Изучение влияния различных видов сусла на рост дрожжей Kluyveromyces lactis Y-1490

Авторы
Файлы

Овсянникова Е.В. Бирагова С.Р. Бирагов Д.А. Статья в формате PDF 360 KB

В России выpaбатывается более 1/6 из мирового производства этилового спирта. Основными потребителями пищевого этилового спирта являются ликеро-водочная и винодельческая отрасли пищевой промышленности. Пищевой спирт - это высококонцентрированная смесь почти чистого этилового спирта с водой. 95%-й питьевой этиловый спирт как пищевой продукт реализуется только в районах Крайнего Севера и Сибири. В основном же он используется в качестве основного или вспомогательного сырья при изготовлении водок, ликеров, наливок, горьких и сладких настоек, виноградных и плодово-ягодных вин.

Пищевой этиловый спирт получают из растительного сырья, богатого крахмалом (картофеля, зерна злаков, отходов крахмалопаточного производства) и инулином (топинамбура и корней цикория), или из сырья, содержащего сахара (мелассы - отхода сахарного производства, сахарной свеклы, некондиционного сахара-сырца, стeблей сахарного тростника, некондиционных плодов и ягод, включая виноград, а также из отходов виноделия).

Дрожжи были первыми микроорганизмами, которые человек стал использовать для удовлетворения своих потребностей. Основное свойство дрожжей, которое всегда было привлекательным для человека - это способность к образованию довольно больших количеств спирта из сахара.

Сахар, содержащийся в сусле, сбраживают в спирт дрожжами Saccharomyces cerevisiae. Эти дрожжи обладают высокой бродильной энергией (быстро и полно сбраживают сахара), имеют анаэробный тип дыхания, являются устойчивыми к продуктам своего обмена и к продуктам обмена посторонних микроорганизмов, а также к изменению состава среды, переносят большую концентрацию солей и сухих веществ, содержащихся в сусле.

Целью исследований являлось изучение влияния различных видов сусла на рост дрожжей Kluyveromyces Y-1490. В качестве субстрата использовали творожную, подсырную сыворотку, а также кукурузное сусло. Химический состав выбранных видов сусла приведен в табл. 1.

В качестве сравнения было выбрано кукурузное сусло, так как оно обладает повышенной крахмалистостью, а также представляет собой смесь тонкоизмельченной клетчатки и крахмальных зерен в виде легко перекачиваемой суспензии.

Таблица 1 Хаpaктеристика используемого сусла

Показатели	Творожная сыворотка	Подсырная сыворотка	Кукурузное сусло
Содержание сухих веществ/крахмала,%, всего	5,0	5,0	67,5
Лактозы/ сахара	3,5	4,0	4,0
Белковые вещества	0,5	0,4	10,3
Минеральные вещества	0,8	0,7	1,4
Жир	0,2	0,2	4,9
Зола	0,6	0,5	1,2

Объектом исследования являлись дрожжи Kluyveromyces lactis Y-1490. Лактозосбраживающие дрожжи, используемые для получения спирта, обладают высокой степенью устойчивости к посторонней микрофлоре (сыворотка содержит большое количество молочнокислых бактерий), толерантностью к накапливаемому в среде спирту, способностью сбраживать концентрированную (сгущенную) сыворотку и обеспечивают высокий выход продукта за сравнительно короткий промежуток времени (экономический коэффициент или «эффективность брожения»).

Посев и накопление биомассы дрожжей Kluyveromyces проводили по известной методике. В качестве питательной среды служили 3 вида сусла, а в качестве продуцента использовались дрожжи Kluyveromyces, которые вносили в субстрат в количестве 10% от содержания лактозы в сыворотках и сахара в кукурузном сусле. Рост биомассы проходил в термостате при температуре 28-30°С, рН 4,0 и аэрации двое суток.

Полученную суспензию дрожжей использовали в качестве посевного материала для проведения спиртового брожения в подготовленных видах сусла.

Подсчет выросшей культуры на косяках определяли в камере Горяева через каждые 10 часов. Поэтапное накопление биомассы дрожжей штамма Y-1490 приведено в табл. 2.

Таблица 2 Изменение титра клеток в зависимости от используемого вида сусла

Время роста культуры, ч	Титр клеток, 10⁶ ед/см³
Время роста культуры, ч	Подсырная сыворотка	Творожная сыворотка	Кукурузное сусло
0	10	10	7
10	20	13	10
20	48	40	35
30	60	54	49
40	70	62	57
50	95	80	78
60	118	105	98

Из данных таблицы видно, что наибольший рост дрожжей происходил именно в сырье, содержащем лактозу, т.к. дрожжи Kluyveromyces предназначены непосредственно для сбраживания сыворотки в спирт.

На основании данных таблицы построили график изменения титра клеток дрожжей Kluyveromyces lactis с течением времени.

Сбраживание проводили в емкостях из нержавеющей стали с перемешивающим устройством и барбатерами. Брожение протекало при постоянном перемешивании среды с периодической подачей воздуха. Эти операции являлись необходимыми при использовании лактозосбраживающих дрожжей, что кардинально отличает данный процесс от процессов получения спирта из традиционных видов сырья с введением сахаромицетов.

По окончании процесса брожения, когда содержание спирта составляло не более 6%, бражку через промежуточную емкость направляли на перегонку и ректификацию с применением режимов, принятых в спиртовой промышленности.

Выводы. На основании проведенного эксперимента можно заключить, что дрожжи Kluyveromyces lactis могут быть использованы для получения этилового спирта из крахмалсодержащего сырья, но их применение является не целесообразным с экономической точки зрения, так как данный вид дрожжей частично сбраживает крахмал и дает низкий выход готового продукта, что ведет к большим потерям крахмала и образованию большого количества послеспиртовой барды.

Список литературы

Евдокимов И.А. Современное состояние и перспективы использования лактозосодержащего сырья // Известия вузов. Пищевая технология. - 1997. - №1.
Залашко М.В. Биотехнология переработки молочной сыворотки. - М.: Агропромиздат, 1990.
Храмцов А.Г., Нестеренко П.Г. Безотходная технология в молочной промышленности. - М.: Агропромиздат, 1989.
Храмцов А.Г., Евдокимов И.А. Рациональная переработка молочной сыворотки // Молочная промышленность. 1996.

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ АРОМАТИЧЕСКИХ ПОЛИЭФИРИМИДОВ НА ОСНОВЕ ПРОИЗВОДНЫХ ХЛОРАЛЯ И ДДТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОЦЕССОВ ПОЛИНИТРОЗАМЕЩЕНИЯ

Статья в формате PDF 122 KB...

09 03 2026 14:45:51

ВЛИЯНИЕ КЛИНИЧЕСКИХ И ПРИРОДНЫХ ИЗОЛЯТОВ CANDIDA SPP. НА АКТИВНОСТЬ ФАГОЦИТИРУЮЩИХ КЛЕТОК ЗДОРОВЫХ ЛИЦ

Статья в формате PDF 147 KB...

08 03 2026 0:17:51

Влияние условий измельчения на биологические свойства сухой биомассы бифидобактерий

Статья в формате PDF 103 KB...

07 03 2026 4:33:52

АНАЛИЗ ПОТРЕБНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ В УСЛУГАХ ТРАДИЦИОННОЙ МЕДИЦИНЫ

Достоверными методами исследования потребности населения в традиционной медицине являются: опрос в «фокус-группе», анкетирование и интервьюирование. Выяснились: высокая готовность населения потрeбллять методы традиционной медицины; врачи готовы применять в своей пpaктике методы традиционной медицины в симбиозе с официальной; врачи нуждаются в дополнительном образовании в области традиционной медицины, на что следует обратить внимание органам здравоохранения. ...

06 03 2026 3:22:19

ВЛИЯНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ НА ФОРМИРОВАНИЯ ГЕНЕРАТИВНОЙ СФЕРЫ ОГУРЦА В ЗАЩИЩЕННОМ ГРУНТЕ

Статья в формате PDF 132 KB...

05 03 2026 9:49:13

СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОПЕРЕНИИ БОЛЬШОЙ СИНИЦЫ (PАRUS MAJOR MAJOR L.), ОБИТАЮЩЕЙ В РАЙОНЕ ГОРОДА САРАНСКА

Статья в формате PDF 131 KB...

04 03 2026 5:42:41

Методологические развитие мышление и творчество студентов на медицинском факультете

Обсуждаются современные методологические аспекты использования активных методов обучения студентов в развитие мышление и творчество. ...

03 03 2026 13:47:50

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЛАССОВ ПОЛЕОТОЛЕРАНТНОСТИ ЭПИФИТНЫХ ЛИШАЙНИКОВ СУРГУТСКОГО РАЙОНА

Статья в формате PDF 137 KB...

02 03 2026 14:27:23

ДИАЛОГОВЫЙ РЕЖИМ ПРИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТА В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКЕ КАФЕДРЫ «ДИЗАЙН»

Статья в формате PDF 348 KB...

01 03 2026 5:13:51

РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ПО МЕХАНИКЕ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВУЗОВ

Статья в формате PDF 129 KB...

28 02 2026 17:14:14

ЗНАЧИМОСТЬ СОЦИАЛЬНО ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ФОРМИРОВАНИИ ЗДОРОВЬЯ СЕЛЬСКОГО НАСЕЛЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Артериальная гипертония является одним из главных факторов риска атеросклероза и ишемической болезни сердца (ИБС). Путем сплошного скрининга двух сельских районов проведен анализ распределения показателей артериального давления (АД) в популяции. Исследован хаpaктер питания как фактор риска развития атеросклероза. Был проведен поиск генетических маркеров указанных заболеваний. Показано, что факторами пониженного риска ИБС является носительство аллелей гена АроВ30 и АроВ34, а носительство аллеля е4 АроЕ, аллеля Д и генотипа ДД - факторы повышенного риска данной патологии. ...

27 02 2026 6:19:48

ТУРИЗМ КАК РЕСУРС РАЗВИТИЯ ТЕРРИТОРИИ

Статья в формате PDF 127 KB...

26 02 2026 20:11:33

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В РЕГИОНЕ

Статья в формате PDF 242 KB...

25 02 2026 6:33:55

Разработка и исследование мягких лекарственных форм, содержащих электролиты и фотозащитные компоненты

Статья в формате PDF 115 KB...

24 02 2026 19:56:39

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ДИАГНОСТИКИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ БОРТОВОЙ АППАРАТУРЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ КА И ВЫРАБОТКИ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО УСТРАНЕНИЮ НЕШТАТНЫХ СИТУАЦИЙ

При управлении автоматическими космическими аппаратами (КА) важной проблемой является обеспечение надежного и оперативного анализа и диагностирования работоспособности бортовых систем. Это позволит своевременно выявить негативные тенденции в работе бортовой аппаратуры и предотвратить их развитие. Наибольшую актуальность проблема приобретает при управлении КА со сложными бортовыми системами, хаpaктеризующимися большим объемом телеметрических параметров, а так же при необходимости выдачи комaндных воздействий непосредственно в сеансах связи. Существующий опыт управления КА показывает, что в ряде случаев только своевременная выдача комaнд немедленного исполнения позволила обеспечить выполнение программы полета КА [1]. В настоящей работе предлагается общий подход к решению указанной проблемы, основанный на создании адекватных моделей анализа и диагностики функционирования бортовых систем и алгоритмов автоматизированной выработки рекомендаций по воздействию на КА. Ожидается, что использование в пpaктике управления таких моделей и алгоритмов даст возможность существенно повысить эффективность работы аппаратуры, в том числе за счет оперативного устранения возникающих на борту нештатных ситуаций. ...