Zmieszany, mętny, niewstrząśnięty (cz. 2.)

W poprzedniej części tego artykułu opisaliśmy sobie kwestie teoretyczne dotyczące reakcji rozpadu pektyn. Wspomniałem również, w jaki sposób można wykryć te związki w moszczu jabłkowym. Przypomnijmy sobie, że pektyny odpowiedzialne są za mętność interesującego nas napoju. Oczywiście chodzi o świeżo wyciśnięty i niepoddany żadnej obróbce sok surowy (moszcz). Produkcja domowego cydru (czas i przebieg procesów fermentacji i dojrzewania) z takiego soku nie różni się wiele od domowej produkcji jabłecznika z soku klarownego. Jednak różnica między oboma produktami jest już zasadnicza i bardzo łatwa do zauważenia. Chodzi oczywiście o brak klarowności/mętność. Teraz zajmiemy się częścią praktyczną zastosowania preparatu enzymu pektynolitycznego przy wytwarzaniu cydru. Opisowi temu towarzyszyć będzie szereg zdjęć, potwierdzających skuteczność użycia wspomnianej substancji.

Dość o teorii. Zatem przystąpmy do działania. W artykule zbadałem kilka mętnych soków jabłkowych. Część z nich była wcześniej poddana pasteryzacji (zostały termicznie utrwalone w celu ochrony przed zepsuciem), a część miała bardzo krótki termin przydatności do spożycia (nie zostały w żaden sposób utrwalone).

Drugie kryterium, jakie można było wobec nich zastosować, to początkowa mętność. Oczywiście pewnie nikt z nas nie posiada sprzętu do dokładnego określenia mętności. Pisząc o drugim sposobie podziału, mam na myśli ocenę wzrokową. Podkreślam, że nie sprawdzałem pH tych soków, chociaż teoretycznie (i praktycznie też) jest to istotne dla działania enzymów (w tym enzymów pektynolitycznych). Wspomniałem o tym w części pierwszej artykułu. Z drugiej jednak strony, jak się później okaże, wszystkie z badanych soków (jeżeli znalazły się w odpowiednich warunkach – mam na myśli temperaturę), sklarowały się w zadowalającym stopniu („na oko” wszystkie były bardzo przejrzyste).

Kolejnym wyróżnikiem prezentowanych próbek były dawki preparatów enzymatycznych, jakie zaaplikowałem do poszczególnych próbek. Wśród nich wyróżnić można 3 wielkości: 0 ml/100 ml (próbki referencyjne tj. próbki odniesienia – bez dodatku preparatu), 0,1 ml/ 100 ml oraz 0,5 ml/100 ml. Przez to chciałem pokazać, czy stosując większe dawki enzymu, spowodujemy lepsze/szybsze klarowanie moszczu w warunkach domowych. Do niektórych próbek dodałem również alkohol etylowy (w postaci spirytusu 95%), w takiej ilości, aby uzyskać w przybliżeniu takie stężenie (4,5-5%), jakie podawane jest na etykietach niektórych cydrów komercyjnych. Do każdej takiej próbki dolałem 5 ml spirytusu 95%, co – jak łatwo policzyć – daje nam wartość z przedziału od 4,5 do 5% obj. (5/105*100= 4,76). Pomijam w tym momencie zjawisko kontrakcji. Polega ono na tym, że mieszając np. 100 ml alkoholu etylowego i 100 ml wody, nie uzyskamy 200 ml, a nieznacznie mniej. Istnieją do tego odpowiednie tablice, jednak my nie będziemy przeliczać wszystkiego z aptekarską dokładnością, nie o to tu chodzi. Dociekliwych odsyłam do analizy danych w odpowiednich tabelach. Dla nas takie zmiany w skali mikro nie są istotne.

Zdjęcie 1. Sok A (sok niepasteryzowany), próbka referencyjna (bez dodatku preparatu enzymatycznego)

Zdjęcie 2. Sok A (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1/100 ml, klarowany na zimno (temperatura pokojowa)

Wróćmy zatem do meritum. Wiemy już, że enzymy odznaczają się określonym optimum działania (pH, temperatury), dlatego w artykule przedstawione zostaną wyniki przeprowadzania reakcji przez preparat w temperaturze pokojowej oraz w temperaturze około 70 stopni Celsjusza. W tym miejscu przypomnę, że jeśli chcemy dokonać korekty pH cydru (z jakiegokolwiek powodu), to pamiętajmy, żeby nie powodować tym hamowania działania enzymów. Dlatego zwróćmy uwagę na optymalne pH dla wszystkich biokatalizatorów (zarówno tych dodanych w postaci preparatów, jak i tych wydzielanych przez drożdże szlachetne w czasie fermentacji, dzięki którym jest możliwa produkcja cydru). Poniżej przedstawiam galerię zdjęć, które wykonałem przed, w czasie i po klarowaniu soku jabłkowego.

Zdjęcie 3. Sok A (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1/100 ml i 5 ml spirytusu 95%, klarowany na zimno (temperatura pokojowa)

Zdjęcie 4. Sok A (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5/100 ml, klarowany na zimno (temperatura pokojowa)

Zdjęcie 5. Sok A (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5/100 ml i 5 ml spirytusu 95%, klarowany na zimno (temperatura pokojowa)

Zdjęcie 6. Sok A (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5 ml/100 ml, w trakcie klarowania na ciepło (około 70 stopni Celsjusza)

Zdjęcie 7. Sok A klarowny (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1 ml/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), po oddzieleniu osadu, dodatek spirytusu 95% (5 ml/100 ml)

Zdjęcie 8. Sok A klarowny (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5 ml/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), po oddzieleniu osadu, z dodatkowym wizualnym dowodem klarowności, dodatek spirytusu 95% (5 ml/100 ml)

Zdjęcie 9. Sok B (sok niepasteryzowany), próbka referencyjna (bez dodatku preparatu enzymatycznego)

Zdjęcie 10. Sok B (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1/100 ml, klarowany na zimno (temperatura pokojowa)

Zdjęcie 11. Sok B (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1/100 ml i 5 ml spirytusu 95%, klarowany na zimno (temperatura pokojowa)

Zdjęcie 12. Sok B (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5/100 ml, klarowany na zimno (temperatura pokojowa)

Zdjęcie 13. Sok B (sok niepasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5/100 ml i 5 ml spirytusu 95%, klarowany na zimno (temperatura pokojowa)

Zdjęcie 14. Sok B (sok niepasteryzowany) klarowny dodatek preparatu enzymatycznego 0,1 ml/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), przed oddzieleniem osadu, dodatek spirytusu 95% (5 ml/100 ml)

Zdjęcie 15. Sok B (sok niepasteryzowany) klarowny dodatek preparatu enzymatycznego 0,5ml/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), przed oddzieleniem osadu, z dodatkowym wizualnym dowodem klarowności, dodatek spirytusu 95% (5 ml/100 ml)

Zdjęcie 16. Sok C (sok pasteryzowany), próbka referencyjna (bez dodatku preparatu enzymatycznego)

Zdjęcie 17. Sok C (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), po oddzieleniu osadu

Zdjęcie 18. Sok C (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza)

Zdjęcie 19. Sok D (sok pasteryzowany), próbka referencyjna (bez dodatku preparatu enzymatycznego)

Zdjęcie 20. Sok D (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), przed oddzieleniem osadu

Zdjęcie 21. Sok E (sok pasteryzowany), próbka referencyjna (bez dodatku preparatu enzymatycznego)

Zdjęcie 22. Sok E (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), po oddzieleniu osadu

Zdjęcie 23. Sok E (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), przed oddzieleniem osadu

Zdjęcie 24. Sok E (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5 ml/100 ml, klarowny, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), przed oddzieleniem osadu, z dodatkowym wizualnym dowodem klarowności

Zdjęcie 25. Sok F (sok pasteryzowany), próbka referencyjna (bez dodatku preparatu enzymatycznego)

Zdjęcie 26. Sok F (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,1/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), przed oddzieleniem osadu

Zdjęcie 27. Sok F (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5/100 ml, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), przed oddzieleniem osadu

Zdjęcie 28. Sok F (sok pasteryzowany) dodatek preparatu enzymatycznego 0,5 ml/100 ml, klarowny, klarowany na ciepło (około 70 stopni Celsjusza), przed oddzieleniem osadu, z dodatkowym wizualnym dowodem klarowności

Na podstawie dwudziestu ośmiu powyższych zdjęć można wysnuć kilka podstawowych wniosków, odnośnie stosowania tego preparatu pektynolitycznego. Zdjęcia próbek 1-5 oraz 9-13 pokazują, że po 24 godzinach reakcji, w środowisku zimnego soku utrzymało się w nim pewne zmętnienie, wynikające z powolnego działania enzymu. Próbki tych samych mieszanin jabłkowo-spirytusowo-enzymatycznych (dodatki preparatu enzymatycznego 0,1 ml/100 ml oraz 0,5 ml/100 ml) zostały ogrzane do około 70 stopni Celsjusza i temperatura ta była utrzymywana (w zamkniętych butelkach) w nich przez kolejną dobę. Zdjęcia 7, 8, 14 i 15 świadczą o tym, że enzym nie uległ inaktywacji wskutek obecności wspomnianego stężenia alkoholu etylowego (przez dwie doby, w tym jedną w podwyższonej temperaturze). Ponadto, fotografie te potwierdzają słuszność słów z poprzedniej części artykułu, że ten biokatalizator działa o wiele wydajniej po ogrzaniu moszczu (na zdjęciach widać o wiele bardziej zadowalającą klarowność). Pozostałe partie fotografii (16-18, 19-20, 21-24, 25-28) prezentują kolejne rodzaje soków jabłkowych (C, D, E, F) przed i po klarowaniu. Dodatkowo zdjęcie numer 6 obrazuje, pośrednią fazę klarowania. Widać na nim, jak drobne, zdyspergowane (rozproszone) fragmenty miąższu połączyły się w większe aglomeraty (skupiska) pod wpływem katalitycznego funkcjonowania enzymu.

Cała seria zdjęć dowodzi, że obie dawki enzymów działały w podobny sposób. Należy zatem zaznaczyć, że nadmierne dozowanie enzymu nie przyspiesza znacznie szybkości reakcji. Oczywiście, takie działanie nie zaszkodzi procesowi, jednak spowoduje tylko niepotrzebne straty preparatu. Dodam jeszcze, że jeśli w czasie reakcji sok się zbytnio wystudzi (co oczywiście może skutkować brakiem klarowności), to możemy go podgrzać jeszcze raz do pożądanej temperatury, bez ponownego dodawania enzymu. Pamiętajmy jednak, że każda obróbka termiczna soku jabłkowego może zmienić jego smak, dlatego lepiej jest dobrze zaizolować (ciągle przechowywać w podwyższonej temperaturze) nasze naczynia z sokiem, tak aby utrzymać optymalne warunki reakcji przez określony czas.

Chciałem również zauważyć, że nie należy ściśle trzymać się podanego przeze mnie stężenia preparatu pektynolitycznego w soku. Może się okazać, że w poszczególnych przypadkach wymagana ilość enzymu będzie inna (zmienne warunki reakcji: pH moszczu, temperatura, aktywność enzymatyczna preparatu pektynolitycznego, inny skład chemiczny moszczu). Najpierw należy przeprowadzić próbne klarowanie na małej objętości soku (np. 0,5 litra), a następnie przeskalować objętość z doświadczenia wstępnego i przystąpić do klarowania właściwego. Pozostaje do rozwiązania jeszcze jeden problem. Prowadząc takie klarowanie, pozbędziemy się mętności, jednak nie wyeliminujemy całkowicie osadu. Pozostanie on na dnie naczynia, w którym doprowadziliśmy do zmniejszenia mętności napoju.

Zdjęcie 29. Pusty filtr workowy

Zdjęcie 30. Początek filtracji z wykorzystaniem filtra workowego

Zdjęcie 31. Filtrowanie przez filtr workowy

Zatem po zdekantowaniu (zlaniu znad osadu) klarownej cieczy, resztę zawierającą tę mniej atrakcyjną (z punktu widzenia produkcji cydru klarownego) część daru jabłoni, możemy przelać do wysokiego, wąskiego naczynia i odczekać aż ulegnie sedymentacji (opadania pod wpływem grawitacji). Następnie ponownie zdekantujmy ciecz znad osadu, a pozostałość można zagospodarować w jakiś inny sposób (nie jest to przecież trucizna). Można ją również poddać filtracji na filtrze workowym, wykonanym z tkaniny (jak na zdjęciu 29), jednak filtrowanie grawitacyjne przez niego jest bardzo powolne (zdjęcia 30, 31). Ogrzanie nadawy (medium, które chcemy poddać filtracji) spowoduje zmniejszenie jej lepkości, przez co filtracja zajdzie szybciej. Jednak przy niewielkiej objętości można powiedzieć, że skóra za wyprawę się nie opłaca. Dla tych, którzy jednak zechcą stosować taki filtr do zwiększania objętości pozyskanego moszczu, mam dobrą informację. Taki filtr można po użyciu wypłukać z resztek miąższu, wyprać i wysuszyć. Wyczyszczony należy przed ponownym wykorzystaniem zdezynfekować w 2-3% roztworze pirosiarczanu potasu lub pirosiarczanu sodu, ewentualnie w 2-3% roztworze nadtlenku wodoru (wysokie stężenie H2O2 jest żrące wobec ludzkiej skóry np. perhydrolu czyli 30% roztworu H2O2). Po tak przeprowadzonej dezynfekcji stożka filtracyjnego nie płuczemy go już wodą. Wspomnę jeszcze o jednej kwestii – zawsze czytajmy karty/etykiety informacyjne substancji obcych (zwłaszcza gdy stosujemy je po raz pierwszy). Tyczy się to także używania enzymów.

Po przeczytaniu tego artykułu już wiemy, jak pozbyć się mętności soku jabłkowego, w celu produkcji cydru klarownego. Już niewielka ilość preparatu pektynolitycznego dodana do moszczu potrafi „zdziałać cuda”. Z tym, że nie są to oczywiście cuda, to tylko trochę chemii i ludzkiej cierpliwości. Teraz to wiemy. I nasze działanie wywołuje różnicę i myślę, że każdego potencjalnego domowego producenta zainteresuje wykorzystanie opisywanego enzymu we własnej „fabryczce”. Teraz już potrafimy nie tylko wpływać na smak cydru (kwasowość, słodycz), trwałość (siarkowanie za pomocą pirosiarczynu potasu), ale także na jego wygląd (klarowność). Zastosowanym przeze mnie preparatem enzymatycznym do klarowania był pektoenzym, firmy Biowin. Jako ciekawostkę podam, że wspomniany produkt jest przez niektórych mylony z innym enzymem pektynolitycznym, pektopolem, który spełniał podobną rolę tj. niwelował mętność soku jabłkowego. Należał zatem do tej samej grupy enzymów, jednak pektopol był izolowany w wyniku hodowli pleśni Aspergillus niger (jak podaje Przemysł Fermentacyjny i Owocowo-Warzywny). Odznaczał się on barwą brunatną, a pektoenzym jest bezbarwny i przezroczysty (izolowany jest z roślin). Różnica wizualna między oboma substancjami jest dość znaczna, jednak w dalszym ciągu, wobec obu preparatów używana jest czasami ta sama nazwa – pektopol. Prawdopodobnie wynika to z ich podobieństwa funkcjonalnego.

Zdjęcie 32. Mieszanina 95% spirytusu z preparatem pektynolitycznym

Zdjęcie 33. Mieszanina wody i preparatu pektynolitycznego

Zdjęcie 34. Woda

Uważnym czytelnikom na pewno nie umknęło to, że do niektórych próbek dodałem spirytus. Sens jest oczywisty. Miało to na celu sprawdzenie, czy takie stężenie alkoholu etylowego nie spowoduje inaktywacji (unieczynnienia) enzymu. Eksperyment ten dowodzi, że enzym pektynolityczny można dodać także do gotowego, mętnego cydru o zawartości alkoholu około 5% obj., bez obawy o hamowanie działania. Jednak w tym wypadku dość problematyczna okazuje się kwestia ogrzewania. Poniesienie temperatury do około 70 stopni Celsjusza (dla przypomnienia – temperatury korzystnej dla działania pektopolu) w przypadku napoju alkoholowego (w tym cydru), może spowodować niepożądane straty alkoholu. Oczywiście, że możemy ogrzewać mętny cydr z enzymem pektynolitycznym w hermetycznie zamkniętych naczyniach, jednak przysporzy to nam sporo dodatkowej pracy. Głównie z tego względu zalecam przeprowadzenie klarowania soku zamiast cydru. Dla tych, których zastanawia, co się dzieje z enzymem pektynolitycznym w czasie denaturacji, np. w środowisku stężonego alkoholu etylowego (95% obj.), załączam poniższe fotografie o numerach 32-34.

Na zdjęciu numer 32 widać w strzykawce dwie odrębne warstwy. Dolna (mętna) przedstawia enzym, który w wyniku działania wysokiego stężenia etanolu (95% obj.) uległ denaturacji. Górna (przejrzysta) warstwa zawiera wyłącznie powietrze (dla kontrastu względem warstwy dolnej). Ostatnie dwa zdjęcia przedstawiają dwie klarowne substancje. Pierwszą z nich stanowi roztwór omawianego preparatu w wodzie (zawartość buteleczki z opisywanym preparatem jest również klarowna). Dla porównania dołączyłem (na ostatniej fotografii) wodę kranową. Jak można zaobserwować, agresywne środowisko, jakim jest wysokie stężenie alkoholu etylowego prowadzi do omówionej reakcji. Unieczynniony przez alkohol etylowy (lub w jakikolwiek inny sposób) enzym nie przeprowadzi już żadnej akcji katalitycznej. Na koniec chciałem pogratulować osobie (jeśli była taka), która zauważyła brak jednego zdjęcia. Po numerze 20 powinna być jeszcze fotografia z sokiem D, z dodatkiem preparatu w stężeniu 0,5 ml/100 ml. Oczywiście próbka ta również dobrze się sklarowała.

Bibliografia: Technologia Winiarstwa Gronowego i Owocowego (wkładka do miesięcznika Przemysł Fermentacyjny i Owocowo- Warzywny) 1994-1998

Adam Ludowski

Dodaj komentarz przez FB