Alcoholic fermentation of high-gravity corn mashes

W pracy oceniano wpływ ekstraktu zacierów kukurydzianych (około 20, 23 i 25% w/w), przygotowanych metodą bezciśnieniowego uwalniania skrobi (BUS), na ich skład fizyko-chemiczny, własności reologiczne oraz wskaźniki fermentacji. Fermentację prowadzono systemem trzydobowym w temperaturze 28-30°C, z udziałem suszonych drożdży gorzelniczych Saccharomyces cerevisiae, rasy As4. Okresowo pobierano próby zacierów w celu monitorowania zmian ich parametrów. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono istotny wpływ ekstraktu gęstości na własności reologiczne i skład fizyko-chemiczny, zarówno zacierów słodkich (ekstrakt, cukry redukujące, dekstryny, lepkość), jak i odfermentowanych (ekstrakt pozorny, ekstrakt rzeczywisty, alkohol, cukry redukujące, dekstryny, lepkość). Prowadzenie fermentacji zacierów kukurydzianych o ekstrakcie początkowym ok. 20% w/w pozwoliło na ich pełne odfermentowanie w systemie 3-dobowym (ekstrakt pozorny wynosił 0% w/w). Podwyższenie ekstraktu zacierów do około 23 i 25% w/w wpłynęło na wzrost ich lepkości oraz stężenia substratów cukrowych. Zaobserwowano również niepełne odfermentowanie tych zacierów (ekstrakt pozorny wynosił odpowiednio 2,4±0,1% w/w oraz 4,4±0,1% w/w), obniżenie wydajności procesu (odpowiednio o 16% oraz 21,4%) oraz niższy stopień wykorzystania cukrów (o 6,9% oraz 9,3%) w porównaniu z próbą o ekstrakcie 20% w/w.The paper presents the physicochemical composition, rheological properties and results of fermentation of high-gravity corn mashes (extract content of about 20, 23 and 25% w/w) prepared by pressureless liberation of starch (PLS). Fermentation was conducted for 3 days at 28-30oC, by using dried distillery yeast strain As4 (Saccharomyces cerevisiae). Periodically, samples of mashes were collected in order to monitor fermentation parameters (measurement of apparent and true extract, ethanol concentration, loss of sugars). The obtained results showed a significant effect of corn mashes extract on their rheological properties and physicochemical composition, both of sweet mashes (extract, reducing sugars, dextrins, viscosity) and mashes after fermentation (apparent extract, true extract, ethanol content, reducing sugars, dextrins, viscosity). Fermentation of corn mash with the initial extract of about 20% w/w in the 3-daily system resulted in its apparent extract on the level of 0% w/w. Increasing the mashes density to 23 and 25% w/w resulted in an increase of their viscosity and concentration of sugar substrates. Their apparent extract after completion of the process amounted to 2.4 ± 0.1% w/w and 4.4 ± 0.1% w/w, respectively. Moreover, lower yields of fermentation process (by 16% and 21.4%) and lower degree of sugar assimilation (by 6.9% and 9.3%) compared to the sample with the extract of 20% w/w were observed