CC BY
93
УДК 663.54
Особенности получения дистиллята Сахарного сорго
Кривов Н.В., Малышкин С.С. krivovn@mail.ru, svytoslavmal@gmail.com
Самарский государственный технический университет,
г. Самара, РФ
Аннотация. В статье представлены результаты использования концентрированного сока сахарного сорго как сырья в производстве спирта. Актуальность использования сиропа сахарного сорго заключается в высокой питательной ценности вырабатываемых из сока сахарного сорго патоки и соргового мёда. Цель данного исследования - определить оптимальный режим ферментации сусла сахарного сорго для получения спирта из соргового сиропа. Почти полное отсутствие метанола и умеренное содержание высших спиртов указывают на перспективность такого подхода в получении пищевого спирта.
Ключевые слова: Сахарное сорго, сорговый мёд, патока, сухие вещества, подкормка, сбраживаемое сусло, ферментация, сорговый дистиллят, летучие компоненты.
The particularities of sugar sorghum's distillate's obtaining
Krivov N.V., Malyshkin S.S. krivovn@mail.ru, svytoslavmal@gmail.com
Samara's State Technical University, Samara, Russian Federation
Abstract. The results of usage of concentrated sugar sorghum's juice as raw material for alcohol production are presented in this article. The significance of sugar sorghum's syrup usage consists in high nutritive value of molasses and honey de-
veloped from sorghum's juice. The aim of this investigation is to determine the optimal regime of sugar sorghum's must fermentation for obtaining alcohol from sorghum's syrup. Almost complete lack of methanol and medium mass content of superior alcohols demonstrate the perspectives of the given approach in food-grade alcohol synthesis.
Key words: sugar sorghum, sorghum's honey, molasses, dry substance, nutrition, fermentable wort, fermentation, sorghum distillate, volatiles
Введение. В условиях жёсткой конкуренции, сложившейся на Российском алкогольном рынке, противостоять массовому потоку импортной продукции отечественная промышленность может только выпуском высококачественных напитков. Одним из возможных путей наполнения рынка алкогольной продукцией собственного производства - это использование нетрадиционного сырья для спиртовой промышленности.
Наиболее подходящим сырьём для спиртовой промышленности является Сахарное сорго — высокотехнологичная яровая культура семейства злаков. Отличается высокой засухоустойчивостью, солестойкостью, которая легко приспосабливается к различным почвам и превосходит по урожайности ячмень и даже кукурузу. По содержанию Сахаров сок стеблей сахарного сорго (10-13%) уступает соку сахарного тростника (18-21%), а вот по составу существенно отличается. Если в соке сахарного тростника содержится только сахароза, то в соке сахарного сорго кроме сахарозы есть много глюкозы и растворимого крахмала, препятствующего кристаллизации сахара. Поэтому из сока сорго производят сорговый мед и патоку [1].
Материал и методы. Сырьём для экспериментальных исследований послужила партия концентрированного сока из стеблей сахарного сорго, полученного на вакуум-выпарной установке. Содержание сухих веществ в концентрированном соке составляло примерно 70%.
В эксперименте процесс ферментации сбраживаемого
сусла дифференцирован на 8 вариантов. Все 8 вариантов представляют из себя комбинацию из трёх факторов: температуры, брожения дрожжей с подкормкой и без подкормки: (1)18% сухих веществ без подкормки 15°С; (2) 18% сухих веществ без подкормки 20°С; (3) 18% сухих веществ без подкормки 30°С. (4) 30% сухих веществ без подкормки 30°С; (5) 30% сухих веществ без подкормки 15°С; (6) 30% сухих веществ без подкормки 20°С; (7) 30% сухих веществ с подкормкой 20°С; (8) 30% сухих веществ с подкормкой 15°С.
Сусло с массовой долей сухих веществ 18 и 30 % получали путем смешивания концентрированного сока с питьевой водой;
Сбраживание сусла с использованием чистых культур винных дрожжей (в исследованиях использовали «Red Star Premier Cuvee»);
Из сброженного сусла путём простой перегонки получили дистилляты, которые оценивали по содержанию в нем летучих соединений методом газохроматографического анализа на приборе «Хроматэк-Кристалл 5000.2» [2].
Результаты и обсуждение. Оптимальный режим сбраживания, соответствующий максимальному выходу спирта, низкому содержанию метанола и высокому содержанию летучих компонентов в дистилляте был отмечен в двух вариантах (табл. 1). В целом же по всем вариантам сумма летучих веществ была высокой (6292 мг/л максимум), а метанола низкой (32 мг/л максимум).
Таблица 1. Содержание летучих компонентов в сорговом дистилляте при оптимальном режиме сбраживания
Без подкормки и Выход спирта, Метанол, Сумма лету-
18% сухих ве- мл/г сухих ве- мг/л чих веществ,
ществ ществ сока мг/л
15°С 0,480 8 4104
20°С 0,460 16 3685
Высокое содержание сухих веществ, особенно на фоне подкормки привело к увеличению доли ацетальдегида, а также высших спиртов 1пропанола и изоамилового спирта (рис. 1).
Отсутствие подкормки, 18% содержание сухих веществ и температурный режим 15-20°С резко снижает долю этих летучих компонентов.
/
■ 20°С, с подкормкой, 30%
■ 15°С, с подкормкой, 30%
20°С, без подкормки, 30%
■ 15°С, без подкормки, 30%
■ 30°С, без подкормки, 30%
30°С, без подкормки, 18%
20°С, без подкормки, 18%
15°С, без подкормки, 18%
Рис. 1 Состав летучих компонентов дистиллята Сахарного
сорго мг/дм3
Для оценки качества соргового дистиллята, полученные данные сопоставлены с требованиями стандартов на дистиллят зерновой (ГОСТ Р 55799-2013), дистиллят фруктовый (плодовый) (ГОСТ Р 32160-2013), дистиллят винный (ГОСТ 31493-2013) и виски Российские (ГОСТ 55315 2012) (табл. 2), так как стандарта на алкогольные напитки из сока сахарного сорго в России не существует.
В таблице 2 представлено содержание летучих компонентов сортового дистиллята в сравнении со стандартами мг/дм3.
Таблица 2. Содержание летучих компонентов сортового дистиллята в сравнении со стандартами мг/дм3
Группа веществ Сорговый дистиллят без подкормки и 18% сухих веществ при ГОСТР 55799-2013 [3] ГОСТ 31493-2012 [4] ГОСТ 55315 2012 [5]
20°С 15°С
Уксусный альдегид 79 508 10-350 30-500 10-350
Сивушное масло 2603 2552 500-6000 1600-6000 500-6000
Сложные эфиры 1003 1046 50-1500 300-2700 50-1500
Метанол 16 8 <396 <2000 <79
Из таблицы видно, что содержание уксусного альдегида, сивушного масла и сложных эфиров находится в пределах нормы для основных видов дистиллятов. Содержание метанола значительно ниже допустимых значений, что свидетельствует о низком содержании в сорговом соке пектиновых веществ.
Выводы. На основе проведённых экспериментов можно сделать вывод о целесообразности использования Сахарного Сорго в производстве пищевого спирта, так как полученный сорговый дистиллят удовлетворяет требованиям безопасности по содержанию летучих компонентов и может занять достойное место среди крепких алкогольных напитков. Тем более, что сок сахарного сорго является также сырьём для получения жидкого сахара и мёда, используемого в кондитерской промышленности и детском питании.
Библиографический список:
1. Sweet sorghum. Opportunities for a new, renewable fuel and food industry in Australia. AUGUST 2013 RIRDC Publication No. 13/087
2. ГОСТ 30536-2013. Водка и спирт этиловый из пи-
щевого сырья. Газохроматографический экспресс-метод определения содержания токсичных микропримесей.
3. ГОСТ Р 55799-2013. Дистиллят зерновой. Технические условия.
4. ГОСТ 31493-2012. Дистиллят винный. Технические условия.
5. ГОСТ 55315-2012. Виски Российские Технические условия.
Bibliography:
1. Sweet sorghum. Opportunities for a new, renewable fuel and food industry in Australia. AUGUST 2013 RIRDC Publication No. 13/087
2. GOST 30536-2013. Vodka and ethanol from food raw material. Gaschromatographic express-method for determination of toxic microadmixtures content.
3. GOST R 55799-2013. Grain distillate. Specifications.
4. GOST 31493-2012. Wine distillate. Specifications.
5. GOST 55315-2012. Russian whisky. Specifications.
Об авторах:
Кривов Николай Васильевич, доктор биологических наук, профессор. ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет», г. Самара, РФ; e-mail: krivovn@mail.ru
Малышкин Святослав Сергеевич, студент ФГБОУ ВПО «Самарский государственный технический университет», г. Самара, РФ; e-mail: svytoslavmal@gmail.com
About authors:
Krivov Nikolai Vasilyevich (krivovn@mail.ru).
Doctor of Biological Sciences. Professor. VPO «Samara State Technical University», Samara, Russian Federation.
Malyshkin Svyatoslav Sergeyevich; e-mail: (svytoslavmal@gmail.com).
Student. VPO «Samara State Technical University», Samara, Russian Federation.
