Интенсификация производства пива путем фотостимуляции метаболизма дрожжей

• Автор: Шабурова, Галина Васильевна
• Шифр специальности: 05.18.07, 05.18.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 185 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Метаболизм дрожжей при воздействии физических

факторов

1.2. Биохимические компоненты клетки акцепторы

оптических излучений .

1.3. Биологическое действие света на микроорганизмы

2. ЭКСПЕРИЖГГАЛЬНЯ ЧАСТЬ

. 2.1. Объекты и методы исследования

2.1.1. Объекты исследования

2.1.2. Методика исследования влияния видимого
света на пивные дрожжи
2.1.3. Методы определения физкологобиохимических и технологических свойств пивных дрожжей.
2.1.4. Методы математической обработки экспериментальных данных
2.2. Физиологобиохимические аспекты фотостимуляции
пивных дрожжей .
2.2.1. Влияние оптических излучений на размножение дрожжей.
2.2.2. Особенности азотного обмена дрожжей при действии видимого света .
2.2.3. Влияние видимого света на потребление углеводов среды дрожжами
2.2.4. Влияние света на изменение активности некоторых ферментов дрожжевой клетки .
стр.
2.2.5. Образование продуктов метаболизма дрожжей
цри действии света .
2.3. Изучение процесса получения пива с использованием фотостимуляции засевных дрожжей
2.3.1. Изучение влияния видимого света на технологические свойства дрожжей
2.3.2. Сбраживание углеводов пивного сусла в условиях фотоактивацик засевных дрожжей
2.3.3. Изменение бродильной активности дрожжей и активности алкогольдегидрогеназы в процессе главного брожения сусла
2.3.4. Исследование образования продуктов метаболизма активированных дрожжей .
2.3.5. Изменение азотистого состава пивного сусла
в процессе главного брожения
2.3.6. Способ проведения фотоактивации жизнедеятельности пивных дрожжей перед засевом в сусло. .
2.4. Промышленные испытания способа фотостимуляции физиологобиохимических и технологических функций пивных дрожжей . . .
2.5. Расчет экономической эффективности внедрения фотостимуляции жизнедеятельности дрожжей .
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Фотохимические превращения могут осуществляться лишь в молекулах, находящихся в электронно-возбужденном состоянии. Возникновение этих состояний может вызвать поглощенная энергия света. В возбужденном состоянии молекула пигмента, поглотившего кванты света, обладает избытком энергии и в связи с этим становится более активной в химическом отношении, приобретает химические свойства, которых не было у невозбужденных молекул. Возбужденные молекулы могут стать сильными окислительными агентами, способными принимать атомы водорода или электроны от других молекул. В результате первичных фотохимических реакций образуется несколько видов химически активных частиц - ион-радикалы, свободные радикалы /2/. Их реакции многочисленны, например, реакции превращения свободных радикалов в белке, инициируемые действием видимого света //. Следует отметить, что в молекуле белка образуется много видов свободных радикалов, локализованных в разных местах макромолекулы. Среди представителей различных систематических групп нефотосинтезирующих микроорганизмов выявлены фотофизиологические реакции, контролируемые различными участками спектра. У грибов большая часть светозависимых процессов наиболее эффективно контролируется участком видимого спектра - 0-0 нм /,0/. Анализ спектров действия биологических явлений показывает, что они отличаются четкими максимумами при 0-0 нм и при 0-0 нм. Фоторецепторные системы такого рода обнаружены у микроорганизмов, растений и даже у животных //, и они контролируют активность биосинтетических путей, например, биосинтез каротинои-дов, метаболизм углерода у автотрофов и гетеротрофов, процессы вегетативного роста и клеточной дифференцировки /6,,,,0, 1/. По мнению большинства исследователей, акцептором квантов света в указанных случаях выступают флавины /,,5,7/, скорее всего в составе флавопротеидов, которые восстанавливаются на свету /6,3/ и затем, в свою очередь, восстанавливают цитохром типа (з /8,9/. Коферментами флавопротеидов выступают флавин-мононуклеотид (ФМН) и флавинадениндинуклеотцд (ФАД) - производные рибофлавина //. Фотовосстановление цитохрома происходит при 0 нм, кроме того, по мнению исследователей, возможно и восстановление флави-нов при этой же длине волны действующего излучения /0/. Исследования в этой области привели к гипотезе, согласно которой биологический эффект синего света при поглощении его флави-нами обусловлен модификацией электрон-транспортной цепи в плазматических мембранах и последующем изменении электрических свойств мембран /7,0,0/. На участие никотинамидных коферментов, главным образом системы НАД-НАД*Н, в рецепции синего света указывается и в других исследованиях /7,/. Результаты экспериментов показывают значительные изменения в протекании окислительно-восстановительных процессов в клетках грибов при действии света. Авторы полагают, что никотинамидные коферменты играют одну из центральных ролей на ранних этапах световой индукции. В научной литературе приводятся данные о возможности восприятия квантов света непосредственно цитохромами /1,6,0,2, 1,4/. Благодаря воздействию света на ДНК через цитохромную систему усиливается синтез белка при действии синего света /7/. Эти пигменты, так же как и флавины, локализованы, по-видимому, в цитоплазматических мембранах. Предполагают, что возможными первичными фоторецепторами ингибирующего влияния света на дрожжевые клетки могут быть цитохромы 4 и а/а3 /4,4/. Воздействие оптических излучений может обусловить химические превращения в структуре молекул витаминов. Отмечено участие рибофлавина, обладающего низкой устойчивостью к действию света и поглощающего в видимой и ультрафиолетовой части спектра, в фотодина-мическом действии на ферменты лизосом и пероксисом /2/, ДНК /5/, на транспортные функции мембран дрожжей /4/. Рибофлавины являются промежуточными переносчиками водорода и электронов в ферментативном окислении-восстановлении, кроме того, рибофлавин принимает участие в трансформации энергии окислительно-восстановительных реакций в энергию фосфатных связей //. Однако флавины не являются единственно возможными претенден-» тами на роль рецепторов квантов света.