Исследование осмо- и спиртоустойчивости штаммов пивных дрожжей для плотного пивоварения

• Автор: Черепанов, Сергей Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.18.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Аналитический обзор литературы по технологии получения плотного сусла и

его сбраживания

1.1. Пути повышения массовой доли сухих веществ в сусле.

1.1.1. Регулирование состава экстракта.

1.1.1.1. Гидромодуль

1.1.1.2. Температура и продолжительность

температурных пауз

1.1.1.3. Величина затора.

1.1.2. Применение концентратов и сиропов

1.1.2.1. Характеристика мальтозных сиропов
1.1.2.2. Технология получения сусла с использованием мальтозного сиропа
1.1.2.3. Преимущества и недостатки пивоварения с мальтозным сиропом.
1.1.2.4. Влияние мальтозного сиропа на сенсорные характеристики пива
1.2. Проблемы сбраживания сусла с высокой массовой долей сухих веществ
1.2.1. Влияние осмотического давления на микроорганизмы
1.2.1.1. Влияние тоничности на метаболизм микроорганизмов
1.2.2. Реакция дрожжей на стресс, вызванный СО
1.2.3. Реакция дрожжей на кислородный стресс.
1.2.4. Влияние этанола на дрожжи.
1.2.4.1. Пути повышения спиртоустойчивости дрожжей.
1.2.5. Роль трегалозы в преодолении стресса
1.2.5.1. Пути преодоления стресса, вызванного обезвоживанием.
1.2.5.2. Температурный шок.
1.2.5.3. Метаболизм трегалозы
1.2.5.4. Общее значение накопления трегалозы дрожжевой клеткой 1.2.6. Технологические аспекты сбраживания плотного сусла
1.2.6.1. Состав сусла изменение состава, после добавления мальтозного сиропа и ферментов.
1.2.6.2. Температурный режим.
1.2.6.3. Влияние аэрации на процесс брожения.
1.2.6.4. Роль физиологического состояния дрожжей.
1.2.6.5. Норма внесения пивных дрожжей.
1.2.6.6. Роль физикохимических показателей
1.3. Технологии плотного и сверхплотного пивоварения.
2. Объекты, материалы и методы исследования.
2.1. Объекты исследования.
2.1.1. Мальтазная активность дрожжей.
2.2. Лабораторная установка для глубинного культивирования дрожжей. .
2.2.1. Исследование динамики роста дрожжей
2.3. Биохимические методы анализа дрожжей.
2.3.1. Определение содержания углеводов в дрожжах
2.3.2. Определение мальтазной активности дрожжей газометрическим методом.
2.3.3. Определение количества С, образующегося при брожении
2.4. Показатели качества использованных в работе материалов.
2.4.1. Показатели качества солода
2.4.2. Показатели качества мальтозных сиропов
2.5. Методы оценки показателей качества материалов
2.5.1. Методы анализа солода.
2.5.2. Определение содержания сахаров в мальтозном сиропе и солодовом
2.5.3. Определение степени сбраживания сусла.
2.5.4. Определение количества растворенного в сусле кислорода.
2.6. Определение показателей пива
2.6.1. Определение физикохимических показателей.
2.6.2. Определение содержания глицерина
2.7. Статистическая обработка результатов опытов.
3. Изучение осмо и спиртоустойчивости пивных дрожжей низового брожения.
3.1. Оценка осмоустойчивости дрожжей.
3.1.1. Определение осмоустойчивости штаммов дрожжей
3.1.2. Влияние плотности сусла на интенсивность размножения дрожжей
3.1.3. Оценка устойчивости к стрессам штаммов Б. сегеу1з1ае по синтезу глицерина
3.1.4. Определение бродильной активности дрожжей в средах с различным содержанием сухих веществ.
3.2. Определение спиртоустойчивости дрожжей
3.2.1.Влияние этанола на действительную степень сбраживания
3.2.2. Влияние этанола на интенсивность флокуляции.
3.2.3. Влияние экзогенного спирта на дрожжи
3.4. Технологические аспекты сбраживания плотного сусла
3.4.1. Состав сусла
3.4.2. Аэрация.
3.4.3. Осмотическое давление.
3.4.4. Величина засева.
3.4.5.Температурный режим.
4. Роль трегалозы в метаболизме пивных дрожжей в условиях стресса.
4.1.Оценка штаммов дрожжей по способности синтезировать трегалозу .
4.2. Влияние способов культивирования на синтез трегалозы
4.2.1. Культивирование дрожжей с притоком питательных компонентов
4.3. Зависимость сбраживания сусла от содержания трегалозы в пивных дрожжах
4.3.1. Исследование роли трегалозы при стрессе, вызванном дегидратацией дрожжей.
4.4. Влияние осмотического давления на бродильную активность сухих
дрожжей
Список литературы


Учитывая эти обстоятельства, следует иметь ввиду, что повысить плотность сусла без изменения засыпи можно только путем уменьшения промывных вод, что естественно приведет к падению величины выхода экстракта, как это следует из данных, приведенных в табл. Таблица 1. Выход плотного сусла можно увеличить в случае приготовления более густого затора табл. При этом расход промывной воды падает с 4,9гл0кг засыпи до 3,1гл0кг засыпи, концентрация сухих веществ в промывной воде возрастает с 0,7 до 2,5. Таблица 1. Из данных приведенных в табл. СВ около ,5. Такую плотность имеют сорта пива Степан Разин Петровское , Очаково экстра , Тинькофф Платиновое . Регулировать состав затора можно с помощью изменения величины гидромодуля, то есть отношения засыпи к воде, взятой на затирание, а так же с помощью температуры во время затирания, продолжительности пауз и величины затора. Гидромодуль Известно, что активность ферментов солода зависит от густоты затора величины гидромодуля. Так в густых заторах наибольшую активность проявляют протеолитические ферменты табл. В результате основные проблемы при затирании будут связаны с процессами осахаривания, длительность протекания которых следует увеличивать, как это показано в табл. Таблица 1. КСС конечная степень сбраживания. Кроме того, из табл. Противоположный эффект наблюдается, если при затирании присутствует мальтозная пауза, которая обычно длится мин. В этом случае с повышением плотности затора количество сбраживаемых сахаров уменьшается, о чем свидетельствует падение величины КСС с ,8 до ,8. Содержание аминокислот в сусле, столь необходимых для жизнедеятельности дрожжей, увеличивается с уменьшением гидромодуля, при этом температура затирания имеет большее влияние на протеолиз, чем концентрация затора табл. Таблица 1. Температура является наиболее действенным фактором при гидролизе крахмала. Показано, что гидролиз крахмала до сбраживаемых сахаров имеет максимум в интервале температур С, причем наиболее благоприятная температура, для действия обеих амилаз является температура С, так при ГвС содержание сбраживаемых сахаров составляет ,, а при С ,3 7. С точки зрения увеличения экстракта в сусле также следует обратить внимание на длительность температурных пауз при температуре С максимальная степень сбраживания ,9 достигается после мин выдержки затора при этой температуре, в то время как при вС уже после минут имеет место максимальное образование сбраживаемых сахаров, и видимая степень сбраживания достигает ,2. То есть влияние продолжительности пауз на гидролиз крахмала тем меньше, чем ниже температура затирания. Что касается продолжительности осахаривания, то она сокращается с повышением температуры с минут при вС до 5 минут при С. Так же существует определенная зависимость между температурой и длительностью пауз с накоплением свободных аминокислот в сусле табл. Таблица 1. Величина затора. Величина оказывает влияние на активность всех ферментов, в том числе амилолитических и протеолитических. Оптимальное значение для 3амилазы находится в интервале 5,4 5,6, для аамилазы 5,6 5,8, причем аамилаза более чувствительна к изменению величины . Это видно из данных, приведенных в табл. Таблица 1. Снижение приводит к изменению соотношения глюкоза мальтоза мальтотриоза в пользу глюкозы и мальтотриозы 5. Для протеолиза оптимальное значение находится в пределах 5,0 5,2. Чем ниже , например, при биологическом подкислении, тем в сусле накапливается больше фракций гидролиза белков, в том числе и . Так при снижении с 5,7 до 5,2 содержание свободного аминного азота увеличивается с ,7 до ,0 мг0мл. Причем, по эффективности действия ферментов снижение равноценно увеличению продолжительности белковой паузы. Таким образом, для увеличения выхода экстракта при получении плотного сусла соотношение между солодом и водой в заторе должно составлять ,5 , режим затирания должен включать протеолитическую паузу ,5С, а также паузу при температуре С, при которой наблюдается активное действие аир амилаз, при этом величина затора не должна быть ниже 5,4.