Криобиологические сосуды > Пищевые продукты, напитки и биотехнология > Спирт

Спирт


Производство перегнанного спирта моложе, чем неперегнанных спиртных напитков, но и его корни теряются в веках. Для по­лучения напитка, содержащего 40% (по объему) спирта, нужна перегонка. Ее и сегодня осуществляют в перегонных аппаратах, представляющих собой модификации устройства, предложенно­го в 1830 г. Коффи и носящего его имя. Различия в сортах спир­товых продуктов зависят в основном от природы сырья, а также от того, подвергался ли конечный продукт выдержке. В спирто­вом производстве используются пригодные для этой цели штам­мы Saccharomyces. Крупные спиртовые заводы   всегда   ведут свою собственную культуру дрожжей в специальных   средах. Выбор штамма дрожжей при производстве спирта определяется их продуктивностью в особых условиях бродящего сусла. Бро­жение должно идти активно с образованием спирта в количест­ве, близком к теоретическому пределу. Хотя в качестве сырья можно использовать разнообразные продукты, некоторые сорта спирта обычно производят из вполне определенных его типов. Так, коньяк, получаемый при перегонке вина, делают из вино­града, а шотландский виски — из ячменного солода. Другие на­питки — американский виски, джин и водку, которые обычно делают из зерна (например, кукурузы), можно производить и на основе другого подходящего сырья. Ром обычно получают из мелассы сахарного тростника или свеклы. Когда сырьем слу­жит зерно (например, пшеницы или кукурузы), до сбраживания необходимо гидролизовать крахмал до Сахаров. Так, виски — это продукт перегонки пива без хмеля. Первые стадии процес­са производства виски такие же, что и при приготовлении сус­ла в пивоварении. Однако если применяют кукурузу или другие зерновые, то до приготовления сусла непосредственно в бро­дильных чанах проводят обработку крахмала в зерне фермен­тами солода.
Если для производства спирта используют мелассу, такие предварительные операции не нужны, поскольку углеводы в ней содержатся в форме, пригодной для сбраживания. Тем не менее сырье все же приходится подготавливать к процессу: осветлять, подогревать и разводить водой, чтобы получить концентрацию сахара, оптимальную для брожения. После подготовки сырья добавляют культуру подходящих дрожжей и ведут сбражива­ние. В конце его, когда концентрация спирта достигнет 9—11% (по объему), отделяют дрожжи путем отстаивания. Остатки их перед перегонкой можно удалить центрифугированием. Приме­няются два способа: кубовый и непрерывной перегонки (патент Коффи). После этого продукт либо отправляют на созревание (например, виски), либо проводят завершающие операции и
разливают по бутылкам (джин, водка). Для продажи спирто-продукты обычно разводят до стандартной концентрации в них спирта (40% по объему).
Остановимся на некоторых важных особенностях производ­ства отдельных разновидностей спиртопродуктов. Очень важно использовать правильный штамм дрожжей. При выработке ро­ма для производства сортов с сильным запахом обычно приме­няют штаммы дрожжей Schizosaccharomyces, а с менее интен­сивным — быстро работающие Saccharomyces. Отметим, что процесс образования спирта ускоряется бактериями Clostridium saccharobutyricum. Самый лучший ром получают в том случае, когда соотношение бактерий к дрожжам составляет 1 :5. Куль­туру бактерий вносят, когда концентрация этанола достигает 3,5—4,5%, а сахара —6% (вес/объем).
Штаммы дрожжей, используемые в спиртовой промышлен­ности, должны сохранять жизнеспособность вплоть до концент­рации этанола 12—15% (по объему). Кроме того, если в каче­стве сырья используется зерно, дрожжи должны обладать спо­собностью гидролизовать низкие олигосахариды до глюкозы. Это необходимо для полного превращения крахмала в этиловый спирт и углекислый газ.
Перегонка — дорогостоящий этап процесса, так как он энер­гоемок. Использование дрожжей, выдерживающих повышенные концентрации спирта, уменьшает энергозатраты на этом этапе, поскольку для достижения одной и той же концентрации спирта надо отгонять меньше воды. Ожидается, что работа по созда­нию новых штаммов дрожжей, устойчивых к еще более высоким концентрациям спирта, будет успешной.
Пока углеводы не переведены в форму, усваиваемую дрож­жами, брожение не происходит. Добавление гидролизующих крахмал ферментов ускоряет этот процесс. Для этого обычно применяют амилазу из культуральной жидкости штаммов Bacil­lus subtilis и амилоглюкозидазу, выделяемую из культур грибов штаммов Aspergillis niger и близких форм. Ферменты исполь­зуются и при подготовке сусла, и при спиртовом брожении.