18.07.2018

Сухие или жидкие ферменты для приготовления зерновых браг – что выбрать?

Приготовить зерновой дистиллят под силу даже новичку. Всё дело в особенных ферментах – амилосубтилин и глюкаваморин. Их действие аналогично действию солода при поэтапном нагревании, или температурных режимах.

Роль ферментов для зернового сырья

Дроблёный солод, по-другому дробина, выделяет амилазы только при достижении 61-72°С. Такую температуру нужно удерживать два часа. В это время сложные соединения углевода распадаются на простые – происходит осахаривание.

Полученные фракции будут пищей для дрожжей. Побочным продуктом их питания станет этиловый спирт. Так проходит горячее осахаривание.

Получить глюкозу и мальтозу можно и через холодное осахаривание: для этого зерновая брага готовится на ферментах. В нагретую воду добавляют:

• зёрна, макароны, муку или другие продукты с содержанием крахмала,
• препараты, содержащие ферменты,
• дрожжи.

Всю массу перемешивают. После этого убирают в тёмное место для брожения. Сырьё готовится для перегонки в течение 1-3 недель.

Препараты, которые содержат микробиологические ферменты, распределяют роли следующим образом:

• «Амилосубтилин», «АмилоЛюкс-А» содержат фермент альфа-амилазу. Это вещество дробит крупные соединения крахмала на мелкие фрагменты, декстрины. Вязкость раствора в результате действия препарата снижается.
• «Глюкавамарин», «ГлюкоЛюкс-А» имеют в составе глюкоамилазу. Она отделяет глюкозу от расщеплённых молекул крахмала, декстринов.

Обе эти группы препаратов добавляют в брагу вместе. Главное соблюсти требования производителя к нагреву сырья при их внесении. «Протосубтилин» и «ЦеллоЛюкс-А» помогают описанным препаратам при расщеплении длинных цепочек крахмала. Их участие в осахаривании необязательно.

Преимущества использования амилосубтилина и глюкаваморина

Зерновая брага, приготовленная с привлечением солода, требует длительной подготовки:

• прорастить зерно;
• правильно измельчить солод;
• придерживаться температурных режимов при осахаривании;
• промыть дробину.

В домашнее винокурение ферменты пришли из промышленности. Их использование в промышленности обусловлено снижением сложности, повышением стабильности технологических процессов, ускорения процесса производства и увеличением выхода спирта по сравнению с использованием традиционных методик. Использование полного комплекса ферментных препаратов позволяет получить максимальное количество спирта из сырья, а также уменьшить содержание посторонних компонентов в сусле, что положительно влияет на органолептику продукта перегонки.Современная промышленность использует для разжижения и осахаривания сырья ферментные препараты:

• Амилосубтилин ГЗх (АмилоЛюкс, ;«А») - для разжижения сырья и подготовки его к действию других ферментов
• Глюкаваморин ГЗх (ГлюкаЛюкс-А, «Г») - для осахаривания крахмала
• ЦеллоЛюкс-А («Ц») - для осахаривания некрахмалистых полисахаридов (ксиланов, β-глюкана, целлюлозы, пектинов) либо подготовки их к действию вышеописанных ферментов.
• Протосубтилин («П») - для расщепления растительных белков, что приводит к более активной работе дрожжей

Таким образом, минимально необходимые ферменты при осахаривании - это Амилосубтилин и Глюкаваморин. ЦеллоЛюкс-А и Протосубтилин выполняют дополнительное осахаривание и подготовку к брожению.

Дозировка различных ферментов

Множество вопросов вызывает расчет дозировки ферментных препаратов. Обычно производитель или продавец указывают активность сухих ферментов в активных единицах на грамм фермента. Также существуют рекомендации от производителя по дозировке активных единиц ферментов на грамм вещества подвергающегося обработке. Причем в зависимости от тех. процесса количество ферментов может варьироваться от минимального до максимального. При помощи этого числа, а также с использованием таблиц по содержанию крахмала, белка и НПС (некрахмалистых полисахаридов) можно высчитать эталонную дозу каждого фермента на килограмм сырья.Формула для расчета количества ферментов на килограмм сырья выглядит следующим образом:

Доза фермента (грамм) = (P*R*10)/A

• P - процент содержания вещества, подвергающегося обработке (например, крахмал)
• R - рекомендованная дозировка активных единиц
• А - активность препарата в единицах на грамм

Стоит добавить, что для некоторых типов сырья (рожь) и ферментов с истекшим или подходящим к концу сроку годности требуется увеличение дозы ферментов на 15-25%. Так как в домашних условиях рассчитывать точную дозировку препаратов практически нет смысла, то можно допустить некоторые упрощения в методике расчета, взяв максимально рекомендуемые значения.В таблице приведен расчет дозировки ферментов на один 1 кг сырья:

Примерное содержание крахмала, белков, целлюлозы и жиров в различных видах сырья

Сырье	Крахмал	Белок	Целлюлоза	А-1500 ед/г	Г-3000 ед/г	Ц-2000 ед/г	П-120 ед/г
Пшеница	56	16	6	0,75	1,16	0,90	4,38
Ячмень (шелушенный)	49	13	7	0,65	1,01	1,05	3,79
Кукуруза	68	7	3	0,91	1,41	0,45	2,04
Рожь	50	15	2	0,67	1,03	0,30	4,38
Тритикале	53	13	2	0,71	1,10	0,30	3,79
Просо	51	13	8	0,68	1,05	1,20	3,79
Овес (шелушенный)	37	13	10	0,49	0,76	1,50	3,79
Картофель	18	2	2	0,24	0,37	0,30	0,58
Рис	73	8	н/д	0,97	1,51	-	2,33
Гречиха	64	12	н/д	0,85	1,32	-	3,50
Горох	59	29	н/д	0,79	1,22	-	8,46

Нарушения в дозировке препаратов в меньшую сторону могут сказаться на сроках работы ферментов и полноте переработки сырья. При этом от незначительного превышения дозировки негативных последствий не замечено (кроме перерасхода).Таким образом, универсальным рецептом будет использование на 1 кг сырья: ;

• 1 грамм - Амилосубтилин ГЗх 1500
• 1.5-2 грамм - Глюкаваморин ГЗх 3000
• 1 грамм - ЦеллоЛюкс-А 2000
• 4-5 грамм - Протосубтилин 120

Типы осахаривания, их преимущества и недостатки

Сейчас в домашнем винокурении пользуются популярностью две различных технологии осахаривания - горячее и холодное, названные так из-за разных;температур, при которых происходит гидролиз крахмала. При горячем осахаривании сырье нагревается до температур в 50-70°С и в таком состоянии подвергается воздействию ферментов в течение 10-20 часов. При этом минимален риск заражения сусла, максимально эффективно действуют ферменты, но этот способ требует больших усилий.При холодном осахаривании с использованием ферментов процесс протекает при температурах, близких к 30°С и с одновременным брожением. Этот способ менее трудозатратный, но более долгий, и имеет больший риск скисания браги. На графиках представлена зависимость активности ферментов от температуры с течением времени:



Диапазон эффективного действия фермента Амилосубтилин соответствует области рН 5,0-8,0 и температуре 50-75°С. Для фермента Глюкаваморин эффективное действие лежит в следующих пределах: рН 3,0-6,5 и температуры 30-60°С.Стоит добавить, что существует множество промежуточных способов между горячим и холодным осахариванием, применение которых во многих случаях может быть оправдано конкретными условиями, доступностью компонентов, затрачиваемым временем и другими факторами.

Горячее осахаривание (ГОС)

Рецепт приготовления браги с использованием крахмалосодержащего сырья и ферментов А и Г:

1. Сырье желательно раздробить и обязательно очистить от плевел, если они есть.
2. Подготовить горячую (кипящую) воду из расчета ~6.5 литров воды на 1 кг крахмала в сырье (для круп или дробленки).
3. В горячую воду добавляется сырье с постоянным перемешиванием. Для перемешивания удобно использовать шуруповерт или низкооборотистую дрель с насадкой для перемешивания строительных смесей - “миксер”. При этом для того, чтобы избежать комков, сыпать лучше всего прямо на вращающуюся в воде насадку.
4. При остывании смеси до 75°С вносится половина дозы фермента Амилосубтилин. Перед внесением его можно растворить теплой питьевой водой в отношении 1/10.
5. Далее сусло перемешивается с кашеобразного до жидкого состояния или в течение примерно 30 мин.
6. Суслу дают остыть до 56-58°С и вносят оставшуюся часть фермента Амилосубтилин и фермент Глюкаваморин, затем тщательно перемешивают “миксером”. Время работы ферментов на этом этапе составит около 1.5-2 часов.
7. После окончания процесса осахаривания суслу нужно дать остыть до температуры около 30°С. Для того, чтобы сусло не “заразилось” во время остывания, желательно герметично закрыть емкость с ним.
8. Сусло переливается в емкость для брожения (предварительно продезинфицированную), и в него вносятся дрожжи с дозировкой 2-3 грамм сухих или 10-15 грамм прессованных на килограмм сырья. Брожение происходит под гидрозатвором.

Активная фаза брожения будет продолжатся около 3-4 дней, затем брагу нужно периодически взбалтывать, не открывая бродильную ёмкость.

Холодное осахаривание (ХОС)

Рецепт приготовления браги с использованием крахмалосодержащего сырья и ферментов А и Г без заваривания:

1. Сырье желательно раздробить и обязательно очистить;от плевел, если они есть.
2. Подготовить воду температурой около 35°С из расчета ~6.5 литров воды на 1 килограмм крахмала в сырье (для круп или дробленки). Стоит учесть, что ёмкость для брожения нежелательно заполнять брагой более, чем на 7/10 объема.
3. В ёмкость для брожения вливается половина заготовленной воды.
4. Для снижения вероятности заражения сусла обязательно рекомендуется в воду добавить антибиотик – ;доксициклин (1 капсула на 20 литров браги).
5. Кислотность регулируется в пределах 5-5.5 pH ортофосфорной, серной или лимонной кислотами.
6. Далее в ёмкость вносятся ферменты Амилосубтилин и Глюкаваморин, согласно дозировке на килограмм крахмала в сырье.
7. Если есть, то можно добавить пеногаситель софэксил – 1 мл на 20 литров затора
8. Вносится сырье, затем все перемешивается
9. Добавляются дрожжи в соответствии с рекомендациями производителя (10 грамм сухих дрожжей на 4-5 литров браги).
10. Добавляется оставшаяся часть воды.
11. Брожение происходит под гидрозатвором с периодическим помешиванием-взбалтываем (без нарушения герметичности). Процесс брожения занимает от полутора до трех недель. Готовность к перегонке контролируется по появлению пленки на поверхности браги. Появление пленки - это признак того, что брага начинает скисать и ее нужно тут же перегонять. В идеале следует перегонять брагу незадолго до появления пленки.

Источники:

Для производства спирта из крахмалосодержащего сырья (зерно, картофель, крахмал) используются вещества, которые осахаривают крахмал. Это может быть пророщенный солод либо микробные ферменты. Экономически целесообразно использовать для этих целей именно микробные ферментные препараты. По сравнению с солодом ферменты имеют ряд значительных преимуществ, которые обуславливают их широкое применение: для их производства используется более дешевое сырье; осахаривание крахмала под их действием происходит полнее, что позволяет увеличивать выход спирта; ферменты имеют высокую активность и долгий срок хранения; использование ферментов микробного происхождения в высоких концентрациях позволяет значительно ускорить процесс осахаривания сырья и сбраживания сусла.

Для осахаривания используется 2 фермента: и

Альфа-амилаза подготавливает сусло к осахариванию-разжижает его. Глюкоамилаза выполняет непосредственно осахаривание. Для более эффективного производства спирта из зерна и получения максимального выхода из крахмала сырья настоятельно рекомендуется применять ферменты целлюлаза и кислая протеаза.

Приготовление осахаренного сусла.

Исходный продукт (зерно) подлежит размолу на дробилках. Если Вы используете муку или крахмал, этот пункт Вам следует опустить. Крупность помола должна быть как можно мельче. При увеличении крупности помола увеличивается содержание несбраживаемых углеводов в браге.
Полученный помол (мука) смешивается с водой с соотношением 1 массовая часть помола на 4 части воды. Рекомендуется использование воды с остаточной жесткостью не ниже 2.5 (5,0) мг-экв./литр. При применении фермента целлюлаза допускается гидромодуль 1/3,5.

После смешивания в массу дозируется фермент альфа-амилаза в такой пропорции: на 1 кг крахмала вводится 0,33 грамма фермента. После внесения фермента сусло необходимо перемешать.

Массу с внесенным ферментом альфа-амилаза необходимо разварить. Основная цель разваривания — разрушение клеточной структуры, растворение и декстринизация крахмала сырья. В растворимом состоянии крахмал легко осахаривается ферментами. Процесс разваривания происходит при максимально возможной температуре, но не выше 100°С, в течение 60-120 мин. Оптимальная рабочая температура альфа-амилазы 90-95°С. Вполне достаточно кипения массы на слабом огне. Применяя открытый огонь, рекомендуется использовать рассекатель пламени с целью недопущения возможного пригорания сырья. Превышение температуры 100°С в процессе разваривания необратимо инактивирует фермент.

Разваренную массу необходимо охладить до температуры 50-60°С. После этого необходимо внести в сусло второй фермент - глюкоамилаза. Фермент глюкоамилаза вводится в разжиженное сусло при t сусла 55-60°C в следующей дозировке: на 1 кг. крахмала необходимо внести 0,7 грамм глюкоамилазы. После внесения фермента сусло необходимо перемешать. Процесс осахаривания продолжается 1-2 часа при стабильной температуре 50-60°C (на практике скорость будет зависеть от типа исходного сырья, степени помола). Следует отметить, что кроме глюкоамилазы в препарате содержится грибная альфа-амилаза, позволяющая частично исправить ошибки, допущенные при разжижении крахмала. Также препарат содержит значительное количество азота в виде амидов и аминокислот для ускорения спиртового брожения.

Ферменты и вносятся в сусло вместе с глюкоамилазой на стадии осахаривания.

Целлюлаза и протеаза не являются обязательными ферментами для процесса осахаривания. Применение Целлюлазы способствует уменьшению количества воды в замесе в процессе осахаривания, что в свою очередь позволяет более эффективно использовать полезный объем емкости. Применение протеазы позволяет увеличить выход спирта. При соблюдении технологического процесса применение целлюлазы и протеазы увеличивает общий выход спирта до 10%.

Если вы решили приготовить зерновой самогон, вам необходимо выбрать способ приготовления браги.

Рецептов пшеничной браги много, но в основе лежат всего 3 технологии осахаривания крахмалосодержащего сырья.

• Горячее осахаривание ферментами или ГОС
• Холодное осахаривание ферментами или ХОС
• Осахаривание солодом

Целью использования ферментов является подготовка сырья для сбраживания дрожжами. Крахмал в чистом виде дрожжи не могут переработать.

Для его расщепления применяют бактериальный ферментный препарат Глюкаваморин (Глюкоамилаза). Он работает в паре с Амилосубтилином (альфа-амилаза), который обеспечивает подготовку сырья к действию глюкоамилазы.

Это основная группа ферментов, без которых дрожжи не будут потреблять крахмал. Кроме них существуют вспомогательные ферменты, такие как Протосубтилин и Целлолюкс. Они частично расщепляют белки и целлюлозу, увеличивая выход спирта.

В солоде ферменты вырабатываются в процессе проращивания зерна. Для этого зерно проращивают до образования ростка 5-6мм. Затем сушат и удаляют проросшие ростки и корешки.

Дозировка различных ферментов

В солоде достаточно ферментов, что бы осахарить себя и еще 4-5 кг. несоложеного зерна. Таким образом, для осахаривания 1 кг. любого зерна потредуется 200-250гр. Солода.

Пропорции же искуственных ферментов зависит от срока хранения и их активности, которая измеряется в единицах на грамм.

Следует знать, что ферменты являются катализатором процесса, а не расходной единицей. Если вы внесете меньше ферментов, чем требуется, процесс осахаривания затянется, но все равно произойдет.

Для конкретного расчета дозировки ферментов можно воспользоваться этим калькулятором:

Типы осахаривания, их преимущества и недостатки

В самогоноварении, для каждого вида осахаривания существуют свои достоинства и недостатки. Так, горячее осахаривание довольно трудоемкий процесс, который требует соблюдения температурных режимов, брага на ферментах при ГОС сбраживает менее чем за неделю. В свою очередь, брагу ХОС намного проще приготовить, но бродить она будет не одну неделю, и есть риск скисания.

Лидером по вкусу и аромату самогона из крахмалосодержащено сырья является солод. Если выбирать между ферментами и солодом, ответ однозначен – солод. Естественные ферменты выдают лучший результат, однако он дороже.

Горячее осахаривание (ГОС)

Температура работы различных ферментов отличается. Амилосубтилин работает при 50°- 65°, а Глюкаваморин при 55° — 60°. Для Целлолюкса оптимальной является температура 50°, для Протосубтилина – 45° — 55°.

Рецепт пшеничного самогона на ферментах. Для приготовления 20 литров браги с использованием ферментов нам понадобится:

• Крупа пшеничная – 5кг.
• Вода – 14л.
• Глюкаваморин 3000 ед/г – 6гр.
• Дрожжи сухие – 20гр.

Воду доводим до кипения. Добавляем пшеницу при постоянном перемешивании. Предварительно 2гр. Амилосубтилина разводим теплой водой. Даем остыть воде с крупой до 75°С и вносим амилосубтилин при помешивании.

Продолжаем помешивать еще в течение получаса. Сусло из кашеобразного состояния должно стать жидким.

Как только сусло остынет до 58-60°С, вносим оставшиеся 2 гр. Амилосубтилина и 6 гр. Глюкаваморина и тщательно перемешиваем.

Укрываем сусло для уменьшения теплопотерь. Через 2 часа охлаждаем сусло при помощи чиллера до 30°С, переливаем в продезинфицированный ферментер и вносим дрожжи.

Закрываем крышкой ферментер и устанавливаем гидрозатвор. Температура затора выдерживаем 26-30°С. Для лучшего брожения бродильную емкость ежедневно взбалтываем путем перекатывания емкости, не снимая гидрозатвор.

Если брага начала светлеть и углекислый газ перестал выходить через гидрозатвор, брага готова к перегонке.

Если перегон планируется на ПВК или при помощи парогенератора, переливаем всю брагу в куб. Если предполагается иной способ нагрева, снимаем с осадка брагу и отжимаем пшеницу. Промываем крупу горячей водой и снова отжимаем. Брагу и промывочную воду заливаем в куб.

Перегонку браги производим на самогонном аппарате без укрепления до 99°С в кубе, при этом отбираем 200мл. голов. Должно получиться примерно 5,4 литра спирта сырца крепостью 33%.

Дробную перегонку производим на укрепляющей колонне с отбором 100мл. голов до 94-95°С в кубе. Если в дальнейшем предполагается выдержка в дубовой бочке, насадку в колонне уменьшаем до 2-3 рулонов РПН или увеличиваем скорость отбора тела.

Холодное осахаривание (ХОС)

Для оптимальной и быстрой работы ферментов нужна повышенная температура, однако это не значит, что при комнатной температуре ферменты не будут работать вовсе. Зерновая брага на ферментах при холодном осахаривании так же бродит, только значительно медленней. А так как дрожжи вносятся одновременно с ферментами, то высвобождаемый сахар тут же поглощается дрожжами.

Рецепт браги из муки и ферментов холодным способом. Для приготовления 10 литров мучной браги нам понадобится:

• Вода – 8,5л.
• Мука – 2кг.
• Амилосубтилин 1500 ед/г – 4 гр.
• Глюкаваморин 3000 ед/г – 6гр.
• Прессованные дрожжи – 50гр.

Все оборудование моем губкой с моющим средством. Затем дезинфицируем раствором хлора или перекисью водорода.

Наливаем воду температурой 30°С в бродильную емкость, растворяем в ней ферменты А и Г. Помешивая мешалкой воду, высыпаем всю муку.

Сразу вносим дрожжи, закрываем крышкой и устанавливаем гидрозатвор. Для ржаной муки не наполняйте емкость более чем наполовину, может убежать. В качестве пеногасителя можно использовать детский препарат Боботик.

Брожение длится около 2 недель. Признаки готовности браги: гидрозатвор перестал булькать, мука осела на дно плотным слоем, брага осветлилась.

Декантируем (снимаем с осадка) брагу и заливаем в перегонный куб. Процесс перегонки точно такой же, как и при горячем осахаривании.

Теплый старт

Существует так же промежуточный вариант между ГОС и ХОС с использованием ферментов. Заключается в том, что сырье обрабатывают кипятком, но в дальнейшем процесс схож с холодным осахариванием.

Рецепт ячменной браги

Для приготовления ХОС браги с горячим стартом необходимо залить дробленый ячмень кипятком. Вода должна покрывать крупу полностью. Подготовку оборудования проводим так же, как и при холодном осахаривании в домашних условиях.

Как только температура снизится до 60°С, вносим ферменты А и Г. В отличие от ГОС, чиллер для охлаждения не понадобится. Добавляем холодную воду в затор до нужного объема.

В результате разбавления, температура сусла не должна превышать 35°С. Вносим дрожжи, закрываем ферментер, ставим гидрозатвор.

В промежуток между заливкой ячменя до внесения дрожжей, брага особо подвержена заражению патогенными организмами. Поэтому одним из недостатков горячего старта является повышенный риск скисания браги.

Для предотвращения скисания, вместе с дрожжами практикуют вносить доксицилин, амоксиклав или подобный антибиотик. В конечный продукт ингредиенты антибиотика попасть не могут, так как он распадается при повышенной температуре на нерастворимые соединения.

Если применение антибиотика для вас неприемлемо, снизить риск заражения можно путем снижения pH. Для этого подойдет лимонная или ортофосфорная кислота.

Дальнейший процесс приготовления зернового самогона схож с описанным в разделе ГОС способом.
Если остались вопросы по осахариванию крахмалосодержащего сырья ферментами, задавайте их в комментариях к статье.

Сухие ферменты используют для получения сусла из муки и крупы различных злаков, а также из картофеля и других видов сырья, богатых крахмалом. Сухие ферменты оказывают такое же действие, как и натуральный солод, но значительно удобнее в применении. Амилосубтилин в основном способствует разжижению сусла, а Глюкаваморин – осахариванию.

Фасовка “А”-100 г, “Г”-100 г.

Рекомендуемая температура – 65-68 С
Время обработки – 0,5-1 час
Доза – 1-2 г Амилосубтилина и 0,5-1 г Глюкаваморина в расчете на 1 кг крахмала
Срок хранения – 1 год при температуре 0-25 С
Активность: “А”-1500 ед., “Г”-3000 ед.

Пример: на 1 кг пшеничной муки (75 вес% крахмала) нужно положить 1-2 г ферманта “А” и 0,5-1 г фермента “Г”

Инструкция по применению:

Инструкция по применению ферментных препаратов для получения спирта в домашних условиях.
Ферментные препараты: Амилосубтилин, Глюкаваморин.
Используются для осахаривания любого крахмала или крахмалосодержащего сырья (зерна, солода, муки, овощей, фруктов и т.д.).

Способ применения:
Стадия 1 (разжижение).
– Перед использованием сырье необходимо хорошо измельчить любым способом (размолоть, раздробить), пропустить через мясорубку после нескольких часов замачивания). Исходное сырье должно напоминать муку, так его будет легче использовать.
– Измельченное сырье залить теплой водой: на одну часть сырья 4 части воды, в которой предварительно растворить фермент Амилосубтилин.
– Полученную смесь заварить при постоянном перемешивании при температуре 70-80 градусов Цельсия, выдержать 30-60 минут до разжижения. Желательно строго придерживаться диапазона 70-80, т.к. при температуре ниже 70 ферменты могут хуже сработать, а если будет выше 80, могут просто “свариться”.
– Норма расхода ферментов на стадии 1:
Амилосубтилин 1500ед/г – 5-7 г на 10 кг сырья.

Стадия 2 (осахаривание).
– Разваренную и разжиженную смесь развести в 2 раза водой и охладить до 58-59 градусов Цельсия. Температура, как и в случае с предыдущей стадией, должна выдерживаться точно.
– Норма расхода ферментов на стадии 2:

Глюкаваморин: (3000ед/г) 12 – 20 г на 10 кг сырья.
: Расход – 10 г на 10 кг используемого сырья (3-4гр- на 1 кг. крахмала).

Ферменты развести предварительно в небольшом количестве теплой (до 60оС) воды, тщательно перемешать и внести в разваренную и охлажденную до 60оС смесь. Перемешивать периодически в течение 20-30 минут для максимального осахаривания крахмала сырья.

Стадия 3 (брожение)
– Охладить смесь до комнатной температуры, внести дрожжи для зерновой браги, перемешать и поставить в теплое место для сбраживания