Как Сохранить Спиртовые Дрожжи После Брожения
Наверное, после прочтения предыдущей статьи про молочнокислое брожение вопрос прозвучит от самых продвинутых домохозяек: так чем же процесс брожения отличается от банального процесса дыхания всего живого, если и там, и там происходят окислительные реакции с выделением энергии? Собственно говоря, много чем отличается. Если в результате дыхания всего живого окислителем выступает неорганическое вещество (чаще всего кислород воздуха), то в результате брожения микроорганизмов окислителем является органическое соединение (этот процесс идет при отсутствии кислорода воздуха). Теперь уже разница кажется принципиальной, и вы, быть может, догадались, что растения и животные дышат, а бактерии вместо этого бродят! Другими словами, процесс бескислородного дыхания, например, дрожжей носит название спиртовое брожение.
Конечно, есть и такие бактерии, которые тоже дышат воздухом, их еще называют аэробными. А те, что бродят, а не дышат, называют анаэробными. И вместо кислорода воздуха они используют для брожения чаще всего сахара (глюкозу, гидролизованную на моносахара). Каждый тип брожения глюкозы вызывается особой группой микроорганизмов и дает специфические конечные продукты. Так, дрожжи в процессе спиртового брожения сбраживают глюкозу до этилового спирта и углекислого газа. Молочнокислые бактерии в анаэробных условиях дают чисто молочную кислоту (в аэробных — еще немножко уксусной кислоты и этилового спирта, выход этих продуктов различный у разных видов молочнокислых бактерий). Другие бактерии, которые мы называем вредными, в результате брожения могут давать различные органические кислоты, спирты, углекислый газ, и даже метан и газообразный водород.
Брожение у бактерий происходит в два этапа: на первом этапе идут окислительные реакции превращения глюкозы в пировиноградную кислоту с выделением водорода. На втором этапе брожения происходят восстановительные реакции, в результате которых оторвавшийся водород используется для восстановления пировиноградной кислоты (до молочнокислой в случае с капустой и огурцами), или продуктов виноградной кислоты (уксусный альдегид до этилового спирта в случае брожения дрожжей, и еще выделяется углекислый газ).
На основании вышеизложенного мы все прекрасно понимаем, что брожение у бактерий может происходить в среде, где есть сахара, и, главным образом, глюкоза (хотя питательная среда для разных видов бактерий тоже бывает разная, есть бактерии, которые развиваются на белковых молекулах). Причем образование пировиноградной кислоты из глюкозы может происходить тремя разными способами. Наиболее известный всем, окончившим среднюю школу, называется гликолитическим (гликолизом). Этот процесс был впервые обнаружен у дрожжей и в человеческих мускулах, а, затем и у бактерий.
Как и у молочнокислых бактерий, у дрожжей процесс брожения тоже не бесконечен, хотя процесс идет постоянно, за счет чего дрожжи получают необходимую жизненную энергию. Но ничто не вечно в этом мире, и дрожжи тоже не вечны! Быть может, они и хотели бы бродить вечность, но, как только концентрация спирта в сбраживаемой среде достигнет предела 14-16%, организм дрожжей начинает отравляться этим продуктом, и они погибают. А еще дрожжи гибнут от высокой температуры, вот, почему часто в рецептах приготовления домашнего кваса, чтобы остановить процесс брожения, квас рекомендуется перекипятить и охладить. Хорошие хозяйки знают, что температура, при которой развиваются дрожжи, находится в диапазоне от 3. 4 до 38. 40 градусов.
Кстати, о дрожжах: знаете ли вы о том, что дрожжи подразделяются на верховые и низовые? Верховые дрожжи используются для брожения с температурой среды от 18 до 30 о С. Эти условия мы чаще всего наблюдаем на своей кухне, когда делаем опару: из-за обильного выделения углекислого газа на поверхности воды образуется пена, а сами дрожжи поднимаются на поверхность бродящей жидкости, или «опары» — как говорили наши бабушки. Верховые дрожжи применяются в спиртовой промышленности и в хлебо-булочной. Низовыми называют дрожжи, которые вызывают брожение при пониженной температуре от 4 до 10 о С. Низовое брожение совершается спокойно, масса дрожжевых клеток остается на дне емкости. Такие дрожжи чаще всего используют в пивоваренной промышленности, их называют пивными дрожжами. Знаете ли вы, что хотя и в нейтральной среде дрожжи развиваются нормально, но еще лучше растут при некотором подкислении среды?
А когда мы печем хлеб, то пузырьки внутри теста образуются из-за выделения еще живыми дрожжами углекислого газа. Этот газ выделялся, пока температура внутри теста не достигла предела, при котором дрожжи прекратили бродить. Спирт, как продут брожения, от высокой температуры просто улетучивается из хлеба. Для инициации процесса спиртового брожения тоже нужна закваска в виде особых белковых молекул (ферменты, синоним энзимы). Эти специфические ферменты катализируют (ускоряют) процесс образования пировиноградной кислоты из глюкозы (гликолиз), который происходит в несколько простых реакций, протекающих по схеме под названием Эмбдена-Мейергофа-Парнаса (и это только один из трех известных процессов образования пировиноградной кислоты из глюкозы).
Вот и оказывается, то, что для нас всего лишь технологией приготовления и сохранения продуктов питания, то для гетеротрофных микроорганизмов — целый период активной жизненной эпохи роста, развития и размножения. Конечно, большинство видов гетеротрофных микроорганизмов получают энергию от химических процессов дыхания, чем от процессов брожения. Одна молекула глюкозы дает бактерии примерно в 15 раз больше химической энергии в процессе дыхания, чем в процессе брожения. Так устроила природа, что, если даже у бактерии нет ферментов, позволяющих получать кислород из воздуха, она выживает за счет брожения (если, конечно, на воздухе такой анаэробный микроб не погибает). Поэтому бактериям, способным и дышать кислородом воздуха, и бродить в анаэробных условиях, можно считать, повезло вдвойне. Именно к таким относятся молочнокислые бактерии и дрожжи — микроорганизмы из класса сумчатых грибов. Правда, на воздухе в результате спиртового брожения выход спирта значительно уменьшается. Молочнокислое и спиртовое брожение наиболее часто встречаются в природе.
Как и у молочнокислых бактерий, у дрожжей процесс брожения тоже не бесконечен, хотя процесс идет постоянно, за счет чего дрожжи получают необходимую жизненную энергию. Но ничто не вечно в этом мире, и дрожжи тоже не вечны! Быть может, они и хотели бы бродить вечность, но, как только концентрация спирта в сбраживаемой среде достигнет предела 14-16%, организм дрожжей начинает отравляться этим продуктом, и они погибают. А еще дрожжи гибнут от высокой температуры, вот, почему часто в рецептах приготовления домашнего кваса, чтобы остановить процесс брожения, квас рекомендуется перекипятить и охладить. Хорошие хозяйки знают, что температура, при которой развиваются дрожжи, находится в диапазоне от 3. 4 до 38. 40 градусов.
Спиртовое брожение. Реакция спиртового брожения глюкозы
Процесс брожения считается неотъемлемой базой для производства различных пищевых продуктов – хлебобулочных изделий, кисломолочных товаров, квашеных овощей. Также данный процесс имеет большое значение в пивоварении, виноделии и выработке спирта. В начале ферментации простейшие углеводы преобразовываются в этанол, углекислый газ и другие элементы. В этом и заключается основа брожения.
Процесс метаболизма дрожжей
Для того чтобы получить спиртовое брожение, возбудители – микроорганизмы дрожжи — сбраживают моносахариды, в частности глюкозу. Она под их воздействием подвергается ферментации, и в результате этого на выходе получается этиловый спирт и двуокись углерода. В определенной среде брожение может проходить за счет бактерий и плесневелых грибов. Далее происходит реакция спиртового брожения глюкозы. После ее завершения конечный продукт отделяют от сусла перегонкой. Затем спирт очищают методом фракционной дистилляции. Для того чтобы усилить рост дрожжей, сусло аэрируют (насыщают его воздухом, азотом или другими газами). Потом создаются анаэробные условия для обеспечения брожения и накопления спирта. Благодаря этим условиям предупреждается окисление спирта в уксусную кислоту, воду и углекислый газ. Чтобы получить брожение, используется концентрация глюкозы от 10 до 15%, а температура должна быть не больше 30 °C. Плотность сахара менее 10% для ферментации неблагоприятна. А при концентрации 30—35% брожение перестает происходить. Может возникнуть самопроизвольное брожение при ненадлежащем хранении сахаросодержащих продуктов: варенья, сиропов, сока, меда, ягод. И это становится причиной их порчи.
Химический процесс брожения
Для дрожжей спиртовое брожение происходит в два этапа:
- Окислительная стадия заключается в превращении сахара до пировиноградной кислоты. При этом происходит образование двух молекул НАД (фермент, существующий в живых клетках), и это является промежуточным атомом водорода.
- Восстановительная стадия состоит в передаче молекулы водорода конечному атому. Конечный акцептор превращается в основной продукт брожения.
В дрожжах содержится специальный фермент, который при помощи химических реакций образует уксусный альдегид. Он вступает в связь с углекислым газом и при помощи дегидрогеназы превращается в этанол. Процесс брожения завершает реакция восстановления уксусного альдегида.
Основной продукт брожения
Простые углеводы (фруктоза и глюкоза) легче всего подвергаются процессу ферментации. Как уже было сказано ранее, спиртовое брожение вызывают дрожжи. По виду их распределяют на культурные и дикие продукты.
Культивированные дрожжи делятся на формы низового и верхового брожения. Эти группы различаются своей ферментацией и температурным режимом, при котором наступает процесс брожения. Низовые дрожжи характеризуются образованием осадка, и бродят они при температуре не выше 10 °C.
Верховая группа хорошо развивается при температуре в 30 °C и собирается в основном в пене продукта. За счет их активности реакция спиртового брожения происходит быстрее, и они перерабатывают больше сахара, что увеличивает процент крепости спиртового продукта.
Применение культурных дрожжей конечным продуктам придает приятный аромат и вкус.
Дикие дрожжи обладают довольно небольшой способностью к брожению. При их ферментации образуется менее 10% спирта. Они вырабатывают вещества, которые портят вкус и запах конечного продукта. При размножении данные дрожжи не позволяют вырабатываться полезным веществам в процессе брожения нужной микрофлоры.
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.
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.
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.
Еще один вид напитка
Брага — алкогольный напиток, который изготавливается за счет брожения дрожжей и сахара. По истечении времени спиртовое брожение глюкозы вырабатывает спиртосодержащую массу для последующей очистки (дистилляции). Весь этот процесс происходит при сбраживании дрожжами сахара.
Важный компонент браги
Во время сбраживания поддерживается определенная температура – от 22 до 30 градусов C. При более низком температурном режиме у этой группы дрожжей процесс ферментации будет осуществляться медленнее. Это не даст правильную выработку спиртосодержащего конечного напитка. А при температуре выше заданной нормы погибнут дрожжевые грибки, и процесс брожения происходить не будет.
Основным неотъемлемым компонентом в приготовлении спиртосодержащих напитков являются дрожжи. Для заготовки такого напитка, как брага из сахара, используются специальные спиртовые дрожжи верхней группы брожения.
Какая нужна вода для спиртового брожения?
Для производства спиртосодержащих напитков обязательно используют воду. К ней предъявляются высокие требования. Идеальная вода — бесцветна, прозрачна. Она не должна иметь запаха и привкуса. Чтобы сбраживание дрожжей получилось качественным, предпочтение отдают воде с небольшим содержанием солей кальция и магния. Считается, что лучше всего использовать жидкость из артезианских скважин.
Для изготовления спиртовых продуктов используется сырая вода. Она содержит необходимые молекулы воздуха, которые необходимы дрожжам. Очистка воды для брожения происходит с помощью фильтрации.
Длительность ферментации дрожжей
Время, за которое дрожжи сбродят весь сахар, зависит прежде всего от температуры. Также немаловажно качество дрожжей. Приемлемое время сбраживания — от 7 до 14 дней. Выработка конечного продукта спиртового брожения считается законченной, если нет шипения и пузырьков на поверхности. Также брага из сахара при законченном процессе брожения имеет кисловато-горький привкус.
Если же на вкус она осталась сладковатой, то дрожжи во время процесса погибли, не переработав сахар. Это происходит по причине несоблюдения температурного режима, качества воды и дрожжей.
Фильтрация конечного спиртового продукта
После окончания брожения дрожжей, простейшие углеводы, в частности глюкоза, вырабатывают этанол, газ, энергию. Получившийся спиртосодержащий напиток обязательно подвергают фильтрации. Для этого удаляются остатки дрожжей и побочные продукты сбраживания.
Очистка производится с помощью специальных аппаратов методом ректификации (разделение на различные компоненты жидких смесей). Такой фильтрации подвергается первый спирт (сырец). Спиртосодержащий продукт, очищенный этим методом, не имеет вредных примесей, эфиров и обладает мягкостью и высокой крепостью.
Дополнительные методы очистки
В производстве используют химическую очистку конечного продукта брожения дрожжей. Для ее применения используют щелочь, чтобы удалить вредные кислоты и эфиры. При воздействии щелочи эфиры омыляются, и одновременно с этим выделяется спирт.
Чтобы удалить вырабатываемые альдегиды и побочные соединения, используется слабый раствор перманганата калия. Он окисляет вредные примеси. К методам вспомогательной очистки относят фильтрацию активированным углем. Он является отличным поглотителем различных примесей, содержащихся в необработанном спирте.
Еще один способ очистки спирта в промышленности — его термообработка. При подогреве до определенных температур в конечном продукте совершается разложение опасных примесей. Максимальный температурный режим, при котором происходит термическая обработка – до 140 градусов C. Он длится 10-15 минут.
Заключение
Спиртовое брожение является самым изученным химическим процессом. Но ничего странного в этом нет. Помимо производства алкогольных напитков, благодаря этому процессу можно получить самые различные кислоты, глицерин и медицинский этанол.
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.
Возможно ли спиртовое брожение без дрожжей?
Строго говоря возможно. Такое брожение происходит при приготовлении мексиканского национального напитка «Пульке». При этом используется интересная с точки зрения микробиологии бактерия;
BlockquoteZymomonas mobilis грамотрицательные подвижные бактерии, имеющие форму коротких палочек. Характеризуются высокими биосинтетическими способностями. Анаэробы, единственный способ получения энергии для которых — спиртовое брожение. Однако эти бактерии способны расти в присутствии молекулярного кислорода. Последний в этом случае используется для окисления части этанола до уксусной кислоты.
Однако это экзотическая вещь в российском быту не встречающаяся. Для изготовления же домашних квасов, сидра и вин используются дрожжи.
Однако говорят, что некоторым странным образом удаётся достичь сего эффекта без дрожжей. Так существует мнение, что для этого можно использовать некоторые виды плесени.
Я так понятно никогда не делала. Делала-же я например так;
Берешь дыни (лучше «Колхозница») при этом их товарный вид не имеет совершенно никакого значения. Кладешь мякоть с бутылку добавляешь дрожжи. Где-то треть объёма бутылки нужно оставить свободным и сжать, чтобы вышел воздух. По мере выделения углекислого газа его также выпускаешь. Напиток готов после полного прекращения выделения газа.
А что до «сохраняющихся на фруктах бактерий» то это совершенно не те бактерии, что нас интересуют в данном случае, а те которые вызывают молочнокислое брожение. Они используются для приготовления силоса и квашения капусты.
Я так понятно никогда не делала. Делала-же я например так;
Спиртовое брожение
Спиртовое брожение — это процесс превращения в анаэробных условиях сахара в диоксид углерода и этиловый спирт:
Этиловый спирт — один из широко распространенных продуктов сбраживания сахаров микроорганизмами. Даже растения и грибы в анаэробных условиях накапливают этиловый спирт.
Химизм спиртового брожения.
Возбудителями спиртового брожения являются дрожжи, которые выращивают в аэробных условиях, подбирая соответствующие расы, обладающие необходимыми свойствами для данного производства.
Процесс спиртового брожения осуществляется с тем же запасом энергии в форме АТФ и тем же ферментативным путем, что и гликолиз, вплоть до образования пировинограднои кислоты. Превращение пировинограднои кислоты в этиловый спирт происходит в два этапа. Сначала пируват (пировиноградная кислота) декарбоксилируется пируватдекарбоксилазой при участии тиаминпирофосфата до ацетальдегида, а затем ацетальдегид восстанавливается алкогольдегидрогеназой в этанол при участии NADH2.
При этом дрожжи получают энергию для развития биохимических процессов в клетке: глюкоза -» этиловый спирт + СО2 + 166 кДж/моль.
С энергетической точки зрения брожение — процесс малоэффективный. Так, если при окислении 1 грамм молекулы глюкозы до СО2 и Н2О в процессе аэробного дыхания синтезируется 36 моль АТФ, то в процессе спиртового брожения — всего 2 моль АТФ.
Дрожжи могут переключать один тип обмена веществ (аэробный) на другой (анаэробный).
Наряду с основными продуктами брожения — этиловым спиртом и СО2 — образуются побочные продукты: глицерин, уксусный альдегид, уксусная кислота, янтарная кислота, а также так называемые сивушные масла. В состав сивушных масел входят пропанол, 2-бутанол, 2-метилпропанол, амиловый (пентанол) и изоамиловый (триметилбутанол) спирты, представляющие собой продукты нормального бродильного метаболизма дрожжей и обнаруживающиеся при росте дрожжей на любых средах. Пути синтеза этих веществ еще до конца не изучены.
Высшие спирты участвуют в формировании аромата и вкуса напитков спиртового брожения. Дрожжи способны сбраживать помимо глюкозы и пировиноградную кислоту. В качестве промежуточного продукта при сбраживании пировинограднои кислоты образуется ацетальдегид; если к дрожжам, сбраживающим глюкозу, добавить бисульфит, то появится новый продукт — глицерин, однако при этом снижается выход этилового спирта и СО2.
Брожение в присутствии бисульфита стали использовать в промышленности при производстве глицерина.
На условия спиртового брожения влияют многие факторы: химический состав сбраживаемой среды, т. е. ее полноценность, концентрация и кислотность среды, содержание спирта, температура, наличие посторонних микроорганизмов.
Большинство дрожжей способны сбраживать моносахариды, а из дисахаридов — сахарозу и мальтозу. Пентозы сбраживаются только некоторыми дрожжами. Дрожжи не могут сбраживать крахмал, так как они не образуют амилолитических ферментов.
Наиболее благоприятная концентрация сахара в среде для большинства дрожжей составляет 10-15%. При повышении концентрации сахара энергия брожения снижается, а при 30-35% сахара брожение обычно прекращается.
Энергией брожения называется способность определенного количества дрожжей сбраживать за определенный промежуток времени то или иное количество сахара. В природе встречаются дрожжи, способные вызывать брожение сахара даже при концентрации его 50-60% и выше.
Хорошим источником азота для большинства дрожжей являются аммонийные соли, но дрожжи могут использовать также аминокислоты и пептиды.
Брожение обычно протекает в кислой среде при рН 4-5. В щелочной среде в результате брожения образуется глицерин.
Наибольшая скорость брожения наблюдается при температуре около 30 °С; при температуре 45-50 °С брожение прекращается в результате гибели клеток дрожжей. Снижение температуры приводит к замедлению брожения, но полностью оно не прекращается даже при температуре ниже О °С.
Этиловый спирт, образующийся в процессе брожения, неблагоприятно влияет на дрожжи. Накопление дрожжами спирта в концентрации 2-5 % в зависимости от вида и расы дрожжей действует на них уже угнетающе. В большинстве случаев брожение прекращается при накоплении дрожжами 12-14% (объемных) спирта. Выведены селекционерами расы дрожжей, устойчивые к накоплению 16-18 и даже 20 % спирта.
Использование спиртового брожения лежит в основе производства этилового спирта, пива, вина и пекарских дрожжей.
Для получения этилового спирта используют разное сырье трех основных групп: содержащее сахар (сахарная свекла, кормовая патока, или меласса, сахарный тростник, фруктовые соки); содержащее крахмал (картофель, земляная груша, кукуруза, ячмень, овес, рожь, пшеница); содержащее целлюлозу (древесина и сульфитные щелока). Сырье используют в зависимости от хозяйственных возможностей; оно должно быть дешевым и в достаточном количестве.
Крахмалсодержащее сырье разваривают и подвергают осахариванию. Источником амилолитических ферментов служит солодовое молоко, изготовляемое из проросших зерен ячменя, или ферментный препарат из грибов рода Aspergillus.
В солоде кроме амилаз содержатся и протеолитические ферменты, которые вызывают частичное превращение белковых веществ в растворимые азотсодержащие вещества. В результате получается сусло, богатое как сахаристыми веществами, так и другими питательными веществами для дрожжей. Вносят и дополнительные источники питания. Это делается всегда по рецепту сред для каждого данного производства.
В полученное сусло вносят дрожжи, чаще всего применяют расы Saccharomyces cerevisiae, которые быстро размножаются, спиртоустойчивы, обладают высокой энергией брожения. Есть и другие промышленно важные расы дрожжей.
По окончании брожения дрожжи отделяют от сброженных заторов, а спирт отгоняют на специальных перегонных аппаратах.
Получается спирт-сырец и остается отход производства — барда, которую используют для получения кормовых дрожжей. Отработанные дрожжи тоже используются в виде жидких и сухих кормовых дрожжей.
Спирт-сырец используют как для технических целей, так и для дальнейшей очистки — ректификации. Микроорганизмы в спирт-сырец могут попадать из воздуха, сырья, аппаратуры. Ими могут быть молочнокислые бактерии и дикие дрожжи, которые способны развиваться в анаэробных условиях в присутствии спирта. Они используют питательные вещества среды, угнетают дрожжи продуктами своего обмена, при этом снижается выход спирта.
Спирт применяют в медицине, производстве различных спиртовых напитков. В последние десятилетия спирт рассматривают как перспективное топливо. Производство спирта на топливо налажено в США, Японии, Германии, во Франции, в Швеции, Австралии и других странах. В некоторых странах (США, Бразилия) мощность заводов составляет
200 тыс. л в сутки. Спирт является сырьем для химической промышленности. С уменьшением запасов нефти (полагают многие ученые) на смену нефтехимии придет алкохимия (химия биоэтанола).
Основным сырьем для получения пива является ячменный солод, который получают из пророщенных зерен ячменя (соложение). Амилазы солода расщепляют содержащийся в нем крахмал на более простые углеводы — мальтозу и декстрин, а протеазы частично превращают содержащийся белок в азотистые соединения, усваиваемые дрожжами.
К солоду добавляют несоложеные ячмень, рис, кукурузную муку, воду, хмель и получают пивное сусло. Пивное сусло является полноценной питательной средой для дрожжей. Вещества хмеля обладают антибактериальным действием и придают пиву специфические горечь и аромат.
Для получения большинства сортов пива используют преимущественно дрожжи низового брожения (расы Saccharomyces carlsbergensis), для некоторых сортов пива — дрожжи верхового брожения (Saccharomyces cerevisiae). Брожение, вызываемое низовыми дрожжами, протекает медленно и спокойно, ведут его при сравнительно низких температурах — от 5 до 10 °С. Газ выделяется постепенно, пены образуется меньше, дрожжи не выносятся на поверхность сбраживаемой среды и быстро оседают на дно бродильных емкостей.
Брожение, вызываемое верховыми дрожжами, протекает бурно и быстро при температуре 20-28 °С. На поверхности бродящей жидкости образуется много пены. Под действием выделяющегося СО2 дрожжи выносятся в верхние слои субстрата.
По окончании брожения дрожжи оседают на дно бродильных емкостей рыхлым слоем. Процесс получения пива идет в два этапа, т. е. осуществляется два периода брожения — главное и дображивание.
В процессе главного брожения при температуре от 6 до 10 °С дрожжи активно размножаются и интенсивно сбраживают сахар. Получают так называемое зеленое (незрелое) пиво. Его сливают с дрожжевого осадка и направляют на дображивание при температуре около 1 °С. Дрожжи, оставшиеся в зеленом пиве, почти не размножаются и медленно сбраживают оставшийся сахар. Накапливаются диоксид углерода, 3-6 % (по массе) этилового спирта, побочные продукты брожения: высшие спирты, органические кислоты, диацетил, эфиры. Все они принимают участие в формировании вкуса и аромата пива.
Созревшее пиво осветляют и направляют на розлив, а дрожжи удаляют путем фильтрования или центрифугирования. Химический состав и вкусовые свойства разных сортов пива зависят от используемого сырья, использованной расы дрожжей и технологии производства.
Часть дрожжей, осевших на дно бродильных емкостей, вновь используют для получения пива, часть выпускают в виде жидких или сухих пивных дрожжей в качестве продукта, богатого витаминами В1, В2, В6, РР, пантотеновой кислотой, а часть идет на корм животным.
Пиво — скоропортящийся продукт. Для увеличения срока хранения пива его пастеризуют, иногда добавляют химические консерванты (сорбиновую кислоту, юглон), обрабатывают СВЧ.
Для получения вина исходным сырьем служат виноградный сок, а также плодово-ягодные соки. Все соки являются хорошей питательной средой для различных микроорганизмов. Для избавления от вредной микрофлоры и от диких дрожжей соки сульфитируют (обрабатывают сернистым ангидридом SO2), а затем подвергают брожению. Сернистый ангидрид играет роль как антисептика, так и антиокислителя. Он связывает кислород, при этом снижается окислительно-восстановительный потенциал среды, что препятствует развитию аэробной микрофлоры и благоприятствует брожению.
Брожение соков для изготовления вин осуществляют с применением чистых культур винных дрожжей низового брожения Sacch. (ellipsoideus), а для вин хересного типа еще и Sacch. oviformis. Для получения определенных вин выбирают производственные расы дрожжей, отвечающие следующим требованиям: они должны полностью выбраживать сусло, быть устойчивыми к повышенному содержанию сахара и спирта, к SO2, к низкому рН быстро оседать после брожения и давать плотный осадок. Разные расы Sacch. vini, селекционированные для определенны) типов вин, обладают различным температурным оптимумом брожения, образуют разное количество спирта (10-18%), разные побочные продукты, что отражается на вкусовых и ароматически) свойствах вин.
Для предохранения вин от микробной порчи их пастеризуют, вводят антисептики (SO2, сорбиновую кислоту), обрабатывают ультразвуком, ультрафиолетом.
На всех бродильных производствах качество и выход готовое продукции в значительной степени зависят от общего санитарного состояния производства. На всех предприятиях должен поддерживаться строгий санитарный режим, а также проводиться постоянный микробиологический контроль на всех стадия) производственного процесса, включая помещения, тару и т.п.
Пекарские дрожжи (расы Sacch. cerevisiae) прессованные и сухие для производства хлебобулочных изделий получают на специализированных дрожжевых заводах. При получении пекарских дрожжей в качестве питательной среды используют очищенную и разбавленную водой свекловичную мелассу — отход свеклосахарного производства. К свекловичной мелассе, содержащей все необходимое для дрожжей, дополнительно добавляют азот и фосфорсодержащие соли. Дрожжи размножаются при температуре около 30 °С, рН 4,5 — 5,5, при непрерывной аэрации. Дрожжи дышат и активно размножаются, а не бродят. Большая часть сахара используется ими для синтеза веществ клетки.
Выросшую массу дрожжей отделяют от среды, промывают водой, сгущают и прессуют до содержания влаги 73-75 %. Полученную дрожжевую массу формуют в виде брикетов с содержанием дрожжевых клеток от 8 до 12 млрд в 1 г. Брикеты упаковывают в бумагу и охлаждают до температуры 4°С. Сухие дрожжи выпускают влажностью 8-10 %.
Используемые расы пекарских дрожжей должны хорошо размножаться, обладать высокой бродильной активностью, быть стойким при хранении в прессованном виде и при высушивании. В настоящее время используют следующие расы пекарских дрожжей: Киевская 21, Одесская 14, гибриды № 176 и 196-6. Сохранять прессованные дрожжи следует на холоде.
Дрожжи могут переключать один тип обмена веществ (аэробный) на другой (анаэробный).
Можно ли использовать спиртовые дрожжи повторно. Как промыть дрожжи живого брожения
Промывка дрожжей простая и полезная процедура, которая позволит вам собирать дрожжи после брожения, и повторно использовать их с вашей собственной банки на следующую варку. Пожалуйста, ознакомьтесь со статьей как сделать стартер , чтобы помочь вам лучше повторно активировать свои дрожжи после холодного хранения.
САНИТАРИЯ: Необходимо дезинфицировать все в этом процессе! Успешное хранение дрожжей полностью зависит от чистоты инвентаря.
СБОР ДРОЖЖЕЙ: Соберите дрожжи, которые вы будете промывать и хранить, в тот же день когда опустошится ферментер. Этот дрожжевой слой или суспензия будет основой всего, что вы в последующем сделаете. Эти дрожжи будут размножать новые колонии в ваших будущих варках.
СЪЕМ: После интенсивного брожения пивана дне ферментера образуется плотный дрожжевой осадок, и как правило, остается некоторое количество жидкости вместе с ним. Аккуратное перемешивание разрыхлит дрожжевой осадок, так что вы сможете налить суспензию (иногда с кусками) дрожжей в продезинфицированную колбу или 3 литровый баллон. Это потребует много свободного объема. Ваша дрожжевая суспензия будет полна взвесей и частиц хмеля. Вначале она, вероятно, будет очень мутная и без определенных слоев, хотя мы постараемся это исправить!
ПРОМЫВКА: Вам нужно иметь около 2 литров (или достаточное количество) прокипяченной и охлажденной (что бы не сварить дрожжи) воды под рукой. В вашу колбу или бутылку добавьте достаточно этой воды, чтобы удвоить или утроить объем суспензии, который сейчас имеется. Немного перемешайте все содержимое (суспензии и воды) вместе. Накройте продезинфицированной фольгой или крышкой.
ОЖИДАНИЕ: Примерно через 15-20 минут ожидания, вы сможете увидеть некоторые заметные расслоения в суспензии. Более тяжелые частицы взвесей будут оседать довольно быстро, создавая темный слой с более светлым слоем над ним. Поверх этих темных слоев у вас будет кремовый слой жидкости. Это то, что нам нужно, вода и дрожжи во взвешенном состоянии.
ОТДЕЛЕНИЕ: Вам потребуется несколько доступных продезинфицированных банок, что бы сцеживать эти кремовые дрожжи, заполненные жидкостью. Перелейте кремовую жидкость, отделяя взвешенные дрожжи от осадка, во столько банок сколько потребуется, чтобы отделить их сполна. Теперь у Вас есть 2-4 полные банки с этой кремовой на вид жидкостью. Закройте банки продезинфицированными крышками, а затем поместите в холодильник. Через некоторое время отстоя в холодильнике вы увидите, что жидкость теперь гораздо прозрачней, и есть хороший яркий слой чистых дрожжей на дне каждой банки.
ХРАНЕНИЕ: Если ваши методы санитарии хороши, вы cможете сохранить эти дрожжи в течение нескольких месяцев. Дрожжи должны оставаться в этих банках закрытыми и охлажденными, пока вы не готовы будете сделать дрожжевой стартер, чтобы пробудить их. Также было бы хорошей идеей, чтобы отметить эти банки с именем дрожжей, даты и номером повторного использования # 1, таким образом вы сможете отслеживать, сколько раз повторно использовались эти дрожжи. Обычно после неоднократных применений дрожжи начнут мутировать и его характеристики могут изменяться в значительной степени. Вы можете быть, как правило, уверены в повторном использование дрожжей до 4-5 раз, прежде, чем обнаружите их ухудшение.
ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ: Когда вы захотите повторно использовать этот штамм дрожжей, просто позвольте одной банке промытых дрожжей постепенно нагреться до комнатной температуры, и слейте жидкость, а промытую суспензию дрожжей из нижней части банки внесите в ваше новое сусло для стартера. Посмотрите, как сделать дрожжевой стартер .
ВАЖНЫЕ ЗАМЕТКИ: Вы всегда должны быть слишком внимательны к санитарии, особенно когда дело доходит до промывки дрожжей и их хранения. Используйте большой чистый стеклянный сосуд (большая колба или 3 литровый баллон) для этапов съема и промывки описанных в процедуре. Стеклянные банки — это отличный контейнер для этапов отделения и хранения описанных в процедуре. Обязательно дезинфицируйте крышки перед закрытием банок для лучшей сохранности дрожжей. Пометьте свои банки с именем дрожжей, датой и повторным использованием / номер генерации (Г1, Г2, . ) и так далее, чтобы отслеживать, сколько раз вы промывали эти дрожжи и сколько повторно использовали их.
Дрожжи для пивоварения — это вид одноклеточных грибов, при помощи которых можно изготовить хмельной пенный напиток. На сегодняшний день существует очень много различных штаммов этих микроорганизмов. Они делятся на два типа: одни подходят для изготовления лагера, а другие — для эля. Не многие сегодня знают, что вовсе не обязательно выкидывать осадок, который образуется после приготовления партии пива, ведь в нем содержится еще немало живых дрожжей. Именно их можно использовать повторно. Также не всем известно, что при изготовлении 20 литров пива из одного пакета дрожжей, весом 10 грамм, происходит недозасев.
Зачастую производители предлагают мало дрожжей, причем независимо от того, будут они сухие или жидкие, при этом они могут быть ослаблены изначально. Именно по этой причине более опытные пивовары настоятельно рекомендуют перед добавлением в сусло разбраживать дрожжи, то есть изготавливать стартер.
Каждый раз этого делать не обязательно, ведь для приготовления следующей партии пива можно использовать дрожжи, которые остались на дне пивоварни. Каждый такой цикл называют генерацией, по окончании которого можно получить порцию живых дрожжей, полностью подходящих для приготовления следующей партии пенного напитка. Также существует мнение, что после третьей генерации процесс брожения в пиве пройдет лучше. Однако это лишь мнение, с которым можно поспорить.
Важно добавить, что в пивоварении все оборудование должно быть чистым, иначе можно инфицировать сусло, что приведет к неприятному запаху и вкусу готового напитка. Это важно помнить и при подготовке дрожжей для вторичного использования. Необходимо также избегать сквозняков и не забывать при подготовке дрожжей заменять гидрозатвор ваткой, смоченной в спирте.
Для начала нужно вскипятить и остудить до комнатной температуры два литра воды. Ее необходимо налить в бочонок-ферментатор и перемешать. Дать отстояться тридцать минут, а затем аккуратно слить жидкость в двухлитровый сосуд. Генерации можно подвергать все штаммы дрожжей, но стоит учесть, что некоторые могут оседать и за десять минут.
В осадок выпадут более тяжелые, засохшие фракции белка, хмеля и дрожжей. Из этой жидкости в последствии можно будет выделить необходимые микроорганизмы. Для этого потребуется час. Старые и мертвые дрожжи, а также остатки хмеля и белка осядут на дно первыми, а верхние 80% жидкости можно будет использовать для повторного брожения. Если же выждать дольше часа, то в сосуде можно будет наблюдать более светлый слой, которым и являются дрожжи.
В количестве генераций можно не ограничиваться, если все оборудование будет тщательно вымыто и продезинфицировано. Нельзя не заметить, что на промышленных пивоварнях дрожжи могут генерировать до 80 раз, при этом аромат и вкус пива сохранятся. Не стоит забывать, что даже при незначительных признаках заражения, от дрожжей лучше избавиться.
Промывание дрожжей применяется домашними пивоварами, чтобы использовать штаммы еще раз, но в следующей партии пива. Суть процесса — важно отделить живые клетки от хмелевых и зерновых остатков. Они оседают на дне, что упрощает процедуру.
В результате, вы можете вырастить вполне жизнеспособную колонию для запуска следующего брожения. Она станет основой закваски. Промывание дрожжей позволяет сделать до 5-6 варок после взятия пробы. Этого хватит на полгода вперед.
Технологически выполнить промывку не сложно. Заранее подготовьте две стеклянные банки, простерилизуйте, прокипятите воду и возьмите немного фольги или пищевой пленки. Строго следите за чистотой, так как это критично для жизнеспособности дрожжей.
Как промывать дрожжи
Возьмите воду комнатной температуры. Банки только чистые. Самые верхние края бродильной емкости пройдитесь дезинфицирующим средством. Если вы сомневаетесь, откуда лучше брать штаммы — из первичного или вторичного ферментирования. Не сомневайтесь, идеально из первичного. В нем живых клеток значительно больше. Делать это нужно в момент, когда вы переливаете сусло по повторное брожение. Вы увидите оставшийся отстой, который мы и будем использовать. Залейте литр кипяченой остывшей воды.
Слегка встряхните емкость и дайте осадку снова осесть на дно. У вас должна получиться смесь с плотным слоем снизу и жидкостью сверху, которую вы переливаете аккуратно, не задев нижний слой, в банку. Накройте ее пленкой или фольгой и закрепите резинкой. Уберите в холодильник на полчаса-час. По прошествии этого времени вы увидите, как в смеси снова образовался осадок и жидкость. Наша задача — заполучить жидкость, все активные штаммы находятся в ней. Осадок — это отстой. Аккуратно слейте жидкость, снова накройте и перенесите в холодильник на час.
Если вы видите, что снова много отстоя, проделайте процедуру повторно. Храниться такая смесь может несколько месяцев и применяться по необходимости. В идеале, старайтесь контролировать чистоту, чтобы не допустить заражения. Можно хранить в бутылке с гидрозатвором.
Как добавлять в сусло
Перед днем варки добавьте немного сусла в смесь, чтобы получилась пивная дрожжевая закваска. Если вы не хотите использовать все сразу, отлейте столько, сколько нужно для вашей партии, либо соберите после первичного брожения. Мы не советуем применять те же дрожжи больше 4-6 раз.
Эта тема вызывает массу споров и вопросов, кто то говорит, что так и надо, другие утверждают, то так нельзя, третьи склоняются к тому, что повторно использовать дрожжевой осадок опасно… Предлагаю взвесить все за и против и узнать правду.
Можно ли использовать дрожжевой осадок повторно?
В одной из статей, я уже рассматривал, что такое представляет дрожжевой осадок. Ели вы ее еще не читали — рекомендую это сделать прямо сейчас, в противном случае мы просто можете не понять, почему я пишу то, что пишу.
Итак, как мы уже уяснили — дрожжевой осадок — это не только живые, но неактивные дрожжи, но и много всего прочего.
Теперь давайте поразмыслим, что происходит, когда вы сливаете пиво с осадка. И я сейчас не про доступ кислорода, или окисление… нет — это все мелочи… что реально происходит?
Вот вы сливаете пиво из бродилки, неважно кран или сифон или просто через край. Вы открыли бродильный бак, туда попал воздух.
Что всегда есть в воздухе а наших квартирах? правильно — пыль. Из чего она состоит? из чего угодно, но как показывает статистика, в жилых домах пыль — это кожа и волосы + песок с улицы, и разумеется пыльца и прочее, что прилетает с улицы.
Чем опасна пыль?
На частичках пыли могут быть споры бактерий или диких дрожжей, прочие мерзкие гадости. А как же спонтанное брожение! — воскликнут в голове некоторые из вас! — а ни как! — этот прием распространен где? в крупных городах? и придуман сейчас? Нет этот метод был придуман тогда, когда в воздухе не было столько грязи, выхлопных газов, тяжелых металлов и прочей дряни. А что касается местности, то этот прием использовался только в определенных регионах, где штаммы диких дрожжей в определенный сезон были приемлемы. Сомневаюсь, сто в центе Питера, в форточку вам прилетит штамм, дающий замечательный малиновый аромат… Скорее Стрептококки, и прочая мерзота…
Оговорюсь, что открытие крышки бродилки — вовсе не означает, что пиво будет испорчено, даже если туда налетит куча бактерий, большая часть из них умрет от спирта. Но ведь мы сейчас не про пиво говорим, а про осадок!
Вот представьте, вы слили пиво и в осадок у вас попали бактерии, пусть это будут безобидные молочнокислые, из йогурта, который ел ребенок неделю назад… У вас может получиться потрясено пиво и вы берете часть осадка (я надеюсь, вам не придет в голову брать много, если вы решите его повторно использовать) и кидаете в свежее сусло… Мммм… свежее сладкое сусло… В нем начинают жить дрожжи.. и бактерии… в итоге пиво скисает — в унитаз…
А можно ли использовать осадок, если соблюдать аккуратность?
На это я могу ответить: а вы уверены, что в прошлый раз все прошло гладко? ведь ваше пиво будет готово еще через пару недель, может оно скиснет, а вы взяли уже зараженный осадок и бахнули его в новое сусло… Все в унитаз…
Откуда в дрожжевом осадке взяться заразе?
А вы думаете, что дрожжи в пакетиках прямо таки стерильны, или за время хранения, туда не могла попасть зараза?
Думаю вполне понятно, что использовать повторно дрожжевой осадок — не лучшая идея.
Промывка дрожжей.
Это еще одна тема для обсуждения, так что о промывке дрожжей, я, пожалуй, напишу отдельно.
Прочитайте, и вы поймете, чем их промывать и вообще стоит ли это делать?
Напоследок.
Если вы поняли, что пересевая из раза в раз один и тот же осадок, вы будете не улучшать пиво, а только ухудшать его, то встает вполне резонный вопрос, как же быть?
Выход прост — разводите дрожжи сами. — это будет стоить вам просто копейки, а результат будет великолепен. в домашних условиях, я тоже подробно опишу.
Ну и резюмируя написанное, хочу сказать, что использовать ли повторно дрожжевой осадок или нет — дело ваше. Лично я так делал всего 1 раз — пиво скисло. Больше я так не делаю. Я использую чистые дрожжи собственной селекции. Это дешево, надежно и я уверен в том, что там именно тот штамм, который мне нужен.
Как промыть пивные дрожжи? Данный вопрос беспокоит многих начинающих пивоваров. Промывка — это простая процедура, позволяющая сохранить пивные дрожжи после брожения. Именно благодаря промывке дрожжи повторного брожения становятся пригодны для использования. Повторный материал обладает прекрасными рабочими качествами. На его основе варится ароматный пивной напиток.
Подготовка повторных пивных дрожжей
Мероприятия по сбору пивных домашних дрожжей выполняются в несколько этапов:
- Стерилизация . Инвентарь, используемый при работе с дрожжами живого брожения, следует качественно вычистить. Грязные емкости не смогу сохранить смесь. Патогенная микрофлора нарушит процесс брожения. Состав станет непригодным для варки пива.
- Сбор . Отделяем дрожжи, которые планируется хранить и использовать для варки пива.
- Съем . Со дна ферментера собирается суспензия. Ее следует хранить в стерилизованной таре.
- Промывка . В емкость с суспензией добавляем 2 литра теплой кипяченой воды. Все тщательно перемешиваем, закрываем крышкой, оставляем в теплом месте. Состав нельзя промыть водой из-под крана! Содержащейся в ней хлор уничтожит бактерии. Чтобы промыть суспензию качественно, заранее подготовьте достаточное количество жидкости.
- Ожидание . Спустя некоторое время суспензия начнет расслаиваться. В средней части емкости образуется жидкость кремового цвета — это дрожжи, находящиеся во взвешенном состоянии. Они-то нам и нужны.
- Отделение . Как собрать дрожжи, сохранив их полезные свойства? Все очень просто! Процеживаем жидкость в чистые банки и закрываем их стерилизованными крышками. Емкости должны храниться в холодильнике. Через несколько дней на дне банки появится слой чистых дрожжей. С их помощью удастся приготовить пивной напиток с прекрасным вкусом и ароматом.
Как хранить дрожжи, полученные после промывки? Для этого подойдут любые стеклянные емкости с крышками. Продукт размещают в холодильнике на нижних полках. Обязательное условие: тара должна быть дезинфицирована.
Промыть дрожжи сможет каждый. Для этого не требуется сложное оборудование и специализированный инструмент. Достаточно потратить немного свободного времени.
Промывание дрожжей применяется домашними пивоварами, чтобы использовать штаммы еще раз, но в следующей партии пива. Суть процесса — важно отделить живые клетки от хмелевых и зерновых остатков. Они оседают на дне, что упрощает процедуру.
