Процесс осахаривания крахмала

Осахаривание крахмала во время затирания — это расщепление его на простые составляющие (сахара) под действием ферментов солода, воды и тепла. Как происходит этот процесс и какие есть альтернативные методы осахаривания крахмала — в этой статье. 

Как осахарить крахмал в домашних условиях

Крахмал — это сложный сахар, полисахарид. Он состоит из полимера амилозы  и полисахарида амилопектина, которые и образуют крахмальные гранулы в зерне. Задача затирания и осахаривания крахмала — растворить и разрушить сложные и нерастворимые в воде молекулы крахмала до сбраживаемого дисахарида мальтозы или до простых сбраживаемых моносахаридов глюкозы. После осахаривания проба на йод должна быть отрицательной.

Процесс осахаривания крахмала в зернах пшеницы проращиванием выполняют, чтобы сэкономить время и деньги и получить вкусный зерновой самогон. Белый (пророщенный и сушеный) или зеленый (живой, не сушеный) солод используют, как источник амилолитических ферментов.  А ферменты появляются как раз при проращивании зерна и потреблении ростком части крахмала. Как работают эти ферменты?

Сначала происходит клейстеризация при 60^оС для ячменя. Дробленое зерно отдает воде крахмал, затор густеет. 

Затем начинается разжижение и осахаривание.  В игру вступают амилолитические, появившиеся в результате проращивания ферменты для осахаривания крахмала. 

Бета-амилаза  действует при 60-65^оС. Эта крупная молекула  способна “отрезать” от концов цепочки сахаров мальтозу, “разбивая” ее на глюкозу и мальтотриозу. Разрывать цепочки, снижая вязкость, она не может. При 70^оС бета-амилаза деактивируется.

Зато фермент альфа-амилаза при 72-75^оС начинает разрывать длинные цепочки полисахаридов амилозы и амилопектина, из которых и состоит крахмал. 

При этом амилопектин разрушается до составляющих его мальтозы и изомальтозы, амилоза — до мальтозы.

Надо отметить, что в присутствии альфа-амилазы усиливается действие бета-амилазы, поскольку свободных концов цепочек сахара становится больше.

В результате работы амилолитических ферментов крахмальный раствор становится менее вязким.

Здесь действуют следующие закономерности:

Чем дольше длительность затирания и каждая из пауз, тем концентрированнее сусло, но тем более замедляется осахаривание.

Чем длиннее мальтозная пауза при 62-63^оС, тем выше:

• содержание главное сахара брожения — мальтозы;
• степень сбраживаемости сусла;
• интенсивность первичного брожения.

Жидкие заторы лучше вымывают крахмал, но в густых ферменты дольше деактивируются, работают и создают больше сбраживаемых сахаров. Чем выше концентрация углеводов в заторе, тем меньше воздействует температура на активность амилазы.

Какой продукт получают осахариванием крахмала?

Продукт получаемый осахариванием крахмала — это сахара, глюкоза и мальтоза. Экстракт водорастворимой мальтозы и глюкозы, белков, минеральных веществ, которые смогут использовать для роста дрожжи. Или, попросту, — это “съедобное” сусло, питательная среда. 

Под действием чего крахмал расщепляется до глюкозы?

Крахмал расщепляется под действием тепла, воды, амилолитических ферментов.

Как выполнить осахаривание крахмала лимонной кислотой?

Собственно, это процесс гидролиза (разложения) при участии воды и сильной разбавленной кислоты. 

Лимонная кислота применяется, в основном, при осахаривании готовыми комплексными ферментами амилосубтилином и глюкаваморином. Добавляется для подкисления, активизации работы ферментов и дезинфекции сусла в таком количестве, чтобы довести pH до 5,5.

Процесс осахаривания серной кислотой состоит из следующих этапов:

1. Берем 5 кг крахмала, 120 г 90-процентной серной кислоты без вредных примесей (мышьяка, например) и 10 л воды.
2. Вливаем осторожно кислоту в ⅓ всего объема воды, не наоборот! Размешиваем.
3. Кипятим воду и кислоту в эмалированной, медной или нержавеющей емкости.
4. Медленно, тонкой струйкой и помешивая вводим часть смеси  ⅔ объема воды с крахмалом (без  комочков). Кипение остановится. Ждем, когда смесь снова закипит и продолжаем вливать порциями, избегая комков. 
5. Кипятим 1-1,5 часа, делаем пробу на йод (до желтого цвета пробы).
6. Для контроля расщепления декстринов смешиваем 1 часть раствора, 10 частей 96-процентного спирта и нагреваем. Если нет осадка, значит осахаривание завершено, можно охлаждать. Если есть — продолжаем греть смесь крахмала, кислоты и воды. 
7. Порциями, понемногу, добавляем в раствор мел в количестве 180 г (умножаем массу кислоты на 1,4-1,5), чтобы серная кислота выпала в осадок в виде сульфата кальция.
8. Досыпая мел нужно периодически тестировать лакмусом нейтрализацию кислоты. Добавление мела прекращают, как только лакмус перестанет краснеть.
9. Емкость отставляют на 10-15 часов и снимают с осадка методом сифонирования, осадок фильтруют.

Как выполнить осахаривание крахмала солодом?

Подробный ответ на вопрос “как осахаривать зеленым солодом” или “как осахаривать белым солодом” вы можете найти в разделе “Рецепты самогона”.

Кстати, перегонять крахмальную брагу лучше всего на аппарате с отбором по пару, термометром, баком из нержавеющей стали. Пример такого аппарата — Luxstahl 8m.