Curse de Dogi. În prezent, industria berii utilizează curse precum: 11.776,41, S și P (rasa Lviv), precum și tulpinile 8a (M) și F-2.

Tulpina 8a (M) a fost crescută prin selecție din drojdia de bere din rasa S (Lvov) și este destinată utilizării în fermentația de jos. Această drojdie are următorii indicatori: celulele adulte ale unei culturi de o zi crescute pe must cu hamei lichid cu o fracție de masă de substanțe uscate de 11% au dimensiuni de 6,5-7,1 microni; activitate de fermentare 2,04 g CO2 la 100 ml. must timp de 7 zile la temperatura de 7°C; capacitatea de floculare este bună; gustul si aroma sunt placute.

În condiții de laborator, tulpina este depozitată pe agar de must înclinat la o temperatură de 6-7°C. Reînsămânțarea se efectuează o dată la 2-3 luni, mai întâi pe must cu hamei, iar apoi pe must - agar. Durata de utilizare a drojdiei nu este mai mare de 5-8 generații. Când este utilizat, procesul de fermentație este intensificat și calitatea berii este îmbunătățită.

Tulpina F-2 a fost obținută prin hibridizarea drojdiei de bere din rasa 44 și diferă de tulpinile existente de drojdie de bere prin capacitatea sa de a fermenta carbohidrații mustului constând din patru reziduuri de monozaharide. Această drojdie, destinată fermentației inferioare, are o dimensiune a celulei de 10 * 4,5-6,5 microni, o activitate de fermentație de 2,40 g CO2 la 100 ml. must timp de 7 zile la temperatura de 7°C. La utilizarea acestei tulpini se obține o bere profund fermentată, cu stabilitate sporită.

Există și noi rase de drojdie.

Drojdia de bere "Saccharomyces cerevisiae" atât de sus, cât și de jos sunt utilizate pe scară largă pentru fermentarea mustului de malț și producția de bere.

În condiții de producție, tulpinile de drojdie „Saccharomyces cerevisiae” se cultivă la o temperatură de 25-30oC și o valoare optimă a pH-ului de 4,6-5,5; după caracteristicile lor fizico-biochimice, fermentează glucoza, zaharoza, maltoza, rafinoza și slab galactoza. ; în timpul cultivării ei asimilează următoarele surse de carbon: glucoză, galactoză, zaharoză, maltoză, rafinoză, melicitoză, etanol, acid lactic și trehaloză slabă și a-metil-d-glucozidă. Nu asimilează nitrații. Se utilizează metoda standard, condițiile și compoziția mediului de păstrare și înmulțire, adică must de bere diluat, temperatură 25-30oC și pH 4,5-5,5.

Depozitare pe agar de must solid, propagare pe must lichid diluat, reînsămânțare în timpul depozitării de 1-2 ori pe an, cu condiția păstrării culturii la frigider.

Sunt cunoscute diverse tulpini de drojdie „Saccharomyces cerevisiae”, la care se observă variabilitate individuală în cadrul speciei, ceea ce duce la producerea de bere cu diferite arome.

Cunoscută, de exemplu, sunt drojdia „Saccharomyces cerevisiae” din rasa Pilsen, rasa 776 de tip Froberg, capabilă să fermenteze mustul de bere cu hamei pentru a produce soiuri de bere ușoară.

Drojdia Race 776 este considerată deosebit de potrivită pentru fermentarea mustului preparat cu adaos de materiale nemalţuite sau din malţ obţinut prin încolţirea orzului cu un grad scăzut de germinare.

Cultura de drojdie din rasa 776 are un grad final de fermentare a mustului de 75-77%, timpul principal de fermentare este de 6-8 zile.

Se știe că se folosește drojdia de bază „Saccharomyces cerevisiae” rasa 308 pentru a produce soiuri ușoare de bere cu gust bun. Procesul principal de fermentare durează 7-10 zile. În timpul fermentației, drojdia se flocează și se depune pe fundul rezervorului de fermentație, formând un sediment dens. Gradul final de fermentare a mustului este de 82-83%.

Tulpina „Saccharomyces cerevisiae” D-202 a fost depusă la Institutul de Cercetare a Microbiologiei Agricole din cadrul Academiei Ruse de Științe Agricole sub numărul 11 ​​și este depozitată în colecția de culturi de microorganisme.

Tulpina se caracterizează prin următoarele caracteristici culturale și morfologice. O cultură de drojdie de o zi pe must lichid constă din celule unice rotunde-ovale și alungite cu muguri care măsoară (5,0-7,0), (7,5-10,0) microni. Un sediment dens se formează în partea de jos a eprubetei. Pe agar de must formează colonii netede, convexe, în formă de con, de culoare albicioasă-crem, cu o consistență pastosă, cu o margine netedă. Pe mediul acetat, în a patra zi formează pungi cu spori.

Nu există creștere pe un mediu fără vitamine. Tulpina D-202 este un auxotrof pentru biotină.

Tulpina se păstrează prin reînsămânțare pe must de malț ușor înclinat - agar cu 7% substanță uscată (pH 5,0-5,5), turnat în strat înalt (10 ml fiecare) în eprubete. Reînsămânțarea pe medii proaspete se efectuează o dată la 2-3 luni. Eprubete cu culturi se pun intr-un termostat la 25-30oC timp de doua zile. După aceasta, tuburile se închid cu capace de pergament și se pun la frigider la 5oC cu subculturi de 1-2 ori pe an.

Celulele tulpinii fermentează mustul de malț cu hamei cu o fracțiune de masă de substanțe uscate de la 10 la 20% la pH 4,4 la 14-18oC. Raportul de reproducere a drojdiei este de 1:5.

Gradul final de fermentare a mustului este de 88,5%. Timpul principal de fermentație este de 3-8 zile (în funcție de densitatea mustului).

Capacitatea de așezare este bună. Calitatea berii rezultată îndeplinește cerințele tehnice.

Pentru a obține o băutură gustoasă și relaxantă, aveți nevoie de ingredientul principal - drojdie de bere. Ei sunt cei care realizează procesul de transformare a zaharurilor din must în alcool și dioxid de carbon. Să vorbim despre clasificare drojdie de bereÎn acest articol.

Drojdiile sunt ciuperci unicelulare care se reproduc prin celule fiice în devenire. Drojdia este folosită la coacerea pâinii, la vinificație și la fabricarea berii; este folosită pentru a produce băuturi alcoolice tari și produse cu acid lactic. drojdie de bere sunt componenta principală a rețetei de bere, care transformă zaharurile mustului în alcooli.

drojdie de bere este un remediu proteico-vitaminic natural care se foloseste pentru tratamentul si prevenirea diferitelor afectiuni. Drojdia de bere uscată conține 50% proteine, 25-40% carbohidrați și până la 3% grăsimi.

Proteină drojdie de bere caracterizat printr-un echilibru de aminoacizi apropiat de proteina animală, cu excepția conținutului de aminoacizi metionină, care este de 2-3 ori mai mic decât în ​​proteina cărnii și a altor produse de origine animală. Este ușor absorbit de corpul uman.

Drojdie de bere saturat cu vitamine B (B1, B2, PP, acid pantotenic, B6), vitamine D.

Producătorii de bere fac diferența între drojdia de sus (numită anterior S. cerevisiae) și drojdia de jos (denumită anterior S. carlsbergensis și S. uvarum).

Drojdie cu fermentație superioară, folosite la producerea berii, fermentează la temperaturi relativ ridicate (18-25°C) iar la sfârșitul fermentației se adună la suprafața mustului fermentat.

Drojdie cu fermentație inferioară folosit pentru fabricarea berii lager folosind fermentarea de jos. Temperatura lor de fermentare este mult mai scăzută (8-12 °C). La sfârșitul procesului de fermentație, drojdia se depune pe fundul rezervorului de fermentație. Drojdiile inferioare diferă biochimic de drojdiile superioare în ceea ce privește utilizarea melibiozei și rafinozei. Relativ recent, au fost descrise și alte diferențe fenotipice între ele - în special, modelul fermentației carbohidraților mixte, transportului carbohidraților și sensibilității la cationi. O comparație a genomilor unor tulpini de drojdii inferioare și superioare a arătat că tulpini de drojdie fermentaţie atunci există o variabilitate puternică tulpini de drojdie cu fermentare inferioară De regulă, acestea provin dintr-o singură tulpină, cel mai probabil obținută prin hibridizarea S. cerevisiae cu fermentație superioară și S. monacensis cu fermentație inferioară. Unele tipuri speciale de bere sunt făcute din amestecuri de culturi de drojdie, care pot include drojdie din alte genuri - în special Brettanomyces (de exemplu, în berea Gueuze) sau chiar bacterii lactice (în berea Gueuze, Berliner Weisse, ale belgiene).

Curse de drojdie de bere.

sunt cunoscute de mult drojdie cu fermentație superioară, deoarece fermentarea s-a desfășurat la temperaturi normale (ca la vinificație și coacere). Dorind să obțină băuturi saturate cu dioxid de carbon, au început să efectueze fermentația la temperaturi scăzute. Sub influența condițiilor externe modificate, drojdie cu fermentație inferioară cu alte proprietăți.

În fabricarea berii, se folosesc soiuri de drojdie care diferă unele de altele prin una sau mai multe caracteristici. Sunt obținute dintr-o singură celulă. Astfel de culturi sunt numite rase (tulpini).

Drojdie cu fermentație superioarăÎn timpul procesului de fermentație intensă, ele plutesc la suprafața lichidului fermentat, se acumulează sub forma unui strat de spumă și rămân în această formă până la sfârșitul fermentației. Apoi se scufundă în fund, formând un strat foarte liber la fundul aparatului de fermentare. Din punct de vedere al structurii, aceste drojdii sunt drojdii prăfuite, care nu se lipesc între ele, spre deosebire de drojdiile de fund floculant, care se lipesc destul de repede și, în consecință, se așează rapid pe fund.

Drojdie cu fermentație inferioară nu treceți în stratul de suprafață de bere - spumă, ci se așează rapid în partea de jos.

Capacitatea drojdiei de a floculare are o anumită semnificație pentru tehnologii de fermentare a mustului de bere, deoarece accelerează limpezirea berii și facilitează îndepărtarea drojdiei din aparatul de fermentare după fermentare cu utilizarea ulterioară a acesteia ca drojdie de semințe. Temperatura scăzută în timpul fermentației favorizează flocularea.

Aciditatea mediului afectează foarte mult proprietățile drojdiei. De exemplu, într-un mediu acid cu un pH mai mic de 3 și într-un mediu alcalin cu un pH mai mare de 8, drojdia floculată devine praf. Fulgi de drojdieÎn comparație cu cele asemănătoare prafului, au celule mai mari, sunt mai puțin susceptibile la autoliză, dau o creștere mare a biomasei, au o activitate de fermentație mai mică, formează mai puțin diacetil și alcooli mai mari în bere, ceea ce are un efect pozitiv asupra calității acesteia.

Drojdie cu fermentație inferioară diferă de drojdia cu fermentație superioară prin faptul că fermentează complet rafinoza. Drojdie cu fermentație inferioară au o temperatura optima de crestere de 25 - 27C, o temperatura minima de 2-3C, iar la 60-65C mor. Dezvoltarea maximă a drojdiei de bază are loc la pH 4,8-5,3. Oxigenul dizolvat în must favorizează proliferarea drojdiei, în timp ce produsele de fermentație (alcool etilic, dioxid de carbon, alcooli superiori, acetaldehidă, acizi), precum și o concentrație crescută de zahăr inhibă dezvoltarea drojdiei de bază.

Drojdie de bere de calitate trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

- fermentați rapid mustul,

- formați bine fulgii,

- clarifica berea în timpul fermentației,

- Oferă berii un gust curat și o aromă plăcută.

LA foarte fermentabilși fulgi care produc ușor includ drojdia de bere Froberg (Saccharomyces cerevisiae Froberg), rasele de drojdie V și 776.

Drojdia de rasă 776, care a fost dezvoltată la începutul secolului al XX-lea, a devenit larg răspândită în fabricile de bere. Această drojdie este considerată deosebit de potrivită pentru fermentarea mustului preparat cu adaos de materiale nemalţuite sau din malţ obţinut prin malţificarea orzului cu un grad scăzut de germinare.

Drojdie de bere cu fermentație superioară sunt utilizate pe scară largă în Marea Britanie la prepararea Porter. Sunt folosite pentru a prepara bere lager Berlin și alte băuturi. Pentru prepararea berii Velvet se foloseste tulpina 191 K, care fermenteaza intensiv monozaharidele si maltoza, dar nu fermenteaza zaharoza, rafinoza si lactoza.

Asa de, drojdie pentru fabricarea berii sunt selectați ținând cont de mulți factori, dar cel mai important lucru este că trebuie să utilizați numai materiale de înaltă calitate de la furnizori de încredere și numai atunci vi se garantează o bere excelentă!

Când se face orice vin modern, se folosește neapărat drojdia de vin. În procesul dezvoltării lor, ei trec prin următoarele etape:

1. Etapa de întârziere. Începe din momentul în care boabele de drojdie intră în must - mediul nutritiv. Celulele încep să se adapteze la substrat. Ele cresc în dimensiune, dar nu există încă un proces de reproducere;
2. A doua etapă se numește logaritmică. În timpul acesteia, populația celulară crește și biomasa devine mai mare. Celulele rezistă tuturor factorilor negativi de mediu. Începe fermentația alcoolului;
3. A treia etapă se numește staționar. Celulele de drojdie se opresc din crestere si fermentatia alcoolica are loc cu forta intensa;
4. A patra etapă este atenuarea creșterii celulelor de drojdie. Masa începe să scadă în dimensiune din cauza autolizei intensive și a utilizării substanțelor de rezervă de către drojdii.

După ce a trecut prin toate cele patru etape, masa de drojdie va face orice vin gustos și aromat.

Totul despre drojdia de vin

În natură, drojdia se formează pe suprafața fructelor de pădure, de exemplu, pe struguri. Pot fi observate cu ușurință, deoarece au o acoperire ușoară pe pielea boabelor. Placa se formează datorită lucrării drojdiei.

Boabele de panificație, alcoolul, berea și drojdia de vin sunt clasificate ca drojdie industrială. Ținând cont de locul de origine, soiul de struguri și locația plantațiilor de struguri, fiecărui tip de drojdie i se dă propriul nume. Rasele de drojdie, la rândul lor, pot fi împărțite în grupuri. Ca urmare, rasele de drojdie de vin sunt:

1. Foarte fermentat;
2. Rezistent la căldură sau la frig;
3. Rezistent la alcool;
4. Sherry.

Cursele de drojdie rezistente la alcool sunt folosite pentru a face șampanie, iar cursele de drojdie de sherry sunt folosite pentru a da vinurilor o aromă și un gust unic.

Vinul se face de obicei din sucul de struguri sau din alte tipuri de fructe și fructe de pădure.

Dacă are loc vinificația artizanală, mustul (sucul stors) începe să fermenteze fără ajutorul drojdiei, deoarece ciupercile de drojdie care sunt prezente la suprafața fructelor de pădure încep să se înmulțească intens. În același timp, intră în vigoare acidul lactic, bacteriile acidului acetic și ciupercile asemănătoare drojdiei, ceea ce poate duce la deteriorarea produsului sau la producerea de oțet de vin în loc de vin.

Din acest motiv, în timpul producției industriale a vinului, pentru a evita deteriorarea materialelor vitivinicole, în sucul de struguri se adaugă un amestec activat de drojdie de vin.

Tipul de vin depinde de modul în care are loc fermentația. Datorită drojdiei de vin, zahărul, care face parte din struguri, începe să fermenteze. Fermentarea continuă până când tot zahărul este convertit.

Când există o lipsă de oxigen, se produce alcool din cauza influenței drojdiei. Dacă se furnizează constant oxigen, zahărul este complet oxidat și se obține apă cu dioxid de carbon.

În fazele inițiale de dezvoltare a drojdiei, fermentația are loc intens, din această cauză, dioxidul de carbon care este eliberat împiedică pătrunderea oxigenului atmosferic la suprafața mustului. Când fermentația s-a încheiat, este important să sigilați bine butoiul de vin. Dacă acest lucru nu se face, bacteriile de acid acetic vor transforma alcoolul în acid acetic. În loc de vin, vei avea vin sau oțet de mere.

În producția industrială de vin, se folosește sucul de struguri care conține 25 la sută zahăr.

Pentru a obține vinuri albe, strugurii sunt curățați de coajă și sămânțați. Pentru vinurile roșii, cojile și semințele nu sunt îndepărtate. Drojdia de vin, împreună cu zahărul, transformă sucul în alcool în timpul fermentației. Substantele de drojdie dau vinului aroma si gust placut. După fermentare, bacteriile de acid lactic joacă un rol important în conferirea de aromă băuturii.

Diferite tipuri de vinuri au propriile lor caracteristici de producție. De exemplu, pentru a face șampanie, vinul fermentat trebuie refermentat. Fermentarea băuturii trebuie să se termine într-un recipient închis, deoarece în interior trebuie să se acumuleze dioxid de carbon.

Pentru a obține un vin tare (sherry), trebuie să utilizați drojdie specială de sherry, care este rezistentă la concentrații mari de alcool din materialul vinului.

Soiuri de vinuri

Vinurile sunt seci, dulci și fortificate. Pentru a obține vin uscat, este important să opriți fermentația imediat după terminarea aprovizionării cu zahăr în sucul de struguri stors.

Vinurile dulci sunt produse prin fermentarea parțială a zahărului, când se atinge un nivel toxic de alcool pentru drojdia de vin.

Vinurile fortificate sunt umplute suplimentar cu alcool.

Din cele de mai sus putem concluziona că tipul de vin depinde direct de modul în care este produs, precum și de ce tip de drojdie de vin este folosită pentru a fermenta sucul.

Ce tipuri de drojdie există?

Există multe tipuri diferite de drojdie de vin. De exemplu, drojdie pentru vin Lalvin KV-1118, Lalvin EC-1118 și altele. Să aruncăm o privire mai atentă la instrucțiunile de utilizare a fiecărui tip de drojdie.

Prima vedere

Drojdia de vin Lalvin KV-1118 este un concentrat de drojdie pur, foarte activ, care este utilizat pentru producerea de vinuri albe usoare, vinuri rosii si sampanie. De asemenea, cu ajutorul unei astfel de drojdii poți restabili fermentația.

Masa de drojdie este de obicei utilizată la concentrații scăzute, temperaturi scăzute și conținut scăzut de acizi grași. Ei fac față bine misiunii lor la temperaturi cuprinse între 10 și 35 de grade. Dacă adăugați machiaj la materialul vinului la o temperatură sub 16 grade, vor începe să se producă esteri, care vor da băuturii o aromă bogată. Datorită efectului ucigaș pronunțat, boabele de drojdie suprimă bine microflora „sălbatică”.

Instrucțiunile de utilizare a unui astfel de produs spun următoarele:

1. Drojdiile cu ștampila KV sunt folosite pentru a exprima aroma de struguri în vinurile albe, roze și roșii intense;
2. Luând în considerare tipul și puritatea materiei prime, condițiile și durata fermentației, se determină doza necesară. De obicei, variază de la 1 la 4 g/dal;
3. Nu conțin aditivi. Au un conținut de umiditate de 6 la sută;
4. Drojdia de vin (5 grame) se diluează în apă (50 mililitri) 34 - 39 de grade. Pentru ca acestea să funcționeze corect, este important ca temperatura apei să nu depășească 40 de grade. Apoi amestecul trebuie amestecat bine pentru a rupe cocoloașele și lăsat să nu depășească douăzeci de minute. După un timp, amestecați din nou și adăugați-l în must într-un flux lent. Introducerea lentă ajută drojdia să se aclimatizeze treptat și să nu moară atunci când este combinată cu must rece;
5. Drojdia pentru vin poate fi păstrată într-un loc întunecat și uscat timp de până la câțiva ani. Temperatura de depozitare ar trebui să fie de la cinci la cincisprezece grade. Dacă deschideți pachetul, acesta are o perioadă de valabilitate de cel mult șase luni.

Al doilea tip

Masa de drojdie de vin Lalvin EC conferă vinurilor roșii și albe un gust răcoritor și puritate. Fermentează bine chiar și la cele mai scăzute temperaturi, formând sedimente într-un singur loc. Datorită acestui tip de materie primă, fermentația poate fi reluată. Se recomanda a fi folosit pentru, precum si din viburn, paducel si cires. Un produs marcat EC are spumă redusă, limpeziște bine vinul și colectează sedimentele compact. Instrucțiunile pentru utilizarea drojdiei cu ștampila CE spun următoarele:

1. 300 de grame din conținutul pungii trebuie turnate în cinci litri de apă la patruzeci de grade. Se amestecă bine până se omogenizează;
2. Când temperatura amestecului ajunge la 35 de grade, turnați cu atenție 250 de grame de drojdie pe suprafață. Lăsați să stea 20 de minute și amestecați bine. Apoi turnați masa rezultată în must, astfel încât diferența de temperatură să nu fie mai mare de zece grade;
3. Ele pot fi depozitate în ambalaje închise la o temperatură de cel mult opt ​​grade Celsius.

A face vin din struguri nu este foarte dificil. Este important doar să cumpărați drojdia potrivită și să studiați cu atenție ce spun instrucțiunile. Totul este de obicei scris pe el în detaliu.

Acum știi ce este drojdia de vin. Ce tipuri sunt acestea? Cum puteți face diferite tipuri de vinuri folosind diferite tipuri de producție. Vinificatorii amatori sunt mereu mândri de creațiile lor, mai ales dacă le plac oamenilor din jurul lor.

... de fermentație se eliberează pe suprafața mediului de fermentație sub forma unui strat destul de gros de spumă și rămân în această stare până la sfârșitul fermentației. Apoi se depun, dar rareori formează un sediment dens la fundul vasului de fermentație. Drojdia cu fermentație superioară în structura sa aparține drojdiilor prăfuite care nu se lipesc între ele, spre deosebire de drojdia floculentă cu fermentație inferioară, ale căror coji sunt lipicioase, ceea ce duce la aglutinarea și sedimentarea rapidă a celulelor.

Drojdia de fermentație inferioară, care se dezvoltă în lichidul fermentat, nu trece în stratul de suprafață - spumă și se depune rapid la sfârșitul fermentației, formând un strat dens la fundul vasului de fermentație.

O caracteristică distinctivă este capacitatea drojdiei cu fermentație inferioară de a fermenta complet rafinoza, în timp ce majoritatea drojdiilor cu fermentație superioară nu descompun deloc rafinoza și doar unele specii pot fermenta doar o treime din aceasta. Această diferență principală se explică prin faptul că complexul enzimatic al acestui tip de drojdie conține α-galactozidază.

Dintre drojdiile cultivate, drojdiile cu fermentație inferioară includ majoritatea drojdiilor de vin și bere, iar drojdiile de fermentație superioară includ alcool, panificație și unele rase de drojdii de bere. Inițial, erau cunoscute doar drojdiile cu fermentație superioară, deoarece fermentarea tuturor sucurilor avea loc la temperaturi obișnuite. Dorind să obțină băuturi saturate cu CO 2, oamenii au început să fermenteze la temperaturi scăzute. Sub influența condițiilor externe schimbate, s-a dezvoltat drojdia de fermentație inferioară cu proprietățile sale, care a devenit larg răspândită.

Pe lângă proprietățile generale, drojdia utilizată într-o anumită producție are caracteristici specifice. Mai mult, în aceeași producție se folosesc soiuri care diferă prin una sau mai multe caracteristici. Ele sunt îndepărtate din aceeași celulă. Astfel de culturi sunt numite rase (tulpini). Fiecare producție are mai multe rase de drojdie.

Curse de drojdie pentru producția de alcool

În producția de alcool se folosesc acele rase de drojdie cu fermentație superioară care au cea mai mare energie de fermentație, produc alcool maxim și fermentează mono și dizaharide, precum și unele dextrine. Dintre drojdiile folosite la producerea alcoolului din materiile prime de pâine și cartofi trebuie menționate următoarele rase: HP, M și XV.

La procesarea melasei în alcool, se folosesc rasele I, L, V, G-67, G-73. Aceste rase aparțin familiei Saccharomyces taceae, genului Saccharomyces, specie cerevisiae.

Cursa HP a fost izolată în 1902 din drojdia presată de brutărie. Celulele de drojdie ale acestei rase sunt rotunde, ovoide, măsurând 5-6,2 x 5-8 microni.

Dezvoltarea și reproducerea drojdiei din rasa HP se desfășoară foarte repede. Fermentează glucoza, fructoza, zaharoza, galactoza, maltoza, manoza, rafinoza cu o treime și pot forma până la 13% alcool în mediul de fermentație.

Rasa M (Mischung - amestec), propusă de Henneberg în 1905, constă dintr-un amestec de patru rase de drojdie cu fermentație superioară; este destinat fermentației mediilor care conțin un amestec de diferite zaharuri (dextrine, rafinoză), care sunt fermentate diferit de diferite drojdii. Această cultură mixtă este foarte rezistentă la diverse condiții anormale întâlnite în practica din fabrică.

Cursa XV este similară tehnologic cu cursa XP. Este folosit împreună cu cursa HP pentru fermentarea materiilor prime mixte cereale-melasă.

Dintre rasele numite, cea mai potrivită pentru fermentarea mustului din materii prime amidonoase este rasa HP, care este folosită și în hidroliză și producția de sulfit-alcool. Adevărat, pentru fermentarea lichidelor sulfitice, drojdiile sulfitice au fost special crescute pentru a fermenta glucoza, fructoza, galactoza și manoza.

Drojdia folosită în distilerii care prelucrează melasa trebuie să aibă capacitatea specifică de a fermenta rapid soluții de zahăr destul de concentrate și de a tolera conținut ridicat de sare în bine mediul. Așa-numita drojdie osmofilă, care poate tolera o presiune osmotică foarte mare, poate fermenta soluții care conțin concentrații mari de zahăr.

Aceste drojdii includ rasa Ya, crescută din drojdie de melasă de K.Yu. Yakubovsky. Race Ya are o capacitate excepțională de a fermenta concentrații mari de zahăr și tolerează conținutul ridicat de sare și alcool în mustul de melasă fermentat. Drojdia de rasa I fermenteaza glucoza, fructoza, zaharoza, galactoza, maltoza; rafinoza este doar parțial fermentată, iar dextrinele și lactoza nu sunt fermentate deloc. Rasa I aparține drojdiei prăfuite cu fermentație superioară.

Drojdia din rasa L (Lokhvitskaya) este aproape în proprietăți de drojdia din rasa I, dar se înmulțesc ceva mai bine și fermentează zahărul mai complet.

Rasa B (maghiară), ca și rasa A, este adaptată la un mediu de melasă. Aceste rase fermentează bine zaharoza, glucoza, fructoza și parțial rafinoza.

Drojdiile din rasele L și B, împreună cu proprietățile de fermentație ridicate, au și o forță de ridicare bună (capacitatea de a ridica aluatul), ceea ce face posibilă izolarea lor din piure și producerea lor sub formă presată în scopuri de coacere.

Drojdiile hibride crescute la Institutul de Genetică al Academiei de Științe a URSS prin încrucișarea a două tipuri de drojdie sunt folosite cu succes. Dintre hibrizi, G-67 și G-73 sunt de cel mai mare interes. Hibridul 67 a fost obținut prin încrucișarea drojdiei de bere S-carlsbergensis cu S.cerevisiae rasa Y. Încrucișarea ulterioară a hibridului 67 cu hibridul 26 (obținut din încrucișarea raselor Y și HP) a dat hibridul 73. Hibrizii 67 și 73, împreună cu alte enzime, conțin α-galactozidaza și au capacitatea de a fermenta complet rafinoza. Alte drojdii hibride sunt de asemenea recomandate pentru utilizare.

Curse de drojdie de brutărie

În producția de drojdie, sunt apreciate cursele de drojdie cu creștere rapidă, cu putere de ridicare bună și stabilitate bună la depozitare. Gustul drojdiei de brutărie trebuie să fie pur și de culoare albă sau gălbuie. Forța de ridicare este determinată atât de caracteristicile raselor de drojdie, cât și de metoda de producție. Persistența drojdiei este o proprietate a rasei, dar depinde de starea internă a celulelor și de puritatea drojdiei.

La producerea drojdiei de panificație din melasă se folosesc rasele VII, 14, 28 și G-176.

Rasa VII, crescută din drojdie comercială presată de la Tomsk Yeast Plant, se înmulțește rapid și este bine presată până la un conținut de umiditate de 71-72%. Drojdia din rasa VII are o putere de ridicare bună și cea mai mare stabilitate în timpul depozitării în comparație cu altele cunoscute în practica din fabrică. În plus, această cultură este rezistentă la impuritățile dăunătoare conținute în melasă.

Race 14 este destinata producerii de drojdie uscata. Această drojdie se remarcă prin consistența sa densă la o umiditate de 75% și rezistența ridicată la căldură.

Din hibrizii de drojdie de panificație s-a selectat hibridul 176, care are toate caracteristicile pozitive: celule mari (5,6-14,0 microni), rezistență la impuritățile nocive de melasă și un coeficient de reproducere ridicat, care în această cursă este mai mare decât în ​​rasa cu cea mai rapidă reproducere. 14. Alte rase de drojdie hibride promițătoare sunt în prezent supuse unor teste de producție.

Curse de drojdie de bere

În fabricarea berii se folosește drojdia cu fermentație inferioară, adaptată la temperaturi relativ scăzute. Drojdia de bere trebuie să fie pură din punct de vedere microbiologic și, de asemenea, să aibă capacitatea de a forma flocuri, de a se așeza rapid pe fundul aparatului de fermentare și de a produce o băutură limpede, cu un anumit gust și aromă. Fulgii care fermentează puternic și produc ușor includ drojdia de bere Froberg (Saccharomyces cerevisiae Froberg), rasele de drojdie V și 776.

Drojdia de rasă 776, care a fost dezvoltată la începutul secolului al XX-lea, a devenit larg răspândită în fabricile de bere. Această drojdie este considerată deosebit de potrivită pentru fermentarea mustului preparat cu adaos de materiale nemalţuite sau din malţ obţinut prin malţificarea orzului cu un grad scăzut de germinare. Drojdia de rasă 776 este o drojdie cu fermentație medie; în perioada de fermentație principală pe must cu o concentrație de 11%, produce aproximativ 2,7% CO2. Celulele sunt ovoide, 8-10 µm lungime și 5-6 µm lățime. Creșterea masei drojdiei 1: 5,4. Capacitatea de iluminare este satisfăcătoare.

Printre alte drojdii, fabricile de bere folosesc rasele 11, 41, 44, S-Lvovskaya și altele, care diferă în ceea ce privește energia de fermentație, capacitatea de sedimentare și energia de creștere.

Drojdia Race 11 este foarte fermentabilă, cu o bună capacitate de limpezire. Berea produsă cu drojdie de rasă 11 are un gust bun. Această cursă s-a răspândit în fabricile de bere.

Drojdia din rasa 41 este cu fermentație medie, cu capacitate bună de sedimentare. Când mustul este fermentat cu rasa 41, se obține o bere moale cu gust curat.

Cursa de drojdie 44 – fermentație medie. Capacitatea de așezare este bună. Ele dau berii plinătatea gustului și dau rezultate bune atunci când sunt folosite la producerea apei cu duritate ridicată.

Drojdia Race S este o drojdie cu fermentație medie. Capacitatea de așezare este bună. Ei produc bere cu un gust moale, curat.

Drojdia Race P este o drojdie cu fermentație medie care clarifică bine berea și oferă un gust plăcut, curat.

Drojdia din rasa F se caracterizează printr-o bună capacitate de limpezire și conferă berii o aromă plăcută. Rasa este rezistentă la acțiunea microorganismelor străine.

Drojdia de rasa A (izolata la fabrica de bere din Riga "Aldaris") fermenteaza mustul in 7-8 zile, limpezeste bine berea si este rezistenta la infectii.

Folosind diferite metode de selecție la Institutul de Cercetare Științifică din Rusia al industriei berii și băuturilor răcoritoare, s-au obținut o serie de tulpini de drojdie cu o înaltă fermentație (28, 48, 102), care au o energie de fermentație semnificativ mai mare decât drojdia originală. cursa 11.

Drojdia de bere cu fermentație superioară este utilizată pe scară largă în Anglia la prepararea Porter. Ele sunt, de asemenea, folosite pentru a prepara bere lager Berlin și alte băuturi. Pentru prepararea berii Velvet se foloseste tulpina 191 K, care fermenteaza intensiv monozaharidele si maltoza, dar nu fermenteaza zaharoza, rafinoza si lactoza.

Curse de drojdie de vin

În vinificație, drojdia este apreciată pentru că se înmulțește rapid, are capacitatea de a suprima alte tipuri de drojdie și microorganisme și oferă vinului un buchet adecvat. Drojdia folosită în vinificație aparține speciei particulare Saccharomyces ellipsoideus. Celulele lor au o formă alungită-ovală. Drojdia fermentează energic glucoza, fructoza, zaharoza și maltoza. În diferite zone și din diferite vinuri tinere, au fost izolate mai multe soiuri sau rase diferite ale acestei specii. În vinificație, aproape toate culturile de drojdie de producție sunt de origine locală proprie. Acestea includ cursele Magarach 7, Massandra 3, Pino 14, Kakhuri și multe altele. Alături de aceste curse se mai folosesc și unele străine, de exemplu rasa Steinberg, izolată în Germania în 1892 și 1893, și cursa Champagne-Ai.

Majoritatea drojdiilor de vin sunt drojdii cu fermentație inferioară.

Pentru prepararea vinurilor albe de masă se folosesc următoarele rase: Pinot 14, Feodosiya 1/19, Aligote, Anapa Riesling.

Rasa Pinot 14 are celule ovoide și fermentează bine mustul de struguri cu un conținut de zahăr de 20%, producând 11,57% alcool în volum; Temperatura optimă de dezvoltare și fermentare este de 18: -25°C. Această cursă este rezistentă la frig și la acid; valoarea optimă a pH-ului este de 2,9-3,9.

Race Feodosia 1/19 – cu celule mari, asemănătoare prafului, foarte energică, fermentează rapid mustul de struguri și îl fermentează bine; are o gamă largă de temperatură de fermentare (de la 9 la 35°C) și poate fi folosit ca rezistent la frig sau rezistent la căldură.

Există mai multe rase de drojdie Aligote și toate sunt puternice, cu energie de fermentație ridicată. Drojdia Riesling Anapa este, de asemenea, un fermentator viguros.

Pentru prepararea vinurilor tari se foloseste cursa Massandra 3 cu celule ovoide, asemanatoare prafului; valoarea optimă a pH-ului 3,7-4,05; Temperatura optimă de fermentare este de 18-20°C. Mustul de struguri cu un conținut de zahăr de 20% este complet fermentat; la fermentarea mustului de struguri concentrat (30% zahar) formeaza 11,8% alcool in volum si lasa 8,7% zahar nefermentat.

Race Magarach 125, numită pentru a comemora 125 de ani de la prima plantă de struguri la Institutul Magarach, este folosită pentru a produce vinuri tari și de desert. Această rasă fermentează musturi de struguri bine concentrate, cu un conținut de zahăr de 27-30% și este rezistentă la frig.

Rasa Kakhuri 2 este utilizat pe scară largă pentru prepararea materialelor și vinurilor de șampanie. Fermentează mustul de struguri cu un conținut de zahăr de 20% pentru a forma 11,4% alcool în volum, lăsând 0,28% zahăr nefermentat. Această rasă este destul de rezistentă la frig (la o temperatură de 14-15°C mustul fermentează în a 2-a zi) și fermentează bine; valoarea optimă a pH-ului este 3,4-3,6.

Race Champagne 7, folosit pentru vinul de șampanie în sticle, este izolat de rasa Kakhuri 5 și se caracterizează prin formarea de sedimente greu de amestecat; fermentează intens la o temperatură de 4-9°C, deși mustul fermentează doar în a 5-6-a zi.

Dintre drojdiile de vin, rasa Leningradskaya este considerată cea mai rezistentă la frig, iar rasa Ashkhabadskaya 3 este considerată cea mai rezistentă la căldură.

În producția de sherry se folosesc rase speciale de drojdie, care sunt o varietate din specia Saccharomyces oviformis. Drojdia de Sherry formează o peliculă pe suprafața vinului în butoaie incomplete, datorită dezvoltării căreia vinul capătă un buchet și un gust deosebit.

Printr-o selecție atentă pentru cele mai importante caracteristici de producție, au fost izolate mai multe rase de drojdie de sherry (13, 15 și 20) cu capacitate de filmare ridicată. Ulterior, din producția care a folosit cursa Sherry 20, a fost selectată cea mai eficientă rasă Sherry 20-C, care a fost utilizată pe scară largă în multe fabrici de sherry.

În vinificația fructelor și fructelor de pădure se folosesc rase selectate de drojdie, izolate din diverse sucuri de fructe și fructe de pădure. Sucurile de fructe și fructe de pădure sunt bogate în drojdie, care are toate calitățile necesare producției și este adaptată biologic la condițiile de dezvoltare din sucurile originale de fructe și fructe de pădure. Prin urmare, tulpinile de drojdie izolate din sucuri de căpșuni sunt folosite pentru a fermenta sucurile de căpșuni, iar tulpinile de drojdie izolate din sucuri de cireșe sunt folosite pentru a fermenta sucurile de cireșe etc.

Următoarele tulpini au devenit larg răspândite în vinificația fructelor și fructelor de pădure: măr 46, 58, merișor 17, coacăz 16, lingonberry 3, 7, 10, zmeură 7/5, 25, 28, 28/10, cireș 3, 6, căpșuni 7 , 4 , 9.

Tulpinile de drojdie numite asigură desfășurarea normală a fermentației, fermentația completă, limpezirea rapidă și bunul gust al vinului; fermentează glucoza, fructoza, zaharoza, maltoza, galactoza și nu fermentează lactoza și manitolul.

În vinificația fructelor și fructelor de pădure se folosesc cu succes rase de drojdie Moscova 30, Măr 7, Cireș 33, Coacăz negru 7, Zmeură 10 și Prune 21. Cultură de drojdie pură Moscova 30 este recomandată pentru fermentarea mustului de merișor; Măr 7 și Cireș 33 – pentru fermentarea mustului de mere; Coacăze negre 7 și Cireșe 33 – pentru fermentarea coacăzelor negre și a mustului de cireșe.

4 Chimia fermentației alcoolice. Produse secundare și secundare ale fermentației alcoolice

Fermentația alcoolică este un lanț de procese enzimatice, al căror rezultat final este descompunerea hexozei cu formarea de alcool și CO 2 și livrarea către celula de drojdie a energiei necesare pentru formarea de noi substanțe utilizate pentru procesele vitale. , inclusiv creșterea și reproducerea. Din punct de vedere chimic, fermentația alcoolică este un proces catalitic care are loc sub influența catalizatorilor biologici – enzime.

Teoria modernă a fermentației alcoolice este rezultatul muncii multor oameni de știință din întreaga lume.

Pentru a clarifica procesele de fermentație, lucrările unor oameni de știință remarcabili din țară au fost de mare importanță: Lebedev, Kostychev, Favorsky, Ivanov, Engelhardt.

Conform conceptelor moderne, fermentația alcoolică este un proces complex continuu de descompunere a zahărului, catalizat de diverse enzime cu formarea a 12 produse intermediare.

1 Etapa inițială a conversiei glucozei este reacția de fosforilare a acesteia cu participarea enzimei glucozinazei. Un reziduu de fosfat din molecula de ATP, care se află în celulele de drojdie, este adăugat la molecula de glucoză și se formează glucoză-6-fosfat, iar ATP este transformat în ADP:

C 6 H 12 O 6 + ATP → CH 2 O (H 2 PO 3) (CHOH) 4 CHO + ADP

Glucoză Glucoză-6-fosfat

Ca urmare a adăugării unui reziduu de fosfat din molecula de ATP la glucoză, reactivitatea acesteia din urmă crește.

2 Glucoza-6-fosfatul, prin izomerizare sub acțiunea enzimei glucozofosfat izomeraza, se transformă reversibil în formă de fructoză:

CH2O(H2PO3)(CHON)4CHO → CH2O(H2PO3)(CHON)3COCH2OH

Glucoză 6-fosfat Fructoză 6-fosfat

CH20(H2PO3)(CHOH)3COCH2OH + ATP →

Fructoza 6-fosfat

→ CH2O(H2PO3)(CHOH)3COCH2O(H2PO) + ADP

Fructoză 1,6-bifosfat

Esterii de glucoză-6-fosfat și fructoză-6-fosfat formează un amestec de echilibru numit ester Emden și format din 70-75% eter Robison (glucoză) și 25% eter Neuberg (fructoză).

Formarea fructozei-1,6-bifosfat încheie pregătirea etapa de fermentație alcoolică cu transferul legăturilor fosfatice de înaltă energie și transformarea hexozei într-o formă oxi labilă, care este ușor supusă unor transformări enzimatice ulterioare.

4 Următoarea etapă cea mai importantă este desmoliza - ruperea lanțului de carbon de fructoză difosfat cu formarea a două
molecule de fosfotrioză. Aranjarea simetrică a reziduurilor de acid fosforic la capetele moleculei de fructoză face mai ușoară ruperea lanțului său de carbon chiar în mijloc. Fructoza difosfat se descompune în două trioze: fosfogliceraldehidă și fosfodioxiacetonă. Reacția este catalizată de enzima aldolază și este reversibilă:

CH 2 O (H 2 PO 3) (CHOH) 3 COCH 2 O (H 2 PO) → CH 2 O (H 2 P0 3) COCH 2 OH +

Fructoză-1,6-difosfat Fosfodioxiacetonă

CH 2 0 (H 2 ROZ) CONECTAT (4)

3-fosfogliceraldehidă

Rolul principal în transformările ulterioare în timpul fermentației alcoolice îi revine 3-fosfogliceraldehidei, dar se găsește doar în cantități mici în lichidul fermentat. Acest lucru se explică prin tranziția reciprocă a izomerului cetozei la izomerul aldozei și înapoi sub acțiunea enzimei triozofosfat izomerază (5.3.1.1)

CH 2 0 (H 2 P0 3) COCH 2 OH £ CH 2 0 (H 2 P0 3) CONECTAT

Fosfodioxiacetonă 3-fosfogliceraldehidă

Pe măsură ce fosfogliceraldehida este în continuare convertită, se formează noi cantități în timpul izomerizării fosfodioxiacetonei.

5. Următorul pas este oxidarea a două molecule de 3-fosfogliceraldehidă. Această reacție este catalizată de triozofosfat dehidrogenază (1.2.1.12), a cărei coenzimă este NAD (nicotinamid adenin dinucleotide). Acidul fosforic al mediului participă la oxidare. Reacția se desfășoară conform următoarei ecuații: 2CH 2 0 (H 2 P0 3) CHONCO + 2H 3 P0 4 + 2NAD Triozofosfat dehidrogenază ->

3-fosfogliceraldehidă

->- 2CH 2 0 (H 2 P0 3) CHONСOO w (H 2 P0 3) + 2NAD

acid 1,3-difosfoglicerol

Molecula de 3-fosfogliceraldehidă atașează fosfatul, iar hidrogenul este transferat la coenzima NAD, care este redusă. Energia eliberată ca urmare a oxidării 3-fosfogliceraldehidei se acumulează în legătura de înaltă energie a 1,3-difosfoglicerolului rezultat.

Acid 1,3-difosfogliceric Acid 3-fosfogliceric

7. Apoi, sub acţiunea enzimei fosfogliceromutază
(2.7.5.3) restul de acid fosforic se deplasează din al treilea
carbon la al doilea, iar ca rezultat acid 3-fosfoglicerol
lota este transformată în acid 2-fosfogliceric:

2CH 2 (H 2 P0 3) CHOHCOOH ^t 2CH 2 0HCH0 (H 2 P0 3) COOH. (7)

Acid 3-fosfogliceric Acid 2-fosfogliceric

8. Următoarea etapă este defosforilarea 2-fosforilării
acid fogliceric. În același timp, acidul 2-fosfoglicerol
lot sub acţiunea enzimei enolaze (4.2.1.11) prin deshidratare
(pierderea de apă) se transformă în fosfoenolpiruvino-
acid hidric:

2CH 2 ONCHO (H 2 P0 3) COOH qt 2CH 3: CO co (H 2 P0 3) COOH + 2H 2 0. (8)

Acid 2-fosfogliceric Acid sosphoenolpiruvic

În timpul acestei transformări, are loc o redistribuire a energiei intramoleculare și cea mai mare parte a acesteia este acumulată într-o legătură de fosfat de mare energie.

9. Acid fosfoenolpiruvic foarte instabil
este ușor defosforilat, cu restul de acid fosforic
sub acțiunea enzimei piruvat kinaza (2.7.1.40) se transmite
împreună cu o legătură de înaltă energie la molecula ADP. Ca urmare
se formează o formă ceto mai stabilă de acid piruvic
tu și ADP se transformă în ATP:

2CH 2: CO syu (H 2 P0 3) COOH + 2ADP -* 2CH 3 COCOOH + 2ATP. (3)

Phosphoenolpyruvic Pyruvic

acid acid

10. Acidul piruvic sub acțiunea enzimei pi-
Ruvat decarboxilaza (4.1.1.1) este decarboxilată din clivarea
reducerea CO 2 și formarea acetaldehidei:

2CH 3 COCOOH -*2C0 2 + 2CH 3 CHO. (10)

Acetaldehida piruvica

11. Acetaldehida cu participarea enzimei alcooldehida-
rogenaza (1.1.1.1) interacționează cu NAD-H 2 format
mai devreme în timpul oxidării fosfogliceraldehidei în fosfo-
acid gliceric [vezi ecuația (5)]. Drept urmare, oțet
aldehida este redusă la alcool etilic, iar coenzima
NAD-H2 este regenerat din nou (oxidat în NAD):

2CH3CHO + 2NAD H2 Z 2CH3CH2OH + 2NAD. (unsprezece)

Deci, etapa finală a fermentației este reacția de reducere a acetaldehidei în alcool etilic.

Din ciclul considerat al reacțiilor de fermentație alcoolică, este clar că din fiecare moleculă de glucoză se formează 2 molecule de alcool și 2 molecule de CO 2 .

În timpul fermentației alcoolice se formează patru molecule de ATP [vezi. ecuațiile (6) și (9)], dar două dintre ele sunt cheltuite pentru fosforilarea hexozelor [vezi. ecuațiile (1) și (3)]. Astfel, doar 2 g-mol de ATP sunt stocate.

S-a indicat anterior că 41,9 kJ sunt cheltuiți pentru formarea fiecărei molecule gram de ATP din ADP și 83,8 kJ sunt convertiți în energia a două molecule de ATP. În consecință, la fermentarea a 1 g-mol de glucoză, drojdia primește energie de aproximativ 84 kJ. Acesta este sensul biologic al fermentației. Odată cu descompunerea completă a glucozei în CO 2 și apă, se eliberează 2874 kJ, iar odată cu oxidarea a 1 g-mol de glucoză la CO 2 și H 2 0, se acumulează 2508 kJ în procesul de respirație aerobă, deoarece rezultatul alcoolul etilic păstrează încă energia potențială. Astfel, din punct de vedere energetic, fermentația este un proces neeconomic.

Fermentarea zaharurilor individuale are loc într-o anumită secvență, determinată de viteza de difuzie a acestora în celula de drojdie. Glucoza și fructoza sunt cele mai repede fermentate de drojdie. Cu toate acestea, zaharoza ca atare dispare în must (invertite) la începutul fermentației. Este hidrolizată de p-fructofuranozidaza (3.2.1.26) a peretelui celular de drojdie pentru a forma hexoze (glucoză și fructoză), care sunt ușor de utilizat de către celulă. Când aproape nu mai rămâne fructoză și glucoză în must, drojdia începe să consume maltoză.

§ 5. SECUNDARE ŞI SUBPRODUSE FERMENTĂRII ALCOOLICE

Toate substanțele rezultate din fermentarea zahărului prin drojdie, cu excepția alcoolului și a CO 2 , sunt produse secundare ale fermentației alcoolice. Pe lângă acestea, există produse secundare ale fermentației alcoolice, care nu se formează din zahăr, ci din alte substanțe găsite în substratul fermentat. Acestea includ amil, izoamil, izo-butil și alți alcooli cunoscuți sub numele de ulei de fusel.

Dintre produșii secundari ai fermentației alcoolice se cunosc glicerina, acetaldehida, acizii piruvic, acetic, succinic, citric și lactic, acetoina (acetilmetilcarbinol), 2,3-butilenglicol și diacetil. În condiții aerobe, acidul piruvic este și materia primă pentru ciclul acidului tricarboxilic (ciclul Krebs), prin care se formează din acesta acizii acetic, citric, malic și succinic. Alcoolii superiori se formează și din acidul piruvic prin aminarea acestuia la alanină, care la rândul său este transaminată în acidul ceto corespunzător. În condițiile fermentației alcoolice, acizii ceto se reduc pentru a forma alcooli superiori. Prin urmare, produsele secundare și secundare ale fermentației alcoolice nu pot fi distinse strict.

Acetaldehida poate suferi dismutare pentru a forma acid acetic și alcool etilic (reacția Cannizzaro):

CH 3 SON + CH 3 SON + H 2 0 = CH3СООН + CH 3 CH 2 OH.

Una dintre moleculele de aldehidă este oxidată într-un acid, iar cealaltă este redusă într-un alcool. Într-un mediu alcalin o moleculă

acetaldehida intră într-o reacție redox cu o a doua moleculă de acetaldehidă; în acest caz, se formează alcool etilic, acid acetic și, în același timp, glicerina, care este exprimată prin următoarea ecuație rezumativă:

2C 6 Hi 2 0 6 + H 2 0 = 2CH 2 OHSNOHCH 2 OH + CH 3 CH 2 OH + CH 3 COOH + 2C0 2.

Glicerolul se formează în cantități mici în timpul fermentației alcoolice. Dacă condițiile de fermentație se schimbă, producția sa poate fi realizată la scară industrială.

Glicerolul și acetaldehida sunt produse intermediare ale fermentației alcoolice. În ultima etapă a procesului de fermentație care are loc în mod normal, o parte semnificativă a acetaldehidă este redusă la etanol. Dar dacă acetaldehida este legată de sulfit de sodiu, atunci direcția fermentației alcoolice se va schimba spre formarea unor cantități mari de glicerol.

Îndepărtarea acetaldehidei din mediul de fermentație cu sulfit de sodiu este reprezentată sub următoarea formă:

CH3CHO + Na2SO3 + H2OW CH3CHONaHS02 + NaOH.

Acetaldehida, formată în timpul decarboxilării acidului piruvic, ca urmare a legării cu sulfit, nu poate servi ca acceptor de hidrogen. Locul acetaldehidei este luat de fosfodioxiacetona, care primește hidrogen din NAD-H 2 redus, formând a-glicerofosfat. Această reacție este catalizată de enzima glicerofosfat dehidrogenază. Sub acțiunea fosfatazei, α-glicerofosfatul este defosforilat, transformându-se în glicerol. Astfel, în prezența Na2SO3, are loc fermentația glicerol-aldehidă:

C6H1206 = CH3CHO + CH2OHNOHCH2OH + CO2.

Zahăr Acetaldehidă Glicerină

Odată cu creșterea cantității de sulfit de sodiu introdus în mediul de fermentație, cantitatea de aldehidă legată crește în mod corespunzător și formarea de etanol și C02 este slăbită.

Formarea acizilor și a acetoinei. Acidul succinic se formează prin dehidrogenarea și condensarea a două molecule de acid acetic cu o moleculă de acetaldehidă (ipoteza lui V. Z. Gvaladze și Genavois):

2CH3C00H + CH3CHO -* CO0CHN2CH2C00H + CH3CH2OH.

În timpul fermentației alcoolice, acidul succinic se formează și prin dezaminarea acidului glutamic. Acceptorul de hidrogen în această reacție este triozoglicerol al-Dehidă, prin urmare reacția de dezaminare este însoțită de acumularea simultană de glicerol:

C 6 Hi 2 0 6 + COOHCH2CH2CHNH2COOH + 2H 2 0 = CO0CHN 2 CH 2 COOH -b

Glucoză Acid glutamic Acid succinic

2CH2OHNOHCH2OH3 + NH3 + C02.

Glicerol

Amoniacul este consumat de drojdie pentru sinteza proteinelor, în timp ce glicerolul și acidul succinic sunt eliberate în mediu.

Formarea acidului citric, conform lui Lafon, are loc din. nouă molecule de acetaldehidă:

9CH 3 SON + 4H 2 0 = (CH 2 COOH) 2 C (OH) COOH + 6CH 3 CH 2 OH.

Acid de lamaie

Formarea acidului lactic se explică prin reducerea acidului piruvic:

CH3COCOON + H2 -> CH3CH (OH) COOH.

Acid lactic piruvic

Cu toate acestea, se consideră mai probabil să se formeze ca urmare a hidrolizei produsului intermediar al fermentației alcoolice - fosfogliceraldehida:

SNOSNONCH 2 OR0 3 H 2 + H 2 0 -* CH 3 CH (OH) COOH + H 3 P0 4 .

Acid lactic fosfoglicerol

aldehidă

Formarea acetoinei se explică prin condensarea acidului acetic cu acetaldehida:

1) СНзСООН + CH 3 СНО->-СНзСОСОСНз + Н 2 0;

Diacetil

2) CH3COCOCH3 + CH3CHO -4 CH3COCOCH3 + CH3COOH.

Mai întâi se formează diacetil; apoi, prin dismutarea oxido-reducerii cuplate datorita apei diacetil cu acetaldehida se formeaza acetoina.

Când acetoina este redusă, se formează 2,3-butilen glicol:

CH 3 SOCONSNZ + NAD ■ H 2 *± CH 3 SNOSNNNOSNCH 3 + PESTE.

Mecanismul de formare a unor produși secundari ai fermentației alcoolice nu este încă pe deplin clar, dar nu există nicio îndoială că acetaldehida este principala materie primă pentru sinteza produselor de fermentație secundară.

Dintre produșii secundari predomină acidul acetic și succinic, precum și 2,3-butilenglicolul și acizii acetici...

Atlasul drojdiei alcoolice industriale Saccharomyces cerevisiae rasa XII poate servi ca instrument de referință pentru lucrătorii de la distilerii care asigură controlul microbiologic al producției. În prezent, în producția industrială de produse alimentare folosind drojdie, se folosește în principal drojdie din specia Saccharomyces cerevisiae. În producția de pâine, alcool, vin și kvas de pâine, se folosesc diverse tulpini (rase) de drojdie. Chiar și materiile prime ale distileriilor (cereale sau melasă) influențează alegerea unei tulpini sau alteia. În producția de alcool din cereale, se folosește mai des drojdia din rasa XII, al cărei habitat permanent este substraturi amidonoase hidrolizate preparate artificial. Menținerea tehnologiei necesită o monitorizare atentă a stării drojdiei și a prezenței microorganismelor străine în zonele de producție. Tehnicile existente fac posibilă efectuarea analizei microscopice necesare, dar fără o anumită practică este dificil să se identifice datele obținute din analiza microscopică și indicatorii de reglementare ai tehnologiei.

După cum se știe, drojdia este cea care transformă substanțele cerealelor în alcool etilic și acestea pot fi considerate drept unul dintre numeroasele instrumente ale muncii umane, iar fermentarea drojdiei este unul dintre cele mai vechi procese microbiologice folosite de om în propriile sale scopuri. Prima mențiune despre utilizarea umană a drojdiei datează din 6000 î.Hr. Studiul științific al drojdiei a început în 1680 odată cu inventarea microscopului cu lumină. Cercetătorii din diverse țări au descris aspectul celulelor de drojdie; a arătat că drojdia sunt organisme vii; și-au dovedit rolul în transformarea zahărului în alcool; a primit culturi de drojdie pură; au clasificat celulele de drojdie în funcție de modul lor de reproducere, consumul de nutrienți și aspectul lor. Microscoapele optice moderne sunt echipate cu obiective uscate și de imersie. Un microscop optic cu o lentilă uscată face posibilă studierea microorganismelor mai mari de 5 microni; un microscop cu imersie este utilizat pentru a studia microorganismele mai mici. Invenția microscopului electronic a făcut posibilă înțelegerea structurii celulei de drojdie și studierea manifestărilor sistemului său genetic, deoarece rezoluția microscopului electronic este de 1,0-0,14 nm.

Un microscop este un dispozitiv indispensabil în producția de alcool și fără el este imposibil să se realizeze tehnologia în mod eficient: este utilizat pentru a determina numărul de celule de drojdie în 1 ml de drojdie sau masă de fermentare; procentul de celule înmugurite și moarte; prezența microorganismelor străine; conținutul de glicogen în celule (nutriția celulară). Starea fiziologică a drojdiei este determinată de aspectul celulelor, ceea ce permite utilizarea de microscoape de lumină ieftine cu lentile uscate. Trebuie remarcat faptul că producția modernă de alcool nu necesită o analiză microscopică a structurii celulelor de drojdie, cu toate acestea, atunci când se studiază aspectul unei celule la microscop cu lumină, este necesar să se aibă o idee despre structura acesteia.

Structura unei celule de drojdie

Celulele de drojdie au o formă rotundă sau elipsoidală, cu un diametru cuprins între 2,5 și 10 microni și lungime de la 4,5 până la 21 microni. În fig. Figura 1 prezintă o reprezentare grafică a unei secțiuni a unei celule de drojdie. Peretele celular, membrana celulară, nucleul, mitocondriile, vacuolele - structuri celulare vizibile la microscop cu lumină cu un obiectiv uscat folosind coloranți specifici.

Peretele celular este o structură rigidă de 25 nm grosime, reprezintă aproximativ 25% din masa uscată a celulei și constă în principal din glucan, manan, chitină și proteine. Organizarea peretelui celular nu este bine înțeleasă, dar teoriile actuale favorizează un model de structură cu trei straturi în care stratul interior de glucan este separat de stratul exterior de manan printr-un strat intermediar cu conținut crescut de proteine.

Membrana celulară (plasmalema) a unei celule de drojdie sub microscopul electronic apare ca o structură cu trei straturi, aproape adiacentă suprafeței interioare a peretelui celular și constă din cantități aproximativ egale de lipide și proteine, precum și o cantitate mică. de carbohidrați. Membrana celulară acționează ca o barieră de permeabilitate în jurul conținutului celular și controlează transportul substanțelor dizolvate în și în afara celulei.

S-au făcut doar progrese limitate în studiul nucleului, deoarece cromozomii individuali sunt foarte mici și nu pot fi detectați ca structuri discrete nici în microscoapele ușoare, nici în microscoapele electronice. Celulele de drojdie au un singur nucleu cu dimensiuni cuprinse între 2 și 20 de microni. Membrana nucleară rămâne neschimbată pe tot parcursul ciclului celular. La un microscop electronic, arată ca o membrană dublă punctată cu pori.

Mitocondriile sunt cele mai mari incluziuni celulare de formă sferică sau cilindrică, cu diametrul de la 0,2 la 2 μm și de la 0,5 la 7 μm în lungime. Învelișul cu două straturi are o grosime de aproximativ 20 nm. Numărul de mitocondrii dintr-o celulă este mai mult sau mai puțin constant și este caracteristic unui anumit tip de microorganism.

Orez. 1. Reprezentarea grafică a unei secțiuni a unei celule de drojdie (1 micrometru în 1 centimetru)

Acesta variază în funcție de stadiul de dezvoltare a celulelor și de activitatea funcțională de la 500 la 2000 ppm. Funcțiile mitocondriilor sunt asociate cu transferul de electroni, ioni și substraturi în interiorul celulei. În plus, mitocondriile sintetizează substanțe care acumulează energia chimică a celulei.

Celulele mature de drojdie conțin o vacuola mare. În timpul formării unui mugure, vacuola este probabil fragmentată în vacuole mai mici, care sunt distribuite între celula mamă și mugure. Ulterior, aceste mici vacuole fuzionează din nou, formând câte o vacuolă fiecare în celulele mamă și fiică. Funcția vacuolei nu este stabilită cu precizie. Conține enzime hidrolitice, polifosfați, lipide, ioni metalici etc. Vacuola poate servi drept rezervor pentru stocarea nutrienților și a enzimelor hidrolitice.

Conținutul intracelular al unei celule de drojdie (cu excepția nucleului, mitocondriilor și vacuolelor), după cum este cunoscut, se numește citoplasmă, constând din apă, lipide, carbohidrați, diverși compuși cu greutate moleculară mare și mică, săruri minerale etc. a celulei la microscop electronic a arătat structura complexă a citoplasmei sub formă de granule, ale căror funcții și proprietăți chimice nu au fost suficient studiate. Citoplasma joacă un rol important în biochimia celulei și este în strânsă interacțiune cu organelele pe care le înconjoară.

O caracteristică distinctivă a unei populații de celule de drojdie în creștere este prezența mugurilor formați în timpul diviziunii celulare. Celula fiică apare ca un mic mugure care crește în cea mai mare parte a ciclului celular. Creșterea drojdiei are loc în primul rând în timpul formării mugurilor, astfel încât mugurele are mai mult sau mai puțin aceeași dimensiune ca celula matură în momentul în care se separă (vezi Figura 2). Celulele se pot separa la scurt timp după divizare, dar adesea înainte de a se separa, încep noi cicluri de diviziune celulară, rezultând în formarea de grupuri de celule. În locul în care celulele se separă unele de altele, rămân urme, numite cicatrice fiică în celula mamă și cicatrice de naștere în celula fiică. Doi muguri nu apar niciodată în același loc pe peretele celular. De fiecare dată când rinichiul lasă o nouă cicatrice pe peretele celulei mamei. După numărul de cicatrici, puteți determina câți muguri a format o anumită celulă, ceea ce vă permite să estimați vârsta celulei. S-a stabilit că celulele haploide au maximum 18, iar celulele diploide au maximum 32 de cicatrici la rinichi.

Orez. 2. Reprezentarea grafică a unei celule în devenire.

Metode de microscopie ușoară și control microbiologic utilizate în tehnologia alcoolului.

În tehnologia alcoolului, atunci când se efectuează o analiză microscopică a unei populații de drojdie folosind un microscop ușor cu lentilă uscată, aspectul celulelor este examinat folosind metoda picăturii zdrobite în forme necolorate sau colorate (preparate vitale), numărul total de celule și se calculează procentul de celule în devenire și se determină prezența microorganismelor străine.

Metoda picăturii zdrobite

O picătură din suspensia de testare cu celule de drojdie este plasată pe o lamă de sticlă, care este acoperită cu o lametă deasupra. Proba rezultată este examinată la microscop, unde microorganismele sunt vizibile în planuri diferite. Această metodă este simplă; este folosită pentru a studia motilitatea și structura internă a celulelor microbiene. Metoda picăturii zdrobite fără utilizarea de coloranți face posibilă distingerea celulelor de drojdie după grosimea peretelui celular și a membranei, starea citoplasmei, prezența sau absența vacuolelor, procentul de celule înmugurite și moarte și prezența a bacteriilor lactice.

Calculul procentului de celule în devenire

Pentru a determina numărul de celule în devenire, o picătură de suspensie de drojdie fără incluziuni solide și apă distilată este aplicată pe o lamă de sticlă, acoperită cu o lamă, excesul de lichid este colectat cu o bucată de hârtie de filtru și examinat microscopic. În drojdia matură, mai mult de 10% din celule înmuguresc.

Exemplu.Un total de 33+35+29+32+30=159 celule de drojdie au fost găsite în 5 câmpuri de vedere, inclusiv 4+5+3+5+3=20 celule în devenire. Procentul de celule în devenire este de 20 x 100/159 = 12,5 (%).

Măsurarea microorganismelor

Unitatea de măsură pentru dimensiunea microorganismelor este micronul (µm), egal cu 0,001 milimetri (mm). Când fac măsurători, folosesc un micrometru pentru ocular - un pahar rotund cu o scară aplicată (fiecare milimetru al scalei este împărțit în 10 diviziuni). Sticla este plasată pe diafragma ocularului astfel încât partea cu diviziuni să fie în partea de sus. Pentru a calibra valorile unei diviziuni a micrometrului ocularului, utilizați un obiect micrometru, care este plasat pe scena microscopului și considerat ca un preparat. Obiectul micrometrului este o placă de sticlă cu o scară, a cărei diviziune este egală cu 0,01 mm (sau 10 µm). În fig. Figura 3 prezintă câmpul vizual al unui microscop cu scale ocular-micrometru și un obiect micrometru. Pe baza coincidenței diviziunilor ambelor scale, se stabilește un factor de scară pentru a determina valoarea adevărată a unei diviziuni a micrometrului ocularului. În figură, diviziunile micrometrului obiect coincid cu diviziunile micrometrului ocular nr. 2 și nr. 8, sau 30 de diviziuni ale micrometrului ocular coincid cu 5 diviziuni ale micrometrului obiect (cuprinzând 50 microni). Astfel, o diviziune a micrometrului ocularului este aproximativ egală cu 1,67 microni (50/30=1,666...). Dacă în locul unui obiect-micrometru se pune pe platoul microscopului un preparat cu drojdie vie, puteți determina dimensiunile aparente ale acestora (lungime și lățime) examinând preparatul prin aceeași lentilă și ocular și cu aceeași prelungire a tubului. . Pentru a face acest lucru, este necesar să stabiliți ce număr de diviziuni oculare îi corespunde dimensiunea obiectului măsurat și apoi să înmulțiți acest număr cu valoarea factorului de scară rezultată (în cazul nostru, egală cu 1,67 μm). Rezultatele măsurătorilor obținute nu pot fi procesate matematic în conformitate cu teoria experimentală, dar oferă o idee despre dimensiunea microorganismelor studiate.

Numărarea numărului de celule

Pentru a număra numărul de celule de drojdie, Goryaev folosește o cameră de numărare, care este o lamă groasă de sticlă cu fante transversale aplicate pe ea. care formează trei situate transversal

Orez. 3. Cântare obiect-micrometru și lentilă micrometrică pentru măsurarea valorilor microorganismelor la microscop

site-uri. Mijlocul lor este împărțit în două părți, pe fiecare dintre care este gravată o plasă (vezi Fig. 5) cu o suprafață de 9 mm 2, împărțită în 225 pătrate mari cu o suprafață de 0,04 mm2 fiecare (15 rânduri de 15 pătrate) și 400 de pătrate mici cu o suprafață de 0,0025 mm2 fiecare (fiecare al treilea rând de pătrate mari pe direcția orizontală și verticală este împărțit în 16 pătrate mici). Platforma din mijloc a toboganului este coborâtă cu 0,1 mm față de celelalte două platforme, pe care este așezată o sticlă specială de acoperire a solului de 18x18 mm, care creează o cameră pentru suspensia de drojdie. Numărul de celule este determinat în conformitate cu formula O = A x K 1 x K 2 x B, unde B este numărul de celule în 1 ml de suspensie, buc/ml; Și numărul de celule în 80 de pătrate mici, buc.; K., coeficientul de adâncime a camerei (cu o adâncime a camerei de 0,1 mm

Orez. 4. Camera lui Goryaev: 1 - lamă de sticlă; 2 - sticla speciala de acoperire; 3 - camera pentru suspensie de drojdie; 4, 6 - platformă pentru sticlă de acoperire; 5 - grilă pentru numărarea celulelor de drojdie; 7 - fantă pentru introducerea suspensiei de drojdie

K1 = 10; cu adâncimea camerei de 0,2 mm K 1 = 5); K 2 - factor de conversie al volumului, 1/ml (K 2 = 5000 1/ml); B - factor de diluare a probei (pentru drojdia B=10). Când se numără celulele de drojdie într-o cameră Goryaev cu o adâncime de 0,1 mm și o diluție de zece ori a suspensiei de drojdie, B = 5 x 10 4 A x B.

În drojdia matură și mustul fermentabil (în timpul fermentației principale), numărul de celule de drojdie depășește 80 milioane buc/ml.

Calcularea procentului de celule moarte într-o suspensie de drojdie

Pentru a determina numărul de celule moarte, o picătură de suspensie de drojdie nefiltrată și o soluție de albastru de metilen (1:5000), care colorează celulele moarte cu albastru, se aplică pe o lamă de sticlă. Picătura este acoperită cu o lametă, excesul de lichid este colectat cu o bucată de hârtie de filtru și examinat la microscop după 2 minute. În câmpul vizual al microscopului se numără numărul total de celule de drojdie, apoi numai cele albastre, după care se mută preparatul și se realizează numărarea într-un nou câmp vizual. În acest fel, se numără numărul total de celule din cinci câmpuri vizuale. După numărare, numărul de celule moarte este calculat ca procent. În drojdia matură, numărul de celule moarte nu trebuie să depășească 1%. Exemplu. Un total de 43+45+39+42-40=209 celule de drojdie au fost găsite în cinci câmpuri vizuale, inclusiv cele colorate cu albastru 1 +0+0+0+1=2. Procentul de celule moarte este 2 x 100/209 = 0,96 (%).

Orez. 5. Grilă pentru numărarea celulelor de drojdie în camera lui Goryaev: 1 - pătrat mare; 2 - pătrat mic

Determinarea conținutului de glicogen în celulele de drojdie

Conform tehnologiei normale, glicogenul se acumulează în drojdie atunci când 2/3 din zahărul din must este fermentat, iar drojdia este potrivită pentru utilizare în producție. Pentru a determina cantitatea de glicogen din celulele de drojdie, o picătură de suspensie de drojdie nefiltrată și 2 picături de soluție de iod 0,5% (0,5 g de iod și 1 g de KJ la 100 ml de apă) se aplică pe o lamă de sticlă, picăturile se amestecă, se acoperă cu o lametă și se iau excesul de lichid cu o bucată de hârtie de filtru și se examinează la microscop. Când raportul dintre suspensia de drojdie și soluția de iod este de 1:2, după 2-3 minute celulele devin galben deschis, iar glicogenul devine maro. Este imposibil să utilizați o soluție de iod mai puternică decât 1%, deoarece colorează nu numai glicogenul, ci și întreaga celulă maro. În drojdia matură, glicogenul ocupă de la 1/3 până la 2/3 din celule.

Definiţia bacterial infection

Pentru a determina procentul de infecție bacteriană (în primul rând bacterii cu acid lactic), o picătură de suspensie de drojdie fără incluziuni solide este luată dintr-o probă de drojdie și plasată pe o lamă de sticlă, la care se adaugă o picătură de apă distilată. Ambele picături sunt amestecate și acoperite cu o lamă de sticlă, îndepărtând excesul de lichid cu o bucată de hârtie de filtru și examinate la microscop. Deoarece drojdia de producție se desfășoară în condiții nesterile folosind o metodă de cultură naturală pură, o anumită cantitate de bacterii poate fi întotdeauna detectată în ea. Cu tehnologia normală, în drojdia cu acid sulfuric, în câmpul vizual al unui microscop (cu un obiectiv x40 și un ocular x7 sau mai mult), se găsesc de la 1 la 3 celule bacteriene, dintre care de obicei nu există forme mobile. Prezența mai multor bacterii în câmpul vizual al microscopului indică o creștere a acidității în drojdia de producție sau în mustul de fermentare. Formele mobile de bacterii purtătoare de spori nu se dezvoltă, de obicei, în timpul acririi unui piure de drojdie din cauza acumulării de alcool etilic.

Apariția celulelor de drojdie

Drojdia de cultură pură în repaus, celulele tinere, mature, bătrâne, înfometate și moarte pot fi identificate după mărimea și forma lor, structură și conținutul intern.

Dimensiunea și forma celulelor de drojdie

În medie, dimensiunea celulelor de drojdie de rasa XII este de 6x9 microni, însă, în funcție de condițiile de mediu, vârstă și condițiile de dezvoltare (aciditate, acces la oxigen etc.), dimensiunile lor reale au abateri în sus și în jos. Formele de drojdie ale unei rase sunt determinate în principal de condițiile de dezvoltare. Celulele au formă ovală când sunt cultivate pe must de cereale; atunci când cresc pe un mediu solid, toate rasele de drojdie produc celule mai mult sau mai puțin alungite; Drojdia are, de asemenea, o formă oarecum alungită în momentul dezvoltării intensive.

Structura și conținutul intern al celulei

Când se analizează microscopic celulele de drojdie, trebuie acordată atenție grosimii membranelor; tipul de citoplasmă; prezența vacuolelor și a glicogenului în celule; numărul de celule moarte din populație. În celulele tinere, grosimea membranei este puțin vizibilă, dar în celulele vechi apare sub forma unei margini clar vizibile, care odată cu îmbătrânirea ulterioară devine dublu-circuitată. Aspectul citoplasmei poate fi omogen sau granular. Granularitatea este în mare parte caracteristică celulelor vechi, bolnave, care s-au dezvoltat în condiții anormale (temperatură ridicată sau schimbări de temperatură, aciditate ridicată, infecție). Decalajul citoplasmei din membrana celulară are loc în timpul plasmolizei sau indică distrugerea celulelor. Cantitatea de glicogen din drojdie nu este constantă și depinde de vârsta acesteia. Cea mai mare cantitate de glicogen se acumulează în drojdia matură.

Vedere a celulelor de drojdie la microscop, în funcție de vârsta lor

Aspectul și conținutul celulelor	Vârsta celulelor de drojdie
	Latent (cultură pură)	Tânăr (imatură)	Matur	Supracoaptă (vechi)	Înfometat	Mort
	Oval	Oval	Oval	Celulele se micșorează	Celulele se înghesuie
mărimea			Mare	Se micșorează în dimensiune	Se micșorează în dimensiune
Celulele în devenire	Nu sau izolat	10% în devenire	10% în devenire	Nu sau singur
Coajă	Foarte subtire	Foarte subtire	Clar definit	Gros sau dublu circuit	Gros sau dublu circuit	Se estompează și se dezintegrează
Citoplasma	omogen	Tandru și neted	Petice sau granulat	Foarte granulat	Foarte granulat	Lumpy
Vacuole				Uneori ocupă întreaga celulă
Glicogen	În celule unice	Durează mai puțin 1/4 celulă sau lipsă	Ocupă de la 1/3 până la 2/3 din celulă	În cantități mici	Absent	Absent

Tipul celulelor de drojdie în funcție de vârstă

În drojdie tânără Învelișul este foarte subțire, citoplasma este delicată și omogenă. Nu există vacuole sau mici vacuole sunt vizibile într-un număr mic de celule. Glicogenul în celule unice. Drojdie matură au cochilii clar definite. Este vizibil 10-15% din celulele cu muguri. Eterogenitatea și granularitatea sunt vizibile în citoplasmă, apar vacuole de dimensiuni medii, iar celulele conțin mult glicogen. Numărul de celule moarte nu depășește 1%. U drojdie prea coaptă o coajă groasă este clar vizibilă cu granularitate puternică a citoplasmei. Vacuolele mari ocupă aproape întreaga celulă. Dacă drojdiei îi lipsesc substanțele nutritive, celulele scad în dimensiune. Mugure de celule unice. Procentul de celule moarte crește progresiv pe măsură ce îmbătrânim.

Scoici drojdie de foame gros (în unele celule membranele au grosime variabilă), conținutul lor este granular. Celulele scad în dimensiune, se micșorează și se alungesc ușor. Nu există vacuole, nu există glicogen. Moartea și distrugerea drojdiei are loc în mai multe etape. Citoplasma devine noduloasă, dar aderă la o membrană vizibilă. Apoi coaja se estompează și se dezintegrează. Protoplasma devine și mai granulară și se rupe în părți mici. Uneori, coaja rămâne, dar protoplasma rămâne în urmă, se adună într-un bulgăre în centru, celula se alungește, capătă o formă neregulată și se prăbușește. Tabelul prezintă date despre aspectul celulelor de drojdie în funcție de vârsta lor.

Apariția celulelor de drojdie în timpul generării drojdiei

La pornirea unei plante (în timpul dezvoltării producției, la începutul unui sezon sau când echipamentul se infectează), drojdia este preparată dintr-o cultură pură furnizată plantei într-o eprubetă. Diluarea unei culturi pure se efectuează prin transferul secvenţial al celulelor dintr-o eprubetă într-un balon de 500 ml, apoi într-o sticlă de cinci litri şi lichid-mamă, de unde drojdia intră în planta de drojdie, unde se prepară drojdia de producţie.

Cultură de drojdie pură

În fig. Figura 6 prezintă o imagine a câmpului vizual al unui microscop cu celule de drojdie transferate dintr-o eprubetă cu o cultură pură într-un balon cu must. Membranele celulare sunt foarte subțiri, citoplasma este delicată și omogenă, nu există vacuole. Nu există bacterii lactice în câmpul vizual al microscopului, ceea ce indică calitatea bună a culturii de drojdie pură. În fig. 7 drojdie dintr-un balon de 500 ml după 24 de ore de creștere. Membranele subțiri, citoplasma omogenă a celulelor și absența vacuolelor în ea indică tinerețea drojdiei. Absența bacteriilor lactice în câmpul vizual al microscopului și numărul mare de celule în diviziune (mai mult de 15%) confirmă încă o dată calitatea bună a culturii pure.

Drojdie industrială

Calitatea drojdiei înainte de a o transfera în producție este determinată de numărul de celule în devenire, prezența bacteriilor lactice în drojdie, numărul de celule moarte, starea nutrițională a drojdiei (cantitatea de glicogen din celule), si numarul de celule in 1 ml de drojdie. În fig. 8-11 prezintă imagini ale câmpurilor vizuale ale microscopului cu mostre de drojdie matură de la o drojdie atunci când se determină calitatea acestora înainte de transferul în producție.

Toate imaginile arată celule mari de formă ovală, cu membrane clar definite și citoplasmă granulară. Mai mult de 10% din celule muguri, iar în câmpul vizual al microscopului nu există mai mult de 3 celule de bacterii lactice (vezi Fig. 8). Numărul de celule moarte nu depășește 1% (vezi Fig. 9). Conținutul de glicogen indică starea nutrițională a drojdiei (vezi Fig. 10). Numărul de celule de drojdie este de 120 milioane/ml (vezi Fig.-11). Pe baza analizei, se poate trage o singură concluzie: drojdia din drojdie este de bună calitate și poate fi transferată în producție.

În unele cazuri, apare infecția cu drojdie, în primul rând bacterii cu acid lactic. În fig. Figura 12 prezintă o imagine a câmpului vizual al unui microscop cu mostre de drojdie infectată matură. Celule mari de formă ovală, cu membrane clar definite și citoplasmă granulară. Un număr semnificativ de celule muguri, dar în câmpul vizual al microscopului există mai mult de 3 celule de bacterii lactice. O astfel de drojdie nu este potrivită pentru utilizare în producție.

Când distilerii sunt închise (lipsa vânzărilor de produse finite sau reparații majore), drojdia este păstrată la o temperatură de 10...12°C timp de câteva luni. În fig. Figura 13 prezintă o imagine a câmpului vizual al unui microscop cu o probă de drojdie congelată din drojdie, care a fost păstrată la o temperatură de 7... 10 ° C timp de 45 de zile. Celulele de drojdie variază în dimensiune și formă. Unele celule au o formă ovală și rase membrane cu citoplasmă omogenă, precum celulele tinere sau mature. Alte celule și-au pierdut forma, membranele sunt groase și de grosime variabilă, citoplasma este foarte granulară, ceea ce le permite să fie clasificate ca celule înfometate și supracoapte. În producție se folosește drojdia congelată. În fig. Figura 14 prezintă o imagine a câmpului vizual al unui microscop cu o probă de drojdie matură din drojdie, care a fost crescută folosind drojdie congelată. Celulele sunt mari, de formă ovală, cu membrane clar definite și citoplasmă granulară. Unele celule înmuguresc; numărul de celule de bacterii lactice nu depășește norma. Două celule au distrus membrane. După toate probabilitățile, acestea sunt rămășițele de celule de drojdie congelate. Drojdia este potrivită pentru utilizare în producție.

Orez. 6. Cultură de drojdie pură

Orez. 7. Cultură de drojdie pură după 1 zi

Orez. 8. Drojdie matură din drojdie

Orez. 9. Drojdie matură (calcularea procentului de celule moarte)

Orez. 10. Drojdie matură (determinarea nutriției drojdiei)

Orez. 11. Drojdie matură (numărând numărul de celule dintr-un mililitru de drojdie)

Orez. 12. Drojdie infectată matură

Orez. 13. Drojdie matură din drojdie după 45 de zile de păstrare la 7.. .12 °C

Orez. 14. Drojdie matură din drojdie, crescută din drojdie congelată

Apariția celulelor de drojdie în timpul fermentației mustului

La fermentarea mustului, se recomandă efectuarea unei analize microscopice dacă aciditatea titrabilă a piureului în timpul fermentației crește cu mai mult de 0,2 °K (acrirea piureului). În fig. Figura 15 prezintă imagini ale câmpului vizual al unui microscop cu o probă dintr-un rezervor de fermentare acru (schema de fermentare periodică a mustului, 72 de ore de fermentație). Deoarece fermentația mustului este finalizată, analiza aspectului și conținutului intern al celulelor de drojdie nu dă niciun rezultat. Un număr mare de bacterii lactice în câmpul vizual al microscopului indică acrirea bacteriană a rezervorului de fermentație.

Orez. 15. Piure infectat din rezervorul de fermentare

În prezent, distilerii folosesc mai multe scheme tehnologice pentru producția de alcool din cereale, care diferă în temperatura de tratare termică a materiilor prime: folosind dispozitive de tip „Genz” - până la 165 ° C; unități de fierbere continuă (schema Michurinskaya) - până la 150 °C; dispozitive pentru prelucrarea hidrodinamică a loturilor - până la 95 °C. În plus, distilerii folosesc diverse materiale zaharificante: malț; preparate enzimatice brute obținute într-o distilerie; preparate enzimatice purificate produse de plante biochimice specializate. Metodele de tratare termică a lotului și preparatele enzimatice utilizate afectează toți indicatorii tehnologici, inclusiv indicatorii de preparare a drojdiei și fermentarea mustului. Atlasul oferă recomandări pentru utilizarea analizei microscopice în producția de alcool din cereale folosind aparate hidrodinamice de procesare discontinuă, preparate enzimatice purificate și drojdie sulfat.

Infecția culturii de drojdie pură

Analiza microscopică a unei probe de drojdie dintr-o eprubetă cu o cultură pură sau un balon după 20 de ore de creștere a arătat prezența bacteriilor de acid lactic în câmpurile vizuale ale microscopului. O cultură de drojdie pură este infectată (de regulă, acest lucru se întâmplă în timpul depozitării pe termen lung la temperaturi ridicate). Este necesară schimbarea culturii de drojdie pură. Dacă infecția este reidentificată într-o cultură pură, este recomandabil să se schimbe furnizorul culturii de drojdie pură.

Infecție cu drojdie de producție

Analiza microscopică a unei probe de drojdie matură din drojdie a arătat prezența a mai mult de 3 celule de bacterii lactice în câmpul vizual al microscopului, ceea ce indică infecția drojdiei mature. Infecția cu drojdie apare ca urmare a următoarelor motive principale: utilizarea cerealelor de calitate scăzută; utilizarea apei din rezervoare deschise (mai ales în sezonul cald); utilizarea preparatelor enzimatice de calitate scăzută; curățarea și sterilizarea de proastă calitate a echipamentelor și conductelor; încălcări ale parametrilor de reglementare pentru prepararea drojdiei; exploatarea echipamentelor învechite din fabrică.

În costul alcoolului, costul cerealelor ocupă 40-60%, iar utilizarea cerealelor ieftine îmbunătățește indicatorii economici ai producției. Cu toate acestea, atunci când se utilizează materii prime de calitate scăzută, pierderile de alcool apar ca urmare a infecției. Se recomanda folosirea cerealelor cu o calitate nu mai mica decat primul grad de defectivitate: boabe care au iesit din stadiul de repaus; prezentând procese fiziologice îmbunătățite (respirație) care promovează activitatea vitală a microorganismelor; având un miros de malț sau putrezit, dar potrivit pentru producție. Dacă este necesară prelucrarea cerealelor de calitate scăzută, temperatura de tratament termic a lotului trebuie crescută la 130...135 °C.

La utilizarea apei din rezervoare deschise în sezonul cald, temperatura de tratament termic a lotului poate fi crescută la 130...135 °C. Este de preferat să folosiți apă potabilă de la robinet sau fântână arteziană. Este recomandabil să se folosească metode de dezinfectare sau amestecare a apei prin tratarea acestora cu radiații magnetice și alte radiații utilizate în industria alimentară și medicală atunci când se prelucrează alimente și echipamente medicale.

Dacă sursa de infecție a drojdiei mature nu poate fi găsită, atunci preparatele enzimatice sunt verificate pentru contaminare bacteriană. Enzimele sunt primele infectate. produs în distilerii și nerafinat (sub formă lichidă) transportat pe drum sau pe calea ferată (mai ales în sezonul cald). Dacă preparatele enzimatice se infectează, acestea sunt înlocuite cu altele de înaltă calitate și furnizorul de enzime este schimbat.

Spălarea echipamentelor în timpul generării drojdiei se efectuează cu perii și apă din furtunuri (presiune 3-4 kg/cm2), urmată de sterilizare cu abur. Consumul de abur este de 10-12 kg la 1 m de drojdie la abur de 30 de minute. Conductele sunt spălate cu diverse soluții de curățare, urmate de sterilizare cu abur. Bobinele interne sunt cele mai greu de curățat și sterilizat. Este recomandabil să înlocuiți serpentinele de răcire a drojdiei cu cămăși de răcire și să spălați suprafața interioară cu apă caldă la o presiune de 120-150 kt/cm folosind aparate de curățare cu înaltă presiune. Cel mai mare efect al utilizării unor astfel de agenți de curățare este obținut la spălarea sudurilor cap la cap și filet în interiorul echipamentului, precum și la spălarea suprafeței interioare a drojdiei cu coji de coroziune. Utilizarea agenților de curățare vă permite să reduceți consumul de abur și soluții de curățare, precum și să eliminați munca manuală la spălarea suprafețelor interne ale echipamentelor cu perii.

Spălarea și sterilizarea conductelor se efectuează în conformitate cu reglementările. Cele mai greu de curățat și sterilizat sunt schimbătoarele de căldură „pipe-in-pipe” care răcesc masa zaharificată de la 52...60 °C (în funcție de enzimele folosite) la 22...28 °C (în funcție de drojdie). folosit), mai ales dacă pompele care pompează lotul în zaharizor se opresc, ceea ce duce la reținerea masei în schimbătorul de căldură. Este recomandabil să înlocuiți schimbătorul de căldură „pipe-in-pipe” cu un schimbător de căldură cu plăci, care este de zece ori mai mic, din oțel inoxidabil și este ușor de curățat atunci când este dezasamblat și sterilizat.

La prepararea drojdiei, este necesar să respectați reglementările tehnologice. Cel mai dificil lucru este să vă asigurați că vasul de drojdie este furnizată suficientă apă (mai ales în sezonul cald) și să transferați fără întârziere drojdia matură în rezervorul de fermentație. Înlocuirea serpentinelor de răcire cu o manta de răcire vă permite să măriți suprafața de răcire a drojdiei de mai multe ori și, dacă există o lipsă de apă rece, să obțineți răcirea masei de drojdie la temperatura necesară. Având o suprafață semnificativă de răcire în drojdie, este posibil să se realizeze alimentarea în timp util cu drojdie a rezervorului de fermentație prin modificarea temperaturii de generare a drojdiei. Reducerea temperaturii de generare a drojdiei la 25...27 °C asigură o creștere a timpului de preparare a drojdiei, iar creșterea temperaturii de generare a drojdiei la 30...32 °C accelerează prepararea drojdiei.

În tehnologia alcoolului, echipamentul containerului este de obicei realizat din oțel negru, cu o grosime a peretelui de 5-8 mm. Grosimea mare a pereților permite utilizarea drojdiei și conductelor până la 25 de ani fără reparații. În acest timp îndelungat, pe pereții drojdiei se formează coji din diverse motive (coroziunea metalelor, procesele de cavitație în lichid, oboseala metalelor), care sunt greu de spălat și contribuie la infectarea drojdiei mature. Este necesar să schimbați echipamentul la timp (o dată la 6-7 ani de funcționare) și, prin urmare, să eliminați zonele de infecție cu drojdie.

Nutriție insuficientă a celulelor de drojdie

Analiza microscopică a unei probe de drojdie matură din celule de drojdie a arătat că glicogenul din celule ocupă mai puțin de 1/4 din conținutul intern, iar celulele de drojdie au scăzut în dimensiune. Acest lucru indică faptul că drojdia fie nu este coaptă și este prea devreme pentru a o transfera în producție, fie a rămas depășită și celulele au nevoie de nutriție suplimentară. În primul caz, este suficient să măriți timpul de generare a drojdiei. În a doua, este recomandabil să se verifice durata prelucrării hidrodinamice a lotului de cereale (completitudinea umplerii aparatului de prelucrare hidrodinamică a lotului în conformitate cu reglementările), care determină cantitatea de substanțe uscate solubile ale materiei prime și , în special, dizolvarea proteinelor din cereale, deoarece lipsa nutriției cu azot reduce activitatea de fermentație a drojdiei; dozarea corectă a enzimelor din agentul de zahăr. Dacă există o lipsă de nutriție cu azot, puteți utiliza carbamidă, care este luată în considerare și dozată în funcție de conținutul de azot din ea.

Creșterea numărului de celule moarte

Analiza microscopică a unei probe de drojdie matură a relevat că conținutul de celule moarte depășește 1% din numărul total de drojdie. Moartea excesivă a celulelor de drojdie are loc atunci când temperatura în timpul generării drojdiei crește peste norma (30 ° C) sau atunci când aciditatea mustului de drojdie crește (peste 1,1 ° K). Este recomandabil să se monitorizeze conformitatea cu indicatorii de reglementare ai generării de drojdie.

Număr redus de celule per ml de drojdie și număr insuficient de celule în devenire

Numărarea numărului de celule de drojdie la microscop a arătat că conținutul lor în drojdie este de 80 de milioane de bucăți/ml, iar numărarea numărului de celule de drojdie a arătat că există mai puțin de 10% de drojdie în câmpul vizual al microscopului. Este necesar să se verifice îndeplinirea tuturor indicatorilor de reglementare, calitatea cerealelor, enzimelor, acidului sulfuric (se determină prezența arsenului în acesta). Materiile prime de calitate scăzută și materialele auxiliare ar trebui înlocuite.

Infecția mustului fermentat

Analiza microscopică a unei probe de must fermentat a arătat prezența unui număr mare de bacterii lactice. Este de așteptat o scădere a randamentului de alcool de la 1 tonă de cereale, deoarece substanțele nutritive ale materiei prime sunt procesate de bacterii în acid lactic. Cauzele infecției piureului pot fi: încălcarea parametrilor de reglementare în timpul fermentației; o creștere nerezonabilă a timpului de fermentare a mustului, când cantitatea de carbohidrați nefermentați din piure este mai mică de 0,65 g/100 ml (cu tratarea hidrodinamică a lotului după 48-60 de ore de fermentație), iar piureul continuă să fie păstrat în rezervorul de fermentație până la 72 de ore; lipsa apei de racire.

În cazul încălcării indicatorilor de reglementare pentru fermentarea mustului și o creștere nerezonabilă a timpului de fermentare, este suficient să se efectueze măsuri organizatorice pentru a asigura disciplina tehnologică la întreprindere. Dacă nu există suficientă apă de răcire, trebuie luate măsuri tehnice. Utilizarea cămășilor de răcire în loc de serpentine face posibilă creșterea de mai multe ori a suprafeței de răcire a rezervoarelor de fermentație, ceea ce reduce semnificativ consumul de apă. La instalațiile care utilizează schimbătoare de căldură externe de tip „pipe-in-pipe” pentru răcirea piureului, este recomandabil să le înlocuiți cu schimbătoare de căldură cu plăci, care vor permite o răcire mai eficientă a piurei fără a modifica temperatura de răcire. apă. Dezavantajele apei de răcire pot fi compensate prin reducerea temperaturii acesteia prin introducerea de turnuri de răcire și unități frigorifice.

CONCLUZIE

În producția de alcool, componenta principală a tehnologiei este drojdia, care necesită o atenție deosebită și o atitudine responsabilă a personalului operator, ceea ce este posibil numai cu ajutorul analizei microscopice atât a celulelor individuale, cât și a populației de drojdie în ansamblu. Prin aspectul celulelor, se poate determina starea fiziologică a drojdiei și se poate face ajustări la tehnologie. Autorii cred că imaginile microscopice ale drojdiei prezentate în acest atlas vor facilita munca personalului de întreținere al distilerii atunci când reproduce o cultură de drojdie pură, generarea de drojdie și fermentarea mustului.

Literatură

1. GU 9182-160-00008064-98. Cultură de drojdie pură. Cursa a XII-a.

2. Pavlovich S.A. Microbiologie medicală. -Minsk: Şcoala superioară, 1997. 133 p.

3. Yarovenko și alții. Tehnologia alcoolului. -M.: Kolos, 1996. 464 p.

4. Ternovsky N^S. si etc. Tehnologie de economisire a resurselor în producția de alcool. -M.: Industria alimentară, 1994. 168 p.

5. Sasson A. Biotehnologie: realizări și speranțe. -M.: Mir, 1987. 411 p.

6. Rukhlyadeva A.P. si etc. Instrucțiuni pentru controlul tehnochimic și microbiologic al producției de alcool. -M.: Agropromizdat, 1986. 399 p.

7. Bachurin P.Ya., Ustinnikov B.A. Echipamente pentru producerea de alcool și produse alcoolice. -M.: Agropromizdat, 1985. 344 p.

8. Berry D. Biologia drojdiei. -M.: Mir, 1985. 95 p.

9. Konovalov S.A. Biochimia drojdiei. -M.: Industria alimentară, 1980. 272 ​​​​p.

10. Seliber G.L. Atelier mare de microbiologie. -M.: Şcoala superioară, 1962. 420 p.