วิธีเย็นของการ saccharification ของเมล็ดข้าวตาม GOST จำนวนและวิธีการใช้เอนไซม์สำหรับผลิตเบียร์ที่บ้าน

03.09.2019 จานยัน

แม้แต่ผู้เริ่มต้นก็ยังเข้าใจว่าจำเป็นต้องมีคาร์โบไฮเดรตในการรับแอลกอฮอล์ที่บ้าน เป็นการดีที่น้ำตาลง่าย ๆ : น้ำตาลซูโครสกลูโคสหรือฟรุกโตส ในธัญพืชคาร์โบไฮเดรตมีอยู่ในปริมาณที่เพียงพอ แต่อยู่ในรูปของแป้ง โมเลกุลของแป้งแต่ละชนิดจะประกอบด้วยชิ้นส่วนของกลูโคส เมื่อนำเมล็ดพืชมาเป็นวัตถุดิบก่อนที่จะเตรียมส่วนผสมแป้งจะถูกทำให้เป็นรูปเป็นร่างอยู่ในนั้น: มันถูกแบ่งออกเป็นโมเลกุลของกลูโคสเท่านั้นจึงจะสามารถทำการหมักได้ การย่อยแป้งในธัญพืชสามารถทำได้โดยการงอกส่วนหนึ่งของเมล็ดเพื่อผลิตมอลต์ เมื่อทำการงอกเอนไซม์จะเกิดขึ้นซึ่งจะย่อยสลายแป้งให้เป็นน้ำตาลอย่างง่าย

การใช้ธัญพืช (มอลต์) สำหรับการจัดทำเครื่องบดจะช่วยทำให้เครื่องดื่มสุดท้ายสมบูรณ์ยิ่งขึ้น แสงจันทร์เม็ดละเอียดนุ่มกว่าน้ำตาลปรกติ

มอลต์สามารถถูกแทนที่ด้วยเอนไซม์ - Amilosubtilin และ Glukavamorin บทบาทแรกคือการสลายโมเลกุลของแป้งเป็นชิ้นเล็ก ๆ และสิ่งที่สองคือการประมวลผลของชิ้นส่วนเหล่านี้ให้กลายเป็นน้ำตาลอย่างง่าย

สูตรสำหรับการบดเย็นบนเอนไซม์นั้นง่ายกว่าเทคโนโลยีมอลต์และมีราคาถูกกว่ามาก

มีความจำเป็นต้องเตรียม:

  • 3 กิโลกรัมของวัตถุดิบใด ๆ (ซีเรียลใด ๆ แป้งแป้ง ฯลฯ );
  • 10 l น้ำที่อุณหภูมิห้อง
  • 12 กรัมของ Amylosubtilin และ Glucavamorin;
  • ยีสต์สด 75 กรัม

ถังหมักจะต้องมีขนาดใหญ่ให้ฟองที่เป็นไปได้ อย่างน้อยหนึ่งในสามควรจะว่างเปล่า

Enzyme Mash Recipe

Mash ทำอาหาร:

  • นำน้ำไปต้มด้วยการกวนอย่างต่อเนื่องในส่วนเล็ก ๆ เพิ่มแป้ง (ซีเรียล) และปิดไฟ
  • เมื่อคลุกเคล้าให้เย็นที่อุณหภูมิ 80 ° C ให้ใส่เอนไซม์ A ลงไปและผสมให้เข้ากัน
  • ทิ้งไว้ให้เย็นที่อุณหภูมิ 65 องศา
  • ที่อุณหภูมิ mash ที่ 65 ° C เพิ่มเอนไซม์ D และผสมให้เข้ากัน
  • ครอบคลุมกระทะและทิ้งไว้ประมาณ 3-4 ชั่วโมงเพื่อทำให้แป้งแห้งตัว
  • จากนั้นเทยีสต์ที่อุณหภูมิห้องลงในถังหมักเติมยีสต์ที่ใช้งานแล้วปิดฝาปิดติดตั้งซีลน้ำและนำภาชนะออกในที่มืดที่อบอุ่น
  • เวลาหมักโดยประมาณคือ 7-10 วัน

เอ็นไซม์กระตุ้นให้เกิดการหมักอย่างรวดเร็วหลังจากผ่านไป 1-2 ชั่วโมงฟองก็จะสังเกตเห็นได้ ระยะเวลาทั้งหมดของการหมักขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่เลือก มันมีตั้งแต่ 1 ถึง 3 สัปดาห์ เมื่อใช้สูตรสำหรับบดกับเอ็นไซม์ที่บ้านเป็นสิ่งสำคัญในการติดตามความพร้อมของเวลาในการบดเพื่อไม่ให้มีรสเปรี้ยว หากฟิล์มบาง ๆ ปรากฎบนโม้ให้มองเห็นด้วยตาเปล่า - มันเป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะเริ่มการกลั่น บดส่วนผสมที่ดีที่สุดสองครั้ง

ก่อนที่จะกลั่นจะแนะนำให้เบาบด สิ่งนี้สามารถทำได้โดยใช้เบนโทไนท์หรือเพียงแค่ตั้งไว้เป็นเวลาหนึ่งวันในที่เย็น

คุณสามารถดำเนินการ Saccharification อย่างอิสระกับมอลต์ นี่คือกระบวนการแยกมันฝรั่งธัญพืชหรือแป้งและวัตถุดิบอื่น ๆ ที่มีแป้งอยู่ภายใต้การกระทำของเอนไซม์ธรรมชาติ บางครั้งใช้ส่วนผสมเทียมซึ่งต้องใช้ความพยายามน้อย การเลือกวิธีการ saccharification แบบใดจะตัดสินใจเป็นรายบุคคลในแต่ละกรณี

กระบวนการ saccharification มีไว้เพื่ออะไร?

Saccharification เย็นหรือร้อนเป็นสิ่งจำเป็นที่จะทำให้เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ ยีสต์เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ น้ำตาลเป็นสิ่งสำคัญ มันถูกพบในธัญพืชในรูปแบบของแป้ง นี่คือ polysaccharide ซึ่งประกอบด้วยซูโครสฟรุกโตสและกลูโคส เนื่องจากจำเป็นต้องใช้โมโนแซคคาไรด์เพียงอย่างเดียวในการเลี้ยงยีสต์จึงควรแบ่งโซ่แป้งออกเป็นโมเลกุลก่อนวาง หากยังไม่เสร็จการหมักจะไม่ทำงาน

บรากาเกี่ยวกับเอนไซม์ที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาตินั้นมีประสิทธิภาพสูง และถ้าใช้เอนไซม์สังเคราะห์ก็จะใช้การหมักแบบเย็น

การเลือกส่วนผสมและสัดส่วน

สำหรับ Saccharification ร้อนใช้น้ำ 4-5 ลิตรต่อแป้ง 1 กิโลกรัมธัญพืชหรือวัตถุดิบอื่น ๆ มอลต์จะต้องถูกบดและเติมในอัตรา 150 กรัมต่อวัตถุดิบ 1 กิโลกรัม

เพื่อดำเนินการ Saccharification ในทางเย็นน้ำ 1 ลิตรต่อ 1 กิโลกรัมของวัตถุดิบ จำเป็นต้องใช้เอนไซม์ในปริมาณ 5 กรัมต่อวัตถุดิบ 1 กิโลกรัม ยีสต์จะต้องใช้แบบกด 25 กรัมหรือแห้ง 5 กรัมต่อวัตถุดิบ 1 กิโลกรัมโดยไม่คำนึงว่าจะต้องทำการย่อยแป้งแป้งหรือธัญพืชใด ๆ

สูตรอาหารบางอย่างแนะนำให้เพิ่มส่วนผสมอื่น ๆ ลงในคลุกเคล้า:

  • ยาปฏิชีวนะที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันการเปรี้ยว
  • ให้อาหารยีสต์เพื่อให้กระบวนการหมักเร็วขึ้น
  • กรดที่ทำให้ความเป็นกรดของสาโทนั้นคงที่
  • defoamer

การแปรรูปเย็น

saccharification เย็นโดยเอนไซม์จะไม่ทำกับมอลต์ ส่วนผสมจากธรรมชาติจะถูกแทนที่ด้วย analogues สังเคราะห์ Glucavamorin แปรรูปแป้งให้เป็นน้ำตาลและ amylosubtilin ให้การสลายตัวของโมเลกุลบางส่วน

เทคโนโลยีมีราคาไม่แพงง่ายกว่าเมื่อเทียบกับการปรุงมอลต์และผลที่ได้ไม่แตกต่างกันมาก เอ็นไซม์ที่มีน้ำจะถูกเติมลงในวัตถุดิบในเวลาที่ทำการผลิต แป้งจะถูกเปลี่ยนเป็นน้ำตาลในเวลาเดียวกันเมื่อกระบวนการหมักเกิดขึ้น

เอ็นไซม์เกรนผสม - แซคคาไรซิชั่นเย็น - เป็นวิธีการแก้ปัญหาสำหรับผู้ที่เพิ่งเริ่มทำแอลกอฮอล์ที่บ้านซึ่งไม่มีอุปกรณ์พิเศษ

การแปรรูปเย็นไม่ต้องการอุณหภูมิสูงและหยุดชั่วคราว ในเวลาเดียวกันบดละเอียดจะง่ายและเร็วขึ้น

ข้อเสียของเทคโนโลยีรวมถึง:

  • จำเป็นต้องซื้อเอนไซม์
  • ความสำคัญของการเพิ่มเวลาการหมักเป็น 10-20 วัน
  • ธรรมชาติของเอนไซม์ที่ผิดธรรมชาติซึ่งอาจทำให้เกิดรสชาติหลังจากผ่านการกลั่นหลายครั้ง

การแปรรูปเย็นเกิดขึ้นตามเทคโนโลยีดังต่อไปนี้:

  1. เพิ่มแป้งแป้งพาสต้าหรือซีเรียลลงในภาชนะสำหรับกระบวนการหมักเติมน้ำที่อุณหภูมิ 35 ° C เสริมด้วยเอนไซม์และเติมยีสต์ เพื่อป้องกันการเกิดฟองเพิ่มขึ้นความจุจะไม่ถูกเติมเกินกว่า 70%
  2. ส่วนผสมถูกปิดด้วยซีลน้ำและจัดเรียงใหม่ในที่มืดในสถานที่ที่อุณหภูมิไม่สูงกว่า 28 ° C
  3. กระบวนการหมักเริ่มต้นหลังจาก 1 หรือ 5 ชั่วโมง ใน 2 วันแรกการหมักจะเริ่มขึ้นและความเข้มข้นจะลดลง กระบวนการนี้ใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์หรือ 25 วัน
  4. มันคุ้มค่าที่จะต้องแน่ใจว่าฟิล์มบาง ๆ ไม่ปรากฏบนพื้นผิวของส่วนผสม สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ากระบวนการที่ทำให้ขุ่นมัวเริ่มขึ้นแล้ว ในกรณีนี้ mash จะถูกกลั่นอย่างเร่งด่วน
  5. mash ที่พร้อมจะถูกลบออกจากการตกตะกอนกลั่น

การประมวลผลร้อน

saccharification ร้อนเป็นวิธีดั้งเดิม ถั่วงอกในสภาพชื้นซึ่งเริ่มกระบวนการเปิดใช้งานเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการแปรรูปแป้ง เมล็ดที่งอกออกมาสู่สภาวะที่เหมาะสมเรียกว่ามอลต์ มันมี 2 พันธุ์: แสงและสีเขียว

มอลต์สีเขียวใช้สำหรับ saccharification ของวัตถุดิบเมื่อมีการงอก 3 ซม. ผลิตภัณฑ์นี้ถูกเก็บไว้ไม่เกิน 3 วัน ถ้าคุณทำให้ซีเรียลที่งอกแห้งแล้วมันจะมอลต์อ่อน มันถูกเก็บไว้นานกว่า มอลต์ทั้งสองชนิดค่อนข้างมีประสิทธิภาพ

ข้อเสียของเทคโนโลยี:

  • ต้องการอุณหภูมิที่มีความเสี่ยงที่วัตถุดิบจะไหม้
  • เป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องแน่ใจว่าอุณหภูมิสูงถึง 72 ° C เป็นเวลาหลายชั่วโมงซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะสร้างที่บ้าน
  • สาโท sugared สามารถเปรี้ยวได้อย่างรวดเร็ว

saccharification ร้อนโดยมอลต์จะดำเนินการตามเทคโนโลยีต่อไปนี้:

  1. แป้งหรือซีเรียลเทน้ำที่อุณหภูมิสูงถึง 50 องศาเซลเซียส มันเป็นสิ่งจำเป็นในการกวนวัตถุดิบเพื่อไม่ให้ก้อนออกมา มีการถ่ายน้ำ 5 ลิตรต่อวัตถุดิบ 1 กิโลกรัม จานควรจะเต็ม 75% และไม่เกินปริมาณนี้
  2. อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเป็น 60 ° C ในสถานะนี้จะถูกเก็บไว้เป็นเวลา 15 นาที
  3. ส่วนผสมจะถูกนำไปต้มและปรุงเป็นเวลา 1 หรือ 2 ชั่วโมงขึ้นอยู่กับสูตร ธัญพืชจำเป็นต้องปรุงอาหารนานกว่าแป้ง คุณควรได้รับความเหนียวแน่นเป็นเนื้อเดียวกัน
  4. องค์ประกอบถูกทำให้เย็นลงถึง 63 ° C, มอลต์จะถูกเพิ่มลงในส่วนผสมและไม่หยุดกวน สำหรับวัตถุดิบ 1 กิโลกรัมต้องใช้มอลต์ที่บดแล้ว 150 กรัม
  5. เมื่อส่วนผสมมีอุณหภูมิถึง 65 ° C ให้ปิดฝาแล้วห่อให้ร้อน 4 ชั่วโมง ครึ่งหนึ่งของเวลาที่ระบุควรกวนทุก 30 นาที
  6. เพื่อป้องกันไม่ให้เปรี้ยวลดอุณหภูมิถึง 25 องศาเซลเซียส จากนั้นเติมแห้ง 5 กรัมหรือยีสต์ที่ถูกบีบอัด 25 กรัมต่อวัตถุดิบ 1 กิโลกรัม จากนั้นใส่น้ำประทับตราส่งไปหมักในที่มืดเป็นเวลา 2 ถึง 6 วัน

หากคุณไม่ปฏิบัติตามอุณหภูมิที่ต้องการการล้างบาปจะไม่ทำงานหรือไม่เพียงพอ การให้ความร้อนเพิ่มเติมจะไม่ให้ผลตามที่ต้องการเนื่องจากเอนไซม์หยุดทำงาน

กระบวนการหมักด้วยมอลต์เป็นเพียงขั้นตอนเดียวในการรับแอลกอฮอล์ที่บ้าน เมื่อใช้ส่วนผสมจากธรรมชาติและการใช้ความร้อนสูงจะมีความเสี่ยงของปัญหาที่ไม่จำเป็น แต่ถ้าคุณเลือกส่วนผสมที่ถูกต้องให้สังเกตระบอบอุณหภูมิและใช้เวลาในการกลั่นเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ผลลัพธ์จะยอดเยี่ยม

การผลิตเอทานอล

ตลาดเอทานอลทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 4 พันล้านผลิตภัณฑ์ต่อปี ผู้นำในการผลิตเอทานอลคือสหรัฐอเมริกาบราซิลจีน ในสหรัฐอเมริกามี 97 โรงงานสำหรับการผลิตเอทานอลจากข้าวโพด (อีก 35 แห่งกำลังอยู่ระหว่างการก่อสร้าง) กำลังการผลิตรวม 1.5 พันล้านลิตรต่อปี

พื้นที่หลักของการใช้เอทานอลในการปฏิบัติโลก:

- 60% - สารเติมแต่งให้กับเชื้อเพลิงยานยนต์

- 25% - อุตสาหกรรมเคมี

- 15% - อุตสาหกรรมอาหาร (ส่วนแบ่งลดลง)

เชื้อเพลิงยานยนต์ที่ใช้เอทานอลประกอบด้วยเอทานอล 10% (E-10 เชื้อเพลิง) หรือ 85% เอทานอล (E 85) ด้วยราคาน้ำมันอยู่ที่ 60-70 เหรียญสหรัฐต่อบาร์เรลไบโอเอทานอลกลายเป็นเชื้อเพลิงที่สามารถแข่งขันได้ การแนะนำเอทานอลในน้ำมันเบนซินช่วยให้คุณละทิ้งการเติม tetraethyl นำไปสู่การเป็นเชื้อเพลิงส่งผลให้ลดความเป็นพิษของก๊าซไอเสียและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง

ในสหรัฐอเมริกาการวิจัยขนาดใหญ่กำลังดำเนินการเกี่ยวกับการผลิตเอทานอลจากวัสดุพืชทดแทน (จากต้นข้าวโพดต้นกก ฯลฯ )

ภายใต้สภาวะอุตสาหกรรมเอทานอลได้มาจากการให้ความชุ่มชื้นของเอทิลีนต่อตัวเร่งปฏิกิริยา (H 3 PO 4 บนซิลิกาเจล) จากการย่อยสลายของวัสดุพืช (ไม้ต้นข้าวโพดอ้อย) และจากวัตถุดิบที่มีแป้ง (ข้าวสาลี, ไรย์, triticale, มันฝรั่ง) ซีรัมเยรูซาเล็มอาติโช๊ค ผลผลิตเฉลี่ยของเอทิลแอลกอฮอล์ 95.5% จากวัตถุดิบประเภทต่าง ๆ 1 ตันแสดงอยู่ในตารางที่ 2.1

ตารางที่ 2.1

ผลผลิตเอทานอลจากวัตถุดิบหลายประเภท

ท้ายตาราง 2.1

ที่โรงกลั่นของสาธารณรัฐเบลารุส (มีโรงกลั่นประมาณ 70 แห่งซึ่งมีกำลังการผลิตรวมกว่า 9 ล้านเรือนต่อปี) วัตถุดิบที่มีแป้งใช้สำหรับการผลิตเอทานอลส่วนใหญ่เป็นธัญพืช เนื้อหาของแป้งในธัญพืชประเภทต่าง ๆ คือ (เป็น%): ข้าวสาลี - 48–57; ไรย์ - 46–53; ข้าวบาร์เลย์ - 43–55; ข้าวโอ๊ต - 34–40; ลูกเดือย - 42-60; ข้าวโพด - 61–70 ธัญพืชประกอบด้วย (โดยเฉลี่ย) ~ 3% น้ำตาล เส้นใย ~ 6%; pentosans และสารเพคติน ~ 9%; สารไนโตรเจน (โปรตีน) ~ 11%, ไขมัน ~ 3%



ผู้ผลิตเอทานอล

ในการสังเคราะห์ทางจุลชีววิทยาผู้ผลิตเอทานอลแบบคลาสสิกคือยีสต์ - แซคคาโนไมเคอเซทและ schizosaccharomycetes ส่วนใหญ่มักจะใช้ยีสต์ Saccharomyces cerevisiae,  Saccharomyces vini,  Schizosaccharomyces pombe.

Saccharomycetes มีเซลล์รูปทรงกลมที่มีขนาด 10-15 ไมครอนคูณด้วยการงอก Schizosaccharomycetes มีเซลล์รูปแท่งขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 4-5 ไมครอนและความยาว 18-20 ไมครอนคูณด้วยการหาร ทั้งน้ำตาลกลูโคสและยีสต์หมักอื่น ๆ แมนโนสฟรุคโตสซูโครสมอลโตสดีหมักกาแลคโตสหนักขึ้นและไม่หมักน้ำตาล Pentose (ไซโลสอาราบิโนส)

ผลผลิตทางทฤษฎีของเอทานอลจากกลูโคสหมัก 100 กิโลกรัมคือ 51.14 กก. หรือ 64.80 ลิตร (ผลิต CO 2 48.86 กิโลกรัม) ในทางปฏิบัติอัตราผลตอบแทนของแอลกอฮอล์อยู่ที่ 82-92% ของทางทฤษฎีเนื่องจากการบริโภคส่วนหนึ่งของสารตั้งต้นสำหรับการทำสำเนาและการเจริญเติบโตของยีสต์และการก่อตัวของผลิตภัณฑ์

การสังเคราะห์เอทานอลในเซลล์ยีสต์ดำเนินการตามรูปแบบต่อไปนี้:

ผลพลอยได้จากการหมักแอลกอฮอล์คือกลีเซอรีนแอลกอฮอล์ที่สูงขึ้น (fusel) กรดอินทรีย์ (อะซิติก pyruvic แลคติคซัคซินิก) อัลดีไฮด์ ในระหว่างการหมักแอลกอฮอล์จะมีการใช้น้ำตาล (กลูโคส) ในการก่อตัวของสารต่าง ๆ ในจำนวนต่อไปนี้: เอทานอล - 46-47%, คาร์บอนไดออกไซด์ - 44-46%, ชีวมวลยีสต์ - 1.8-4.0%, กลีเซอรอล - 3-4%, แอลกอฮอล์ที่สูงขึ้น - 0.3-0.7%, กรดอินทรีย์ - 0.2-1.0%, อัลดีไฮด์ - 0.1-0.2% เมื่อยีสต์กลับสู่การหมักหลายครั้งการบริโภคน้ำตาลเพื่อสร้างมวลชีวภาพจะลดลงและความเข้มข้นของการหมักจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

การก่อตัวของกลีเซอรอลในระหว่างการหมักแอลกอฮอล์อธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าในช่วงระยะเวลาการปฐมนิเทศ (ก่อนการก่อตัวของอะซิติกอัลดีไฮด์) ระหว่างโมเลกุลสองของฟอสโฟกลีเซอรอลลดีไฮด์ภายใต้การกระทำของเอนไซม์ ในกรณีนี้โมเลกุลหนึ่งของอัลดีไฮด์ฟอสโฟกริสเตียริกได้รับการฟื้นฟูสร้างฟอสโฟกลีเซอรอลและอีกอันจะถูกออกซิไดซ์ไปยังกรด 3 Phosphoglycerol ไม่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาต่อไปและหลังจากการกำจัดกรดฟอสฟอริกเป็นผลพลอยได้จากการหมักแอลกอฮอล์ กรด 3-phosphoglyceric ผ่านการเปลี่ยนแปลงผ่านเส้นทาง EMF เพื่อสร้างอะซิติกอัลดีไฮด์ หลังจากการปรากฏตัวของอะซิติกอัลดีไฮด์ระยะเวลาการหมักเริ่มคงที่ซึ่งการเกิดออกซิเดชันของฟอสโฟกลีเซอรีนอัลดีไฮด์ต่อกรดฟอสโฟกลีเซอรีนนั้นมีความซับซ้อนมากขึ้นด้วยการเติมฟอสเฟตอนินทรีย์ ในเรื่องนี้พร้อมกับเอทานอลกลีเซอรอลในปริมาณหนึ่งจะเกิดขึ้นในระหว่างการหมักเสมอ

เมื่ออะซิติกอัลดีไฮด์ถูกผูกไว้กับ bisulfite กระบวนการหมักจะถูกนำไปสู่การสร้างกลีเซอรอล:

C 6 H 12 O 6 ® CH 3 CHO + CO 2 + CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH

ในสื่ออัลคาไลน์โมเลกุลของอะซิติกอัลดีไฮด์จะเข้าสู่ปฏิกิริยารีดอกซ์ด้วยโมเลกุลที่สองซึ่งสร้างเอธานอลและกรดอะซิติก ในขณะเดียวกันกลีเซอรอลก็สะสมอยู่ โดยรวมแล้วกระบวนการแสดงด้วยสมการต่อไปนี้:

2C 6 H 12 O 6 + H 2 O ®® 2CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH + C 2 H 5 OH + CH 3 COOH + 2CO 2

เทคนิคเหล่านี้ใช้สำหรับการผลิตกลีเซอรีนในอุตสาหกรรม

แอลกอฮอล์ที่สูงขึ้นจะเกิดจากกรดอะมิโน (ในระดับที่น้อยกว่าจากกรด keto) ที่มีอยู่ในสื่อการหมักอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาต่อเนื่องของการปนเปื้อนของกรดอะมิโน, decarboxylation ของกรด keto ที่เกิดขึ้นและลดอัลดีไฮด์

ของแอลกอฮอล์ที่สูงขึ้นในคลุกเคล้านั้นมี: โพรพิล (เกิดจาก ธ รีโอนีน), isobutyl (จากวาลลีน), เอมิล (จากไอโซลิวซีน) และ isoamyl (จาก leucine)



ขณะนี้การค้นหาอย่างเข้มข้นกำลังดำเนินการสำหรับจุลินทรีย์ที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมที่ผลิตเอทานอลที่สามารถหมักสารตั้งต้นที่หลากหลายซึ่งมีผลผลิตเอทานอลสูงมีความต้านทานต่อเอทานอลและอุณหภูมิสูง แบคทีเรียสังเคราะห์เอทานอลเป็นที่สนใจ ตัวอย่างเช่นแบคทีเรีย Zymomonas mobilis  แตกต่างจากยีสต์ในการเผาผลาญอย่างเข้มข้น: พวกเขามีอัตราการแปลงกลูโคสเป็นเอทานอลสูงโดยเฉพาะให้ผลผลิตเอทานอลที่สูงขึ้น (มากถึง 95% ของทฤษฎีที่เป็นไปได้) ทนแอลกอฮอล์ได้มากขึ้น แต่แบคทีเรียเหล่านี้มีความไวต่อการปรากฏตัวของสารยับยั้ง (เฟอร์ฟูรัลฟีนอล) ในสารอาหารและต้องการกระบวนการหมักที่ต้องดำเนินการภายใต้สภาวะปลอดเชื้อ

แบคทีเรียทนความร้อน Clostridium thermocellum  (อุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เหมาะสม 68 ° C) พวกเขาสามารถเปลี่ยนเซลลูโลสของวัสดุพืชเป็นเอทานอลได้โดยตรง แต่ในเวลาเดียวกันวัตถุดิบจะต้องถูกปลดปล่อยจากลิกนิน ยังไม่สามารถบรรลุปริมาณแอลกอฮอล์ที่สูงในการแปลงวัสดุพืชโดยตรง

ยีสต์สายพันธุ์ที่มีความสามารถในการหมักน้ำตาล pentose ( Pachysolen tannophilus, Pichia stipitis, Candida shehata) ผลผลิตของเอทานอลในระหว่างการหมักไซโลส 100 กิโลกรัมจะสูงถึง 35-47 ลิตร

ในทางปฏิบัติในประเทศการผลิตเอทานอลจากวัตถุดิบที่มีแป้งเป็นองค์ประกอบโดยใช้ยีสต์ Saccharomyces cerevisiaeมีอุณหภูมิการหมักที่เหมาะสม 29–30 องศาเซลเซียส

การหมักแป้งเอนไซม์

ผู้ผลิตเอทานอลแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำลายโพลีแซคคาไรด์ได้ดังนั้นเมื่อได้รับสาโทจะต้องย่อยวัตถุดิบที่มีแป้งเป็นส่วนประกอบ แป้งของพืชส่วนใหญ่มีอะมิโลส 20-25% และอะมิโลเปคติน 80-75% ในเซลล์พืชแป้งอยู่ในรูปแบบของเมล็ด (เม็ด) ขนาดที่มีตั้งแต่ 1 ถึง 120 ไมครอน (แป้งมันฝรั่งมีเม็ดขนาด 40-50 ไมครอนเม็ดของเม็ดแป้ง - 10-15 ไมครอน) แป้งอะไมโลสและอะไมโลเพคตินไม่ละลายในน้ำเย็นแอลกอฮอล์และอีเธอร์ อะไมโลสละลายได้ง่ายในน้ำอุ่นอะไมโลเพคติน - เมื่อถูกความร้อนภายใต้ความกดดัน โครงสร้างตาข่ายของโมเลกุลอะไมโลเพคตินทำให้เม็ดแป้งพองตัวโดยไม่ละลาย (พันธะรองถูกทำให้อ่อนลงด้วยความชุ่มชื้น) ที่อุณหภูมิหนึ่งแกรนูลคลายออกพันธะระหว่างองค์ประกอบโครงสร้างแต่ละอันจะแตกสลายความสมบูรณ์ของแกรนูลถูกละเมิด ในกรณีนี้ความหนืดของสารละลายจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก - เกิดเจลาติไนซ์จากแป้ง การวางนั้นมีลักษณะโดยการจัดเรียงแบบสุ่มของโมเลกุลการสูญเสียของโครงสร้างผลึก ที่อุณหภูมิ 120-130 ° C วางเป็นมือถือได้อย่างง่ายดาย การละลายอะไมโลเพคตินที่สมบูรณ์ที่สุดเกิดขึ้นในแป้งข้าวสาลีที่ 136–141 ° C และในแป้งมันฝรั่งที่อุณหภูมิ 132 องศาเซลเซียส

แป้งที่ละลายในระหว่างการปรุงอาหารของเมล็ดข้าวหรือมันฝรั่งนั้นถูกไฮโดรไลซ์ (saccharified) โดยเอนไซม์อะไมเลลิติกของมอลต์ข้าวหรือวัฒนธรรมของจุลินทรีย์ส่วนใหญ่เชื้อราและแบคทีเรียที่มีเส้นใย วัสดุจากพืชนั้นเอนไซม์อะไมโลไลติกที่มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุดคือซีเรียลธัญพืชที่เรียกว่ามอลต์ ปัจจุบันในอุตสาหกรรมเครื่องดื่มแอลกอฮอล์การเตรียมเอนไซม์ขึ้นอยู่กับวัฒนธรรมของราเห็ดรา (หรือแบคทีเรียของพืชสกุล บาซิลลัส) ซึ่งมีข้อดีหลายประการมากกว่ามอลต์ การเพาะเลี้ยงเชื้อรา mycelial นั้นปลูกบนรำข้าวสาลีหรือแป้งข้าวโพดในขณะที่ธัญพืชที่มีเงื่อนไขจะต้องผลิตมอลต์ จุลินทรีย์จากภายนอกจะถูกนำเข้าสู่สาโทด้วยมอลต์ในปริมาณมากซึ่งส่งผลเสียต่อผลผลิตเอทานอล การเพาะเห็ดที่อยู่ลึกภายใต้สภาวะที่ปราศจากเชื้อพวกมันไม่ได้ปนเปื้อนด้วยจุลินทรีย์ภายนอก การเพาะเลี้ยงเชื้อที่ผิวของเชื้อรานั้นเร็วกว่า (1.5-2.0 วัน) มากกว่าการงอกของเมล็ดข้าว (9-10 วัน) เห็ดก่อให้เกิดเอ็นไซม์ที่ซับซ้อนซึ่งย่อยสลายแป้งได้ลึกและยังย่อยเฮมิเซลลูโลสเป็นโมโนแซคคาไรด์ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตเอทานอลจากวัตถุดิบ

ในกระบวนการย่อยแป้งที่มีส่วนผสมของแป้งจะมีเอนไซม์หลายชนิดเข้ามาเกี่ยวข้อง สิ่งที่สำคัญที่สุดในอุตสาหกรรมคืออะไมเลส α-และβ-amylases กระตุ้นให้เกิดการแตกของพันธะเพียงα-1,4-glucosidic ภายใต้อิทธิพลของα-amylases พันธะจะแตกสลายแบบสุ่ม แต่ส่วนใหญ่อยู่ในโซ่ เป็นผลให้ส่วนใหญ่เกิดขึ้น dextrins มอลโตสและ oligosaccharides จำนวนเล็กน้อย ขึ้นอยู่กับลักษณะของการกระทำα-amylase เรียกว่า endogenous หรือ dextrinogenous amylase

การกระทำของβ-amylase จะถูกส่งตรงไปยังพันธะของขั้ว (ภายนอก) ในแป้งในกรณีนี้กลูโคสตกค้างสองอัน (มอลโตส) จะถูกแยกออกตามลำดับโดยเริ่มจากจุดสิ้นสุดที่ไม่ได้ลดลงของโซ่ β-amylase ไม่สามารถผ่านจุดแยกสาขาใน macromolecule แป้งดังนั้นการไฮโดรไลซิสจะสิ้นสุดลงที่พันธะสุดท้ายα-1,4-glucosidic bond และ dextrins ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงจะยังคงอยู่ในระหว่างการไฮโดรไลซิสของ amylopectin อะไมโลสถูกแปลงเกือบสมบูรณ์โดยβ-amylase เป็น maltose, amylopectin - เพียง 50–55%

เป็นผลมาจากการรวมกันของα-และβ - อะไมเลสส่วนผสมของแซคคาไรด์เกิดขึ้นประกอบด้วยมอลโตสกลูโคสในปริมาณเล็กน้อยและเดกทรินที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำซึ่งมีพันธะของแป้งα-1,6-glucosidic ทั้งหมด

ในแบคทีเรียและราเห็ดกล้องจุลทรรศน์β-amylase หายไป แต่มันมีα-amylase ที่ใช้งานอยู่ซึ่งโดดเด่นด้วยองค์ประกอบของกรดอะมิโนในโปรตีนและความจำเพาะของการกระทำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อα-amylase เร่งปฏิกิริยาด้วยกล้องจุลทรรศน์เชื้อรากลูโคสและมอลโตสจำนวนมากจะเกิดขึ้น ในบรรดาอะไมเลสของแบคทีเรียนั้นมีทั้งน้ำตาลและเดกซ์ทรินเจนิว แป้งไฮโดรไลซ์ในอดีต 60% และมากกว่านั้นลดลง 30-40% จุลินทรีย์α-amylases เช่น malt α-and β-amylases อย่าโจมตีพันธะα-1,6-glucoside

ด้วยกล้องจุลทรรศน์เชื้อราประกอบด้วยกลูโคโนไมเลสซึ่งกระตุ้นการแตกตัวของα-1,4- และα-1,6-glucosidic พันธบัตรในแป้ง เมื่อเร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์นี้กลูโคสตกค้างจะถูกแยกออกมาจากปลายอะไมโลสและอะไมโลเพคติน โมเลกุลของน้ำเข้าร่วมในบริเวณที่มีการทำลายพันธะดังนั้นผลผลิตกลูโคสเชิงทฤษฎีในระหว่างการไฮโดรไลซิสคือ 111.11% โดยน้ำหนักของแป้ง

มีวิธีที่เป็นไปได้สามวิธีในการโต้ตอบเอนไซม์กับสารตั้งต้น (ประกอบด้วยโซ่จำนวนมาก): หลายห่วงโซ่ห่วงโซ่เดี่ยวและรวมกัน

ตามวิธีการหลายสายโซ่โมเลกุลของเอนไซม์จะโจมตีโซ่โพลีแซคคาไรด์โดยสุ่มทำการแยกลิงค์จากนั้นทำการสุ่มโจมตีโซ่ดังต่อไปนี้รวมถึงอาจเป็นโซ่ที่ถูกโจมตีก่อนหน้านี้ ดังนั้นในช่วงชีวิตของคอมเพล็กซ์เอนไซม์ - สารตั้งต้นเหตุการณ์การเร่งปฏิกิริยาเพียงครั้งเดียวจะเกิดขึ้น

ในวิธีการแบบลูกโซ่เดี่ยวโมเลกุลของเอนไซม์ที่ถูกโจมตีแบบสุ่มโซ่โพลีแซคคาไรด์หนึ่งในนั้นจะทำการแยกการเชื่อมโยงจากนั้นจนกว่าจะแยกออกจากกันอย่างสมบูรณ์ ระหว่างการมีอยู่ของสารตั้งต้นที่ซับซ้อนเอนไซม์ทั้งหมดที่มีอยู่สำหรับเอนไซม์จะถูกไฮโดรไลซ์

วิธีการรวมหรือวิธีการโจมตีหลายครั้งประกอบด้วยความจริงที่ว่าพันธะหลายอย่างถูกไฮโดรไลซ์ระหว่างการมีอยู่ของสารตั้งต้นที่ซับซ้อนของเอนไซม์ ยิ่งไปกว่านั้นหลังจากความแตกแยกของลิงค์เดียวเอนไซม์จะไม่ถูกขับไล่ แต่จะล่าช้า การโจมตีเกิดขึ้นกับวิธีการสลับเดี่ยวและหลายห่วงโซ่

การศึกษาแสดงให้เห็นว่าα-และβ-amylases ดำเนินการไฮโดรไลซิสโดยวิธีการโจมตีหลายครั้ง (วิธีการหลายห่วงโซ่เป็นลักษณะของแบคทีเรียα-amylase)

ในโรงกลั่นในประเทศมอลต์แบบดิบ (ไม่แห้ง) ในรูปแบบของนมมอลต์การเตรียมเอนไซม์ (กลูคาวาโมริน, อะมิโลริซิน, อะมิโลโซซับติลิน) ของกิจกรรมต่าง ๆ หรือส่วนผสมของนมมอลต์และการเตรียมเอนไซม์

เทคโนโลยีในการผลิตมอลต์ประกอบด้วยกระบวนการหลักดังต่อไปนี้: การแช่วัตถุดิบที่มีความชื้น 38-40%; การงอกของเมล็ดข้าวเป็นเวลา 10 วันในบ้านมอลต์มอลต์ในชั้น 0.5-0.8 ม. หนา; บดมอลต์ในจานหรือค้อน การฆ่าเชื้อโรคของมอลต์ด้วยฟอร์มาลินหรือสารละลายฟอกขาวและการเตรียมนมมอลต์ นมมอลต์ได้มาจากการผสมมอลต์บดกับน้ำ (น้ำ 4-5 ลิตรต่อมอลต์ 1 กิโลกรัม)

มอลต์ทำจากธัญพืชหลายชนิดที่มีปริมาณไม่เท่ากันของแต่ละเอนไซม์อะไมเลส ยกตัวอย่างเช่นข้าวบาร์เลย์มอลต์มีกิจกรรมα-และβ-amylolytic สูงและข้าวฟ่างมอลต์นั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยกิจกรรม dextrinolytic ที่แข็งแกร่ง บ่อยครั้งที่มีการเตรียมส่วนผสมของมอลต์สามประเภท ได้แก่ ข้าวบาร์เลย์ (50%), ข้าวฟ่าง (25%) และข้าวโอ๊ต (25%) ห้ามมิให้ใช้มอลต์จากวัฒนธรรมหนึ่งในการผลิตแอลกอฮอล์จากวัฒนธรรมเดียวกัน

หากคุณตัดสินใจที่จะทำแสงจันทร์คุณต้องเลือกวิธีการบด

มีหลายสูตรสำหรับการบดข้าวสาลี แต่มีเพียง 3 เทคโนโลยีสำหรับการ saccharification ของวัตถุดิบที่ประกอบด้วยแป้งเป็นพื้นฐาน

  • saccharification ร้อนโดยเอนไซม์หรือ GOS
  • saccharification เย็นโดยเอนไซม์หรือเหลวแหลก
  • มอลต์ sugaring

วัตถุประสงค์ของการใช้เอนไซม์คือการเตรียมวัตถุดิบสำหรับการหมักด้วยยีสต์ ยีสต์แป้งบริสุทธิ์ไม่สามารถดำเนินการได้

สำหรับความแตกแยกของมันจะใช้ Glucavamorin (Glucoamylase) ในการเตรียมเอนไซม์จากแบคทีเรีย มันทำงานควบคู่กับ amylosubtiline (อัลฟาอะไมเลส) ซึ่งให้การเตรียมวัตถุดิบสำหรับ glucoamylase

นี่คือกลุ่มหลักของเอนไซม์ที่ไม่มียีสต์ซึ่งจะไม่กินแป้ง นอกจากนั้นยังมีเอ็นไซม์เสริมเช่น Protosubtilin และ Cellolux พวกเขาย่อยสลายโปรตีนและเซลลูโลสบางส่วนเพิ่มผลผลิตของแอลกอฮอล์

ในมอลต์มีการผลิตเอนไซม์ในระหว่างการงอกของเมล็ด สำหรับสิ่งนี้เมล็ดถูกงอกเพื่อสร้างต้นกล้า 5-6 มม. จากนั้นนำถั่วงอกแห้งและแตกหน่อและรากออก

  ปริมาณของเอนไซม์ต่างๆ

มอลต์มีเอนไซม์มากพอที่จะเสียสละตัวเองและอีก 4-5 กิโลกรัม เมล็ดพืชที่ไม่ผ่านกรรมวิธี ดังนั้นสำหรับ saccharification 1 กก. ธัญพืชใด ๆ ที่ต้องการ 200-250 กรัม ข้าวมอลต์

สัดส่วนของเอนไซม์สังเคราะห์ขึ้นอยู่กับอายุการเก็บรักษาและกิจกรรมของมันซึ่งวัดเป็นหน่วยต่อกรัม

คุณควรรู้ว่าเอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการไม่ใช่หน่วยบริโภค หากคุณเพิ่มเอ็นไซม์น้อยลงกว่าที่ต้องการกระบวนการย่อยนั้นจะล่าช้า แต่มันจะเกิดขึ้นต่อไป

สำหรับการคำนวณปริมาณที่เฉพาะเจาะจงของเอนไซม์คุณสามารถใช้เครื่องคิดเลขนี้:

ประเภทของ saccharification ข้อดีและข้อเสีย

ในดวงจันทร์ส่องแสงสำหรับ saccharification แต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสีย ดังนั้นการหมักด้วยความร้อนจึงเป็นกระบวนการที่ต้องใช้แรงงานค่อนข้างมากซึ่งต้องมีการตรวจสอบสภาพอุณหภูมิผสมกับเอ็นไซม์ระหว่าง GOS ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งสัปดาห์ ในทางกลับกันมันง่ายกว่ามากในการปรุงอาหารเหลวแหลกเหลวแหลก แต่จะเดินนานกว่าหนึ่งสัปดาห์และมีความเสี่ยงที่จะเกิดการบูด

ผู้นำด้านรสชาติและกลิ่นหอมของแสงจันทร์จากวัตถุดิบที่มีแป้งเป็นมอลต์ หากคุณเลือกระหว่างเอนไซม์และมอลต์คำตอบคือไม่ชัดเจน - มอลต์ เอนไซม์ธรรมชาติให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แต่มีราคาแพงกว่า

Saccharification ร้อน (GOS)

อุณหภูมิของเอนไซม์ต่าง ๆ นั้นแตกต่างกัน Amilosubtilin ทำงานที่ 50 ° - 65 °และ Glucavamorin ที่ 55 ° - 60 ° สำหรับ Cellolux อุณหภูมิที่เหมาะสมคือ 50 °สำหรับ Protosubtilin - 45 ° - 55 °

สูตรสำหรับข้าวโอ๊ตข้าวโอ๊ตกับเอนไซม์ ในการเตรียม mash 20 ลิตรโดยใช้เอนไซม์เราต้องการ:

  • ข้าวสาลี groats - 5 กิโลกรัม
  • น้ำ - 14l
  • Glucavamorin 3000 u / g - 6g.
  • ยีสต์แห้ง - 20 กรัม

นำน้ำไปต้ม เพิ่มข้าวสาลีด้วยความตื่นเต้นคงที่ ก่อน 2gr เราเจือจาง amilosubtilin ด้วยน้ำอุ่น ปล่อยให้น้ำที่มีซีเรียลเย็นลงถึง 75 ° C และเพิ่ม amylosubtiline ด้วยความตื่นเต้น

กวนต่อไปอีกครึ่งชั่วโมง สาโทจากโจ๊กควรกลายเป็นของเหลว

ทันทีที่สาโทเย็นลงถึง 58-60 ° C เราจะเพิ่มส่วนที่เหลืออีก 2 กรัม Amylosubtilin และ 6 กรัม Glucavamorin และคลุกเคล้าให้ทั่ว

เราครอบคลุมสาโทเพื่อลดการสูญเสียความร้อน หลังจาก 2 ชั่วโมงเราจะทำให้สาโทเย็นลงด้วยเครื่องทำความเย็นถึง 30 ° C เทลงในถังหมักที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วนำยีสต์

เราปิดถังหมักฝาและติดตั้งซีลน้ำ อุณหภูมิ mash จะยังคงอยู่ที่ 26-30 ° C เพื่อการหมักที่ดียิ่งขึ้นเขย่าถังหมักทุกวันโดยการกลิ้งถังโดยไม่ต้องถอดซีลน้ำ

หากบดเริ่มจางลงและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หยุดไหลผ่านกับดักน้ำบดก็พร้อมที่จะกลั่น

หากมีการวางแผนการกลั่นสำหรับพีวีซีหรือด้วยความช่วยเหลือของเครื่องกำเนิดไอน้ำเราจะเทส่วนผสมทั้งหมดลงในลูกบาศก์ หากมีวิธีการให้ความร้อนที่แตกต่างกันให้นำ mash ออกจากตะกอนแล้วบีบข้าวสาลี เราล้างซีเรียลด้วยน้ำร้อนแล้วบีบอีกครั้ง บรากาและล้างน้ำจะถูกเทลงในก้อน

การกลั่น mash นั้นทำบน monshine โดยที่ยังไม่เพิ่มความเข้มข้นถึง 99 ° C ในหนึ่งลูกบาศก์ขณะที่เลือก 200 ml หัว คุณควรได้แอลกอฮอล์ดิบประมาณ 5.4 ลิตรที่มีความแรง 33%

การกลั่นแบบแยกส่วนดำเนินการในคอลัมน์เสริมความแข็งแรงด้วยการเลือก 100 มล. เป้าหมายสูงถึง 94-95 ° C ในหนึ่งลูกบาศก์ หากการสัมผัสต่อไปควรจะอยู่ในถังไม้โอ๊คหัวฉีดในคอลัมน์จะลดลงเหลือ 2-3 ม้วนของเครื่องเปลี่ยนโหลดอัตโนมัติหรือเพิ่มความเร็วในการเลือกตัวถัง

  saccharification เย็น (เหลวแหลก)

สำหรับการทำงานของเอนไซม์ที่เหมาะสมและรวดเร็วต้องใช้อุณหภูมิที่สูง แต่ไม่ได้หมายความว่าที่อุณหภูมิห้องเอนไซม์จะไม่ทำงานเลย ใน saccharification เย็น mash ซีเรียลในเอนไซม์ยังหมักเพียงช้ากว่ามาก และเนื่องจากยีสต์จะถูกนำไปพร้อมกับเอนไซม์, น้ำตาลที่ปล่อยออกมาจะถูกดูดซับโดยยีสต์ทันที

สูตรคลุกเคล้าเย็นจากแป้งและเอนไซม์ ในการเตรียมเครื่องบดแป้ง 10 ลิตรเราต้องการ:

  • น้ำ - 8.5l
  • แป้ง - 2 กิโลกรัม
  • Amilosubtilin 1,500 หน่วย / กรัม - 4 กรัม
  • Glucavamorin 3000 u / g - 6g.
  • ยีสต์กด - 50 กรัม

อุปกรณ์ทั้งหมดล้างด้วยฟองน้ำผงซักฟอก จากนั้นฆ่าเชื้อด้วยสารละลายคลอรีนหรือไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

เทน้ำที่อุณหภูมิ 30 ° C ในถังหมักละลายเอนไซม์ A และ D ในนั้นกวนน้ำด้วยเครื่องกวนเทแป้งทั้งหมด

แนะนำยีสต์ทันทีปิดฝาและติดตั้งซีลน้ำ สำหรับแป้งข้าวไรย์ห้ามเติมเต็มถังเกินกว่าครึ่งสามารถวิ่งหนีได้ ในฐานะที่เป็น antifoam คุณสามารถใช้ยา Bobotic สำหรับทารกได้

การหมักใช้เวลาประมาณ 2 สัปดาห์ สัญญาณของความพร้อมของบด: ล็อคน้ำหยุด gurgling แป้งตัดสินลงไปที่ด้านล่างในชั้นหนาแน่น, บดเบา

เราค่อยๆรินออกจากตะกอนแล้วเทลงในลูกบาศก์ของการกลั่น กระบวนการกลั่นนั้นเหมือนกับกระบวนการ saccharification

เริ่มต้นที่อบอุ่น

นอกจากนี้ยังมีตัวเลือกระดับกลางระหว่าง GOS และ HOS โดยใช้เอนไซม์ มันประกอบไปด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าวัตถุดิบนั้นได้รับการบำบัดด้วยน้ำเดือด แต่ในอนาคตกระบวนการดังกล่าวจะคล้ายกับการล้างด้วยน้ำเย็น

สูตรผสมข้าวบาร์เลย์

ในการเตรียมอาหารบดเหลวด้วยการเริ่มร้อนให้เทข้าวบาร์เลย์บดกับน้ำเดือด น้ำควรครอบคลุมซีเรียลอย่างสมบูรณ์ เราเตรียมอุปกรณ์ด้วยวิธีเดียวกันกับการแช่เย็นที่บ้าน

ทันทีที่อุณหภูมิลดลงถึง 60 ° C เราเพิ่มเอนไซม์ A และ G ในทางตรงกันข้ามกับ GOS ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องทำความเย็นเพื่อทำความเย็น เติมน้ำเย็นลงในส่วนผสมที่ต้องการ

เนื่องจากการเจือจางอุณหภูมิของสาโทไม่ควรเกิน 35 ° C เราแนะนำยีสต์ปิดถังหมักใส่น้ำล็อค

ในช่วงเวลาระหว่างการเทข้าวบาร์เลย์ก่อนทำยีสต์ยีสต์จะไวต่อการติดเชื้อจากสิ่งมีชีวิตที่ทำให้เกิดโรค ดังนั้นหนึ่งในข้อเสียของการเริ่มร้อนคือความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของการบดยีสต์

เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดรสเปรี้ยวมีการใช้ยีสต์เพื่อเพิ่ม doxycycline, amoxiclav หรือยาปฏิชีวนะที่คล้ายกัน ส่วนผสมของยาปฏิชีวนะไม่สามารถเข้าไปในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้เนื่องจากมันสลายตัวที่อุณหภูมิสูงขึ้นเป็นสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ

หากการใช้ยาปฏิชีวนะไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับคุณคุณสามารถลดความเสี่ยงของการติดเชื้อได้โดยลดค่า pH ลง ด้วยเหตุนี้กรดซิตริกหรือกรดฟอสฟอริกจึงเหมาะสม

ขั้นตอนต่อไปของการเตรียมดวงจันทร์ธัญพืชนั้นคล้ายกับวิธีที่อธิบายไว้ในส่วน GOS
  หากคุณยังคงมีคำถามเกี่ยวกับ saccharification ของวัตถุดิบที่ประกอบด้วยแป้งโดยเอนไซม์ให้ถามพวกเขาในความคิดเห็นต่อบทความ

1. เอ็นไซม์ใดบ้างที่ใช้และทำไม

ในการกลั่นที่บ้านเอนไซม์มาจากอุตสาหกรรม การใช้ในอุตสาหกรรมมีสาเหตุมาจากความซับซ้อนที่ลดลงการเพิ่มความเสถียรของกระบวนการทางเทคโนโลยีการเร่งกระบวนการผลิตและการเพิ่มผลผลิตแอลกอฮอล์เมื่อเปรียบเทียบกับการใช้วิธีการแบบดั้งเดิม การใช้การเตรียมเอนไซม์ที่ซับซ้อนเต็มรูปแบบช่วยให้คุณได้รับปริมาณแอลกอฮอล์สูงสุดจากวัตถุดิบรวมทั้งลดปริมาณส่วนประกอบต่างประเทศในสาโทซึ่งมีผลกระทบเชิงบวกต่อผลิตภัณฑ์ทางประสาทสัมผัสของผลิตภัณฑ์การกลั่น

อุตสาหกรรมสมัยใหม่ใช้การเตรียมเอนไซม์สำหรับการทำให้ผอมบางและการย่อยของวัตถุดิบ:

  • Amilosubtilin GZh (AmiloLyuks,“ A”) - สำหรับวัตถุดิบเหลวและเตรียมพวกเขาสำหรับการกระทำของเอนไซม์อื่น ๆ
  • Glyukavamorin GZkh (GlyukaLyuks-A, "G") - สำหรับ saccharification ของแป้ง
  • CelloLux-A (“ C”) - สำหรับ saccharification ของ polysaccharides ที่ไม่ใช่แป้ง (ไซแลน, β-glucan, เซลลูโลส, เพคติน) หรือเตรียมไว้สำหรับการกระทำของเอนไซม์ข้างต้น
  • Protosubtilin ("P") - สำหรับการสลายโปรตีนของพืชซึ่งนำไปสู่การทำงานของยีสต์มากขึ้น

ดังนั้นเอนไซม์ที่จำเป็นขั้นต่ำในระหว่างการ saccharification คือ Amilosubtilin และ Glucavamorin CelloLux-A และ Protosubtilin ดำเนินการ saccharification เพิ่มเติมและการเตรียมการสำหรับการหมัก

2. ปริมาณของเอนไซม์ต่างๆ

คำถามมากมายทำให้การคำนวณปริมาณของการเตรียมเอนไซม์ โดยทั่วไปผู้ผลิตหรือผู้ขายจะระบุกิจกรรมของเอนไซม์แห้งในหน่วยที่ใช้งานต่อกรัมของเอนไซม์ นอกจากนี้ยังมีคำแนะนำจากผู้ผลิตเกี่ยวกับขนาดของหน่วยที่ใช้งานของเอนไซม์ต่อกรัมของสารที่กำลังดำเนินการ ยิ่งกว่านั้นขึ้นอยู่กับบรรดา กระบวนการจำนวนของเอนไซม์สามารถแตกต่างจากขั้นต่ำไปสูงสุด การใช้หมายเลขนี้เช่นเดียวกับการใช้ตารางที่มีเนื้อหาของแป้งโปรตีนและ NPS (โพลีแซคคาไรด์ที่ไม่ใช่แป้ง) คุณสามารถคำนวณปริมาณอ้างอิงของแต่ละเอนไซม์ต่อกิโลกรัมของวัตถุดิบ

สูตรการคำนวณจำนวนของเอนไซม์ต่อกิโลกรัมของวัตถุดิบมีดังนี้:

ปริมาณของเอนไซม์ (กรัม) \u003d (P * R * 10) / A

  • P - ร้อยละของสารที่กำลังประมวลผล (เช่นแป้ง)
  • R - ปริมาณที่แนะนำของหน่วยที่ใช้งาน
  • เอ - กิจกรรมของยาเสพติดในหน่วยต่อกรัม

ควรเพิ่มว่าสำหรับวัตถุดิบบางประเภท (ข้าวไรย์) และเอนไซม์ที่หมดอายุหรือใกล้ถึงวันหมดอายุจะต้องเพิ่มปริมาณของเอนไซม์ 15-25% เนื่องจากไม่มีเหตุผลในการคำนวณปริมาณที่แน่นอนของยาที่บ้านคุณสามารถทำให้การคำนวณง่ายขึ้นโดยใช้ค่าที่แนะนำสูงสุด

ตารางแสดงการคำนวณปริมาณของเอนไซม์ต่อ 1 กิโลกรัมของวัตถุดิบ:

การบริโภคเอนไซม์ในหน่วยกรัมต่อวัตถุดิบ 1 กิโลกรัม

วัตถุดิบแป้งโปรตีนเซลลูโลสA-1500 units / gG-3000 หน่วย / กรัมC-2000 u / gP-120 u / g
ข้าวสาลี56 16 6 0,75 1,16 0,90 4,38
ข้าวบาร์เลย์ (ข้าวกล้อง)49 13 7 0,65 1,01 1,05 3,79
ข้าวโพด68 7 3 0,91 1,41 0,45 2,04
ข้าวไร50 15 2 0,67 1,03 0,30 4,38
triticale53 13 2 0,71 1,10 0,30 3,79
ข้าวฟ่าง51 13 8 0,68 1,05 1,20 3,79
ข้าวโอ๊ต (ปอกเปลือก)37 13 10 0,49 0,76 1,50 3,79
มันฝรั่ง18 2 2 0,24 0,37 0,30 0,58
ข้าว73 8 ไม่ระบุ0,97 1,51 2,33
โซบะ64 12 ไม่ระบุ0,85 1,32 3,50
เมล็ดถั่ว59 29 ไม่ระบุ0,79 1,22 8,46

กิจกรรม:

1500 3000 3000 120

อัตราการบริโภคต่อหน่วย:

2 6,2 30 3,5

การละเมิดในขนาดของยาเสพติดในระดับที่น้อยกว่าสามารถส่งผลกระทบต่อระยะเวลาของเอนไซม์และความสมบูรณ์ของการประมวลผลของวัตถุดิบ ในกรณีนี้จากปริมาณที่มากเกินกว่าเล็กน้อยจะไม่สังเกตเห็นผลกระทบเชิงลบ (ยกเว้นการใช้เกินขนาด)

ดังนั้นสูตรสากลจะใช้วัตถุดิบ 1 กิโลกรัม:

  • 1 กรัม - Amilosubtilin GZx 1500
  • 1.5-2 กรัม - Glucavamorin GZx 3000
  • 1 กรัม - CelloLux-A 2000
  • 4-5 กรัม - Protosubtilin 120

3. ประเภทของ saccharification ข้อดีและข้อเสีย

ทุกวันนี้เทคโนโลยีการล้างบาปที่แตกต่างกันสองแบบได้รับความนิยมในการกลั่นแบบใช้ในบ้าน - ร้อนและเย็นจึงตั้งชื่อเพราะอุณหภูมิที่แตกต่างกันซึ่งการย่อยสลายด้วยแป้ง ด้วย saccharification ร้อนวัตถุดิบถูกทำให้ร้อนถึงอุณหภูมิ 50-70 ° C และในสถานะนี้จะสัมผัสกับเอนไซม์เป็นเวลา 10-20 ชั่วโมง ในเวลาเดียวกันความเสี่ยงของการติดเชื้อสาโทน้อยที่สุดเอนไซม์ทำหน้าที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุด แต่วิธีนี้ต้องใช้ความพยายามอย่างมาก
ในช่วงเย็นชาด้วยการใช้เอนไซม์กระบวนการจะดำเนินการที่อุณหภูมิใกล้ถึง 30 ° C และด้วยการหมักพร้อมกัน วิธีการนี้ใช้แรงงานน้อยลง แต่ใช้เวลานานกว่าและมีความเสี่ยงที่จะเกิดการบด กราฟแสดงการพึ่งพากิจกรรมของเอนไซม์ต่ออุณหภูมิเมื่อเวลาผ่านไป:

Amylosubtiline hydrolysis curves ของชุดข้าวที่อุณหภูมิแตกต่างกัน (1 หน่วย / กรัมของแป้ง) การย่อยสลาย Glucavamorin ของชุดข้าวที่อุณหภูมิแตกต่างกัน (5 หน่วย / กรัมของแป้ง)

ช่วงของการกระทำที่มีประสิทธิภาพของเอนไซม์ Amilosubtilin สอดคล้องกับช่วง pH 5.0-8.0 และอุณหภูมิ 50-75 ° C สำหรับเอนไซม์ Glucavamorin การกระทำที่มีประสิทธิภาพจะอยู่ในช่วงต่อไปนี้: pH 3.0-6.5 และอุณหภูมิ 30-60 ° C

มันมีมูลค่าเพิ่มที่มีหลายวิธีกลางระหว่าง saccharification ร้อนและเย็นการใช้ซึ่งในหลายกรณีสามารถเป็นธรรมโดยเงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจงความพร้อมของส่วนประกอบเวลาที่ใช้และปัจจัยอื่น ๆ

3.1 Hot Saccharification (GOS)

สูตรสำหรับบดโดยใช้วัตถุดิบที่มีส่วนผสมของแป้งและเอนไซม์ A และ G:

  • เตรียมน้ำร้อน (เดือด) ในอัตรา ~ 6.5 ลิตรต่อ 1 กิโลกรัมของแป้งในวัตถุดิบ (สำหรับธัญพืชหรือบด)
  • วัตถุดิบที่มีการกวนคงที่จะถูกเพิ่มลงในน้ำร้อน สำหรับการผสมจะสะดวกในการใช้ไขควงหรือสว่านความเร็วต่ำพร้อมหัวฉีดสำหรับผสมส่วนผสมอาคาร -“ เครื่องผสม” ยิ่งไปกว่านั้นเพื่อหลีกเลี่ยงก้อนมันเป็นการดีที่สุดที่จะเทลงบนหัวฉีดที่หมุนอยู่ในน้ำโดยตรง
  • เมื่อส่วนผสมเย็นถึง 75 ° C แนะนำให้ใช้ amylosubtilin enzyme ครึ่งเดียว ก่อนที่จะทำให้สามารถละลายได้ด้วยน้ำดื่มอุ่น ๆ ในอัตราส่วน 1/10
  • นอกจากนี้สาโทจะถูกผสมจากโจ๊กไปสู่สถานะของเหลวหรือประมาณ 30 นาที
  • สาโทที่ได้รับอนุญาตให้เย็นถึง 56-58 ° C และส่วนที่เหลือของเอนไซม์ Amilosubtilin และเอนไซม์ Glucavamorin ถูกนำเสนอจากนั้นพวกเขาจะผสมอย่างทั่วถึงด้วย "มิกเซอร์" เวลาทำงานของเอนไซม์ในขั้นตอนนี้จะอยู่ที่ประมาณ 1.5-2 ชั่วโมง
  • หลังจากสิ้นสุดกระบวนการ saccharification จะต้องอนุญาตให้สาโทเย็นตัวที่อุณหภูมิประมาณ 30 องศาเซลเซียส เพื่อที่ว่าสาโทจะไม่“ ติดเชื้อ” ในระหว่างการระบายความร้อนขอแนะนำให้ปิดผนึกภาชนะบรรจุให้แน่น
  • สาโทถูกเทลงในถังหมัก (ฆ่าเชื้อก่อนหน้านี้) และยีสต์ที่มีขนาด 2-3 กรัมของแห้งหรือ 10-15 กรัมของการกดต่อกิโลกรัมของวัตถุดิบจะถูกนำเข้ามา การหมักจะเกิดขึ้นภายใต้กับดักน้ำ

ขั้นตอนการหมักที่ใช้งานจะใช้เวลาประมาณ 3-4 วันจากนั้นควรเขย่าเครื่องบดเป็นระยะโดยไม่ต้องเปิดถังหมัก

3.2 Saccharification (ChOS) เย็น

สูตรสำหรับบดโดยใช้วัตถุดิบที่มีส่วนผสมของแป้งและเอนไซม์ A และ G โดยไม่ต้องต้มเบียร์:

  • ขอแนะนำให้บดขยี้วัตถุดิบและให้แน่ใจว่าได้ล้างแกลบถ้ามี
  • เตรียมน้ำที่อุณหภูมิประมาณ 35 ° C ในอัตรา ~ 6.5 ลิตรต่อ 1 กิโลกรัมของแป้งในวัตถุดิบ (สำหรับธัญพืชหรือบด) มันเป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การพิจารณาว่าไม่พึงปรารถนาที่จะเติมถังหมักที่มีบรากามากกว่า 7/10
  • ครึ่งหนึ่งของน้ำที่เตรียมไว้จะถูกเทลงในถังหมัก
  • เพื่อลดโอกาสของการติดเชื้อสาโทขอแนะนำให้คุณเพิ่มยาปฏิชีวนะ, doxycycline (1 แคปซูลต่อ mash 20 ลิตร) ลงไปในน้ำ
  • ความเป็นกรดนั้นอยู่ในช่วง 5-5.5 pH โดยกรดฟอสฟอริก, ซัลฟิวริกหรือกรดซิตริก
  • จากนั้นจะนำเอนไซม์ Amilosubtilin และ Glucavamorin เข้าสู่ถังตามปริมาณของแป้งต่อกิโลกรัมในวัตถุดิบ
  • ถ้ามีคุณสามารถเพิ่ม defoamilant defoamer - 1 มล. ต่อ mash 20 ลิตร
  • มีการนำวัตถุดิบมาผสมกันทุกอย่าง
  • ยีสต์จะถูกเพิ่มตามคำแนะนำของผู้ผลิต (10 กรัมของยีสต์แห้งต่อ 4-5 ลิตรของยีสต์)
  • ส่วนที่เหลือของน้ำจะถูกเพิ่ม

การหมักเกิดขึ้นภายใต้ล็อคน้ำที่มีการสั่นสะเทือนเป็นระยะ (โดยไม่ละเมิดความหนาแน่น) กระบวนการหมักใช้เวลาตั้งแต่หนึ่งถึงครึ่งถึงสามสัปดาห์ ความพร้อมในการกลั่นจะถูกควบคุมโดยการปรากฏตัวของฟิล์มบนพื้นผิวของบด การปรากฏตัวของภาพยนตร์เรื่องนี้เป็นสัญญาณว่าหน่วยบดเริ่มเปลี่ยนไปเป็นเปรี้ยวและมันจะต้องถูกกลั่นในทันที ตามหลักแล้ว Mash ควรจะกลั่นไม่นานก่อนที่จะปรากฎตัวในภาพยนตร์