Зерновой самогон подобен чистозерновому пивоварению. Не столько из-за схожих этапов приготовления, сколько из-за родственной философии – чтобы приготовить что-то стоящее, нужно приложить к этому значительные усилия. Такая философия отпугивает новичков, не готовых вкладывать со старта много сил, времени и денег, а также связывать свою жизнь с часто капризным солодом. С сахаром работать проще, несмотря на то, что это обходится дороже, а напиток лишен сколько-нибудь приятных вкусовых ощущений от исходного сырья. Ферменты в данном случае являются неким промежуточным звеном, связывающим эти два непохожих мира.
В этом материале мы разберемся, что такое ферменты для осахаривания крахмала, как с ними работать, а также рассмотрим все сопутствующие аспекты приготовления зернового самогона. Поехали!
Теория осахаривания микробиологическими ферментами
Ферменты в самогоноварении – это микробиологические препараты, содержащие в себе катализаторы гидролиза (расщепления и растворения в воде) различных веществ, содержащихся в крахмалосодержащем сырье. Всего их четыре:
- Амилосубтилин (АмилоЛюкс, фермент «А») – комплексный бактериальный ферментный препарат, состоящий, преимущественно, из альфа-амилазы, катализатор гидролиза α-1,4-гликозидных связей крахмала. Используется для разжижения затора и подготовки сырья для дальнейшего осахаривания другими ферментами. Диапазон эффективного действия: +50..+75 о С, pH 5,0-8,0.
- Глюкаваморин (ГлюкаЛюкс, фермент «Г») – бактериальный ферментный препарат, катализатор гидролиза α-1,4- и α-1,6- гликозидных связей крахмала. Используется для полного осахаривания частично расщепленных молекул крахмала (после применения фермента А). Диапазон эффективного действия: +30..+60 о С, pH 3,0-6,5.
- Протосубтилин (фермент «П») – бактериальный ферментный препарат, катализатор гидролиза высокомолекулярных белков. Используется для расщепления растительных белков до усвояемых пептидов и аминокислот, стимулирующих размножение дрожжей и их физиологическую активность. Диапазон эффективного действия: +30..+60 о С, pH 4,5-10,0.
- ЦеллоЛюкс-А (фермент «Ц») – комплексный бактериальный ферментный препарат, катализатор гидролиза целлюлозы, ксиланов, глюканов и других некрахмалистых полисахаридов зерна. Используется для облегчения доступа амилолитических ферментов к крахмалу и увеличения выхода спирта. Диапазон эффективного действия: +30..+70 о С, pH 3,0-7,0.
Из этого следует, что только ферменты А и Г являются обязательными для осахаривания зерна. Фермент А разбивает молекулу крахмала на более мелкие молекулярные соединения (растворимые декстрины, некоторые моно- и дисахариды). Завершает работу фермент Г, который расщепляет «дробленые» ферментом А цепи крахмала до моносахарида, глюкозы, которая является конечным продуктом гидролиза и главным источником пищи для дрожжей.
Применение ферментов П и Ц немного увеличивает выход спирта, снижает содержание в браге сторонних примесей, облегчает доступ ферментов А и Г к крахмалу и благотворно сказывается на работоспособности дрожжей. Также было замечено, что фермент П снижает пенообразование и плотность «шапки» из крупы на поверхности ферментера во время брожения. Однако их использовать не обязательно.
Дозировка ферментных препаратов
У каждого фермента есть очень важный показатель – активность препарата в единицах на грамм (или миллилитр для жидкой формы). Последнее поколение препаратов в порошковой форме поставляется с такими характеристиками:
- Амилосубтилин Г3х – 1500 ед./г
- Глюкаваморин Г3х – 3000 ед./г
- Протосубтилин Г3х – 120 ед./г
- Целлюлокс-А – 2000 ед./г
Также есть рекомендованная норма расхода препарата от производителя, которая выражается в активных единицах фермента на грамм вещества, подвергаемого обработке (крахмал, белок, целлюлоза). К примеру, для фермента А она составляет 1-2 ед. активности на 1 г крахмала. Для определения точной дозировки препаратов существует формула:
F = (P*R*10)/A, где
- F – необходимое количество фермента, г/кг
- P – процент содержащихся в сырье веществ для обработки, %
- R – рекомендуемая дозировка препарата, ед. активности/г
- A – активность препарата, ед./г
В таблице ниже приведен расчет дозировки препаратов с учетом данной формулы на 1 кг разного типа сырья с усредненными характеристиками:
Содержание (среднее), %
Расход фермента, г/кг
Ситуация с дозировкой следующая: отклонение от нормы расхода в меньшую сторону – срок осахаривания увеличивается, появляется риск недоосахаривания; отклонение в большую сторону – срок осахаривание уменьшается, появляется перерасход препарата. В силу влияния множества переменных, дозировку препаратов рекомендуется всегда немного завышать. В большинстве случаев количество ферментов приводят к усредненному значению для всех видов сырья, появляется универсальный рецепт:
- Амилосубтилин Г3х – 1-2 г/кг
- Глюкаваморин Г3х – 2-3 г/кг
- Протосубтилин Г3х – 2-4 г/кг
- Целлюлокс-А – 1/кг
Во время хранения ферментные препараты теряют активность, поэтому дозировку ферментов, срок годности которых подходит к концу, следует увеличить на 15-25%.
Что можно осахаривать ферментными препаратами?
В теории, практически любые продукты, содержащие крахмал (были эксперименты с хлебом, макаронами и т.д.), но лучшие результаты, как по органолептика, так и по комфорту переработки, показывают различные зерновые культуры. Пшеница, рожь, ячмень, кукуруза, гречка, рис – прекрасные источники крахмала, с высоким выходом спирта и приятной органолептикой исходного сырья. Степень помола влияет на скорость осахаривания – чем он мельче, тем доступней крахмал для ферментов. Но при работе с мукой возникают некоторые трудности, связанные с ее растворением в воде, что, безусловно, нужно учитывать при помоле сырья.
Практика приготовления зерновых браг на ферментах
Существует две принципиально разные технологии осахаривания крахмала ферментами: горячее и холодное. У каждой из них есть свои достоинства и недостатки, а вот оборудование и инструментарий отличается незначительно:
Для сбраживания рекомендуются обычные хлебопекарные дрожжи, из расчета 20 г сухих или 50 г прессованных на 1 кг сырья. При горячем осахаривании имеет смысл использовать спиртовые дрожжи для зерновых браг – они обеспечат быстрый старт ферментации (минимизируя риски заражения), экстремально быструю ферментацию и приятную органолептику.
Горячее осахаривание (ГОС)
Технология ГОС очень похожа на классическое осахаривание солодом – сырье нагревается, вносятся ферменты, выдерживаются определенные температурные паузы. Отсюда плюсы: осахаривание занимает минимум времени, брага готова к перегонке через 3-4 дня. Минусы тоже есть: много возни с температурными паузами, риск пригорания сырья, риск заражения на этапе осахаривания, существенные трудозатраты. Существует много схем ГОС. Нижеизложенная обеспечивает максимально эффективное использование ферментов и, как следствие, высокий выход продукта.
Ингредиенты на 1 кг сырья:
- 4-4,5 л воды
- 1-2 г фермента А
- 2-3 г фермента Г
- 2-4 г фермента П
- 1 г фермента Ц
- дрожжи – по инструкции
Технология приготовления браги:
- Используя мельницу для солода, смолоть сырьё в муку или мелкую крупу.
- Стерилизовать оборудование любым подходящим дезинфицирующим средством.
- Ферментные препараты в порошковой форме предварительно растворить в 10-тикратном количество теплой воды.
- В сусловарочном котле нагреть воду до +45 о С, растворить в ней 50% подготовленного ранее фермента А, а также, если используются, ферменты П и Ц.
- При постоянном перемешивании всыпать муку или крупу. Включить нагрев котла, не останавливая перемешивание до внесения фермента Г, и довести температуру затора до +60..+70 о С. Если используется мука, нагрев можно продолжить, а если крупа – затор желательно выдержать при такой температуре 30-60 минут до разбухания и разжижения сырья и только после этого продолжить нагрев.
- Нагреть затор до +95..+100 о С (для дополнительной стерилизации). Снова-таки, если используется крупа, затор желательно выдержать при такой температуре 30-60 минут до полного разваривания сырья и, следовательно, высвобождения всего объема крахмала. Температурная пауза для муки не нужна.
- Остудить затор до +65..+70 о С и внести остальное количество фермента А.
- Остудить затор до +60 о С, внести весь объем фермента Г и выдержать температурную паузу 20-30 минут. Йодную пробу на данном этапе проводить не обязательно, так как ферменты продолжат свою работу в процессе брожения. Достаточно убедиться, что сусло сладкое и готово к ферментации.
- Быстро остудить сусло до +25..+30 о С (можно использовать чиллер), перелить его в ферментер и внести заранее подготовленные дрожжи.
- На ферментер установить гидрозатвор и оставить бродить в темном теплом месте на срок до 72 часов – зерновые браги бродят очень активно, с обильным пенообразованием.
Холодное осахаривание (ХОС)
Технология ХОС практикуется отечественными самогонщиками более десятилетия и нашла свою армию поклонников благодаря невероятной простоте, которая присуща китайским дрожжам кодзи. Осахаривание и ферментация в данном случае идут параллельно, а сам процесс протекает при температуре, близкой к +30 о С. Отсюда плюсы: минимум трудозатрат, отсутствие температурной обработки сырья, минимальный риск заражения на начальных стадиях ферментации (сторонней микрофлоре нечем питаться). Без минусов тоже не обошлось: значительно увеличиваются сроки приготовления браги (от 1 до 4 недель), при нарушении технологии велик риск скисания на поздних стадиях брожения.
Ингредиенты на 1 кг сырья:
- 3,5-4 л воды
- 1-2 г фермента А
- 2-3 г фермента Г
- 2-4 г фермента П
- 1 г фермента Ц
- дрожжи – по инструкции
Дополнительно:
- кислота до pH 5-5,5 1
- антибиотик 2
- пеногаситель 3
1 – эффективность работы ферментов, как и минимизация рисков заражения сусла, достигается незначительным подкислением браги примерно до pH 5-5,5. Для этого используется лимонная, ортофосфорная, серная или любая другая кислота. Универсальных рекомендаций нет, ориентироваться нужно на измерительные приборы.
2 – риск заражения сусла при ХОС очень велик, поэтому большинство самогонщиков используют антибиотики. Они не попадут в готовый продукт, останутся в перегонном кубе, поэтому это полностью безопасно. Проверены: Доксициклин – от 100 мг/20 л воды, инактивируется через 5 дней; Амоксициллин – от 100 мг/20 л воды, работает весь период брожения. Количество антибиотика, как и целесообразность его использования, зависит от общей стерильности оборудования и окружающей среды.
3 – зерновые браги имеют свойство сильно пениться. От «убегания» сусла спасут те самые 30% оставшегося места в ферментера, но это не решает всей проблемы. Вместе с пеной на поверхность всплывает крупа, которая без регулярного перемешивания выталкивается за пределы жидкости и, как следствие, не осахаривается (а позже пересыхает и не поддается перемешиванию кантованием). Использование пеногасителей, таких как Bragman Liquid Antifoam и Still Spirits Top Shelf, при ХОС (и ГОС в том числе) всегда оправдано. Народные средства (печенье и т.д.) здесь бессильны.
Технология приготовления браги:
- Используя мельницу для солода, смолоть сырьё в муку или мелкую крупу.
- Стерилизовать оборудование любым подходящим дезинфицирующим средством.
- Ферментные препараты в порошковой форме предварительно растворить в 10-тикратном количество теплой воды.
- Готовим затор к осахариванию и ферментации:
- Для крупы и муки с холодным стартом: в стерильный ферментер добавить (соблюдая очередность) антибиотик, треть воды температурой +35 о С, кислоту, пеногаситель, ферменты, крупу или муку, вторую треть воды – интенсивно перемешать – заранее подготовленные дрожжи, последнюю треть воды.
- Для муки с теплым стартом: нагреть воду до +60 о С и вылить в ферментер. Добавить кислоту, ферменты и интенсивно перемешать. Поместить в ферментер миксер и всыпать сверху весь объем муки. Перемешивать миксером сверху вниз до полного растворения муки без комочков. Во время размешивания внести антибиотик и пеногаситель. Подождать естественного остывания сусла до +25..+30 о С и внести дрожжи.
- После внесения дрожжей сразу же установить на ферментер гидрозатвор и оставить бродить в темном месте с постоянной температурой +25..+35 о С.
- На этапе бурного брожения, которое длится, в среднем, около недели, сусло нужно перемешивать дважды в день кантованием ферментера, без нарушения его герметичности.
- Дображивание при ХОС длится от 1 до 3 недель, в зависимости от сырья, степени его помола и условий ферментации. С теплым стартом на муке ферментация может завершиться уже через неделю.
- После осветления браги ее можно перегонять. Изредка в конце ферментации брага начинает скисать – на поверхности появляется пленка, характерная для молочнокислого брожения. При ее обнаружении брагу нужно перегонять незамедлительно.
Практика перегонки зерновых браг на ферментах
Лучшим решением для перегонки зерновых браг всегда был и остается самогонный аппарат с парогенератором или пароводяным котлом. При их наличии проблем с перегонкой возникнуть не должно. В ином случае брагу следует подготовить:
- Для муки: брагу осветлить и снять с осадка (декантировать). Для осветления брагу можно выдержать пару дней в холоде (меньше +10 о С) или использовать осветлитель типа Pathfinder 24hr Alco Clear или Still Spirits Turbo Clear. Бентонит в данном случае бесполезен, так как создает слишком большой слой осадка.
- Для крупы: отжать при помощи мешка для затирания солода или любого другого приспособления максимальное количество жидкости, содержащей спирт (а это до 10% от всего объема). Повторное замачивание водой и отжим крупы увеличит выход спирта, но, соответственно, увеличится и объем браги.
В самой перегонке браги на ферментах ни чего инновационного нет. На практике этот процесс не будет отличаться от процесса перегонки бурбона или любого другого зернового самогона.
Основные тезисы:
- Первый перегон максимально быстро без дробления, до 5% спирта в струе.
- Спирт-сырец (СС) разбавить до 20-30% и перегонять повторно с разделением на фракции.
- Головную фракцию отбирать по органолептике или взять стандартные 8-10% от абсолютного спирта в СС, питьевая фракция – до 55-45% спирта в струе, остальное – хвостовая фракция.
- Медные комплектующие самогонного аппарата значительно улучшат качество напитка.
Дальнейшие действия зависят от используемого сырья и ваших личных предпочтений: самогон можно разбавить до питьевой крепости и через 2-3 недели приступать к дегустации, или облагородить его выдержкой на дубовой щепе или в дубовом бочонке. Удачи!
