Переработка состоит из: мойки, измельчения клубней, разваривания и подготовки сусла.
Моют картофель в теплой воде, при этом для лучшего очищения картофель выдерживают в теплой воде 1–1,5 часа. Мойку проводят несколько раз, меняя воду, последняя вода должна быть светлой без мути. При небольшом количестве картофеля (до 10 кг) для мытья можно использовать обычные моечные приспособления (щетки, мочалки и т. д.).
Дробление картофеля производится с использованием терочных приспособлений. В кашице после дробления не должно быть частиц более 3 мм. Для облегчения операции дробления картофель можно сначала сварить, а затем размять и, добавив воды, пропустить через сито (дуршлаг).
Разваривают картофельную массу на водяной или песочной бане в течение 1,5–2 часов. Затем массу охлаждают до 65 °C и проводят осахаривание крахмала.
включает операции смешивания с водой, клейстеризациии и разваривания. Мучную массу разваривают так же, как и картофельную, при этом в затор можно добавить немного серной кислоты (0,5–0,8 %). Для разваривания можно использовать скороварки, которые сокращают длительность процесса разваривания до 70 минут.
получении крахмала из картофеля его тщательно моют с помощью щетки и, не очищая от кожуры, трут на мелкой терке для получения картофельной мезги. Полученную картофельную мезгу кладут в холщовый мешок, завязывают и помещают в таз с холодной водой. После этого мешок мнут руками или деревянным пестом до тех пор, пока из него не будет вытекать молочного вида жидкость, для этого воду в тазу меняют и, если вода остается прозрачной, отжим мезги прекращают. Молочной жидкости надо дать отстояться часа три. Когда на дне таза образуется белый плотный осадок, отстоявшуюся сверху воду осторожно сливают и заливают чистой. Крахмал еще раз перемешивают, дают отстояться и снова сливают воду. Полученный промытый осадок представляет собой картофельный крахмал. Из одного килограмма картофеля получают 150–200 г сухого крахмала.
Аналогично можно получать крахмал из пшеничной муки, приготовив предварительно крутое тесто, а затем промыв его в полотняном мешке. Однако крахмал зерновых культур удобнее и дешевле получать не из муки, а из зерна. Из-за наличия в зерне клейковины извлечь крахмал простым вымыванием не удается. Поэтому для предварительного разложения клейковины применяют способ брожения. Для этого зерна замачивают в воде, пока они не станут легко раздавливаться пальцами. Затем их дробят в ступе или пропускают через мясорубку, помещают в чан для брожения и заливают теплой водой. Для ускорения брожения добавляют некоторое количество закваски, оставшейся от предыдущего затора. Вскоре начинается естественное брожение и на поверхности появляются пузырьки газа.
В результате брожения образуются органические кислоты, которые растворяют клейковину, но не разрушают крахмал. К концу брожения (на 6–7 день) выделение пузырьков газа уменьшается и поверхность жидкости покрывается сплошным налетом из грибков. Закисшую воду надо слить, а раздробленную зерновую массу промыть через сито или с помощью полотняного мешка. Затем воду отстаивают и получают в осадке крахмал. Из одного килограмма зерна получают 400–500 г сухого крахмала.
Приведенными способами можно получить крахмал из незрелых яблок, груш и других растений, в том числе из дикорастущих. Крахмал, полученный из различного вида сырья, подвергают осахариванию для получения сладкого сусла.
предполагает получение сладкого сусла из сахарной свеклы, яблок и других плодов и ягод.
содержит сахар, который входит в состав клеточного сока и может быть извлечен в виде раствора путем промывания свекольной стружки горячей водой. Подготовка этого вида сырья включает: очистку свеклы, измельчение корнеплодов в мелкую стружку, обработку стружки горячей водой, извлечение сока, нейтрализацию и уваривание сока до получения сусла нужной концентрации (15–18 %) сахара. Для этого свекольную стружку необходимо выдержать на водяной бане при температуре 60–70 °C, т. к. из сырой свеклы сок не извлекается. После тепловой обработки свекольную массу отжимают и получают сок, содержащий до 15 % сахара. Для повышения концентрации сахара до 18–20 % сок уваривают, а для нейтрализации кислот, перешедших из свеклы, к нему добавляют соду или мел в количестве 20–30 г на 1 л сока. Сок фильтруют и используют для приготовления сусла.
Фруктово-ягодное сырье содержит сахар, который непосредственно сбраживается дрожжами, и поэтому подготовка сырья менее трудоемка. Сырье этого вида моют, дробят и отжимают из него сок, который затем уваривают и нейтрализуют. После охлаждения сок фильтруют и сбраживают.
Затирание основного затора
Затирание (приготовление) основного затора является одним из главных этапов в процессе получения спирта. Основной затор состоит из сладкого сусла, приготовленного из крахмалосожержащего или сахаросодержащего сырья, дрожжевого затора и минеральных добавок.
Основная цель этого этапа заключается в образовании и накоплении в сусле затора простых Сахаров, сбраживаемых дрожжами. При затирании крахмал проходит три стадии преобразования: клейстеризацию, разжижение (растворение) и осахаривание. Осахаривание крахмала может иметь разную скорость в зависимости от ряда условий. Например, продолжительность осахаривания чистого крахмала (95 %) при оптимальном режиме не превышает 25 минут, а при осахаривании сырья продолжительность процесса затягивается в десятки раз. Это объясняется тем, что в растворе, кроме крахмала, содержатся другие вещества, размеры частиц которых значительно больше крахмальных. Поэтому для сокращения длительности осахаривания требуется тщательная подготовка сырья и соблюдение температурного режима. Время осахаривания картофельного затора составляет 1–2 часа, а для мучного осахаривание может длиться значительно дольше (7–8 часов).
При затирании часть крахмала может не осахариться или присутствовать в растворе в виде сложных Сахаров — декстрина, который не сбраживается, что снижает выход спирта и ведет к потере сырья. Осахаривание остаточного крахмала и гидролиз декстрина может продолжаться и в процессе сбраживания затора при условии, что сохраняется активность ферментов сусла. Поскольку при осахаривании диастаз не расходуется и стимулирует гидролиз крахмала постоянно, надо сохранить его и не перегревать сусло более 65 °C.
В процессе затирания для определения окончания осахаривания делают проверку — йодную пробу. Концентрация Сахаров готового сусла должна быть не менее 16 %, что соответствует плотности раствора 1,06. При затирании солодовое молоко смешивают с разваренной крахмальной массой, осахаривают крахмал, фильтруют затор и проводят испытание сусла. Затем прибавляют дрожжи и оставляют для брожения.
В большую 10-литровую кастрюлю (заторный чан) напускают 0,5 л солодового молока и столько же холодной воды. Смесь размешивают при помощи мешалки (весла), медленно прибавляя разваренную крахмальную массу, и следят, чтобы температура не превышала 58 °C. При более высокой температуре массу затора охлаждают, омывая поверхность чана холодной водой или пропуская воду через змеевик, помещенный внутри заторного чана. При этом продолжают интенсивно перемешивать содержимое заторного чана. По окончании смешивания солодового молока и крахмальной массы температура не должна превышать 62 °C. После этого прибавляют остальное количество 30 солодового молока 0,5 л и перемешивают затор в течение 5 минут. Нормы расхода солода и воды на 1 кг припасов, приведены в таблице 6.
Таблица 6. Нормы расхода солода и воды при затирании 1 кг крахмального сырья