Самый лучший дистилляционный ячмень обеспечивает высокую экстрактивность и низкое содержание азота, что в типичный урожайный год должно выдавать примерно 410 литров чистого спирта на тонну солода, перерабатываемого на винокурне.
Давайте рассмотрим, что такое экстракт, как мастера-винокуры прогнозируют выход спирта, а также изучим некоторые подходы, которые позволяют нашим клиентам максимально увеличить выход спирта из солода.
Сертификат на солод (Certificate of Analysis (CoA))
Сертификат анализа солода важный документ для понимания того, что предлагает вам солодовня, и устанавливает планку по достижению вами максимального выхода спирта.
Процент растворимого экстракта
Экстракт — универсальный термин для описания набора растворимых соединений (углеводы, белки, бета-глюкан и пр.). Основная масса этих веществ происходит из крахмалистого эндосперма ячменя и, при хорошем соложении, дает легко экстрагируемые углеводы. В свою очередь углеводы — основа, которая дает вам алкоголь.
Процент растворимого экстракта вычисляют в лаборатории.
Например, перемалываем 50 г солода, варим засыпь с водой в течение часа при температуре 65°C, фильтруем и доводим до 450 г / 515 мл сусла. Измерив плотность раствора, можем рассчитать, сколько там «экстракта».
Растворимый экстракт указывают в процентах «как есть» в CoA дистилляционного солода. Для британского зерна он обычно равен 78% IOB (около 80% EBC/ASBC).
Порядок расчетов следующий:
OG или FG(◦Sacch.) = 1000 − (SG − 1)
где
SG (specific gravity) – удельный вес сусла из сброженного фильтрата при 20 C.
OG (original gravity) — начальная плотность.
FG (final gravity) — конечная плотность.
Отсюда растворимый экстракт (SE, soluble extract) равен:
SE(%) = (OG × 2.2279) / SG
Ферментируемость
Способность к сбраживанию является мерой того, насколько экстракт сусла будет переработан дрожжами в этанол без потерь.
Процент действительной сбраживаимости (F, fermentability) сусла равен:
F(real %) = (OG − FG) / OG × 100 × 0.814
Показатель определяют путем ферментации полученного некипяченого лабораторного сусла. При этом учитывают остаточный уровень растворимого экстракта.
Ферментируемый экстракт
Не все вещества экстракта ферментируются. Во-первых, не все растворенные вещества являются «сахарами». Кроме того, если создать препятствия для работы ферментов, крахмал не будет переработан в сбраживаемые сахара. При этом неферментируемый экстракт остается в виде декстринов, хотя перегонка сусла с высоким содержанием PG — новая тенденция в США.
Для максимального выхода спирта необходимо, чтобы весь крахмал преобразовался в сбраживаемые сахара. Это, в свою очередь, требует оптимизации условий затирания, чтобы ферменты солода выполняли свою работу как в заторе, так и браге.
Например, ячмень, который подвергался чрезмерному стрессу при росте, будет не только с низким содержанием экстракта, но также изменит температуру желатинизации крахмала.
Желатинизация — важный процесс, при котором вода проникает в гранулы крахмала и заставляет их набухать, что облегчает ферментативную атаку и гидролиз полисахаридов. Оптимальная температура данного процесса может меняться из года в год, в зависимости от урожая и сорта зерна.
В то же время, когда речь идет о максимальной способности сусла к сбраживанию, интерес представляют оптимальные условия действий бета-амилазы и предельной декстриназы.
Умножая процент сбраживаемости на значение растворимого экстракта, мы получаем процент ферментируемого экстракта (FE):
Fermentable extract(%) = SE(%) × F(%) / 100
Так, например, солод с растворимым экстрактом 78% и сбраживаемостью 86% имеет ферментируемый экстракт (78 x 86)/100 = 67%.
Прогнозируемый выход спирта
Как и ферментируемость, прогнозируемый выход спирта (PSY) является фундаментальным параметром качества дистилляционного солода, и основан на эмпирических факторах при расчете.
В 1976 году Тим Долан исследовал и обнаружил связь между ферментируемым экстрактом солода и выходом спирта на винокурне. После десятилетий проверки этот фактор сохранился, несмотря на изменения в сортах ячменя, методах соложения и дистилляции [1].
Прогнозируемый выход спирта (PSY, , predicted spirit yield) в литрах чистого этанола на тонну рассчитывают путем умножения значения ферментируемого экстракта на эмпирический коэффициент 6,06.
Таким образом:
PSY (LA.Tonne) = SE(%) × FE(%) / 100 × 6.06
Опираясь на данные из примера выше, расчетный PSY для такого солода составит 67 x 6,06 = 406 литров чистого спирта на тонну.
При качественном построении технологических процессов на винокурне нередко удается достичь фактического выхода этанола в пределах 1-2% от PSY. Данное утверждение действительно, если применяют оптимизированный для дистилляции сорт ячменя, брага полностью сброжена (нет остаточных сахаров) и отсутствует этап кипячение сусла.