Оценка эффективности процесса биосинтеза этанола дрожжами рода Saccharomyces

Abstract

Этиловый спирт как сырьевой компонент или основной продукт широко используется в различных отраслях пищевой промышленности, в том числе для изготовления ликероводочных изделий (60 %), крепления вин (17 %), получения пищевого уксуса, ароматических и парфюмерно-косметических изделий. Он также широко применим для получения экстрактов, дезинфицирующих препаратов. Технология спирта основана на процессах сбраживания углеводсодержащего сырья в этанол микроорганизмами. В качестве основного продуцента этанола преимущественно используют производственные расы дрожжей рода Saccharomyces. К спиртовым расам дрожжей предъявляются достаточно жесткие требования по показателям бродильной активности; степени сбраживания углеводов устойчивости к продуктам собственного обмена (особенно к этанолу). Эффективное развитие технологии спирта в значительной степени связано с успехами прикладных исследованиях, в том числе в конкретных процессах спиртового производства. Целью настоящего исследования стало изучение технологических свойств двух производственных рас дрожжей Saccharomyces cerevisiae S-04 и Saccharomyces uvarum (Carlsbergensis) для биосинтеза этанола в сопоставлении с физиологией клеток и их жизнеспособностью. Исследования дрожжей проводились как в условиях использования их в сухом виде, так и в регидратированном. Представлены результаты микроскопии окрашенных и неокрашенных препаратов дрожжей. Приведен анализ бродильной активности, оцененной по экспресс-методики, и в модельных условиях брожения на пивном сусле. Полученные результаты показали, что исследуемые штаммы дрожжей принципиально отличаются по своей бродильной активности. Было установлено различное влияние процесса регидратации на дрожжи: для Saccharomyces uvarum (Carlsbergensis) этот процесс имел положительный эффект, тогда как бродильная активность Saccharomyces cerevisiae S-04 при регидратации снизилась. Было установлено значительное расхождение между результатами оценки бродильной активности экспресс-методом и на сусле. Ethanol as a raw material or a basic product is widely used in different food industry branches, including the manufacturing of distilled beverages (60 %), alcoholisation (17 %), food flavours, fragrances and cosmetics. It is also often used for extracts and disinfectants. The alcohol technology is based on fermentation of carbohydrate-containing raw materials to ethanol by microorganisms. Saccharomyces yeast serves as a main ethanol producer. The alcohol yeast race should conform to quite strict requirements of fermentation activity; a degree of fermentation of carbohydrate stability to the products of own exchange (namely to ethanol). The effective development of alcohol technology is largely associated with the advancement in applied research studies, including specific processes of alcohol production. The research was aimed to study the technological properties of two yeast races, i.e. Saccharomyces cerevisiae S-04 and Saccharomyces uvarum (Carlsbergensis) for ethanol biosynthesis compared to the physiology of cells and their rate of living. In the study, both dry and rehydrated yeast was used. The paper presents the microscopy results of stained and unstained preparation of yeast. The analysis of fermentation activity, assessed by a quick-detection technique, and in the simulative conditions of fermentation on the beer wort, was conducted. The obtained results demonstrated that the examined yeast strains are absolutely different in terms of their fermentation activity. The researchers observed different effects of rehydration on yeast: for Saccharomyces uvarum (Carlsbergensis) this process had a positive influence, but the fermentation activity of Saccharomyces cerevisiae S-04 decreased. The authors concluded about the significant difference in the fermentation activity analysed by the quick-detection technique and using the beer wort.