Impact of saccharification method on barley mash fermentation parameters and quality of fermented mash

Russian. Проведен лабораторный эксперимент, позволяющий оценить влияние способа осахаривания сусла на кинетику брожения и качество зрелой бражки. Осахариванию подвергали сусло с содержанием растворимых сухих веществ 22%. Протестированы 3 метода осахаривания: раздельные осахаривание и брожение (1), одновременное осахаривание и брожение (SSF) с единовременным внесением глюкоамилазы в начале брожения (2) и технология SSF с распределенным дозированием глюкоамилазы (50% от общего количества вносят в начале брожения и оставшуюся часть - через 12 ч.) (3). Кинетика брожения оценивалась по выделению диоксида углерода. Для полной оценки влияния осахаривания на углеводный состав и стресс, испытываемый дрожжами, были исследованы параметры концентрации глюкозы и мальтозы в сусле, осмоляльности среды в процессе сбраживания и концентрации примесей спирта в зрелой бражке. Максимальная скорость брожения была зафиксирована в варианте (3). В этих образцах по сравнению с остальными наблюдались меньшие концентрации глюкозы на всех этапах брожения и меньшие значения осмоляльности. В данных образцах также были зафиксированы максимальный выход спирта (62,6 мл/100 г крахмала, на 4,7% больше, чем в контроле) и минимальная суммарная концентрация летучих примесей спирта (827 ч./млн). Для сбраживания ячменного сусла с гидромодулем 1:2,5 рекомендуется использовать технологию SSF и распределенное дозирование глюкоамилазы в ходе брожения.

English. A laboratory experiment was conducted allowing to estimate the influence of a method of mash saccharification on fermentation kinetics and quality of fermented mash. The mash with the content of soluble solids of 22% was subjected to saccharification. Three methods of saccharification have been tested: separate hydrolysis and saccharification (1), simultaneous saccharification and fermentation (SSF) with one-time application of glucoamylase at the start of fermentation (2) and SSF with two-stage glucoamylase application (50% of total amount is added at the start and the rest part - after 12 hours) (3). The kinetics of fermentation was assessed by carbon dioxide release. Glucose and maltose concentrations in mash, medium osmolality during fermentation and congeners concentration at its end were also analyzed to provide a deeper look into influence of saccharification on carbohydrates profile and yeast stress. Maximum fermentation rate was detected in method (3). Glucose concentration at all stages of the fermentation and its osmolality values were lower in these samples compared to others. These samples also showed maximum ethanol yield (62.6 ml/100 g of starch, 4.7% more, than in control) and minimum total congeners concentration (827 h/million). It is recommended to use SSF technology and two-stage glucoamylase application during fermentation for production of alcohol from barley if water to grain ratio is 1:2.5.