Культивирование дрожжей и сбраживание сусла

  Главная      Учебники - Виноделие     Технология спирта и ликёроводочных изделий

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   .. 29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

 

 

 

Культивирование дрожжей и сбраживание сусла

Условия жизнедеятельности дрожжей. Характеристика производственных рас. Влияние физических, химических и физико-химических факторов на жизнедеятельность дрожжей. Физиологические особенности рас дрожжей, культивируемых на крахмалистом сырье и на мелассе.

Раса – это м/о, обладающие всеми свойствами данного вида, но имеющие стойкие производственные отличия. Раса отличается от штамма тем, что последний проверен только лабораторией.

Раса 12: tопт.=28-30ºС. Концентрация сухих веществ 16-18%.

Раса 717: гибридная раса, полученная с термотолератными свойствами. Выход спирта увеличен на 0,15 дал из 1-ой тонны условного крахмала. Применение позволяет снизить продолжительность брожения на 12 часов. tопт.=34-36ºС.

Раса 985Т обладает термотолерантными и осмофильными свойствами. Оптимальная температура брожения 34ºС. Концентрация сухих веществ в сусле 24%. Наблюдается снижение примесей в спирте.

Раса 1986 – увеличение секреции глюкоамилазы достигается за счёт дупликации гена. Оличительное свойство – способность продуцировать глюкоамилазу.

Применение расы позволяет снизить расход ферментных препаратов на 15-20%. Также снижается продолжительность сбраживания на 10 часов. Снижение образования изопропилового спирта на 50%.

Для сбраживания мелассы используют следующие расы дрожжей:

  • раса В (венгерская);

  • раса Я (Якубовского);

  • раса Л (Лохвицкая).

Все перечисленные расы не обладают ферментами, которые расщепляют раффинозу полностью. Вследствие этого 1,46% спирта теряется.

Раса 563 – гибридная раса, которая обладает осмофильными свойствами, сбраживает сусло с концентрацией 26% сухих веществ, полностью сбраживает раффинозу. Кроме этого увеличивает выход хлебопекарных дрожжей.

Кроме дрожжей, используемых в виде суспензии для сбраживания сусла, можно использовать сушёные дрожжи (супер-стар). Дрожжи обладают высоким содержанием жирных кислот и трегалозы, что обеспечивает высокую осмо- и термотолерность. Обладают высокой скоростью размножения.

12 раса – число почкующихся 63%

супер-стар – 94%.


Факторы, влияющие на рост дрожжей

1) Температура. Дрожжи имеют прямую пропорциональную зависимость скорости роста при t=20-36ºС. Выше 36ºС скорость роста сахаромицетов резко падает, а несахаромицеты (дикие дрожжи) наоборот хорошо. Однако в спиртовом производстве применяются термотолерантные дрожжи, имеющие оптимум действия 35-38ºС. Эти дрожжи применяются для заводов, работающих в жарких климатах.

Для ускорения процесса сбраживания, когда завод имеет узким местом бродильный цех. При t =40ºС дрожжи резко замедляют своё развитие, а при 45-50ºС гибнут. Дрожжи хорошо переносят охлаждение, их можно замораживать, тогда они впадают в состояние анабиоза. При размораживании они восстанавливают свои функции. Однако повторное замораживание дрожжи убивает.

2) ph. Дрожжи имеют оптимум ph=4,5-5,5. Он определяется суммарно ферментативной активностью. Культурные дрожжи выдерживают ph=3,5. Подкисление позволяет улучшить микробиологическое состояние дрожжей, т.к. дикие дрожжи плохо переносят подкисление. При ph=3,0-3,5 находится изоэлектрическая точка красящих веществ мелассы, и они прилипают к дрожжам.

3) Концентрация питательной среды. При прочих равных условиях скорость роста зависит от скорости поступления к ним питательных веществ. Скорость определяется концентрацией или осмотическим давлением среды. Повышать осмотическое давление могут сухие вещества, специальные соединения (NaCl). В целом осмотическое давление связано с коэффициентом разбавления мелассы.

4) Активаторы, ингибиторы. Активаторы белков ферментов, содержатся в дрожжах лучше работают, если в среде группа -SH. Они присутствуют в а/к, поэтому а/к являются хорошими активаторами. Чистые а/к применять дорого, поэтому часто применяют дрожжевые автолизаты. К ативаторам относят низкомолекулярные углеводы и витамины, а также некоторые микроэлементы. Ингибиторы – формалин – достаточно часто исп-ся для ассептирования среды, соли тяжёлых металлов (As), этиловый спирт. При концентрации до 10% он не угнетает дрожжи, а т. к. обычно 7-9%, то проблем нет.

5) аэрация (для хлебопекарных др-ей):

функции:

  • доставка кислорода дрожжевым клеткам;

  • отвод образовавшегося СО2 и продуктов метаболизма;

  • доставка к дрожжевой клетке питательных веществ;

  • поддержание дрожжевой клетки в подвешенном состоянии.

Максимальный выход дрожжей обнаружен, когда на 1 г. сахара потребляется 1,6 г. О2. Выход 210%.

На мелассе – осмофильные дрожжи дают возможность сбраживания концентрированных сред, сбраживать раффинозу.

На зерно-картофельном сырье – высокую бродильную энергию и анаэробный тип дыхания, устойчивы к продуктам обмена, изменению состава среды, переносить большую концентрацию солей и сухих веществ.


Прочие факторы, влияющие на жизнедеятельность дрожжей.

Скорость роста дрожжей зависит от разности осматического давления в клетке и в сусле; чем она больше, тем быстрее размножаются дрожжи.

При обработке дрожжей ультрозвуком в несколько раз возрастает активность инвертазы и в некоторых случаях стимулируется их рост.

Под влиянием гамма-лучей у винных дрожжей повышается бродильная способность, а у хлебопекарных – мальтозная активность.

Спирты, эфиры, слабые растворы щелочей растворяют липидные вещества клеток дрожжей. Спирты даже в небрльших концентрациях (3-4%) тормозят почкование дрожжей. Но размножение дрожжей в непрерывном потоке зависит, главным образом, от содержания питательных веществ в среде и меньше от количества спирта в среде.

Формалин, кислоты и соли тяжелых металлов – плазматические яды, тормозят почкование.

Сернистая, азотистая, фосфористоводородная кислоты и их соли в очень малых концентрациях препятствуют нормальному росту дрожжей.

Свободные органические кислоты оказывают большее ингибирующее действие, чем соли (наиболее сильное действие оказывают масляная и капроновая).

Некоторые тяжелые металлы в малых количествах убивают дрожжевые клетки.

В бражке с повышенным содержанием ионов Ca, Mg, Fe у дрожжевых клеток теряется водная оболочка, в связи с тем, что уменьшается ионная сфера и электрический заряд на поверхности клетки и создаются условия для агглютинации дрожжей.

Спиртовые расы дрожжей имеют отрицательный элекрокинетический потенциал от -7 до 13 мВ, вследствии чего они адсорбируют на своей поверхности меланоиды сположительным потенциалом, которые способствуют отмиранию дрожжевых клеток.

Соединения, имеющие SH-группу, имеют важное значение в активировании и регулировании действий многих окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов, определяющих жизнедеятельность и обменные процессы микроорганизмов.

 

 

 

 

 

 

содержание   .. 29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..