Teorie výroby cukrové kaše

Účelem tohoto článku je krátce seznámit začínající moonshinery s hlavními procesy, které probíhají v cukrové kaši. Vysvětlete vliv různých faktorů na konečný výsledek. Doufáme, že po přečtení tohoto materiálu budete při přípravě receptu na cukrovou kaši jednat vědomě, nikoli dotykem..

Úvod

Proč někteří z nich dostávají na výstupu pouze 500 ml / kg alkoholu, zatímco jiní bez zjevného důvodu snadno dosáhnou 650 ml / kg? Proč se stane, že kaše je hotová za 3-4 dny a někdy putuje týdny?

Nejprve je třeba říci, že cukrová kaše pro destilaci a pro kontinuální kolonu jsou dva velké rozdíly. Pokud je při stále destilaci cílem získat rmut o maximální síle, pak pro NBK je cílem maximální výtěžek alkoholu na kilogram cukru s minimální dobou fermentace. Pro stále destilaci jsou tyto faktory také důležité, ale ustupují do pozadí, když začneme počítat ztráty..

Krok za krokem technologie výroby měsíčního svitu cukru od záložek ingrediencí až po destilaci, postupujte podle odkazu.

Ztráty alkoholu při destilaci

Vysvětlím to na příkladu: stále destilace - nalijte 10 litrů 12% kaše do kostky a destilujte ji podle očekávání do surového alkoholu, aniž byste vybrali „hlavy“ a „ocasy“.

Obvykle jsou všichni vyhnáni na 98-99 stupňů krychlových, zbytek je v kanálech. Zbytková pevnost výpalků je od 1 do 2,2%, vezměme si průměr - 1,6%. Otázka: Kolik alkoholu skončí v kanalizaci?

S průměrnou silou ramenního popruhu 50% máme systém dvou rovnic se dvěma neznámými:

X + Y = 1,2-

X / 0,5 + Y / 0,016 = 10, kde:

• 1,2 - objem alkoholu v 10 litrech kaše;
• X je množství alkoholu při výběru;
• Y - množství alkoholu ve vinase.

Vyřešíme systém, dostaneme X = 1,07 a Y = 0,13.

Výstup: se silou kaše 12% pošleme do kanalizace asi 11% alkoholu. Pokud je pevnost kaše 10%, pak ztráty budou 14%, ale pokud je pevnost 8%, pětina zmizí.

Z toho plyne snaha o maximální sílu kaše během destilace. Musíme najít hydronický modul, ve kterém je cukr zcela fermentován a je dosaženo požadované maximální síly..

Hydro modul Je poměr objemu vody v rmutu k množství cukru v kilogramech.

Racionální hydromodul pro stále destilaci kaše

Jak víte, teoretický výtěžek alkoholu z 1 kg cukru je 681 ml (této problematice se podrobně věnujeme v článku o množství alkoholu z cukru), ale v praxi je tento údaj nedosažitelný.

Hlavním biochemickým procesem fermentace je přeměna fermentovatelných cukrů na ethylalkohol a oxid uhličitý, popsaný Gay-Lussacovou rovnicí:

C6H1206 = 2C2H5OH + 2C02 + 234,5 kJ / mmol.

Ze 180,1 g glukózy lze získat 92,1 g ethylalkoholu a 88 g oxidu uhličitého. Ale spolu s těmito primárními produkty se část cukrů spotřebuje na tvorbu sekundárních vedlejších produktů, výsledkem není 92,1 g, ale přibližně 87 g ethylalkoholu..

Praktický výtěžek alkoholu z 1 kg cukru tedy není 184/342 = 0,538 kg / kg, ale přibližně 174/342 = 0,509 kg / kg nebo 0,645 ml / kg.

Existují však také výrobní ztráty, například při teplotě 30 ° C a v závislosti na síle rmutu může dojít ke ztrátě 0,5 až 1,2% alkoholu spolu s fermentačními plyny.

Množství vody, které je třeba přidat na 1 kg cukru, aby se dosáhlo stanovené síly hotové kaše, vypočítáme podle vzorce:

V = 53 + 645 * (100 / Kb - 1) - D, kde:

• V je požadovaný objem vody (ml);
• D - množství vody v droždí (pro lisované, 0,75 hmotnostních, pro suché je 0, pokud je voda pro fermentaci odebrána z fermentační nádrže, pokud ne, pak ve skutečnosti);
• KB - pevnost kaše (% obj.);
• 53 - množství vody potřebné k rozkladné reakci sacharózy (ml / kg);
• 645 - maximální praktický výtěžek alkoholu s kg cukru (ml / kg).

U pekařských kvasnic je síla hotové kaše 12%:

V = 53 + 645 * (100/12 - 1) - 0 = 4783 ml, hydromodul 4.8.

U alkoholu s odolností do 14%:

V = 53 + 645 * (100/14 - 1) - 0 = 4015 ml, hydraulický modul 4.

Získané hodnoty hydromodulů lze považovat pouze za maximální pro dosažení dané síly.

Život dělá své vlastní úpravy. Je docela možné, že suché droždí vydrží ne 12%, ale 12,5-13% síly kaše, lisované někdy přinášejí překvapení, fungují téměř až 14%. To znamená, že si nemůžeme být jisti těmito čísly, takže stanovení optimálního hydronického modulu jde nad rámec jednoduché aritmetiky..

Pokud dojde cukr a kvasinky zůstanou aktivní, začnou fermentovat svoji energetickou rezervu - glykogen, pak aminokyseliny a bílkoviny svých méně silných nebo mrtvých druhů. Ve výsledku získáme přebytek isoamylalkoholu, dusíku a sloučenin síry s nepopsatelnou „vůní“.

Ale i když ve vztahu k schopnostem kvasinek není nadměrné množství vody a usnou při vypočtené síle rmutu, proces hromadění nečistot bude pokračovat. V kaši a v buněčné tekutině kvasinek je dostatek enzymů, které nespí. Proto byste neměli rmut přeexponovat kvůli objasnění..

Pokud se fermentace provádí také bez vodního uzávěru, pak do nádoby vstupuje kyslík a různé mikroorganismy. Braga se nakazí bakteriemi kyseliny octové a začne se zpracovávat alkohol na ocet. A nejhorší je, že k tomuto procesu dochází při uvolňování plynu. Braga bublá a budí dojem, že cukr ještě nekvasil.

Výpočet záložky se považuje za správný, aby kvasinky zaručeně usnuly a zanechaly malé množství nezpracovaných cukrů.

Proto se pro destilaci dna u pekařských kvasnic na základě kritéria maximální síly rmutu 12% doporučuje hydromodul 4,5 a pro alkohol (14%) - 3,9.

Hydro-modul pro cukrovou kaši pro zpracování v NSC

Pokud připravíme cukrovou kaši pro zpracování v NSC, pak je zde možná poměrně široká škála změn v hydromodulu. Vzhledem k tomu, že se alkohol z rmutu získává 100% bez ohledu na jeho sílu, kritérium síly rmutu ustupuje do pozadí a hodnotí se vliv hydromodulu na kvalitu rmutu, rychlost kvašení a další parametry..

Pro ilustraci uvádíme výsledky známého experimentu. Za stejných podmínek byly dodány dva kontejnery s domácím vařením. Stejné množství cukru z jednoho sáčku se nalije do obou nádob, přidají se suché pekařské droždí v množství 20 gramů na 1 kg cukru a vody: v první nádobě 5 litrů na 1 kg cukru, ve druhé - 10.

Fermentace v první nádobě skončila 5. den, ve druhé - 2krát rychleji.

Destilace „do sucha“ bezprostředně po ukončení fermentace ukázala v obou případech stejné množství alkoholu, ale složení surového alkoholu bylo velmi odlišné.

Množství nečistot v absolutním alkoholu (mg / l)

Hydro modul	5: 1	10: 1
Aldehydy	100	143
Etherové	170	220
Fuselův olej	7500	5200
počítaje v to:
propanol	440	1100
isobutanol	1300	1000
isoamylol	5900	3040

Výstup: zvýšení hydromodulu o 2krát vedlo ke snížení množství fuselového oleje o 1,5 krát, ale o stejný jeden a půlkrát zvýšení množství nečistot hlavy. Celkové množství nečistot není vyšší než 8000 mg / litr nebo méně než 1%.

Byly opakovaně prováděny experimenty k vyhodnocení vlivu hydronického modulu na rychlost fermentace. Pro promývací kapalinu určenou k destilaci v NSC je optimální hydronický modul 5,8-6.

Při absenci jakýchkoli přísad, okyselení, zálivky a přidání droždí v množství rovnajícím se 10% hmotnosti cukru při záložní teplotě asi 30-32 stupňů, již třetí den připravujeme kaši k destilaci . S poklesem hydromodulu na 4,4 se doba fermentace prodlužuje o den.

Teplota fermentace

To je zvláště důležité pro destilační dna. Při stejném nastavení může fermentace trvat od dvou dnů do 5 nebo i více, v závislosti na teplotě okolí a objemu fermentační nádrže.

Fermentace při teplotě asi 30 stupňů je optimální pro většinu suchých pekařských kvasnic; po samoohřátí může teplota dosáhnout 34-36 stupňů. Není se čeho bát, to je normální. Ale při teplotě asi 25–27 stupňů může fermentace trvat 5 dní a při 20–23 stupních vás možná překvapí, že fermentace neskončila ani po týdnu..

Kromě toho je třeba mít na paměti, že samoohřívání se začíná projevovat pouze v nádobách od 60 litrů, v malých 10-20 litrových nádobách je jeho účinek zanedbatelný, takže je třeba je pečlivě izolovat.

U velkých nádob o objemu přibližně 200 litrů je v létě proces samoohřívání tak dlouhý, že vyžaduje neustálé sledování a regulaci teploty, protože u většiny suchých droždí je teplota rmutu 38-40 ° C je kritická. Teplotu musíte snižovat postupně, protože teplotní šok může vést ke smrti kvasinek. Nejlepší je předem zajistit malou cívku v nádrži s možností dodávky chladicí vody.

Pokud používáte alkoholické nebo vinné droždí, měli byste si pečlivě přečíst pokyny. Některé rasy nejsou přátelské s vysokými teplotami a umírají již ve 30-32 ℃. Ale alkoholické a vinné droždí pro cukrovou kaši je jasný přebytek..

Droždí

Množství kvasinek má velmi vážný dopad na rychlost a úplnost kvašení. Při koncentraci cukru nad 10% ztrácejí kvasinky schopnost množení. Koncentrace cukru v záložce, dokonce is hydromodulem 4,5, je pod 20%. Kvasinky proto musí ve svém výchozím složení bojovat proti sacharóze a zvláštní pozornost by měla být věnována jejich původnímu stavu. Čerstvost kvasnic by měla být hlavním kritériem a značka na obalu má druhořadý význam.

Obecně se akceptuje přidávání droždí v množství 20 gramů suchého nebo 100 gramů lisovaného droždí na 1 kg cukru. Poměr mezi suchým a lisovaným je jednoduše vysvětlen: v lisovaném asi 75% vody a 25% samotného droždí. To také vysvětluje pocit, že se zdá, že lisované v těchto poměrech fungují lépe. Je jich prostě více!

Vyplnění méně kvasinek má za následek výrazné prodloužení doby kvašení. Například pokud dáte 70 gramů lisovaných kvasnic namísto 100, musíte být připraveni zdvojnásobit dobu kvašení. Je velmi důležité používat přibližně doporučené nastavení kvasnic, sníží se tím nejen doba kvašení, ale také množství zbytečných nečistot.

Musíte také věnovat pozornost materiálům použitým ve fermentačních nádržích. Měď je pro kvasnice jed, proto až do konce fermentace nedochází ke kontaktu s měděnými trubkami, nádobami atd..

Cukr

Technologie výroby cukru i v jednom závodě se může lišit. Během rafinace je jeho roztok vystaven karbonatizaci. K tomu se používá jak dřevěné uhlí, tak kostní uhlí a druhá je účinnější pro objasnění a odbarvení cukru..

Při výběru rafinovaného cukru se proto musíte soustředit nejen na výrobce, ale spíše na vůni a barvu. Použití kostních uhlíků dodává cukru mírnou kaseinovou příchuť.

Nažloutlé zbarvení granulovaného cukru naznačuje jeho menší čištění a možnou alkalickou reakci v roztoku (slabě růžové zbarvení fenolftaleinu). Naši kolegové se s tím v posledních letech setkávají poměrně často..

Kvasinky potřebují kyselé prostředí, proto má smysl upravovat kyselost přidáním jednoho nebo dvou gramů kyseliny citronové nebo fosforečné na 1 kg cukru. Pokud jste příliš líní, může dojít ke zpoždění fermentace. Musíte však vědět, kdy přestat - nadměrné zvýšení kyselosti rmutu vede k významnému zvýšení celkového množství metabolitů a ke snížení obsahu alkoholu v zralé rmutu..

Optimální pH mladiny pro alkoholovou fermentaci je přibližně 4–4,5.

Osvětlení

Pokud jsou v dávce zvoleny správné poměry, droždí přejdou do režimu hibernace poté, co zpracovaly veškerý cukr nebo jej ponechaly v rmutu na minimu. V tomto případě je rmut rychle vyčištěn během doslova 10-12 hodin..

Pokud není dostatek cukru, aby droždí produkovalo koncentraci alkoholu potřebnou k zastavení aktivity v rmutu, neměli byste čekat na objasnění. Je nutné kaši okamžitě destilovat. Jinak nashromážděné enzymy, při absenci alternativy, zahájí proces autolýzy - samokvašení kvasinek.

Pokud neexistuje žádná cesta ven a včasná destilace je nemožná, musíte do kaše přidat „ocasy“ z předchozí destilace. Poté, co jsme zvýšili sílu kaše o 3-4%, zahájíme nejen proces rychlého objasnění, ale také jej zachováme.

Je zajímavé, že pokud je cukr v roztoku více než 20%, pak jsou kvasinky zpočátku pod vlivem vysokého osmotického tlaku. Některé z nich okamžitě umírají a začíná autolýza. Fermentace je zpožděna, nečistoty se hromadí na maximum.

Nedostatek nebo příliš mnoho cukru může způsobit páchnoucí měsíční svit. Je jasné, že to samé lze říci o hydronickém modulu - jedná se o vzájemně související věci.

Proces čiření přidává na síle kaše 1 až 2 procenta, ale během této doby se nahromadí až 30% všech nečistot. A především estery - v důsledku reakce kyselin s alkoholy. Abyste snížili produkci nečistot během čištění, musíte celý proces provádět při nízkých teplotách, například ve sklepě.

Pokud v budoucnu dojde k nápravě, pak je lepší to nevyjasňovat. Vyrobené ethery je velmi obtížné odstranit nečistoty. Pokud je konečnou zastávkou moonshine, vytvořené estery zjemní její chuť a nekondenzovatelné plynné sloučeniny dusíku a síry, které se odpařily během procesu čištění, sníží nepříjemný zápach destilátu..

Objasnění má pro ovocnou a bobulovou kaši smysl. Zde naopak musíte držet víno s kvasinkami co nejdéle, abyste mohli vyrábět enantické estery. Na jejich základě se vytvoří vůně budoucího nápoje..

Bentonit pro nucené objasnění

Vyčištění bentonitem k nám přišlo z výroby vína. Tam se usazené a dekantované víno vyčistí ze suchého zbytku. Navzdory tomu je v nejlepších vínech i po mnoha letech zrání povolen sediment..

Pro výrobu surového alkoholu je použití bentonitu k čištění kaše absolutně zbytečné a v určitých případech škodlivé technologické metody. Bentonit nezlepšuje kvalitu surového alkoholu.

Jedinou viditelnou výhodou vyčištění praní, včetně použití bentonitu, je jeho odplynění. To vám umožní snížit pěnu v krychli a zvětšit objem z 2/3 krychle na 80-90%.

Skutečná potřeba toho může vyvstat pouze při zpracování velkého množství kaše ve vztahu k schopnostem zařízení. Na druhou stranu, pokud při zahřívání rmutu v krychli po dosažení teploty 70–75 stupňů pozastavíte a na 20–30 minut zastavíte ohřev, bude odplynění rmutu mnohem úplnější..

Zvláště stojí za varování před použitím bentonitu pro moonshinery, kteří používají NBK nebo dokonce jen měděné prstence pro první destilaci..

Důvody jsou jasné a podobné těm, kvůli kterým je přísně zakázáno vypouštět bentonitový sediment získaný po vyčištění do kanalizace:

• vniknutí i malého množství suspenze bentonitu do trysky vede k její trvalé kontaminaci, kterou je téměř nemožné umýt.
• sebemenší stopy bentonitu v praní dramaticky mění povrchové vlastnosti obalu;
• po ukončení praní začne čerpadlo čerpat kal. V přítomnosti bentonitu to ucpá hadice jak s pumpou, tak s tryskou a každou minutu posune hranice pracovního výkonu.

Obecně je lepší nechat bentonit na kočkách a ušetřit si čas i peníze..

Obrácení

Mezi našimi kolegy, kteří připravují cukrový moonshine v malém množství ke spotřebě, a nikoli jako surovina pro další rektifikaci, je běžné vyrábět kaši s obráceným cukrem..

Když je cukr rozpuštěn ve vodě, jeho krystaly se rozpadají na molekuly sacharózy, což jsou molekuly glukózy a fruktózy spojené dohromady. Pouze malá část sacharózy se rozpadá na své složky.

Pokud do roztoku přidáte kyselinu citronovou a vaříte 2 hodiny, pak se 70-80 procent sacharózy rozpadne na složky. Kromě toho až 85% fruktózy nebude v expandované formě, která je zpracována kvasnicemi, ale v prstencové formě. Toto řešení se nazývá invertní..

Rozdíl v procesu fermentace

Pokud se do běžného roztoku cukru přidají droždí, začnou při zpracování malého množství glukózy okamžitě produkovat enzym invertázu (sacharázu). Tento enzym působí jako katalyzátor štěpení sacharózy na její složky a transformuje fruktózu do požadované formy. Enzymy pracují autonomně a hromadí se v roztoku. Čím vyšší je jejich koncentrace, tím rychleji se sacharóza přeměňuje na fermentovatelné formy. Se zvyšováním koncentrace alkoholu klesá produkce enzymů, ale jejich koncentrace v této době je již nadměrná.

Nejprve kvasinky zpracovávají glukózu a teprve když skončí, přecházejí na fruktózu, která je již přeměněna na fermentovatelné formy. Kvasinky, i když snižují svoji aktivitu zvýšením obsahu alkoholu v kaši, dokončují svou práci co nejrychleji.

S předběžnou inverzí od samého začátku je v roztoku hodně glukózy a nefermentovatelné fruktózy a určité množství nerozložené sacharózy. Pokud je glukózy více než 0,4%, kvasinky neprodukují enzymy, které štěpí sacharózu a přeměňují fruktózu na fermentovatelnou formu.

Po několika dnech, po důkladném zkvašení téměř poloviny alkoholu, čelí kvasinky potřebě změnit stravu. Během této doby se ale nikdo nepokusil izolovat enzymy a jednoduše neexistují žádné fermentovatelné formy fruktózy. Aktivita kvasinek již při zatížení fermentovaným alkoholem poklesla. Ale není kam jít a začíná výroba fermentázy. Dva dny bacchanalie s glukózou nebyly marné a nyní je musí vynahradit. Proto je druhá fáze fermentace fruktózy zpožděna a fermentace je méně intenzivní. O tolik pomalejší, že mnoho moonshinerů, aniž by čekalo na úplnou fermentaci, zastaví proces s tím, že výtěžnost alkoholu je o 50-70 ml nižší z 1 kg cukru.

Obecně, jak ukazují experimenty, doba úplného kvašení rmutu s invertovaným cukrem je asi o den delší než u běžného cukru. Produkce hotového výrobku se výrazně neliší. Existuje méně různých nečistot s nepříjemným zápachem a méně paliv. Chuťové vlastnosti, pokud lze tento koncept aplikovat na cukrový měsíční svit, výše.

Pokud je cílem měsíční svit, stojí za to jej převrátit. Pokud je surový alkohol určen k další rektifikaci, je obrácení cukru zbytečnou ztrátou času a peněz..