Розмноження спиртових дріжджів

Живильне середовище. Кращою живильним середовищем для размно-вання спиртових дріжджів є середовище на основі солоду, так як він містить всі необхідні для їх життєдіяльності мінеральні речовини і до того ж азот, що входить до складу солодових паростків, найбільш легко використовується дріжджами як продукт харчування. Придатний солод з зерна будь-яких злаків, проте перевага віддається солоду з жита.

У виробничих умовах маткові і засевной дріжджі розмножують на суслі з солоду. Що стосується отримання виробничих дріжджів, то тут керуються правилом, згідно з яким живильне середовище повинна містити не тільки всі необхідні для розмноження дріжджів елементи живлення, але одночасно її склад повинен максимально відповідати середовищі, для зброджування якої готують дріжджі. Тому, незважаючи на те, що навколишнє середовище на основі солоду є найкращою для харчування спиртових дріжджів, її застосовують для розмноження виробничих дріжджів, що йдуть тільки на бродіння сусла з хлібних злаків. Сусло з картоплі, цукрових буряків, меляси або топінамбура зброджують виробничими дріжджами, розмноження на суслі, приготованому з цього ж сировини з додаванням відсутніх елементів живлення.

У науково-технічній літературі наведені різні рецепти і технології приготування живильного середовища. Ми наведемо лише деякі з них, акцентуючи увагу на приготуванні живильного середовища для розмноження дріжджів з солоду і суміші солоду з борошном, як найбільш універсальних.

Дріжджове сусло на основі солоду. Свіжоприготовлений подрібнений (або сухий у вигляді борошна) солод змішується зі злегка підігрітою (до температури 30-35 ° С) водою до досягнення консистенції сметани (орієнтовно 0,5 кг све-жепріготовленного або 0,3-0,4 кг у вигляді борошна солоду на 1,0-1,2 л води). Температура тесту повільно підвищується до 60-62 ° С, при якій відбувається оцукрювання солоду за рахунок наявних в ньому ферментів. Тривалість оцукрювання - 2 години. за

Таблиця 17. Кількість поживних речовин, що вводяться на Id сусла, г, [2].

Мінеральні речовини в розчиненому вигляді додають до дріжджового сусла перед внесенням і неп) дріжджів.

Закінчення зазначеного часу температуру маси підвищують до температури кипіння, при якій маса стерилізується протягом 20 хв. Застосовують і більш м'який режим стерилізації: температура 75-80 ° С, тривалість 20-30 хв.

Дріжджове сусло на основі борошна і солоду. На приготування 1 л дріжджового сусла для розмноження виробничих дріжджів використовується близько 120-130 г борошна (рекомендується житнє) і така ж кількість сухої солоду в вигляді борошна або 180-200 г свежевиращенного подрібненого солоду. Борошно змішується з 0,3-0,4 л, солод - 0,6-0,5 л води. Технологія здійснюється наступним чином. Солод і борошно змішуються окремо зі злегка підігрітою (30-35 ° С) водою до отримання однорідної сметаноподібної консистенції. Після цього з метою клейстеризации крохмалю суміш борошна з водою нагрівають до 80-90 ° С, витримують при цій температурі протягом 1 години, j охолоджують до такої температури, щоб після внесення в клейстер раніше приготовленої суміші солоду з водою температура маси склала 60-62 ° С. Тривалість оцукрювання - 1,5-2 години. Після оцукрювання маса стерилізується при 80-90 ° С протягом 30-40 хв і охолоджується.

Живильне середовище для розмноження виробничих дріжджів, призначених для зброджування сусла з інших видів сировини, готують з частини сусла, призначеного до бродіння, додаючи на кожен 1 л дріжджового сусла наступне и кількість солоду: картопляного - 60 г, кукурудзяного - 100, з цикорію або топінамбура - 80, бурякового 40-50, з меляси або цукру - 50-60 г [2]. Технологія приготування дріжджового сусла з цих матеріалів в загальному ідентична і | полягає в рівномірному перемішуванні солоду з відбиранням з головного затору, прогріванні маси до 57-60 ° С і осахаривании крохмалю солоду при цій температурі протягом 25-30 хв, стерилізації його при 85 ° С протягом 20 хв, охолодженні. У разі відсутності солоду необхідно внести в сусло сечовину і

Ортофосфорну кислоту в кількості 0,05-0,07% кожного від маСйи сировини, витраченого на приготування дріжджового сусла,

Живильне середовище для розмноження дріжджів для зброджування крахмалсодержащего сировини готують і без солоду, на відлученні від головного сусла. додаючи до нього мінеральні речовини (див. табл. 17).

Живильне середовище для розмноження дріжджів, що йдуть на зброджування сусла зі змішаного сировини, наприклад, з цукрових буряків, меляси і картоплі, готують на відлученні з сусла, найбільш багатого поживними речовинами, в даному прикладі

Закислення (закисание) живильного середовища. У підготовленій таким чином живильному середовищі необхідно створити умови, при яких неможливий розвиток патогенних мікроорганізмів, а розвиток спиртових дріжджів відбуватиметься в оптимальних умовах. У промислових умовах застосовуються дві технології: сірчанокисла з використанням сірчаної кислоти, і дріжджі, отримані за цією технологією, називаються сірчанокислими, імолочнокисла, з використанням молочної кислоти, і дріжджі, отримані за цією технологією, називаються молочнокислими. (Відзначимо, що ще на початку нинішнього століття в технології промислового виробництва спирту вУкаіни і Європі для закислення дріжджового сусла, поряд з молочною, широко використовувалася плавикова кислота (HF), а сірчана кислота для цих цілей використовувалася лише епізодично).

В обох випадках підготовлену, як вище описано, пита-тільну середу охолоджують до 50-52 ° С і при цій температурі вносять в неї або сірчану кислоту, або чисту культуру молочнокислої бактерії, яка виробляє молочну кислоту. Оскільки вважається, що молочнокислі дріжджі дають спирт вищої якості, ніж сірчанокислий, викладемо метод закислення середовища з шмопдоо молочйой кислоти досить докладно.

Живильне середовище з молочною кислотою. Застосування для закислення Поживною Середовища молочнокислих бактерій засноване на тому, що продукт їх життєдіяльності - молочна кислота

- не тільки пригнічує розвиток патогенних мікроорганізмів, але одночасно і посилює ріст дріжджів. В умовах сучасного промислового виробництва стерилізовану, як описано раніше, живильне середовище охолоджують до температури 50-52 ° С і закісляет додаванням до неї чистої культури молочнокислої бактерії. Температура 50-52 ° С є опти-мальної для життєдіяльності молочнокислої бактерії, тому її витримування вкрай важливо.

Зазвичай тривалість закисання становить 18-24 годин при температурах 50-52 ° С, при цьому досягається концентрація

Молочної кислоти близько 10 г / л живильного середовища. При сприятливих температурних умовах закисание живильного середовища можна вести і значно довше, так як молочнокислі бактерії самі руйнуються достатньою концентрацією продукту своєї ж життєдіяльності - молочною кислотою. До введення в технологію виробництва спирту культури чистої молочнокіс-лій бактерії закисание живильного середовища проводилося різними способами, серед яких були і досить складні. Один з найбільш простих способів полягав-в змазуванні стінок ємності для розмноження дріжджів кислим молоком. Пізніше було встановлено, що молочнокислі бактерії кислого при кімнатній температурі молока не тотожні молочно-кислим бактеріям, необхідним для винокурного виробництва, і що останні в досить чистому вигляді можна отримати в молоці, скисле при температурі 50 ° С.

Якщо внести засевной дріжджі в живильне середовище з життєдіяльністю молочнокислої бактерією і надалі розмножилися виробничі дріжджі в сусло, то молочно-кислі бактерії будуть продовжувати свою життєдіяльність в суслі, що недоцільно. З метою знищення молочнокислих бактерій, закисший живильне середовище стерилізують при 75- 80 ° С протягом 10-20 хв. Простерилізованих таким чином живильну Середу швидко охолоджують до необходімбй тим-ператури і вносять в неї засевной дріжджі.

Живильне середовище з плавиковою (HF) і сірчаної (H2SO4) кислотами. Прймененіе зазначених кислот для закислення сусла істотно спрощує технологію, скорочує її тривалість і підвищує вихід спирту, так як цукру не витрачаються на розмноження молочнокислих бактерій і утворення молочної кислоти.

Поживна Середовище із плавиковою кислотою. І. Ефрон [8] показав, що молочна кислота при розмноженні дріжджів може бути замінена незначною кількістю плавикової кислоти, яка представляє собою сильну отруту для патогенних мікроорганізмів. В такому випадку розмноження дріжджів роблять у такий спосіб. З підготовленого до бродіння сусла беруть необхідне для розмноження дріжджів його кількістю-ство, охолоджують до температури 27-28 ° С, після чого додають до нього розведену плавиковий кислоту з розрахунку на 10 л дріжджового сусла 2,3-2,5 г 100% - ної кислоти. Після охолоджув-ня сусла до 22-23 ° С в нього додають засевной дріжджі в кількості 1 л засевной дріжджів на 10 л дріжджового сусла (звернемо увагу, що тут мова дає про промислової технології, де обсяг дріжджового сусла становить багато сотень літрів, в силу чого розмноження дріжджів в ньому супроводжується значним підвищенням температури). Через 10 ^ 12 годин виробничі дріжджі готові для внесення в головне сусло.

Відзначимо, що введення плавикової кислоти в головне сусло також призводить до збільшення виходу спирту і підвищення його якості. Однак в головне сусло її додають з такого розрахунку, щоб концентрація ^ її в ньому після додавання дріжджового сусла, вже містить плавиковий кислоту, була в 2 рази нижче, ніж в дріжджовому суслі. Замість плавикової кислоти може бути застосований фтористий амоній або фтористий алюміній: послід-нього береться 0,15-0,3 г на 10 л сусла.

Процес розмноження дріжджів. Зазвичай розмноження дрож-жей проводять при 28-30 ° С. В умовах промислового про-ництва, де розмноження дріжджів проводять в ємностях щодо великого обсягу, початкова температура раз-множения становить 15-20 ° С. У процесі розмноження дріжджів відбувається мимовільне її підвищення до 28-30 ° С, яка і підтримується в процесі розмноження. Тривалість размно-вання при такій температурі зазвичай становить 15-20 годин. При цьому непереробленими залишається близько 4-5% Сахаров, а частка спирту становить 8-10 об.%. Така частка спирту необхідна з тієї причини, що частина з розмножилися дріжджів (близько 1/10 обсягу) буде використана як засевной в наступному циклі отримання виробничих дріжджів, а що утворився спирт є консервантом. Якщо з розмножуються дріжджів НЕ передбачається відбирати засевной, то розмноження можна припинити через 8-10 годин після додавання засевной

Мал. 13. Конструкції бродильних шпунтов. Стрілками вказано напрямок руху вуглекислого газу [8, 10].

Дріжджів до живильному середовищі »При цьому частка спирту становитиме 4-5 об.%.

У побутових умовах можливе застосування сусла, наприклад, з цукру, яке не містить необхідних для розмноження дріжджів елементів живлення, а солод або інші матеріали, що містять поживні елементи для дріжджів, відсутні. В такому випадку достатню кількість дріжджів має бути внесено в сусло відразу, Необхідна їх кількість можна оцінити таким чином. Відомо, що в умовах промислового виробництва спирту, наприклад, з меляси, що містить 17-18% цукрів, в кінці бродіння 100 л зрілої бражки містять 1,5-2 кг дріжджів в перерахунку на пресовані дріжджі 75% вологості, тобто таких, які надходять в роздрібну торгівлю. Це означає, що для швидкого і якісного бродіння сусла, в якому дріжджі НЕ будуть розмножуватися, досить 75-100 г пресованих дріжджів на 1 кг цукру. Цієї кількості дріжджів з надлишком достатньо для бродіння сусла з будь-якого іншого матеріалу, що містить необхідні продукти харчування для розмноження дріжджів. У будь-якому випадку якість спирту буде вище, коли дріжджі в процесі бродіння розмножуються. Це можливо, якщо сусло містить всі елементи живлення, необ-хідні для їх життєдіяльності.