Сыра өндірісіндегі негізгі шикізаттар

Крахмал сияқты, ақуыз да уыт өндіру процесінде гидролиздене бастайды. Олардың гидролизі негізінен уыттың эндопептидазының әсерінен болады.

Ақуыздың ферментативті ыдырауының сызбанұсқасы төмендегідей түрде болады:

Ақуыз -> Альбумоздар —> Пептондар -> Полипептидтер -> Пептидтер —> Аминқышқылдар.

Ақуыздардың 35 % шамасында (шикізаттағы жалпы мөлшерінен) заторлау кезінде суслоға өтуі тиіс. Пептондар мен полипептидтер (В фракциясы) сырада көбіктің түзілуін қамтамасыз етеді, ал пептидтер мен  аминқышқылдар (С фракциясы) ашытқылардың қоректенуі үшін қажет. Ақуыз гидролизінің жоғары молекулалы өнімдері (А фракциясы) сыраның тұрақтылығына әсер етеді. Сондықтан аөуыздың жеткіліксіз гидролизденуі сыраның органолептикалық қасиеттерінің лезде төмендеуіне және оның сақтау кезіндегі тұрақтылығына кері әсерін тигізеді.

Заторлау кезінде сонымен бірге көптеген ферментативті емес процестер жүреді: ерішіһгіш заттар түзетін экстракция, меланоидиндердің түзілуі, ақуыздың біртіндеп коагуляциялануы белка және т.б.

Фильтрация.

Содан кейін масса фильтр-чанға барады, оның перфорланған түбінде астық қабаты тұнады, ал сұйық мөлдірленіп, сусло қайнататын қазанға құйылады. фильтрацяи нәтижесінде пайда болатын тәтті янтарлы сұйықтық сусло деп аталады. Фильтрлегеннен кейін қалатын астық – ұнтақ – мал азығы ретінде пайдаланылады.

          Қайнату – бұл процестің нәтижесінде уыт тәтті сұйықтыққа, яғни суслоға айналады.

Сусло фильтрчаннан сусло қайнататын қазанға беріледі және қайнағанша тұрады. Қайнау кезінде суслоға ащы дәм мен хош иіс беретін құлмақ қосылады. Қайнаудың бастапқы кезеңінде қосылатын құлмақ сыраға қышқыл және жеңіл ащы дәм береді. Егер қайнаудың соңғы кезеңінде құлмақ қосылса сырағы хош иіс береді және ащылығын жұмсартады. Құлмақ, сонымен қатар, табиғи консервант ретінде пайдаланылады, ол сыраның тұрақтылығын жоғарылатады.

Суслоға құлмақ қосып қайнату кезінде болатын өзгерістер

Ұнтақталған астық өнімдерінің құрамында әрқашан микроағзалардың біраз мөлшері болады. Сусло ортасының қышқылды реакциясы кезінде қайнағаннан кейін 15 мин өткен соң стерилденеді.

Құлмақ қайнағаннан кейін суслоғақұлмақтың құрамынан көмірсулардың, ақуыздардың, ащы заттардың, илегіш және ароматты заттардың, минералды заттарыдң бірталай мөлшері сулоның құрамына өтеді. Суслоның ароматизациясы құлмақтың спецификалық құрамдық бөлшектерінің онда еруінің нәтижесінде және меланоидин түзілу реакциясының өнімдерерінің еруінің нәтижесінде жүреді [9].     

        2.1.1 Сыраны суслода кайнату технологиясы

Суслоның температурасы жоғарылаған кезде ақуыздардың денатурациясы жүреді, ол лайланудың пайда болуымен сипатталады. Суслоның құлмақпен бірге қайнауы оның тұтқырлығының төмендеуімен және меланоидин түзілу реакциясының нәтижесінде түсінің жоғарылауымен, қанттың карамелденуімен, полифенолды заттардың тотығуымен және құлмақтың бояғыш заттарының ерігіштігімен түсіндіріледі.

Мөлдірлету және суыту.

Сусло қайнап болғаннан кейін турбулентті чанға (гидроциклон) айдалады, онда сусло айналдырылады және ақуыздың үлпектері ортада жиналады, яғни цилиндрлік ыдыс болып табылады. Мұндай әдіспен ақуыздан арылғаннан соң мөлдір сусло суытылуға және аэрациялануға жіберіледі. Сусло шамамен 100° С температурадан 15 °С температураға дейін бірнеше минутта суылтылады. Содан кейін суслоға ашу кезінде ашытқыларға қажетті болатын оттегін шашады.

Суслоны мөлдірлету және суыту кезіндегі өзгерістер.

Суыған суслода майда суспензиялар қалыпында болатын коагуляцияланған ақуыздар қалады. Температураны төмендеткен уақытта олар тұнып қалады.

Суыту проценсінің барлық жүруі кезінде сусло ауадағы оттегіні сіңіреді, ол 40 °С жоғары температурада суслоның органкиалық заттарын тотықтыруға шығындалады, ол суслоның қараюына әеп соқтырады, құлмақтың ароматы мен ащылығын төмендетеді.

Суслоны суыту судың бірталай мөлшерінің булануын болдырады, ол суслоның мөлшерінің азаюына және концентрациясының жоғарылауына әкеледi.

Ашыту.

Ашыту процесі дегеніміз cусло қантын ашытқылармен қорыту және ашытқылардың әсерімен суслодан процестің негізгі өнімдері ретінде этил спиртін және көмірқышқыл газын бөлу болып табылады. Ашыту процесі жүрген кезде дайын сыраның түсін, иісін және ароматын қалыптастыратын мыңдаған күрделі органикалық заттар түзіледі.

Суытылған суслоға арнайы мәдени ашытқыларды қосады. Ашытудың бірінші кезеңінде олар көбейеді, олардың саны бірнеше есеге артады, сосын олар (ортада қоректік заттардың мөлшері азаяды және спирт жиналады) өздерінің белсенділігін тоқтатады, бірнеше жасушалар бір топқа топтасады және цилиндрлі-конусты танк – ашу процесі жүретін ыдыстың түбіне тұнады.

Белсенді ашу процесі бірнеше аптаға созылады, осыдан кейін цилиндрлі-конусты танктағы температура 15° С-дан  0° С-ға төмендейді. Суытқан кезде ашытқылар одан сайын белсенденіп, цилиндрлі-конусты танктың түбіне тығыздалып тұнады.

Цилиндрлі-конусты танктың түбіне тұнған ашытқыларды насоспен сорып алады және ашытқыға арналған жинақтағышқа жинайды, ол жерден қайтадан бірнеше рет жаңа ашу процесінің жүруіне суслоға қосылады. Бір рет ашу уақытындағы ашытқылардың өмірінің циклі генерация деп аталады. Суслодан, мысалға 3 рет, сыра дайындаған ашытқылар үшінші генерацияның ашытқылары деп аталады.

        Сыра қайнату өндірістерінде тек қана Saccharomycetaceae және Saccharomyces тұқымына жататын мәдени ашытқыларды пайдаланады. Ашытқыларды беттік ашытудың және түптік ашытудың ашытқылары деп ажыратады. Беттік ашытудың ашытқылары Saccharomyces cerevisiae түріне жатады, ал түптік ашытудың ашытқылары Saccharomyces carlsbergensis, Saccharomyces uvarum түрлеріне жатады.

Бастапқыда тек беттік ашытудың ашытқылары ғана белгілі болған, себебі ашыту тек қалыпты температурада өткізілетін. Көміртегі диоксидімен қанықтырылған сусындар алуды мақсат етудің арқасында ашыту процесін сыртқы шарттарды өзгертудің әсерінен төменгі темпартурада жүргізе бастады және анықталған қасиеттері бар түптік ашытудың ашытқылары алынды.

Сыра қайнату өндірістерінде бір-бірінен бір немесе бірнеше ерекшеліктерімен айрықшаланатын ашытқылардың түрлері пайдаланылады. Мұндай дақылдар раса немесе штамм деп аталады.

Беттік ашытудың ашытқылары қарқынды ашу процесінің нәтижесінде ашытылып отырған сұйықтықтың бетіне қалқып шығады, көбік өабаты түрінде жиналып ашудың соңына дейін  сол күйде қалады. Содан кейін ашыту аппаратының түбіне жұмсақ қабат түзіп тұнады. 

Түптік ашытудың ашытқылары сыраның беттік қабатына көбік түзіп қалқып шықпайды, керісінше ашу процесінің соңында ашыту аппаратының түбінде тығыз қабат түзіп тез тұнып қалады,

Флокуляция – бұл ашытқыларды жұмсақ үлпек тәрізді агрегаттарға топтастыру. Ортаның реакциясы ашытқылардың қасиетіне өте қатты әсер етеді. Түптік ашытудың ашытқыларының беттік ашытудың ашытқыларынан ерекшелігі, олар рафинозаны толығымен ашытады, өсу үшін оптимальды температураға ие 25—27 °С және минимальды температура 2—3°С, ал 60-65 °С температурада – қырылады. Түптік ашытқылардың максималды дамуы рН 4,8-5,3 болғанда жүреді. Суслодағы еріген оттегі ашытқылардың дамуын,  сонымен бірге ашу өнімдерінің (этил спирті, көміртегі диоксиді, спирттер, ацетальдегид, қышқылдар) түзілуін қамтамасыз етеді, сонымен қатар жоғары концентрациялы қант ашытқылардың дамуына кедергі жасайды.

Сыра ашытқылары келесідей талаптарға сәйкес болуы керек:

• суслоны тез ашытуы керек;
• сыраға таза және жағымды дәм беріп тұруы қажет,
• ашу кезінде сыраны мөлдірлете отырып, үлпектерді белсенді түрде түзуі керек.

Мини сыра қайнататын зауыттарда және үй тұрмысында сыраның қою және арнайы сорттарын дайындағанда беттік ашытудың ашытқыларын қолданылу ұсынылады.

Таза дақылды ашытқыларды арнайы стерилденген пробиркаларда 4° С температурада сақтау керек.

Ашытқылар оттегіге тәуелді және оттегіге тәуелсіз болатынын ескерген дұрыс, яғни олардың өміршеңдігі суслодағы еріген оттегінің мөлшеріне не тәуелді не тәуелсіз болады. Мысалы, 11-ші раса ашытқылары оттегіге тәуелсіз, ал 776-шы раса ашытқылары оттегіге орташа тәуелді, ал 8аМ штамм ашытқылары үшін суслоның қосымша аэрациялануы талап етіледі.

Ашытқылардың белсенділігі суслоның құрамына, судағы тұздардың мөлшеріне тәуелді, сондықтан әртүрлі зауыттарда пайдаланылған бірдей ашытқылардан дайындалған сыраның дәмі әртүрлі болады.

Ашытқылардың сапасына қойылатын талаптар бір расамен қанағаттанбайды, сондықтан өндірісте расалардың араласпасын пайдаланады немесе суслоны ашытуды әртүрлі расаларды пайдалану арқылы жүргізеді, артынан жас сыра дайндауда араластырады [10].

Ашытудың кезеңдері мен шарттары

Негізгі ашыту бірнеше кезеңнен тұрады, олар ашытылатын суслоның бетінің сыртқы түрі бойынша және сонымен қатар жас сыраның мөлдірлету дәрежесі мен экстрактілігінің өзгеруі бойынша ажыратылады.

Ашуын жеткізу.

Ашуын жеткізу кезеңінің негізгі мақсаты иісі, дәмі жағымды, арнайы спецификалық ароматқа ие және көміртегі диоксидімен жеткілікті мөлшерде қаныққан сусын алу болып табылады. Бұлар жас сырада болатын күрделі физика-химиялық және биохимиялық процестердің жүруі нәтижесінде төмен температурада және шығындалатын қысымның нәтижесінде қол жеткізіледі.

Жас сыраның 1 см3 шамамен 1,5—3,5 млн. ашытқы жасушалары болады. Ашытқылардың мұндай мөлшері дайын сыраға қажетті спирт концентрациясының жиналуына толығымен жеткілікті және оның қалыпты түрде көміртегі диоксидімен қаныңуна жеткілікті болады. Егер де жас сырада ашытқылардың артық мөлшері болса, онда жағымсыз ашытқының татымы пайда болуына әкеледі.

Ашуын жеткізу цехында сыра бірнеше апта тұрады. Мұнда ол өзінің тауарлық қасиеттеріне ие болады. Дәмінің толықтығы, көбік түзгіштігі және тұрақтылығы көбінесе оныі ашуын жеткізу және бабына келтіру шарттарына байланысты болады. Қалыпты шарттарды бұзу, негізінен температура мен бактериалдық тазалығы, сыраның бұзылуына әкеледі. Сондықтан, цех бөлмесі таза, құрғақ, жақсы желдетілген болуы керек. Қабырға, еден, төбе жылытылған болуы керек, ау температурасы 0—2 °С болуы керек.

Ашуын жеткізу және бабына келтіру кезендегі болатын процестер

Ашуын жеткізу кезенде негізгі ашыту процесі кезінде болатын процестер жүреді, бірақ оған қарағанда баяу, себебі температура негізгі ашыту процесіндегіге қарағанда төмен (0-2°С) және де ашықты жасушаларының концентрациясы да аз болады.

Қанттарды ашыту және сыраны бабына келтіру бір мезетте аяқталмайды. Қанттар ашып болуы мүмкін, ал бабына келу ары қарай жалғаса береді. Сондықтан ашуын жеткізу кезеңін сыраның жетілу периоды деп те атайды.

Сыраның ашуын жеткізу және бабына келтіру кезенде келесідей негізгі процестер жүреді:

• көміртегі диоксидімен қанықтыру;
• мөлдірлету;
• жетілдіру (тотығу-тотықсыздану өзгерістер)

Ашуын жеткізуге құрамында ашытқы жасушалары мен басқа да ұсақ бөлшектері бар жас сыра келіп түседі. Оны 0-2 °С температураға дейін суытқан кезде ашуын жеткізу аппаратында бұл заттардың бөлінуі басталады, негізгі ашыту процесі кезінде (5-8 °С температурада) бұл заттар ерітіндімен тығыз байланыста болған. Ашуын жеткізудің соңында бұл ашытқылар қысымның әсерінен және жиналған көміртегі диоксидінің ісерінен тұнады, аппараттың түбінде әртүрлі ұсақ бөлшектер түрінде тұнып қалады. Сыра ақырындап мөлдірленеді. Сыраның бүкіл массасының температурасы бірқалыпта болғанда, сыра жақсылап мөлдірлене бастайды. Ашуын жеткізу процесі кезінде сыра толығымен мөлдірленбейді, бірақ қалдық қалған лай келесі фильтрлеу және сепараторлау процестері кезінде оңай және жеңіл арылтылады. Ашуын жеткізу және бабына келтіруден кейін тауралық түр және қажетті сыраның мөлдірлігіне қол жеткізу үшін оны сепаратордың немесе фильтрлеудің көмегімен мөлдірлетеді.

Бұл кезде сырадан ұсақ бөлшектер түрінде кездесетін ашытқы жасушалары, ақуыздық және полифенолдық заттар, құлма шайырлары, ауыр металдардың тұздары және әртүрлі микроағзалар жойылады.  

Сыраның мөлдірлетілгеннен кейінгі химиялық құрамы аз ғана өзгереді:

• түсі біраз өзгереді, себебі фильтрлегіш материалда біраз бояғыш заттар адсорбцияланады;
• көміртегі диоксидінің бөлігі жойылады;
• кейбір коллоидты дисперсті заттардан арылғанның нәтижесінде тұтқырлық төмендейді.

Төмен температурада мөлдірлету баяу жүреді, бірақ бұл кезде алынатын сыраның дәмі жұмсақ, әрі тұрақты болады.

Мөлдірлетілген сыраны суытады, қосымша көміртегі диоксидімен қанықтырады және ыдыстарға құяды.  

Бабына келтіру немесе жетілдіру

Бабына келтіру кезінде оттегінің әсерінен жүретін оттығу-тотықсыздану реакцияларының нәтижесінде жас сыраның арнайы қасиеттерін (ашытқы татымы, құлмақтың ащылығы) негіздейтін көрсеткіштер жоғалады.