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.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ РИТМОВ НА СКОРОСТЬ АБСТРАКТНО-ЛОГИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ СТУДЕНТОВ

Статья в формате PDF 284 KB...

11 12 2024 6:14:11

Влияние гипотиреоза на становление и функционирование репродуктивной системы самок крыс

Статья в формате PDF 103 KB...

10 12 2024 14:49:17

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОСТРОГО И ХРОНИЧЕСКОГО ЭНДОТОКСИКОЗА: ФОРМАТ ПРОБЛЕМЫ

Статья в формате PDF 99 KB...

09 12 2024 20:13:40

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ МОДУЛЬНО-РЕЙТИНГОВОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 110 KB...

08 12 2024 10:53:22

НОВЫЙ ФИКСАТОР АНАТОМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Статья в формате PDF 113 KB...

07 12 2024 22:37:14

ОСОБЕННОСТИ ИННОВАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВУЗОВ

Статья в формате PDF 99 KB...

06 12 2024 1:45:20

CПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЕДИНЕНИЙ ВЫДЕЛЯЕМЫХ ПРЯМОЙ ЭКСТРАКЦИЕЙ ИЗ ЧИСТОТЕЛА БОЛЬШОГО (CHLIDONIUM MAJUS L.; СЕМЕЙСТВО МАКОВЫЕ – PAPAVERACEAE)

Статья в формате PDF 101 KB...

05 12 2024 22:50:36

ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННОЙ ЁМКОСТИ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ХАРАКТЕРА ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ ДЕРМАТОЗАХ

Статья в формате PDF 119 KB...

04 12 2024 2:55:55

«ПСИХОСОМАТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ»

Статья в формате PDF 396 KB...

03 12 2024 11:19:32

ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИАРИТМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДНОГО ИНДОЛА SBT-151 НА МОДЕЛЯХ ФИБРИЛЛЯЦИИ ЖЕЛУДОЧКОВ

Статья в формате PDF 120 KB...

02 12 2024 8:33:25

БИОХИМИЧЕСКАЯ ДЕГРАДАЦИЯ АЛИФАТИЧЕСКИХ И АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОВ

Статья в формате PDF 97 KB...

01 12 2024 9:23:51

Теоретические основы эффективного обеспечения эколого-экономической стабилизации состояния Тюменского региона

Тюменский регион является одним из лидеров по уровню экономического развития. Устойчивое развитие его обеспечит сбалансированное решение социально-экономических задач, проблем сохранения окружающей среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколений. Реализация перехода на путь стабильного развития потребует в дальнейшем формирования новой стратегии, которая оказалась бы экологически и экономически сбалансированной. ...