Реферат: Спиртные напитки и пивоварение

Производство спиртных напитков.Производство спиртных напитков из крахмалсодержащего сырья практикуется почти во всех странах мира. Основными видами сырья являются картофель и рожь в Европе, карто­фель и пшеница в России, кукуруза и рожь в США, рис и бататы на Вос­токе, тапиока в тропических странах.

Крахмал, как основной компонент сухих веществ сырья, из которого и образуется спирт, непосредственно дрожжами не сбраживается. Поэто­му его необходимо гидролизовать до сбраживаемых сахаров, для этого требуется применение ферментов.

Применяемый издавна зерновой солод, как источник амилолитичес-ких ферментов, обеспечивает достаточно глубокое осахаривание и вы-браживание только за трое суток. Необходимо отметить, что зерновой солод не только выполняет задачу гидролиза крахмала до сбраживаемых Сахаров, но и является источником легкоусвояемого азотистого питания для дрожжей, т. к. в процессе солодоращения, под действием протеиназ, в нем накапливается значительное количество аминокислот (до 32% от общего азота). Активность протеиназ в процессе солодоращения возрас­тает примерно в 40 раз. Зерновой солод обладает и цитолитической ак­тивностью, обеспечивая определенную степень гидролиза клеточных сте­нок растительного сырья и тем самым улучшая контакт крахмала с ами-лолитическими ферментами.

Таким образом, применяемый в спиртовом производстве зерновой со­лод выполняет три основные функции: осуществляет гидролиз крахмала до сбраживаемых Сахаров; является источником азотистого питания для дрожжей и при осахаривании крахмалистого сырья производит частич­ное разрушение клеточных стенок сырья.

Однако скорость осахаривания крахмала при использовании солода остается достаточно низкой, что затрудняет интенсификацию процесса брожения. Применение ферментных препаратов микробного происхож­дения дает возможность значительно повысить концентрацию необхо­димых ферментов в среде и обеспечить глубокий гидролиз крахмала за сравнительно короткий период.

Кроме стадии осахаривания ферментные препараты, обладающие силь­ной разжижающей активностью (α-амилаза), применяются на стадии вод-

но-тепловой обработки сырья с целью смягчить режим разваривания, сни­зить вязкость замесов и облегчить их дальнейшую транспортировку.

Применяя ферментные препараты на стадии приготовления сусла для дрожжегенерации, необходимо обеспечить интенсивный гидролиз белков с целью обогащения ценным азотистым питанием дрожжевого сусла.

Таким образом, для спиртового производства, перерабатывающего крахмалсодержащее сырье, необходимо применение ферментных пре­паратов с амилолитическим, протеолитическим и цитолитическим дей­ствием. При замене солода культурами микроорганизмов или препара­тами ферментов необходимо, чтобы полученный спирт обладал высоки­ми дегустационными качествами и не содержал вредных примесей.

Пивоварение.При производстве пива по обычной технологической схеме необходимые ферментные системы для подготовки зернового сы­рья и перевода экстрактивных веществ в растворимое состояние на ста­дии затирания образуются в процессе солодоращения.

Основными ферментами, образующимися в процессе солодоращения и имеющими наиболее существенное значение в технологии пивоварения, являются: амилолитические ферменты, разжижающие и осахаривающие крахмал; протеолитические ферменты, расщепляющие белки ячменя до пептидов различной молекулярной массы и свободных аминокислот; ци-толитические ферменты, гидролизующие некрахмальные полисахариды, растворяющие клеточные стенки эндосперма зерна, благодаря чему об­легчается доступ амилаз и протеаз к соответствующим субстратам.

Каждый из перечисленных процессов должен пройти с определен­ной глубиной, чтобы обеспечить нормальное протекание фильтрации за­тора, брожения сусла, осветление и фильтрацию пива, а также создание определенных физико-химических свойств (пенообразование, прозрач­ность, стойкость при хранении) и вкусовых качеств готового продукта.

Применение ферментных препаратов микробного происхождения (амилоризин ПХ, П10Х, амилосубтилин Г10Х, Г20Х, протосубтилин Г10Х, цитороземин ПХ) с целью замены солода несоложенным ячменем позволяет интенсифицировать процесс, избежать потерь ценных компо­нентов сырья на дыхание и образование проростка, в целом повысить рентабельность пивоваренного производства. Кроме отечественных пре­паратов, в настоящее время широко используются ферментные препа­раты различных зарубежных фирм. Предназначенные для замены фер­ментов солода ферментные препараты микробного происхождения дол­жны по характеру своего действия соответствовать ферментам солода и значительно превосходить их по активности.

Ферменты, используемые для борьбы с холодной мутью.К образованию холодной мути в бутылочном пиве приводит рост микрорганизмов; такое биологическое помутнение предотвращается пастеризацией пива или сте-

рильной фильтрацией при заполнении бутылок в асептических условиях. Небиологическое помутнение пива может происходить при его продолжи­тельном хранении; этот процесс ускоряется при действии света, тепла, кис­лорода, в присутствии следов железа или меди, а также при одновременном воздействии этих факторов. Состав мути зависит от преобладающего дей­ствия того или иного из этих факторов. Основными составляющими холод­ной мути являются: белки — 40-76%; танин —17-55%; углеводы — 3-13%. Холодная муть состоит из очень тонкого осадка, который образуется при выдержке пива при температурах ниже 10°С. Для борьбы с холодной мутью могут быть использованы растительные ферменты — папаин, фицин, бро-мелаин, а также грибные (продуцируемая микроскопическими грибами рода Aspergillus, Penicillium, Mucor, Amylomyces) и бактериальные (продуцируе­мая В. subtilis) протеазы. Но наиболее широко для этой цели применяется лишь папаин или комплексные препараты, включающие папаин и другие протеазы, что объясняется относительно высокой термостабильностью пре­паратов папаина, сохраняющих свою активность после пастеризации.