Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И АЭРАЦИИ НА РОСТ ПИВОВАРЕННЫХ ДРОЖЖЕЙ'

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И АЭРАЦИИ НА РОСТ ПИВОВАРЕННЫХ ДРОЖЖЕЙ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
413
69
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПИВОВАРЕННЫЕ ДРОЖЖИ / КУЛЬТИВИРОВАНИЕ / СРЕДА / ДИНАМИКА РОСТА / ТЕМПЕРАТУРА / АЭРАЦИЯ / БИОМАССА

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Макушин Андрей Николаевич, Зипаев Дмитрий Владимирович, Кожухов Александр Николаевич

В процессе выращивания различных групп промышленных штаммов микроорганизмов большое значение имеет создание наиболее благоприятных условий для развития и размножения культуры. Кроме существующих приемов по улучшению состава и свойств питательных сред не менее актуальным является регулирование физических параметров культивирования. Объектами исследований являются штаммы дрожжей вида Sacharomyces cerevisiae : Saflager S-23 и Кулер. Данные штаммы широко используются в пивоваренной отрасли для производства пива и пивных напитков. Согласно разработанной схеме эксперимента были выбраны режимы выращивания культуры при 20 и 25 °С как с аэрацией при 90 и 120 об/мин, так и без нее в статических условиях. Проведению эксперимента предшествовало четыре подготовительных этапа в течение 5 суток. В статических условиях наилучший результат по приросту биомассы показал штамм пивоваренных дрожжей Saflager S-23. У него прирост биомассы составил 99 млн КОЕ/мл (89,3%) при 25 °С. В свою очередь наилучший рост биомассы у штамма Кулер наблюдался при 20 °С - 91,3 млн КОЕ/мл, или 61,1%. Поскольку в статических условиях был определен температурный режим выращивания культур, то режимы аэрации подбирались у штаммов при постоянной температуре по полученным результатам в первой части эксперимента. В динамических условиях оба штамма показали наилучший прирост биомассы при 120 об/мин термостатируемого шейкера и концентрацию дрожжевых клеток у штамма Saflager S-23 - 83,5 млн КОЕ/мл, а у штамма Кулер - 70,3 млн КОЕ/мл, что составляет долю почкующихся клеток чистой культуры дрожжей на уровне 88 и 83% соответственно.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Макушин Андрей Николаевич, Зипаев Дмитрий Владимирович, Кожухов Александр Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECT OF TEMPERATURE AND AERATION ON THE GROWTH OF BREWER'S YEAST

In the process of growing various groups of industrial strains of microorganisms, it is of great importance to create the most favorable conditions for the development and reproduction of culture. In addition to the existing methods for improving the composition and properties of nutrient media, regulation of the physical parameters of cultivation is no less important. The objects of research are Sacharomyces cerevisiae yeast strains: Saflager S-23 and Cooler. These strains are widely used in the brewing industry for the production of beer and beer drinks. According to the developed experimental scheme, the modes of culture cultivation at 20 and 25 °C with aeration at 90 and 120 rpm, and without it under static conditions were selected. The experiment was preceded by four preparatory stages within 5 days. Under static conditions, the best result in terms of biomass growth was shown by the brewing yeast strain Saflager S-23. Its biomass growth was 99 million CFU/ml (89.3%) at 25 °C. In turn, the best biomass growth in the Cooler strain was observed at 20 °C - 91.3 million CFU/ml or 61.1%. Since the temperature regime for growing crops was determined under static conditions, the aeration regimes were selected for the strains at a constant temperature according to the results obtained in the first part of the experiment. Under dynamic conditions, both strains showed the best biomass growth at 120 rpm of a thermostatted shaker and showed the concentration of yeast cells in the Saflager S-23 strain - 83.5 million CFU/ml, and in the Cooler strain - 70.3 million CFU/ml, which accounts for the proportion of budding cells of pure yeast culture at 88 and 83%, respectively.

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И АЭРАЦИИ НА РОСТ ПИВОВАРЕННЫХ ДРОЖЖЕЙ»

УДК 663.45

влияние температуры и аэрации

А.Н. Макушин, канд. с.-х. наук

самарский государственный аграрный университет

Д.В. Зипаев*, канд. техн. наук; А.Н. Кожухов

самарский государственный технический университет, самарская обл., п.г.т.

DOI 10.24412/0235-2486-2021-2-0017

на рост пивоваренных дрожжей

-Кинельский

Дата поступления в редакцию 01.12.2020 * dvz7@mail.ru

Дата принятия в печать 02.02.2021 © Макушин А.Н., Зипаев Д.В., Кожухов А.Н., 2021

Реферат

В процессе выращивания различных групп промышленных штаммов микроорганизмов большое значение имеет создание наиболее благоприятных условий для развития и размножения культуры. Кроме существующих приемов по улучшению состава и свойств питательных сред не менее актуальным является регулирование физических параметров культивирования. Объектами исследований являются штаммы дрожжей вида Sacharomyces cerevisiae: Saflager S-23 и Кулер. Данные штаммы широко используются в пивоваренной отрасли для производства пива и пивных напитков. Согласно разработанной схеме эксперимента были выбраны режимы выращивания культуры при 20 и 25 С как с аэрацией при 90 и 120 об/мин, так и без нее в статических условиях. Проведению эксперимента предшествовало четыре подготовительных этапа в течение 5 суток. В статических условиях наилучший результат по приросту биомассы показал штамм пивоваренных дрожжей Saflager S-23. У него прирост биомассы составил 99 млн КОЕ/мл (89,3 %) при 25 С. В свою очередь наилучший рост биомассы у штамма Кулер наблюдался при 20 °С - 91,3 млн КОЕ/мл, или 61,1 %. Поскольку в статических условиях был определен температурный режим выращивания культур, то режимы аэрации подбирались у штаммов при постоянной температуре по полученным результатам в первой части эксперимента. В динамических условиях оба штамма показали наилучший прирост биомассы при 120 об/мин термостатируемого шейкера и концентрацию дрожжевых клеток у штамма Saflager S-23 - 83,5 млн КОЕ/мл, а у штамма Кулер - 70,3 млн КОЕ/мл, что составляет долю почкующихся клеток чистой культуры дрожжей на уровне 88 и 83 % соответственно.

Ключевые слова

пивоваренные дрожжи, культивирование, среда, динамика роста, температура, аэрация, биомасса Для цитирования

Макушин А.Н., Зипаев Д.В., Кожухов А.Н. (2021) Влияние температуры и аэрации на рост пивоваренных дрожжей // Пищевая промышленность. 2021. № 2. С. 44-48.

brewer's yeast

A.N. Makushin, Candidate of Agricultural Sciences Samara State Agrarian University

D.V. Zipaev*, Candidate of Technical Sciences; A.N. Kozhukhov Samara State Technical University, Samara region, urban-type settlement Ust-Kinelsky

Effect of temperature and aeration on the growth of

Received: December 1, 2020 * dvz7@mail.ru

Accepted: February 2, 2021 © Makushin A.N., Zipaev D.V., Kozhukhov A.N., 2021

Abstract

In the process of growing various groups of industrial strains of microorganisms, it is of great importance to create the most favorable conditions for the development and reproduction of culture. In addition to the existing methods for improving the composition and properties of nutrient media, regulation of the physical parameters of cultivation is no less important. The objects of research are Sacharomyces cerevisiae yeast strains: Saflager S-23 and Cooler. These strains are widely used in the brewing industry for the production of beer and beer drinks. According to the developed experimental scheme, the modes of culture cultivation at 20 and 25 °C with aeration at 90 and 120 rpm, and without it under static conditions were selected. The experiment was preceded by four preparatory stages within 5 days. Under static conditions, the best result in terms of biomass growth was shown by the brewing yeast strain Saflager S-23. Its biomass growth was 99 million CFU/ml (89.3 %) at 25 °C. In turn, the best biomass growth in the Cooler strain was observed at 20 °C - 91.3 million CFU/ml or 61.1 %. Since the temperature regime for growing crops was determined under static conditions, the aeration regimes were selected for the strains at a constant temperature according to the results obtained in the first part of the experiment. Under dynamic conditions, both strains showed the best biomass growth at 120 rpm of a thermostatted shaker and showed the concentration of yeast cells in the Saflager S-23 strain - 83.5 million CFU/ml, and in the Cooler strain - 70.3 million CFU/ml, which accounts for the proportion of budding cells of pure yeast culture at 88 and 83 %, respectively.

Key words

brewer's yeast, cultivation, environment, growth dynamics, temperature, aeration, biomass For citation

Makushin A.N., Zipaev D.V., Kozhukhov A.N. (2021) Effect of temperature and aeration on the growth of brewer's yeast // Food processing industry = Pischevaya promyshlennost'. 2021. No. 2. P. 44-48.

44

2/2021 пищевая промышленность issn 0235-2486

Введение. К наиболее часто встречающимся в отечественной литературе изучаемым физическим факторам роста и развития культуры Saccharomyces cerev¡s¡ae относится КВЧ-излучение, при котором авторами разработки предлагается оптимальная величина электромагнитных колебаний. При этом наблюдается улучшение всех показателей роста культуры, включая концентрацию биомассы [1]. Согласно другим исследованиям, благоприятное воздействие на физиологическую активность пивоваренных дрожжей оказывают ультразвуковые колебания на уровне 44 кГц [2].

Учеными также была предпринята успешная попытка изучения роста дрожжей вида Saccharomyces cerev¡s¡ae с помощью элетронно-ионной обработки [3]. Тем не менее по-прежнему являются актуальными традиционные биотехнологические приемы, используемые при культивировании пивоваренных дрожжей: аэрация, температура, рециркуляция сусла и прочее [4, 5].

Для размножения дрожжей наиболее важны три основных фактора: наличие кислорода, аминокислот и микроэлементов [6].

Наличие кислорода - важнейший фактор, влияющий на размножение дрожжей. Благодаря дыханию дрожжи получают возможность активизировать обмен веществ и размножаться. Однако наличие сахара в среде препятствует дыханию и побуждает к брожению (эффект Кребтри), в связи с чем нельзя усилить размножение дрожжей, все более увеличивая аэрацию. С возникновением клетки начинается строительство и сохранение фосфолипидов, являющихся главными компонентами двойной клеточной мембраны. Благодаря кислороду часть жирных кислот переводится в ненасыщенные жирные кислоты, обладающие более низкой точкой плавления и благоприятствующие лучшему проникновению веществ сквозь мембрану. Кислород необходим и для синтеза стеринов, который, с одной стороны, тесно связан с ростом дрожжей, а с другой - с обогащением клетки гликогеном [7]. Между синтезом липидов и эфиров существует обратная зависимость: пока образуются липиды (при наличии кислорода), не происходит возникновения эфиров.

Наличие аминокислот и микроэлементов, содержащихся в сусле, и минеральных веществ достаточно для брожения, но когда дрожжи размножаются, они нуждаются в гораздо большем количестве аминокислот и микроэлементов. Этих веществ не хватает, так что даже при очень интенсивной аэрации размножение прекращается при достижении концентрации примерно в 100 млн КОЕ/мл питательной среды. Лимитирующим фактором является, в первую очередь, содержание аминокислот в сусле (200-240 мг/л), из которых

не все могут ассимилироваться дрожжами (например, пролин).

Для нормального размножения дрожжи нуждаются в кислороде. При наличии кислорода образуются ненасыщенные жирные кислоты, идущие на строительство клеточного вещества. Если сусло не аэрировалось или недостаточно аэрировалось, то:

• дрожжи испытывают нехватку ненасыщенных жирных кислот;

• стадия размножения клеток дрожжей завершается раньше времени;

• возникают нарушения сбраживания сусла, увеличивается время брожения;

• значительно возрастает количество мертвых клеток дрожжей.

Недостаток кислорода в сусле в течение нескольких циклов брожения приводит к дегенерации дрожжей. Дрожжи после брожения ощущают недостаточное содержание кислорода и при хранении автоли-зируются быстрее, чем дрожжи, снятые после нормального брожения. Важно то, что 80% затруднений при проведении брожения связано с недостаточным содержанием кислорода в сусле.

В то же время чрезмерно высокое содержание кислорода приводит к образованию излишнего объема биомассы культуры, что приводит к повышенной концентрации метаболитов клетки, которые отрицательно влияли на вкус и аромат пива или пивного напитка (альдегиды, высшие спирты, эфиры и др.). Учитывая этот факт, крайне важно контролировать в начале брожения наличие кислорода в сусле. Нижней границей следует считать 8-10 мг О2/л сусла. Можно исходить из того, что внесенный кислород будет использован в течение нескольких часов и не окажет вредного воздействия на вкусовую стабильность пива.

При разведении чистой дрожжевой культуры в лабораторных условиях оптимальной температурой инкубации является температура 20...25 °С. В дальнейшем, при низовом брожении в цилиндро-коническом танке, применяемые низкие температуры всегда ниже температурного оптимума для ферментов дрожжей.

При внесении дрожжей без подготовки в холодное сусло при сильном охлаждении они «испытывают шок» и начинают выделять во внешнюю среду аминокислоты и нуклеотиды. Размножение и брожение их замедляется или совсем прекращается.

Дрожжи очень чувствительны к скачкообразному понижению температуры («холодный шок») [8].

При брожении под давлением в танке с помощью шпунт-аппаратов поддерживается избыточное давление от 0,2 до 1,8 бара, благодаря чему в пиве повышается концентрация диоксида углерода. При этом на дрожжи действуют стрессовые факторы - не только повышенное статическое давление, но и возросшее парциальное давление СО2.

Цель исследования. Из-за возросшей концентрации диоксида углерода замедляется восстановление собственных веществ клеток дрожжей. При этом расщепление этих веществ тоже замедляется, но не в такой степени, как их восстановление. Это позволяет сбраживать сусло при сравнительно высоких температурах, причем типичные для сильного размножения ароматические компоненты (эфиры и высшие спирты) образуются слабее.

В результате действия больших касательных напряжений (насосы, мешалки, регулировочные вентили) клеточные стенки дрожжей повреждаются, что существенно влияет на их физиологию, а следовательно, и на их сбраживающую способность.

После введения дрожжей в сусло наблюдаются их количественные и качественные изменения. Количество дрожжей увеличивается в несколько раз, однако, их концентрация в диспергированном состоянии вначале увеличивается, достигая максимальной величины, а затем снижается.

Объекты и методы исследований.

Наши исследования проводились в лабораторных условиях факультета пищевых производств Самарского государственного технического университета по следующей схеме.

Влияние температурных режимов и режимов аэрации на физиологическое состояние дрожжевых клеток мы исследовали на примере двух штаммов Saccharomyces cerevisiae: Saflager S-23 и Кулер.

Схема эксперимента по изучению влияния температурных режимов и режимов аэрации на разведение чистой дрожжевой культуры включает два этапа по четыре варианта опыта (рис. 1).

Разведение чистой дрожжевой культуры проводилось в лабораторных условиях в несколько этапов.

Подготовительный этап. Производится пересев чистой культуры дрожжей с косяка с нативной культурой в пробирки с заранее подготовленной скошенной средой сусло агар. Пробирки устанавливаются в термостат для культивирования при температуре 24 °С в течение 48 ч.

I этап разведения. В пробирки с культурой на скошенном агаре добавляют по 5 мл стерильного сусла, получают взвесь полученной культуры и передают ее в колбы на 30 мл. Ставят колбы на 30 мл в термостат с выбранным температурным режимом на 24 ч.

II этап разведения. Гомогенизируют культуральную жидкость в колбах на 30 мл легкими покачивающими движениями и, соблюдая условия стерильности, передают ее в колбы на 180 мл. Колбы на 180 мл ставят в термостат с выбранным температурным режимом на 24 ч.

III этап разведения. Гомогенизируют культуральную жидкость в колбах на 180 мл

ЧКД штамма Saflager S-23

Выдержка

При 20 °С При 25 °С

ЧКД штамма 5 Silage г S-23

т

i

Выдержка при 20 *С

Аэрация 90 об/мин Аэрация 120 об/мин

Выдержка при 25 "С

Аэрация 90 об/мин Аэрация 120 об/мин

ЧКД штамма Кулер

Выдержка

При 20 "С При 25 "С

ЧКД штамма Кулер

Выдержка при 20 °С

Аэрация 90 об/мин

Аэрация 120 об/мин

Выдержка при 25 °С

Аэрация 90 об/мин Аэрация 120 об/мин

Рис. 1. Схема эксперимента по изучению влияния температурных режимов и режимов аэрации на разведение чистой культуры дрожжей

легкими покачивающими движениями и, соблюдая условия стерильности, переносят ее в колбы на 1000 мл. Ставят колбы на 1000 мл в термостат с выбранным температурным режимом на 24 ч.

Аэрацию на каждом этапе разведения производят согласно схеме опыта.

Определение показателей физиологического состояния дрожжевых клеток ЧКД проводили на каждом этапе перед передачей культуральной жидкости на сле-

дующую стадию путем отбора 2 мл чистой культуры дрожжей.

В процессе исследований были определены следующие биотехнологические показатели:

• концентрация дрожжевых клеток;

• процент почкующихся клеток;

• количество нежизнеспособных клеток дрожжей.

Для определения концентрации и доли почкующихся дрожжевых клеток ис-

пользовали стандартный метод подсчета в камере Горяева. Кроме того, определяли количество нежизнеспособных клеток Sacchaюmyces cerev¡s¡ae.

Результаты исследований. Рассмотрим результаты изучения влияния температурных режимов на разведение чистой культуры дрожжей при производстве пива светлого.

Для исследований были взяты две температуры инкубации чистой культуры дрожжей - 20 и 25 °С, поскольку известно, что оптимальная температура для разведения чистой культуры дрожжей от 20 до 25 °С.

В табл. 1 представлены результаты по общему количеству клеток штаммов Ба^адег 5-23 и Кулер в зависимости от температурного режима.

По полученным данным в выше представленной табл. 1 для каждого опыта построим кривые роста дрожжей для штаммов Кулер и БаЛадег 5-23 по концентрации клеток (рис. 2).

Как следует из результатов проведенных экспериментов (табл. 1 и рис. 2), увеличение концентрации дрожжевых клеток у исследуемых штаммов разные: у Кулера максимальный рост 91,3 млн КОЕ/мл наблюдается при 20 °С, а у БаЛадег Б-23 - 99 млн КОЕ/мл при 25 °С, что свидетельствует об особенностях данных штаммов, выражающихся в разных температурных оптимумах при культивировании. Кроме того, у штаммов наблюдается резкое увеличение прироста биомассы: на 89,3 % у Кулера и 61,1 % у БаЛадег Б-23 при увеличении объема чистой культуры на втором этапе разведения, однако при последующем разведении концентрация дрожжевых клеток увеличивается не столь значительно, что говорит о стабилизации роста чистой культуры дрожжей.

В табл. 2 приведены данные о массовой доле почкующихся клеток штаммов Ба^адег Б-23 и Кулер в зависимости от температурного режима.

По полученным данным в табл. 2 для каждого опыта построим кривые роста дрожжей для штаммов Кулер и БаШдег Б-23 по массовой доле почкующихся клеток (рис. 3).

На основании приведенных данных в табл. 2 и анализа графиков (рис. 3) можно сделать вывод, что оптимальная температура для разведения чистой культуры дрожжей, при которой со стадии на стадию накапливается максимальное количество дрожжевых клеток и доля почкующихся клеток, для штамма Кулер 20 °С, а для штамма Ба^адег

Таблица 1

Общее количество клеток чистой культуры дрожжей в зависимости от температурного режима

Штамм ЧКД, млн КОЕ/мл

Объем ЧКД Кулер Saflager S-23

20 °С 25 °С 20 °С 25 °С

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Пробирка объемом 5 мл (начало стадии) 5,0 ± 0,25 5,0 ± 0,25 5,0 ± 0,25 5,0 ± 0,25

Пробирка объемом 5 мл (конец стадии) 42,0 ± 2,10 37,0 ± 1,85 33,0 ± 1,65 38,1 ± 1,91

30 мл 75,8 ±3,79 41,2 ± 2,06 43,5 ± 2,17 81,0 ± 4,05

180 мл 89,2 ± 4,46 78,0 ± 3,90 70,1 ± 3,51 95,0 ± 4,75

1000 мл 91,3 ±4,56 86,0 ± 4,30 75,2 ± 3,76 99,0 ± 4,95

95 m , л

31___

та

38,1

33

-20-С -25'С

30

О&ъем чистой культурь

дрожжей,.

б

Рис. 2. Кривая роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae по концентрации клеток для штаммов: а - Кулер, б - ЗаНадег 5-23

Таблица 2

Доля почкующихся клеток чистой культуры дрожжей в зависимости от температурного режима

Штамм ЧКД, %

Объем ЧКД Кулер Saflager S-23

20 °С 25 °С 20 °С 25 °С

Пробирка объемом 5 мл (начало стадии) 20,0 ± 1,00 20,0 ± 1,00 20,0 ± 1,00 20,0 ± 1,00

Пробирка объемом 5 мл (конец стадии) 43,0 ± 2,15 40,0 ± 2,00 32,0 ± 1,60 53,0 ± 2,65

30 мл 60,0 ± 3,00 43,0 ± 2,15 73,0 ± 3,65 55,0 ± 2,75

180 мл 78,0 ± 3,90 57,0 ± 2,85 90,0 ± 4,50 68,0 ± 3,40

1000 мл 85,0 ± 4,25 61,0 ± 3,05 93,0 ± 4,65 71,0 ± 3,55

Таблица 3

Общее количество клеток чистой культуры дрожжей в зависимости от режима

аэрации

Штамм ЧКД, млн КОЕ/мл

Объем ЧКД Кулер Saflager S-23

20 °С, 90 об/мин 20 °С, 120 об/мин 25 °С, 90 об/мин 25 °С, 120 об/мин

30 мл 46,1 ± 2,31 48,3 ± 2,42 48,8 ± 2,44 53,2 ± 2,66

180 мл 52,5 ± 2,62 65,5 ± 3,27 65,8 ± 3,29 71,7 ± 3,59

1000 мл 56,8 ± 2,84 70,3 ± 3,52 69,7 ± 3,49 83,5 ± 4,18

S-23 25 °С. Количество клеток в вариантах со штаммом Кулер при температуре 20 °С в среднем в 1,6 раза больше, чем в вариантах с температурой 25 °С. При разведении штамма Saflager S-23 количество дрожжевых клеток в вариантах с температурой 25 °С в 1,8-2,1 раза превышало данные, полученные с использованием инкубации при температуре 20 °С.

Поэтому при проведении последующих исследований влияния режимов аэрации

на чистую культуру дрожжей используем температуру инкубации: для штамма Кулер - 20 °С, для штамма Saflager S-23 -25 °с.

Рассмотрим результаты изучения влияния режимов аэрации на разведение чистой культуры дрожжей при производстве пива (пивного напитка).

Для исследований были взяты два режима аэрации чистой культуры дрожжей -90 и 120 об/мин, поскольку известно, что

оптимальная аэрация сусла для чистой культуры дрожжей находится в пределах 85-120 об/мин.

Аэрацию производили в термостатируе-мом шейкере марки Се^от^ 15т, который позволяет при создании определенных температурных режимов (от +10 до +30 °С) задавать необходимые режимы аэрации.

В табл. 3 приведены данные по общему количеству клеток штаммов Saflager S-23 и Кулер в зависимости от режима аэрации.

По полученным данным в выше представленной табл. 3 для каждого опыта построим кривые роста дрожжей для штаммов Кулер и Saflager S-23 по концентрации клеток (рис. 4).

Из результатов проведенных исследований (табл. 3, рис. 4) видно, что на рост штаммов дрожжей вида 5. cerev¡s¡ae оказывает влияние увеличение числа оборотов шейкера с 90 до 120 об/мин. Наблюдается прирост биомассы культуры при увеличении аэрации культивируемых штаммов с 4,5 до 19,8 %. Данное увеличение роста связано, прежде всего, с увеличением концентрации кислорода внутри биотехнологической системы, которая, в свою очередь, является акцептором водорода, участвующего в цикле трикар-боновых кислот, и играет важную роль в биосинтезе ненасыщенных жирных кислот и стиролов, что способствует размножению клеток исследуемых штаммов.

В табл. 4 приведены данные по массовой доле почкующихся клеток штаммов Кулер и БаЛадег Б-23 в зависимости от режима аэрации.

По полученным данным в выше представленной табл. 4 для каждого опыта построим кривые роста дрожжей для штаммов Кулер и Saflager 5-23 по доле почкующихся клеток (рис. 5).

на основании приведенных данных в табл. 4 и анализа графиков, представленных на рис. 5, можно сделать вывод, что

Объем чистой культуры дрожжей

а

Объем чистой культуры дрожжей,

б

Рис. 3. Кривая роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae по количеству почкующихся клеток для штаммов: а - Кулер, б - Saflager 5-23

, 80

ЭС

О

Ц 70 3

2 60 щ

Ii с

| Д 50 В о

CL О

=С = 40

5 г

зо 20 10 0

__i70'3

65,5 Ь - Т

48,3 --- Й,8

ТбЛ 51,5

-20"С, 90 об/мин -20°С, 120 об/мин

30 ISO 1000

Объем чистой культуры дрожжей, мл

а

100

о 90

е.:

| 80 г 70

В

си с;

* £ 60

5 ш

|О50 || 40

3. зо

20

о 10 о

____■ 83,5

I

fi -Ъ

53,2

48, а

~25'С, 90 об/ми н -2'-'С 120 об/мин

30 180 1000

Объем чистой культуры дрожжей, мл

б

Рис. 4. Кривая роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae по концентрации клеток для штаммов: а - Кулер, б - Saflager 5-23

Таблица 4

Массовая доля почкующихся клеток чистой культуры дрожжей в зависимости

от режима аэрации

Штамм ЧКД, %

Объем ЧКД Кулер Saflager S-23

20 °С, 90 об/мин 20 °С, 120 об/мин 25 °С, 90 об/мин 25 °С, 120 об/мин

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

30 мл 60,0 ± 3,00 61,0 ± 3,05 46,0 ± 2,30 48,0 ± 2,40

180 мл 73,0 ± 3,65 81,0 ± 4,05 78,0 ± 3,90 86,0 ± 4,30

1000 мл 78,0 ± 3,90 83,0 ± 4,15 80,0 ± 4,00 88,0 ± 4,40

neteplovoj intensivnosti na rost drozhzhej Saccharomyces cerevisiae [Influence of EMP EHF of nonthermal intensity on the growth of the yeast Saccharomyces cerevisiae]. Zhurnal radioelektroniki [Radio electronics journal]. 2003. No. 3. P. 4 (In Russ.).

2. Kaluzhnaya OYu, Yakovleva KS, Kashapova RA, Chernenkov EN, Chernenkova AA, Bodrov AYu. Vliyanie ul'trazvuka na pivovarennye drozhzhi [Influence of ultrasound on brewer's yeast]. Vestnik VGUIT [VGUIT bulletin]. 2020.

s 100

к о 90

V 5 80

к X 70

Г.

=1 60

V

>• ас 50

ь

с 40

А

Л 30

ч

J. ю 20

о

10

".i

0

.81 X S3

61 73

60

-2ОТ, 90 об/мин -2 ОТ, 120 об/мин

30 ISO 1000

Объем чистой культуры дрожжей, мл

а

а

is 81 5

А

%

-25*С, 90 об/мин -25'С, 120 об/мин

Объем чистой культуры дрожжей,

б

Рис. 5. Кривая роста дрожжей Saccharomyces cerevisiae по массовой доле почкующихся клеток для штаммов: а - Кулер, б - 5аИадег 5-23

оптимальным режимом аэрации для разведения ЧКД, как для штамма Кулер, так и для штамма Saflager S-23, является режим 120 об/мин, при котором в вариантах разведения штамма Кулер общее количество клеток ЧКД было максимальным и составило 70,3 млн КОЕ/мл, при этом доля почкующихся клеток составила 83 %, в вариантах разведения штамма Saflager S-23 максимальное общее количество клеток - 83,5 млн КОЕ/мл при 88 % почкующихся клеток.

Таким образом, в результате проведенных исследований можно заключить, что лучшей для разведения ЧКД для штамма Кулер является температура 20 °С, аэрация, проводимая в термостатируемом шей-кере марки Certomat ISm, - 120 об/мин, для штамма Saflager S-23 - температура 25 °с, аэрация - 120 об/мин.

Полученные данные в ходе проведенных исследований позволят создать в производственных условиях более благоприятные условия для разведения ЧКД штаммов Кулер и Saflager S-23 на предприятиях пивоваренной отрасли.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гамаюрова, В.С. Влияние ЭМИ КВЧ нетепловой интенсивности на рост дрожжей Saccharomyces cerevisiae / В.С. Гамаюрова, А.Ю. Крыницкая, М.Н. Астраханцева // Жур-

нал радиоэлектроники. - 2003. - № 3. -С. 4.

2. Калужная, О.Ю. Влияние ультразвука на пивоваренные дрожжи / О.Ю. Калужная, К.С. Яковлева, Р.А. Кашапова, Е.Н. Черненков [и др.] // Вестник ВГУИТ. - 2020. - Т. 82. -№ 1. - С. 103-109

3. Осипова, М.В. Электро-ионная обработка пивоваренных дрожжей / М.В. Осипова, Л.Ф. Глущенко // Современные наукоемкие технологии. - 2006. - № 7. - С. 45.

4. Новикова, И.В. Обзор: дрожжи рода Brettanomyces в технологии пива / И.В. Новикова, И.А. Юрицин, А.С. Муравьев // Вестник ВГУИТ. - 2018. - Т. 82. - № 4. -С. 145-150.

5. Макушин, А.Н. Влияние тиамина и рибофлавина на чистую культуру дрожжей при брожении пивного сусла / А.Н. Макушин, Д.В. Зипаев, А.Н. Кожухов // Пиво и напитки. -2020. - № 3. - С. 28-31.

6. Ермолаева, Г.А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия / Г.А. Ермолаева. - СПб.: Профессия, 2004. -С. 11-15.

7. Сорокопуд, А.Ф. Теплофизические характеристики пива и пивного сусла / А.Ф. Соро-копуд, А.В. Миленький // Пиво и напитки. -2008. - № 1. - С. 22-24

8. Корчагин, И.Н. Пиво. - М.: Вокруг света, 2007. - 467 с.

REFERENCES

1. Gamayurova VS, Krynickaya AYu, Astrahanceva MN. Vliyanie EMI KVCH

No. 1 (82). P. 103-109 (In Russ.). DOI: hppts://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-1-103-109

3. Osipova MV, Glushchenko LF. Elektro-ionnaya obrabotka pivovarennyh drozhzhej [Electro-ionic treatment of brewer's yeast]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii [Modern high techno;ogies]. 2006. No. 7. P. 45 (In Russ.).

4. Novikova IV, Yuricin IA, Murav'ev AS. Obzor: drozhzhi roda Brettanomyces v tekhnologii piva [Review: Brettanomyces yeast in beer technology]. Vestnik VGUIT [VGUIT bulletin]. 2018. No. 4 (82). P. 145-150 (In Russ.). DOI: hppts://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-145-150

5. Makushin AN, Zipaev DV, Kozhuhov AN. Vliyanie tiamina i riboflavina na chistuyu kul'turu drozhzhej pri brozhenii pivnogo susla [The effect of thiamine and riboflavin on pure yeast culture during beer wort fermentation]. Pivo i napitki [Beer and drinks]. 2020. No 3. P. 28-31 (In Russ.). DOI: hppts://doi. org/10.24411/2072-9650-2020-10027

6. Ermolaeva GA. Spravochnik rabotnika laboratorii pivovarennogo predpriyatiya [Brewery Lab Worker Handbook]. Saint Petersburg: Professiya, 2004. P. 11-15.

7. Sorokopud AF, Milen'kij AV. Teplofizicheskie harakteristiki piva i pivnogo susla [Thermophysical characteristics of beer and beer wort]. Pivo i napitki [Beer and drinks]. 2008. No. 1. P. 22-24 (In Russ.).

8. Korchagin IN. Pivo [The beers]. Moscow: Around the world, 2007. 467 p.

Авторы

Макушин Андрей Николаевич, канд. с.-х. наук

Самарский государственный аграрный университет, 446442, Самарская обл., г. Кинель, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, д. 1, mak13a@mai1.ru

Зипаев Дмитрий Владимирович, канд. техн. наук, Кожухов Александр Николаевич

Самарский государственный технический университет, 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 244 (главный корпус), dvz7@mail.ru, sandro_2@mai1.ru

Authors

Andrey N. Makushin, Candidate of Agricultural Sciences

Samara State Agrarian University, 1, Uchebnaya str., Kinel, Usfkinel'skiy

village, Samara region, Russia, 446442, mak13a@mai1.ru

Dmitriy V. Zipaev, Candidate of Technical Sciences,

Alexander N. Kozhukhov

Samara State Technical University, 244, Molodogvardeyskaya str., Samara, Russia, 443100, dvz7@mai1.ru, sandro_2@mai1.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.