Оценка эффективности процесса биосинтеза этанола дрожжами рода Saccharomyces
Автор: Калинина Ирина Валерьевна, Фаткуллин Ринат Ильгидарович, Попова Наталия Викторовна, Шарипова Альбина Раяновна
Рубрика: Биохимический и пищевой инжиниринг
Статья в выпуске: 4 т.6, 2018 года.
Бесплатный доступ
Этиловый спирт как сырьевой компонент или основной продукт широко используется в различных отраслях пищевой промышленности, в том числе для изготовления ликеро-водочных изделий (60 %), крепления вин (17 %), получения пищевого уксуса, ароматических и парфюмерно-косметических изделий. Он также широко применим для получения экстрактов, дезинфицирующих препаратов. Технология спирта основана на процессах сбраживания углеводсодержащего сырья в этанол микроорганизмами. В качестве основного продуцента этанола преимущественно используют производственные расы дрожжей рода Saccharomyces. К спиртовым расам дрожжей предъявляются достаточно жесткие требования по показателям бродильной активности; степени сбраживания углеводов устойчивости к продуктам собственного обмена (особенно к этанолу). Эффективное развитие технологии спирта в значительной степени связано с успехами прикладных исследованиях, в том числе в конкретных процессах спиртового производства. Целью настоящего исследования стало изучение технологических свойств двух производственных рас дрожжей Saccharomyces cerevisiae S-04 и Saccharomyces uvarum (Carlsbergensis) для биосинтеза этанола в сопоставлении с физиологией клеток и их жизнеспособностью. Исследования дрожжей проводились как в условиях использования их в сухом виде, так и в регидратированном. Представлены результаты микроскопии окрашенных и неокрашенных препаратов дрожжей. Приведен анализ бродильной активности, оцененной по экспресс-методики, и в модельных условиях брожения на пивном сусле. Полученные результаты показали, что исследуемые штаммы дрожжей принципиально отличаются по своей бродильной активности. Было установлено различное влияние процесса регидратации на дрожжи: для Saccharomyces uvarum (Carlsbergensis) этот процесс имел положительный эффект, тогда как бродильная активность Saccharomyces cerevisiae S-04 при регидратации снизилась. Было установлено значительное расхождение между результатами оценки бродильной активности экспресс-методом и на сусле.
Биосинтез этанола, дрожжи, бродильная активность
Короткий адрес: https://sciup.org/147233253
IDR: 147233253 | DOI: 10.14529/food180410
Список литературы Оценка эффективности процесса биосинтеза этанола дрожжами рода Saccharomyces
- Бабьева, И.П. Биология дрожжей / И.П. Бабьева, И.Ю. Чернов. - М.: Изд-во МГУ, 2004. - 239 с.
- Баева, А.А. Методы исследования свойств сырья и готовой продукции / А.А. Баева. - Владикавказ, 2010. - 67 с.
- Бартенев, Ю.С. Влияние величины засева дрожжей и температуры на процесс брожения и образования высших спиртов: автореф. … канд. техн. наук. - М.: МТИПП, 1973. - 32 с.
- Бекер, М.Е. Анабиоз микроорганизмов / М.Е. Бекер, Б.Э. Дамберг, А.И. Рапопорт. - Рига.: Зинатне, 1981. - 253 с.
- Бирюзова, В.И. Ультраструктурная организация дрожжевой клетки / В.И. Бирюзова. - М.: Наука, 1993. - 224 с.
- Борисова, С.В. Использование дрожжей в промышленности / С.В. Борисова, О.А. Решетник, З.Ш. Мингалеева. - СПб.: ГИОРД, 2008. - 216 с.
- Кретова, Ю.И. Актуальные аспекты обеспечения качества сырьевых компонентов в технологии производства напитков / Ю.И. Кретова, И.В. Калинина // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. - 2017. - Т. 79, № 1 (71). - С. 169-177.
- DOI: 10.20914/2310-1202-2017-1-169-177
- Клунова, С.М. Биотехнология / С.М. Клунова, Т.А. Егорова, Е.А. Живухина. - М.: Издат. центр «Академия», 2010. - 256 с.
- Кузьмина, С.С. Методы исследования свойств сырья и готовой продукции / С.С. Кузьмина. - Барнаул: АлтГТУ, 2008. - 103 с.
- Меледина, Т.В. Физиологическое состояние дрожжей: учебное пособие / Т.В. Меледина, С.Г. Давыденко, Л.М. Васильева. - СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2013. - 48 с.
- Оганесянц, Л.А. Технология безалкогольных напитков / Л.А. Оганесянц, А.Л. Панасюк, М.В. Гернет. - СПб.: ГИОРД, 2012. - 344 с.
- Палагина, К.К. Технологические расчеты дрожжевого производства / К.К. Палагина. - М.: Пищевая промышленность, 2008. - 54 с.
- Семихатова, Н.М. Производство дрожжей: учебное пособие / Н.М. Семихатова, М.В. Малыгина, С.П. Папок. - М.: Пищевая промышленность, 1967. - 155 с.
- Устинова, А.С. Влияние углеводного состава высококонцентрированного ячменного сусла на бродильную активность спиртовых дрожжей / А.С. Устинова, Н.В. Баракова, Е.В. Борисова // Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2013. - № 3. - С. 37-40.
- Siderius M., Van Wuytswinkel O., Reijenga K.A., Kelders M., Mager W.H. The control of intracellular glycerol in Saccharomyces cerevisiae influences osmotic stress response and resistance to increased temperature // Mol. Microbiol. - 2000. - V. 36. - P. 1381-1390.
- Pahlman A.K., Granath K., Ansell R., Hohmann S., Adler L. The yeast glycerol 3-phosphatases Gpp1p and Gpp2p are required for glycerol biosynthesis and differentially involved in the cellular responses to osmotic, anaerobic, and oxidative stress // J. Biol. Chem. - 2001. - V. 276. - P. 3555-3563.
- Hounsa C.G., Brandt E.V., Thevelein J., Hohmann S., Prior B.A. Role of trehalose in survival of Saccharomyces cerevisiae under osmotic stress // Microbiology. - 1998. - V. 144. - P. 671-680.
- Apweiler E., Sameith K., Margaritis T., Brabers N., van de Pasch L., Bakker L.V., van Leenen D., Holstege F.C., Kemmeren P. Yeast glucose pathways converge on the transcriptional regulation of trehalose biosynthesis // BMC Genomics. - 2012. - V. 13. - P. 239.
- Alexandre H., Rousseaux I., Charpentier C. Ethanol adaptation mechanisms in Saccharomyces cerevisiae // Biotechnol. Appl. Biochem. - 1994. - V. 20 (Pt 2). - P. 173-183.
- Stanley D., Bandara A., Fraser S., Chambers P.J., Stanley G.A. The ethanol stress response and ethanol tolerance of Saccharomyces cerevisiae // J. Appl. Microbiol. - 2010. - V. 109. - P. 13-24.
