Исследование влияния интенсивности аэрации на жизнедеятельность дрожжей Brettanomyces bruxellensis

Исследовано влияние аэрации на рост клеток, выработку уксусной кислоты и этанола дрожжами Brettanomyces bruxellensis в среде с глюкозой при подаче воздуха в объеме 0-300 дм³/ч. Выявлено, что рост биомассы стимулируется умеренной аэрацией. Оптимальное значение расхода воздушного потока для синтеза клеток составило 60 дм³/ч. При превышении указанного значения концентрация клеточной биомассы снижалась. Выход этанола и уксусной кислоты зависит от уровня аэрации: чем больше объем воздуха, подаваемого в ферментер, тем выше выход уксусной кислоты и ниже выход этанола. При высокой интенсивности аэрации наблюдалось значительное снижение выхода этанола. При интенсивности аэрации более 180 дм³/ч потребление глюкозы дрожжевыми клетками замедлялось, наблюдалась высокая концентрация уксусной кислоты в культуральной среде (6,0 г/дм³). По материальному балансу реакции проанализировано соотношение «этанол + уксусная кислота», вырабатываемое на один моль утилизированной глюкозы. Показано, что соотношение «этанол + уксусная кислота» остается неизменным при реализуемых режимах, что позволяет уточнить стехиометрическое уравнение реакции ферментации с указанием оптимальной величины подачи кислорода и выхода основных продуктов.

аэрация, дрожжи, биомасса, уксусная кислота

1. Lodolo E.J., Kock J.L.F., Axcell B.C., Brooks M. The yeast Saccharomyces cerevisiae - the main character in beer brewing // FEMS yeast research. 2008. Vol. 8. No. 7. P. 1018-1036.

2. Кунце В. Технология солода и пива / пер. с нем. А.А. Куреленкова. СПб.: Профессия, 2001. 912 c.

3. Меледина Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. СПб.: Изд-во Профессия, 2003. 304 c.

4. Юрицын И.А., Новикова И.В., Мальцева О.Ю. Перспективы применения высокосбраживающих рас пивных дрожжей с пропагацией чистой культуры // Актуальные вопросы нутрициологии, биотехнологии и безопасности пищи: материалы Всероссийской конференции молодых ученых с международным участием (Москва, 12-13 октября 2017 г.). М.: Изд-во Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи, 2017. С. 237-240.

5. Scheffers W.A. On the inhibition of alcoholic fermentation of Brettanomyces yeasts under anaerobic conditions // Experientia. 1961. Vol. 17. P. 40-42.

6. Пономарева О.И., Иванова В.А., Прохорчик И.П., Меледина Т.В. Дрожжи рода Brettanomyces. Характеристики и особенности метаболизма // Пиво и напитки. 2017. N 1. С. 38-42.

7. Данина М.М., Иванченко О.Б. Использование дрожжей р. Brettanomyces в технологии пива // Вестник Международной академии холода. 2015. N 4. С. 27-31.

8. Кузьмина Т.Д. Изучение микрофлоры дестабилизированных белых вин. (Болгария) // Пищевая и перерабатывающая промышленность. Реферативный журнал. 1999. N 1. С. 151.

9. von Cosmos N.H., Edwards C.G. Use of Nutritional Requirements for Brettanomyces bruxellensis to Limit Infections in Wine // Fermentation. 2016. Vol. 2. No. 4. P. 17.

10. Загоруйко В.А., Черноусова И.В., Скорикова Т.К., Кишковская С.А., Танащук Т.Н., Иванова Е.В., Черноокова Т.В., Гержикова В.Г., Жилякова Т.К., Ткаченко М.Г., Ищук Е.П. Идентификация дрожжей вида Brettanomyces bruxellensis с помощью специфических праймеров // Виноградарство и виноделие. 2009. N 39. С. 57-60.

11. Castro-Martinez C., Escudero-Abarca B.I., Gomez-Rodriguez J., Hayward-Jones P.M., Aguilar-Uscanga M.G. Effect of physical factors on acetic acid production in Brettanomyces strains // Journal of Food Process Engineering. 2005. Vol. 28. No. 2. P. 133-143.

12. Schifferdecker A.J., Dashko S., Ishchuk O.P., Piškur J. The wine and beer yeast Dekkera bruxellensis // Yeast (Chichester, England). 2014. Vol. 31. No. 9. P. 323-332.

13. Esteve-Zarzoso B., Peris-Torán M.J., García-Maiquez E., Uruburu F., Querol A. Yeast population dynamics during the fermentation and biological aging of sherry wines // Applied and Environmental Microbiology. 2001. Vol. 67. No. 5. P. 2056-2061.

14. Прист Ф.Дж., Кэмпбелл Й. Микробиология пива / пер. с англ. под общ. ред. Т.В. Мелединой и Тыну Сойдла. СПб.: Профессия, 2005. 368 с.

15. ГОСТ 33409-2015. Продукция алкогольная и соковая. Определение содержания углеводов и глицерина методом высокоэффективной жидкостной хроматографии; принят Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 22.06.2015 г. № 78-П)