Разработка технологии сбраживания высококонцентрированного сусла из ячменя

• Автор: Устинова, Алиса Сергеевна
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Факторы, влияющие на эффективность процесса сбраживания высококонцентрированного сусла

1.1.1 Технология приготовления и сбраживания

высококонцентрированного сусла

1Л .2 Физиологическое состояние дрожжей и испытываемые ими стрессы

1Л .3 Влияние штаммов дрожжей на процесс брожения

1.2 Факторы формирования состава питательной среды

1.2.1 Особенности применения ячменя в качестве сырья для производства пищевого спирта
1.2.2 Механическое измельчение
1.2.3 Ферменты
1.3 Постановка задач исследования
2. ОБЪЕКТЫ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Дрожжи
2.2 Материалы исследования
2.2.1 Ячмень
2.2.2 Ферментные препараты
2.3 Методы исследования
2.3.1 Методы исследования штаммовых характеристик дрожжей
2.3.2 Получение высококонцентрированного сусла
2.3.3 Культивирование дрожжей

2.3.4 Определение качественных характеристик ячменя
2.3.5 Определение степени измельчения ячменя
2.3.6 Определение физико-химических показателей осахаренного сусла
2.3.7 Определение показателей процесса брожения и зрелой бражки.
2.3.8 Приготовление модельных питательных сред
2.3.9 Обработка результатов
3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ШТАММА СПИРТОВЫХ ДРОЖЖЕЙ
3.1 Скрининг штаммов дрожжей
3.2 Исследование бродильной активности штаммов спиртовых дрожжей .
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СБРАЖИВАНИЯ
ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОГО СУСЛА ИЗ ЯЧМЕНЯ
4.1 Исследование влияния гранулометрического состава помола ячменя на бродильную активность дрожжей
4.2 Влияние углеводного состава питательной среды на бродильную активность дрожжей
4.3 Исследование влияния состава питательной среды на осмолярность
4.4 Выбор оптимального режима осахаривания высококонцентрированного ячменного сусла
4.5 Разработка технологии сбраживания высококонцентрированного сусла из ячменя
4.6 Разработка технической документации
5. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
6. ВЫВОДЫ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
8. ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение
В настоящее время среди актуальных направлений развития спиртовой промышленности можно выделить снижение себестоимости спирта за счет экономии энергоресурсов и применения более дешевого вида сырья.
Эффективным и не требующим капитальных затрат способом снижения потребления электроэнергии является использование технологии сбраживания высококонцентрированного зернового сусла. Однако применение технологии переработки высококонцентрированных сред осложняется проблемой неполного сбраживания углеводов.
Во время сбраживания высококонцентрированного зернового сусла необходимо, чтобы дрожжи были осмофильными и устойчивыми к продуктам своей жизнедеятельности - этиловому спирту, кислотам, а также к повышению температуры питательной среды, поэтому при переработке высококонцентрированных сред необходимо применять специальные штаммы дрожжей.
В работах И. Трофимовой [52] было показано, что при производстве спирта при сбраживании высококонцентрированных сред на степень их сбраживания влияет доброкачественность сусла, т.е. отношение суммарной концентрации сбраживаемых углеводов к концентрации растворенных в сусле соединений, причем высокое содержание редуцирующих веществ в сусле негативно сказывается на степени его сбраживания.
В работах Н. Бараковой и соавторов [2] было установлено, что на степень сбраживания высококонцентрированного пшеничного сусла влияет не только его доброкачественность, но и соотношение концентраций различных сбраживаемых углеводов, одним из способов формирования которой является механическая деструкции сырья.

осуществляют гидролиз клеточных стенок и оболочек сырья, что улучшает доступ амилолитических ферментов к крахмалу и повышает степень его использования [3]. В целом такие ферменты относятся к классу карбогидраз.
Для повышения концентрации свободного аминного азота в сусле используют протеолитические ферментные препараты, которые обычно разделяют по типу продуцента на грибную протеазу и бактериальную. Данные типы протеаз различаются по типу действия (экно- и экзо-), а также по оптимальным физико-химическим показателям окружающей среды для проявления максимальной активности. Бактериальная протеаза, обладающая наибольшей активностью в средах с нейтральным уровнем pH, является эндо-ферментом, используется обычно на стадиях приготовления замеса, снижает белковые отложения на емкостном и теплообменном оборудовании, а при использовании в сочетании с грибной (кислой) - усиливает эффект последней. Грибная протеаза представляет собой экзо-фермент и катализирует высвобождение свободного аминного азота аминокислот для питания дрожжей. Обогащение сусла легко ассимилируемыми компонентами азотистого питания позволяет дрожжам размножаться интенсивнее. При этом повышается не только плотность дрожжевой популяции, но и бродильная активность. Это связано с обогащением сусла легко ассимилируемыми компонентами азотистого питания, которые используются дрожжевыми клетками непосредственно для построения биомассы. Прямая ассимиляция аминокислот не только обеспечивает интенсификацию синтеза белка, но и активирует содержащиеся в дрожжевой клетке ферменты, что обусловливает интенсификацию развития и размножения дрожжей [35, 46, 55].
Очищенные культуры микроскопических грибов или ферментные препараты благодаря своим экономическим преимуществам перед солодом применяют в спиртовой промышленности большинства зарубежных стран, а кроме того и во многих других отраслях [22].