ЭлБиб

ПИВО

НАПИТКИ

•

2014

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

кислоту; янтарная и яблочная кисло-

ты при сбраживании концентрирован-

ных мелассных растворов действуют

на ферменты гексокиназу, фосфофрук-

токиназу, ответственные за образова-

ние из глюкозы фруктозодифосфата.

Особенно чувствительны дрожжи

к органическим кислотам при опреде-

ленных значениях pH. Кроме того,

степень токсичности органических

кислот находится в прямой зависи-

мости от количества атомов углерода

в молекуле кислоты. Так, муравьиная

кислота снижает коэффициент раз-

множения дрожжей, но практически

не вызывает отмирания клеток. Срав-

нительно слабым ингибитором являет-

ся и уксусная кислота [10].

Суммарное содержание низко-

молекулярных органических кис-

лот в опытной и контрольной сре-

дах составляло соответственно

17,86 : 19,22 г/л. В количественном

отношении преобладали уксусная

и молочная кислоты; для обоих вари-

антов сред отмечена закономерность:

муравьиная, щавелевая, яблочная, ли-

монная и янтарная кислоты представ-

лены в незначительном количестве.

Как видно из рис. 1, содержание ука-

занных органических кислот в средах

культивирования почти идентично,

за исключением незначительно пре-

обладающей в контроле молочной

кислоты.

В процессе брожения органические

кислоты активно метаболизируются

дрожжевыми клетками [14, 15]. По-

сле брожения наблюдается снижение

содержания всех органических кислот

и за счет их этерификации [10].

Исследование динамики содержа-

ния свободных органических кислот

в сброженных субстратах выявило

их значительное снижение во всех ва-

риантах (рис. 2). Так, уксусная, щаве-

левая и яблочная кислоты полностью

отсутствовали, а муравьиная была

обнаружена лишь в контрольном ва-

рианте

S. сerevisiae Y-503

(7,5%

от первоначального количества в сре-

де). Лимонная кислота отсутствовала

во всех вариантах, кроме опытного

варианта субстрата, сброженного

S. оviformis М-12Х

, где обнаружено

8,9% от первоначального количества

в среде. Молочная кислота не выяв-

лена лишь в опытном варианте суб-

страта

М-12Х

, при этом в контроле ее

содержание от исходного количества

составляло 4,9%; в опытном вариан-

те субстрата, сброженном

Y-503

, —

5,9%, в контроле — 4,6%. Янтарная

кислота отсутствовала в опытном ва-

рианте

М-12Х

, в контроле обнаружено

34,6%; в опытном варианте

Y-503

—

59,6%, в контроле—52,4%от перво-

начального количества в среде.

При сбраживании мелассы, кроме

основных продуктов спиртового бро-

жения (этанола и углекислого газа),

в результате сбраживания сахаров об-

разуются вторичные продукты (в том

числе лимонная, уксусная, янтарная,

молочная кислоты), которые в даль-

нейшем могут быть использованы

дрожжами в процессах метаболизма.

Так, уксусная кислота, полностью

отсутствующая в сброженных суб-

стратах (см. рис. 2), при спиртовом

брожении, возможно, используется

дрожжами для построения аминокис-

лот, белков и жиров [10]. Органиче-

ские кислоты участвуют и в образо-

вании побочных метаболитов. Ранее

в результате исследований летучих

примесей во всех вариантах сбро-

женных субстратов выявлен этило-

вый эфир уксусной кислоты [16, 17].

Однако контрольные варианты обоих

штаммов существенно отличались ко-

личеством данного синтезируемого по-

бочного продукта: при использовании

S. сerevisiae

—737,44:747,54 мг/дм

(опыт : контроль) и

S. оviformis

М-12Х

— 788,21 : 806,32 мг/дм

(опыт : контроль). Очевидно, присут-

ствие в среде культивирования дрож-

жей биологически активных веществ

геотермальной воды, ускоряющих те-

чение процесса спиртового брожения

[18, 19], повлияло на обмен иссле-

дуемых органических кислот. Более

низкое содержание этилового эфира

уксусной кислоты в отгонах сброжен-

ных опытных субстратов, вероятно,

связано с изменением регуляторных

функций клетки, а также со специфи-

кой обмена органических кислот и от-

личительными свойствами различных

штаммов дрожжей. Так, суммарное

содержание низкомолекулярных

органических кислот в субстратах,

сброженных

S. сerevisiae

, в контроле

составляло 7,1% от первоначального

количества в среде, в опыте — 7,8%;

в контрольномварианте

S. oviformis

—

5,2%, опытном—0,56%.

Таким образом, обнаружено, что

содержание исследуемых свободных

органических кислот в сброжен-

ных субстратах зависит не только

от условий культивирования, но

Рис. 2.

Содержание органических кислот (мг/л) в мелассных субстратах,

сброженных дрожжами

S. cerevisiae Y-503

(

) и

S. oviformis M-12X

(

)

1200

1000

800

600

400

200

Муравьиная

Уксусная

Молочная

Щавелевая

Янтарная

Контроль Опыт

Яблочная

Лимонная

700

600

500

400

300

200

100

Муравьиная

Уксусная

Молочная

Щавелевая

Янтарная

Контроль Опыт

Яблочная

Лимонная

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека