Подготовка сырья.
Все виды зерна и бобовых предварительно очищают от пыли, земли, камней, металлических и других примесей с помощью просеивания, сит и магнитов. Далее сырье необходимо измельчить (смолоть) так, что бы проход (просеивание) через сито с размером отверстий 1мм составляло 85-95%, а для кукурузы - не менее 90-95%. Можно использовать готовую муку.
Картофель, топинамбур и сахарную свеклу освобождают от крупных комьев земли, камней, соломы, ботвы и металлических предметов, моют и измельчают на молотковой дробилке или терке (топинамбур можно раскрошить). Размер частиц должен быть не более 3 мм.
Фрукты и ягоды отделяют от косточек, мякоть разминают деревянной толкушкой. Подготовленное сырье взвешивают с целью расчета рецептуры и корректировки в дальнейшем технологического процесса приготовления бражки и учета выхода спирта.
Приготовление сусла из крахмалосодержащего сырья.
Крахмалосодержащее сырье включает все сельскохозяйственные зерновые и бобовые культуры, а также картофель. Основная ценность этого вида сырья заключается в наличии в нем крахмала, сахара и азотистых веществ (белки) см. таблицу 1.
Таблица 1- Средний химический состав зерна, бобовых и картофеля (в % по массе)
| Культура | Крахмал | Сахар | Белки | Культура | Крахмал | Сахар | Белки | |
| Бобы | 50-58 | - | 10-32 | Пшеница | 48 | -66 | 2-3 | 10-14 |
| Горох | 20-48 | 4-5 | 19-34 | Рис | 73 | -76 | 1-2 | 7-14 |
| Гречиха | 68-72 | - | 7.9 | Рожь | 46 | -55 | 4-7 | 7-12 |
| Картофель | 10-25 | - | 1.5-2.2 | Сорго | 70 | -73 | - | 10-13 |
| Кукуруза | 58-69 | 4-8 | 8-9 | Чечевица | 47 | -57 | - | 23-32 |
| Овес | 34-45 | 2-3 | 10-13 | Чумиза | 55 | -63 | 1-2 | 12-14 |
| Просо | 42-65 | - | 11-14 | Ячмень | 43 | -55 | 2-3 | 6-9 |
Основными технологическими этапами при приготовления сусла из этого сырья являются - разваривание, стерилизация и осахаривание. Разваривание и осахаривание проводятся с добавлением ферментов. Общее их количество расходуемое на 1 л сусла, равно 1000 ед. ас (амилолитическая способность фермента) или 100-120 мл солодового молока, приготовленного из 25-30 г белого солода (50-60 г зеленого).
Разваривание. К измельченному сырью приливают горячую воду 50-55°С (к картофелю - кипяток) и тщательно перемешивают. Количество воды берут с таким расчетом, чтобы после осахаривания готовое сусло имело 16-18% сахара по сахаромеру.
Теоретически (как было показано во введении) 1 кг крахмала под действием ферментов превращается в 1,11 кг сахара, таким образом, для получения раствора сахара 18% концентрации (плотность 1,072 кг/л, см.таб.2) необходимо 5,06 л воды на каждый кг крахмала, находящегося в сырье (см.таб.4). В указанное количество воды входит и вода, вносимая в сусло с солодовым молоком (или раствором фермента) и влагой сырья (последнее относится картофелю и подмоченному зерну).
Таблица 2- Нормы расхода воды на каждый кг сухого сырья в зависимости от % содержания в нем крахмала
| Крахмал % | Вода л | Крахмал % | Вода л | Крахмал % | Вода л | Крахмал % | Вода л |
| 15 | 0.76 | 35 | 1.77 | 55 | 2.78 | 75 | 3.80 |
| 20 | 1.01 | 40 | 2.02 | 60 | 3.04 | 80 | 4.05 |
| 25 | 1.26 | 45 | 2,28 | 65 | 3.29 | 85 | 4,30 |
| 30 | 1.52 | 50 | 2,53 | 70 | 3.54 | 100 | 5.06 |
В полеченную кашку добавляют 1/5 часть приготовленного фермента. Смесь постепенно подогревают при постоянном перемешивании до температуры клейстеризации: зерновое сырье до 65-70°С, а картофельное - до 90-95°С, для растворения и разваривания крахмальных зерен, выдерживают при этой температуре 2-3 часа. Затем вновь подогревают до 95-98°С и выдерживают в течении 15-20 мин.
Стерилизация. Разваренное сусло кипятят в течении 30-40 минут. Сусло из подпорченного сырья стерилизуют более продолжительное время 1-1,5 часа.
Осахаривание. Разваренную массу охлаждают до температуры осахаривания 57-58°С и добавляют в нее остальную часть (4/5) ферментов,. перемешивают и выдерживают при этой температуре до полного осахаривания. Поддержание температуры особенно важно для этого процесса, т.к. понижение температуры увеличивает время процесса и способствует развитию бактерий, а увеличение температуры выше 70°С разрушает ферменты в результате чего осахаривание полностью останавливается.
Время осахаривания крахмальных молекул разного сырья различно и изменяется от 30 мин (картофель) и 1,5 ч (кукуруза, пшеница) до 2 ч (ячмень). Указать более точное время осахаривания трудно, т.к. оно полностью зависит от степени измельчения сырья, температуры и длительности разваривания, активности и количества внесенных ферментов.
Полноту осахаривания проверяют йодной пробой. При полном осахаривании окраска капли фильтрата сусла от прибавления к нему капли йода не должна, изменяться, что свидетельствует о полном распаде крахмала на простые сахара. Красный цвет свидетельствует о наличии в сусле большого количества декстинов (часть крахмальной молекулы, но еще не сахар), сине-фиолетовый указывает на присутствие неосахаренного крахмала. Цветовое окрашивание сусла характерно только при использовании солода, при осахаривании промышленными ферментами окраска может оставаться светло-коричневой, однако вкус сусла после полного осахаривания должен быть уверенно сладкий, а его концентрация - 16-18% по сахаромеру.
Если осахаривание проходит плохо, необходимо более тонкое измельчение исходного сырья, повышение температуры и увеличение времени клейстеризации, лучшее перемешивание замеса с ферментами или увеличение их количества.
Приготовление сусла из сахаросодержащего сырья.
Ценность этого вида сырья определяется наличием в нем сахара (см.таб.5)и веществ, необходимых для жизнедеятельности дрожжей. Переработка этого сырья осуществляется по упрощенной схеме (исключаются стадии разваривания и осахаривания (см.рис.1). Для приготовления сусла достаточно перевести сахар, содержащийся в этом сырье, в раствор. Для извлечения сахара можно применить экстрагирование (диффузию).
Таблица 3- Содержание сахаров в плодах и ягодах
| Сырье | Сахар % | Сырье | Сахар %. | Сырье | Сахар % |
| Абрикосы | 5-6 | Груши | 8-16 | Рябина/ч | 6-7 |
| Айва | 6-7 | Изюм * | 65-68 | Свекла/с | 12-18 |
| Брусника | 4-5 | Крыжовник | 8-10 | Слива | 7-12 |
| Виноград | 14-22 | Курага * | 35-40 | Топинамбур | 18-20 |
| Вишня | 7-11 | Малина | 6-7 | Чернослив * | 30-35 |
| Вишня * | 28-32 | Меласса | 48-62 | Яблоки | 9-11 |
Приготовление диффузионных соков обычно применяется при переработке сахарной свеклы, топинамбура, сушеных плодов и ягод и осуществляется одно- или многоступенчатым способом.
Измельченное сырье заливают кипятком до полного покрытия его водой и перемешивают. За счет диффузии сахар сырья переходит в добавленную воду. Через 45-50 минут концентрации сахара в воде и в сырье выравниваются, и процесс диффузии прекращается. Сок отцеживается с одновременным прессованием мезги - это одноступенчатый способ, при котором мезга содержит еще большое количество сахара.
Для более полного извлечения сахара из сырья полученный сок сливается в новую порцию измельченного сырья, в котором концентрация сахара выше, чем в соке, а отпрессованная мезга вновь заливается кипятком - так реализуется двухступенчатый способ вымачивания. Трехступенчатый способ реализуется аналогичным образом.
Приготовленный диффузионный сок проверяют на концентрацию сахара и стерилизуют в течение 40 минут. Сокиз плодов можно получать прессованием нa винтовом прессе или при помощи соковыжималок различных марок. Поскольку сок многих плодов и ягод отжимается с большим трудом, то перед прессованием рекомендуется предварительная обработка, например, частичное подбраживание.
Плоды или ягоды раздавливают. Из небольшого количества этой кашицы отцеживают сок и определяют в нем концентрацию сахара сахаромером или по табл.7. Затем добавляют дрожжевой затор или ждут самозабраживания кашицы нa собственных дрожжах, находящихся в сырье (виноград). Под действием дрожжей клеточные оболочки полностью разрушаются, сок полностью переходит в сусло, а мезга с пузырьками углекислого газа всплывает наверх плотным слоем. В процессе брожения сусло следует несколько раз перемешать. Через 1-2 суток сусло процеживают, мезгу отпрессовывают, а полученный сок сливают в бродильную емкость. Для более полного извлечения сока отпрессованную мезгу следует залить небольшим количеством кипяченой воды при комнатной температуре и через 3-6 часов после возобновления брожения мезгу отпрессовать, а полученный сок влить в бродильную емкость и продолжить брожение.
Если для приготовления сусла используется только сахар или меласса, то необходимо приготовить их водный раствор с несколько большей концентрацией: для сахара - 20% СВ, используют 170-190 г на один литр воды; для мелассы 25% СВ (т.к. в мелассе 80% СВ и только 48-62% сахарозы, плотность 1,30-1,42), на один килограмм мелассы добавляют 4 литра воды.
Коррекция сусла.
Если приготовленное сусло не отвечает указанным выше требованиям, то производится его коррекция.
Сахар. Отклонения концентрации сахара в сусле возникают из-за ошибок в расчете рецептуры, неполного осахаривания крахмала или отсутствия точных данных о его содержании в исходном сырье, малой сахаристости исходных плодов. Если концентрация сахаров в сусле выше нормы, то в сусло добавляется вода, если ниже - добавляется сахар, меласса или более концентрированное сусло.