Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

К вопросу об управлении жизнедеятельностью микроорганизмов (на примере дрожжей).

Глущенко Л. Ф., Глущенко Н. А.,

ГЛАВА 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭИО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ПИВНЫХ ДРОЖЖЕЙ

Объектом исследования в нашей работе явились пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae немецких рас Rh, He-Bru и N.

Клетки дрожжей рас Rh, He-Bru и N могут быть сферической, яйцеобразной, эллиптической или продолговатой формы.

Клетки могут встречаться по одной, парами, реже в виде коротких цепей или маленьких сгустков.

Флокуляция дрожжевых клеток средняя. Температура внесения дрожжей 7...10⁰С, брожения 10...15⁰С.

Штаммы Rh, He-Bru и N - хлопьевидные дрожжи низового брожения. Для них характерна высокая скорость брожения на протяжении всего процесса. Это обусловлено их быстрым размножением к началу брожения, а также высокой концентрацией находящихся во взвешенном состоянии дрожжевых клеток в процессе брожения.

При условии хорошей аэрации сусла, достаточного обеспечения аминным азотом, макро- и микроэлементами и концентрации 15...20·10⁶ клеток/см³ при задаче в начале брожения наблюдается быстрое увеличение числа клеток и достигается их высокая концентрация в суспензии в процессе брожения (50...60·10⁶ клеток/см³). К концу брожения дрожжи флокулируют практически полностью.

Образование диацетила в процессе брожения незначительно. К концу брожения диацетил полностью разлагается.

При проведении исследований использовали генерации дрожжей, полученные из чистой культуры дрожжей штамма Rh, He-Bru и N поставленные из дрожжевого банка VLB, Берлин, Германия.

Предметом исследования согласно поставленной цели и выбранного объекта исследования, является исследование по управлению жизнедеятельностью пивных дрожжей рас Rh, He-Bru и N посредством влияния электронно-ионной обработки на их технологические свойства с целью ускорения брожения в производстве пива.

В соответствии с поставленными задачами были проведены следующие исследования:

1. Для исследования влияния ЭИО на пивные дрожжи в лабораторных условиях использовали опытную установку управления активностью микроорганизмов УАМ-1.

2. Был поставлен эксперимент по определению влияния ЭИО на качество дрожжевых клеток в трех различных средах:

• «ЭИО (дрожжи + вода)» (к 8 г активированных дрожжей добавляли 20 см³ дистиллированной воды);
• «ЭИО (дрожжи + сусло)» (к 8 г активированных дрожжей добавляли 20 см³ сусла);
• «ЭИО вода + дрожжи»  (обрабатывали 20 см³ воды и добавляли 8 г дрожжей).

При выборе среды для ЭИО дрожжей в лабораторных условиях мы исходили из возможных существующих технологических схем производства пива:

• в период хранения производственные дрожжи находятся под водой и среда «ЭИО (дрожжи + вода)» соответствует расположению аппарата ЭИО на аппарате хранения дрожжей;
• среда «ЭИО (дрожжи + сусло)» соответствует расположению аппарата ЭИО на технологическом трубопроводе подачи дрожжей в бродильный аппарат. ЭИО воздействуют на дрожжи в потоке на момент их задачи в бродильный аппарат;
• среда «ЭИО вода + дрожжи» соответствует расположению аппарата ЭИО в трубопроводе подачи холодной воды в аппарат хранения дрожжей для промывки дрожжей в период длительного хранения.

3. На каждую среду воздействовали ЭИО по 10, 25, 40 с. В итоге получили 9 вариантов опыта и один контрольный.

4. Эксперимент был проведен в пятикратной повторности и учитывали среднеарифметические значения полученных данных.

5. Лабораторные исследования провели для четырех режимов ЭИО: I - напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве - 1 кВ/см; II - 2 кВ/см ; III - 3 кВ/см; IV - 4 кВ/см.

6. Толщина обрабатываемого слоя дрожжей была принята из рекомендаций предыдущих исследователей и составила 5 мм.

7. Были изучены дрожжи с 5 по 12 генерации.

8. Оценка качества пивных дрожжей до и после воздействия ЭИО в лабораторных условиях осуществлялась по следующим показателям качества: количество нежизнеспособных клеток, упитанность и конечная степень сбраживания (КСС) дрожжей, микробиологическая чистота.

9. Для определения КСС дрожжей использовали сорта пивного охмеленного сусла, производимого на пивоваренном заводе «Дека» В.Новгород, «Жигулевское», «Ильменское», «Мартовское» и «Дека темное крепкое».

10. Промышленные испытания приготовления пива с использованием ЭИО дрожжей проводили на пивоваренном заводе «Дека» Великий Новгород.

11. Брожение пива сортов «Жигулевское», «Ильменское», «Мартовское», «Дека крепкое темное» проводили при темпе­ратуре 8...12⁰С по классической технологии 3 способами:

• без добавления ферментных препаратов (контрольный вариант)
• с добавлением ферментных препаратов (подкормка дрожжей)
• с использованием ЭИО дрожжей.

12. Производственные испытания проводили с использованием экспериментальной установки активации производительностью 300 дм³ дрожжей/ч с параметрами обработки: напряженность электрического поля в межэлектродном пространстве 3 кВ/см, экспозиция 25 с.

13. После 3...8 дней бро­жения пиво было перекачено в аппараты дображивания, продолжительность дображивания составила 15 суток.

14. Были исследованы дрожжи с 5 по 12 генерацию.

15. Оценка качества пивных дрожжей до и после воздействия ЭИО в промышленных испытаниях осуществлялась по следующим показателям качества: микробиологическая чистота, количество нежизнеспособных клеток, упитанность, прирост биомассы, количество почкующихся клеток, скорость сбраживания сусла, флокуляция дрожжей.

При промышленных испытаниях после использования обработанных дрожжей, была проведена оценка качества готового пива по существующим стандартным методикам, а также  дегустационная оценка готового пива.