую роль
в метаболизме и не может быть заменен другими ионами:

· регулирует гликолиз (т.к.
входит в состав ферментов);

· повышает устойчивость
дрожжей к спирту;

· защищает клетки в условиях
стресса (температурного или осмотического);

· включается в мембранную
стабилизацию нуклеиновых кислот, рибосом, жиров, полисахаридов;

· стимулирует сбраживание
плотного сусла;

· входит в состав рибосом;

· нейтрализует
электростатические силы из полифосфатов, нуклеиновых кислот, белков;

· участвует в росте и
делении.

КАЛЬЦИЙ

Значение: замедляет
дегенерацию дрожжей, способствует хлопьеобразованию. Недостаток Са
компенсируется Mg или Mn.

Высокое соотношение Mg и Са:
увеличивает начальную скорость брожения; увеличивает количество спирта;
увеличивает жизнеспособность дрожжей к концу брожения.

Высокое соотношение Са и Mg:
увеличивает период осаждения дрожжей из-за замедления потребления мальтозы
и мелитриозы.

ЦИНК

Значение: участвует в
углеводном, белковом, фосфолипидном обменах; для брожения его необходимо
1-2 мг/л (0,1-0,15 мг/л по Кунце). Другие ионы не могут заменить его.

МАРГАНЕЦ

Значение: регулятор некоторых
ключевых ферментов, необходим при дыхании и почковании.

КАЛИЙ

Значение: необходим при
углеводном обмене, особенно при их усвоении, т.к. входит в состав ионного
насоса и отвечает за регулировку рН.

Понятие брожения

Химия и биология немного по-разному определяют этот процесс. С точки зрения химии, брожение — это реакции получения этанола и других продуктов под действием ряда микроорганизмов, например, дрожжей. Биология же уточняет, что это анаэробное расщепление углеводов (в том числе глюкозы), происходящее под влиянием микроорганизмов (или полученных из них ферментов). Представляет оно собой многостадийный процесс, включающий окислительно-восстановительные реакции, причем из одного и того же субстрата получаются и доноры, и акцепторы электронов.

Сбраживанию способны подвергаться многие вещества, однако чаще используют именно углеводы. При этом образуются не только основные вещества, но и такие продукты, как ацетон, углекислый газ, водород и др.

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.

Энергетический и пластический обмен, их взаимосвязь

Метаболизм процессуально слагается из двух частей, происходящих в клетке в одно и то же время: пластического и энергетического обмена.

Пластический метаболизм (анаболизм, ассимиляция) является совокупностью реакций синтеза, сопровождающихся расходом энергии аденозинтрифосфата. Пластический обмен особенно важен тем, что в результате него синтезируются органические вещества, играющие важную роль в жизнедеятельности клетки. Реакциями данного обмена  являются, например, процесс фотосинтеза, биологический синтез белковых молекул и репликация молекул ДНК (самодублирование).

Энергетический обмен (катаболизм, диссимиляция) являет собой сочетание реакций разложения сложных веществ на более простые. Результатом данного обмена является накапливание энергии в форме АТФ. Важнейшими процессами энергетического обмена являются дыхание и брожение.

Пластический и энергетический обмены прочно коррелируют между собой, в связи с тем, что синтез органических веществ происходит в процессе пластического обмена, а для этого нужна именно энергия АТФ; в процессе обмена энергии органические вещества разлагаются, и высвобождается АТФ, а затем используется для синтеза.

Получение энергии организмами осуществляется в процессе питания, затем высвобождают ее и переводят в форму, доступную главным образом в процессе дыхания. По способу питания все организмы подразделяются на автотрофные и гетеротрофные. Автотрофы способны к самостоятельному синтезу органических веществ из неорганических, а гетеротрофные организмы поглощают уже готовые органические вещества.

Ассимиляция — биосинтез макромолекул, свойственных клеткам организма. Растения и многие бактерии могут создавать молекулы глюкозы из углекислого газа и воды. На этот процесс расходуется и запасается энергия. Животным необходимы готовые молекулы белков, жиров и углеводов (БЖУ). Это важнейший строительный и энергетический материал для клеток. 

Ассимиляция — это совокупность процессов создания структур организма с накоплением энергии.

Значение метаболизма:

• Поступление из внешней среды веществ, необходимых для организма;
• Превращение питательных веществ в соединения, которые могут использоваться клетками и тканями;
• Синтез структурных элементов клеток, ферментов и т.д., замена устаревшим новыми;
• Синтез более сложных соединений из более простых;
• Отложение запасов.

Чтобы организм мог усвоить вещества из пищи, они должны быть сначала разобраны на «кирпичики» или мономеры. Из них в организме «собираются» собственные макромолекулы.

Диссимиляция — распад веществ, противоположный ассимиляции (биосинтезу). Белки гидролизуются до аминокислот. При распаде жиров выделяются жирные кислоты и глицерин. Сложные углеводы разлагаются на простые сахара.

Ассимиляция и диссимиляция происходят согласованно. Распад и окисление веществ с выделением энергии возможны лишь тогда, когда есть субстрат — макромолекулы. Они разлагаются на мономеры, которые участвуют в биосинтезе. Выделяющаяся при диссимиляции энергия затрачивается на образование свойственных организму веществ.

Дыхание

Кислородное дыхание производится в митохондриях, где пировиноградная кислота вначале теряет один атом углерода, что сопровождается синтезом одного восстанавливающего эквивалента молекул НАДН+Н+ и ацетилкофермента A (ацетил-КоА):

Ацетил-КоА в митохондриальном матриксе участвует в цепочке химических превращений, которые в совокупности называются циклом Кребса (цикл трикарбоновых кислот, цикл лимонной кислоты). Во время этих превращений образуются две молекулы АТФ, ацетил-КоА полностью окисляется до диоксида углерода, а его ионы водорода и электроны присоединяются к водородным векторам НАДН+Н+  и НАДH2. Носители переносят протоны и электроны водорода во внутренние митохондриальные мембраны, которые образуют гребни. При помощи белков-носителей протоны водорода вводятся в межмембранное пространство, а электроны переносятся через, так называемую, дыхательную цепь энзимов, которые расположены во внутренней митохондриальной мембране, и разряжаются в атомы кислорода:

O₂ + 2e− → O2−.

Важно то, что в дыхательной цепи имеются белки, содержащие железо и серу. Протоны водорода переносятся из межмембранного пространства в митохондриальный матрикс благодаря специальным ферментам, АТФ-синтетаз, а энергия, выделенная в результате этого процесса, используется для синтеза 34 молекул АТФ из каждой молекулы глюкозы

Этот процесс называется окислительным фосфорилированием. В митохондриальной матрице протоны водорода, прореагировавшие с радикалами кислорода с образованием воды:

Протоны водорода переносятся из межмембранного пространства в митохондриальный матрикс благодаря специальным ферментам, АТФ-синтетаз, а энергия, выделенная в результате этого процесса, используется для синтеза 34 молекул АТФ из каждой молекулы глюкозы. Этот процесс называется окислительным фосфорилированием. В митохондриальной матрице протоны водорода, прореагировавшие с радикалами кислорода с образованием воды:

4H+ + O2−→ 2H₂O.

Набор кислородных дыхательных реакций можно выразить таким уравнением:

Общее уравнение дыхания выглядит следующим образом:

Таким образом, клеточное дыхание в организме человека происходит поэтапно. Гликолиз сопровождается образованием 8 молекул АТФ (2 из них расходуются). Окислительное декарбоксилирование «дает» 6 АТФ, цикл Кребса — 24 АТФ. Итого, разложение молекулы глюкозы приводит к созданию 38 молекул АТФ. Аэробное дыхание — более совершенный способ получения и накопления энергии.

Смотри также:

• Строение клетки. Взаимосвязь строения и функций частей и органоидов клетки – основа ее целостности
• Фотосинтез, его значение, космическая роль. Фазы фотосинтеза. Световые и темновые реакции фотосинтеза, их взаимосвязь. Хемосинтез. Роль хемосинтезирующих бактерий на Земле

Изменение кислотности теста

В процессе брожения происходит увеличение кислотности опары и теста, вызванное накоплением продуктов, имеющих кислую реакцию. Титруемая кислотность опары и теста возрастает, а pH сдвигается в сторону более кислой реакции среды. Численное значение pH пшеничного теста из сортовой муки за время брожения изменяется с 6 примерно до 5.

Увеличение кислотности опары и теста в процессе брожения происходит в основном в результате образования и накопления ряда кислот. В выброженном тесте присутствуют молочная, уксусная, янтарная, яблочная, муравьиная, винная, лимонная и некоторые другие органические кислоты. При приготовлении теста на прессованных дрожжах нарастание его кислотности в результате брожения примерно на две трети обусловлено накоплением в тесте молочной кислоты. Значительную роль играет и накопление уксусной кислоты. На долю всех остальных кислот падает обычно менее 10% кислотности теста.

Принято считать, что накопление в пшеничном тесте молочной и уксусной кислот является результатом брожения, вызываемого гетероферментативными молочнокислыми бактериями.

В накоплении молочной кислоты в тесте могут играть известную роль и гомоферментативные молочнокислые бактерии. При приготовлении пшеничного теста на прессованных дрожжах эти бактерии вносятся в тесто в основном с мукой. Следует отметить, что и товарные прессованные дрожжи содержат известное количество кислотообразующих бактерий.

4.7. РЕГУЛЯЦИЯ И ИНТЕНСИФИКАЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА ДРОЖЖЕЙ

1. Можно регулировать
метаболизм дрожжей изменением количества и состава источников С, N, жиров,
минеральных веществ, кислорода (пп. 4.1-4.6).

2. Можно регулировать
использованием непрерывного способа культивирования. Так, в проточных
средах имеется максимальная возможность для достижения максимума скорости
роста и размножения дрожжей, т.е. максимального уровня метаболизма,
следовательно, максимального выхода спирта (повторить непрерывное
культивирование и его достоинства).

3. Можно регулировать
внесением повышенной концентрации дрожжей.

· высокая дозировка
дрожжей влияет на уровень образования и расщепления побочных продуктов (п.
4.5);

· при увеличении
дозировки снижается удельная скорость роста, а уровень сбраживания
увеличивается, следовательно, значительно сокращается продолжительность
брожения. При этом большая часть сахаров идет на брожение

Способы обеспечения высокой
концентрации дрожжей:

· непрерывное размножение в
аппарате (при периодическом клетка образует 4-5 почек, при непрерывном —
все возможное количество);

· непрерывная подача в
аппарат дрожжей;

· частичный возврат дрожжей в
систему после главного брожения;

· задержка внутри аппарата
(сильная флокуляция, фильтрация);

· использование
иммобилизованных дрожжей

4. Можно регулировать
повышенной температурой брожения.

Температура 13-24оС
ускоряет рост, следовательно, сокращает период главного брожения. Но
температура может повлиять на качество конечного продукта:

+ более быстро будут
образовываться и разрушаться побочные продукты метаболизма;

— химический состав
ухудшится.

5. Можно ускорить
процесс дображивания (вино, пиво) за счет использования дрожжевых лизатов.

Дрожжевые лизаты
получают в результате разрушения клеточной стенки дрожжей, при этом
освобождаются внутриклеточные ферменты, усиливается их контакт с внешней
средой, интенсифицируются все биохимические процессы созревания,
сокращается период созревания.

Приведенная ниже схема особенно актуальна для заводов сбраживающих чистое
сырье, например крахмальное молочко и т.п., т.е. не содержащее зерновой
клетчатки в виде сопутствующих

Вперед, на
главную страницу

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.

Б. А. Рубин.

При какой температуре правильно гнать самогон

Для приготовления домашнего самогона необходимо довести готовую смесь до точки кипения спиртных паров, чтобы затем конденсировать их в жидкость. Но само испарение делится на несколько этапов с разным температурным режимом для входящих в нее воды, спирта и сивушных масел

И чтобы своевременно отделить качественный продукт от вредных примесей, важно знать, при какой температуре гонят самогон на каждом этапе. В основном физические процессы при дистилляции очень схожи и под силу любой модели стандартного самогонного аппарата

Перегонка браги в самогон с сухопарником или без ориентируется на четкое соблюдение температуры, указанной для определенного периода.

• Сначала максимально разогревают сусло до 60-63 °C и резким уменьшением нагрева выдерживают плавный переход к отбору головной фракции при 64-68 градусах. Именно при таких условиях начинает испаряться спирт с сивушными маслами. Если этого не делать, то часть закипевшей жидкости попадет в систему, и самогон будет мутным и с резким сивушным запахом. Из-за высокого содержания вредных примесей в перваке пить его точно не стоит, так как после быстрого опьянения наступает тяжелая интоксикация организма. Самогонщики с опытом рекомендуют отсечь первоначальные 8-10 % дистиллята от всего объема и использовать только для хозяйственных нужд.
• Далее приступают к отбору основного, так называемого тела продукта после подогрева его до 78 °C. Для этого продолжают поддерживать градус на этом же уровне, стараясь не превышать его выше 83-85 °C. Своевременный переход к выделению качественной составляющей дистиллята сопровождается характерным спиртовым запахом без неприятных оттенков.
• Ближе к окончанию дистилляции температура, при которой гонят самогон, возрастает до 85 градусов, и остатки спиртовой основы выгоняются вместе с сивухой. Это отрицательно сказывается на качестве продукта, поэтому на этой ключевой отметке срочно прекращают сбор тела и приступают к отбору хвостовой части спиртного напитка. Как только его крепость при перегонке снижается до 20 °C, отбирать эту фракцию тоже прекращают и самогоноварение считается законченным.

5
1
голос

Рейтинг статьи

Можно ли повлиять на скорость брожения

Брожение сахарной браги идет от 5 до 14 дней. Сократить время приготовления можно, используя несколько приемов:

1. При разведении дрожжей температура воды для браги должна быть около +30 °С. Это обеспечит бурное начало процесса.
2. Брага хорошо доходит при комнатной температуре (от +22 °С до +25 °С). Но процесс занимает меньше времени, если согреть продукт до +30 °С.
3. Помимо сахаров питание микроорганизмов должно включать витамины и минералы, поэтому введение азотной подкормки ускоряет брожение.
4. Дополнительное внесение дрожжей улучшает процесс переработки сахаров.

В некоторых случаях готовый продукт получают на второй день, чаще сроки созревания сокращаются до 3-4 дней.

https://youtube.com/watch?v=It8Llk7OqFM

При какой температуре происходит наилучшее брожение браги

Температурный режим является одним из основных факторов правильного самогоноварения. Химические реакции, происходящие в браге, будут замедлены или вовсе не начнутся, если для них не подготовить оптимальные условия. О каких температурах идёт речь и как их правильно поддерживать?

Отметим, что редко какая-либо реакция требует строго определенной температуры. Обычно предполагается разброс в несколько градусов, например, от 18 до 28, при котором химическая реакция протекает качественно. Не у всех дома есть лаборатории с кучей термометров, поэтому за основу берутся средние значения, которые можно без проблем выдерживать в домашних условиях.