Исследование влияния механохимической деструкции сырья на технологические показатели осахаренного зернового сусла

Для определения влияния степени дисперсности помола на качество получаемого осахаренного сусла были приготовлены образцы с различной степенью деструкции пшеницы. Влияние степени деструкции сырья на качество осахаренного сусла определяли по выходу сухих веществ, растворимых углеводов и α-амиинного азота, а также по углеводному составу сусла.

Для проведения экспериментов готовились образцы замесов с гидромодулем 1:3. Выбор гидромодуля 1:3 соответствует гидромодулю, рекомендуемому Типовым Регламентом производства этилового спирта из зернового сырья.[3] Водно-тепловую обработку замесов проводили по следующей схеме.

В воду при температуре 50˚С вносились ферментные препараты разжижающего действия: Дистицим БА-Т Специал (доза внесения 0,3 едАС/г крахмала) и ферментный препарат Дистицим XL (доза внесения 0,5 ед КС/г крахмала. Затем в воду вносились навески образцов сырья. Время выдержки замеса при этой температуре составляло 30 минут.

После этого температуру замесов повышали до температуры 70˚С и выдерживали в течение 1,5 часов. Затем температуру повышали до 90˚С и выдерживали в течении 1 часа. Осахаривание сусла проводили с использованием ферментного препарата Дистицим АГ, содержащего глюкоамилазу (доза внесения 7 ед/г крахмала) в течение 0,5 часа при температуре 60˚С. После проведения процесса осахаривания был произведен анализ полученного осахаренного сусла, результаты которого приведены в таблице 1.

Таблица 1 Технологические показатели осахаренного сусла

Из таблицы 1 видно, что в образце №3, полученном из экструдированной пшеницы, содержится максимальное количество растворенных сухих веществ, максимальное количество растворимых углеводов и α-аминного азота. Таким образом, при одном и том же виде сырья, при одинаковых режимах приготовления сусла и одинаковой дозировке ферментных препаратов экструзия дает возможность получения сусла с более высокими качественными показателями. Анализ углеводного состава осахаренного сусла показал также, что образец №3 содержит минимальное количество декстринов, что создает предпосылки к сокращению сроков сбраживания сусла.

Для подтверждения этого были проведены опыты по сбраживанию полученных осахаренных сусел. Для проведения процесса брожения были подготовлены дрожжевые разводки из активированных сухих дрожжей. Начальная концентрация дрожжей в сусле составляла 15 млн/мл. Брожение проводили при температуре 30˚С. В процессе брожения ежедневно измерялись количество выделяемого углекислого газа и определялось содержание сухих веществ. Полученные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2 Показатели спиртового брожения

Из таблицы 2 видно, что в образце №3, полученном из экструдированной пшеницы, процесс выделения углекислого газа и уменьшения содержания сухих веществ прекратился через 60 часов от начала брожения, что позволяет сократить время сбраживания сусла из экструдированной пшеницы по сравнению с образцами №1 и 2на 12 часов.

Для оценки влияния степени дисперсности помола на эффективность проведенной водно-тепловой обработки был произведен анализ полученных зрелых бражек. В них определяли содержание этилового спирта и нерастворенного крахмала. Расчет выхода спирта производился по формуле

 (1)

де вес зрелой бражки, г;

V_сп - объемная концентрация спирта, %;

m_кр - вес крахмала сырья, г.

Результаты анализа представлены в таблице 3.

Таблица 3 Физико-химические показатели зрелой бражки

Из таблицы видно, что максимальный выход спирта был получен в образце из экструдированной пшеницы, и составил 78,8 мл/100г крахмала. Также в образце №3 было обнаружено минимальное количество нерастворенного крахмала, что говорит о более высокой степени растворения крахмала по сравнению с другими образцами. Таким образом, при одном и том же виде сырья, при одинаковых режимах приготовления сусла и одинаковой дозировке ферментных препаратов экструзия дает возможность более эффективного проведения водно-тепловой обработки, получения бражки с более низким содержанием нерастворенного крахмала и возможность сокращения сроков сбраживания сусла и увеличения выхода спирта.