Брага на ферментах дикой плесени и не только

Закваска на пшенице называется Nuruk, содержит дикие дрожжи, бактерии и различные виды плесени, анализ флоры Nuruk'а в прикрепленной статье. Это логично что на крахмал-содержащих продуктах размножаются организмы проявляющие амилолитическую активность, но видовой состав этих организмов в основном зависит не от продукта, а от места произрастания. Например на пшенице и рисе выращенных в Корее одни виды плесени,а на выращенных в России совсем другие, поэтому я начал изолировать штаммы плесени именно с китайского чая. Вот тут есть сводная информация по всем закаваскам китая/японии/кореи и т.д. http://www.fao.org/docrep/x2184e/x2184e09.htm или книга целиком прикреплена "Fermented cereals. global perspective"

Очень интересно, только почти ничего не понятно.)))

видовой состав этих организмов в основном зависит не от продукта, а от места произрастания. Например на пшенице и рисе выращенных в Корее одни виды плесени,а на выращенных в России совсем другие0kauri0, 20 Янв. 16, 19:59

Это я давно подозревал, иначе в России давно перешли бы на холодное осахаривание.

Раствор немного помутнел но видимого осадка не выпало, пока что он поставлен в холодильник, дальше видно будет.....Все они поставлены в термостат с t=~30*C на 48 часов.
0kauri0, 19 Янв. 16, 13:34

За 48 часов в колбе с раствором ферментов, из которого я пытаюсь их высаливать, ни чего не выпало, видимо, без центрифуги очистка ферментов методом высаливания невозможна. К сожалению или к счастью температура, там где стояли пробирки со штаммами плесени была не ~30*С а ~40*С, что позволило выявить термофильный штамм. В таких условиях максимальную активность показал штамм Р2 (3 см прозрачного слоя), остальные же показали 0.5-1 см, пробирки переставлены в более прохладное место, для дальнейшей дифференциации.

В связи с тем что в промышленности плесень для производства ферментов выращивают на вторичном сырье в т.ч. отрубях, кукурузных початках и бражной дробине, мне виднеется такой безотходный процесс:
1. На старте имеем отбродившую брагу на дробленке или целой крупе и споровый материал.
2. Дробину отжимает на сите и одновременно сушим и стерилизуем ее в духовке или микроволновке, доводя конечную влажность до 60-80%.
3. Инокулируем дробину споровым материалом и оставляем обрастать закваску 2 суток.
4. Оставляем часть закваски для заражения следующей дробины, оставшеюся закваску заливаем эквиобъемным количеством воды, вносим дрожжи и ждем пока появится пена.
5. После появления пузырьков вносим крупу/муку и оставшеюся воду и начинаем сначала.
Но дробины у меня пока нет, буду ждать пока отбродит моя брага на пшене/перловке/горохе. Наверно не стоило ставить на целом зерне, т.к. бродит очень медленно. Так же чтоб удобнее было ставить брагу с использованием закваски (обросшего плесенью зерна) я написал бражный калькулятор в экселе, он прикреплен внизу.

Для проверки калькулятора я решил поставить брагу на ранее не опробованном в этом деле штамме - Rhizopus oryzae, который я изолировал из такого пакетика koji для сладкого десерта.

Скрытый текст

Надо сказать что реальный состав полностью соответствует тому что на упаковке. Ранее я не ставил брагу на этом штамме, т.к. в тестах он показывал среднюю активность. В брагу, согласно калькулятору было добавлено 70 г закваски (рис обросший Rhizopus oryzae) 100 мл воды и 10 г дрожжей (Дрожжи хлебопекарные прессованные Саф-Нева "Люкс"). Пена поднялась через 5 мин и было добавлено 200 г манки и 650 мл воды (отстоянной из под крана), брага завелась мгновенно. На фото справа.

Скрытый текст

Если брага отбродит нормально, то при цене пакетика с чистой культурой < 1$ это реальная альтернатива ферментам и солоду. К тому же блюсти чистоту культуры значительно проще в сравнении с Aspergillus oryzae, т.к. Rhizopus spp. разительно отличается от других видов плесени и заметить контаминант гораздо проще.

Продолжу свой монолог... через неделю после начала теста результаты следующие:

P2   6,5 см
P3   3,0 см
P4   3,5 см
P5   3,5 см
C2   2,5 см
C3   2,5 см
C5   3,5 см
C6   4,0 см
N3   3,0 см
N7   2,5 см

Причем прирост за 5 дней при температуре 25-35 у Р2 и С6 составил ~3 см. Коллективное фото и P2 под микроскопом.

Спустя двое суток результаты особо не поменялись все прибавили по 0,5 см. Так что девятидневный эксперимент можно считать оконченным. Первое место по скорости поедания крахмала занял черный аспергилл из чая пуэр P2, второе - зеленый аспергилл из кукурузы С6. Как видно из теста все изоляты из чая пуэр показали довольно неплохие результаты, что говорит о культивировании закваски для него. Вот ссылка на чай из которого я изолировал штаммы.
Также хочу добавить пару слов про дистилляты из браг, что уже были переработаны. СС после первой перегонки с 3-х кукурузных браг на P2, P4 и С2 был объединен и перегнан дробно с добавлением в куб мандариновых корок. Затем 6-8 часов рефлюксился с обжареной грушевой щепой. Затем после недельного отдыха в стекле был распит в нг. Повторный опыт с С2 был проведен на рисе, после 2х перегонок и отдыха в стекле был распит на др знакомой, никаких посторонних запахов замечено не было, как и побочных эффектов.

В связи с тем что тесты проведены и определены наиболее активные штаммы плесени стоит подвести некоторые ИТОГИ. Наиболее пригодным материалом для изоляции штаммов показал себя чай пуэр, ввиду высокой амилазной и целлюлазной активности изолятов и их низкой токсикогенности (судя по литературе), также все они показали и протеазную активность. Так что если кто-то захочет повторить мой опыт, то начинать стоит именно с чая пуэр. Если же нет желания заниматься изоляцией и тестированием диких штаммов или же хочется плесень ТОЧНО не производящую токсины, то китайцы за символические ~80 р продают культуру Rhizopus oryzae (кодзи для сладкого десерта), который признан безопасным для применения в пищевой промышленности. В дополнение к этому прикладываю статью о применении R. oryzae на кухне. Так же хочу отметить что  R. oryzae промышленно используется для получения большого кол-ва ферментов.
Методика приготовления браги на живой закваске еще требует обкатки и доработок. В частности определение оптимального соотношения закваски к исходному сырью. Брага поставленная 23.01 на R. oryzae уже отбродила и начала осветляться. Поставил брагу с меньшим кол-вом закваски.

Так как этап изоляции и тестирования активности штаммов окончен, пора избавляться от балласта. Остаются только P2, P5, C6 и N3. Последнее групповое фото.

а как обстоит дело с органолептикой?

...никаких посторонних запахов замечено не было, как и побочных эффектов.
0kauri0, 26 Янв. 16, 13:32

Но еще рано подводить итоги. По мне закваска и не должна вносить много вкуса или запаха, так как соотношение белка плесени к сырью мало. Из литературы известно что за время инкубации закваски нарастает 10-15% белка от сухой массы начального зерна, влажность закваски 60-80%, закваски мы добавляем 40-50% от массы крахмала сырья, в сырье 70% крахмала, тогда масса белка плесени составит от 0,1*0,2*0,4*0,7*100%=0,56% до 2% от массы сырья, т.е. сравнимо с навеской дрожжей или ферментов, но дрожжи управляют процессом брожения, а белок плесени просто разлагается под действием собственных ферментов. Что касается запаха самой закваски, то черные аспергиллы пахнут землей, зеленые очень слабо и не разобрать чем (м.б. кодзиевая к-та), ризопус пахнет чем-то кислым и фруктовым (выделяет молочную и фумаровую к-ты, спирт и аммиак). К концу обрастания у всех заквасок появляется в запахе что-то солодовое. Нюхал я конечно их снаружи пэ-пакета.

0kauri0, архиинтересно все. Перебивать не хочется и нечем. 
Как эти грибы раскроются вкусом в готовом напитке - самое главное.
mak про это спрашивал.

Bill, я уже писал, что никаких особых привкусов я не заметил, ни в рисовом ни в кукурузном дистиллятах. Но правда гурманом меня тоже особо назвать нельзя. Чтобы сделать какие-то выводы относительно органолептики надо сбродить много браги, перегнать много сэма и много дегустировать. Так что вопрос не своевременный, когда еще технология брагопроизводства не решена.

Перегнал брагу на манке, выход составил 0.36 л АС с кг, учитывая кол-во крахмала указанное на этикетке эффективность брожения составила ~70%. Так же перегнал брагу на пшене/горохе/перловке, как и стояло ожидать от цельного зерна она не добродила (бродила 1 мес.) и выход составил 0.2 АС/кг. Брага на ячке, к сожалению, закисла. Жидкость была вылита в унитаз, а оставшаяся крупа была смешана с дробиной от предыдущих браг.

Всего получилось ~1 кг дробины влажностью 80-90%. Эта смесь была залита раствором 1:5 белизны на 15 мин, для уничтожения запаха, затем откинута на сито. Затем сушилась в духовке при ~150*C до  рассыпчатости. После просушки вес составил 750 г. Полученный субстрат был инокулирован 30 мл споровой взвеси Р2, уже сутки обрастает. Этого кол-ва должно хватить где-то на 12 л браги.

Вообщем намаялся я с этой дробиной, в первый раз закваска скисла, но я решил дать ей второй шанс и опять высыпал её в тазик с раствором белизны и оставил на день. Вечером промыл 3 раза водой и закинул в духовку. В этот раз пересушил до ~450 г., пришлось разбавлять водой и стерилизовать на водяной бане. На этот раз для заражения был использован вдвое больший объем споровой взвеси. Через сутки закваска целиком обросла и превратилась в монолит, я его поломал и перемешал не открывая пакета, но на вторые сутки закваска опять начала закисать. Я все же решил что дрожжи с антибиотиком поборят заразу, кинул закваску в ведро, залил литром воды с растворенными 250 мг амоксициллина, кинул 50 г. прессованных дрожжей, закрыл пленкой и оставил разбраживаться на день.

К вечеру все весело бурлило и было решено ставить брагу. Брагу поставил вот по такому рецепту. Заодно обновил калькулятор, теперь можно выбирать ограничивающий фактор - емкость тары, кол-во крупы или закваски. Брага стоит у батареи, обращенную в комнату часть ведра утеплил пенофолом. Скорее всего косяк был в споровой взвеси, т.к. после часа в духовке точно все сдохли, а пакет был заведомо не дырявый - из рулона, и обе процедуры объединяла только споровая взвесь. Прикрепляю еще 4 статьи про поиск оптимальных условий (температура, время культивации, ph, и т.д.) для выработки ферментов.

Добавлено через 2дн. 2ч. 21мин.:

Также поставил брагу на рисе 1.8 кг /7 л воды с закваской на R. oryzae и тестовую на овсяных хлопьях 1 кг / 3.5 л на С6. Закваску делал на свежем зерне.

Добавлено через 7дн. 3ч. 59мин.:

Пересмотрел еще разок статьи с целью определить примерную активность закваски в единицах по ГОСТ 20264.4-89. В зависимости от условий выращивания и штамма плесени активность менялась на порядок, но средние показатели примерно соответствовали приведенным в книге "Fermented cereals. global perspective". В пересчете на отечественные единицы альфа-амилазная активность заквасок на Rizopus spp. составила ~5 ед/г, у Aspergillus spp. ~10 ед/г. Глюкоамилазная активность у обоих составила ~20 ед/г. Напомню что это литературные данные.

Последние эксперименты можно считать не удавшимися , выход не измерял, но явно меньше 0,2. Причинами тому стали неполное осахаривание и закисание вследствии некачественной закваски. Трудно было выдержать стерильность и оптимальные условия обрастания закваски при значительных ее количествах. При малых ,напомню, все было ок. На этом я считаю можно закрыть тему закваски из дробины - это грязно, много мороки и результат непредсказуем.

Также параллельно на работе я провел еще более грязный эксперимент. Примерно кило мусора состоящего в основном из испитых пакетиков и картона от коробок с пирогами, было залито кипятком и слито 2 раза. После охлаждения было заражено 200 мл споровой взвеси R. oryzae. Обрастало все неделю, но т.к. заливание кипятком толком споры не убивает, то кроме R. oryzae там выросло еще много чего. Все это было залито водой и помешевалось палкой часа 4, затем было отжато через плотную ткань, всего вышло 3 л черной жижи (еще литра 1.5 было пролито), которая на следующий день осветлилась за счет осаждения спор и частиц мусора до мутно коричневатого цвета. Полученная жидкость была проверена на энзимную активность. Для этого была поставлена брага - 200 г муки, 600 мл воды 100 мл жижи 1 г дрожжей. Через неделю перегнал получил ~0.15 AC/кг. Следовательно жижи надо было в 2 раза больше. Естественно жижа так же содержит бактерии, поэтому брага пахла как блевонтин. Сама жижа из-за наличия в мусоре мандариновых корок пахнет в основном ими. Против бактерий поможет горячее осахаривание. Данный опыт показал, что ферменты плесень вырабатывает на любом субстрате.

Был проведен очередной эксперимент. В этот раз испытывалась жидкая закваска. Для нее была приготовлена следующая питательная среда:

Мука пш.      150
NH4NO3        1
KHPO4         1
MgSO4*7H2O    0,5
NaCl          0,5
Лимонная к-та 0,5
Вода          2л

Все это было доведено до кипения и вылито в ведро, где в дальнейшем планировалось ставить брагу. Ведро на 11 л. пластик, из-под огурцов по моему. Примерно 0.5 литра размазалось по кастрюле и не захотело выливаться. Далее ведро было закрыто стретч-пленкой и по остывании заражено 300 мл споровой взвеси R. oryzae и оставлено под стретчем на 3 дня. По прошествии 3-ч дней выглядело все вот так.

Потом пленка мицелия была удалена и было добавлено 900 г. ячки 900 г. пшенички и 6 л воды. Бродило 3 недели, была пленка МКБ (молочно-кислых бактерий), выход составил ~0.2 АС/кг. Возможно не стоило убирать мицелий (его было примерно 300 г.), а перемешать все миксером.

Так как были проведены все интересующие меня на этот момент эксперименты, стоит подвести некоторые ИТОГИ.

• С наилучшей стороны себя показала закваска на свежем зерне, предварительно замоченным и приготовленным либо на пару либо на водяной бане.
• Оптимальное время обрастания закваски на Rizopus spp. 3-5 дней, а на Aspergillus spp. 2-3 дня. Причем закваску на Aspergillus spp. желательно перемешивать периодически во избежании образования спор.
• Оптимальная температура обрастания закваски 35-40*С, в зависимости от используемого штамма.
• Хорошо показало себя соотношение зерна для закваски к зерну для браги 1:4. Но стоит учитывать что плесень не до конца выедает крахмал и выбирать гиромодуль ближе к 1:4, т.е. 1 кг на закваску 4 кг на брагу и 16 л воды.
• Лучше всего Rizopus spp. развивается на рисе, а Aspergillus spp. более неприхотлив и растет хорошо на любом зерне.
• Наилучшим местом обрастания закваски является емкость где будет ставится брага.

В завершении, проанализировав все опыты где было заражение МКБ, был сделан вывод о том что основной причиной развития МКБ являлось очень медленное осахаривание и соответственно малое выделение углекислого газа и спирта ввиду малой ферментной активности закваски.

Для проверки калькулятора я решил поставить брагу на ранее не опробованном в этом деле штамме - Rhizopus oryzae, который я изолировал из такого пакетика koji для сладкого десерта.0kauri0, 23 Янв. 16, 14:41

На какой вес дробленого зерна можно добавлять пакетик для сладкого десерта с Rhizopus oryzae без создания закваски для нормального осахаривания и какова его способность к осахариванию по сравнению с готовыми китайскими кодзи?
Можно ли разбродить Rhizopus oryzae на магнитной мешалке,размешав их с водой и добавив к ним муку, сахар и дрожжи?

На какой вес дробленого зерна можно добавлять пакетик для сладкого десерта с Rhizopus oryzae без создания закваски...shurik, 13 Апр. 16, 12:19

Ни на какой, этот пакетик содержит только высушенную культуру Rhizopus oryzae, рисовую муку и не содержит ферментов. Если готовить закваску прямо на содержимом пакетика, то его хватит на 2-3 кг. закваски, при этом содержимое пакетика предварительно развести в небольшом объеме воды, а затем вылить на приготовленный и остуженный рис. Но еще лучше приготовить жидкую питательную среду, ее заразить из расчета 1 г содержимого пакетика на литр питательной среды. Затем залить все это в бутылку, чтобы занимало от 1/3 до 1/2 объема, положить на бок и не трогать 5 дней, затем тщательно перемешать и убрать в холодильник. Полученным жидким мицелием уже можно заражать закваску из расчета 100 мл на кг.

Полученным жидким мицелием уже можно заражать закваску из расчета 100 мл на кг.0kauri0, 13 Апр. 16, 15:25

Так какова будет эффективность и простота в использовании данной закваски, по сравнению с готовыми китайскими кодзи, твое мнение?
Например,можно ли на ней сделать рисовое али ячменное вино с алкогольностью (14-16) как на кодзи? Предвижу ответ нет.

Но еще лучше приготовить жидкую питательную среду0kauri0, 13 Апр. 16, 15:25

Мука пш.      150
NH4NO3        1
KHPO4         1
MgSO4*7H2O    0,5
NaCl          0,5
Лимонная к-та 0,5
Вода          2л0kauri0, 13 Апр. 16, 00:32

без NH4NO3,KHPO4,MgSO4*7H2O можно обойтись и, как я понял, на этой жидкой питательной среде эксперимент провалился?

Если брага отбродит нормально, то при цене пакетика с чистой культурой < 1$ это реальная альтернатива ферментам и солоду.0kauri0, 23 Янв. 16, 14:41

Как отбродила брага?
Это реальная альтернатива ферментам и солоду?
Кстати пакетик на Тао 10р без доставки, на Али я заказал 10шт по 26р с доставкой.

Как отбродила брага?shurik, 13 Апр. 16, 18:13

Перегнал брагу на манке, выход составил 0.36 л АС с кг0kauri0, 02 Февр. 16, 21:17

Это реальная альтернатива ферментам и солоду?shurik, 13 Апр. 16, 18:13

Мне не удалось повторить успех браги на манке на большом объеме, так что нужно еще работать в этом направлении, да и под альтернативой имелось ввиду что если ферменты и солод труднодоступны, то поможет закваска на плесени. А так морока еще та, но на мой взгляд проще чем растить свой солод.

без NH4NO3,KHPO4,MgSO4*7H2O можно обойтись и, как я понял, на этой жидкой питательной среде эксперимент провалился?shurik, 13 Апр. 16, 18:13

Эксперимент был неудачен в смысле малой ферментной активности, а для заражения вполне сгодится. Среду можно упростить до муки и лимонки.

можно ли на ней сделать рисовое али ячменное вино с алкогольностью (14-16) как на кодзи?shurik, 13 Апр. 16, 18:13

Конечная спиртуозность зависит только от дрожжей и гиромодуля.

какова будет эффективность и простота в использовании данной закваски, по сравнению с готовыми китайскими кодзиshurik, 13 Апр. 16, 18:13

Естественно эффективность будет ниже, т.к. для создания закваски тоже используется зерно, сахара которого потребляет плесень для выработки ферментов. Про простоту писал выше.

При помощью питерских коллег ко мне в руки попали кодзи для белого и красного вина

В отличие от обычных кодзи у них большая норма задачи 20-30 г/кг. Состав кодзи для красного вина:
красный ферментированный рис,пшеничные отруби,дрожжи,комплекс ферментов. Кодзи для белого вина имеют такой-же  состав исключая красный рис. После посева на питательную среду из обоих пакетиков удалось выделить Rizopus spp. Ему было присвоено имя К2, в то время как штамм Rhizopus oryzae из кодзи для сладкого десерта будет носить имя К1.
Видимо для придания рисовому вину аромата, в кодзи для вина добавляют культуру Rizopus spp. выращенную на пшеничных отрубях. Красный ферментированный рис входящий в состав кодзи для красного вина активно используется в пищевой промышленности как краситель, получается путем ферментирования риса плесенью Monascus Purpureus. К сожалению выделить эту культуру из кодзи для красного вина не удалось (пока).

Добавлено через 20ч. 52мин.:

Monascus Purpureus так-же удалось выделить, ему был присвоено кодовое имя К3. Развивается он примерно в 2 раза медленнее ризопусов и в 3 раза медленней аспергиллов.

Monascus Purpureus так-же удалось выделить,0kauri0, 25 Апр. 16, 15:57

Будешь рис ими ферментировать? Такой ферментированный рис считается даже лекарством.

Красный ферментированный рис обладает целебными способностями,ввиду высокой насыщенности мевинолиновой кислотой и монолакином, регулирующими баланс холестерина, жиров.
Природные аналоги — статины содержатся в клетчатке зерен и абсорбируют холестерин из кишечника, препятствуя его циркуляции, свертыванию в крови, отложению бляшек на слизистой сосудов.
Кроме того, ксежикан, которым насыщены красные оболочки рисовых зерен, обусловливает быстрое очищение сосудов, стабилизирует их тонус, предотвращает развитие сердечных приступов.
Ферментированный красный рис замечательный продукт для здорового питания. Экстракты применяют для создания бадов, улучшения цвета и вкуса продуктов: уксуса, колбас, вина, соуса вместо вредных нитратных соединений. Используют при лечении, профилактике множества болезней.

    Увеличение уровня триглицеридов, холестерина.
    Атеросклероз.
    Инфаркт.
    Аритмия.
    Диабет.
    Холецистит.
    Болезнь Альцгеймера.
    Гипертония.
    Тромбоз.
    Остеопороз.
    Климакс.

Он обладает уникальными целебными способностями защиты организма от патогенных микроорганизмов, что обусловлено повышенным содержанием (в 3 раза, нежели белые зерна) антоцианов, антиоксидантов, имеющих свойства природных антибиотиков.

Будешь рис ими ферментировать? Такой ферментированный рис считается даже лекарством.
shurik, 27 Апр. 16, 18:25

Планирую сделать красное рисовое вино на смеси заквасок Monascus Purpureus и Rhizopus spp. Но для начала надо размножить культуры до необходимого кол-ва.
Rhizopus spp. в чашке петри и Monascus Purpureus на рисе.