Ферменты для осахаривания крахмала — солод и 4 вида микробиологических препаратов

Всем привет!

Сегодня хотел бы поговорить о ферментах для осахаривания крахмала и приготовления зерновой браги. Рассказывать буду и о ферментах солода и о микробиологических препаратах, которые можно купить в магазинах для винокуров.

Расскажу о четырех ферментах, применяемых в самогоноварении, их дозировке, сроке годности и оптимальных температурах использования.

 

 

Для чего нужны ферменты

В зерновых брагах питанием для дрожжей служит крахмал. Но крахмал в чистом виде дрожжи употребить не могут. Для этого его необходимо расщепить на более простой углевод — любимую дрожжами глюкозу.

Для разложения крахмала до глюкозы применяют ферменты — особые белки, которые являются природным катализатором и в сотни раз ускоряют распад крахмала. Этот процесс называется осахариванием крахмала.

Ферменты для осахаривания крахмала присутствуют в зерновом солоде. Но в последнее время также получили широкое применение ферментные препараты микробиологического происхождения.

 

Ферменты Солода

В солоде присутствуют три вида ферментов:

• α-амилаза — фермент, расщепляющий длинные полимерные цепочки крахмала. Предотвращает образование клейстера, сусло становиться жидким.
• β — амилаза — осахаривающий фермент. Разлагает нарезанный на куски α-амилазой крахмал до глюкозы.
• γ — амилаза (декстриназа) — также осахаривающий фермент. Доосахаривает то, что не может расщепить  β — амилаза.

Количество ферментов в солоде зависит от зерна, из которого он сделан. Условно по содержанию ферментов солод можно разделить на три группы:

В самом распространенном ячменном солоде много α и β — амилазы, но очень мало декстриназы. Поэтому при его использовании крахмал осахаривается не полностью, образуя предельные декстрины. Понятно, что данный факт приводит к снижению выхода спирта.

Чтобы этого избежать к ячменному солоду добавляют солод из злаков с высоким содержанием декстриназы — овес, кукуруза, просо. Либо микробиологический фермент Глюкаваморин (о нем ниже).

То же и с кукурузой. Она практически не содержит альфа и бета амилазы, зато в ней много декстриназы. Она сама себя толком осахарить не сможет, не говоря уже о несоложеном зерне. Поэтому с кукурузным солодом отлично сочетается ячменный.

Активность ферментов белого (сухого) солода на 15-20% ниже, чем у зеленого.

 

Микробиологические ферменты

Ферментные препараты являются комплексом натуральных белковых веществ.

В настоящее время в промышленности и домашнем винокурении широко применяют четыре вида микробиологических препаратов — 2 основных и 2 вспомогательных.

Основные:

• Разжижающий (расщепляющий) фермент. Та же α-амилаза, что и у солода. Торговые названия — фермент А, Амилосубтилин, АмилоЛюкс, АмилоЛюкс-АТС.

Амилосубтилин продается в виде порошка. АмилоЛюкс и АмилоЛюкс-АТС в жидком виде. Приставка АТС обозначает, что фермент термостабилен, т.е. способен работать в широком диапазоне температур (до 105 градусов).

• Осахаривающий фермент. В продаже под названиями фермент Г, Глюкаваморин (порошок), Глюколюкс (жидкость). Обладает свойствами β — амилазы и γ — амилазы, т.е. не оставляет предельных декстринов.

Вспомогательные:

• Протосубтилин — предназначен для гидролиза белков зерна. При этом образуются аминокислоты, полезные для жизнедеятельности дрожжей. В результате ускоряется процесс брожения и немного повышается выход спирта. По заявлениям производителя, также снижается количество непищевых  спиртов в браге.

К сожалению, встречал только в сухом виде.

• Целлолюкс — направлен на гидролиз целлюлозы, что дает дополнительную глюкозу, а следовательно, повышает выход спирта. А также снижает вязкость сусла. Поставляется в сухом и жидком виде.

В муке и крупе, в отличие от зерна, практически нет целлюлозы. Поэтому при применении этого сырья какого-то заметного повышения выхода спирта ждать не стоит.

Но Целлолюкс дополнительно разжижает сусло и это важно если вы перегоняете брагу не парогенератором. Я грею куб на индукционной плите и с пшеничными заторами никогда не было проблем. Но когда я в первый раз перегонял брагу только из ржаной муки без Целлолюкса, то получил следующее:

В ржаной браге образуется довольно густая слизь, которая плотно оседает на дне куба. Целлолюкс дополнительно ее разжижает.

 

Различия между сухими и жидкими ферментами

Как я уже говорил, ферментные препараты продаются в двух состояниях — сухом и жидком. Я рекомендую пользоваться жидкими ферментами, т.к. у них есть определенный ряд преимуществ.

Достоинства жидких ферментов:

• Удобно хранить. Жидкие ферменты имеют высокую концентрацию, 100 мл бутылочки хватает надолго. Такой объем не занимает много места и его удобно хранить в холодильнике не в ущерб пространству для продуктов.
• Удобно отмерять нужное количество. Не нужны никакие точные весы. Для этих целей я купил 5 мл шприц в аптеке. Также продаются промонаборы, в комплект которых входит мерная пипетка.
• Не имеют запаха. В отличие от сухих, которые начинают пахнуть сразу при открытии пакетика.
• Есть АмилоЛюкс в термостабильном исполнении (АТС), что весьма удобно в некоторых случаях.

Недостатки жидких ферментов:

• Срок годности 6 месяцев. Это в два раза ниже, чем у сухих. Хотя надо отметить, что ферменты сохраняют свою работоспособность и после истечения срока годности, просто надо увеличить дозировку.

 

Достоинства сухих ферментов:

• Срок годности 1 год. Опять же и после истечения срока годности ферменты работают, но необходимо увеличивать дозировку.

Недостатки:

• Запах. Не то, чтобы он резкий, но достаточно сильный и мне он не нравится.
• Неудобно отмерять нужное количество. Для навески дозировки нужны точные весы. Хотя я считаю, что у уважающего себя винокура такие весы должны быть в наличии.
• Неудобно хранить. Хранить ферменты желательно при низкой температуре. Зимой их можно вынести на балкон, а летом лучше убрать в холодильник. Сухие ферменты занимают довольно много места и в холодильнике постоянно мешаются. Могут быть проблемы с женой 😊

 

Что выбрать — солод или микробиологические ферменты?

Часто слышу вопрос — что же выбрать, солод или ферменты?

Споров по этому поводу много, так, что сугубо мое мне:

• Если делаете брагу на спирт или НДРФ, то однозначно ферменты. В этом случае они дадут выход по спирту выше, чем с солодом. К тому же из-за удобного хранения и большого срока годности они всегда есть под рукой. Еще один плюс — ферменты дешевле солода.
• Если ароматные дистилляты из крупы и зерна для употребления в белую или с последующей выдержкой, то тут надо пробовать и сравнивать. Существует устойчивое мнение, что солод дает лучшие органолептические показатели конечного продукта. Я существенной разницы пока не замечаю, но я еще свои изыскания по этому вопросу не закончил.
• Рецепты на чистом солоде (виски). Ну тут все понятно и так.

Хотел бы еще отметить, что даже если вы используете солод для осахаривания, то все же рекомендую добавлять Глюкаваморин. Это увеличит выход продукта.

 

Расчет дозировки

Солод

Солод может осахарить не только свой крахмал, но и крахмал в несоложеном зерне, крупе или муке. Как правило на 1 кг ячменного солода берут 4-5 кг зерна. Если используете какой-то солод впервые и не знаете, насколько активны его ферменты, то рекомендую сначала добавить его побольше.

Ну и опять же, не забывайте, что в солоде из различного зерна различное содержание ферментов. К кукурузному солоду надо добавлять ячменный или другой, богатый α- и β-амилазой.

 

Микробиологические препараты

Рекомендации по дозировке ферментов как правило указывает их производитель. Советую ориентироваться на них. Но, если по какой-то причине у вас нет этих данных, то рассчитывайте по формулам ниже.

На упаковке ферментов или в сопроводительной документации к ним указывается основная их характеристика — содержание ферментной активности в единице массы (или объема).

Например, в названии указано “Амилосубтилин (А – 1500 ед./г)”. Это значит, что в 1 гр содержится 1500 единиц активности фермента.

Обычная дозировка ферментов следующая:

• Амилосубтилин (АмилоЛюкс) — 1-3 ед. активности на 1 грамм крахмала
• Глюкаваморин (Глюколюкс) — 4-9 ед. Активности на 1 грамм крахмала

 

Приведу пример расчетов:

1. В 1 кг ржаной муки 620 грамм крахмала. Содержание крахмала пишут на упаковке, иногда крахмал называют углеводами. Таблица с содержанием крахмала в различных продуктах находится ниже.
2. Активность амилосубтилина 1500 ед./г. Принимаем рекомендуемую дозировку 3 ед. на 1  гр. Получаем 620*3/1500 = 1,24 грамма на 1 кг муки.
3. Активность Глюкаваморина 3000 ед/г. Принимаем дозировку 9 ед. на 1 гр. Получаем 620*9/3000 = 1,86 гр на 1 кг муки.

Хотелось бы еще отметить несколько моментов:

• Ферменты можно и даже желательно добавлять с запасом. Тогда будет уверенность, что гидролиз пройдет полностью и в короткие сроки. Никакого вреда от увеличенной навески не будет.
• Если внести меньше нормы, то гидролиз сильно затягивается и может пройти не до конца.
• При использовании холодных схем осахаривания (ХОС) количество вносимых ферментов необходимо увеличить в 1,5-2 раза.
• При истекшем сроке годности ферменты сохраняют свою работоспособность, но дозировку следует увеличить в 2 раза и более (зависит от возраста препаратов).

Таблица содержания крахмала в различных продуктах:

 

Оптимальная температура и кислотность для работы ферментов

Опять же, оптимальные параметры использования ферментов указывает конкретный производитель. Необходимо придерживаться их. Если этих данных у вас нет, то можно ориентироваться на цифры ниже.

• В таблице указаны оптимальная температура и кислотность воды для работы ферментов. При достижении температуры инактивации ферменты разрушаются.
• Воду желательно подкислять до значения Ph 5.5. Это оптимальная кислотность и для ферментов, и для работы дрожжей. Подкислить можно лимонной или ортофосфорной кислотой. Чтобы померить Ph нужен Ph-метр или лакмусовые бумажки. Если измерить Ph нечем, то лучше вообще не подкислять, чтобы не ошибиться.
• Ферменты А и Г лучше добавлять одновременно, так они эффективнее работают.

 

Заключение

Вот, собственно, и все, что я хотел сегодня рассказать. Призываю пользоваться микробиологическими ферментами. Это очень просто, удобно и довольно бюджетно. А главное открывает легкий путь к зерновому самогону, особенно если пользоваться технологией ХОС.

И конечно же комментируйте и подписывайтесь на новые статьи блога.

С уважением,

Дорофеев Павел.