Температура Сбраживания Спиртовых Дрожжей

Спиртовое брожение – магия превращения сахара в этиловый спирт

Спиртовое брожение лежит в основе приготовления любого алкогольного напитка. Это самый простой и доступный способ получить этиловый спирт. Второй метод – гидратация этилена, является синтетическим, применяется редко и только в производстве водки. Мы рассмотрим особенности и условия брожения, чтобы лучше понять, как сахар превращается спирт. С практической точки эти знания помогут создать оптимальную среду для дрожжей – правильно поставить брагу, вино или пиво.

Спиртовое брожение – это процесс превращения дрожжами глюкозы в этиловый спирт и углекислый газ в анаэробной (бескислородной) среде. Уравнение следующее:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2.

В результате одна молекула глюкозы превращается в 2 молекулы этилового спирта и 2 молекулы углекислого газа. При этом происходит выделение энергии, что приводит к незначительному повышению температуры среды. Также в процессе брожения образуются сивушные масла: бутиловый, амиловый, изоамиловый, изобутиловый и другие спирты, которые являются побочными продуктами обмена аминокислот. Во многом сивушные масла формируют аромат и вкус напитка, но большинство из них вредны для человеческого организма, поэтому производители стараются очистить спиртное от вредных сивушных масел, но оставить полезные.

Дрожжи – это одноклеточные грибы шарообразной формы (около 1500 видов), активно развивающиеся в жидкой или полужидкой среде богатой сахарами: на поверхности плодов и листьев, в нектаре цветов, мертвой фитомассе и даже почве.

Дрожжевые клетки под микроскопом

Это одни из самых первых организмов, «прирученных» человеком, в основном дрожжи используются для выпечки хлеба и приготовления спиртных напитков. Археологами установлено, что древние египтяне за 6000 лет до н. э. научились делать пиво, а к 1200 году до н. э. освоили выпечку дрожжевого хлеба.

Научное исследование природы брожения началось в XIX веке, первыми химическую формулу предложили Ж. Гей-Люссак и А. Лавуазье, но осталась неясной сущность процесса, возникло две теории. Немецкий ученый Юстус фон Либих предполагал, что брожение имеет механическую природу – колебания молекул живых организмов передаются сахару, который расщепляется на спирт и углекислый газ. В свою очередь, Луи Пастер считал, что в основе процесса брожения биологическая природа – при достижении определенных условий дрожжи начинают перерабатывать сахар в спирт. Пастеру опытным путем удалось доказать свою гипотезу, позже биологическую природу брожения подтвердили другие ученые.

Русское слово «дрожжи» происходит от старославянского глагола «drozgati», что значит «давить» или «месить», прослеживается явная связь с выпечкой хлеба. В свою очередь, английское название дрожжей «yeast» восходит от староанглийских слов «gist» и «gyst», которые значат «пена», «выделять газ» и «кипеть», что ближе к винокурению.

В качестве сырья для спирта используют сахар, сахаросодержащие продукты (в основном фрукты и ягоды), а также крахмалосодержащее сырье: зерно и картофель. Проблема в том, что дрожжи не могут сбродить крахмал, поэтому сначала нужно расщепить его до простых сахаров, это делается ферментом – амилазой. Амилаза содержится в солоде – пророщенном зерне, и активируется при высокой температуре (обычно 60-72 °C), а сам процесс преобразования крахмала до простых сахаров называется «осахариванием». Осахаривание солодом («горячее») можно заменить внесением синтетических ферментов, при котором не нужно нагревать сусло, поэтому метод называется «холодным» осахариванием.

Условия брожения

На развитие дрожжей и ход брожения влияют следующие факторы: концентрация сахара, температура и свет, кислотность среды и наличие микроэлементов, содержание спирта, доступ кислорода.

1. Концентрация сахара. Для большинства рас дрожжей оптимальная сахаристость сусла составляет 10-15%. При концентрации выше 20% брожение ослабевает, а при 30-35% почти гарантированно прекращается, поскольку сахар становится консервантом, препятствующим работе дрожжей.

Интересно, что при сахаристости среды ниже 10% брожение тоже протекает слабо, но прежде чем подслащать сусло, нужно помнить о максимальной концентрации спирта (4-й пункт), полученного в ходе брожения.

2. Температура и свет. Для большинства штаммов дрожжей оптимальная температура брожения – 20-26 °C (пивным дрожжам низового брожения требуется 5-10 °C). Допустимый диапазон – 18-30 °C. При более низких температурах брожение существенно замедляется, а при значениях ниже нуля процесс останавливается и дрожжи «засыпают» — впадают в анабиоз. Для возобновления брожения достаточно поднять температуру.

Слишком высокая температура уничтожает дрожжи. Порог выносливости зависит от штамма. В общем случае опасными считаются значения выше 30-32 °C (особенно для винных и пивных), однако существуют отдельные расы спиртовых дрожжей, способные выдержать температуру сусла до 60 °C. Если дрожжи «сварились», для возобновления брожения придется добавить в сусло новую партию.

Процесс брожения сам по себе вызывает повышение температуры на несколько градусов – чем больше объем сусла и активнее работа дрожжей, тем сильнее нагрев. На практике коррекцию температуры делают, если объем больше 20 литров – достаточно держать температуру ниже 3-4 градусов от верхней границы.

Емкость оставляют в темном месте или накрывают плотной тканью. Отсутствие прямых солнечных лучей позволяет избежать перегрева и позитивно сказывается на работе дрожжей – грибки не любят солнечного света.

3. Кислотность среды и наличие микроэлементов. Среда кислотностью 4.0-4.5 рН способствует спиртовому брожению и подавляет развитие сторонних микроорганизмов. В щелочной среде выделяются глицерин и уксусная кислота. В нейтральном сусле брожение протекает нормально, но активно развиваются патогенные бактерии. Кислотность сусла корректируют перед внесением дрожжей. Зачастую винокуры-любители повышают кислотность лимонной кислотой или любым кислым соком, а для снижения гасят сусло мелом или разбавляют водой.

Кроме сахара и воды дрожжам требуются другие вещества – в первую очередь это азот, фосфор и витамины. Эти микроэлементы дрожжи используют для синтеза аминокислот, входящих в состав их белка, а также для размножения на начальном этапе брожения. Проблема в том, что в домашних условиях точно определить концентрацию веществ не получится, а превышение допустимых значений может негативно сказаться на вкусе напитка (особенно это касается вина). Поэтому предполагается, что крахмалосодержащее и фруктовое сырье изначально содержит требуемое количество витаминов, азота и фосфора. Обычно подкармливают только брагу из чистого сахара.

4. Содержание спирта. С одной стороны, этиловый спирт – продукт жизнедеятельности дрожжей, с другой – это сильный токсин для дрожжевых грибков. При концентрации спирта в сусле 3-4% брожение замедляется, этанол начинает тормозить развитие дрожжей, при 7-8% дрожжи уже не размножаются, а при 10-14% перестают перерабатывать сахар – брожение прекращается. Только отдельные штаммы культурных дрожжей, выведенных в лабораторных условиях, толерантны к концентрации спирта выше 14% (некоторые продолжают брожение даже при 18% и выше). Из 1% сахара в сусле получается около 0.6% спирта. Это значит, что для получения 12% спирта требуется раствор с содержанием сахара 20% (20 × 0.6 = 12).

5. Доступ кислорода. В анаэробной среде (без доступа кислорода) дрожжи нацелены на выживание, а не размножение. Именно в таком состоянии выделяется максимум алкоголя, поэтому в большинстве случаев нужно оградить сусло от доступа воздуха и одновременно организовать отвод углекислого газа с емкости, чтобы избежать повышенного давления. Эта задача решается путем установки гидрозатвора.

При постоянном контакте сусла с воздухом возникает опасность скисания. В самом начале, когда брожение активное, выделяющийся углекислый газ выталкивает воздух от поверхности сусла. Но в конце, когда брожение ослабевает и углекислоты появляется всё меньше, воздух попадает в незакрытую емкость с суслом. Под воздействием кислорода активируются уксуснокислые бактерии, которые начинают перерабатывать этиловый спирт на уксусную кислоту и воду, что приводит к порче вина, снижению выхода самогона и появлению у напитков кислого привкуса. Поэтому так важно закрыть емкость гидрозатвором.

Однако для размножения дрожжей (достижения оптимального их количества) требуется кислород. Обычного достаточно той концентрации, что находится в воде, но для ускоренного размножения брагу после внесения дрожжей оставляют на несколько часов открытой (с доступом воздуха) и несколько раз перемешивают.

Дрожжи – это одноклеточные грибы шарообразной формы (около 1500 видов), активно развивающиеся в жидкой или полужидкой среде богатой сахарами: на поверхности плодов и листьев, в нектаре цветов, мертвой фитомассе и даже почве.

Дрожжи погибают при какой температуре? Влияние условий на жизнедеятельность дрожжей

Дрожжи – достаточно популярный продукт, он часто используется в различных продуктах, которые люди потребляют каждый день. Многие, наверное, считают, что они находятся только в хлебе, булочках и в прочей похожей продукции. Однако на самом деле, спектр их применения значительно шире, чем кажется обычному человеку, они могут быть: в вине, пиве, спирте, самогоне. Но при неправильном использовании продукта, а именно при перегреве, дрожжи погибают. При какой температуре это случается, знает далеко не каждый человек.

Хлебные дрожжи

Существует достаточно большое количество дрожжей, которые используются для выпечки хлеба, все они отличаются своей структурой и условиями жизнедеятельности. В большинстве случаев домохозяйки используют свежие или сухие дрожжи, однако еще есть гранулированные и быстродействующие. Все они по-разному влияют на выпечку и имеется определенная температура, после превышения которой они перестают работать. Поэтому крайне важно знать, при какой температуре погибают дрожжи, чтобы мучные изделия не были испорченными.

Свежие дрожжи

Это самый популярный вид данной продукции для выпечки хлеба. В большинстве случаев они продаются небольшими кубиками по 50 или 100 г. Благодаря таким дрожжам, выпечка получается идеального цвета и имеет приятную фактуру.

Считается, что такой продукт вызывает самое сильное брожение, благодаря чему выпечка получается пышной и не имеет сильного специфического запаха. Содержание влаги в данных дрожжах составляет 70%.

Данная продукция достаточно хорошо сохраняется. Стоит отметить, что свежие дрожжи можно хранить в холодильнике до двенадцати дней. Температура хранения должна быть не выше 10 градусов, рекомендовано 0. 4 °C.

Данные дрожжи хорошего качества должны быть кремового цвета, а когда на продукт нажать пальцем, он должен ломаться и крошиться. Если же они просто размазываются, значит это не настоящие дрожжи, а просто их подделка.

Условия жизнедеятельности свежих дрожжей

Данный продукт является живым организмом, а все живое должно дышать. То же самое касается и дрожжей. Упаковке уделяется особое внимание, категорически запрещается закрывать их в герметичном пространстве. Когда к продукту не поступает воздух, то он достаточно быстро начинает портиться, буквально за несколько часов он приходит в негодность.

Как уже сообщалось, дрожжи должны сохраняться в холодильнике при достаточно низкой температуре. Но если такой возможности нет, то можно воспользоваться достаточно хорошим народным методом: продукт посыпать мукой или мелкой солью, благодаря этому дрожжи испортятся не через пару дней, а проживут еще на 3-4 дня дольше.

Что же касается непосредственно использования дрожжей, то здесь нужно не переусердствовать и не перегреть их, ведь от высоких температур дрожжи погибают. При какой температуре? Ответ достаточно прост – свежие дрожжи нельзя разводить в жидкости, нагретой до отметки выше 42 °С. В противном случае процесс брожения теста будет не таким эффективным, а если температуру сильно превысить, то вообще никакого эффекта не будет.

Гранулированные дрожжи

Данный тип дрожжей также предназначен для выпечки хлеба и других мучных изделий, но главное их отличие – обезвоживание. При изготовлении данный продукт проходит специальную обработку, после которой остается только 24% влаги. Благодаря этому он имеет форму мелких гранул. Многие не знают, при какой температуре погибают хлебные дрожжи гранулированного типа. Все достаточно просто, по факту – это все те же дрожжи, только обезвоженные, поэтому не стоит их подвергать температуре более чем 42 °С.

Однако сроки хранения данного продукта значительно дольше предыдущего. Температурный режим такой же (не выше 10 °С), но срок хранения увеличивается до шести недель.

Преимущество таких дрожжей – не нужно их растворять в воде или другой жидкости. Этот продукт можно сразу же перемешивать с мукой, благодаря этому получается равномерное распределение продукта по всему тесту.

Сухие дрожжи

Этот продукт является еще более обезвоженным, в нем остается всего 8% влаги. Рекомендовано на одинаковое количество муки класть намного меньше сухих дрожжей, чем обычных прессованных. Стоит отметить, что на упаковке не указано, при какой температуре погибают хлебопекарные дрожжи сухого типа. Согласно официальным данным, такой продукт прекращает свою жизнедеятельность при температуре более 55 °С.

Гранулы сухих дрожжей очень неприхотливы к хранению, они уже находятся в вакуумных упаковках. Срок хранения резко возрастает до двух лет. При этом их нужно брать значительно меньше, чем обычных прессованных. На 100 г обычных живых дрожжей потребуется только 30 г сухих.

Стоит отдельно отметить, что достаточно большое количество людей путает этот продукт с быстродействующими дрожжами и перемешивает их сразу с мукой, но так делать нельзя. Этот продукт необходимо рассыпать на теплую воду (рекомендованная температура 30. 45 градусов), затем подождать, пока на поверхности жидкости не появятся пузырьки, в основном данная процедура занимает 10 – 15 минут. После этого можно замешивать необходимое тесто. Главное – нужно помнить, при какой температуре погибают дрожжи.

Быстродействующие дрожжи

Такой тип продукта является последней разработкой промышленности. Их форма достаточно непривычная (небольшие вермишелины). Быстродействующие дрожжи не нужно разводить в воде, им лучше вообще не контактировать с жидкостью, сахаром и другими примесями. Данный продукт добавляют непосредственно в тесто. Поэтому вопрос о температурном режиме отпадает сам по себе.

При какой температуре погибают винные дрожжи

Стоит отметить, что в данном случае этот продукт сильно отличается от обычных пекарских. Винные дрожжи – мельчайшие микроорганизмы, которые питаются сахаром, а выделяющийся спирт является побочным продуктом их жизнедеятельности.

В данном случае оптимальной температурой их действия является 26. 30 градусов, в таком состоянии они могут нормально функционировать. Если же температура 30. 34 градусов, то они просто останавливаются и не производят брожения, но если температура возвращается к нормальной, они снова ведут полноценную жизнедеятельность. Когда температура еще повышается – дрожжи погибают.

Дрожжи в браге

Очень большое количество людей предпочитает употреблять самогон вместо магазинного алкоголя. Сам процесс достаточно интересный, но в то же время и достаточно сложный, необходимо учитывать много различных факторов, например при какой температуре погибают дрожжи в браге.

Стоит отметить, что при закваске температура воды может быть немного выше, чем сам процесс брожения. Максимально допустимая температура – 40 градусов, если она будет выше – дрожжи погибают. При какой температуре же должна настаиваться брага, знает практически каждый опытный варильщик, она должна быть порядка 24. 30 градусов. Примерно так же, как и в вине, если температура будет незначительно выше, то процесс просто останавливается, в случае повышения до 40 °С и выше продукт будет испорчен, и сам процесс брожения не будет полностью завершен, что серьезно повлияет на качество продукта.

Термофильные дрожжи

Промышленность с каждым годом изобретает все новые продукты, которые имеют более низкую стоимость и при этом не имеют ничего общего с природным происхождением ингредиентов. Термофильные дрожжи являются ярким тому примером. Технология их изготовления не имеет ничего природного – это чисто химическая смесь. Поэтому отвечая на вопрос о том, при какой температуре погибают термофильные дрожжи, можно сказать, что они самые устойчивые и производят процесс брожения даже при 95 °С. Однако они являются весьма вредными для человеческого организма.

При какой температуре погибают дрожжи в хлебе

Проводя множество опытов, ученые доказали, что когда выпекается хлеб или другие мучные изделия, то дрожжи не уничтожаются, они остаются в изделии, только они обрастают капсулами из клейковины.

Стоит отметить, что даже при высоких температурах грибки полностью не могут быть уничтожены, они способны выдерживать до 500 градусов. Однако это касается только термофильных дрожжей. Также они наносят достаточно большой вред организму. В готовом изделии, в 1 кубическом его сантиметре, находится более 120 миллионов дрожжевых клеток, которые выжили после выпекания.

Все они негативно влияют на здоровье, когда грибки попадают к человеку – начинают активно развиваться. Благодаря чему происходит активное разрушение клеток, что приводит к достаточно частому образованию доброкачественных, а порой и злокачественных опухолей.

Что же касается обычных живых дрожжей, то здесь ситуация совершенно другая. При выпечке мучных изделий внутри мякиша образуется температура примерно 95. 98 градусов. Обычные дрожжи не выдерживают такой температуры и просто погибают, остается лишь небольшой процент грибка, который практически не наносит здоровью человека никакого вреда.

Пивные дрожжи

Оптимальная температура для жизнедеятельности дрожжей в пиве составляет примерно 32 °С. Но при какой температуре погибают пивные дрожжи? В данном случае они являются очень нетермостойкими, они полностью уничтожаются, когда градус в их среде обитания повышается больше отметки в 38 единиц.

Стоит отдельно отметить тот фактор, что пивовары не настаивают свой продукт при оптимальной для дрожжей температуре в 32 градуса. Все дело в том, что при 32 °С данный продукт активно производит брожение, благодаря чему появляется очень большое количество сложных веществ, и они имеют весьма неприятный запах. При оптимальной температуре производится большое количество ацетальдегида, благодаря которому пиво становится непригодным для питья (очень резкий и неприятный запах).

Спиртовые дрожжи

Такой тип дрожжей достаточно живучий и имеет весьма широкий диапазон температуры, пригодной для их жизнедеятельности. При какой температуре погибают спиртовые дрожжи, знает далеко не каждый, она составляет порядка 50 градусов, только после преодоления этой отметки выработка спирта становится невозможной.

Чтобы этот продукт нормально функционировал, температура его среды должна быть около 29. 30 градусов. Это считается идеальной температурой. Однако они могут также развиваться и при температуре от +5 до +38 °С. В диапазоне между 38 и 50 градусами дрожжи еще живы, но они просто останавливают свою деятельность, если же градус упадет — они снова активизируются и будут исполнять свою функцию. Поэтому крайне желательно соблюдать температурный режим, чтобы качество спирта не было предельно низким.

Заключение

Большое количество людей сталкивается с продуктами, которые не были бы изготовлены, если бы не существовало таких простых микроорганизмов, как дрожжи. Поэтому крайне важно знать, когда дрожжи погибают, при какой температуре они могут существовать, а когда просто приостановливают свою жизнедеятельность.

В большинстве случаев дрожжи для выпечки выживают при температуре 42. 48 градусов, при превышении этого показателя они не продолжают существовать. Если человек делает вино, то он должен знать, что для нормального брожения температура должна быть 26. 30 градусов, а когда она переходит за отметку 34 градуса, то дрожжи погибают.

То же самое касается и пивных дрожжей, только в данном случае они выживают при температуре до 38 градусов и являются более устойчивыми.

Отдельно стоит отметить термофильные дрожжи, они являются очень вредными для человеческого организма, поэтому крайне желательно просто исключить из своего рациона продукты, изготовленные с применением такого ингредиента. В большинстве случаев данный продукт можно встретить в хлебе и выпечке, которая производится промышленно и имеет весьма низкую стоимость по сравнению с другими продуктами этой же категории.

Стоит отметить, что при закваске температура воды может быть немного выше, чем сам процесс брожения. Максимально допустимая температура – 40 градусов, если она будет выше – дрожжи погибают. При какой температуре же должна настаиваться брага, знает практически каждый опытный варильщик, она должна быть порядка 24. 30 градусов. Примерно так же, как и в вине, если температура будет незначительно выше, то процесс просто останавливается, в случае повышения до 40 °С и выше продукт будет испорчен, и сам процесс брожения не будет полностью завершен, что серьезно повлияет на качество продукта.

Сбраживание сусла из крахмалсодержащего сырья термотолерантными дрожжами

Сбраживание сусла на спиртовых заводах, перерабатывающих крахмалсодержащее сырье, ведут с применением различных рас дрожжей. В весенне-летний период работы на большинстве заводов недостаточно холодной воды для охлаждения бражки в бродильных аппаратах, температура в которых нередко повышается до 36—40 °С. Бродильная активность дрожжей расы XII при этой температуре резко снижается, что приводит к значительным потерям углеводов и уменьшению выхода спирта.

Кроме того, в сусле из крахмалсодержащего сырья содержится до 30 % декстринов, которые полностью не осахариваются при дображивании и не сбраживаются дрожжами расы XII.

Как снизить содержание декстринов в зрелой бражке ?

Для устранения этих недостатков и более полного использования сельскохозяйствен­ного сырья были подобраны и выделены новые расы дрожжей, которые частично сбраживают декстрины и выдерживают повышенные температуры при сбраживании сусла.

Для исследований использовали дрожжи Saccharomycent serevisiae расы XII (контроль), Saccharomycent serevisiae Logos, Saccharomycent serevisiae расы Т₂ (адаптированная Л. Г. Логиновой к повышенным температурам раса XII, а также выделенные сотрудниками КТИПП и ВНИИПрБ термо­толерантные штамы дрожжей Saccharomycent serevisiae расы К-81, Saccharomycent serevisiae расы И-81 и Schrizosaccharomyces Pombe-80.

Для установления оптимальной температуры брожения каждой из указанных рас дрожжей предварительные исследования проводили на пивном сусле концентрацией 15% СВ, титруемой кислотностью 0,3°, содержанием декстринов 3 %. Такое пивное сусло примерно соответствует по химическому составу суслу спиртового производства. Дальнейшие исследования по уточнению оптимальной температуры проводили, используя сусло спиртового производства, полученное из пшеницы. Сбраживали пивное сусло при температуре 30, 33, 35, 36, 38, 39, 40, 42 °С выше­указанными расами дрожжей. Дрожжи вно­сили в количестве 10 млн. клеток на 1 мл сбраживаемого сусла.

Накопление дрожжевых клеток в произ­водственных дрожжах расы XII при температуре 39—40 °С уменьшается примерно в 5 раз, в то время как в тех же условиях дрожжевых клеток расы К-81 накапливается достаточное количество (80 — 90 млн./мл) для дальнейшего сбраживания сусла. Однако оптимальная температура накопления биомассы в производственных дрожжах расы К-81 составляет 33 °С, в ос­тальных исследуемых расах — 30 °С. Поэтому в производственных условиях, когда из-за недостаточного количества охлаждающей воды температура в дрожжах повышается до 39—40 °С, дрожжи расы К-81 еще могут быть использованы для сбраживания производственного сусла. Однако при повышении температуры сбраживания сусла до 39 °С показатели качества зрелой бражки (крепость, содержание растворимых углеводов и декстринов) ухудшаются по сравнению с показателями, полученными при оптимальной температуре для каждой из рас дрожжей.

Содержание в зрелой бражке при различной температуре (°С)

Накопление дрожжевых клеток в произ­водственных дрожжах расы XII при температуре 39—40 °С уменьшается примерно в 5 раз, в то время как в тех же условиях дрожжевых клеток расы К-81 накапливается достаточное количество (80 — 90 млн./мл) для дальнейшего сбраживания сусла. Однако оптимальная температура накопления биомассы в производственных дрожжах расы К-81 составляет 33 °С, в ос­тальных исследуемых расах — 30 °С. Поэтому в производственных условиях, когда из-за недостаточного количества охлаждающей воды температура в дрожжах повышается до 39—40 °С, дрожжи расы К-81 еще могут быть использованы для сбраживания производственного сусла. Однако при повышении температуры сбраживания сусла до 39 °С показатели качества зрелой бражки (крепость, содержание растворимых углеводов и декстринов) ухудшаются по сравнению с показателями, полученными при оптимальной температуре для каждой из рас дрожжей.

Скрининг штаммов спиртовых дрожжей для сбраживания высококонцентрированного сусла

Елена Чупрасова 2 лет назад Просмотров:

1 УДК 66. Скрининг штаммов спиртовых дрожжей для сбраживания высококонцентрированного сусла ДАВЫДЕНКО С. Г. ОАО «Пивоваренная компания Балтика, Санкт-Петербург УСТИНОВА А.С., МЕЛЕДИНА Т.В., БАРАКОВА Н.В. Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет ИТМО Институт холода и биотехнологий 900, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9 Использование высококонцентрированного сусла является одним из наиболее эффективных способов интенсификации производства этанола. Однако его применение осложнено неполным выбраживанием углеводов дрожжами. Частичного решения этой проблемы можно добиться за счет правильного выбора штамма спиртовых дрожжей. Был произведен скрининг штаммов по устойчивости к осмотическому, этанольному и кислотному стрессу, а также к действию различных температур, в результате которого удалось отобрать наиболее перспективные штаммы. Ключевые слова: спиртовые дрожжи, скрининг, высококонцентрированное сусло. Screening the alcohol yeast strains for high gravity wort fermentation DAVIDENKO S.G. Baltika Breweries USTINOVA A.S., MELEDINA T.V., BARAKOVA N.V. National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics Institute of Refrigeration and Biotechnologies 900, St. Petersburg, Lomonosov str., 9 Fermentation of the high gravity wort is one of the most efficient method of ethanol production intensification. But its usage is complicated by incomplete carbohydrate utilization by yeast. This problem can be partially solved by adequate choice of the alcohol yeast strain. As a result of yeast screening by the ability to resist the osmotic, ethanol, acidic and temperatures stresses the most perspective strains were selected. Keywords: alcohol yeast, screening, high gravity wort.

2 В настоящее время актуальным направлением развития спиртовой промышленности является поиск путей снижение затрат сырья и энергоресурсов. Одним из наиболее эффективных и не требующих капитальных затрат способом решения данной проблемы является использование технологии сбраживания высококонцентрированного сусла. Однако применение этой технологии осложняется проблемой неполного выбраживания углеводов сусла дрожжами. Показатель количества несброженных углеводов в зрелой бражке зависит от физиологического состояния дрожжей в процессе брожения. Во время сбраживания высококонцентрированного сусла дрожжи испытывают повышенные уровни осмотического, этанольного и кислотного стрессов. Чтобы добиться нормативных показателей зрелой бражки необходимо, чтобы дрожжи, применяемые в технологии получения спирта из высококонцентрированного сусла, выдерживали высокие концентрации сухих веществ в сусле и были устойчивыми к продуктам своей жизнедеятельности — этиловому спирту и кислотам. Повышение температуры брожения считается одним из способов интенсификации производства спирта на стадии брожения. Небольшое увеличение температуры брожения способно сократить длительность лаг-фазы и повысить бродильную активность дрожжей. Поэтому желательно, чтобы дрожжи, используемые для сбраживания высококонцентрированного сусла, были также устойчивы к повышенной температуре. Восприимчивость клетки к перечисленным факторам внешней среды является штаммовой характеристикой и определяется ферментативной системой микроорганизма []. Для выявления штаммов дрожжей, способных к полному выбраживанию углеводов в условиях высококонцентрированного сусла, был произведен скрининг штаммов спиртовых дрожжей, рекомендуемых производителями для сбраживания высокоплотных сред. Скрининг проводили по устойчивости к осмотическому, этанольному и кислотному стрессу, а также к действию различных температур. Для сравнения были выбраны штаммы,, и, а также в качестве контрольного образца штамм, применяемый для сбраживания сусла нормальной концентрации. Штаммы и были взяты из коллекции лаборатории Санкт-Петербургского государственного института управления и пищевых технологий, а штаммы, и отобраны из сухих препаратов спиртовых дрожжей зарубежного производства. Скрининг был произведен методом посева серии последовательных разведений суспензий культур с помощью репликатора []. Концентрация исходной суспензии дрожжей составляла 0 7. Были приготовлены образцы четырех последовательных десятикратных разведений исходной суспензии для каждого штамма. Также были приготовлены питательные среды на основе сусла-агара (концентрация сухих веществ в сусле — %, концентрация агара — %). На поверхности питательных сред, разлитых в чашки Петри, были сделаны отпечатки полученных образцов суспензий с помощью штампа-репликатора. После этого чашки Петри с культурами инкубировали в термостате при температуре 0 0 С. Тест на устойчивость к температуре проводили при 0,, 7, и 8 0 С. Устойчивость или чувствительность штаммов к действию исследуемых факторов оценивали по количеству и размеру колоний, выросших на отпечатках репликатора, соответствующих разведениям. Тест на спиртоустойчивость. Для определения устойчивости штаммов дрожжей к действию этанола были приготовлены питательные среды с добавлением этилового спирта до достижения концентрации, 6, 8, 0, и 6 об. %. Образец без

3 добавления спирта использовался в качестве контрольного. После инкубации образцов в течение 7 часов на месте отпечатков штампа-репликатора выросли колонии дрожжей, фотографии которых представлены на рисунке. Спиртоустойчивость штаммов оценивали по количеству и размеру колоний, выросших на отпечатках репликатора а) 0% б) % в) 6% г) 8% д) 0% е) % ж) 6% Рис. Фотографии колоний штаммов спиртовых дрожжей, выросших на отпечатках репликатора (а-ж среды с различной концентрацией этанола)

4 Из рисунка видно, что наиболее чувствительным к действию этанола оказался спиртовой штамм. Остальные штаммы были более устойчивы к спирту и дали практически одинаковые результаты. Однако, следует отметить, что колонии штаммов, и на высоких концентрациях спирта были более четко выраженными. Поэтому их можно считать более устойчивыми к действию этанола по сравнению с другими штаммами. Тест на осмоустойчивость. Для определения устойчивости штаммов дрожжей к высоким уровням осмотического давления со стороны окружающей среды были приготовлены питательные среды с добавлением глицерина до достижения концентрации,;,0 и 0,0%. Образец без добавления глицерина использовался в качестве контрольного. После инкубации образцов в течение 7 часов на месте отпечатков штампа-репликатора выросли колонии дрожжей, фотографии которых представлены на рисунке а) контроль б),% глицерина в),0% глицерина г) 0,0% глицерина Рис. Фотографии колоний штаммов спиртовых дрожжей, выросших на отпечатках репликатора (а-г среды с различной концентрацией глицерина)

5 Осмоустойчивость штаммов оценивали по количеству и размеру колоний, выросших на отпечатках репликатора. Из рисунка видно, что спиртовые дрожжи чувствительны к высоким уровням осмотического давления, и уже на среде с концентрацией глицерина,0% не наблюдается роста колоний. В целом из результатов можно выделить, что колонии на отпечатках всех разведений штамма были более прозрачными и менее яркими по сравнению с другими образцами, что говорит о более высокой чувствительности этого штамма к осмотическому стрессу. Штамм, напротив, показал более высокую устойчивость к высоким концентрациям осмотически активных веществ. Тест на устойчивость к температуре. Для определения устойчивости штаммов дрожжей к различным температурам были сделаны отпечатки репликатора на суслеагаре. Полученные образцы инкубировали в термостате при различных температурах (0,, 7,, 8 0 С) в течение 7 часов. Фотографии полученных колоний представлены на рисунке а) 0 0 С б) 0 С в) 7 0 С г) 0 С д) 8 0 С Рис.. Фотографии колоний штаммов спиртовых дрожжей, выросших на отпечатках репликатора (а-д колонии, выросшие в результате инкубирования при различных температурах)

6 Термоустойчивость штаммов оценивали по количеству и размеру колоний, выросших на отпечатках репликатора. Из фотографий видно, что при температурах 0 0 С и 8 0 С размножение дрожжей всех исследуемых штаммов не наблюдается, что свидетельствует об ингибировании развития клеток температурами данного уровня. При температуре 7 0 С и 0 С заметно менее активное развитие колоний штамма на отпечатках, соответствующих разведениям в 00, 000 и 0000 раз, по сравнению с другими штаммами, из чего следует сделать вывод о более высокой чувствительности данного штамма к высоким температурам. Штамм можно, напротив, выделить как наиболее термоустойчивый. Тест на устойчивость к кислоте. В результате сбраживания высококонцентрированного сусла и выделения дрожжами основных и побочных продуктов брожения, в бражке накапливаются не только высокие концентрации этанола, но и высокие концентрации органических кислот, которые могут негативно сказываться на физиологическом состоянии дрожжей. Для определения устойчивости штаммов дрожжей к химическому стрессу, вызванному повышенной кислотностью среды, были приготовлены питательные среды с добавлением соляной кислоты с концентрацией 6н в количестве 0,0 мл и 0, мл. Образец без добавления кислоты использовался в качестве контрольного. После инкубирования образцов в течение 7 часов на месте отпечатков штампа-репликатора выросли колонии дрожжей, фотографии которых представлены на рисунке а) контроль б) 0,0 мл 6N HCl в) 0, мл 6N HCl Рис.. Фотографии колоний штаммов спиртовых дрожжей, выросших на отпечатках репликатора (а-в колонии, выросшие на средах с различной концентрацией соляной кислоты) Из рисунка видно, что добавление 6N соляной кислоты в количестве 0, мл оказало губительное действие на все исследуемые штаммы, а добавление ее в количестве 0,0 мл не имело такого сильного эффекта. Штамм можно выделить как наиболее устойчивый к повышенной кислотности среды.

7 В результате скрининга штаммов спиртовых дрожжей. и можно сделать следующие выводы: — штамм нельзя рекомендовать для сбраживания высококонцентрированного сусла, т.к. он обладает более высокой чувствительностью к таким факторам, как высокие концентрации этанола, высокое осмотическое давление среды, высокие температуры и концентрации кислот, по сравнению с другими исследуемыми штаммами; — штаммы, и можно рекомендовать для сбраживания высококонцентрированного сусла, т.к. они по сравнению с другими исследуемыми штаммами обладают большей устойчивостью к наиболее важным факторам в данном аспекте, а именно к высоким концентрациям этанола и, особенно в случае, высокому осмотическому давлению среды; — штамм обладает большей термоустойчивостью и кислотоустойчивостью по сравнению с остальными штаммами и может быть рекомендован для интенсификации производства путем сбраживания зернового сусла при повышенных температурах. Список литературы. Помозова В.А. Технология спиртового и ликеро-водочного производств: учебное пособие / Помозова В.А.; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. — Кемерово, с.. Захаров, И.А. Сборник методик по генетике дрожжей-сахаромицетов / И.А. Захаров, С.А. Кожин, Т.Н. Кожина, И.В. Федорова. Л.: Наука, 98

2 В настоящее время актуальным направлением развития спиртовой промышленности является поиск путей снижение затрат сырья и энергоресурсов. Одним из наиболее эффективных и не требующих капитальных затрат способом решения данной проблемы является использование технологии сбраживания высококонцентрированного сусла. Однако применение этой технологии осложняется проблемой неполного выбраживания углеводов сусла дрожжами. Показатель количества несброженных углеводов в зрелой бражке зависит от физиологического состояния дрожжей в процессе брожения. Во время сбраживания высококонцентрированного сусла дрожжи испытывают повышенные уровни осмотического, этанольного и кислотного стрессов. Чтобы добиться нормативных показателей зрелой бражки необходимо, чтобы дрожжи, применяемые в технологии получения спирта из высококонцентрированного сусла, выдерживали высокие концентрации сухих веществ в сусле и были устойчивыми к продуктам своей жизнедеятельности — этиловому спирту и кислотам. Повышение температуры брожения считается одним из способов интенсификации производства спирта на стадии брожения. Небольшое увеличение температуры брожения способно сократить длительность лаг-фазы и повысить бродильную активность дрожжей. Поэтому желательно, чтобы дрожжи, используемые для сбраживания высококонцентрированного сусла, были также устойчивы к повышенной температуре. Восприимчивость клетки к перечисленным факторам внешней среды является штаммовой характеристикой и определяется ферментативной системой микроорганизма []. Для выявления штаммов дрожжей, способных к полному выбраживанию углеводов в условиях высококонцентрированного сусла, был произведен скрининг штаммов спиртовых дрожжей, рекомендуемых производителями для сбраживания высокоплотных сред. Скрининг проводили по устойчивости к осмотическому, этанольному и кислотному стрессу, а также к действию различных температур. Для сравнения были выбраны штаммы,, и, а также в качестве контрольного образца штамм, применяемый для сбраживания сусла нормальной концентрации. Штаммы и были взяты из коллекции лаборатории Санкт-Петербургского государственного института управления и пищевых технологий, а штаммы, и отобраны из сухих препаратов спиртовых дрожжей зарубежного производства. Скрининг был произведен методом посева серии последовательных разведений суспензий культур с помощью репликатора []. Концентрация исходной суспензии дрожжей составляла 0 7. Были приготовлены образцы четырех последовательных десятикратных разведений исходной суспензии для каждого штамма. Также были приготовлены питательные среды на основе сусла-агара (концентрация сухих веществ в сусле — %, концентрация агара — %). На поверхности питательных сред, разлитых в чашки Петри, были сделаны отпечатки полученных образцов суспензий с помощью штампа-репликатора. После этого чашки Петри с культурами инкубировали в термостате при температуре 0 0 С. Тест на устойчивость к температуре проводили при 0,, 7, и 8 0 С. Устойчивость или чувствительность штаммов к действию исследуемых факторов оценивали по количеству и размеру колоний, выросших на отпечатках репликатора, соответствующих разведениям. Тест на спиртоустойчивость. Для определения устойчивости штаммов дрожжей к действию этанола были приготовлены питательные среды с добавлением этилового спирта до достижения концентрации, 6, 8, 0, и 6 об. %. Образец без

Это видео недоступно.

Очередь просмотра

• Удалить все
• Отключить

YouTube Premium

Дрожжи DistilaMax ⏺ Самогон — фруктовый, зерновой и ром ⏺

Хотите сохраните это видео?

• Пожаловаться

Пожаловаться на видео?

Понравилось?

Не понравилось?

Текст видео

Мирбир — https://www.mirbeer.ru/
———
Самогонщик Тимофей Вконтакте ▶ https://vk.com/samogonshiktimofei
———
Промо-код timofey-yeast
Данный промо-код даёт скидку 10% на все винные дрожжи Mangrove, Gervin:
https://www.mirbeer.ru/catalog/vinode.
А так же 15% на спиртовые дрожжи Lallemand DistilaMax при покупке 1 пачки и 20% при покупке сразу 3-х можно разных видов.
https://www.mirbeer.ru/catalog/samogo.
Промо-код timofey-yeast будет действовать 1 месяц с момента выхода ролика.

Активные сухие дрожжи специально отобранного штамма
Saccharomyces cerevisiae bayanus выделенного в Шампани; данный штамм был выведен для использования в производстве текилы, плодового бренди и нейтральных спиртов из зернового сырья. DistilaMax® LS продуцируют большой спектр ароматических компонентов и способствуют получению желаемого вкусового профиля, что позволяет использовать данный штамм в производстве
различных спиртных напитков.

СВОЙСТВА ПРОДУКТА:
DistilaMax® LS могут использоваться для брожения в широком диапазоне температур, в том числе и низких. Однако максимальный выход спирта наблюдается в диапазоне от 30°C до 35°C.
DistilaMax® LS характеризуются короткой лаг-фазой, что
способствует увеличению конкурентоспособности данного
штамма по отношению к контаминирующей микрофлоре. Высокая скорость сбраживания DistilaMax® LS сохраняется в широком диапазоне pH.
Потребность DistilaMax® LS в азотистом питании ниже по
сравнению с другими штаммами спиртовых дрожжей.
DistilaMax® LS отличаются высокой эффективностью брожения при низких температурах, а также применение данного штамма эффективно при возобновлении прекратившегося брожения.
DistilaMax® LS сохраняют высокую толерантность к спирту до
концентрации 18 % об. Низкая потребность в O2
(особенно при низких температурах). Уровень продуцирования летучих кислот от низкого до среднего.

ОПИСАНИЕ:
DistilaMax® LS – это штамм спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae bayanus

ПРИМЕНЕНИЕ:
DistilaMax® LS –высокоактивный штамм дрожжей, который
может использоваться для сбраживания как периодическим,
так и полунепрерывным способом.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ:
Перед использованием рекомендуется провести
регидратацию дрожжей. Для регидратации дрожжи вносят в
воду, объем которой в 10 раз больше массы дрожжей при
40°C, перемешивают и оставляют на 15 минут.
Дозировка зависит от используемых параметров, но в
среднем составляет от 25 до 40 г/гл. В случае, если перед
внесением дрожжей в бродильный чан предусмотрена стадия
предварительной подготовки, дозировка может быть
снижена. При внесении дрожжей непосредственно в
бродильный чан необходимо обеспечить температуру в
диапазоне 30 — 35°C.

ХРАНЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ:
Сухие спиртовые дрожжи DistilaMax® LS следует хранить в
сухом месте вдали от источников тепла для сохранения
максимальной стабильности. В случае соблюдения указанных
условий хранения продукт сохраняет свою стабильность в
течение 36 месяцев с даты производства .

УПАКОВКА:
• 500 г вакуумные пакеты
• 10 кг вакуумные упаковки
На основании имеющихся у нас сведений информация
представленная в данном документе является точной и достоверной.
Однако, все рекомендации и предложения вносятся без гарантий,
поскольку мы не можем контролировать условия и способы
использования продукта. Настоящая документация не подразумевает использование данной продукции в нарушение каких-либо патентов.
———
#дрожжи #самогон #мирбир

СВОЙСТВА ПРОДУКТА:
DistilaMax® LS могут использоваться для брожения в широком диапазоне температур, в том числе и низких. Однако максимальный выход спирта наблюдается в диапазоне от 30°C до 35°C.
DistilaMax® LS характеризуются короткой лаг-фазой, что
способствует увеличению конкурентоспособности данного
штамма по отношению к контаминирующей микрофлоре. Высокая скорость сбраживания DistilaMax® LS сохраняется в широком диапазоне pH.
Потребность DistilaMax® LS в азотистом питании ниже по
сравнению с другими штаммами спиртовых дрожжей.
DistilaMax® LS отличаются высокой эффективностью брожения при низких температурах, а также применение данного штамма эффективно при возобновлении прекратившегося брожения.
DistilaMax® LS сохраняют высокую толерантность к спирту до
концентрации 18 % об. Низкая потребность в O2
(особенно при низких температурах). Уровень продуцирования летучих кислот от низкого до среднего.