Racer og stammer af bagegær. ølgær

Når man laver enhver moderne vin, bruges vingær nødvendigvis. I processen med deres udvikling gennemgår de følgende stadier:

1. Lag-stadie. Det begynder fra det øjeblik, hvor gærkorn kommer ind i urten - næringsmediet. Celler begynder at tilpasse sig substratet. De øges i størrelse, men der er ingen reproduktionsproces endnu;
2. Den anden fase kaldes logaritmisk. I løbet af den øges cellepopulationen, og biomassen bliver større. Celler modstår alle negative miljøfaktorer. Gæring af alkohol begynder;
3. Den tredje fase kaldes stationær. Gærceller holder op med at vokse, og alkoholisk gæring sker med intens kraft;
4. Den fjerde fase er dæmpningen af ​​væksten af ​​gærceller. Massen begynder at falde i størrelse på grund af intensiv autolyse og brug af reservestoffer fra gær.

Efter at have gennemgået alle fire trin, vil gærmassen gøre enhver vin velsmagende og aromatisk.

Alt om vingær

I naturen dannes gær på overfladen af ​​bær, for eksempel på druer. De kan let bemærkes, da de har en let belægning på bærrenes skind. Plak er dannet på grund af arbejdet med gærsvamp.

Bager-, alkohol-, øl- og vingærkorn er klassificeret som industrigær. Under hensyntagen til oprindelsessted, druesort og placering af drueplantagerne tildeles hver type gær sit eget navn. Gærløb kan til gengæld opdeles i grupper. Som et resultat er racerne af vingær:

1. Meget gærende;
2. Varmebestandig eller kuldebestandig;
3. Alkohol-resistent;
4. Sherry.

Alkoholresistente gærracer bruges til at lave champagne, og sherrygærracer bruges til at give vine en unik aroma og smag.

Vin fremstilles normalt af saften af ​​druer eller andre typer frugter og bær.

Hvis der forekommer håndværksmæssig vinfremstilling, begynder urten (presset juice) at gære uden hjælp fra gær, da gærsvampene, der er til stede på overfladen af ​​bærene, begynder at formere sig intensivt. Samtidig træder mælkesyre, eddikesyrebakterier og gærlignende svampe i kraft, som kan føre til fordærv af produktet, eller til fremstilling af vineddike i stedet for vin.

Af denne grund, under den industrielle produktion af vin, for at undgå fordærv af vinmaterialer, tilsættes en aktiveret blanding af vingær til druesaften.

Vintypen afhænger af, hvordan gæringen foregår. Takket være vingær begynder sukker, som er en del af druerne, at gære. Fermenteringen fortsætter, indtil alt sukkeret er omdannet.

Når der er iltmangel, produceres alkohol på grund af gærens påvirkning. Hvis der konstant tilføres ilt, oxideres sukker fuldstændigt, og der opnås vand med kuldioxid.

Under de indledende stadier af gærudvikling sker gæringen intensivt, på grund af dette forhindrer kuldioxiden, der frigives, atmosfærisk ilt i at trænge ind til overfladen af ​​urten. Når gæringen er overstået, er det vigtigt at forsegle tønden vin godt. Hvis dette ikke gøres, vil eddikesyrebakterier omdanne alkoholen til eddikesyre. I stedet for vin får du vin eller æblecidereddike.

I industriel vinproduktion bruges druesaft indeholdende 25 procent sukker.

For at opnå hvidvine skrælles druer og frøs. For rødvine fjernes skind og frø ikke. Vingær omdanner sammen med sukker saften til alkohol under gæringen. Gærstoffer giver vinaroma og behagelig smag. Efter fermentering spiller mælkesyrebakterier en vigtig rolle i at give smag til drikken.

Forskellige typer vine har deres egne produktionskarakteristika. For at lave champagne skal for eksempel gæret vin gengæres. Gæringen af ​​drikken skal ende i en lukket beholder, da kuldioxid skal ophobes indeni.

For at få stærk vin (sherry) skal du bruge speciel sherrygær, som er modstandsdygtig over for høje koncentrationer af alkohol i vinmaterialet.

Varianter af vine

Vinene er tørre, søde og berigede. For at få tør vin er det vigtigt at stoppe gæringen umiddelbart efter endt sukkertilførsel i den pressede druesaft.

Søde vine fremstilles ved delvis gæring af sukker, når et giftigt niveau af alkohol for vingær er nået.

Fortificerede vine er desuden fyldt med alkohol.

Ud fra ovenstående kan vi konkludere, at typen af ​​vin direkte afhænger af, hvordan den er fremstillet, samt hvilken type vingær der bruges til at gære saften.

Hvilke typer gær findes der?

Der findes mange forskellige typer vingær. For eksempel gær til vin Lalvin KV-1118, Lalvin EC-1118 og andre. Lad os se nærmere på instruktionerne til brug af hver type gær.

Første udsigt

Lalvin KV-1118 vingær er et rent, højaktivt gærkoncentrat, der bruges til fremstilling af lette hvidvine, rødvine og champagne. Også ved hjælp af sådan gær kan du genoprette gæringen.

Gærmasse bruges normalt ved lave koncentrationer, lave temperaturer og lavt fedtsyreindhold. De klarer deres mission godt i temperaturer fra 10 til 35 grader. Hvis du tilføjer makeup til vinmaterialet ved en temperatur under 16 grader, begynder der at blive produceret estere, som giver drikken en rig aroma. På grund af den udtalte dræbereffekt undertrykker gærkorn "vild" mikroflora godt.

Brugsanvisningen til et sådant produkt siger følgende:

1. Gær med KV-stemplet bruges til at udtrykke druearoma i hvide, rosé- og dybrøde vine;
2. Under hensyntagen til råmaterialets type og renhed, betingelserne og varigheden af ​​gæringen, bestemmes den nødvendige dosis. Typisk varierer det fra 1 til 4 g/dal;
3. De indeholder ingen tilsætningsstoffer. De har et fugtindhold på 6 procent;
4. Vingær (5 gram) fortyndes i vand (50 milliliter) 34 - 39 grader. For at de kan fungere ordentligt, er det vigtigt, at vandtemperaturen ikke er mere end 40 grader. Derefter skal blandingen blandes godt for at bryde klumperne og efterlades i ikke mere end tyve minutter. Efter et stykke tid røres igen og tilsættes det i urten i en langsom strøm. Langsom introduktion hjælper gæren til gradvist at akklimatisere sig og ikke dø, når den kombineres med kølig urt;
5. Gær til vin kan opbevares på et mørkt, tørt sted i op til et par år. Opbevaringstemperaturen skal være fra fem til femten grader. Åbner du pakken, har den en holdbarhed på højst seks måneder.

Anden type

Lalvin EC vingærmasse giver røde og hvide vine en forfriskende smag og renhed. De gærer godt selv ved de laveste temperaturer og danner sediment ét sted. Takket være denne type råmateriale kan gæringen genstartes. Det anbefales at blive brugt til såvel som fra viburnum, tjørn og kirsebær. Et produkt mærket EC har lavt skummende, klarer vin godt og opsamler sediment kompakt. Vejledningen til brug af gær med EF-stemplet siger følgende:

1. 300 gram af posens indhold skal hældes i fem liter fyrre graders vand. Rør grundigt indtil glat;
2. Når temperaturen på blandingen når 35 grader, hældes forsigtigt 250 gram gær på overfladen. Lad sidde i 20 minutter og rør godt. Hæld derefter den resulterende masse i urten, så temperaturforskellen ikke er højere end ti grader;
3. De kan opbevares i lukket emballage ved en temperatur på højst otte grader Celsius.

At lave vin af druer er ikke særlig svært. Det er kun vigtigt at købe den rigtige gær og omhyggeligt studere, hvad instruktionerne siger. Alt er normalt skrevet på det i detaljer.

Nu ved du, hvad vingær er. Hvilke typer er de? Hvordan du kan lave forskellige typer vine ved hjælp af forskellige typer produktion. Amatørvinmagere er altid stolte af deres kreationer, især hvis folk omkring dem kan lide dem.

... af fermentering frigives på overfladen af ​​fermenteringsmediet i form af et ret tykt lag skum og forbliver i denne tilstand indtil slutningen af ​​gæringen. De sætter sig derefter, men danner sjældent et tæt bundfald i bunden af ​​gæringskarret. Overgær hører i sin struktur til støvet gær, der ikke klæber sammen med hinanden, i modsætning til flokkulent undergær, hvis skaller er klæbrige, hvilket fører til agglutination og hurtig sedimentering af celler.

Bundgæringsgær, der udvikler sig i den fermenterede væske, passerer ikke ind i overfladelaget - skum, og sætter sig hurtigt i slutningen af ​​gæringen og danner et tæt lag i bunden af ​​gæringsbeholderen.

Et karakteristisk træk er undergærende gærs evne til at fermentere raffinose fuldstændigt, mens de fleste overgærende gær slet ikke nedbryder raffinose, og kun nogle arter kan kun gære en tredjedel af den. Denne væsentligste forskel forklares af det faktum, at enzymkomplekset af denne type gær indeholder α-galactosidase.

Af de dyrkede gær omfatter undergær de fleste vin- og ølgær, og topgær omfatter alkohol, bageri og nogle racer af ølgær. I starten kendte man kun til overgær, da gæringen af ​​alle safter skete ved almindelige temperaturer. For at få drikkevarer mættet med CO 2 begyndte folk at gære ved lave temperaturer. Under indflydelse af ændrede ydre forhold udviklede man undergær med dens egenskaber, som blev udbredt.

Ud over generelle egenskaber har gær, der anvendes i en bestemt produktion, specifikke egenskaber. Desuden anvendes der i den samme produktion sorter, der adskiller sig i en eller flere funktioner. De fjernes fra den samme celle. Sådanne kulturer kaldes racer (stammer). Hver produktion har flere racer af gær.

Gærløb for alkoholproduktion

I alkoholproduktionen bruges de racer af overgær, der har den største gæringsenergi, producerer maksimal alkohol og fermenterer mono- og disaccharider samt nogle dextriner. Blandt de gær, der anvendes til fremstilling af alkohol af brød og kartoffelråvarer, skal nævnes følgende racer: HP, M og XV.

Ved forarbejdning af melasse til alkohol bruges racer I, L, V, G-67, G-73. Disse racer tilhører familien Saccharomyces taceae, slægten Saccharomyces, arter cerevisiae.

HP-løbet blev isoleret i 1902 fra presset bagegær. Gærceller af denne race er runde, ægformede og måler 5-6,2 x 5-8 mikron.

Udviklingen og reproduktionen af ​​gær fra HP-racen skrider frem meget hurtigt. De fermenterer glucose, fructose, saccharose, galactose, maltose, mannose, raffinose med en tredjedel og kan danne op til 13% alkohol i fermenteringsmediet.

Race M (Mischung - blanding), foreslået af Henneberg i 1905, består af en blanding af fire racer af overgær; den er beregnet til fermentering af medier, der indeholder en blanding af forskellige sukkerarter (dextriner, raffinose), som gæres forskelligt af forskellige gærarter. Denne blandede kultur er meget modstandsdygtig over for forskellige unormale forhold, man støder på i fabrikspraksis.

Race XV ligner teknologisk race XP. Det bruges sammen med HP-racen til fermentering af blandede korn-melasse-råmaterialer.

Af de nævnte racer er HP-racen den mest velegnede til fermentering af urt fra stivelsesholdige råvarer, som også bruges til hydrolyse og sulfit-alkoholproduktion. Sandt nok er sulfitgær blevet specielt opdrættet til fermentering af sulfitvæsker til at fermentere glucose, fructose, galactose og mannose.

Gær, der anvendes i destillerier, der behandler melasse, skal have den specifikke evne til hurtigt at fermentere ret koncentrerede sukkeropløsninger og tåle højt saltindhold i medium godt. Såkaldt osmofil gær, som kan tåle meget højt osmotisk tryk, kan fermentere opløsninger, der indeholder høje koncentrationer af sukker.

Disse gærtyper inkluderer race Ya, opdrættet af melassegær af K.Yu. Yakubovsky. Race Ya har en enestående evne til at fermentere høje koncentrationer af sukker og tolererer højt salt- og alkoholindhold i den fermenterede melasseurt. Gær af race I gærer glucose, fructose, saccharose, galactose, maltose; raffinose fermenteres kun delvist, og dextriner og laktose gæres overhovedet ikke. Race I hører til den overgærende støvede gær.

Gær af race L (Lokhvitskaya) er i sine egenskaber tæt på gær af race I, men de formerer sig noget bedre og fermenterer sukker mere fuldstændigt.

Race B (ungarsk), ligesom race A, er tilpasset et melassemiljø. Disse racer fermenterer godt saccharose, glucose, fructose og delvist raffinose.

Gær af racer L og B har sammen med høje gæringsegenskaber også en god løftekraft (evnen til at løfte dej), hvilket gør det muligt at isolere dem fra mæsken og fremstille dem i presset form til bageformål.

Hybridgær opdrættet ved Institute of Genetics ved USSR Academy of Sciences ved at krydse to typer gær bruges med succes. Blandt hybriderne er G-67 og G-73 af størst interesse. Hybrid 67 blev opnået ved at krydse ølgær S-carlsbergensis med S. cerevisiae race Y. Yderligere krydsning af hybrid 67 med hybrid 26 (opnået fra krydsning af racer Y og HP) gav hybrid 73. Hybrid 67 og 73 indeholder sammen med andre enzymer α-galactosidase og har evnen til fuldstændigt at fermentere raffinose. Andre hybridgærer anbefales også til brug.

Racer af bagegær

I gærproduktionen værdsættes hurtigtvoksende gærracer med god løftekraft og god lagerstabilitet. Smagen af ​​bagegær skal være ren og hvid eller gullig i farven. Løftekraften bestemmes både af gærracernes egenskaber og af produktionsmetoden. Gærens vedholdenhed er en egenskab ved racen, men afhænger af cellernes indre tilstand og gærens renhed.

Ved fremstilling af bagegær fra melasse anvendes racerne VII, 14, 28 og G-176.

Race VII, opdrættet af presset kommerciel gær fra Tomsk Yeast Plant, formerer sig hurtigt og er godt presset til et fugtindhold på 71-72%. Gær af race VII har god løftekraft og den største stabilitet under opbevaring sammenlignet med andre kendte i fabrikspraksis. Derudover er denne kultur modstandsdygtig over for skadelige urenheder indeholdt i melasse.

Race 14 er beregnet til produktion af tørgær. Denne gær udmærker sig ved sin tætte konsistens ved en luftfugtighed på 75% og høj varmebestandighed.

Fra bagegærhybriderne blev hybrid 176 udvalgt, som har alle de positive egenskaber: store celler (5,6-14,0 mikron), modstandsdygtighed over for skadelige melasseurenheder og en høj reproduktionskoefficient, som i denne race er højere end i den hurtigste reproducerende race. 14. Andre lovende hybridgærracer gennemgår i øjeblikket produktionstests.

Ølgærløb

Ved brygning anvendes undergærende gær, tilpasset relativt lave temperaturer. Ølgær skal være mikrobiologisk ren, og desuden have evnen til at danne flokke, hurtigt sætte sig i bunden af ​​gæringsapparatet og producere en klar drik med en vis smag og aroma. Stærkt gærende og letproducerende flager omfatter undergærende ølgær Froberg (Saccharomyces cerevisiae Froberg), gærracer V og 776.

Gær af race 776, som blev udviklet i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, blev udbredt i bryggerier. Denne gær anses for at være særligt velegnet til gæring af urt fremstillet med tilsætning af umaltede materialer eller af malt opnået ved maltbyg med lav spiringsgrad. Gær af race 776 er en middelgærende gær i perioden med hovedgæring på urt med en koncentration på 11%, den producerer ca. 2,7% CO 2. Cellerne er ægformede, 8-10 µm lange og 5-6 µm brede. Gærmasseforøgelse 1: 5,4. Lysningsevnen er tilfredsstillende.

Blandt andet gær bruger bryggerier race 11, 41, 44, S-Lvovskaya og andre, som adskiller sig i gæringsenergi, sedimenteringsevne og vækstenergi.

Race 11 gær er meget gærende, med god klaringsevne. Øl produceret med race 11 gær har en god smag. Denne race blev udbredt i bryggerier.

Gær af race 41 er medium gærende, med god sedimenteringsevne. Når urten gæres med race 41, opnås en blød øl med en ren smag.

Gærrace 44 – medium gærende. Aflejringsevnen er god. De giver øl fylde af smag og giver gode resultater, når de bruges til fremstilling af vand med høj hårdhed.

Race S gær er en medium gærende gær. Aflejringsevnen er god. De producerer øl med en blød, ren smag.

Race P-gær er en middelgærende gær, der klarer øl godt og giver en behagelig, ren smag.

Gær af race F er kendetegnet ved god klaringsevne og giver en behagelig aroma til øl. Racen er modstandsdygtig over for virkningen af ​​fremmede mikroorganismer.

Gær af race A (isoleret på Riga-bryggeriet "Aldaris") gærer urten på 7-8 dage, klarner øl godt og er modstandsdygtig over for infektion.

Ved hjælp af forskellige udvælgelsesmetoder på det all-russiske videnskabelige forskningsinstitut for øl- og læskedrikkeindustrien er der opnået en række stærkt gærende gærstammer (28, 48, 102), som har væsentligt større gæringsenergi end gæren fra originalen. løb 11.

Overgærende ølgær er meget brugt i England til fremstilling af Porter. De bruges også til at tilberede Berlin pilsnerøl og andre drikkevarer. Til fremstilling af Velvet-øl anvendes stamme 191 K, som intensivt fermenterer monosaccharider og maltose, men ikke fermenterer saccharose, raffinose og laktose.

Racer af vingær

I vinfremstilling værdsættes gær, fordi den formerer sig hurtigt, har evnen til at undertrykke andre typer gær og mikroorganismer og give vinen en passende buket. Gær brugt til vinfremstilling tilhører den ejendommelige art Saccharomyces ellipsoideus. Deres celler har en aflang oval form. Gær gærer kraftigt glucose, fructose, saccharose og maltose. I forskellige områder og fra forskellige unge vine er flere forskellige varianter eller racer af denne art blevet isoleret. I vinfremstilling er næsten alle produktionsgærkulturer af deres egen, lokale oprindelse. Disse omfatter løbene Magarach 7, Massandra 3, Pino 14, Kakhuri og mange andre. Sammen med disse racer bruges også nogle udenlandske, for eksempel Steinberg-racen, isoleret i Tyskland i 1892 og 1893, og Champagne-Ai-løbet.

De fleste vingær er undergærede gær.

Til fremstilling af hvide bordvine bruges følgende racer: Pinot 14, Feodosiya 1/19, Aligote, Anapa Riesling.

Pinot 14-racen har ægformede celler og gærer godt druemost med et sukkerindhold på 20%, hvilket producerer 11,57% alkohol i volumen; Den optimale temperatur for udvikling og gæring er 18: -25°C. Denne race er kuldebestandig og syrebestandig; den optimale pH-værdi er 2,9-3,9.

Race Feodosia 1/19 – storcellet, støvlignende, meget energisk, gærer hurtigt druemost og gærer den godt; har et bredt gæringstemperaturområde (fra 9 til 35°C) og kan bruges som kulde- eller varmebestandigt.

Der er flere racer af Aligote-gær, og alle er stærke med høj gæringsenergi. Riesling Anapa-gær er også en kraftig gæring.

Til fremstilling af stærke vine bruges Massandra 3 race med ægformede, støvlignende celler; optimal pH-værdi 3,7-4,05; Den optimale gæringstemperatur er 18-20°C. Druemost med et sukkerindhold på 20% er fuldstændig gæret; ved gæring af koncentreret druemost (30 % sukker) danner den 11,8 % alkohol i volumen og efterlader 8,7 % sukker ugæret.

Race Magarach 125, opkaldt til at fejre 125-året for den første plantning af druer på Magarach Institute, bruges til at producere stærke vine og dessertvine. Denne race gærer godt højkoncentreret druemost med et sukkerindhold på 27-30%, og er kuldebestandig.

Rasa Kakhuri 2 er meget udbredt til fremstilling af champagnevinmaterialer og vine. Den gærer druemost med et sukkerindhold på 20% for at danne 11,4% alkohol efter volumen, efterlader 0,28% sukker ugæret. Denne race er ret kuldebestandig (ved en temperatur på 14-15°C gærer urten på 2. dagen) og gærer godt; den optimale pH-værdi er 3,4-3,6.

Race Champagne 7, der bruges til champagnevin på flaske, er isoleret fra race Kakhuri 5 og er kendetegnet ved dannelse af sediment, der er svært at omrøre; gærer intensivt ved en temperatur på 4-9°C, selvom urten kun gærer på den 5.-6. dag.

Af vingærene anses Leningradskaya-racen som den mest kuldebestandige, og Ashkhabadskaya 3-racen anses for at være den mest varmebestandige.

I produktionen af ​​sherry bruges specielle racer af gær, som er en række af arten Saccharomyces oviformis. Sherrygær danner en hinde på overfladen af ​​vin i ufuldstændige tønder, takket være udviklingen af ​​hvilke vinen får en særlig buket og smag.

Gennem omhyggelig udvælgelse for de vigtigste produktionsegenskaber blev flere racer af sherrygær (13, 15 og 20) med høj filmdannende evne isoleret. Efterfølgende blev der fra produktionen, der brugte Sherry 20-løbet, udvalgt det mere effektive Sherry 20-C-løb, som blev meget brugt på mange sherryfabrikker.

I frugt- og bærvinfremstilling bruges udvalgte racer af gær, isoleret fra forskellige frugt- og bærjuice. Frugt- og bærjuice er rig på gær, som har alle de kvaliteter, der er nødvendige for produktionen og er biologisk tilpasset udviklingsbetingelserne i den originale frugt- og bærsaft. Derfor bruges gærstammer isoleret fra jordbærjuice til at fermentere jordbærjuice, og gærstammer isoleret fra kirsebærjuice bruges til at fermentere kirsebærjuice osv.

Følgende stammer er blevet udbredt i frugt- og bærvinfremstilling: æble 46, 58, tranebær 17, ribs 16, tyttebær 3, 7, 10, hindbær 7/5, 25, 28, 28/10, kirsebær 3, 6, jordbær 7 , 4, 9.

De navngivne gærstammer sikrer det normale gæringsforløb, fuldstændig gæring, hurtig klaring og god smag af vinen; de fermenterer glucose, fructose, saccharose, maltose, galactose og fermenterer ikke laktose og mannitol.

Gærracer Moscow 30, Apple 7, Cherry 33, Blackcurrant 7, Raspberry 10 og Plum 21 bruges med succes til frugt- og bærvinfremstilling. Apple 7 og Cherry 33 – til gæring af æbleurt; Solbær 7 og Cherry 33 – til gæring af solbær og kirsebærurt.

4 Kemi af alkoholisk gæring. Sekundære og biprodukter af alkoholisk gæring

Alkoholisk gæring er en kæde af enzymatiske processer, hvis slutresultat er nedbrydning af hexose med dannelse af alkohol og CO 2 og levering til gærcellen af ​​den energi, der er nødvendig for dannelsen af ​​nye stoffer, der bruges til vitale processer , herunder vækst og reproduktion. Kemisk er alkoholisk gæring en katalytisk proces, der sker under påvirkning af biologiske katalysatorer - enzymer.

Den moderne teori om alkoholisk gæring er resultatet af mange videnskabsmænds arbejde fra hele verden.

For at afklare fermenteringsprocesser var værkerne af fremragende indenlandske videnskabsmænd af stor betydning: Lebedev, Kostychev, Favorsky, Ivanov, Engelhardt.

Ifølge moderne koncepter er alkoholisk gæring en kompleks kontinuerlig proces med sukkernedbrydning, katalyseret af forskellige enzymer med dannelse af 12 mellemprodukter.

1 Den indledende fase af glucoseomdannelse er reaktionen af ​​dens fosforylering med deltagelse af enzymet glucosinase. En fosfatresten fra ATP-molekylet, som er placeret i gærceller, tilsættes til glucosemolekylet, og der dannes glucose-6-phosphat, og ATP omdannes til ADP:

C 6 H 12 O 6 + ATP → CH 2 O (H 2 PO 3) (CHOH) 4 CHO + ADP

Glukose Glucose-6-phosphat

Som et resultat af tilføjelsen af ​​en fosfatresten fra ATP-molekylet til glucose, øges reaktiviteten af ​​sidstnævnte.

2 Glucose-6-phosphat omdannes ved isomerisering under påvirkning af enzymet glucosephosphat-isomerase reversibelt til form af fructose:

CH 2 O(H 2 PO 3)(CHON) 4 CHO → CH 2 O(H 2 PO 3)(CHON) 3 COCH 2 OH

Glucose 6-phosphat Fructose 6-phosphat

CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH + ATP →

Fruktose 6-fosfat

→ CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2O(H2PO) + ADP

Fruktose 1,6-biphosphat

Esterne af glucose-6-phosphat og fructose-6-phosphat danner en ligevægtsblanding kaldet Emden-ester og består af 70-75% Robison-ether (glucose) og 25% Neuberg-ether (fructose).

Dannelsen af ​​fructose-1,6-biphosphat afslutter det forberedende stadiet af alkoholisk gæring med overførsel af højenergifosfatbindinger og omdannelsen af ​​hexose til en labil oxyform, som let udsættes for yderligere enzymatiske transformationer.

4 Det næstvigtigste trin er desmolyse - brud på kulstofkæden af ​​fructosediphosphat med dannelse af to
phosphotriose molekyler. Det symmetriske arrangement af fosforsyrerester i enderne af fructosemolekylet gør det lettere at bryde dets kulstofkæde lige i midten. Fructosediphosphat nedbrydes i to trioser: phosphoglyceraldehyd og phosphodioxyacetone. Reaktionen katalyseres af enzymet aldolase og er reversibel:

CH 2 O (H 2 PO 3) (CHOH) 3 COCH 2 O (H 2 PO) → CH 2 O (H 2 P0 3) COCH 2 OH +

Fructose-1,6-diphosphat Phosphodioxyacetone

CH 2 0 (H 2 ROZ) TILSLUTET (4)

3-phosphoglyceraldehyd

Hovedrollen i yderligere omdannelser under alkoholisk gæring tilhører 3-phosphoglyceraldehyd, men det findes kun i små mængder i den fermenterede væske. Dette forklares ved den gensidige overgang af ketoseisomeren til aldoseisomeren og tilbage under påvirkning af enzymet triosephosphatisomerase (5.3.1.1)

CH 2 0 (H 2 P0 3) COCH 2 OH £ CH 2 0 (H 2 P0 3) FORBUNDET

Phosphodioxyacetone 3-phosphoglyceraldehyd

Efterhånden som phosphoglyceraldehyd omdannes yderligere, dannes nye mængder under isomeriseringen af ​​phosphodioxyacetone.

5. Det næste trin er oxidationen af ​​to molekyler af 3-phosphoglyceraldehyd. Denne reaktion katalyseres af triosephosphatdehydrogenase (1.2.1.12), hvis coenzym er NAD (nicotinamidadenindinukleotid). Mediets phosphorsyre deltager i oxidationen. Reaktionen forløber ifølge følgende ligning: 2CH 2 0 (H 2 P0 3) CHONCO + 2H 3 P0 4 + 2NAD Triosephosphat dehydrogenase ->

3-phosphoglyceraldehyd

->- 2CH 2 0 (H 2 P0 3) CHONСOO w (H 2 P0 3) + 2NAD

1,3-diphosphoglycerolsyre

3-phosphoglyceraldehyd-molekylet binder fosfatet, og brinten overføres til coenzymet NAD, som reduceres. Den energi, der frigives som et resultat af oxidationen af ​​3-phosphoglyceraldehyd, akkumuleres i højenergibindingen af ​​den resulterende 1,3-diphosphoglycerol

1,3-diphosphoglycerinsyre 3-phosphoglycerinsyre

7. Derefter under påvirkning af enzymet phosphoglyceromutase
(2.7.5.3) flytter phosphorsyreresten sig fra den tredje
kulstof til den anden, og som følge heraf 3-phosphoglycerolsyre
lota omdannes til 2-phosphoglycerinsyre:

2CH2 (H2P03) CHOHCOOH ^t 2CH20HCH0 (H2P03) COOH. (7)

3-phosphoglycerinsyre 2-phosphoglycerinsyre

8. Næste trin er dephosphorylering af 2-phosphorylering
foglycerinsyre. Samtidig 2-phosphoglycerolsyre
parti under påvirkning af enolase-enzymet (4.2.1.11) ved dehydrering
tation (tab af vand) bliver til phosphoenolpyruvino-
saltsyre:

2CH 2 ONCHO (H 2 P0 3) COOH qt 2CH 3: CO co (H 2 P0 3) COOH + 2H 2 0. (8)

2-phosphoglycerinsyre Sosphoenolpyrodruesyre

Under denne transformation sker en omfordeling af intramolekylær energi, og det meste af den akkumuleres i en højenergifosfatbinding.

9. Meget ustabil phosphoenolpyrodruesyre
dephosphoryleres let med phosphorsyreresten
under påvirkning af enzymet pyruvat kinase (2.7.1.40) overføres
sammen med en højenergibinding til ADP-molekylet. Som resultat
der dannes en mere stabil ketoform af pyrodruesyre
dig, og ADP bliver til ATP:

2CH 2: CO syu (H 2 P0 3) COOH + 2ADP -* 2CH 3 COCOOH + 2ATP. (3)

Phosphoenolpyruvic Pyruvic

sur syre

10. Pyrodruesyre under påvirkning af enzymet pi-
Ruvat decarboxylase (4.1.1.1) decarboxyleres fra det spaltede
reduktion af CO 2 og dannelse af acetaldehyd:

2CH3COCOOH -*2CO2 + 2CH3CHO. (10)

Pyruvinacetaldehyd

11. Acetaldehyd med deltagelse af enzymet alkoholdehyd-
rogenase (1.1.1.1) interagerer med dannet NAD-H2
tidligere under oxidationen af ​​phosphoglyceraldehyd til phospho-
glycerolsyre [se ligning (5)]. Som et resultat, eddike
aldehyd reduceres til ethylalkohol, og coenzymet
NAD-H 2 regenereres igen (oxideres til NAD):

2CH3CHO + 2NAD H2 Z 2CH3CH2OH + 2NAD. (elleve)

Så det sidste trin af fermenteringen er reduktionsreaktionen af ​​acetaldehyd til ethylalkohol.

Fra den betragtede cyklus af alkoholiske gæringsreaktioner er det klart, at der fra hvert glucosemolekyle dannes 2 molekyler alkohol og 2 molekyler CO 2.

Under alkoholisk gæring dannes fire ATP-molekyler [se. ligning (6) og (9)], men to af dem bruges på phosphorylering af hexoser [se. ligning (1) og (3)]. Der lagres således kun 2 g-mol ATP.

Det blev tidligere angivet, at 41,9 kJ bruges på dannelsen af ​​hvert gram-molekyle ATP fra ADP, og 83,8 kJ omdannes til energien af ​​to ATP-molekyler. Følgelig, når gæring af 1 g-mol glucose, modtager gær energi på omkring 84 kJ. Dette er den biologiske betydning af fermentering. Med den fuldstændige nedbrydning af glukose til CO 2 og vand frigives 2874 kJ, og ved oxidation af 1 g-mol glukose til CO 2 og H 2 0 akkumuleres 2508 kJ i processen med aerob respiration, da den resulterende ethylalkohol bevarer stadig potentiel energi. Ud fra et energisynspunkt er fermentering således en uøkonomisk proces.

Fermentering af individuelle sukkerarter sker i en bestemt rækkefølge, bestemt af hastigheden af ​​deres diffusion ind i gærcellen. Glucose og fruktose er de hurtigste gærede af gær. Men saccharose som sådan forsvinder i urten (inverterer) i begyndelsen af ​​gæringen. Det hydrolyseres af p-fructofuranosidase (3.2.1.26) af gærcellevæggen til dannelse af hexoser (glucose og fructose), som let kan bruges af cellen. Når der næsten ikke er fructose og glukose tilbage i urten, begynder gæren at indtage maltose.

§ 5. SEKUNDÆR- OG BIPRODUKTER VED ALKOHOLFÆRING

Alle stoffer, der fremkommer ved gæring af sukker med undtagelse af alkohol og CO 2, er sekundære produkter af alkoholisk gæring. Ud over dem er der biprodukter fra alkoholisk gæring, som ikke er dannet af sukker, men af ​​andre stoffer, der findes i det fermenterede substrat. Disse omfatter amyl, isoamyl, iso-butyl og andre alkoholer kendt som fuselolie.

Blandt de sekundære produkter af alkoholisk gæring kendes glycerin, acetaldehyd, pyrodruevin, eddikesyre, ravsyre, citronsyre og mælkesyre, acetoin (acetylmethylcarbinol), 2,3-butylenglycol og diacetyl. Under aerobe forhold er pyrodruesyre også udgangsmaterialet for tricarboxylsyrecyklussen (Krebs-cyklus), hvorigennem der dannes eddikesyre, citronsyre, æblesyre og ravsyre. Højere alkoholer dannes også af pyrodruesyre ved at aminere den til alanin, som igen transamineres til den tilsvarende ketosyre. Under forhold med alkoholisk gæring reduceres ketosyrer for at danne højere alkoholer. Derfor kan sekundære og biprodukter fra alkoholisk gæring ikke skelnes strengt.

Acetaldehyd kan undergå dismutation for at danne eddikesyre og ethylalkohol (Cannizzaro-reaktion):

CH 3 SON + CH 3 SON + H 2 0 = CH3СООН + CH 3 CH 2 OH.

Et af aldehydmolekylerne oxideres til en syre, og det andet reduceres til en alkohol. I et alkalisk miljø ét molekyle

acetaldehyd indgår i en redoxreaktion med et andet acetaldehydmolekyle; i dette tilfælde dannes ethylalkohol, eddikesyre og på samme tid glycerin, hvilket udtrykkes ved følgende opsummerende ligning:

2C 6 Hi 2 0 6 + H 2 0 = 2CH 2 OHSNOHCH 2 OH + CH 3 CH 2 OH + CH 3 COOH + 2C0 2.

Glycerol dannes i små mængder under alkoholisk gæring. Hvis fermenteringsbetingelserne ændres, kan produktionen udføres i industriel skala.

Glycerol og acetaldehyd er mellemprodukter af alkoholisk gæring. På det sidste trin af den normalt forekommende fermenteringsproces reduceres en betydelig del af acetaldehyd til ethanol. Men hvis acetaldehyd er bundet med natriumsulfit, så vil retningen af ​​alkoholisk gæring ændre sig i retning af dannelse af store mængder glycerol.

Fjernelse af acetaldehyd fra fermenteringsmediet med natriumsulfit er repræsenteret i følgende form:

CH 3 CHO + Na 2 S0 3 + H 2 OW CH 3 CHONaHS0 2 + NaOH.

Acetaldehyd, dannet under decarboxyleringen af ​​pyrodruesyre, som et resultat af binding med sulfit, kan ikke tjene som en hydrogenacceptor. Stedet for acetaldehyd indtages af phosphodioxyacetone, som modtager brint fra reduceret NAD-H 2 og danner a-glycerophosphat. Denne reaktion katalyseres af enzymet glycerofosfatdehydrogenase. Under virkningen af ​​phosphatase dephosphoryleres α-glycerofosfat og bliver til glycerol. I nærvær af Na2SO3 forekommer glycerol-aldehyd-fermentering således:

C 6 H 12 0 6 = CH3CHO + CH 2 OHSNOHCH 2 OH + C0 2.

Sukker Acetaldehyd Glycerin

Med en stigning i mængden af ​​natriumsulfit, der indføres i fermenteringsmediet, stiger mængden af ​​bundet aldehyd tilsvarende, og dannelsen af ​​ethanol og CO 2 svækkes.

Dannelse af syrer og acetoin. Ravsyre dannes ved dehydrogenering og kondensation af to molekyler eddikesyre med et molekyle acetaldehyd (hypotese af V. Z. Gvaladze og Genavois):

2CH3C00H + CH3CHO -* C00CHN2CH2C00H + CH3CH2OH.

Under alkoholgæring dannes også ravsyre ved deaminering af glutaminsyre. Hydrogenacceptoren i denne reaktion er trioseglycerol al-dehyd, derfor ledsages deamineringsreaktionen af ​​den samtidige akkumulering af glycerol:

C 6 Hi 2 0 6 + COOHCH2CH2CHNH2COOH + 2H 2 0 = CO0CHN 2 CH 2 COOH -b

Glukose Glutaminsyre Ravsyre

2CH 2 OHSNOHCH 2 OH 3 + NH 3 + C0 2.

Glycerol

Ammoniak indtages af gær til proteinsyntese, mens glycerol og ravsyre frigives til mediet.

Dannelsen af ​​citronsyre sker ifølge Lafon fra. ni molekyler acetaldehyd:

9CH 3 SON + 4H 2 0 = (CH 2 COOH) 2 C (OH) COOH + 6CH 3 CH 2 OH.

Citronsyre

Dannelsen af ​​mælkesyre forklares ved reduktionen af ​​pyrodruesyre:

CH3COCOON + H 2 -> CH 3 CH (OH) COOH.

Pyrodruesyre mælkesyre

Det menes dog at være mere tilbøjeligt til at dannes som et resultat af hydrolyse af mellemproduktet af alkoholisk gæring - phosphoglyceraldehyd:

SNOSNONCH 2 OR0 3 H 2 + H 2 0 -* CH 3 CH (OH) COOH + H 3 P0 4 .

Fosfoglycerol mælkesyre

aldehyd

Dannelsen af ​​acetoin forklares ved kondensationen af ​​eddikesyre med acetaldehyd:

1) СНзСООН + CH 3 СНО->-СНзСОСОСНз + Н 2 0;

Diacetyl

2) CH3COCOCH3 + CH3CHO -4 CH3COCOCH3 + CH3COOH.

Diacetyl dannes først; derefter, ved dismutation af koblet oxidations-reduktion på grund af diacetylvand med acetaldehyd, dannes acetoin.

Når acetoin reduceres, dannes 2,3-butylenglycol:

CH 3 SOCONSNZ + NAD ■ H 2 *± CH 3 SNOSNNOSNCH 3 + OVER.

Mekanismen for dannelse af nogle sekundære produkter fra alkoholisk gæring er endnu ikke helt klar, men der er ingen tvivl om, at acetaldehyd er det vigtigste udgangsmateriale til syntesen af ​​sekundære gæringsprodukter.

Blandt de sekundære produkter dominerer eddikesyre og ravsyre samt 2,3-butylenglycol og eddikesyrer...

Den optimale temperatur for gærformering er mellem 25-30°C, og minimumstemperaturen er omkring 2-3°C. Ved en temperatur på 40°C stopper væksten, og gæren dør, men gæren tåler lave temperaturer godt, selvom deres reproduktion stopper. Gær dør ikke selv ved en temperatur på –180°C (flydende luft). Med en høj koncentration af sukker i mediet stopper gærens vitale aktivitet, da dette øger det osmotiske tryk, ved en vis værdi af hvilken plasmolyse af gærceller forekommer. Plasmolyse er sammentrækningen af ​​en celle efterfulgt af løsrivelse af protoplasma fra cellemembranen på grund af dehydrering af cellen og det tilhørende kraftige trykfald i cellesaften. Den maksimale sukkerkoncentration for forskellige gærracer er ikke den samme.

Der er overgærede og undergærede gær. Inden for hver af disse grupper er der flere forskellige racer.

Overgærende gær på stadiet af intensiv gæring frigives på overfladen af ​​fermenteringsmediet i form af et ret tykt lag skum og forbliver i denne tilstand indtil slutningen af ​​gæringen. De sætter sig derefter, men danner sjældent et tæt bundfald i bunden af ​​gæringskarret. Overgær hører i sin struktur til støvet gær, der ikke klæber sammen med hinanden, i modsætning til flokkulent undergær, hvis skaller er klæbrige, hvilket fører til agglutination og hurtig sedimentering af celler.

Bundgæringsgær, der udvikler sig i den fermenterede væske, passerer ikke ind i overfladelaget - skum, og sætter sig hurtigt i slutningen af ​​gæringen og danner et tæt lag i bunden af ​​gæringsbeholderen.

Et karakteristisk træk er undergærende gærs evne til at fermentere raffinose fuldstændigt, mens de fleste overgærende gær slet ikke nedbryder raffinose, og kun nogle arter kan kun gære en tredjedel af den. Denne væsentligste forskel forklares af det faktum, at enzymkomplekset af denne type gær indeholder α-galactosidase.

Af de dyrkede gær omfatter undergær de fleste vin- og ølgær, og topgær omfatter alkohol, bageri og nogle racer af ølgær. I starten kendte man kun til overgær, da gæringen af ​​alle safter skete ved almindelige temperaturer. For at få drikkevarer mættet med CO 2 begyndte folk at gære ved lave temperaturer. Under indflydelse af ændrede ydre forhold udviklede man undergær med dens egenskaber, som blev udbredt.

Ud over generelle egenskaber har gær, der anvendes i en bestemt produktion, specifikke egenskaber. Desuden anvendes der i den samme produktion sorter, der adskiller sig i en eller flere funktioner. De fjernes fra den samme celle. Sådanne kulturer kaldes racer (stammer). Hver produktion har flere racer af gær.
Gærløb for alkoholproduktion

I alkoholproduktionen bruges de racer af overgær, der har den største gæringsenergi, producerer maksimal alkohol og fermenterer mono- og disaccharider samt nogle dextriner. Blandt de gær, der anvendes til fremstilling af alkohol af brød og kartoffelråvarer, skal nævnes følgende racer: HP, M og XV.

Ved forarbejdning af melasse til alkohol bruges racer I, L, V, G-67, G-73. Disse racer tilhører familien Saccharomyces taceae, slægten Saccharomyces, arter cerevisiae.

HP-løbet blev isoleret i 1902 fra presset bagegær. Gærceller af denne race er runde, ægformede og måler 5-6,2 x 5-8 mikron.

Udviklingen og reproduktionen af ​​gær fra HP-racen skrider frem meget hurtigt. De fermenterer glucose, fructose, saccharose, galactose, maltose, mannose, raffinose med en tredjedel og kan danne op til 13% alkohol i fermenteringsmediet.

Race M (Mischung - blanding), foreslået af Henneberg i 1905, består af en blanding af fire racer af overgær; den er beregnet til fermentering af medier, der indeholder en blanding af forskellige sukkerarter (dextriner, raffinose), som gæres forskelligt af forskellige gærarter. Denne blandede kultur er meget modstandsdygtig over for forskellige unormale forhold, man støder på i fabrikspraksis.

Race XV ligner teknologisk race XP. Det bruges sammen med HP-racen til fermentering af blandede korn-melasse-råmaterialer.

Af de nævnte racer er HP-racen den mest velegnede til fermentering af urt fra stivelsesholdige råvarer, som også bruges til hydrolyse og sulfit-alkoholproduktion. Sandt nok er sulfitgær blevet specielt opdrættet til fermentering af sulfitvæsker til at fermentere glucose, fructose, galactose og mannose.

Gær, der anvendes i destillerier, der behandler melasse, skal have den specifikke evne til hurtigt at fermentere ret koncentrerede sukkeropløsninger og tåle højt saltindhold i medium godt. Såkaldt osmofil gær, som kan tåle meget højt osmotisk tryk, kan fermentere opløsninger, der indeholder høje koncentrationer af sukker.

Disse gærtyper inkluderer race Ya, opdrættet af melassegær af K.Yu. Yakubovsky. Race Ya har en enestående evne til at fermentere høje koncentrationer af sukker og tolererer højt salt- og alkoholindhold i den fermenterede melasseurt. Gær af race I gærer glucose, fructose, saccharose, galactose, maltose; raffinose fermenteres kun delvist, og dextriner og laktose gæres overhovedet ikke. Race I hører til den overgærende støvede gær.

Gær af race L (Lokhvitskaya) er i sine egenskaber tæt på gær af race I, men de formerer sig noget bedre og fermenterer sukker mere fuldstændigt.

Race B (ungarsk), ligesom race A, er tilpasset et melassemiljø. Disse racer fermenterer godt saccharose, glucose, fructose og delvist raffinose.

Gær af racer L og B har sammen med høje gæringsegenskaber også en god løftekraft (evnen til at løfte dej), hvilket gør det muligt at isolere dem fra mæsken og fremstille dem i presset form til bageformål.

Hybridgær opdrættet ved Institute of Genetics ved USSR Academy of Sciences ved at krydse to typer gær bruges med succes. Blandt hybriderne er G-67 og G-73 af størst interesse. Hybrid 67 blev opnået ved at krydse ølgær S-carlsbergensis med S. cerevisiae race Y. Yderligere krydsning af hybrid 67 med hybrid 26 (opnået fra krydsning af racer Y og HP) gav hybrid 73. Hybrid 67 og 73 indeholder sammen med andre enzymer α-galactosidase og har evnen til fuldstændigt at fermentere raffinose. Andre hybridgærer anbefales også til brug.
Racer af bagegær

I gærproduktionen værdsættes hurtigtvoksende gærracer med god løftekraft og god lagerstabilitet. Smagen af ​​bagegær skal være ren og hvid eller gullig i farven. Løftekraften bestemmes både af gærracernes egenskaber og af produktionsmetoden. Gærens vedholdenhed er en egenskab ved racen, men afhænger af cellernes indre tilstand og gærens renhed.

Ved fremstilling af bagegær fra melasse anvendes racerne VII, 14, 28 og G-176.

Race VII, opdrættet af presset kommerciel gær fra Tomsk Yeast Plant, formerer sig hurtigt og er godt presset til et fugtindhold på 71-72%. Gær af race VII har god løftekraft og den største stabilitet under opbevaring sammenlignet med andre kendte i fabrikspraksis. Derudover er denne kultur modstandsdygtig over for skadelige urenheder indeholdt i melasse.

Race 14 er beregnet til produktion af tørgær. Denne gær udmærker sig ved sin tætte konsistens ved en luftfugtighed på 75% og høj varmebestandighed.

Fra bagegærhybriderne blev hybrid 176 udvalgt, som har alle de positive egenskaber: store celler (5,6-14,0 mikron), modstandsdygtighed over for skadelige melasseurenheder og en høj reproduktionskoefficient, som i denne race er højere end i den hurtigste reproducerende race. 14. Andre lovende hybridgærracer gennemgår i øjeblikket produktionstests.

Ølgærløb

Ved brygning anvendes undergærende gær, tilpasset relativt lave temperaturer. Ølgær skal være mikrobiologisk ren, og desuden have evnen til at danne flokke, hurtigt sætte sig i bunden af ​​gæringsapparatet og producere en klar drik med en vis smag og aroma. Stærkt gærende og letproducerende flager omfatter undergærende ølgær Froberg (Saccharomyces cerevisiae Froberg), gærracer V og 776.

Gær af race 776, som blev udviklet i begyndelsen af ​​det 20. århundrede, blev udbredt i bryggerier. Denne gær anses for at være særligt velegnet til gæring af urt fremstillet med tilsætning af umaltede materialer eller af malt opnået ved maltbyg med lav spiringsgrad. Gær af race 776 er en middelgærende gær i perioden med hovedgæring på urt med en koncentration på 11%, den producerer ca. 2,7% CO 2. Cellerne er ægformede, 8-10 µm lange og 5-6 µm brede. Gærmasseforøgelse 1: 5,4. Lysningsevnen er tilfredsstillende.

Blandt andet gær bruger bryggerier race 11, 41, 44, S-Lvovskaya og andre, som adskiller sig i gæringsenergi, sedimenteringsevne og vækstenergi.

Race 11 gær er meget gærende, med god klaringsevne. Øl produceret med race 11 gær har en god smag. Denne race blev udbredt i bryggerier.

Gær af race 41 er medium gærende, med god sedimenteringsevne. Når urten gæres med race 41, opnås en blød øl med en ren smag.

Gærrace 44 – medium gærende. Aflejringsevnen er god. De giver øl fylde af smag og giver gode resultater, når de bruges til fremstilling af vand med høj hårdhed.

Race S gær er en medium gærende gær. Aflejringsevnen er god. De producerer øl med en blød, ren smag.

Race P-gær er en middelgærende gær, der klarer øl godt og giver en behagelig, ren smag.

Gær af race F er kendetegnet ved god klaringsevne og giver en behagelig aroma til øl. Racen er modstandsdygtig over for virkningen af ​​fremmede mikroorganismer.

Gær af race A (isoleret på Riga-bryggeriet "Aldaris") gærer urten på 7-8 dage, klarner øl godt og er modstandsdygtig over for infektion.

Ved hjælp af forskellige udvælgelsesmetoder på det all-russiske videnskabelige forskningsinstitut for øl- og læskedrikkeindustrien er der opnået en række stærkt gærende gærstammer (28, 48, 102), som har væsentligt større gæringsenergi end gæren fra originalen. løb 11.

Overgærende ølgær er meget brugt i England til fremstilling af Porter. De bruges også til at tilberede Berlin pilsnerøl og andre drikkevarer. Til fremstilling af Velvet-øl anvendes stamme 191 K, som intensivt fermenterer monosaccharider og maltose, men ikke fermenterer saccharose, raffinose og laktose.

Racer af vingær

I vinfremstilling værdsættes gær, fordi den formerer sig hurtigt, har evnen til at undertrykke andre typer gær og mikroorganismer og give vinen en passende buket. Gær brugt til vinfremstilling tilhører den ejendommelige art Saccharomyces ellipsoideus. Deres celler har en aflang oval form. Gær gærer kraftigt glucose, fructose, saccharose og maltose. I forskellige områder og fra forskellige unge vine er flere forskellige varianter eller racer af denne art blevet isoleret. I vinfremstilling er næsten alle produktionsgærkulturer af deres egen, lokale oprindelse. Disse omfatter løbene Magarach 7, Massandra 3, Pino 14, Kakhuri og mange andre. Sammen med disse racer bruges også nogle udenlandske, for eksempel Steinberg-racen, isoleret i Tyskland i 1892 og 1893, og Champagne-Ai-løbet.

De fleste vingær er undergærede gær.

Til fremstilling af hvide bordvine bruges følgende racer: Pinot 14, Feodosiya 1/19, Aligote, Anapa Riesling.

Pinot 14-racen har ægformede celler og gærer godt druemost med et sukkerindhold på 20%, hvilket producerer 11,57% alkohol i volumen; Den optimale temperatur for udvikling og gæring er 18: -25°C. Denne race er kuldebestandig og syrebestandig; den optimale pH-værdi er 2,9-3,9.

Race Feodosia 1/19 – storcellet, støvlignende, meget energisk, gærer hurtigt druemost og gærer den godt; har et bredt gæringstemperaturområde (fra 9 til 35°C) og kan bruges som kulde- eller varmebestandigt.

Der er flere racer af Aligote-gær, og alle er stærke med høj gæringsenergi. Riesling Anapa-gær er også en kraftig gæring.

Til fremstilling af stærke vine bruges Massandra 3 race med ægformede, støvlignende celler; optimal pH-værdi 3,7-4,05; Den optimale gæringstemperatur er 18-20°C. Druemost med et sukkerindhold på 20% er fuldstændig gæret; ved gæring af koncentreret druemost (30 % sukker) danner den 11,8 % alkohol i volumen og efterlader 8,7 % sukker ugæret.

Race Magarach 125, opkaldt til at fejre 125-året for den første plantning af druer på Magarach Institute, bruges til at producere stærke vine og dessertvine. Denne race gærer godt højkoncentreret druemost med et sukkerindhold på 27-30%, og er kuldebestandig.

Rasa Kakhuri 2 er meget udbredt til fremstilling af champagnevinmaterialer og vine. Den gærer druemost med et sukkerindhold på 20% for at danne 11,4% alkohol efter volumen, efterlader 0,28% sukker ugæret. Denne race er ret kuldebestandig (ved en temperatur på 14-15°C gærer urten på 2. dagen) og gærer godt; den optimale pH-værdi er 3,4-3,6.

Race Champagne 7, der bruges til champagnevin på flaske, er isoleret fra race Kakhuri 5 og er kendetegnet ved dannelse af sediment, der er svært at omrøre; gærer intensivt ved en temperatur på 4-9°C, selvom urten kun gærer på den 5.-6. dag.

Af vingærene anses Leningradskaya-racen som den mest kuldebestandige, og Ashkhabadskaya 3-racen anses for at være den mest varmebestandige.

I produktionen af ​​sherry bruges specielle racer af gær, som er en række af arten Saccharomyces oviformis. Sherrygær danner en hinde på overfladen af ​​vin i ufuldstændige tønder, takket være udviklingen af ​​hvilke vinen får en særlig buket og smag.

Gennem omhyggelig udvælgelse for de vigtigste produktionsegenskaber blev flere racer af sherrygær (13, 15 og 20) med høj filmdannende evne isoleret. Efterfølgende blev der fra produktionen, der brugte Sherry 20-løbet, udvalgt det mere effektive Sherry 20-C-løb, som blev meget brugt på mange sherryfabrikker.

I frugt- og bærvinfremstilling bruges udvalgte racer af gær, isoleret fra forskellige frugt- og bærjuice. Frugt- og bærjuice er rig på gær, som har alle de kvaliteter, der er nødvendige for produktionen og er biologisk tilpasset udviklingsbetingelserne i den originale frugt- og bærsaft. Derfor bruges gærstammer isoleret fra jordbærjuice til at fermentere jordbærjuice, og gærstammer isoleret fra kirsebærjuice bruges til at fermentere kirsebærjuice osv.

Følgende stammer er blevet udbredt i frugt- og bærvinfremstilling: æble 46, 58, tranebær 17, ribs 16, tyttebær 3, 7, 10, hindbær 7/5, 25, 28, 28/10, kirsebær 3, 6, jordbær 7 , 4, 9.

De navngivne gærstammer sikrer det normale gæringsforløb, fuldstændig gæring, hurtig klaring og god smag af vinen; de fermenterer glucose, fructose, saccharose, maltose, galactose og fermenterer ikke laktose og mannitol.

Gærracer Moscow 30, Apple 7, Cherry 33, Blackcurrant 7, Raspberry 10 og Plum 21 bruges med succes til frugt- og bærvinfremstilling. Apple 7 og Cherry 33 – til gæring af æbleurt; Solbær 7 og Cherry 33 – til gæring af solbær og kirsebærurt.

4 Kemi af alkoholisk gæring. Sekundære og biprodukter af alkoholisk gæring
Alkoholisk gæring er en kæde af enzymatiske processer, hvis slutresultat er nedbrydning af hexose med dannelse af alkohol og CO 2 og levering til gærcellen af ​​den energi, der er nødvendig for dannelsen af ​​nye stoffer, der bruges til vitale processer , herunder vækst og reproduktion. Kemisk er alkoholisk gæring en katalytisk proces, der sker under påvirkning af biologiske katalysatorer - enzymer.

Den moderne teori om alkoholisk gæring er resultatet af mange videnskabsmænds arbejde fra hele verden.

For at afklare fermenteringsprocesser var værkerne af fremragende indenlandske videnskabsmænd af stor betydning: Lebedev, Kostychev, Favorsky, Ivanov, Engelhardt.

Ifølge moderne koncepter er alkoholisk gæring en kompleks kontinuerlig proces med sukkernedbrydning, katalyseret af forskellige enzymer med dannelse af 12 mellemprodukter.

1 Den indledende fase af glucoseomdannelse er reaktionen af ​​dens fosforylering med deltagelse af enzymet glucosinase. En fosfatresten fra ATP-molekylet, som er placeret i gærceller, tilsættes til glucosemolekylet, og der dannes glucose-6-phosphat, og ATP omdannes til ADP:

C 6 H 12 O 6 + ATP → CH 2 O (H 2 PO 3) (CHOH) 4 CHO + ADP

Glukose Glucose-6-phosphat

Som et resultat af tilføjelsen af ​​en fosfatresten fra ATP-molekylet til glucose, øges reaktiviteten af ​​sidstnævnte.
2 Glucose-6-phosphat omdannes ved isomerisering under påvirkning af enzymet glucosephosphat-isomerase reversibelt til form af fructose:

CH 2 O(H 2 PO 3)(CHON) 4 CHO → CH 2 O(H 2 PO 3)(CHON) 3 COCH 2 OH

CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH + ATP →

Fruktose 6-fosfat

→ CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2O(H2PO) + ADP

Fruktose 1,6-biphosphat

Esterne af glucose-6-phosphat og fructose-6-phosphat danner en ligevægtsblanding kaldet Emden-ester og består af 70-75% Robison-ether (glucose) og 25% Neuberg-ether (fructose).

Dannelsen af ​​fructose-1,6-biphosphat afslutter den forberedende fase af alkoholisk gæring med overførsel af højenergiphosphatbindinger og omdannelsen af ​​hexose til en labil oxyform, som let udsættes for yderligere enzymatiske transformationer.
4 Det næstvigtigste trin er desmolyse - brud på kulstofkæden af ​​fructosediphosphat med dannelse af to
phosphotriose molekyler. Det symmetriske arrangement af fosforsyrerester i enderne af fructosemolekylet gør det lettere at bryde dets kulstofkæde lige i midten. Fructosediphosphat nedbrydes i to trioser: phosphoglyceraldehyd og phosphodioxyacetone. Reaktionen katalyseres af enzymet aldolase og er reversibel:

CH 2 O (H 2 PO 3) (CHOH) 3 COCH 2 O (H 2 PO) → CH 2 O (H 2 P0 3) COCH 2 OH +

Fructose-1,6-diphosphat Phosphodioxyacetone

CH 2 0 (H 2 ROZ) TILSLUTET (4)

3-phosphoglyceraldehyd

Hovedrollen i yderligere omdannelser under alkoholisk gæring tilhører 3-phosphoglyceraldehyd, men det findes kun i små mængder i den fermenterede væske. Dette forklares ved den gensidige overgang af ketoseisomeren til aldoseisomeren og tilbage under påvirkning af enzymet triosephosphatisomerase (5.3.1.1)

CH 2 0 (H 2 P0 3) COCH 2 OH £ CH 2 0 (H 2 P0 3) FORBUNDET

Phosphodioxyacetone 3-phosphoglyceraldehyd

Efterhånden som phosphoglyceraldehyd omdannes yderligere, dannes nye mængder under isomeriseringen af ​​phosphodioxyacetone.

5. Det næste trin er oxidationen af ​​to molekyler af 3-phosphoglyceraldehyd. Denne reaktion katalyseres af triosephosphatdehydrogenase (1.2.1.12), hvis coenzym er NAD (nicotinamidadenindinukleotid). Mediets phosphorsyre deltager i oxidationen. Reaktionen forløber ifølge følgende ligning: 2CH 2 0 (H 2 P0 3) CHONCO + 2H 3 P0 4 + 2NAD Triosephosphat dehydrogenase ->

3-phosphoglyceraldehyd

->- 2CH 2 0 (H 2 P0 3) CHONСOO w (H 2 P0 3) + 2NAD H 2 (5)

1,3-diphosphoglycerolsyre

3-phosphoglyceraldehyd-molekylet binder fosfatet, og brinten overføres til coenzymet NAD, som reduceres. Den energi, der frigives som et resultat af oxidationen af ​​3-phosphoglyceraldehyd, akkumuleres i højenergibindingen af ​​den resulterende 1,3-diphosphoglycerol

6. Dernæst fosfatresten af ​​1,3-diphosphoglycerolsyre
dig, der indeholder en højenergibinding, med deltagelse af et enzym
phosphoglyceratkinase (2.7.2.3) overføres til ADP-molekylet.
3-phosphoglycerinsyre dannes, og ADP optager
ekstra højenergiforbindelse, omdannet til ATP:
2CH 2 0 (H 2 P0 3) CHONCOOH co (H 2 P0 3) + 2ADP->2CH 2 0 (H 2 P0 3) CHOHCOOH+

1,3-diphosphoglycerinsyre 3-phosphoglycerinsyre

7. Derefter under påvirkning af enzymet phosphoglyceromutase
(2.7.5.3) flytter phosphorsyreresten sig fra den tredje
kulstof til den anden, og som følge heraf 3-phosphoglycerolsyre
lota omdannes til 2-phosphoglycerinsyre:

2CH2 (H2P03) CHOHCOOH ^t 2CH20HCH0 (H2P03) COOH. (7)

3-phosphoglycerinsyre 2-phosphoglycerinsyre

8. Næste trin er dephosphorylering af 2-phosphorylering
foglycerinsyre. Samtidig 2-phosphoglycerolsyre
parti under påvirkning af enolase-enzymet (4.2.1.11) ved dehydrering
tation (tab af vand) bliver til phosphoenolpyruvino-
saltsyre:

2CH 2 ONCHO (H 2 P0 3) COOH qt 2CH 3: CO co (H 2 P0 3) COOH + 2H 2 0. (8)

2-phosphoglycerinsyre Sosphoenolpyrodruesyre

Under denne transformation sker en omfordeling af intramolekylær energi, og det meste af den akkumuleres i en højenergifosfatbinding.

9. Meget ustabil phosphoenolpyrodruesyre
dephosphoryleres let med phosphorsyreresten
under påvirkning af enzymet pyruvat kinase (2.7.1.40) overføres
sammen med en højenergibinding til ADP-molekylet. Som resultat
der dannes en mere stabil ketoform af pyrodruesyre
dig, og ADP bliver til ATP:

2CH 2: CO syu (H 2 P0 3) COOH + 2ADP -* 2CH 3 COCOOH + 2ATP. (3)

Phosphoenolpyruvic Pyruvic

sur syre

10. Pyrodruesyre under påvirkning af enzymet pi-
Ruvat decarboxylase (4.1.1.1) decarboxyleres fra det spaltede
reduktion af CO 2 og dannelse af acetaldehyd:

2CH3COCOOH -*2CO2 + 2CH3CHO. (10)

Pyruvinacetaldehyd

11. Acetaldehyd med deltagelse af enzymet alkoholdehyd-
rogenase (1.1.1.1) interagerer med dannet NAD-H2
tidligere under oxidationen af ​​phosphoglyceraldehyd til phospho-
glycerolsyre [se ligning (5)]. Som et resultat, eddike
aldehyd reduceres til ethylalkohol, og coenzymet
NAD-H 2 regenereres igen (oxideres til NAD):

2CH3CHO + 2NAD H2 Z 2CH3CH2OH + 2NAD. (elleve)

Så det sidste trin af fermenteringen er reduktionsreaktionen af ​​acetaldehyd til ethylalkohol.

Fra den betragtede cyklus af alkoholiske gæringsreaktioner er det klart, at der fra hvert glucosemolekyle dannes 2 molekyler alkohol og 2 molekyler CO 2.

Under alkoholisk gæring dannes fire ATP-molekyler [se. ligning (6) og (9)], men to af dem bruges på phosphorylering af hexoser [se. ligning (1) og (3)]. Der lagres således kun 2 g-mol ATP.

Det blev tidligere angivet, at 41,9 kJ bruges på dannelsen af ​​hvert gram-molekyle ATP fra ADP, og 83,8 kJ omdannes til energien af ​​to ATP-molekyler. Følgelig, når gæring af 1 g-mol glucose, modtager gær energi på omkring 84 kJ. Dette er den biologiske betydning af fermentering. Med den fuldstændige nedbrydning af glukose til CO 2 og vand frigives 2874 kJ, og ved oxidation af 1 g-mol glukose til CO 2 og H 2 0 akkumuleres 2508 kJ i processen med aerob respiration, da den resulterende ethylalkohol bevarer stadig potentiel energi. Ud fra et energisynspunkt er fermentering således en uøkonomisk proces.

Fermentering af individuelle sukkerarter sker i en bestemt rækkefølge, bestemt af hastigheden af ​​deres diffusion ind i gærcellen. Glucose og fruktose er de hurtigste gærede af gær. Men saccharose som sådan forsvinder i urten (inverterer) i begyndelsen af ​​gæringen. Det hydrolyseres af p-fructofuranosidase (3.2.1.26) af gærcellevæggen til dannelse af hexoser (glucose og fructose), som let kan bruges af cellen. Når der næsten ikke er fructose og glukose tilbage i urten, begynder gæren at indtage maltose.

Afsnit 3. Ølproduktion.

Kapitel 6. Ølurt gæring .

ølgær.

Struktur af en gærcelle. Gær er encellede organismer, der tilhører klassen af ​​pungdyrsvampe. Formen af ​​gærceller er oval, rund og elliptisk.

En gærcelle har en cellevæg 1, under hvilken der er en cytoplasmatisk membran. Membranen har selektiv permeabilitet, hvilket påvirker udvekslingen af ​​stoffer mellem cellen og miljøet.

For eksempel trænger aminosyrer og glukosemolekyler hurtigere ind i membranen end metalioner, som er mindre i størrelse. Inde i cellen er der en rund eller oval kerne 2 omgivet af en dobbelt membran. Nukleolus er placeret inde i kernen. Kernen er nødvendig for metaboliske processer, der sikrer vækst og

gær reproduktion.

Grundlaget for cellen er cytoplasma 3, som er en tyktflydende, let gullig væske. Det udfører mange funktioner, for eksempel sker den første fase af respiration og alkoholisk gæring direkte i cytoplasmaet. Cellens strukturelle elementer er også placeret her: vakuole 4, mitokondrier 5, ribosomer 6. Mitokondrier er meget små dråbeformede partikler, hvori processer forbundet med oxidativ metabolisme opstår. Ribosomet er en vesikel omgivet af en membran. Ribosomer er stedet, hvor proteinsyntese finder sted. Vakuoler er hulrum fyldt med cellesaft og adskilt fra cytoplasmaet af en vakuolær membran. De indeholder metachromatin, som bestemmer væksten og reproduktionen af ​​gærceller. Redox-processer foregår i vakuoler.

Størrelsen af ​​gærceller afhænger af racen, gærens fysiologiske tilstand og sammensætningen af ​​næringsmediet. Pressegær indeholder omkring 30 % tørstof og 70 % vand. Gærtørstof indeholder 90-95% organisk stof og 5-10% uorganisk stof. Blandt de organiske stoffer er der proteiner og nitrogenholdige stoffer - 54-56%, kulhydrater - 24-40%, fedtstoffer - 2-4% (efter tørstofvægt). Hoveddelen af ​​kulhydrater er repræsenteret af glykogen (et lagringsstof), der i kemisk struktur ligner stivelse amylopektin. Blandt uorganiske stoffer er omkring halvdelen fosforsyre og 1/3 er kalium.

Gæraske indeholder (i%): P2O5 -47-53, K2O - 28-40; CaO-0,4-11,3; Mg 0-3,0-7,4; Si03 - 0,09-0,74; Сl –0,1-0,65. Derudover er der små mængder af S, Zn, Mn, Cu og Fe.

Fosforforbindelser er vigtige i gærcellernes stofskifte, da de indgår i alkoholgæringens mellemstoffer, og kalium spiller en primær rolle i konstruktionen af ​​protein- og kulhydratmolekyler. Gær er rig på B-vitaminer, indeholder ergosterol (provitamin D) osv. Gær indeholder forskellige enzymsystemer involveret i hydrolyse- og synteseprocesserne samt i fermenterings- og respirationsprocesserne.

Gærvækststadie. Gærvækst er en stigning i antallet af dens celler, dvs. – reproduktion. Gærceller formerer sig under normale forhold ved knopskydning. Modercellen danner en knop, som vokser til en dattercelle. Ved mangel på næringsstoffer eller andre ugunstige forhold dannes skillevægge inde i cellen, og cellen opløses langs disse skillevægge og danner sporer. I et miljø med gode ernæringsforhold spirer sporerne og danner nye gærceller. Ølurt indeholder alle de nødvendige stoffer til celle-reproduktion, derfor formerer gæren sig kun ved at spire uden at danne sporer, når urten fermenteres.

Efter introduktion af gær i urten observeres kvantitative og kvalitative ændringer. Mængden af ​​gær stiger flere gange, men deres koncentration i en dispergeret tilstand stiger i begyndelsen, når en maksimal værdi og falder derefter. Gærformering under gæringen af ​​ølurt foregår i flere trin. Der er flere stadier i vækstkurven. (Lodret er antallet af gærceller, vandret er tid.)

I den indledende fase, kaldet den latente eller forsinkelsesfase (hæmmet vækst), tilpasser gæren sig til sit nye miljø og forbereder sig på at formere sig. Denne fase er konventionelt opdelt i to dele: den faktiske hvilefase, hvor celler tilpasser sig miljøet, og fasen med den gradvise begyndelse af reproduktion. Varigheden af ​​den latente fase for ølgær er 1-1,5 dage. I den øges cellerne i volumen og forlænges, og andelen af ​​spirende celler øges.

I den næste fase, kaldet logaritmisk, er gærreproduktionshastigheden maksimal, alle celler er aktive og suspenderet i fermenteringsmediet.

Efter den logaritmiske fase begynder den stationære fase, hvor celleforplantningen aftager, mens dødshastigheden og reproduktionen balanceres, hvilket resulterer i, at antallet af levende celler forbliver uændret.

Den sidste fase, kaldet dæmpningsfasen, er karakteriseret ved et fald i celleaktivitet, som skyldes et fald i massen af ​​næringsstoffer og en stigning i mængden af ​​stofskifteprodukter. Reproduktionen stopper, cellerne dør og sætter sig i bunden af ​​fermenteringsapparatet.

I en levende gærcelle understøttes vital aktivitet af forskellige biokemiske processer, og når den dør, forstyrres konsistensen af ​​disse processer, og autolyse begynder, dvs. nedbrydning af celler under påvirkning af sine egne enzymer. I dette tilfælde er strukturen af ​​cellerne forstyrret, aktiviteten af ​​nogle enzymer øges og svækkes i andre.

For eksempel aktiveres hydrolytiske enzymer, mens respirations- og fermenteringsenzymer dør. Under autolyse af gær dannes proteinstoffer, kulbrinter, fedtstoffer og organiske fosforforbindelser nedbrydningsprodukter med lav molekylvægt, som diffunderer gennem cellevæggene til øl og ændrer dets smag. Ved let autolyse fremkommer en svag gærsmag, og ved kraftig autolyse fremkommer en bitter bismag. Nitrogenholdige stoffer frigivet under autolyse kan forårsage kolloid turbiditet i øl.

Racer af ølgær. I bryggeriproduktionen anvendes kun dyrket gær, som tilhører Saccharomycetaceae-familien og slægten Saccharomyces. Der skelnes mellem undergær Saccharomyces carlsbergensis og topgær Saccharomyces cerevisiae.

I begyndelsen kendte man til overgær, da gæringen kun fandt sted ved normale temperaturer (som i vinfremstilling og bageri). Da de ønskede at få drikkevarer mættet med kuldioxid, begyndte de at gære ved lave temperaturer. Under påvirkning af ændrede ydre forhold blev der opnået undergær med visse egenskaber.

Ved brygning bruges gærsorter, der adskiller sig fra hinanden i en eller flere funktioner. De fås fra én celle. sådanne kulturer kaldes racer (stammer).

Overgærende gær, under processen med intensiv gæring, flyder til overfladen af ​​gæringsvæsken, akkumuleres i form af et lag skum og forbliver i denne form indtil slutningen af ​​gæringen. Så sætter de sig og danner et meget løst lag i bunden af ​​gæringsapparatet. Disse gærtyper tilhører ifølge deres struktur støvet gær, der ikke klæber sammen, i modsætning til flokkulent græsrodsgær, hvis skaller er klæbrige, hvilket fører til sammenklæbning (agglutination) og hurtig sedimentering af celler.

Bundgærende gær passerer ikke ind i overfladelaget af øl - skum, men sætter sig hurtigt i bunden af ​​gæringsapparatet.

Gærens evne til at flokkulere er vigtig for teknologien til gæring af ølurt, da det hjælper med at accelerere klaringen af ​​øl og letter fjernelse af gær fra gæringsapparatet efter gæring med efterfølgende anvendelse som frøgær. Lav temperatur under gæringen fremmer flokkulering.

Mediets reaktion påvirker i høj grad gærens egenskaber. For eksempel i et surt miljø med en pH på mindre end 3 og i et alkalisk miljø med en pH på mere end 8, bliver flokkuleret gær støvet. Flaget gær har i forhold til støvet gær større celler, er mindre modtagelig for autolyse, giver en stor stigning i biomasse, har mindre gæringsaktivitet og producerer mindre diacetyl og højere alkoholer i øl, hvilket har en positiv effekt på kvaliteten.

Bundgærende gær adskiller sig fra overgær ved, at den fuldstændiggærer raffinose. Bundgærende gær har en optimal væksttemperatur på 25-27C, en minimumstemperatur på 2-3C, og ved 60-65C dør den. Maksimal udvikling af græsrodsgær sker ved pH 4,8-5,3. Ilt opløst i urten fremmer væksten af ​​gær, mens gæringsprodukter (ethylalkohol, kuldioxid, højere alkoholer, acetaldehyd, syrer), samt en øget koncentration af sukker hæmmer udviklingen af ​​gær.

Ølgær skal opfylde følgende krav: Gærer hurtigt urten, danner gode flager og klarner øl under gæringen, giver øllet en ren smag og behagelig aroma.

Gærens gæringsaktivitet bestemmes af urtens fermenteringsgrad. Fermenteringsgraden (V) er en indikator udtrykt som en procentdel, der karakteriserer forholdet mellem massen af ​​det fermenterede ekstrakt (E-e) og massen af ​​tørre stoffer i den indledende urt (E): V = ((E -e)100 )/ E, hvor e er indholdet af udvindende stoffer i øl, vægtprocent af øl.

Alt efter fermenteringsgraden opdeles gær i stærkt eller stærkt gærende (gæringsgrad 90-100%), mellemgærende (80-90%), svagt eller lavgærende (mindre end 80%).

Stærkt gærende gær omfatter racer: 11, F (opnået i Tjekkiet), stamme 8a (M). Gær af race 11 er krævende for kvaliteten af ​​råvarer, sætter sig godt, og øllet er præget af en fyldig smag. Race F-gær renser øl godt, giver det en behagelig aroma og er modstandsdygtig over for infektioner. Gærstamme 8a (M) har høj gæringsaktivitet, en øget formeringskoefficient og bundfælder sig godt. Brugen af ​​denne gær gør det muligt at reducere varigheden af ​​hovedgæringen fra 7 til 5 dage og opnå øl med en god smag.

Mellemgærende gær omfatter racer 776, 41, 44, S (Lviv), P (Tjekkiet),

A (Riga). Gær af race 776 er uhøjtidelig med hensyn til råmaterialer, den kan bruges til at lave øl ved hjælp af umaltede materialer. Det færdige øl har en tilfredsstillende smag og skarp humlebitterhed. Gærløb 41, 44, S, har god sedimenteringsevne, smagen af ​​øl er ren og blød gør det muligt at opnå godt øl ved brug af vand med øget hårdhed. Gærracer F, A er gode til at klarne øl og er resistente over for infektion.

Overgær bruges til mørke og specialøl.

Kravene til gærkvaliteten er ikke altid opfyldt af én race, så der bruges en blanding af racer i produktionen eller urten gæres separat på forskellige racer, og så blandes ungt øl.

Opdræt af ren kulturgær.

Ved fortynding mener vi en forøgelse af gærmassen i en mængde fra massen i et reagensglas til massen af ​​modergær, der kræves til indføring i fermenteringsapparatet.

Hele avlsprocessen består af to faser: laboratorium (avlsgær i laboratoriet) og værksted (avlsgær i renkulturafdelingen).

Laboratoriestadiet består af flere på hinanden følgende subkulturer. Først gensåes en ren kultur fra et reagensglas i kolber på steril urt, derefter gensås gæren med steril fermenteret urt til en ny steril urt, hvis volumen øges flere gange fra gensåning til gensåning. Laboratoriefasen afsluttes med gæring af 6 liter urt i en Carlsberg kobberkolbe i 5-6 dage ved 7-8 o C.

Værkstedsstadiet er dyrkning af gær på steril humlet urt i specielle apparater.

Figuren viser Greiners opsætning til opformering af en ren gærkultur i et værksted (rørledninger ikke vist). Installationen består af en sterilisator 4, to gæringscylindre 3, hvis antal varierer afhængigt af mængden af ​​anvendt gær, en tank til forgæring 1 og skåle 2 til frøgær.

Sterilisatoren og forgæringstanken er udstyret med spoler til opvarmning eller afkøling af urten, luftfiltre og kontroludstyr.

Gæringscylindre har beholdere til frøgær med en kapacitet på 10 liter.

Sterilisatoren er beregnet til kogning af urten (sterilisering) og den efterfølgende afkøling, fermenteringscylinderen er til det første trin af reproduktion, forgæringstanken er til sterilisering og afkøling af urten samt til udførelse af andet trin af renkulturel reproduktion. Lufttemperatur i renkulturafdeling 8-9 o C.

Opdræt af en ren kultur foregår som følger. Varm humlet urt tages fra urtekedlen over i sterilisator 4, koges i 1 time, afkøles derefter til 8-12 o C. Ved hjælp af komprimeret steril luft føres urten ind i cylinder 3, hvor en ren kultur indføres gennem en speciel vandhane af en Carlsberg kobberkolbe, derefter gæret inden for 3 dage. Samtidig formerer gæren sig og øges i masse. ved udgangen af ​​den tredje dag fyldes forgæringstanken med urt, som også opvarmes til kog og derefter afkøles. En del af renkulturen fra gæringscylinder 3 tages til opbevaring i beholder 2 til frøgær, hvor den opbevares indtil næste fordeling, og hoveddelen pumpes over i tank 1, hvor forgæringen udføres ved 9 o C for Tre dage.

I de følgende forædlingscyklusser udtages gær til såning i steril urt placeret i fermenteringscylinder 3 fra beholder 2. Processen med at fortynde en renkultur i en Greiner-installation gentages mange gange, indtil der påvises fremmed mikroflora i gæren.

Den fermenterbare masse fra tank 1 pumpes ind i et specielt forgæringsapparat med en kapacitet på 1000 dal, men fyldes 1/3 med urt ved en temperatur på 5-7 o C. Efter 12 timers gæring, yderligere 400 dal frisk humlet urt tilsættes til dette apparat, og gæringen fortsætter i yderligere 36 timer, idet temperaturen holdes på 5-7C. Derefter pumpes den fermenterede urt ind i apparatet til hovedgæring med 700 dal urt, og efter 1 dag fyldes den med urt til sin fulde kapacitet, og gæringen udføres på sædvanlig måde, hvorved temperatur, urtkoncentration og klaring kontrolleres. Gæren, der sætter sig under gæringen, vaskes af, vaskes med koldt vand og bruges i produktionen som første generation.

Inden arbejdet påbegyndes, steriliseres gærdyrkningsanordninger med damp i 45 minutter under et tryk på 0,15-0,17 MPa. Luften, der kommer ind i sterilisatoren, skal passere gennem luftfiltre.

Industrien producerer fødevarer og teknisk ethylalkohol. Fødevarer opnås ved gæring under forarbejdning af korn, kartofler, sukkerroer, melasse; teknisk - ved gæring af træhydrolysater (hydrolytisk alkohol), sulfitvæske eller ved syntese fra gasser indeholdende ethylen.

Destillerier producerer: rå ethylalkohol med et alkoholindhold på mindst 88% urenhedsindholdet er 0,4 - 0,5%; Rektificeret ethylalkohol med varierende rensningsgrad.

Mikroorganismer brugt i produktionen. Følgende mikroorganismer anvendes til fremstilling af alkohol ved hjælp af en biokemisk metode:

Gær. Bagegær bruges til alkoholproduktion Saccharomyces cerevisia ( topgæring) eller hybridracer af bryggegær Saccharomyces carlsbergensis og racer af bagegær.

Gær gærer glucose, saccharose, maltose, galactose, raffinose og akkumulerer alkohol op til 13% vol. Den optimale temperatur er 30 – 33° C. De tåler høj surhed i miljøet godt, når de forsures med svovlsyre under gærrensning i produktionen.

Evaluering af produktionsegenskaber for rene gærkulturer. Følgende krav gælder for alkoholholdige gærracer:

· høj gæringsaktivitet;

· evnen til hurtigt og fuldstændigt at fermentere miljøets sukkerarter, dvs. evnen til at producere lavt spild;

· modstandsdygtighed over for høje koncentrationer af alkohol;

· resistens over for forsuring af miljøet og over for metaboliske produkter fra fremmede mikroorganismer.

Moden produktionsgær, der går ind i fermentorer, skal have følgende indikatorer:

· antal spirende celler 10 – 15 %;

· antallet af døde celler er ikke mere end 2-4% (en stigning i antallet af døde celler indikerer tilstedeværelsen i miljøet af faktorer, der hæmmer gærens vitale aktivitet);

· antallet af celler, der indeholder glykogen, skal være mindst 70% et fald i antallet af sådanne celler indikerer, at gæren er dårligt næret og svækket;

· antallet af gærceller i 1 ml medium bør være mindst 120 - 140 millioner;

· under mikroskopi bør ingen mobile former for bakterier påvises, og ikke mere end 4-6 immobile former;

· gærracer, der bruges til gæring af melasseopløsninger, skal fermentere saccharose, glucose, raffinose med 1/3 eller fuldstændigt.

De vigtigste faktorer, der påvirker gærens vitale aktivitet i alkoholproduktionen, er temperatur, pH, urtkoncentration og indholdet af organiske og uorganiske syrer.

Temperatur. Den optimale væksthastighed for alkoholholdig gær er 30-32 °C, dog har gær, der dyrkes ved temperaturer under det optimale, højere gæringsaktivitet, så fermenteringsprocessen begynder ved en temperatur på 18-22 °C, og under gæringen holdes den kl. 29–30 °C. Højere temperaturer forårsager et fald i gæringsaktiviteten og fremmer udviklingen af ​​mælkesyrebakterier og vilde gærarter.

pH-miljø. Hydrogenioner ændrer den elektriske ladning af kolloiderne i cellens plasmamembran og kan afhængigt af koncentrationen øge eller mindske cellemembranens permeabilitet for individuelle stoffer og ioner. Hastigheden for tilførsel af næringsstoffer til cellen, aktiviteten af ​​enzymer og dannelsen af ​​vitaminer afhænger af pH-værdien.

Når pH-værdien i miljøet ændres, ændres gæringens karakter: Hvis pH-værdien skifter til den alkaliske zone, så stiger indholdet af glycerol og biprodukter i mæsken. Den optimale pH for gærudvikling er 4,8 - 5,0, men i alkoholproduktion forsøger man at holde den på 3,8 - 4,0 for at undertrykke udviklingen af ​​mælkesyrebakterier. Den nødvendige pH-værdi skabes ved tilsætning af svovl-, salt- eller mælkesyre.

Sukkerindhold i urten. Meget høje koncentrationer af sukker øger det osmotiske tryk i gærceller, og lave koncentrationer er økonomisk urentable, hvorfor urten gæres med et tørstofindhold, som svarer til et sukkerindhold på 13-15 %. Afhængig af den indledende sukkerkoncentration og produktionstab er alkoholindholdet i moden mæsk 8 - 9,5 vol. %.

Mælkesyrebakterier. Nogle gange mælkesyrebakterier af typen Lactobacillus delbrueckii. Dyrkning af mælkesyrestænger udføres ved en temperatur på 50°C. I urt forsuret med mælkesyrebakterier stiger indholdet af opløselige nitrogenholdige stoffer, hvilket har en gavnlig effekt på gærens spredning.

Skimmelsvampe. For at opnå forsukringende præparater, der er billigere og mere aktive end malt, anvendes særligt udvalgte aktive stammer Aspergilus batatae, Asp. niger, Asp. orizae osv. Sådanne svampe er gode producenter af amylolytiske enzymer.

Produktionen af ​​ethylalkohol ved biokemiske midler er baseret på gærsvampes vitale aktivitet Saccharomyces cerevisiae, der omdanner næringsmediets sukkerarter til alkohol, kuldioxid og en lille mængde biprodukter, nogle af sukkerene bruges til synteseprocesser under væksten af ​​gærceller.

Alkoholen, der er akkumuleret i mediet, isoleres ved destillation; Kuldioxid opfanges af specielle enheder og omdannes til flydende og fast kuldioxid. Fermenteringsbiprodukter, som gær, adskilles og bruges i teknologi og bagning.

Klargøring af råvarer . De mest almindeligt anvendte råvarer er:

Afhængig af de råvarer, der forarbejdes, har den teknologiske proces sine egne karakteristika.

Stivelsesholdige råvarer. Stivelse er et komplekst polysaccharid. Gær gærer det ikke på grund af dets mangel på amylase. Derfor skal stivelsesholdige råvarer først udsættes for forsukring. Imidlertid er stivelsen indeholdt i korn- eller kartoffelceller utilgængelig for amylase. For at ødelægge eller svække cellevæggene udsættes råvarerne for høj temperatur og tryk, hvilket resulterer i kogning, gelatinering og stivelse flydende. Det næste trin er saccharificering. Dette er processen med at omdanne geleret stivelse til sukker under påvirkning af forsukkerende enzymer. Kilder til forsukkerende enzymer er malt eller skimmelsvampe.

Klargøring af frømateriale. Gær opformeres i plantens gærafdeling i overensstemmelse med alle nødvendige betingelser for at opnå ren og fysiologisk aktiv produktionsgær. En ren gærkultur akkumuleres gradvist i flere trin. Til gærformering skabes optimale ernærings- og temperaturforhold.

Ved opnåelse af gærpodestof opnås først en laboratorie-renkultur med steril malturt med et tørstofindhold på 8-10 % som næringsmedium.

Produktionsstadierne i renkulturavl udføres på et næringsmedium indeholdende de råvarer, der forarbejdes på denne plante: korn, kartoffel eller melasse. I slutningen af ​​produktionsstadiet overføres gæren til et gærapparat eller gærgenerator. 1 ml medium i en gærgenerator bør indeholde mindst 150 - 200 millioner rendyrkningsgærceller, da gæren med en sådan mængde er mere modstandsdygtig over for infektion med fremmede mikroorganismer.

Grundlæggende gæring. Gær fra gærgeneratoren kommer ind i anlæggets fermenteringsafdeling, hvor hovedgæringen foregår.

Der er flere metoder til fermentering af råvarer: batch, semi-kontinuerlig og kontinuerlig.

Flowkulturmetoder er mere produktive. Med den kontinuerlige gæringsmetode skabes mere gunstige forhold for gærens levetid - konstant fornyelse af miljøet, fjernelse af skadelige stofskifteprodukter og evnen til at opretholde alle gunstige parametre på samme niveau. Derudover er fordelen ved en kontinuerlig proces muligheden for dens mekanisering og automatisering.

Fermentering foregår i et batteri af gæringsapparater, serieforbundet ved kommunikation, hvorigennem mæsken strømmer fra et apparat til et andet. Hovedgæringen foregår i de første enheder, mens sekundærgæringen sker i efterfølgende enheder.

Destillation af alkohol og berigtigelse heraf. Den fermenterede modne mæsk kommer ind i mæsketanken, hvorfra den overføres til destillationsapparatet med en pumpe. I disse enheder frigives ethylalkohol og alle flygtige urenheder fra mæsken. Det resulterende produkt kaldes rå alkohol, og resten kaldes stillage. Råalkohol bruges til tekniske formål eller udsættes for rensning fra urenheder - opretning. Fuselolier, aldehyder og estere indeholdt i råalkohol udvælges under rektificering, og rektificeret alkohol med varierende oprensningsgrad opnås.

Fremmede mikroorganismer fra alkoholproduktion.

Mikroorganismer, der er farlige for alkoholproduktion, reducerer udbyttet af alkohol ved at hæmme gærens vitale aktivitet med produkterne af deres stofskifte omfatter:

sporedannende bakterier både aerob og anaerob, oftest smørsyre. Når kornet er kogt, dør sporerne ikke og kan efterfølgende formere sig i den forsukket masse og få det til at surne. Derudover reducerer disse bakterier nitrater indeholdt i melasse til nitritter, som hæmmer gærcellernes vitale aktivitet;

gær Saccharomyces exiguus, Saccharomyces intermedius, gærlignende svampe af slægterne Torulopsis Og Candida;

heterofermentative mælkesyrebakterier. Disse mikroorganismers stofskifteprodukter - eddike- og myresyrer, estere og aldehyder - har en deprimerende effekt på gærens gæringsevne, som et resultat af hvilket udbyttet af alkohol falder kraftigt.

Ølproduktion

Øl er en drik med lavt alkoholindhold, som hovedsageligt tilberedes af bygmalt og humle ved at gære urten med ølgær.

Karakteristika for gærracer brugt i brygning. Gær brugt til brygning er af følgende typer: Saccharomyces cerevisiae Og Saccharomyces carlsbergensis.

Gær Saccharomyces cerevisiae hører til gær topgæring og bruges sjældent, primært til mørke og specialøl.

Gær Saccharomyces carlsbergensis udføre bundgæringølurt - sætter sig på bunden af ​​gæringstanke. Denne gær gærer godt ved en temperatur på 5 - 10 ° C og bruges i vid udstrækning til tilberedning af standard øl af høj kvalitet.

For at producere øl af høj kvalitet skal gær have følgende egenskaber:

· høj gæringsaktivitet. Fermenteringsaktiviteten bestemmes af fermenteringsgraden af ​​urten (en indikator, der karakteriserer forholdet mellem massen af ​​det fermenterede ekstrakt og tørstofmassen i den indledende urt).

· flokkuleringsevne– bundfældes langsomt og fuldstændigt i bunden af ​​fermenteringsapparatet ved afslutningen af ​​hovedgæringen. Forskelle i flokkuleringsegenskaber ligger til grund for opdelingen af ​​gær i flagende Og støvet. Ved slutningen af ​​hovedgæringen klæber flokkuleret gær sammen til klumper - flokkuler og under bundgæringen sætter de sig, danner et tæt bundfald, og under topgæringen stiger de til overfladen. Den pulveriserede gær forbliver suspenderet under hele processen.

· moderat evne til at reproducere. Meget aktiv spredning af gær er uønsket, fordi i dette tilfælde forbruges urtens ekstraktive stoffer, og der dannes et stort antal biprodukter (i gennemsnit øges gærbiomassen 3-4 gange under fermenteringsprocessen);

· stabilitet af morfologiske og fysiologiske egenskaber; Den morfologiske tilstand af gær afspejler deres fysiologiske status. Tilstedeværelsen af ​​et stort antal morfologisk ændrede celler , især i kombination med reducerede gæringsegenskaber, er tegn på afgrødedegeneration. Et stort antal celler med granulær protoplasma, store vakuoler og fravær af spirende celler karakteriserer den gamle kultur. Et højt indhold af døde celler (mere end 10%) indikerer mulige krænkelser af den teknologiske proces: langsom hovedfermentering, udvikling af visse typer fremmede mikroorganismer. Gærens ernæringsstatus bestemmes af indholdet af glykogen i cellerne, og dets tilstedeværelse giver en idé om gærens evne til at gære. I normalt næret gær indeholder 70-75% af cellerne glykogen. Et lavere antal celler med glykogen i produktionsgær indikerer, at gærcellerne er gamle eller underernærede.

Hovedstadier i den teknologiske proces.

Forædling af rene gærkulturer i bryggeriproduktion.

Opgaven med at opdrætte en ren kultur er at øge gærbiomassen fra reagensglassets volumen til det volumen, der indføres i fermenteringsapparatet.

Dyrkning af en ren gærkultur foregår på steril humleurt med en tørstofkoncentration på 11-13%, hvorved gæren gradvist tilpasses til urten og lav temperatur. Avlsprocessen består af to faser: laboratorium og værksted.

Tilberedning af ølurt. Malt og andre kornprodukter, der kræves af opskriften, knuses for at sikre og accelerere fysiske og biokemiske processer under mæskning. Knust malt hældes i et mæskeapparat, hvori der først hældes opvarmet vand. Overbelastning opvarmes med den nødvendige hastighed med pauser ved bestemte temperaturer. Fuldstændigheden af ​​forsukring bestemmes af jodtesten. Mosen pumpes derefter ind i et filtreringsapparat til filtrering. Filtreret urt og vaskevand pumpes ind i urtebryggeren og koges med humle.

Omdannelsen af ​​bygstoffer under maltning og maltstoffer under mæskning og kogning af urt sker under påvirkning af maltenzymer uden deltagelse af mikroorganismer. Under påvirkning af maltenzymer under mæskning og tilberedning stiger indholdet af fermenterbare sukkerarter i urten, urteproteinerne nedbrydes først til peptider og derefter til aminosyrer. Den biokemiske sammensætning af urten har en betydelig indflydelse på gærens vitale aktivitet og kvaliteten af ​​det færdige produkt:

kulhydratsammensætning bestemt af tilstedeværelsen af ​​fermenterbare og ikke-fermenterbare sukkerarter i urten. Indholdet af fermenterbart sukker i urten er 70-80 % af tørstoffet. Disse er maltose (60-70%), maltotriose (15-20%), glucose (10-15%). Monosaccharider gærer hurtigst, maltose den langsommeste og maltotriose den værste.

nitrogenholdig sammensætning. Nitrogenholdige stoffer er nødvendige for, at celler kan syntetisere komponenter, der sikrer deres vækst og reproduktion. De mest værdifulde og vigtige kilder til nitrogen er aminosyrer, purin og pyrimidinbaser. Dannelsen af ​​aromatiske stoffer afhænger af biosyntesen og nedbrydningen af ​​aminosyrer. Aminosyrer dannet under biosyntesen af ​​gær giver øl en fløjlsagtig konsistens. Under ugunstige dyrkningsforhold kan de forårsage gærsmag og uklarhed i øl.

Gæring af ølurt med gær. Den klarede og afkølede urt føres ind i gæringstanken.

Omdannelsen af ​​urtstoffer under fermentering er en biokemisk proces forårsaget af mikroorganismer - bryggegær.

Mikrobiologiske processer i gæring af ølurt. Til gæring indstilles frøgær til en hastighed på 0,5 liter pr. 100 liter urt. Processen med gærcelle-reproduktion sker i fem faser. Under gæringsprocessen øges mængden af ​​gær med 3-4 gange.

Gærreproduktion begynder tidligere end den alkoholiske gæringsproces, den forårsager. Reproduktionen sker dog hurtigt og afsluttes hovedsageligt efter 3-4 dage, mens gæringen sker under næsten hele hovedgæringens stadie (7-10 dage) og fortsætter i eftergæringsperioden.

Forøgelsen af ​​gærmassen under gæringen afhænger af mængden af ​​givet gær, mængden af ​​ekstrakt i urten, indholdet af opløst ilt og temperatur. Med en lille mængde startergær forløber gæringsprocessen langsommere, men stigningen vil være stor. Tværtimod sikrer et stort antal givne gær en højere gæringshastighed og en mindre stigning i biomassen. Til produktion er den anden måde mest rentabel, da dette reducerer tabet af ekstrakt på grund af dannelsen af ​​gær. Derudover kan reduktion af gærvæksten under gæringen opnås ved at fjerne opløst ilt fra urten, da dens tilstedeværelse accelererer væksten af ​​gær. Under aerobe forhold indtages ekstraktet, men alkohol dannes ikke, og oxiderede produkter ophobes i miljøet, hvilket komplicerer og forlænger den sidste periode med ølmodning.

Gærreproduktionshastigheden afhænger af temperatur: Ved lave temperaturer bremses gærreproduktionen, men de vokser sig større med et stort udbud af reservestoffer og høj gæringsaktivitet. I takt med at temperaturen stiger, stiger gærens behov for næringsstoffer, cellestørrelsen falder, de indeholder ikke reservestoffer og bliver svagere.

Mange stoffer hæmmer spredningen af ​​gær. Når ethylalkoholindholdet i mediet er mere end 1,5%, bliver deres reproduktion langsommere, og ved en koncentration på mere end 3% bremses gæringen af ​​urtesukkere med gær.

Mineralske og organiske syrer er også inhibitorer: 0,5 % svovlsyre i mediet dræber gær på 1 - 2 timer; Eddikesyre virker også, når den er indeholdt i mediet i en mængde på 1%. Gær kan dog relativt nemt tåle 1% mælkesyre i mediet.

Gær, der indtager urtens næringsstoffer, øger dens biomasse. Mod slutningen af ​​hovedgæringen, på grund af en 3-4 gange stigning i biomasse, øges den cellulære specifikke overflade af gæren, hvilket fører til deres sammenklumpning (flokkulering). Når celler klæber sammen, dannes der flager (flokker), hvorfor gærens evne til at klare øl kaldes flokkulering eller flokkulering. Med bundgæring kan gærflokkulering kontrolleres for at opnå den ønskede grad af dæmpning og efterlade tilstrækkelig dispergeret gær til eftergæring af øllet.

Slutningen af ​​gæringen bestemmes således af flokkuleringen af ​​gæren. Hovedgæringen varer 5-10 dage.

I slutningen af ​​hovedgæringen dannes et tæt sediment bestående af tre lag i bunden af ​​karret. Det nederste gærlag er dannet af gamle, svagt gærende gærceller, der bundfældes hurtigere end andre. Mellemlaget af gær består af den mest aktivt gærende gær og store proteinflager, det øverste lag er dannet af små gærceller med nedsat evne til at flokkulere, samt proteinsediment og humleharpikser. For at få frøgær bruges kun mellemlaget.

Efter hovedgæringen separeres gæren, vaskes med koldt vand og bruges til produktionsformål, idet de betragtes som de første generation. Industriel gær, forudsat at den har gode gæringsegenskaber og fravær af mikroorganismer, der er skadelige for øl, kan bruges op til 10 generationer.

Biokemiske processer i gæring af ølurt. Urten gæres for at opnå en vis mængde alkohol svarende til øltypen. De fleste sukkerarter i urten gæres til dannelse af alkohol og kuldioxid. Dette er en eksoterm proces, som er ledsaget af frigivelse af varme.

Som følge af gæringen ophobes produkterne fra alkoholisk gæring i urten (i vægtprocent): kuldioxid 0,3 - 0,5 og ethanol 3 - 6 afhængig af øltypen. Nitrogenforbindelser spiller en stor rolle i gæringen.

Urtens nitrogensammensætning under gæringen ændrer sig markant, da omkring 40% amin og 60-80% ammoniumnitrogen bruges til at opbygge proteinerne i den prolifererende gær. Efter gærproliferation stopper, kan mængden af ​​amin-nitrogen i øl stige lidt på grund af frigivelsen af ​​omkring 15% af assimileret nitrogen fra dem, såvel som dannelsen af ​​nye aminosyrer fra urtproteiner under påvirkning af proteolytiske enzymer fra gær; den samlede mængde proteinkvælstof i øl falder.

Under gæringsprocessen dannes der biprodukter i øl. Således ophobes aldehyder i øl i begyndelsen af ​​gæringen, derefter genoprettes de under påvirkning af anaerobe forhold, og deres mængde falder. Der dannes højere alkoholer og estere, som bestemmer det færdige produkts aroma og smag, og koncentrationen af ​​flygtige stoffer i øl er meget lille - omkring 0,5%, men de deltager i dannelsen af ​​buketten - smagen og; aroma af det færdige produkt.

Biprodukter fra fermentering er forbindelser med fire carbonatomer, såsom diacetyl, acetoin og 2,3-butylenglycol. Fire-carbon forbindelser, især diacetyl, har en specifik lugt (husholdningsøl indeholder 0,4 - 1,0 mg/l diacetyl). Med en stigning i mængden af ​​diacetyl i øl fremkommer en honningsmag, som tidligere kun blev tilskrevet en bakteriel infektion ("sarcinsygdom" af øl).

Som et resultat af de biokemiske processer, der forekommer i urten under gæringen, øges den titrerbare surhedsgrad. Koncentrationen af ​​hydrogenioner (pH) i mediet ændres også. Ændringer i pH og titrerbar surhed fører til et fald i opløseligheden af ​​proteiner og humlestoffer. I dette tilfælde udfælder nogle af proteinerne og danner flager, og humlestoffer og lettere proteinpartikler stiger op til overfladen og danner et "dæk" eller dæk. En ændring i indholdet af nitrogenholdige stoffer, fosfater og organiske syrer i øl fører til en ændring i mediets bufferkapacitet.

Eftergæring og modning af øl. Ungt øl pumpes ind i eftergæringsapparater placeret i et særligt afkølet rum med en temperatur på 2 - 3 o C, hvor det modnes ved en given temperatur og tryk. Varigheden af ​​eftergæringen er fra 6 til 100 dage, afhængig af øltypen. Gæringsprocessen udføres af støvgær.

Produktet opnået i slutningen af ​​processen er klar til forbrug og aftapning.

Mikroorganismer, der inficerer urt og øl. Mikroorganismer introduceret i urt og øl forårsager forskellige "sygdomme", udtrykt i udseendet af en lugt og smag, der er usædvanlig for øl, og et fald i dets kvalitet.

Forskellige mikroorganismer findes i urt og øl. Nogle af dem kommer fra luften, med maltstøv eller med korn (epifytisk mikroflora). Mikrober kan også transporteres med vand, hvor de kommer fra jorden med afføring. Samtidig kan patogene mikroorganismer, der forårsager sygdomme hos mennesker, også komme ind i urten og øllet.

Mikroorganismer, der udvikles i urt og øl, tilhører forskellige grupper - bakterier, skimmelsvampe og gær. De kan være uskadelige, "associerede" eller produktionsskadedyr.

Bakterie. Med hensyn til antallet af repræsentanter, såvel som den skade og fordærvelse, de forårsager, indtager bakterier førstepladsen. Når de først er i produktion, tilpasser de sig gradvist til betingelserne for den teknologiske proces, ændrer sig og tilpasser sig på en sådan måde, at kampen mod dem giver visse vanskeligheder. Den skade, de forårsager, kommer ikke kun til udtryk i forringelsen af ​​kvaliteten (stabiliteten) af øl, men også i forringelsen af ​​dens smag, op til fuldstændig uegnethed.

Lactobacillus. Mælkesyrebakterier er potentielle skadedyr, der forårsager uklarhed og næsten altid hurtige syrning af øl. Gruppen omfatter mikroorganismer, der ved fermentering af kulhydrater hovedsageligt producerer mælkesyre (homofermentative bakterier). Lactobacillus modstandsdygtig over for høj surhed og antiseptiske virkninger af humle.

Lactococcus. I humlet urt og øl danner de uklarhed, bundfald, mælkesyre eller diacetyl og nogle gange slim. Opkald Sarcin øl sygdom, forvrænger dens smag og lugt. Øl får en ubehagelig smag og en karakteristisk honninglugt, som er forårsaget af diacetyl produceret af pediokokker.

Acetobacterium - er syrefaste og udvikler sig over et bredt pH-område - fra 4,5 til 3,2. Da eddikesyrebakterier bruger alkohol og sukkerarter som kulstofkilder, finder de ideelle betingelser for udvikling i bryggeriet. Kan dannes i øl slim selv med en begrænset mængde luft, såsom i flaskeøl. Når de vokser i øl, dannes et polysaccharidgelatinøst stof, dextran. Den intense dannelse af slim i øl afhænger af indholdet af dextriner i det. Samtidig har sukkerarter ingen effekt på slimdannelsesprocessen.

Flavobacterium bruge glucose og fruktoseurt. Vises i inficeret øl silkeagtig dis, let lugt af svovlbrinte og æbler.

Escherihia coli. E. coli er en indikator for virksomhedens sanitære tilstand.

Zymomonas. Bakterierne er resistente over for humlestoffer og lave temperaturer. De danner ethanol, acetaldehyd og CO 2. Når bakterier udvikler sig i øl, giver de det en ubehagelig fremmed lugt og smag og årsag overskyethed.

Gær. I bryggeriproduktion er der gær, der kan ødelægge smagen og forringe kvaliteten af ​​øl. Når der udvikles vildgær i urt og øl, kan der opstå fremmede lugte, kraftig uklarhed, ubehagelig bitterhed og smag samt bundfald. Vildgær sætter sig dårligere end dyrket bryggegær, og gør det derfor svært at klare øllet og koagulere gæren. Fremmede lugte og smage tilføres øl af højere alkoholer, estere af flygtige syrer og bitre stoffer, der dannes af vildgær.

Saccharomyces pastorianus fermentere kulhydrater, give øl en bitter smag, ubehagelig lugt og forårsage uklarhed.

Saccharomysec ellipsoideus. MED kulhydrater gærer, hvilket forårsager smagsskader og uklarhed.

Pichia. Flygtige syrer og andre stoffer dannes i øl, på grund af hvilke øllet får en frugtagtig, æterisk og medicinsk smag.

Candida. De udvikler sig på overfladen af ​​urt og øl i form af en hvid eller grålig film. Giv øl en ubehagelig smag og lugt.

Candida mycoderma gærer ikke sukker. De har en høj reproduktionshastighed og er i tilfælde af infektion i stand til at akkumulere i store mængder.

Torulopsis. De kan forårsage uklarhed i øl og forringe dets smag. Den største fare er, at døde celler tjener som ernæringsmateriale for andre mikroorganismer.

Repræsentanter for flere arter findes i brygning skimmelsvampe.

Aspergillus – fundet på beskadiget korn, på humle, i fugtige fabrikslokaler, i beholdere og beholdere og på ølrester.

Oidium mælkeskimmel, fundet på grøn malt, i brugt korn, på de våde vægge af beholdere i kontakt med mæsken eller urten.

Rhizopus – sort skimmelsvamp. Produkter, der er ramt af skimmelsvamp, bliver dækket af hvidt, netlignende mycelium. Rhizopus er malteriets farligste skadedyr og forårsager samme skade på malten som Penicillium.

Vinproduktion

Vin er et produkt af alkoholisk gæring af drue- eller frugtjuice.

Den teknologiske proces for vinproduktion er baseret på de biokemiske omdannelser af stoffer i drue- eller frugtjuice (most) under påvirkning af gær, hvis stofskifte reguleres af cellens enzymkompleks.

Klassificering af druevine. Vinene klassificeres under hensyntagen til druesort, farve, produktionsteknologi, alkohol- og sukkerindhold og lagringsperiode.

Efter farve vine kan være hvide, rosa og røde.: hvid Druevine fremstilles ved gæring af most fra lette druesorter. Røde Vine fremstilles af røde druesorter ved at gære mosten sammen med skind og frø. I løbet af gæringsperioden går farvende tanniner fra frø og skind ind i mosten, så disse vine har en rød farve og en syrlig, astringerende smag. Lyserød vine fremstilles af hvide og røde druesorter eller opnås ved at blande (blande) hvide og røde vine.

Afhængig af typen af ​​råmateriale der produceres druevine sort, opnået fra én druesort, og blandinger, lavet af flere druesorter.

Af kvalitet og ældningstid Druevine er opdelt i almindelig, almindelig lagret, årgang og samling. Almindelig vine frigives til salg uden lagring, tidligst 3 måneder fra datoen for forarbejdning af druer. Almindelig gammel Vinene er lagret i mere end et år. Vintage vine– høj kvalitet, fremstillet af visse druesorter. Disse vine bevarer deres egenskaber uanset lagringslængden. Aldringens varighed er mindst 1,5 år. Samling af vine– årgangsvine af meget høj kvalitet, lagret i mindst 6 år. Efter lagring på tønder, lagres de yderligere 3 år på flaske.

Afhængig af produktionsteknologi, alkohol- og sukkerindhold Druevine er opdelt i bordvine, forstærkede, aromatiseret og kulsyreholdige.

Bordvine. De fås ved at gære druesaft uden tilsætning af alkohol. Alkoholindholdet i dem er fra 9 til 14%; Ud fra sukkerindhold er de opdelt i tørt service vine med restsukkerindhold op til 1 %, halvtørre og halvsøde bordvine, sherry. I tør I vine går gæringsprocessen til ende, alt sukkeret er gæret. De indeholder op til 0,3% sukker og har en behageligt forfriskende syrlig smag. Bordhalvtørre og halvsøde vine opnået ved ufuldstændig gæring af sukkerurt. Gæringsprocessen stoppes ved afkøling eller finning. Efter aftapning pasteuriseres halvtørre og halvsøde vine. Halvtørre vine indeholder 9-14% alkohol i volumen og 0,5-3% sukker; halvsød –9 – 13 % alkohol i volumen, sukker fra 3 til 8 %. De har en behagelig sød og sur smag. Sherry bord opnået ved at lagre vin på halvfulde tønder under en gærfilm (solera). Vinens farve er gylden, den har en speciel smag og bouquet med en svampetone. Sherry er produceret med en styrke på højst 14% og er ikke sød.

Fortificerede vine normalt fremstillet med tilsætning af alkohol . Ud fra alkohol- og sukkerindhold inddeles de i dessert og stærk. Dessertvine opnås som følge af ufuldstændig gæring af druemost. Gæringen stoppes ved at tilsætte alkohol til den gærende urt. Alkoholindholdet i dessertvine er moderat, 12 – 17 vol.%. Gruppen af ​​dessertvine omfatter Cahors, Malaga, Pinot Gris, Muscat, sød hvid, rød, rose osv., som er tilberedt af tørrede eller rosinede og derfor meget søde druer. Vine, der indeholder mere end 20% sukker kaldes likør. Jo højere sukkerindhold i vine er, jo mindre alkohol kræves der for at sikre deres biologiske stabilitet. Stærke vine er forskellige fra desserter med et højt alkoholindhold - fra 17 til 20 vol.% og mindre sukker. Sukkerindholdet i stærke vine er lavt – op til 14 %. Denne kategori omfatter tørre og halvsøde Madeiras, portvin, tørre, halvtørre og halvsøde sherryer.

Stå som en separat gruppe vine med smag, hvortil vermouth hører. Vermouth– druevin tilsat forskellige aromatiske materialer af vegetabilsk oprindelse. De indeholder malurt, hvilket er hvor navnet kommer fra (tysk. Vermuth- malurt), vanilje, kanel, cinchonabark, kardemomme, centaury, timian, røllike, mynte, birkeknopper, lindeblomst, bison osv.

Særlig gruppe - kulsyreholdige vine: mousserende eller champagne og mousserende vine. I Frankrig har navnet "champagne" ifølge loven ret til at blive brugt af mousserende vine, der kun er fremstillet i provinsen Champagne af lokale druer og kun på flaske. Oprindeligt var champagnevin "vino secco" en sød vin lavet af bær, der tørrede ud under modningen.

Champagnevin fremstilles ved hjælp af flaske- og tankmetoder. Med den første metode er flaskerne lagret i 3 år. I dette tilfælde holdes flaskerne med halsen nedad, og derfor dannes der et bundfald på proppen, den fjernes sammen med proppen efter frysning. Champagne på flaske har betegnelsen "lagret" på etiketten.

Med tankmetoden champagneres vin i store beholdere, hvorefter den tappes på flaske, hvor gæringen fortsætter i yderligere et til to år. Sådan fremstilles champagne i Abrau-Dyurso, Rostov, Moskva og andre fabrikker.

Ved at destillere druevin opnås den cognac. Cognacens fødested er det franske departement Charente (centret er byen Cognac), derfor bør kun den, der er lavet i Charente, kaldes ægte cognac. Dette er en stærk alkoholholdig drik fremstillet af cognacalkohol, opnået fra tørre hvide druevine ved destillation. Cognac-alkohol med en styrke på 65-70% lagres i egetræsfade eller tanke fyldt med egetræsstave. Afhængig af lagringen produceres almindelige cognacs (3-5 år gamle) og vintage cognacs. Almindelige cognacs ældningsår er angivet med asterisker.

Karakteristika for gærracer, der bruges til vinfremstilling. Hovedrollen i gæringen af ​​drue- og frugtmost tilhører gær. Under påvirkning af gær, der altid er til stede på overfladen af ​​modne bær og frugter (epifytisk mikroflora), kan saftgæring forekomme spontant (spontant).

Druejuice er et fremragende næringsmedium. Indføring af vildgær og gærlignende organismer i urten kan ændre smagen og forårsage fordærv af det færdige produkt. For at undertrykke uønsket mikroflora og for at opnå det færdige produkt i vinproduktion, bruges dyrket gær som det vigtigste gæringsmiddel.

Vingær tilhører familien Saccharomycetaceae arter Saccharomyces vini Og Saccharomyces oviformis. Strukturen af ​​cellen af ​​vingær adskiller sig ikke fra strukturen af ​​cellerne i andre Saccharomycetes. Formen og størrelsen af ​​celler i S. oviformis Og. S. vini er det samme.

Gær Saccharomyces vini fermentere glucose, fructose, mannose, maltose, saccharose, galactose og en tredjedel af raffinose; fermenter ikke laktose, pentoser, dextrin og inulin.

Saccharomyces oviformis – vokser også godt i druesaft og producerer omkring 18 % alkohol. De danner en hinde på overfladen af ​​tør druevin. Anvendes til vinfremstilling til fremstilling af sherry. Gær kan fermentere glucose, fruktose, mannose, saccharose, maltose og en tredjedel