Образование запахов сероводорода – Регулирование процесса брожения

Регулирование процесса брожения – Образование запахов сероводорода

Содержание материала

Запах сероводорода (запах тухлых яиц, меркаптана, застойной воды) появляется чаще всего при длительном контакте нового вина с дрожжевым осадком, обычно в период между окончанием брожения и первым снятием с дрожжей. Помимо этого такие запахи могут возникать после первой переливки сусла в случае скрытого возобновления брожения. Из веществ, которые вызывают эти пороки, могут быть сероводород (H2S), сложный тиоэтиловый эфир или этилмеркаптан (C2H5SH), диэтилдисульфур (C2H5S — SC2H5), метилмеркаптан (CH3SH) и др.
Порог обонятельного восприятия запахов вина определен только для сероводорода (Штауденмайер, 1961). В зависимости от чувствительности дегустатора этот порог находится между 0,12 и 0,37 мг/л; другие авторы дают ему более высокие значения. Известно, что другие производные сероводорода имеют намного более интенсивные запахи. Это также и более стабильные продукты. Если запах сероводорода исчезает при проветривании и под воздействием перекиси водорода или сульфата меди, то сульфгидратные запахи являются более устойчивыми. Они не поддаются действию перечисленных выше реактивов и исчезают в стеклянном баллоне только после добавления сульфата кадмия или хлорида.
Из литературы по этому вопросу можно назвать работы таких авторов, как Тукис и Штерн (1962), Ранкин (1963), Кантарелли (1966), Майер и Паузе (1968), Дитрих и Штауденмайер (1968), Таннер (1969).
Хорошо известно, что спиртовое брожение виноградного сусла всегда сопровождается образованием сероводорода, который уносится с выделяющимся углекислым газом. Когда бродильные чаны и помещения плохо проветриваются, то можно наблюдать, что во время брожения медные краны быстро тускнеют. В период бурного брожения может образоваться до 1,5 мг/л сероводорода (Эшнауэр и Тёльг, 1966). Но, как правило, сероводород остается в новом вине в количестве, не превышающем нескольких микрограммов на литр.
Источником сероводорода являются сера или сернистые соединения в бродящей среде. Под влиянием дрожжевого фермента (цистеиндесульфгидразы) элементарная сера (минеральная или органическая) дает сероводород, который может образовываться из сульфатов:
SCf- -> SO

-> S ->- H2S.
Почти все виды дрожжей способны проводить этот процесс. Однако для некоторых редких рас, рассматриваемых как мутанты, цепь восстановления прерывается на стадии SO2. Дрожжи, образующие сернистый ангидрид, не образуют сероводорода, и наоборот. Меркаптаны, по-видимому, образуются непосредственно из цистеина или ме-тионина. Образование свободного сероводорода сопровождается образованием сероводорода в связанном состоянии.
Образование сероводорода во время брожения зависит, с одной стороны, от концентрации и природы присутствующих сернистых соединений, с другой — :т расы дрожжей, вызывающих брожение. Чаще всего источником ненормального образования производных сероводорода являются обильная сульфитация мезги, присутствие на винограде серы или пестицидов на основе серы.
В некоторых случаях рекомендуют внесение чистых культур дрожжей, чтобы избежать вмешательство диких дрожжей, дающих большое количество сероводорода.
Но, как уже было сказано выше, основной причиной развития сероводородных запахов следует считать длительное хранение молодых вин на их дрожжевом осадке. Каждый раз, когда живые дрожжевые клетки, сконцентрированные в осадке, оказываются в присутствии соединений, содержащих серу, обычно в виде связанного сернистого ангидрида, существует риск появления этих неприятных запахов. В случае белых вин очистка сусла отстаиванием и последующее снятие с дрожжей ослабляет эту склонность.
Таким образом, необходимо один или два раза в неделю проверять молодые вина путем дегустации, пока они не станут достаточно осветленными. Пробы следует отбирать со дна резервуара, так как запах развивается прежде всего в дрожжевом осадке. При малейших следах неприятного запаха и до того, как он распространится на весь резервуар, следует снять вино с дрожжевого осадка, разгрузить чан и тщательно проветрить вино. Проветривание красных вин следует делать очень осторожно ввиду их подверженности оксидазному кассу. Сероводород окисляется, и его запах быстро исчезает. Если этого не сделать, то по истечении нескольких дней образуются более стабильные продукты (меркаптаны), которые трудно поддаются обработке окислением. Запах меркаптана — это результат небрежности, признак того, что молодые вина оставались много дней без контроля или открытая переливка проводилась слишком поздно. Такие вина могут сохранять отталкивающий запах меркаптана в течение нескольких месяцев.
За рубежом предложено несколько вариантов обработки такими препаратами, как сульсридекс на основе хлористого серебра (Шнейдер, 1965, 1973), хлорид палладия (Де Роза, 1965). Более рекомендуемой является продувка углекислым газом; повторными аэрациями можно также более или менее легко получить удовлетворительные результаты.
Но всегда имеется возможность предупредить появление пороков такого рода минимальным контролем и уходом; они являются следствием небрежности, а не неизбежности.

Образование запахов сероводорода – Регулирование процесса брожения

Журнал добавлен в корзину.

Сероводород в вине

Консерванты могут подпортить аромат напитка.

Открыв упаковку с едой и учуяв неприятный запах, можно с уверенностью сказать, что этот продукт протух, после чего смело отправить его в мусорное ведро. С химической точки зрения тухлый аромат создают в основном летучие соединения серы, самое известное из которых – сероводород с характерным запахом «тухлых яиц».

Мы способны чувствовать очень маленькие концентрации сероводорода и похожих на него соединений, так что этот запах служит своего рода индикатором, что микроорганизмам удалось первыми добраться до еды, и лучше уже не пытаться отнять у них добычу.

Однако не всегда запах сероводорода от продуктов связан с тем, что их уже кто-то начал есть. Например, сероводород может остаться от процессов брожения ещё на стадии производства. Даже если все биохимические процессы уже давно закончились, ничего живого не осталось, то следы былой бурной деятельности всё равно могут сохраниться.

Естественно, что никакой производитель не захочет, чтобы его товар, мягко говоря, подванивал, поэтому от сероводорода и подобных ему соединений всеми силами стараются избавиться. Один из таких продуктов, получающихся в результате брожения, и который уж никак не должен пахнуть тухлыми яйцами – это вино.

Чтобы удалить остатки сероводорода из вина, после завершения брожения в него добавляют раствор, содержащий очень небольшое количество сульфата меди. Ионы меди реагируют с сероводородом, образуют нерастворимый осадок, который легко отделяется от раствора. Непрореагировавшую медь, как и прочие металлы, убирают уже другими реагентами. После такой обработки вино лишается даже намёка на запах сероводорода, сохраняя при этом все остальные компоненты своего аромата. Дальше продукт можно разлить по бутылкам и отправить на полки магазинов. Но существует проблема: спустя некоторое время в аромате вина могут вновь появиться нотки тухлых яиц. В чём же дело?

Группа исследователей из институтов Австралии, США и Великобритании попыталась определить, откуда берётся сероводород в закрытой бутылке. Для этого они создали химически упрощённую модель вина, смешав вместе основные химически чистые компоненты, которые присутствуют в настоящем напитке. Затем они подвергли эту смесь стандартной обработке, которую проходит вино в реальности, после чего поместили её в закрытые пробирки и стали ждать, периодически отбирая пробы для химического анализа, чтобы выяснить, откуда вообще может взяться сероводород в вине, где его не было.

Тут стоит немного рассказать о самом виновнике неприятного запаха. Молекула сероводорода состоит из одного атома серы и двух атомов водорода. Водород можно найти в избытке в любом водном растворе – он, по крайней мере, есть в составе молекул воды, поэтому нужно понять, откуда берётся сера.

А вот источников серы не так уж и много: либо это неорганические сульфаты, либо тиолы – органические соединения, содержащие как бы половинку молекулы сероводорода, например, это могут быть аминокислоты цистеин и метионин. Сульфаты как источник серы придётся отбросить, поскольку чтобы их превратить в сероводород, нужны сульфатредуцирующие бактерии, а их в вине по идее быть не должно. Поэтому под подозрением остаются тиолы. Однако выяснилось, что не одни лишь тиолы виноваты в образовании сероводорода.

Вторым виновником, точнее сказать целой группой, оказались химические вещества, которыми обрабатывается вино, чтобы как раз таки лишить его неприятного запаха и продлить срок хранения. Про первое из них, медь, мы уже говорили вначале. Её роль состоит в том, чтобы связать свободный сероводород. Однако кроме этого, медь ещё может выступать в роли катализатора, образно говоря, склеивая тиолы с сероводором, в результате чего получаются молекулы, содержащие цепочку из нескольких атомов серы, их ещё называют органосульфанами.

Они становятся своего рода сероводородной бомбой замедленного действия: никак не влияющие на запах вначале, но способные генерировать сероводород спустя некоторое время. Спусковым крючком, запускающим процесс выделения сероводорода, служат молекулы широко применяющегося консерванта – диоксида серы. Это соединение ускоряет распад органосульфанов, заставляя вино в бутылке изрядно попахивать уже через несколько месяцев.

Интересно, что другой широко применяющийся консервант – аскорбиновая кислота, наоборот, замедляет процесс выделения сероводорода.

Как снизить соотношение серы в браге

Однако в винокурении эта цель достижима. К примеру, не впустить в дистиллят отталкивающие запахи каучука, мочевины или медицинского душка поможет одна методика. Сейчас расскажем о ней подробнее.

Причина привкуса резины в дистилляте

Все оттенки резины привносит во вкус спирта сера. Она маскируется в только что полученном дистилляте, а при разведении его водой ярко обнаруживается. Однако крепкий самогон в чистом виде не попьёшь. Значит, разбавить его всё-таки придётся. Как сделать так, чтобы этот шаг не испортил все ваши труды. Давайте разбираться.

В сахарной браге

Чтобы понять, откуда берётся сера в перебродившей массе, давайте изучим состав разных видов сырья. В сахарной браге содержатся следующие компоненты:

· Вода. В ней в небольшом количестве содержатся ионы сульфатов, из которых образуются соединения серы. Однако соотношение это незначительно.

· Сахар. Он состоит из сахарозы и влаги. Ни один компонент не влияет на количество серы в продукте.

· Дрожжи. Эти живые микроорганизмы содержат аминокислоты и ферменты, одним из составляющих которых и является сера.

· Питательная соль. Она снабжает дрожжи всем необходимым для активной работы.

Во время первой перегонки перебродившая масса нагревается, останки дрожжей разрушаются. В результате в раствор попадает большое количество серы. Она вступает в реакцию с метилтиоацетатом. Такой союз приводит к образованию нового соединения – S-метилтиоацетата. Он и является виновником отталкивающего запаха в дистилляте.

В зерновом сусле

Перебродивший раствор из пшеницы, ржи, кукурузы так же включает в себя воду и дрожжи. Их влияние на концентрацию серы мы уже описали. Помимо этого сусло состоит из компонентов зерна:

Среди перечисленных элементов на соотношение серы в самогоне влияют определённые витамины и минералы, жиры и жирные кислоты, а также белок. Вступая в реакцию с другими веществами, сера распространяется по всему объёму жидкости и придаёт конечному продукту посторонние запахи: тухлых яиц, гнили, варёных овощей, резины.

В ягодно-фруктовом сырье

Среди составляющих браги на основе слив, винограда, яблок, вишни помимо воды присутствуют и характерные для фруктов компоненты:

· макро- и микроэлементы;

Количество соединений с серой значительно увеличивается из-за содержания в браге аминокислот. Образуются побочные сернистые продукты и из-за некоторых витаминов, а также по причине применения удобрений во время роста плодовых и ягодных культур.

Универсальные способы снизить количество серы

Не зависимо от состава браги, вы можете предотвратить проникновение серы алкоголь еще до начала перегонки. В этом помогут простые советы:

1. Снимите жидкость с осадка. Фрагменты умерших дрожжей избегут длительного кипячения, а значит, избавят жидкость от s-метилтиоацетата.

2. Поставьте бродильное ведро туда, где температура не будет опускаться ниже 20°С и подниматься выше 26°С. Во время брожения в таком диапазоне серосодержащие компоненты будут переходить в сероводород и другие летучие вещества и выходить наружу.

3. Добавляйте в сырьё спиртовые или винные дрожжи. Эти штаммы дольше сохраняют активность и выдерживают более высокий уровень этанола.

4. Тщательно вымойте ферментёр, лопатку для перемешивания, крышку. Установите гидрозатвор. Не откладывайте перегонку после того, как сырьё закончило бродить. Эти шаги избавят сусло от вредных микроорганизмов, которые могут попасть из воздуха, с грязных поверхностей или при закисании.

Секреты защиты зерновой браги от серы

Описанная выше методика убережёт сахарную и ягодно-фруктовую брагу от коварного спутника – серы. Однако для зернового сусла помимо изложенных шагов необходимо предпринять ещё кое-что…

1. Белая схема. Выдержав температурные паузы и отфильтровав дробину, прокипятите сусло. Не закрывайте ёмкость. Через 20-30 минут часть сернистых нежелательных соединений испарятся. Чтобы не допустить их образования вновь, быстро охладите жидкость.

2. Красная схема. После окончания брожения перед дистилляцией не забудьте отделить частицы зерна вместе с отмершими штаммами от жидкой части.

Итак, сера в различных своих воплощениях способна на корню испортить все труды в производстве самогона.

К счастью, теперь вы знаете, как не допустить её бесконтрольного распространения. Но в помощь самогонщику – не только эта методика, но и медь. Об этом мы расскажем в следующей статье.

Спасибо за внимание, пишите комментарии, подписывайтесь на канал, пейте свои напитки, а не покупные, радуйте себя и близких вам людей.

Вступайте в сообщество винокуров и самогонщиков клуб Самогонъ-Б12 в вайбере, сделать это можно по ссылке или смотрите инструкцию ▼

Источники:

http://vinograd.info/knigi/teoriya-i-praktika-vinodeliya/regulirovanie-processa-brozheniya-6.html
http://m.nkj.ru/news/35136/
http://zen.yandex.ru/media/id/5b5e790c7db89a00ab5872bf/5cd02247eb97a900b23594c5