Влияние ферментных комплексов на метаболизм спиртовых дрожжей и накопление ионов неорганической природы в концентрированном зерновом сусле

Л.В. Римарева; М.Б. Оверченко; Н.И. Игнатова; Н.В. Шелехова; Б.М. Серба; Н.Н. Мартыненко; А.Ю. Кривова

Л.В. Римарева, член-корреспондент РАН, профессор Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии
М.Б. Оверченко, кандидат технических наук Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии
Н.И. Игнатова, кандидат технических наук Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии
Н.В. Шелехова, кандидат экономических наук Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии
Б.М. Серба, доктор биологических наук Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии
Н.Н. Мартыненко, доктор биологических наук Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии
А.Ю. Кривова, доктор технических наук, профессор Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии

Аннотация

Представлены данные по изменению ионного состава концентрированного зернового сусла в результате воздействия на него ферментных комплексов различного спектра действия и по влиянию полученных питательных сред на процесс спиртового брожения, образования этанола и побочных метаболитов осмофильной расой дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039. В работе использованы (ферментативные системы амилолитического, протеолитического и гемицеллюлазного действия в различных сочетаниях. Установлено, что содержание катионов и анионов в исходном пшеничном сусле (30 % РСВ) существенно зависит от субстратной специфичности ферментов. Протеолиз белковых веществ сопровождался снижением концентрации сульфатов в 1,5...1,9 раза. Обработка комплексом протеаз и гемицеллюлаз повысило концентрацию фосфатов в пшеничном сусле до 2283,1 мг/дм3. Ферменты амилолитического и протеолитического действий, а также полный их комплекс способствовали наибольшему накоплению спирта в зерновом сусле и понижению уровня синтеза сопутствующих метаболитов. К концу брожения концентрация спирта составила 15,8...16,9 % об., а содержание побочных продуктов уменьшилось в 1,5...1,7 раза (3483...3695 мг/дм3 против 5568...5805 мг/дм3), по сравнению с бражками, где при подготовке сусла были применены только амилолитические ферменты или их комплекс с гемицеллюлазами.

Литература

Кадиева, А.Т. Влияние экстремальных температур и осмоса на свойства новых рас Saccharomyces cerevisiae 985-Т и 987-О/А.Т.Кадиева, М.Б.Оверченко, Н.И.Игнатова, Л.В.Рішарева//Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2003. - № 4 - С. 38-40.
ГОСТ Р 55761-2013 Замесы, сусло, бражка из пищевого сырья. Определение массовой концентрации катионов, анионов неорганических и органических кислот методом капиллярного элекгрофореза.-Введ. 2015-07-01.-М.: Стандартинформ, 2014. - III. - 18 с.
ГОСТ Р 55792-2013 Бражка из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения содержания летучих органических примесей.-Введ. 2015-07-01.-М.: Стандартинформ, 2014. - III. - 18 с.
Инструкция по технохимическому контролю спиртового произволетва/В.А.Поляков и др.-М.: ДеЛипринт. 2007. - 780 с.
Римарева, Л.В. Ферментные препараты, эффективные для биокатализа полимеров зернового сырья в производстве спирта//Сб. науч. тр. “Теоретические и практические основы совершенствования технологии спирта”. Раздел 2. “Ферментативный биокатализ полимеров зернового сырья”/Л.В.Римарева.-М.: ВНИИПБТ, 2008. - С. 61-86.
Римарева, Л.В. Теоретические и практические основы биотехнологии дрожжей/Л. В.Римарева//Учебное пособие.-М.: ДеЛипринт, 2010. - 256 с.
Римарева, Л.В. Теоретические и практические основы ферментативного катализа полимеров зернового сырья в спиртовом производстве/Л.В.Римарева, М.Б.Оверченко, Н.И.Ишатова, И.М.Абрамова//Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2008. - № 3. - С. 4-9.
Римарева, Л.B. Влияние ферментативных систем на биохимический состав зернового сусла и культуральные свойства осмофильной расы спиртовых дрожжей Saccaromycescerevisiae/Л.В.Римарева, М.Б.Оверченко, Е.М. Серба, Н.И.Игнатова//Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2013. - № 1. - С. 18-19.
Римарева, Л.В. Сбраживание концентрированного зернового сусла с использованием осмофильной расы спиртовых дрожжей Saccharomycescerevisiae 1039/ Л.В.Римарева, М.Б.Оверченко, Е.М.Серба, К.А.Агашичева, Н.И.Игнатова//Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2011. - № 3. - С. 10-12.
Римарева, Л.В. Осмофильный штамм спиртовых дрожжей Saccharomycescerevisiae 1039 для сбраживания концентрированного зернового сусла/Л.В.Римарева, М.Б.Оверченко, Н.И.Игнатова, Е.М.Серба//Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2012. - № 3. - С. 8-11.
Патент РФ № 2378366, кл. C12N1/16; С12Р7/06. Штамм дрожжей Saccharomycescerevisiae 1039, обладающий осмофильными свойствами, для получения спирта - Опубл. 10.01.2010. Бюл. № 1.
Поляков, В А. Сбраживание высококонцентрированных сред осмофильными расами дрожжей, приготовленных на основе ферментативного биокатализа полимеров зернового сырья в производстве топливного биоэтанола/В.А.Поляков, Л.В.Римарева, М.Б.Оверчен ко, Г.Н.Хричикова, Е.В.Останина//В сб. науч. тр. “Микробные биокатализаторы и их роль в нано- и биотехнологиях”.-М.: Пищепромиздат, 2008. - С. 256-260.
Туршатов, М.В. Технологические основы производства спирта с повышенными органолептическими пока-зателями/М.В.Туршатов, В.А.Поляков, А.П.Леденев/ /Производство спирта и ликероводочных изделий. -2008. - № 2. - С. 29-31.
Шелехова, Н.В. Исследование ионного состава полупродуктов спиртового производства с использованием методов капиллярного электрофореза/Н.В.Шелехова, Т.М.Шелехова//Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2012. - № 3. - С. 25-27.
Nguyen, Н. Т. Т. Engineering of Saccharomyces cerevisiae for the production of L-glycerol 3-phosphate. In Fakultät III für Prozesswissenschaften; Technischen Universität Berlin, 2004. - 109 p.
Nweke, C.O. Effects of metals on dehydrogenase activity and glucose utilization by Saccharomyces cerevisiae/C.O.Nweke//Nigerian Journal of Biochemistry and Molecular Biology. - 2010. - V. 25. - № 2. - P. 28-35.
Perez Valle, J. Key role for intracellular K+ and protein kinases Sat4/Hal4 and Hal5 in the plasma membrane stabilization of yeast nutrient transporters/J.Perez Valle, H.Jenkins, S.Merchan et al.//Microbiol. Biotechnol. - 2007. - V. 27. - № 16. - P. 5725-5736.