При какой концентрации спирта погибают дрожжи
мастер
винокур
Подготовка сырья
Обработка продукта
Влияние спирта на активность дрожжей
Спирт, образующийся при брожении, парализует активность дрожжей. Присутствие спирта уменьшает и затем останавливает ассимиляцию азотистых веществ. Это одна из причин постепенного прекращения брожения при определенном значении спиртуозности, а также одна из причин, из-за которых вино всегда бродит не так легко, как сусло, и потому иногда трудно вызвать дображивание остаточного сахара в красных винах-недобродах, особенно при повышенной спиртуозности. Концентрация спирта, способная блокировать брожение, зависит среди прочих факторов от вида дрожжей.
Действие этанола на различные функции дрожжей исследовано достаточно хорошо (Грей, 1941; Ферро, 1949;
Пиччи. 1955). Добавление спирта в питательную среду ведет к удлинению латентной фазы, которая находится в прямой зависимости от количества присутствующего спирта; экспоненциальная фаза роста удлиняется, и общий рост снижается. Повышение температуры еще более усиливает ингибирующее действие спирта. Спирт подавляет рост дрожжей и уменьшает скорость брожения даже при небольшом процентном содержании, начиная с забраживания, как это показывает следующий эксперимент. Сбраживали виноградное сусло, содержавшее 252 г/л сахара, после того, как в него предварительно вводили различные дозы спирта.
В таблице приведены некоторые результаты этих опытов.
Присутствие спирта выражается в задержке забраживания, а число дрожжевых клеток к концу брожения тем меньше, чем выше исходная спиртуозность. Количество сброженного сахара и соответственно образовавшегося спирта также уменьшается в присутствии спирта. Дрожжи усваивают азот тем меньше, чем больше спиртуозность среды. Глицерино-пировиноградное брожение облегчается за счет нормальных реакций гликолиза.
Измерения ферментной интенсивности на аппарате Варбурга в присутствии спирта также дают интересные результаты; они приведены в таблице в отношении двух видов дрожжей.
Влияние спирта на ферментную интенсивность дрожжей
Выделение углекислого газа (мм3) на 1 мг дрожжей за 1 час
Спиртовые дрожжи от А до Я – критерии выбора и примеры использования
Дрожжи – краеугольный камень в фундаменте любого алкогольного напитка. Это сложный мир, который можно увидеть лишь под микроскопом, но мир отчасти изученный и взятый на вооружение всем человечеством. Сегодня используются сотни штаммов дрожжевых грибков для приготовления кваса, пива, плодово-ягодных вин и продуктов их перегонки: самогона, водки, виски, конька, кальвадоса и сотни экзотических дистиллятов и ректификатов. В этом материале мы не будем зацикливаться на микробиологии, а ответим на более актуальные вопросы современного самогонщика. Итак, что такое спиртовые дрожжи, для каких целей они предназначены и как, собственно, их выбирать под свои нужды?
Ферментация и виды дрожжей
Ферментация или брожение – это биологический процесс, в результате которого дрожжи превращают сахара, такие как глюкоза, фруктоза и сахароза, в клеточную энергию, производя спирт (этанол) и углекислый газ в качестве побочных продуктов. Без дрожжей невозможно приготовить ни один известный человечеству алкогольный напиток (за исключением тех, которые получают посредством плесневого брожения, к примеру, саке). В результате ферментации из фруктовых и ягодных соков мы получаем вино, в том числе виноградное, из крахмалосодержащего сырья (солод различных зерновых культур) – пиво и квас. Посредством перегонки фруктовой, зерновой или сахарной браги, которые также являются продуктом ферментации, получаются крепкие алкогольные напитки, такие как водка, виски, коньяк, кальвадос, ром и т.д.
Видов дрожжей, которые могут производить спирт, как побочный продукт анаэробного (без кислорода) брожения, существует много. Однако на сегодняшний день наиболее изученными и распространенными являются дрожжи Saccharomyces cerevisiae, разные штаммы которых и используются домашними пивоварами, виноделами и винокурами для получения алкогольных напитков. И хоть дрожжи одни и те же, на рынке сегодня можно встретить несколько их групп, которые привычно делят на:
И, наконец, последней группой дрожжей, используемых для приготовления самогона, являются так называемые спиртовые дрожжи или турбо-дрожжи, о тонкостях выбора и использования которых мы и повествуем в этом материале.
Что такое спиртовые дрожжи?
Спиртовые дрожжи (турбо-дрожжи) – это готовая смесь сухих дрожжей и питательных веществ, предназначенная для более эффективной ферментации браги перед дальнейшей её перегонкой. В таких смесях используются наиболее сильные штаммы дрожжевых грибков, которые имеют высокую толерантность к спирту, гарантируют быстрое и стабильное брожение, а при соблюдении определённых условий обеспечивают лучшую, в сравнении с обычными хлебопекарными дрожжами, органолептику. Питательные вещества, которые входят в состав турбо-дрожжей, служат для поддержания в браге оптимального уровня азота, витаминов и микроэлементов, необходимых дрожжам на разных стадиях ферментации алкоголя, способствуя созданию тех самых идеальных условий для получения напитков с хорошим вкусом и ароматикой.
Помимо дрожжей и питательных веществ в состав спиртовых дрожжей для самогона часто входит регулятор pH (кислотности сусла), а также пеногаситель, который незаменим при быстром и интенсивном брожении, которое обычно сопровождается обильным пенообразованием. Для получения более «чистой браги» в состав некоторых турбо-дрожжей входят сорбенты. Существуют также специализированные спиртовые дрожжи, созданные для получения определённого класса напитков, в частности из зерновых и фруктовых браг. Они известны как дрожжи для виски, кальвадоса, водки и т.д. Состав таких турбо-дрожжей составлен таким образом, чтобы обеспечить стабильное сбраживание того или иного типа браги, а также сохранить изначальную органолептику сырья. К примеру, дрожжи для рома, помимо должного питания, содержат фермент глюкоамилазы, необходимый для расщепления декстринов из мелассы.
Сопоставив вышесказанное, мы имеем следующую характеристику спиртовых дрожжей, которая является не столько перечнем их преимуществ, сколько описанием отличий от других типов дрожжей:
Как выбирать спиртовые дрожжи
Прежде чем приступить к выбору, следует понимать, что дрожжи не только производят спирт, но и влияют на вкусовые и ароматические качества напитка, ведь помимо этанола и углекислого газа они производят целый спектр побочных продуктов: эфиры, летучие кислоты, органические кислоты, высшие спирты и многое другое. Именно эти побочные продукты ферментации формируют окончательный профиль напитка, его вкус и аромат. Это важно учитывать при выборе дрожжей под тот или иной вид сырья для сбраживания. А именно:
На сегодняшний день лидером по производству спиртовых дрожжей является Великобритания, которую на рынке представляют три общеизвестных бренда: Alcotec (подразделение Hambleton Bard Ltd), Pathfinder (бренд компании Young’s Home Brew) и Bragman. Также хорошо себя показали турбо-дрожжи новозеландской компании Still Spirits. Спиртовые дрожжи этих четырех брендов опробованы огромным количеством самогонщиков по всему миру и заслужили, преимущественно, положительные отзывы.
В качестве послесловия хотим вам посоветовать не поддаваться влиянию «опытных» самогонщиков из Интернета, а лично участвовать в формировании своего опыта на поприще домашних алкогольных напитков. Ни что так не обогащает ваше мастерство, как удачные и, тем более, не очень удачные эксперименты. Вкусных вам напитков, умеренности в их потреблении и, конечно же, свежих дрожжей!
При какой концентрации спирта погибают дрожжи
Действие продуктов брожения и других факторов на дрожжи
Действие температуры. Винные дрожжи, производящие брожение вина, особенно хорошо развиваются при температуре от 22 до 30° и весьма слабо при температуре сусла, не достигшей 16°.
Однако, если брожение уже началось при температуре, благоприятной для развития дрожжей (например, выше 20°), понижение температуры бродящего сусла не сказывается на деятельности дрожжей так резко, как во время начала брожения. Так, если брожение получило развитие, например, при 22°, оно может продолжаться и в том случае, если температура сусла понизится до 11-12° и ниже.
Дрожжи переносят действие очень низких температур.
Среди природных винных дрожжей встречаются расы, способные производить брожение при 10° и ниже. Научно-исследовательскими лабораториями винодельческой промышленности выделен ряд таких холодостойких рас, которые в настоящее время с успехом применяются в винодельческом производстве в тех случаях, когда во время виноделия наступает холодная погода и сусло на брожение поступает с низкой температурой. К числу таких рас относятся Пино 14, Прикумская 89, Магарач 7, Массандра 3, Кахури 2 и шампанские 7 и 21.
При температуре выше 35° дрожжи находятся в сильно угнетенном состоянии и при 40° совершенно прекращают работу.
Нагревание дрожжей в жидкости до 40-45° в течение 1-1,5 часа и до 60-65° в течение 10-15 минут убивает дрожжи.
Действие кислотности. Исследования показывают, что алкогольные дрожжи могут жить в нейтральной среде, а также в кислой, какой является виноградное сусло.
Наблюдения показали, что дрожжи сохраняют свою жизнедеятельность при содержании 10-20 г/л свободной винной, яблочной и лимонной кислот. Лучше всего брожение происходит в кислой среде ори титруемой кислотности 8-10 г/л, которая свободно переносится дрожжами и угнетает развитие болезнетворных микроорганизмов. В достаточно кислотном сусле зародыши болезней не развиваются, а дрожжи размножаются вполне нормально. В малокислотном сусле, наоборот, болезнетворные микроорганизмы получают сильное развитие, вследствие чего дрожжи угнетаются.
Действие спирта. Главным продуктом брожения является спирт. Он действует угнетающе на все виды дрожжей. Но не все дрожжи одинаково переносят увеличение содержания спирта в бродящей жидкости. Эллиптические дрожжи переносят действие спирта более стойко, чем другие виды. Заостренные дрожжи (апикулятус) перестают работать уже при 4-5% об. спирта в жидкости. Еще менее шособны сопротивляться угнетающему действию спирта другие микроорганизмы, попадающие в сусло при раздавливании ягод винограда (микодерма, бактерии и другие). Действие спирта крайне благоприятно сказывается на качестве вина, так как прекращает развитие вредных микроорганизмов в бродящем сусле.
Однако не все бактерии в одинаковой степени угнетаются спиртом. В настоящее время известны бактерии молочнокислого брожения, сохраняющие способность к развитию при 26% об. спирта и выше.
Действие углекислоты на дрожжи незначительно, но все же угнетающее.
Действие сернистого ангидрида. Сернистый ангидрид, введенный в виноградное сусло, действует неодинаково на различные виды дрожжей, находящихся в сусле.
Действие различных доз сернистого ангидрида на дрожжи свежеотжатого виноградного сусла характеризуется приближенными данными (табл. 13), основанными на опытах.
| Дозы SО2 в мг/л | Оказываемое действие при температуре 20° |
|---|---|
| 10 | Заметного действия не оказывают |
| 20-30 | Замедляют развитие брожения на 6-10 часов |
| 50 | Замедляют развитие брожения на 18-24 часа |
| 75 | Замедляют развитие брожения на 2-3 суток |
| 100 | Замедляют развитие брожения на 4 суток |
| 180 | Замедляют развитие брожения на 6 суток |
| 200 | Замедляют развитие брожения на 8 суток |
| 350 | Замедляют развитие брожения на 10 суток |
| 460 | Замедляют развитие брожения на 40 суток |
| 750 | Замедляют развитие брожения на 262 суток |
Стерилизующее действие сернистого газа зависит от многих причин. Большое значение имеет то состояние, в котором находятся дрожжи (покоящиеся или в стадии брожения). Не меньшее значение имеет время, в продолжение которого действует сернистый газ.
При какой концентрации спирта погибают дрожжи
Немного ситуация усложняется при производстве креплёных (с добавлением спирта) и десертных (особая технология) вин. Тут естественным брожением добиться высокого спирта (14-17%) невозможно. При 17 % спирта сусло самоконсервируется и дрожжи погибают. Да ещё при этом в вине должно присутствовать 14-17 % сахара. Поэтому брожение проводят до тех пор, пока в сусле не останется нужный сахар, а потом прибавляют спирт, доводя его содержание в виноматериале до требуемого уровня. То есть, брожение прерывают спиртованием. По правильной технологии креплёных вин естественного спирта должно быть не менее 3 % из 14 %.
Некоторые важные сведения о спиртовом брожении.
При температуре ниже +10 С, брожение останавливается.
Из 1 грамма сахара при брожении образуется:
— спирт этиловый 0,6 мл. или 0,51 гр
— углекислый газ 247 см.кубических или 0,49 гр.
— тепло рассеиваемое в атмосферу 0,14 ккал
Сахара усваиваются дрожжами активно, при содержании сахара в сусле в пределах от 3 % до 20 %.
Как только концентрация спирта в сусле достигает 18 %, то погибают все винные дрожжи. Существуют некоторые виды культурных дрожжей, которые погибают уже при доле спирта от 14 %. Такие используются для производства вин с остаточным сахаром.
Углекислый газ, выделяемый дрожжевыми клетками в сусле, замедляет их работу. Пузырёк газа, пока он небольшого размера, «прилипает» к стенке дрожжевой клетки и препятствует поступлению к ней питательных веществ. Такая ситуация продолжается до тех пор, пока клетка не «надует» этот самый пузырёк до определённого размера. Затем пузырёк всплывает и уволакивает дрожжевую клетку с собой вверх, до поверхности бродящей жидкости. Там он лопается, а клетка опускается на дно бродильной ёмкости. Этот процесс условно называется «кипением», и считается напрасной тратой времени в процессе.
Выбор дрожжей зависит от воли винодела.
Далее разные виды спиртовых винных дрожжей начинают конкуренцию между собой. Главный лимитирующий показатель, это сколько спирта в сусле.
При накоплении 16 % спирта, эллипсодные дрожжи погибают. Финал брожения проводят спиртоустойчивые дрожжи oviformis (яйцеобразные). Но и они выпадают при спирте 18 %. Теперь виноматериал практически стерилен. Испортить его может только кислород воздуха.
Брожение на диких дрожжах может давать высококачественные вина с огромной гаммой вкусовых оттенков и аромата. Ведь в создании их принимают участие несколько видов дрожжей, сменяющих друг-друга. Но есть существенный риск получить недоброд или низкоспиртуозное вино, если на каком-то этапе эстафета дрожжевых грибков прервётся.
Надо отметить, что после многочисленных экспериментов, современная винодельческая промышленность пришла к выводу, что применять чистые культуры дрожжей можно ограниченно, в случае если исходное сырьё имеет какие-то недостатки или нет возможности соблюдать правильный температурный режим при процессе брожения.
При температуре от +25 до +30 происходит чрезмерно бурное брожение. Дрожжи быстро размножаются и быстро отмирают, в виноматериал постоянно поступают азотистые вещества, которые образуются при разложении погибших клеток, а это усиливает риск помутнений, болезней, переокисленности.
При t выше +30 С дрожжи гибнут, а в сусле остаётся сахар (недоброд). В такой питательной среде тут же начинают размножаться посторонние бактерии и происходит порча продукта.
Весь период брожения условно делят на три фазы:
забраживание, бурное брожение, тихое брожение.
Эта схема отображает стационарный способ брожения. Здесь важно, чтобы ёмкость была заполнена бродящим суслом не более чем на 2/3 объёма. Иначе, с пеной в средней фазе, содержимое будет выбрасываться наружу. Это приводит к нерациональному использованию бродильных ёмкостей и нестабильности процессов внутри неё.
Более стабильно брожение протекает при доливном способе брожения. Правда использовать эту технологию можно только для изготовления сухих вин. Проводится так:
1. сначала ёмкость наполняется на 30 % от общего объёма суслом и в него вносится дрожжевая разводка в полном объёме; Через 2 суток брожение перейдёт в стадию бурного, а сусло разогреется.
2. на третий день приливается ещё 30 % подготовленного свежего сусла;
3. ещё через 4 дня приливается в ёмкость ещё 30 % свежего сусла.
Бродильная ёмкость, таким образом, заполняется практически до верху, а сам процесс брожения происходит без резких пиков и рывков в численности дрожжей и продуктов их жизнедеятельности. А это хорошо для качества будущего вина.
Используется при производстве красных вин и некоторых креплёных белых высокоэкстрактивных (насыщенных) вин. Здесь при брожении стоит задача получить не только спирт, но и вывести из кожицы и семян красящие, ароматические дубильные и прочие вещества.
Брожение на мезге с плавающей шапкой. Проводится в чанах или открытых ёмкостях. Сусло сульфитируют из расчёта 100 мг/1 кг. Наполняют им тару на 4/5 от объёма, вносят дрожжевую разводку. Размешивают.
Оба вида брожения на мезге можно проводить и в закрытых ёмкостях. При этом над шапкой образуется слой углекислого газа, который в некоторой мере противостоит уксусо-кислому прокисанию и упрощает процесс.
При какой концентрации спирта погибают дрожжи
мастер
винокур
Подготовка сырья
Обработка продукта
Определение физиологического состояния клеток дрожжей
В цикле развития дрожжей различают семь стадий: размножение, брожение, голодание, стадию покоящихся клеток, спорообразование, отмирание и автолиз.
Размножение характеризуется усиленным почкованием клеток. Почка — дочерняя клетка, достигнув определенных размеров, отделяется от материнской. При благоприятных условиях полное развитие клетки заканчивается приблизительно за 1 ч. Эта стадия характеризуется наличием большого количества почкующихся клеток с однородной плазмой и тонкой оболочкой.
В период активного размножения количество мелких клеток возрастает при лимите в питательной среде стимуляторов роста, питательных вешеств и уменьшается при повышении температуры. Это дает информацию о возможных нарушениях технологического процесса.
Брожение. В этой стадии дрожжи в преобладающем большинстве находятся в виде отдельных клеток, имеют зернистую плазму, мелкие вакуоли, большой запас питательных веществ (гликогена, жира). При окрашивании раствором йода в йодистом калии клетки приобретают красно-бурый цвет — реакция на гликоген.
Голодание. После сбраживания Сахаров дрожжи оседают на дно, жизнедеятельность продолжается за счет запасного гликогена. Клетки становятся мельче, протоплазма приобретает зернистость, оболочка утолщается. Окрашиваются йодом в желтый цвет.
Отмирание клеток наступает при длительном хранении дрожжевого осадка в вине при недостатке или отсутствии кислорода воздуха. Оно характеризуется отставанием плазмы от утолщенной оболочки своеобразного зеленого цвета. Отмершие клетки кажутся сильно деформированными и окрашиваются метиленовым синим в синий цвет.
Разложение. В процессе распада у отмерших клеток вначале набухает оболочка, плазма приобретает крупнозернистое строение. Оболочка разрывается, содержимое клетки переходит в вино, образуя тончайшую трудноустранимую муть.
Автолиз — это разложение компонентов клетки под действием своих же гидролитических ферментов. Происходит распад белков, углеводов, нуклеотидов, липидов и других веществ клетки и выход их составных частей в среду. Необходимым условием автолиза является отмирание клеток при сохранении активности внутриклеточных ферментов.
Покоящиеся клетки наблюдаются при долгом пребывании дрожжей в осадке вина с доступом кислорода воздуха. В таких условиях за счет органических кислот клетки могут Образовать одну или несколько почек. Имеют плотную оболочку. Они могут переносить отсутствие питательных веществ и более высокую температуру.
Спорообразование наступает у дрожжей при резком неблагоприятном изменении условий питания, при достаточной влажности и доступе кислорода воздуха. Образование спор — второй способ размножения. Попадая в благоприятную питательную среду, споры набухают, разрывают оболочку клетки и почкуются
Дрожжи относятся к одноклеточным грибам.
Научная фикация грибов сложна и в настоящее время до конца не установилась. С точки зрения применения их в бродильных производствах, они подразделяются на пивные, хлебопекарные, спиртовые и винные. Хлебопекарные и спиртовые дрожжи относятся к одному и тому же виду, а винные — как к этому же, так и другому, входящему со спиртовыми и хлебопекарными дрожжами в оощее подсемейство. Отдельные разновидности дрожжей, отличающиеся друг от друга некоторыми признаками, называются расами.
Спиртовые и винные дрожжи обеспечивают спиртовое брожение, то есть получение этилового спирта. Эти дрожжи способны к активной жизнедеятельности в аэробных и анаэробных условиях.
В случае аэробных условий (режим получения теста для выпечки хлеба) сахар в присутствий дрожжей распадается с образованием углекислого газа и воды и выделением значительного количества тепла.
В анаэробных условиях (режим получения спирта) сахар в присутствий этих же дрожжей распадается на этиловый спирт и углекислый газ с выделением меньшего количества тепла. Дрожжи могут осуществлять брожение в широком интервале положительных температур от 1-2 до 37-40°С. При температуре 45-50°С дрожжи погибают. Высокие концентрации сахара и спирта отрицательно сказываются на жизнедеятельности дрожжей.
Дрожжи могут размножаться и осуществлять брожение без присутствия света.
Дрожжи верхнего брожения характеризуются по Геннебергу следующим:
дрожжи в бродящей жидкости частично поднимаются наверх и расходятся по пене, которая принимает в этом случае характерный вид, в противоположность «стекловидной» пене дрожжей нижнего брожения.
Дрожжи, оседающие на дно, лежат рыхлым слоем и при взбалтывании распределяются по жидкости.
Водянистая болтушка имеет мутно молочный вид. Это происходит оттого, что дрожжи верхнего брожения имеют не клейкую оболочку клетки, а оболочку без слизистой поверхности. Дрожжи сбраживают, кроме виноградного (и фруктового) сахара, тростниковый сахар, солодовый сахар, может быть определенные мальтодекстрины, во всяком случае не рафинозу.
Дрожжи нижнего брожения, к которым принадлежит большая часть пивоваренных дрожжей (пивные дрожжи), имеют полностью противоположный характер и отличаются от дрожжей верхнего брожения (прессованных дрожжей) особенно видом своих колоний и сбраживанием рафинозы, почему их и легко различать.
Хлебопекарные и спиртовые дрожжи.
В промышленном производстве используется около десятка рас дрожжей. В зависимости от перерабатываемого на спирт сырья на спиртзаводах применяют разные расы дрожжей. Все они хорошо сбраживают сахарозу, фруктрзу и глюкозу. Раффиноза, мелибиоза и мальтоза некоторыми расами дрожжей могут либо вообще не сбраживаться, либо сбраживаться частично.
Химический состав дрожжей зависит от их расы, технологии выращивания, физиологического состояния. Содержание влаги в бруске прессованных дрожжей, поступающих в торговлю, составляет около 75%.
Кроме того, в состав дрожжей входят белки, аминокислоты, витамины и минеральные вещества. Оптимальная температура деятельности дрожжей в случае спиртового брожения составляет 29—30°С. Свежеприготовленные прессованные дрожжи могут сохранять свою способность к сбраживанию при пониженных положительных температурах в течение одной-двух недель. Прессованные дрожжи хорошо переносят минусовые температуры и в замороженном состоянии могут храниться длительное время.
Оттаивание и повторное замораживание убивает их.
Сбраживание сусла можно производить и с помощью сухих дрожжей.
Эти дрожжи содержат около 8% влаги и при комнатных температурах могут сохранять способность к сбраживанию в течение нескольких месяцев. Спиртовые дрожжи практически прекращают размножаться при доли спирта в бродящей среде равной 5 об.% и перестают сбраживать сахара, если содержание спирта достигает 12—13 об.%. Эта концентрация спирта должна рассматриваться как предельная при подготовке сусла в бытовых условиях.
Благоприятным для сбраживания является сусло, содержащее cахаров 10—18 мас.%, и поэтому в промышленном производстве исходная доля cахаров в сусле обычно составляет 12—18 мас.% и не превышает 20 мас.%. Получающаяся в результате брожения такого сусла зрелая бражка содержит 5—9 об.% спирта.
При этом содержание несброженных cахаров не превышает 3—5 г на 1 л зрелой бражки.
Необходимо всегда руководствоваться правилом, что чем больше концентрация сахара в сусле, тем больше его останется несброженным в зрелой бражке.
К тому же приготовление сусла с повышенным содержанием сахаров нежелательно и по той причине, что с ростом концентрации спирта скорость брожения прогрессивно замедляется, а это приводит к увеличению как длительности брожения, что экономически нецелесообразно, так и количества патогенных (конкурирующих в пищевой цепочке) микроорганизмов.
Последнее понижает выход спирта и его качество.
С другой стороны, низкое содержание сахара в сусле также экономически невыгодно, так как требует применения бродильных ; емкостей повышенного объема и избыточного расходования тепла и электроэнергии.
Кроме того, бедная на сахара бражка весьма нестабильна к скисанию.
Дрожжи, используемые для получения спирта, должны удовлетворять следующим требованиям:
А) обладать высокой бродильной активностью, то есть максимально быстро и полно сбраживать сахара;
Б) быть стойкими к высокой концентрации спирта в бродящей среде;
В) быть устойчивыми к кислотности среды, посторонним микроорганизмам и продуктам их жизнедеятельности, не быть загрязненными ими.
Органолептические показатели качественных прессованных спиртовых (хлебопекарных) дрожжей следующие:
А) цвет — сероватый с желтоватым оттенком; на поверхности бруска не должно быть пятен, особенно темных;
Б) консистенция — плотная, дрожжи при нажатии ножом должны ломаться и не мазаться;
В) вкус и запах — свойственные прессованным дрожжам, без запаха плесени.
Винные дрожжи.
Известно несколько тысяч рас винных дрожжей. В естественных условиях на плодах находится одновременно несколько рас дрожжей. При этом, если одни расы сбраживают сахара сусла только до крепости 4-5 об.%, то известны расы винных дрожжей, сбраживающие сахар и при доле спирта, превышающей 18 об.%.
В общем считается, что сахаров в количестве 100-200 г на 1 л сусла не препятствуют активности винных дрожжей, но высокие концентрации их способствуют увеличению длительности брожения и его преждевременной остановом до того, как сахара превратятся в спирт, оказывая токсическое (консервирующее) действие, дополняющее консервирующее действие спирта.
Например, количество спирта в сброженном соке с начальным содержанием Сахаров 303 г/л меньше, чем в соке, содержащем 217 г/л сахаров.
В современном промышленном производстве вин используются чистые культуры дрожжей, содержащие специально выделенные расы. В случае получения виноградного или яблочного вина, Идущего в дальнейшем для получения соответственно коньячного спирта иди спирта для кальвадоса, брожение сусла проводят при температурах, не превышающих 15°С. С повышением температуры брожения увеличивается доля сивушных масел и органолептические показатели спирта, получаемого из такого вина, ухудшаются.
Когда спиртовое брожение сусла закончилось или было прервано спиртованием, виноматерилы оставляют в контакте с дрожжевыми клетками.
Период такого контакта называют формированием. В это время дрожжи выделяют в среду азотистые вещества, ферменты, сложные эфиры, витамины и другие вещества, в результате чего изменяются химический состав виноматериалов, их органолептические свойства.
Так, ученые заметили закономерное увеличение содержания аминокислот при выдержке виноматериалов на дрожжах.
Выделение веществ дрожжевыми клетками зависит от их физиологического состояния, температуры и продолжительности контакта с виноматериалом. Дрожжевые клетки могут находиться в виноматериале в стадии голодания, медленного отмирания и автолиза.
Опытные винокуры знают, что брожение бывает разных видов: волнистое, переливное, смешанное, покровное и пенистое. Так для картофеля покровное брожение не считается нормальным. Оно показывает, что дрожжи ослабли и в раствор необходимо добавить молодых, сильных дрожжей. Пенистое брожение часто ведет к выплескиванию сусла и потере сырья. Для борьбы с этим вредным для самогоноварения явлением имеется много способов.
Например, используют пеногасяшие средства: растительное масло или топленое сало, можно добавить измельчённое печенье, но чаще всего просто переставляют емкость из теплого места в более прохладное, а затем через 2-3 дня, когда пик брожения проходит, возвращают ее на прежнее место.
Можно также использовать сильно сброженние дрожжевое тесто или чистый солод. Важнейшим элементом процесса сбраживания являются дрожжи – вещество из микроскопических грибков, которые и вызывают брожение, спирт является продуктом жизнедеятельности дрожжей, но, когда крепость браги достигает 15°, большинство видов дрожжей погибает, независимо от наличия в браге еще не перебродившего сахара.
При брожении плодовоягодного сырья можно использовать так называемые «дикие дрожжи», которые легко получить в домашних условиях. Для этого спелые ягоды (мыть их нельзя, так как можно смыть дрожжи, находящиеся на поверхности) разминаются и помещаются в стеклянную бутыль. На 2 стакана размятых ягод кладется полстакана сахарного песка, и наливается стакан воды. Смесь взбалтывается, закрывается ватной пробкой и ставится в темное теплое место на 3-4 дня.
Затем сок отделяют от мезги через марлю и употребляется вместо селекционных дрожжей. Для обеспечения нормального брожения на 10 литров браги добавляют 300 г закваски. Срок хранения закваски не более 10 дней. Обычные дрожжи в самогоноварении можно заменить и другими продуктами, например, томатной пастой. В зависимости от концентрации ее берут в 2-3 раза больше, чем дрожжей. Употребляют для этих целей и отвар хмеля.
Следует помнить, что избыток дрожжей, хотя и ускоряет процесс брожения, однако увеличивает содержание в бражке головных и хвостовых фракций. Недостаток дрожжей затягивает процесс, в результате чего он может перейти в уксусное брожение (с большими потерями спирта) или остановить его полностью (с большим «недобродом» сахара).
Для бренди
Для приготовления напитков типа бренди при сбраживании фруктового сырья рекомендуется применять специальные винные дрожжи (расход – в соответствии с паспортом на дрожжи). Это существенно повышает качество конечного продукта.
Дрожжевой затор
Для внесения дрожжей в сусло следует приготовить так называемый дрожжевой затор. Смысл его применения – привести дрожжи в активное состояние для «правильного старта» брожения и улучшения качества бражки.
Для приготовления дрожжевого затора отберите в отдельную ёмкость примерно 5% сусла, разведите в нём все дрожжи и дайте раствору активизироваться – запениться.
По поведению дрожжей в сбраживаемой среде их подразделяют на хлопьевидные и пылевидные. Оболочки клеток хлопьевидных дрожжей склеиваются друг с другом, и при развитии в жидких средах образуются хлопья, быстро оседающие на дно бродильного сосуда. Клетки пылевидных дрожжей на протяжении всего периода жизнедеятельности остаются изолированными одна от другой, т. е. находятся во взвешенном состоянии. Из-за такого их поведения в период брожения хлопьевидные дрожжи, оседающие на дно, были названы дрожжами низового брожения, а пылевидные — дрожжами верхового брожения.
Дрожжи низового брожения проявляют свое действие при температуре 6-10°С и ниже (до 0°С), дрожжи верхового брожения — при температуре 14-25°С. По окончании брожения низовые дрожжи оседают на дно бродильного сосуда, образуя плотный осадок. Верховые дрожжи во время брожения всплывают на поверхность, где и остаются до окончания процесса. Несмотря на то, что по структуре низовые дрожжи хлопьевидные, а верховые — пылевидные, эти признаки, однако, не являются абсолютными.
Так, методом адаптации удается приучить дрожжи верхового брожения к более низким температурам. Кроме того, есть дрожжи верхового брожения, которые после брожения не поднимаются на поверхность. К тому же при невысоком слое бродящего сусла дрожжи верхового брожения вообще не образуют «шапку».
Характеризуются тем, что после завершения процесса брожения склеиваются (структура – хлопьевидная) и оседают на дно пивоваренной емкости. В результате образуется плотный осадок. Метод низового брожения по-другому называют холодным, поскольку работа дрожжей происходит в температурном диапазоне 6-10 С. Пиво, полученное таким образом, предназначено для долгого хранения. В настоящее время такое пиво составляет до 80% на мировом рынке.
Верховые дрожжи при брожении сусла образуют на поверхности сбраживаемой среды сначала нежную белую пену, затем при интенсивном брожении пена становится плотнее, быстро темнеет, образуя завитки коричневого цвета. Через определенное время завитки распадаются, появляется желтая пена, состоящая в основном из новых дрожжевых клеток. Часть дрожжей оседает, образуя на дне бродильного чана довольно рыхлый осадок. В дальнейшем при необходимости в таких дрожжах, образовавшуюся желтую пену снимают сетчатым черпаком и помещают в чистую герметически закрывающуюся посуду. Туда же добавляют дрожжи, осевшие на дно емкости.
От правильной подготовки дрожжей к использованию зависит качество конечного продукта.
При подготовке прессованных дрожжей их разводят водой, добавляя на 1 часть дрожжей 2-4 части воды с температурой 29-32 °С. При температуре воды выше 40°С ухудшается состояние дрожжей.
Замороженные дрожжи следует медленно оттаивать при температуре не более 8°С.
Активация дрожжей осуществляется следующим образом. Дрожжи разводят в жидкой питательной среде, которая состоит из муки, воды, солода или сахара, иногда присутствуют и другие добавки, и оставляют на 30-90-мин. Дрожжевые клетки во время активации выходят из состояния анабиоза, ферментная система клеток переключается с аэробного дыхания на анаэробное (безкислородное), повышается мальтазная активность дрожжей, т.к. в питательной среде находится мальтоза.
В результате активации подъёмная сила дрожжей улучшается, что позволяет несколько снизить их расход на приготовление теста (на 10-20%) или сократить длительность брожения полуфабрикатов, не уменьшая расход дрожжей. Применение активированных дрожжей улучшает вкус и аромат хлеба, повышает его пористость. Кислотность изделий, приготовленных на активированных дрожжах, на 1 град выше обычной.
Активированные дрожжи содержат кислоты, ароматобразующие вещества, заварку. Благодаря им улучшается качество хлеба, особенно при ускоренном приготовлении теста. Контроль качества активированных дрожжей осуществляют по подъёмной силе (10-15 мин по всплывающему шарику) и кислотности (2,5-3 град для муки 1 сорта). Активированные готовые дрожжи следует использовать в течение 4 ч. Зачастую сушёные дрожжи активируют также как и прессованные, предварительно размочив их в воде.
Старые дрожжи можно обновить.
Для этого необходимо растереть их с ложкой теплой воды и добавить 1 чайную ложку сахара. Если через 10 минут они начнут пузыриться — значит, «ожили». Темные кусочки дрожжей отобрать и выбросить. Если под рукой нет дрожжей, их можно заменить 0,5 стакана пива.
Сушка дрожжей
Для более длительного хранения дрожжи необходимо высушить. Сушку осуществляют несколькими способами, каждый из которых дает продукт, отличающийся своими качествами и свойствами.
Различают пять разновидностей дрожжей.
Обыкновенные сухие дрожжи приготовляют путем сушки жидких дрожжей при 80-90С в барабанных сушилках. Влажность дрожжей доводят до 10-12%.
Обезгореченные сухие дрожжи.
Дрожжи обрабатывают карбонатом натрия или аммиаком для удаления смол, затем их высушивают так же, как при выработке обыкновенных сухих дрожжей. Ферментосодержащие активные сухие дрожжи получают в процессе сушки под вакуумом, максимальная температура сушки — 60°С.
Облученные сухие дрожжи — ферментосодержащие активные сухие дрожжи облучают ультрафиолетовыми лучами, которые превращают эргостерин в кальциферин или витамин D, применяемый как средство против рахита.
Активные сухие дрожжи получают путем высушивания при нормальном атмосферном давлении с дальнейшим распылением и прессованием при низкой температуре в течение шести дней.
Дрожжи в сухом виде (жидкие или тестообразные сохраняются плохо) используются для питания людей, в качестве корма для животных и в терапевтических целях.
Широкое применение дрожжей объясняется большим содержанием в них азотистых веществ, витаминов, аминокислот и минеральных солей.
Хранение дрожжей
Прессованные дрожжи хранятся при температуре 0-4°С. При таких условиях гарантийный срок хранения дрожжей составляет 12 суток.
Охлаждённые дрожжи находятся в состоянии анабиоза, автолитические процессы протекают в охлаждённых дрожжах замедленно. При хранении в тёплом помещении происходит автолиз дрожжей, т.к. в них много влаги (до 75%) и ферментов. При этом происходит гидролиз белков, дрожжи разжижаются, приобретают неприятный вкус и запах, их подъёмная сила резко ухудшается.
Сушёные дрожжи следует хранить при температуре не выше 15°С. Гарантийный срок хранения дрожжей высшего сорта 12 мес., 1-го сорта – 6 мес.
С п о р ы маслянокислых бацилл весьма стойки к воздействию внешних факторов и пере носят безвреда температуру 100°. Если молоко в колбе с ватной пробкой кипятить недолго (3—4 минуты) и оставить стоять, то часто уцелевшие споры маслянокислых бацилл размножаются, и через некоторое время начинается в колбе маслянокислое брожение с выделением масляной кислоты, которую легко отличить по неприятному запаху.
Таким образом, даже кипячение молока не всегда сразу убивает споры маслянокислых бацилл.
Зеленый солод часто содержит такие споры, и стерилизация затора подваркой его до 61° не убивает этих спор. Чтобы не дать этим спорам размножаться, необходимо так вести расхолаживание затора, чтобы не задерживаться на температуре 30—40°, благоприятной для развития маслянокислых бацилл, а быстро довести затор от 61° до 28—30°, благоприятной для размножения дрожжей.
Для приготовления ржаных дрожжей в домашних условиях надо положить в кастрюлю 400 г хмеля, залить 6 л воды, накрыть крышкой и кипятить в течение трех часов на медленном огне.
Остудить воду до температуры парного молока, всыпать четыре чашки пшеничной муки и четыре чашки ржаного солода, вливая осторожно хмелевую воду в муку и постоянно размешивая. Влить стакан дрожжей. Размешать и поставить в теплое место, чтобы они поднялись. Разлить в бутылки, тщательно закупорить и хранить на льду.
Это очень сильные дрожжи.
Выделение аминокислот живыми и мертвыми дрожжами Всегда отмечают большое разнообразие в составе амидного азота перебродивших сред, в которых дрожжи в начале брожения располагают лишь одним источником азота. Живые дрожжи в период роста высвобождают аминокислоты как продукты жизнедеятельности, более всего выделяемых дрожжами. Отмечено значительное выделение аминокислот, когда источником азотного питания является аммиак или, еще лучше, аммиак и аспарагин.
В первом случае выделяются 10 аминокислот, которые в сумме дают 31 мг/л аминного азота, во втором—18 аминокислот, дающих 206 мг/л аминного азота. Следовательно, основная среда, содержащая при забраживании лишь одну аминокислоту, представляет после брожения более или менее изменчивую гамму аминокислот, синтезированных и выделенных дрожжами.
Две аминокислоты высвобождаются дрожжами почти одинаковым образом независимо от природы присутствующего источника азота: глутаминовая кислота в значительных дозах (может достигать сотни мг/л) и в меньшем количестве серии; именно эти две аминокислоты находятся в дрожжах в больших концентрациях. Иногда констатируют высвобождение соли аммония, например при использовании аргинина. Такое увеличение содержания аммиака не наблюдается в натуральных средах, где дрожжи располагают разнообразным азотным питанием.
Эти важные явления выделения аминокислот живыми дрожжами не следует путать с не менее важными явлениями, при которых мертвые клетки медленно отдают в жидкость аминокислоты, синтезированные ими во время своего роста. В то время как выделение живыми дрожжами селективно и нет какого-либо количественного отношения между выделенными аминокислотами и их концентрацией в дрожжах, у аминокислот, выделяющихся мертвыми дрожжами, такая пропорциональность хорошо выражена. Это наиболее важные компоненты дрожжей, за исключением пролина. Пу и Урнак (1970) доказали выделение пептидов мертвыми дрожжевыми клетками.
Дюпюи и сотрудники (1967) указали на различие между автолизом, или ферментативным разложением макромолекул азотистых веществ внутренними ферментами отмершей клетки, и простым выделением или растворением веществ, входящих в состав клетки, в то время, когда вино находится на дрожжевом осадке. Было бы важно уточнить природу этих явлений, особенно в технологии производства шипучих вин.
Может возникнуть вопрос, влияют ли изменения в азотном метаболизме дрожжей на качество вина. На современном уровне наших знаний трудно дать однозначный ответ. Образование высших спиртов способствует аромату вин, но интенсивность и тонкость аромата не связаны с их содержанием. Аминокислоты, за исключением глутаминовой кислоты, придающей характерный горько-соленый привкус, по-видимому, не оказывают прямого влияния на вкус, но с другой стороны, аминокислоты, нуклеотиды, витамины, выделяемые дрожжами в вино после окончания брожения, могут способствовать росту бактерий яблочно-молочного брожения.
