Процессы, происходящие в браге во время брожения

Наверное, нет ни одного человека, который хоть раз не слышал о приготовлении браги, даже если сам не занимается домашним приготовлением алкоголя, но несмотря на доступность информации мало кто представляет всё многообразие процессов, происходящих во время брожения. Цель данной статьи кратко осветить эти процессы, чтобы дать новичкам (а возможно и опытным винокурам) понимание сути приготовления основы (сырья) для дальнейших манипуляций и получения в результате качественного алкоголя.

В начале оговоримся, речь идёт про «классическую» сахарную брагу на культурных дрожжах, несмотря на это процессы будут аналогичны и на диких дрожжах, и на фруктовых или зерновых брагах лишь с небольшими оговорками. Сознательно не буду углубляться в химические формулы, названия ферментов и т.п., думаю на общую картину восприятия материала это не повлияет, а возможно даже облегчит его.

Итак, имеем: сахар, дрожжи, воду. Прежде чем соединить их воедино, рассмотрим ряд важных фактов. В результате брожения происходит расщепление сахара под действием ферментов дрожжей при котором продуктом распада является углекислый газ и этиловый спирт. Совершенно очевидно, что для расщепления некоторого количества сахара необходимо соответствующее количество ферментов, благодаря способности дрожжей к размножению в питательной среде на практике достигается необходимое количество этих самых ферментов. На питательной среде следует остановиться по подробнее. Для размножения дрожжам, как живым организмам, требуется в первую очередь кислород (размножение процесс аэробный, в отличие от брожения, которое является анаэробным, то есть протекающим без участия кислорода), кроме кислорода необходим набор микроэлементов (калий, фосфор, азот и другие), аминокислоты (для построения новых клеток) и витамины (являющиеся биологическими катализаторами). Кроме всего перечисленного неотъемлемым фактором среды является температура. Казалось бы, всё очевидно, подогрели воду до нужной температуры (идеально 28-32 градуса) всыпали сахар и дрожжи, и процесс пошёл, и он действительно пойдёт, вот только желаемого результата не получится, ну если брожение не является самоцелью, а я надеюсь цель всё-таки получение действительного качественного сырья для перегонки.  

Теперь по порядку, какие шаги нужно предпринять, чтобы получить действительно максимум (во всех смыслах) из возможного. Дрожжи не могут расщеплять сахар на спирт напрямую, сначала они расщепляют под действием опять же ферментов сахарозу до более простых сахаров – глюкозы и фруктозы, а уже их до углекислого газа и спирта. Совершенно понятно, что для выделения нужного количества ферментов нужно время и определённая масса дрожжей, которая на первом этапе брожения недостаточна, поэтому дрожжам нужно помочь. Как? Необходимо инвертировать сахар, то есть заранее расщепить его до глюкозы и фруктозы (хотя бы частично), это будет первая монетка в копилку качества. Далее, необходимо обеспечить дрожжи «подкормкой», то есть тем самым жизненно необходимым набором веществ. В профессиональных спиртовых дрожжах, наряду с тщательно подобранным штаммом собственно дрожжей обязательно присутствует сбалансированная подкормка, можно сказать это неотъемлемый критерий спиртовых дрожжей. Представим себе весь жизненный цикл дрожжей в браге. Дрожжи оказались в воде с определённой концентрацией сахара (работа для них есть) при подходящей температуре, естественно, как и любой живой организм при таком благополучии они «задумываются» о выведении потомства, вот тут-то им и нужна подкормка, чтобы накопить в клетке достаточный запас всех веществ для деления, что будет если нет всех этих микроэлементов? Да ничего не будет, либо размножения не будет совсем, либо потомство, чудом выведенное окажется маложизнеспособным. И тут как говорится «два путя», первое бахнуть дрожжей с большим запасом, и они будут дружно перерабатывать сахар при этом погибая и протухая, как любая белковая субстанция и в результате вонь сивухи такая, что не приведи господь, а в особо тяжёлых случаях ещё и сероводород добавляется (так кстати делают, думаю, около 90% браги). Разумеется, это не наш путь, наша задача запустить в браге активный процесс размножения дрожжей, который будет сопровождаться эволюцией вида с беспощадным естественным отбором. По какому критерию осуществляется этот самый естественный отбор-тоже ответ однозначен, по выживаемости в среде с определённым содержанием спирта, которое непрерывно увеличивается. Итак –набрала дрожжевая клетка набор микроэлементов, наполнилась аминокислотами, раз так и разделилась. Получилась молодая, крепкая, живучая клетка, которая тут же заступила на службу. Но может получиться и неудачная клетка, тогда она погибает от непереносимой концентрации спирта и её трупик тут же растаскивают на аминокислоты более живучие собратья, таким образом в браге практически отсутствуют мёртвые дрожжевые клетки, а по завершении брожения (сахар закончился) живые клетки просто засыпают (теряют активность) и не загрязняют брагу продуктами собственного распада. Доступ к хорошим спиртовым дрожжам со всеми идеально подобранными подкормками есть не у всех, некоторым кажется, что они дороговаты (хотя если посчитать это оказывается не так), какой же выход из ситуации? - а выход прост, самостоятельно приготавливать необходимые подкормки. Эксперименты с минеральными «удобрениями», лабораторное оборудование и необходимые знания доступны не всем, а вот с органикой дело обстоит проще. (тут полная аналогия с огородом, кто-то отмеряет граммы селитры, амофоса и карбамида, а кто-то вилами раскидывает навозец) Так вот в роли «навозца» для браги вне конкуренции оказывается изюм, лучше тёмный (видимо из-за большего содержания калия), изюм необходимо продезинфицировать и как можно мельче размолоть для лучшей доступности, точная дозировка не важна, скажем горсть на жбан самое то. Так же в качестве подкормки используется хлеб, горох, картофель да любая органика, но всегда есть нюансы либо состав не очень удачный, либо сама подкормка может внести ненужное загрязнение в брагу.

Что необходимо соблюсти для того, чтобы процесс брожения прошёл именно так, как нам этого нужно? Кроме уже вышеперечисленного нужно соблюдать ещё ряд моментов. Температура: от температуры очень сильно зависит способность дрожжей переносить концентрацию спирта, так, например, при 18 градусах дрожжи преспокойно выдерживают концентрацию до 20% и более алкоголя, а при 30 градусах погибают уже при 11%. Поэтому важно, очень важно сбалансировать на грани температуру при которой активно идёт брожение и при этом дрожжи не погибают, а достичь этого проще всего, не допуская повышения концентрации спирта в браге более 10% (это уже вопрос подбора ГМ). Так же не следует забывать, что дрожжи практически  не могут размножаться при концентрации спирта более 5%, то есть фактически размножение возможно только в первые сутки брожения, таким образом за сутки должен произойти многократный цикл размножения и естественного отбора, чтобы далее работали уже самые матёрые особи, которые не погибнут до самого завершения брожения и крайне желательно, чтобы сахар весь выбродил не более чем за трое суток, это так же позволит избежать катастрофического по своим последствиям для качества отмирания дрожжевых клеток и загрязнения браги продуктами их распада. Очень важным параметром является температура брожения, а точнее сказать ее график зависимости от времени и желаемой конечной спиртуозности браги. Таким образом большинство спиртовых дрожжей можно запускать вплоть до 38 градусов сусла (это порог выживания дрожжевых клеток за некоторым исключением (например Кодзи)), но при этом к концу суток нужно понизить температуру затора уже до 30 градусов, далее опускать до 25 — это оптимальная температура для дрожжей. Возьмите пачку спиртовых дрожжей способных сбродить брагу до 21% и посмотрите на инструкцию с обратной стороны. Вы увидите, что для достижения такой спиртуозности необходима температура затора 18-20 градусов, для 17% - около 22-25. Т.е. температура брожения является очень важным фактором выживания клеток при высоком содержании спирта в окружающей их среде. Так же интересен момент, многие спиртовые дрожжи начинают брожение только по истечении 12 часов после запуска, как это достигается производителем трудно сказать, видимо какие-то ингибиторы брожения действуют, чтобы не допустить повышения концентрации спирта и дать дрожжам как следует размножиться (кстати стартовая концентрация спиртовых дрожжей обычно около 5 грамм на 1 кг сахара).   Так же все желающие могут самостоятельно провести эксперимент по важности срока брожения для чистоты браги (важности буквально каждого часа), суть эксперимента такова сварите 5 яиц (белок яиц и дрожжей практически одинаков) и положите их в тёплое место (рядом с вашей свежезапущенной брагой), и каждый день брожения съедайте по одному, о результате отпишитесь в комментариях.  

Ну вот и готова наша идеальная брага, остался последний штрих-перед перегоном её нужно осветлить. Осветление подразумевает два момента, первое - удаление из браги остатка дрожжей (можно достигнуть обычным отстаиванием с дальнейшим декантированием), второе – удаление из браги значительной части сивушных масел использованием бентонита, вообще говоря бентонитом убивается два зайца - быстрое связывание взвешенных частиц и очистка.

Статья найдена на просторах интернета, на ее авторство я не претендую, но с описанной информацией солидарен на все 100%.