Активация алкогольного брожения с помощью янтарной кислоты и ее солей Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

І .

16 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, N9 5-6, Ї995

марное содержание которых колеблется в пределах

0,06-0,15%. При этом в одних случаях общее содержание их больше в образцах, где для подкис-ления сусла использовалась серная кислота (образцы 1, 5), в других наоборот.

Естественно предположить, что происхождение всех обнаруженных спиртов обусловлено жизнедеятельностью дрожжей.

Метиловый спирт., обладающий токсичными свойствами и гнилостно-пряным запахом, обнаружен в количестве 0,09-0,19%. Существенной разницы в накоплении этого спирта не отмечено, хотя в образцах с использованием серной кислоты в качестве подкисляющего компонента сусла в большинстве случаев (расы дрожжей Г-112 и В) содержание его несколько выше. Исключение составляют образцы с дрожжами расы Г-5, где наблюдается обратная картина.

Из высших спиртов, являющихся токсичными веществами и в то же время ответственными за формирование аромата крепких напитков (бренди, кальвадос и т.п.), в наибольших количествах (0,41-0,51%) обнаружен изоамиловый спирт. Как известно, он в любом разбавлении обладает специфическим сивушным запахом. Таким же запахом обладают «-бутиловый и изобутиловый спирты, количество которых значительно ниже. Наибольшее количество н-бутанола (0,15%) обнаружено в образце 4, а изобутанола (0,14%) — в 5. При этом в образцах с использованием дрожжей расы Г-112 большее количество изобутанола обнаружено в образце 2, где для подкисления сусла использовали алычевый сок. В образцах с дрожжами Г-5 и В наблюдается противоположная картина. Не установлено четкой закономерности и в накоплении н-бутанола в зависимости от использования разных подкисляющих компонентов. В образцах 1 и 5 его обнаружено больше при использовании серной кислоты (дрожжи Г-112 и В), в образцах с

дрожжами расы Г-5 — при использовании алыче-вого сока.

Высшие спирты — изопропиловый и н-пропило-вый, обладающие при разбавлении приятным цветочным запахом, обнаружены в количествах 0,16-

0.29.и 0,28-0,42% соответственно. Первый при этом содержится в больших количествах в образцах 4 и 6 при использовании алычевого сока (дрожжи рас В и Г-5). В образцах с дрожжами расы Г-1 12 больше этого спирта образовалось при применении серной кислоты. Содержание н-пропилового спирта больше во всех образцах с использованием алычевого сока.

выводы

1. Из исследованных рас дрожжей наиболее полно усваивают углеводный комплекс мелассного сусла расы Г-112 и 6. Лучшие результаты при этом получены при подкислении мелассного сусла высококислотным плодовым (алычевым) соком.

2. Расы дрожжей Г-112, Г-5 и В наряду с этиловым спиртом синтезируют метиловый и высшие спирты. Лучшие соотношения количественных содержаний высших спиртов, благотворно влияющих на формирование будущего аромата напитка, получены при подкислении мелассного сусла плодовым соком.

3. При производстве крепких напитков типа бренди из мелассного спирта-сырца целесообразно применять дрожжи расы Г-112 или В, а подкисле-ние сусла проводить с использованием высококислотного плодового сока.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коновалов С.А. Биохимия дрожжей. — М.: Пишепромиз-даг, 1962. — С. 270.

2. Жвирблянская А.Ю., Бакушинская О.А. Микробиология в пищевой промышленности. — М.: Пищевая промен,, 1975. — С. 502.

Кафедра технологии виноделия

Поступила 22.12.93

663.252.4.004.15

АКТИВАЦИЯ АЛКОГОЛЬНОГО БРОЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ СОЛЕЙ •

II.М. АГЕЕВА, Г.Ф. МУЗЫЧЕНКО, Г.П. ФЕДОСЕЕВА, В.В. ДЫМШЕВСКИЙ

Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства

Кубанский государственный технологический университет

Винзавод ”Масандра" (г. Ялта)

Исследовано влияние янтарной кислоты ЯК и ее солей — сукцината калия ЯКК, сукцината аммония Я/ЯЧН4 и сукцината кальция ЯКСи — на бродильную активность и накопление биомассы дрожжей. Дрожжи рода Эасск. иіпі штамма Шампанская 1 ОС, находящиеся в стационарной фазе, вносили в количестве 2-3 млн клеток/см3 в ви-

ноградное сусло, с последующей добавкой от 50 до 3000 мг/дм' ЯК или ее солей (табл. 1).

Брожение проводили при 18-22°С в пробирках, содержащих по 10 см" виноградного сусла с соответствующими добавками. Бродильную активность дрожжей определяли по динамике сбраживания сахаров и количеству выделившейся СО„, массу которой фиксировали весовым методом [1]. Выявлены варианты с максимальной скоростью сбраживания сахаров (табл. 1), что позволило установить оптимальные концентрации ЯК и ее солей, способствующие интенсификации процесса брожения: 50, 100, 300 и 750 мг/дм7 — для ЯК; 100, 300 и 750 мг/дм° — для ЯКК, 500 и 750 мг/дм^ — для Я/ШН,,; 50, 100 и 500 мг/дм’ — для ЯКСа.

ИЗВЕСТ

Добаї

Контро;

Янтарц?

кисло

< •

Сукцин;

калия

Сукцин;

аммо]

Сукцинг

кальц

По < рост б накопл вании, мг/ дм; 300 мг

Добав]

Контро,

Ян'тярн

кислот

Сукцин

аммощ

З 11шщ

г

ї-ь.

яг ките■

кпч.то-

N7-1 Л!^

ї П. Іґі-К-і- гр-' Гч^ЛЛІ о1: :-: роі и Г ! II? и: і- ! ■: і и I,- "I и]1-,.:у 'И-г.1

ИЇлГіПЄт! Г'-^С Н Г;-|"| рг .МТПҐ {ТПП '"іііі”

14

І РЯДУ С

-I И г^.'-I •

и-. лл

1 ТН.’ТЯ К -ь110Г1І

ТНПі-|/|| '^:'|| I ^ ІДКК СПС-ІЛіОМИС-

ИЗВЕСТНЯКУ ЗОВ ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 5-6, 1995

17

Таблица /

Добавки Концентрация, мг/дм' і Масса углекисло го газа (мг) за время, сут Накопление биомассы

1 -Г~- 2 1 3 4 5 масса, г % к контролю

Контроль — 0,5300 0,6767 0.7547 0,835! 0,9042 0,1897 100

Янтарная кислота 50 0,5560 0,7129 0,7920 0,8640 0,9262 0,2205 116

100- 0,5984 0.7381 0,8137 0,8915 0,9516 0,2236 117

300 0,6123 0,7476 0,8085 0,8736 0,9197 0.2077 109

750 0,5878 0,7656 0,8326 0,8930 0,9423 ■ 0,2213 116

1000 0.5382 0,7115 0,7973 0,8751 0.9353 0,2221 117

Сукцинат калия НЮ 0.5617 0,7056 0,7870 0.8692 0.9292 0,1920 101

300 0,5791 0,7119 0.7890 0.8643 0,9251 0,2406 126

500 0,5320 0,6835 0.7574 0.8339 0.8924 0,2091 110

750 0,5720 0.7146 0.7847 0,8572 0,9098 0.2087 108

Сукцинат аммония 300 0,5146 0,7039 0,7740 0.8539 0.8252 0,2158 113

500 0,6693 0.7752 0,8335 0,9043 0,9648 0,2096 110

750 0,5707 0,7116 0,7736 0.8460 0.9032 0,2293 119

2000 0,6727 0,8188 0,8904 0,9706 1,0366 0,3519 185

Сукцинат кальция 50 0,4860 0,6921 0,8024 0,9032 0.9867 0,1772 93

100 0,6417 0,8115 0 8820 0,9574 1,0211 0,1832 96

500 0,5990 0,7611 0,9389 0.9609 1.0380 0,2303 121

1) П|| ■■;

Ніг |";ц:.|1 ■ ■ Г'-V

(.«04.15

к- Г,:і ИЛ Сиркіл,

Г. О'ІГ--

[її -і ю': і ^ мил І'Н л

, н іі і.' і: V ІЬ'ЄГ-

:6ражи-КЧП: :п(^и5-Іяр.'іИїі: &£} я ' — г "ІІ Ч-

По окончании эксперимента определяли прирост биомассы дрожжей. Из табл. 1 видно, что накопление биомассы наблюдается при использовании ЯК в концентрациях 50, 100, 750, 1000 мг/дм3; ЯЛ'МН, — 300, 750, 2000 мг/дм3; ЯКК — 300 мг/дм'; ЯКСа — 500 мг/дм1’.

Максимальное количество биомассы отмечено при концентрациях Я /СЫН,, 2000 мг/дм' и ЯКК 300 мг/дм', прирост биомассы был равен соответственно 185 и 126% по сравнению с контролем.

Выявлены концентрации добавок, оказывающие положительное влияние на интенсификацию про-

Таблица2

Добавки Концен- трация, мг/дм" Интенсивность (мкл) за потребления 02 время, ч

0 1 1 і з 5 *? 1 18

Добавки

Кчицеи-.трация^ мг/ дм'

Интенсивность потребления (мкл) за время, ч

18

Контроль

Янтарная

кислота

Сукцинат аммония,

0,32 0,38 2,6 10,3 22.6 38,2 Сукцинат калия 50 0.34 0,42 3,0 6,8 10.2 16,6

50 0,32 0.42 2,6 11,6 14,8 21,6 100 0.32 0,44 3.2 6,8 13,7 18.8

100 о.зо 0,44 2.4 18 8 22,3 36.8 200 0,32 0.46 3,6 8,0 16,4 24,4

200 0,34 0,46 2,8 18,6 23.0 34.7 500 0.36 0,42 3,6 8,6 17,2 26,0

500 0,26 0,46 3,0 19,4 25,6 36,6 1000 0.36 0,42 3.2 14,4 18,8 46.6

1000 0.26 0,40 3,2 22,8 28,4 37.8 3000 0.34 0,46 3,2 15,8 21,2 48,4

3000 0,20 0,34 3.6 24,6 32,2 49.4 Сукцинат калипия 50 0,30 0.30 3,2 4,8 6,8 14,4

100 0,30 0,46 2,6 .8.4 16,8 24,4 100 0,32 0.32 3,6 6,2 6,8 14,4

200 0,32 0,52 3,2 8,8 18.2 28.4 150 0,32 0.32 4,2 10,2 12,6 16,8

500 0,32 0.56 3.0 І 2,6 20,6 26,7 200 0,34 0,34 6.6 11,8 14,8 39,2

1000 0,24 0,48 3,0 18 8 20,4 39,0

3000 , 0,20 0,46 2.8 19,6 28,0 39,6

З Ііиіщ Нс«| технологии № .')—Ь

18

ИЗВЕСТИЯ ІІУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 5-6, і 995

цессов дыхания (табл. 2): ЯК — 500, 1000, 3000 мг/дм3, ЯКСа — 200 мг/дм3, ЖШ4 и ЯКК — 1000, 3000 мг/дм3.

Более высокие концентрации рекомендуемых добавок стимулируют процесс дыхания, но снижают интенсификацию брожения, хотя снижения прироста биомассы не наблюдается.

Добавки ЯК и Я/СЫН4 в большей степени интенсифицируют процесс дыхания, чем ЯКК и ЯКСа в тех же концентрациях.

Результаты позволяют рекомендовать янтарную кислоту и сукцинат аммония для стимуляции про-

цессов дыхания при поточном аэробном культивировании дрожжей для накопления биомассы с целью получения дрожжевых разводок [2].

ЛИТЕРАТУРА

!. Бурьян Н.И., Тюрина Л.В. Микробиология виноделия.

— М.: Пищевая пром-сть. 1978. — С. ‘272.

2. Информационный листок Л? 281-93. Янтарная кислота и ее соли — стимуляторы метаболизма винных дрожжей / И.М. Агеена. В.М. Лжогина, Т.И.Тугучкина и др.

Лаборатория виноделия

Поступили 07.11.9-1

663.252.4.001,5

ВЛИЯНИЕ ЯНТАРНОЙ КИСЛОТЫ И ЕЕ СОЛЕЙ НА ФЕРМЕНТЫ ВИНОГРАДНОГО СОКА

Н.М. АГЕЕВА, Г.Ф. МУЗЫЧЕНКО,

В.В. ДЫМШЕВСКИЙ

Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства Кубанский государственный технологический университет Винзавод "Масандра" (г. Ялта)

Большую роль в технологическом процессе производства виноматериалов играет активность ферментов [1]. /^-фруктофуранозидаза БФФ катализирует расщепление сахарозы на глюкозу и фруктозу и алкогольдегидрогеназа АДГ катализирует восстановление уксусного альдегида до этилового спирта — конечного продукта спиртового брожения. Про-теиназа и пептидаза участвуют в гидролизе белков и полипептидов и в итоге влияют на стабильность полученных виноматериалов к белковым помутнениям. Поэтому их присутствие в виноматериалах и активация целесообразны и необходимы. о-Ди-фенолоксидаза ОДФО катализирует окисление полифенолов, вызывая излишнюю окисленность виноматериалов, поэтому необходима инактивация этого фермента на ранних стадиях производства.

Нами исследовано влияние янтарной кислоты ЯК и ее солей на активность внеклеточных ферментов при сбраживании виноградного сока. Установлено, что внесение добавок ЯК и ее солей — сукцината калия ЯА'К, сукцината аммония ЯКЫН, и сукцйната кальция ЯКСа — в' бродящее сусло увеличивает активность внеклеточных ферментов по сравнению с контролем (таблица).

Наибольшая активность фермента БФФ наблюдалась при добавках ЯКК, Я/ПЧН4 и ЯК в количествах 100, 200, 500 мг/дм- соответственно.

Следует отметить, что активность фермента АДГ возрастает в 2 раза при внесении 200 мг/дм3 ЯК. Однако при добавке такого же количества Я/ШН4 активность фермента АДГ увеличивается более чем в 2 раза по сравнению с контролем. ЯКК увеличивает активность АДГ в 1,5 раза. ЯКСа оказывает на ее активность наименьшее воздействие. ЯК и ее соли вызывают активацию протеина-зы и пептидазы. ■ .

Таблица

А К ! И. 1) с! ОС 1 г, фрагментов, у. Є:

Добавки Концен- трация., мг/дм1’ о-ди фенол о к-сидаза /<-фру- KTO- фура- нози- даза ІІЄП1 и-дазн про- теина- за ал ко-гольде-гидро-геназа

Контроль — 0,(И 116.0 162.4 86,4 0,168

Янтарная кислота 50 0,42 116,0 162,2 88.2 0.174

100 0,40 120.0 168,0 94,8 0,216

200 0,36 128.0 174,4 106,4 0,352

500 0.30 138,0 170,2 100.2 0,306

1000 0.28 126.0 164.4 100.2 0,300

3000 0.20 120,0 160.8 93.6 0,284

Сукцинат аммония 50 0,38 121.0 172.6 116.8 0,286

100 0,34 131,5 178.8 126.4 0,316

1 200 0,28 161,0 184,2 120,5 0,384

500 0.2(1 160.0 180.2 115,8 0.410

1000 0.16 160.0 178,0 104.3 0.270

3000 0.16 138,0 178,6 104.0 0,270

Сукцинат калия 50 0.46 106.0 166.2 88,0 0,216

100 0,40 126.0 166,8 94.4 0,282

200 0.38 120.0 184.4 103.2 0,288

500 0,32 121.0 182,6 100.6 0.268

КУЮ 0,32 120.0 178.2 100,0 0.246

зооо 0,30 120.0 164.4 88,1 0.244

Сукцинат кальция 50 0,44 116,0 162,0 88,3 0.200

100 0,42 118.5 160,6 87,6 0,208

150 0.38 119,0 168,8 88,8 0,208

200 0.38 119.0 170,5 91,0 0,216

ИЗВР.С

Сред

ТЭТЫ Пі сение ет про’ ЯК \ внесен; шие по

ГО В КС

снижав

Резу

рениен

СТОЛОВІ

ниєм в - 100 снижа. >ЯКК. добавк

ОДФО знач , ние 01 мулирс

ЗВ0ЛЯЄ1

И.М. А В.А. ТС

Северо-1

инстищ

Кубанск

На і янтарн измен* зации рацию держиі ственн Учитьн следов, ния ви Я нт; вводил заклад риал п зацие.й

Кон редел я пентан ном ис ганиче ную ж хослов бодны) вали ! через исходи 55°С в:

Рез) нении чивает ЯК, н спирта