Использование биопотенциала дрожжей и новых марок силикагеля в технологии коллоидной стабилизации пива тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Харба Разан

• Харба Разан
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Харба Разан

Содержание

РЕФЕРАТ

SYNOPSIS

Введение

ГЛАВА 1- ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Коллоидное помутнение пива

1.2 Коллоиды, вызывающие помутнение пива и основные их сточники

1.3 Способы повышения коллоидной стойкости пива

1.3.1 Основные адсорбенты , применяемые на пивоварении

1.3.2 Альтернативные способы повышения коллоидной стойкости

1.4 Адсорбционные свойства клеточных стенок дрожжей

1.4.1 Строение дрожжевой клетки Saccharomyces cerevisiae

1.4.2 Основные факторы, влияющие на заряд поверхности клеток

1.4.3 Дзета-потенциал и его важность дзета-потенциала в определении СТАБИЛЬНОСТИ КОЛЛОИДНЫХ СИСТЕМ

1.5 Выводы из обзора литературного и постановка задач исследования..101 ГЛАВА 2- Объекты , материалы и методы исследования

2.1 Объекты исследования

2.2 МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.3 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.4 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГЛАВА 3- РОЛЬ ДРОЖЖЕЙ В адсорбции белков и полифенольных соединений

3.1 Влияние стадий роста на биосинтез маннана в дрожжах верхового S.CEREVISIAE М21 И НИЗОВОГО S. CEREVISIAE 54 БРОЖЕНИЯ

3.2 Влияние аэробных условий и температуры культивирования на БИОСИНТЕЗ МАННАНА В ДРОЖЖАХ ВЕРХОВОГО И НИЗОВОГО БРОЖЕНИЯ

3.3 Изучение способности дрожжей адсорбировать белки и полифенольные

СОЕДИНЕНИЯ (ПФС) ИЗ ФЕРМЕНТИРУЕМОЙ СРЕДЫ

ГЛАВА 4- Исследование адсорбционных свойств клеточнык стенок

ДРОЖЖЕЙ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ КОЛЛОИДНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ПИВА

4.1 Исследование адсорбционной способности биосорбента клеточной СТЕНКИ (БКС) ИЗ ОСТАТОЧНЫ1Х ПИВНЫ1Х ДРОЖЖЕЙ

4.1.1 Изучение характеристик БКС из остаточнык пивнык и силикагеля марки «Britesorb L10 »

4.1.2 Сравнение адсорбционной способности БКС из остаточных пивных

дрожжей и ксерогеля «Britesorb L10»

4.: Исследование адсорбционной способности биосорбента клеточной

СТЕНКИ (БКС) ПЕКАРСКИХ ДРОЖЖЕЙ

4.2.1 сравнение адсорбционной способности биосорбентов из клеточной

стенки пивных и пекарских дрожжей

ГЛАВА 5- ИЗУЧЕНИЕ ПРИРОДЫ ПОЛИСАХАРИДОВ , ВЫЗЫВАЮЩИХ ПОМУТНЕНИЯ ПИВА

I ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИРОДЫ ПОЛИСАХАРИДОВ, ВЫЗЫВАЮЩИХ ПОМУТНЕНИЕ ПИВА,

ФЕРМЕНТАТИВНЫМ МЕТОДОМ

?. _ Изучение влияния гликогена на мутность пива

ГЛАВА 6- ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ МАРОК СИЛИКАГЕЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ООО «ТОВИСОРБ» (УФА) ДЛЯ КОЛЛОИДНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ПИВА

6.1 Исследование адсорбционных свойств различных отечественных

<1.: ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ МАРКИ СИЛИКАГЕЛЯ BRIS10 на

КРУПНОТОННАЖНОМ ПРЕДПРИЯТИИ

Экономический эффект от замены импортного силикагеля на ОТЕЧЕСТВЕННУЮ МАРКУ СИЛИКАГЕЛЯ BRIS

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

РЕФЕРАТ

Актуальность работы. В настоящее время пивоварение - одна из популярных отраслей в России, которая развивалась за последнее десятилетие. Развитие этой отрасли привело к появлению новых брендов и повышению конкурентоспособности на рынке его сбыта. Сохранение коллоидных свойств и вкуса конечного продукта является важным показателем качества пива, которое зависит от многих факторов, включая сырье и процесс производства. Основным производственным этапом, влияющим на коллоидную стабильность пива, является фильтрация, поскольку на этом этапе используются стабилизаторы для удаления мутеобразующих частиц из пива.

В России дорогостоящие импортные материалы, такие как силикагель и ПВПП, часто используются в качестве стабилизаторов для повышения стабильности пива, что, в свою очередь, приводит к дополнительным затратам на производство.Поскольку производство продукта, отвечающего потребностям потребителей по качеству и цене, считается одним из важнейших аспектов конкуренции для производителей, разработка технологии повышения коллоидной стабильности пива при минимальных затратах является актуальной.

Исходя из этого, а также в связи с высокими ценами на вспомогательные материалы и замедлением логистики материалов из-за рубежа использование силикагеля отечественных марок при производстве пива стало необходимостью. Кроме того, поиск альтернативных стабилизаторов, которые подходят для повышения коллоидной стабильности и относительно дешевы по сравнению с импортными - один из способов снижения затрат, связанных с повышением стабильности пива. В этом контексте и согласно нескольким исследованиям, которые продемонстрировали способность дрожжей адсорбировать полифенольные соединения (ПФС) и белки, интерес представляют клеточные стенки дрожжей. А поскольку сектор дрожжевых экстрактов производит огромное количество клеточных стенок в качестве

недорогого побочного продукта, можно предложить использование дрожжевых клеточных стенок в качестве адсорбента для улучшения коллоидной стабильности пива.

Не смотря на большое количество работ, рассматривающих пути повышения коллоидной стойкости пива, по-прежнему нет ответа на целый ряд вопросов, которые возникают при его производстве. Не установлена роль дрожжевых клеток как в стабилизации коллоидной системы. Крайне мало сведений по влиянию гликогена на полисахаридную фракцию коллоидов, что связано с отсутствием адекватного экспресс метода определения их в пиве. В современной обстановке особенно актуальным является исследование возможности замены импортных стабилизаторов коллоидной стабильности, в частности, силикагеля, на отечественные препараты, которые начали производить в Уфе с 2019 г.

Степень разработанности темы. Проблемой использования новых стабилизаторов коллоидной системы напитков занимались такие ученые как В.А.Борисенко (2006 г.), А.В.Шафрай (2013 г.), Л.В. Пермякова (2019).Эти ученые предлагали для адсорбции коллоидов препараты либо природного происхождения, либо искусственно синтезированные. Однако рынок этих стабилизаторов не может удовлетворить современное пивоварение. Более перспективным направлением для повышения коллоидной стойкости напитков является использование остаточных пивных дрожжей, в частности, клеточных стенок (КС). Адсорбционные свойства КС впервые были обнаружены S.Lafon-Lafourcade и др. (1984).В 2005 г Д.В. Карпенко (2005 г.) рекомендовал биосорбент ОД-2, полученный из остаточных пивных дрожжей, для ускорения процессов брожения.S.C.Shockley и др. (2005 г.) и R .Del Barrio-Galán и др. (2019 г.) отметили факт адсорбции полифенольных соединений (ПФС) на поверхности клеточных стенок, а Z.Guadalupe и др. (2007 г.) доказали роль маннана в образовании маннан-полифенольных комплексов. Изучением

влияния дрожжей на адсорбцию коллоидных частиц в течение длительного времени занимались Т.В. Меледина, А.Т. Дедегкаев, С.Г. Давыденко и Д.В. Афонин (2004-2015 г.), которые продемонстрировали способность дрожжей адсорбировать коллоидные частицы размером 0,31- 0,39 мкм и зависимость этого процесса от штамма дрожжей.

Цель и задачи исследования. Изучение адсорбционных свойств дрожжей Засскатотусеъ cerevisiae, Засскатотусеъ раъ^папт и отечественных марок силикагеля с целью повышения коллоидной стойкости пива. В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

- изучить влияние штамма, стадий роста дрожжей, температуры и типа энергетического обмена на биосинтез маннана;

- установить корреляцию между содержанием маннана и адсорбцией коллоидов;

- обосновать возможность использования клеточных стенок дрожжей в качестве вспомогательного стабилизирующего материала в технологии приготовления пива;

- исследовать влияние гликогена на мутность пива при автолизе дрожжей, и предложить принцип качественного определения его в пиве;

- изучать адсорбционные свойства марок отечественного силикагеля производства ООО Товесорб (Уфа);

- разработать комплексную технологию повышения коллоидной стойкости пива и рассчитать экономический эффект от ее применения;

- провести производственные испытания новых марок отечественного силикагеля.

Научная новизна работы:

1. Экспериментально подтверждено, что биосинтез маннана зависит от штаммовых особенностей дрожжей, стадии роста клеток и энергетического обмена. Максимальное количество маннана содержат клетки верховых дрожжей в

конце экспоненциальной фазы роста.

2. Для штаммов верхового и низового брожения установлена зависимость между количеством маннана в клетках и адсорбцией белков и полифенольных соединений;

3. Установлено, что биосорбент из клеточных стенок (БКС) пекарских дрожжей S. cerevisiae удаляет ПФС из пива в 1,7 раза больше, чем БКС пивных дрожжей низового брожения (S. pastorianus).

Теоретическая и практическая значимость работы:

- обоснована возможность использования биосорбента из клеточных стенок дрожжей (БКС) в качестве вспомогательного стабилизирующего материала в технологии пивоварения. Обработка пива БКС не влияет на показатель хмелевой горечи пива и уменьшает, по сравнению с силикагелем, адсорбцию красящих веществ при фильтровании пива;

- предложен методологический подход для выявления происхождения а-глюканов в коллоидных помутнений пива;

- доказана перспективность применения и эффективные дозировки отечественного силикагеля в коллоидной ситабилизации пива. Получены акты испытаний гидрогеля Bris 60 и ксерогеля Bris 10 на предприятиях отрасли. Силикагель Bris 10 принят к внедрению на ООО«ОПХ»;

- разработана комплексная технология повышения коллоидной стойкости пива с использованием биосорбента из клеточных стенок дрожжей и отечественных марок ксерогеля.

- разработано учебное пособие «YEAST. MORPHOLOGY AND PHYSIOLOGY» , предназначенное для студентов направления подготовки магистров 19.04.02 по дисциплинам «Качество и безопасность пищевых продуктов».

Основные положения, выносимые на защиту:

- зависимость биосинтеза маннана клеточной стенки дрожжей от стадий роста клеток, температуры и типа энергетического обмена;

- роль маннана клеточной стенки дрожжей в адсорбции белков и полифенольных соединений (ПФС) ;

- методологический подход для выявления происхождения полисахаридных фракций коллоидов;

- сравнение адсорбционных свойств клеточных стенок , силикагеля отечественного и импортного производства и поливинилполипирролидона (ПВПП);

- технология применения клеточных стенок дрожжей при фильтрации пива. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на XLVIII научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Санкт-Петербург, 2019), VIII Конгрессе молодых ученых (Санкт-Петербург, 2019), VI Международной научно-практической конференции: «Продовольственная безопасность: научное, кадровое и информационное обеспечение» (Воронеж,2019), XLIX научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Санкт-Петербург, 2020), IX Конгрессе молодых ученых (Санкт-Петербург, 2020), XI Международной конференции Biosystems Engineering (Тарту, 2020), Международная научная конференция «Актуальные вопросы органической химии и биотехнологии» (Екатеринбург,2020) , LI научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (Санкт-Петербург,2022) и III Международная научная конференция «Энерго-ресурсоэффективность в интересах устойчивого развития» ( Санкт-Петербург,2021)

Публикации по теме работы. По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 2 статьи в изданиях, индексируемых в системе Scopus.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа представлена на 247 странице, содержит 35 рисунков, 39 таблиц и 4 приложения. Список литературы включает 115 источников, из них 93 на иностранном языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, поставлены цель и задачи исследований, отмечена научная новизна и практическая значимость исследований, представлены основные положения, выносимые на защиту.

В аналитическом обзоре литературы описывается природа коллоидов, вызывающих помутнение пива, механизмы образования мутеобразующих частиц, способы и препараты, используемые в настоящее время в пивоварении для повышения коллоидной стабильности. Приведены альтернативные методы повышения коллоидной стабильности. Большое внимание уделялось адсорбционным свойствам дрожжей, их связи с составом клеточной стенки (КС) и зарядом клеточной поверхности.

Объекты и методы исследования . Объектами исследования служили сухие дрожжи низового брожения S. cerevisiae Californian Lager M54 (Mangrove Jacks, Новая Зеландия), которые по современной классификации относятся к виду S.pastorianus и сухие дрожжи верхового брожения S. cerevisiae Belgian Wit M21 ( Mangrove Jacks, Новая Зеландия), силикагели производства ООО «Товесорб» (Россия) серии BriS: Bris 60 и Bris 10 и силикагели зарубежного производства Stabifix (Германия) и Britesorb L10 (Нидерланды). Препараты клеточных стенок остаточных пивных дрожжей S.pastorianus W 34/70 и пекарских дрожжей S. cerevisiae производства ООО "САФ-Нева".

Содержание маннана в дрожжах определяли по методу Huang et al. (2010). Полифенольные соединения (ПФС) в культуральной жидкости анализировали по методу 9.11 EBC с использованием спектрофотометра (UV 1240, Shimadzu) при длине волны 600 нм. Концентрация водорастворимых белков исследовали методом Лоури . Влияние аэробного обмена на биосинтез маннана в дрожжах изучали путём моделирования процесса аэробного метаболизма выращиванием дрожжей на поверхности твёрдой питательной среды (на чашках Петри).

Заряд адсорбентов определяли измерением дзета-потенциала на приборе

«Photocor Compact-Z,000 "Фотокор", Россия». Размер частиц силикагеля и препаратов клеточных стенок контролировали с помощью информационно -измерительной системы ( ИИС) на базе прибора «ГИУ-1».

Мутность пива оценивали на мутномере (Haffmans Vos Rota 90/25,Нидерланды) или на нефелометре (ФЭКе) (lohand biological, Китай) согласно инструкции МВИ 56-05-02 «Методика выполнения измерений. Пиво. Определение мутности». Оценка стойкости к охлаждению проводили с помощью теста «предел осаждения белка сульфатом аммония». Обработка экспериментальных данных вели методом нахождения доверительного интервала при вероятности 0,95 с помощью Graph Expert Professional 1.5.6 ,Origin 9.1, Microsoft Graph Excel 2010. Эксперименты проводили не менее чем в трёх повторностях. Результаты представлены как среднее значение (±) стандартное отклонение. Схема проведения работы показана на рисунке

_„

Разрасюги комплексной технологе! повышеная колловдеон стаонльности шва с испатьзованвеы отечественных магок силнкагеля и оносороеята из шеточЕых

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Использование биопотенциала дрожжей и новых марок силикагеля в технологии коллоидной стабилизации пива»

Рисунок 1 - Схема проведения работы

Исследование роли дрожжей в адсорбции белков и полифенольных соединений ( ПФС). Объектами исследования были дрожжи низового брожения & cerevisiae М54 и сухие дрожжи верхового брожения & cerevisiae М21.

Влияние штамма дрожжей, стадии роста клеток на биосинтез маннана в клетках изучали в простой периодической культуре (ППК) без принудительной аэрации при температуре 280С.

В этих условиях преобладает процесс спиртового брожения. На рисунке 2 приведены кривые роста дрожжей низового (штамм М54) и верхового (штамм М21) брожения.

Как видно на рисунке 2 длительность логарифмической фазы у низовых

дрожжей на 3 часов короче, чем у верховых. Оба штамма переходят в стационарную фазу через 9 часов культивирования. Кроме того, верховые дрожжи более эффективно потребляют субстрат на биосинтез биомассы.

Эти дрожжи характеризуются также более интенсивным ростом клеток (таблица 1).

Рисунок 2 - Кривые роста дрожжей S.cerevisiae М54 и S.cerevisiae М21 в

ППК при Т= 280С

Таблица 1-Удельная скорость роста дрожжей, скорость потребления субстрата и содержание маннана в дрожжевых клетках дрожжей X cerevisiae М54 и S.cerevisiae М21

Время, ч р,ч-1 Маннана, % (мг маннана /мг АСБ дрожжей ) Скорость потребления субстрата,г/ч р,ч-1 Маннана, % (мг маннана /мг АСБ дрожжей) Скорость потребления субстрата,г/ч

Б. еегеу1в1ае М54 Б. еегеу1в1ае М21

0 - 6,961± 0,007 - - 6,882± 0,006 -

3 0,029 7,632± 0,006 0,10 0,081 9,351± 0,008 0,10

6 0,034 8,850± 0,007 0,12 0,090 11,212± 0,002 0,23

9 0,100 10,973± 0,008 0,34 0,106 13,691± 0,003 0,33

24 0,045 10,452± 0,007 0,16 0,040 13,162± 0,002 0,18

29 -0,04 9,770± 0,005 0,14 -0,028 12,750± 0,004 0,15

Установлено, что наибольшее количество маннана в клетках было в конце экспоненциальной фазы роста, т.е. через 9 часов культивирования. Его содержание в низовых дрожжах (М 54) составляло 10,97%, в дрожжах верхового брожения М21 -13,69%. Не зависимо от штаммовой принадлежности, снижение физиологической активности клеток при переходе в стационарную фазу сопровождается падением удельной скорости роста в среднем с 0,1 до 0,04 ч-1 и незначительным уменьшением содержания маннана (таблица 1).

Влияние температуры на биосинтез маннана изучали в ППК на примере верховых дрожжей. Температуру варьировали в интервале от 20 до 280С. Длительность логарифмической фазы при выращивании дрожжей при температурах 20 и 24 0С составляла 12 ч, при 280С - 9 часов. Экспериментально доказано, что максимальное количество маннана в клетках не зависит от температуры и определяется стадией роста дрожжей. Так в конце логарифмической стадии количество маннана при 200С составляло 13,75%, при 240С - 13,81% , при 280С - 13,69%.

Для обоснования перспективности использования КС в качестве биосорбентов изучали адсорбцию белков и полифенольных соединений из культуральной жидкости. Выявлено, что адсорбция ПФС и белков коррелирует с содержанием маннана в клетках (рисунок 3 и 4). Причем, эффективность адсорбции белков мало зависит от того ,к какому виду относятся дрожжи (рисунок 3, таблица 2). В то время как адсорбция ПФС определяется штаммовыми особенностями дрожжей (рисунок 4).

0,30 11,21 1:1,0

МИННПН.'И, <М1 МННМНМП /М1 Л< '.I • дрожжмй)

Рисунок 3 - Количество белков, адсорбированных на поверхности дрожжей, в зависимости от содержания маннана в клетках , Т 280С

■ |ч/'.<,<<' М ' я Лежким»»'МЯ4

0,30 Г1Д1 13,0

Маннам ,%(М1 моннпна 1мг АС1> лиожжай)

Рисунок 4 - Количество ПФС, адсорбированных на поверхности дрожжей, в зависимости от содержания маннана в клетках, Т 280С

На основании полученных данных были рассчитаны корреляция между содержанием маннана в дрожжевых клетках и количеством ПФС, адсорбированным на их поверхности (К^фС с ^ ) до стационарной фазы роста:

- в дрожжах S.cerevisiae М21: К(Дпфс,см) = 0,915. - в дрожжах 8.еегеу1в1ае М54: К(Дпфс,См) = 0,922 . Установлено, что адсорбция ПФС зависит от штаммовых особенностей и физиологического состояния дрожжей. Так, ПФС интенсивно адсорбируются штаммом дрожжей верхового брожения. Характерно, что полифенольные

соединения десорбируются при переходе культуры обоих штаммов в стационарную стадию роста (таблица 2).

Таблица 2-Удельная скорость изменения содержания ПФС и белков в культуральной жидкости за время культивирования

Время культивирован ия, ч Удельная скорость изменения содержания ПФС,ч-1 Удельная скорость изменения содержания белков,ч-1

X cerevisiae М21 X cerevisiae М54 X. cerevisiae М21 X. cerevisiae М54

0-3 - 0,155 -0,046 -0,003 -0,002

3-6 - 0,102 -0,073 - 0,049 -0,046

6-9 -0,021 -0,045 -0,061 -0,056

9-24 0,023 0,016 -0,029 -0,037

Изменение энергетического обмена дрожжей, как известно, сопровождается перестройкой морфологии мембран и изменением их химического состава. Эти процессы затрагивают также и клеточные стенки.

Для моделирования дыхательного метаболизма использовали способ выращивания клеток на поверхности сусла агара в чашках Петри.

Культивирование осуществляли в течение 29 часов при температуре 28 0С. Как следует из рисунка 5 в течение всего процесса роста уровень маннана в клетках верховых дрожжей значительно выше, чем у низовых. Кроме того, следует обратить внимание на то, что верховые дрожжи при аэробном метаболизме синтезируют маннана на 3,9% больше, чем в ППК. Этот факт не был обнаружен для низовых дрожжей.

Рисунок 5 - Содержание маннана в дрожжевых клетках, выращенных на чашках Петри (аэробный метаболизм),Т 28 0С

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что содержание маннана в клетках варьирует в зависимости от стадии роста дрожжей и штаммов дрожжей. Накопление маннана в клетках верховых дрожжей, не зависимо от способа культивирования, происходит более эффективно, чем у низовых дрожжей; максимальное количество полисахарида накапливается в конце экспоненциального роста. Эти данные подтверждают результаты исследования, полученные Moreno et al (2008) при культивировании пекарских дрожжей.

Экспериментально доказано, что адсорбция белков и ПФС определяется количеством маннана в клетках. Адсорбция ПФС происходит в течение лаг-фазы и фазы экспоненциального роста. Переход клеток в стационарную стадию сопровождается десорбцией полифенолов. Следовательно, для снижения расхода стабилизаторов, в частности ПВПП, необходимо удалять дрожжи из бродильных танков в конце логарифмической стадии роста.

Исследование адсорбционных свойств клеточных стенок дрожжей с целью повышения коллоидной стабильности пива. Объектами исследования

являлись клеточные стенки пекарских и пивных дрожжей. Биосорбенты получали путем индуцированного автолиза дрожжей с последующим отделением клеточных стенок, их промывкой и высушиванием в распылительной сушилке SD-1000 (EYELA, Япония).Контролем служили ксерогель марки «Britesorb L10 » (Нидерланды) и поливинилполипирролидон (ПВПП) производства Германии (BASF).

Прежде всего следует отметить различия в происхождении и химическом составе изучаемых адсорбентов. Силикагель имеет минеральное происхождение и состоит более чем на 90% из SiO2 .Он избирательно адсорбирует мутно-активные белки за счёт водородных связей между гидроксильными группами находящимися на поверхность силикагеля и карбоксильными группами белков .При этом частично удаляются полифенолы, входящие в состав белково -дубильных комплексов.

ПВПП представляет собой совокупность взаимно переплетённых и химически сшитых цепей, каждая из них является насыщенной углеродной цепью с регулярными ответвлениями в виде пирролидоновых колец.(С6Н9КО)п .Механизм взаимодействия ПВПП заключается в присоединении к нему фенольных соединений за счёт водородных связей между гидроксильной группой фенольных соединений и карбоксильной группой ПВПП.

Клеточные стенки (КС) имеют биологическое происхождение и являются биосорбентами. Адсорбционные свойства клеточной стенки определяются функциональными группами внешнего слоя маннопротеина, такие как фосфатные, карбоксильные и аминогруппы. Взаимодействие между нею и коллоидом происходит за счёт образования водородных связей между гидроксильной группой фенольного соединения и карбонильной группой белка, находящегося на поверхности КС. Именно такой механизм взаимодействия между стабилизатором и коллоидом имеет место в случая использования ПВПП.

В связи с тем, что эффективность адсорбентов определяется не только размером и объёмом пор, но также гранулометрическим составом частиц и их

зарядом, исследовали дзета-потенциал поверхности, морфологию и размер частиц изучаемых стабилизаторов. Заряд поверхности определяли в 5% -ой суспензии препаратов. На рисунке 6 видно, что дзета- потенциал, не зависимо от природы адсорбентов, значительно возрастает при увеличении рН от 4 до 5, т.е. именно в том интервале, который характерен для пива.

♦ Силикаг опь «ОгИевогЬ 1_ 10 » ■ К' пиит > • др1 '1 * ПВПП ■ КС пекирских дрожжей

у = -2.//Нх -»Ь.ОНВ

-18 14" - 0,9679

у = -?,НИх ♦ 6.067 R* = 0.9664

у -Л904х t 4.667 R' = 0.977*

2.023* >5,010 R1 : 0.9704

6 6 7 8

j 1 i. '

Pl I б%сусмимаии идсорОннти

Рисунок 6 - Изменения дзета-потенциала ксерокагеля «Britesorb L10 », ПВПП и клеточных стенок пивных дрожжей и пекарских дрожжей в зависимости

от PH среды

Также полученные уравнении , характеризующие изменение дзета-потенциала , в зависимости от РН, показывают , что заряд частиц ПВПП и БКС пекарских дрожжей имеет практически одинаковое значения в изучаемом диапазоне рН . В то время ,как заряд частиц силикагеля и БКС пивных дрожжей практически одинаковые .

В виду того, что размер частиц определяет свойства их поверхности исследовали морфологию препаратов. Как видно на рисунке 7 частицы силикагеля неоднородны по форме и размеру, в то время ,как высушенные клеточные стенки образуют конгломераты, близкие по морфологии к ПВПП.

Г. КС пекарских Д. ПВПП

Рисунок 7- Морфология препаратов клеточных стенок пивных и пекарских дрожжей, силикагеля «Britesorb L10 » и ПВПП (увеличение х1600)

В связи с тем, что при микроскопировании препаратов обнаружены существенные различия в морфологии силикагеля и КС изучали гранулометрический состав адсорбентов. В первую очередь, с целью обоснования дозировки биосорбента для удаления чувствительных белков, сравнили гранулометрический состав ксерогеля и клеточных стенок.

Установлено, что средний размер частиц ксерогеля Britesorb L10 составляет 7,69 мкм, в то время как препарат из КС — 15,48 мкм. Таким образом, размер частиц биосорбента соответствует гидрогелям, которые согласно данным фирм производителей имеют размер от 15 до 21 мкм. Следовательно, для коллоидной стабилизации расход КС должен быть увеличен в 2 раза.

В первой серии экспериментов сравнили адсорбционную способность биосорбента клеточной стенки (БКС) из остаточных пивных дрожжей и ксерогеля. Исследование проводили путём обработки двух образцов

нефильтрованного пива, физико-химические показатели которых приведены в таблице 3. Дозировка силикагеля «Britesorb L10 » составляла 30 г/гл (93,8% СВ), биосорбента КС - 60 г /гл. (93,6% СВ).

Таблица 3 - Физико-химические показатели пива до стабилизации

Образ Экстрак Концен Мут Концент Предел Концент

ец пива тивность грация ность,ед рация ПФ, осаждения, мл рация клеток,

начального этанола, ЕВС мг/л 100 мл/пива

сусла, % об. % млн/мл

1 12,0 4,9 5,12 179 9 0,50

2 12,0 4,7 4,22 161 9 0,45

Фильтрацию осуществляли на стендовой установке (рисунок 8). Сначала пиво фильтровали на фильтр-картоне, который предварительно промывали раствором лимонной кислоты (2 %). Далее на картон намывали кизельгур средней марки из расчета 30 г/гл пива, промывные воды удаляли и фильтровали пиво. В отфильтрованное пиво добавляли стабилизаторы и после выдержки в течение 10 мин при температуре 2 ± 0,5°С фильтровали пиво.

Рисунок 8 - Установка для фильтрования пива

Физико-химические показатели, характеризующие коллоидную систему напитков, даны в таблице 4.

Таблица 4 - Показатели, характеризующие коллоидную систему пива до и

после стабилизации

Образец Концентрация ПФС, мг/л Предел осаждения, мл (NH4)2 SO4/100

пива мл пива

До После После стабилизации До После После

фильтрации кизельгура фильтрации кизельгура стабилизации

ксерогель биосорбент ксерогель биосорбент

1 179 155 128 118 9 10 22 18

2 161 149 115 101 9 11 21 17

Полученные результаты показывают, что биосорбент удаляет из пива чувствительные белки менее эффективно, чем ксерогель, о чем свидетельствует показатель «Предел осаждения белков насыщенным раствором сульфата аммония» (таблица 4). Тем не менее, все образцы пива, согласно полученным данным, имеют коллоидную стабильность не менее 3 мес. Для увеличения сроков годности продукта до 9 мес необходимо снизить содержание ПФС в пиве до 100 мг/л (Меледина Т.В., Дедегкаев А.Т, 2014). Как следует из таблицы 4 биосорбент адсорбирует на 5,58-8,69% больше полифенольных соединений, чем ксерогель.

Важной характеристикой пива является его сенсорные характеристики. Установлено, что при однократной промывке КС пиво имело легкий дрожжевой запах, который появился вследствие автолиза биомассы, предшествующего получению препарата клеточных стенок. Следует отметить, что ксерогель и БКС в одинаковой степени адсорбируют горькие вещества хмеля, их количество снижается с 16,9 до 11,9±0,2 ед. EBU.

Во второй серии экспериментов, для исключения появления дрожжевого запаха в пиве , использовали КС пекарских дрожжей после трёхкратной промывки дистиллированной водой. Контролем служили адсорбенты белка - ксерогель; фенольных соединений- ПВПП.

В экспериментах были выбраны дозировки препаратов, рекомендуемые производителями силикагелей и ПВПП: силикагеля «Britesorb L10 » 30 г/гл

(93,8% СВ), биосорбента КС, размер частиц которых соответствует гидрогелям, -60 г /гл (93,4% СВ) и ПВПП- 40 г /гл (92,5% СВ). Для стабилизации использовали пиво, физико-химические показатели которого представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Физико-химические показатели пива до стабилизации

Образец Экстрактивность Концентрация Мутность,ед Концентрация Предел

пива начального этанола, об. % ЕВС соединений в пиве осаждения,

сусла, % мл/100 мл

ПФС, мг/л Белков, мг/100 мл

3 12.0 4,8 5,1 188 4,12 7

В таблице 6 видно ,что после 10 минутной стабилизации, содержание ПФС в пиве после стабилизации БКС снизилось в 1,75 раза. Кроме того, отмечено уменьшение (на 25,46%) содержания фенольных соединений при обработке пива силикагелем. Это связано с адсорбцией белково-дубильных комплексов, содержащихся в пиве. Как и в предыдущих экспериментах (таблица 4) использование биосорбентов для удаления чувствительных белков менее эффективно, чем стабилизация пива ксерогелем.

Таблица 6 - Физико-химические показатели пива после стабилизации

Образец пива Концентрация ПФС, мг/л Предел осаждения, мл (КН4)2804/100 мл пива

После кизельгура После стабилизации После кизельгура После стабилизации

ПВПП Ксерогель Биосорбент ПВПП Ксерогель Биосорбент

3 161 89 120 92 10 18 21 17

Таким образом, можно придти к заключению, что биосорбент из пекарских дрожжей более эффективен и может заменить ПВПП, который, в настоящее время, является единственным стабилизатором, используемым для снижения концентрации фенольных соединений в пиве до значений, при которых стойкость пива может составлять более 9 мес. Кроме того подтверждается роль маннана в коллоидной стабилизации пива, в частности, клеточные стенки пекарских дрожжей содержат в среднем на 11,5% больше маннана, чем пивные дрожжи З.раъ^папт.

Изучение природы полисахаридов, вызывающих помутнение пива.

Полисахаридная фракция пива представлена а- глюканами (со связями а-1,4 и а -1,6) и в- глюканами. Эти полисахариды находятся в зерновом сырье и могут быть обнаружены в готовом пиве при нарушении технологии солодоращения или затирания зернопродуктов. Кроме того, причиной помутнения пива во время его хранения могут быть а- глюканы из автолизированных дрожжевых клеток, которые аналогичную амилопектину крахмала состоят из декстринов с а-1,4 и а-1,6 гликозидными связями.

При определении полисахаридов, источником которых является зерновое сырье или гликоген дрожжей, использовали ферментативный метод, суть которого заключалась в обработке пива ферментами, гидролизующими либо в- глюканы (для зернового сырья), либо декстрины с а- связями (декстрины из крахмала и гликогена). По мутности пива после его обработки ферментами ,можно выяснить природу полисахаридов, которые являются причиной коллоидной

нестабильности пива и принять соответствующие технологические решения.

Для исследования было взято крепкое пиво с начальной экстрактивностью сусла 18%. Мутность пива Н90 составляла 1,37 ед ЕВС. Выбор плотного пива был связан с тем, что в виду осмотического и этанольного стрессов увеличивается вероятность автолиза клеток и, следовательно, возникает опасность в повышении содержания а- глюканов, источниками которых является гликоген дрожжей.

Для выяснения природы помутнений применяли цитолитический ферментный препарат Filtrase NL, расщепляющий в-связи глюканов, и ферментные препараты с амилолитической активностью: Diazyme X4, гидролизующий а-1,6 связи, и Mats Classic, гидролизующий а-1,4 связи в декстринах. Расход препаратов составлял 0,2 мл/300 мл пива. Мутность пива определяли при углах рассеяния света 900 (Н90) на мутномере фирмы Hammans (Нидерланды) до и после внесения ферментных препаратов. Первое определение мутности было произведено через 15 после добавления препаратов (температура пива составляла 20 град), длительность обработки - 15 мин. Второе определение - после инкубирования пива с ферментами в течение суток при температуре 35 град. На рисунке 9 приведены сведения по мутности пива, определяемой коллоидными частицами менее 1 мкм, т.е. именно теми частицами, которые остаются в пиве после фильтрации. Значения мутности при Н90 показывают ,что добавление в пиво ферментного препарата Diazyme X4, привело к снижению мутности на 45,9%, в то время как добавление препарата Mats Classic уменьшило показатель Н90 на 27%. Еще меньший эффект был от внесения в пиво цитолитического ферментного препарата Filtrase NL- показатель Н90 снизился всего на 13,9%.

■ 11ипо б»а фирмпшом ■ I )имо t: I lltinsii

■ I lrnio с Dln/ymi» ■ 11им с Mnls

1.0

оорпщы ними

Рисунок 9 - Влияние ферментных препаратов на мутность пива

Таким образом, согласно полученным результатам, альфа-глюканы, в основном декстрины, являются основной причиной повышенной мутности в этом

пиве. В результате для снижения полисахаридной фракции необходимо использовать ферментные препараты с высокой а-амилазной и амилоглюкозидазной активностью.

Эти ферменты добавляют при затирании зернопродуктов и поэтому они не могут решить проблемы снижения содержания полисахаридов в пиве, которые появляются в напитке в результате автолиза клеток. Поэтому, для внесения коррективов в технологию пивного сусла и брожения, необходимо выяснить природу происхождения декстринов с а-1,4 и а-1,6 гликозидными связями в пиве. Это могут быть декстрины из зернопродуктов или гликогена, который содержится в дрожжах в виде запасного полисахарида.

В настоящее время отсутствуют методики определения в пиве дрожжевых полисахаридов , которые обнаруживаются в нем вследствие автолиза клеток.

Для ускорения автолиза дрожжи подвергали этанольному стрессу. Выбор природы стресса связан с тем, что на заводах используются технологии плотного пивоварения и концентрация этанола в бродящем сусле достигает 9%. Для проведения исследования использовали два образца дрожжевой суспензии: образец после индуцированного автолиза этанолом (опыт) и дрожжи без обработки этанолом (контроль).

В результате автолиза клеточные компоненты, в том числе аминокислоты, нуклеиновые кислоты, липиды и растворимые полисахариды, попадают в окружающую среду. Полисахаридная фракция представлена гликогеном и его дериватами. Нерастворимые фракции отделяют центрифугированием, а растворимые соединения остаются в супернатанте. Полисахариды осаждают абсолютным этанолом и отделяют от среды центрифугированием. В суспензиях определяли количество мертвых и живых клеток, количество клеток, содержащих гликоген и количество поврежденных клеток (клеток с нарушенной клеточной

стенкой). Затем определяли количество клеток в супернатантах и оценивали мутность с помощью мутнометра при температуре 200С.

Хотя существует множество исследований, рекомендующих соответствующий диапазон длин волн поглощения гликогена, специфического метода определения гликогена в суспензиях не обнаружено. С целю изучения влияния гликогена на мутность супернатанта был предложен метод для качественного определения гликогена ,который основан на измерении величины поглощения раствора , содержащего гликогена после окрашивания йодом с помощью спектрофотометра в диапазоне длин волн (400-600) нм.Качественное определение проводилось следующим образом:

Сначала осадок, полученный в результате осаждения этанолом, растворяли в 10 мл дистиллированной воды. Затем ,в кювету шириной 5 мм ,помещали 2,5 мл раствора, содержащего полисахариды, и 0,5 мл 0,02 н. раствора йода.После этого оценивали поглощение с помощью спектрофотометра (иУ 2600, Shimadzu, Япония) в диапазоне длин волн (400-600) нм.

Морфологическое изучение пивных дрожжей после автолиза показали значительное (79%) повреждение клеточной поверхности ( рисунок 10) .

■ Жиоыс клетки

■ Морттло кпс*тки

■ ПоДВерЖДмННЫе клетки

■ Клетки . содержащие гликоген

■ Живые клетки

■ Мер I вые кле 1 ки

■ [ 1оДПГ*рЖЛ»1ЦЦ|.К) клотки

■ Клетки , содержащие гликоген

120

ЮО

Клетки да индуцированного пвтапиза (контроль)

Клотки ппгпр индуцированного ЛПТППИЛД (опыт)

Рисунок 10- Состояние дрожжевых клеток до и после автолиза

Автолиз клеток был связан с увеличением значения мутности образца после автолиза по сравнению с контролем. Мутность (Н90) исходного дрожжевого супернатанта (контроль) составила 2,83 ЕВС, а супернатанта после индуцированного автолиза - 4,9 ЕВС. т.е. в 1,7 раза больше, чем в контроле .

Результаты спектрометрического исследования показали значительное увеличение значений поглощения в образце после анализа, содержащем преимущественно растворимый полисахарид гликоген, в диапазоне 435 -460 нм по сравнению с контролем. При этом максимальное поглощение дрожжевой суспензии после автолиза находилось при 445 нм и составляло 7,13.

Изучение эффективности отечественных марок силикагеля

производства ООО «Товесорб» (Уфа) при коллоидной стабилизации пива. В

связи с ростом цен на вспомогательные материалы, замедлением логистических поставок материалов из-за рубежа возникла необходимость использовать в производстве пива отечественные марки силикагеля. Единственным производителем силикагеля в настоящее время на территории РФ является компания ООО «Товесорб», которая предлагает марки серии BriS (BriS 10, BriS 40 и BriS 60). Объектами исследования являлись отечественные силикагели производства ООО «Товесорб» (Уфа) серии Bris: Bris60 и Bris10. В качестве контроля использовали силикагели зарубежного производства «Stabifix» (Германия) и «Britesorb L10 » (Нидерланды). Образцы марок Bris 60 (Россия) и Stabifix (Германия) относятся к гидрогелям: содержание сухих веществ 41,1 и 63,68 соответственно. Образцы Bris 10 (Россия) и Britesorb L10 (Нидерланды) являются ксерогелями и содержат в среднем 91,9 и 93,8 % СВ соответсвенно.

Для коллоидной стабилизации использовали образец светлого лагерного пива, произведенного на крафтовой пивоварне Санкт-Петербурга.

Начальная экстрактивность сусла составляла 12,1%, концентрация этанола в напитке соответствовала 3,15 мас%, действительная степень сбраживания

составляла 69,45%, концентрация дрожжей - 1,5 млн кл/мл. Фильтрацию осуществляли на стендовой установке (рисунок 9). Пиво после фильтрации на кизельгуровом фильтре выдерживали с силикагелем в течение 10 мин при 2 ± 0,50С. Во всех вариантах опытов расход силикагеля составлял 30 г АСБ/100 л, количество фильтруемого материала - 250 мл. В связи с тем, что все образцы силикагеля имели разное содержание влаги был произведен расчет стабилизатора с учетом содержания сухих веществ.

После фильтрации определяли мутность пива и оценивали его стойкость к охлаждению. Сравнивали сорбционную способность ксерогеля Bris 10 и гидрогеля Bris 60. В качестве контроля использовали силикагель Stabifix.

Как следует из данных таблицы 7, все образцы стабилизированного пива, обработанные различными марками силикагеля, имели низкую мутность и высокие значения предела осаждения,что свидетельствует о том, что пиво может храниться не менее трёх мес.

Таблица 7- Показатели, характеризующие коллоидную стойкость пива при использовании разных марок силикагеля

Показатели Пиво после сепарации Пиво после обработки силикагелем

Bris 60 Bris 10 Stabifix

Мутность, NTU ( ФЭК ) 0,837 0,148 0,146 0,133

Сульфат аммония, см3 - 26 27 26

Для подтверждения данного заключения пиво, стабилизированное силикагелем, подвергалось искусственному состариванию (форсированный тест для определения коллоидной стойкости пива). Метод предполагает чередование температур 600С и 00С (60/0). При каждой из этих температур пиво термостатируют 24 ч. Мутность пива измеряют после каждой операции его охлаждения. Измерения проводят до тех пор, пока величина мутности не достигнет 2 ед. ЕВС. Один день выдержки при 60оС соответствует одному месяцу

хранения пива без появления мути. Результаты подтвердили срок коллоидной стабильности всех образцов пива три месяца. Согласно полученным в лаборатории данным, применение отечественного силикагеля производства компании ООО «Товесорб» (Россия) серии Bris в количестве 30 г/гл позволяет получить пиво стойкостью не менее 3 месяцев.

Производственные испытания марки ксерогеля Bris 10 осуществляли на пивоваренной заводе ООО «ОПХ» (СПБ). Для стабилизации использовали пиво с начальной экстрактивностью 18± 0,3 % СВ. Обработке подвергалось пиво с мутностью Н90/Н25 равной 10,5/25,71. Содержание полифенольных соединений составляло 164,78±1,165 мг/л пива. Фильтрацию пива проводили после предварительной сепарации на свечном фильтре фирмы Filtrox. Контролем служил ксерогель «Britesorb L10». В связи с тем, что стабилизации подвергалось крепкое пиво расход стабилизаторов был увеличен до 40 г /гл. Пересчет на АСБ не проводился. Контакт пива со стабилизатором длился 4-5 мин при температуре (-1) 0С. Для получения достоверных результатов, пиво после сепарации делилось на две части, одна из них обрабатывалась ксерогелем Bris 10, другая - Britesorb L10. Известно, что частицы силикагеля имеют отрицательный заряд и, поэтому на их поверхности избирательно адсорбируются положительно заряженные белки. Кроме того, из пива частично удаляются полифенолы, входящие в состав белково-дубильных комплексов. Эффективность адсорбции определяется размером частиц и их поверхностным зарядом, измеряемым дзета-потенциалом. Как видно в таблице 8 размер частиц и их заряд у ксерогелей Bris 10 и Britesorb L10 имеют практически одинаковые значения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Харба Разан, 2022 год

Литература

Афонин Д.В., Дедегкаев AT., Давыденко С.Г., Меледина Т.В. Влияние процессов, протекающих при сбраживании сусла, на инициальную мутность пива // Пиво и напитки. 2012. N® I. С. 26-29.

Дедегкаев AT. Повышение коллоидной стабильности пива с применением силикагеля и поливинилполипирролидона: автореф. на со-иск. ученой степ. канд. техн. наук: 06.18.07 • биотехнология пищевых продуктов и биологически активных веществ. СПб., 2005.12 с. Евстратова К.И., Купина Н.А., Малахова Е.Е. Физическая и коллоидная химия. М.: Изд-во Высшая школа, 1990.486 с. Михеева Е.В., Пикула Н.П. Определение алек-трокинетического потенциала методом электрофореза. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009. 16 с. Aguilar-Uscanga В., Francois I..M. A study оГ the yeast cell wall composition and structure in response to growth conditions and mode of cultivation // Letters in applied microbiology. 2003. Vol. 37. No. 3. P. 268-274. https://doi.org/10.104Vi.1472-765X .2003.01394.x Amory D.E., Rouxhet P.G., Dufour |.P. Flocculence of brewery yeasts and their surface properties: chemical composition, electrostatic charge and hydrophobicty // Journal of the Institute of Brewing. 1988.' VoL 94. No. 2. P. 79-84. https/Aloi. org/10.1002/1.20504)416.1988.tb04561 Jt Asano K., Shinagawa K., Hashimoto N. Characterization of haze-forming proteins of beer and their roles in chill haze formation // lournal of the American Society of Brewing Chemists. 1982. VoL 40. No. 4. P. 147-154. httpsv'/doi. org/10.1094/ASBCI-40-0147 Bamforth C.W. Beer haze // lournal of the American Society of Brewing Chemists. 1999. Vol. 57. No. 3. P. 81-90. https://doi.org/10.1094/ASBCJ-57-0081 Be avail M.J., Belk D.M., Stewart G.G., Rose AH. Changes in electrophoretic mobility and lytic enzyme activity associated with development of flocculating ability in Saccharomyces cerevisiae // Canadian lournal of Microbiology. 1979. Vol. 25. No. 8. P. 888-895. https://doi.org/10.1139/m79-132 Bowen W.R., Cooke R.|. Studies of Saccharomyces cerevisiae during Fermentation - an in vivo electrokinetic investigation II Biotechnology and Bioengineering. 1989. VoL 33. P. 706-7IS. https:// doi.org/10.1002/biL260330608 Bowen W.R., Sabuni I LA., Vferitham T.|. Studies of the Cell-Wall Properties of Saccharomyces cerevisiae during Fermentation // Biotechnology

ХИИС ,VJ2 - 2020

Б ПОТЕХ НО ЛО ПI ЧЕС! КИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТБ1

and Bioengineering. 1992. Vol. 40. P. 1309-1318. https://doi.org/10.1002/bit.26iM01104 Bowen W.R., Vent h am T.J. Aspects of wast flocculatlon. Size distribution and zeta-potentlal // lournal of the Institute of Brewing. 1994. Vol. 100. No. 3. P. 167-172. https^/doi. org/10.1002/Ï.2050-0416.1994. tb00817.x Caridi A. Etiological functions of parietal yeast mannoprotelns // Anton le van Leeuwenhoek. 2006. Vol. 89. P. 417-422. https:/Aloi.or^l0.1007/ S10482-005-9050-X Chapon L The mechanics of beer stabilization // Brew.

Guard. im Vol. 123.No. 12. P.46-50. Dengis P.B., NelLssen LR., Roux he t P.G. Mechanisms of Yeast Flocculatlon: Comparison of Top and Bottom-Fermenting Strains // Applied and environmental microbiology. 1995. Vol. 61. No. 2. P. 718-728. httpsy/aem.as rn.org/conten t/61/2/718 Dengis P.B., Rouxhet P.G. Surface Properties of Top - and Bottom-Fermenting Yeast // Yeast. 1997. Vol. 15. P. 931-943. htt p s://dol.or ft'10.1002/ (SICI) 1097-0061(1997 08)13:10%3C931: :AID-YEA149%3E3.0.CO;2-T Echeverrig^ray S., Scariot F.J., Menegptto M., Delamare A.P.L Anthocyanln adsorption by Saccharomyces cerevlsiae during wine fermentation is associated to lite loss of yeast cell wall/membrane integrity // International journal of food microbiology. 2020. Vol. 314. P. 108383. https://dol.org/10.1016/i.i|foodmicro.2019.108383 Cecchlni F., Morassut M., S au |.C., Garcia-M oruno E. Anthocyanlns enhance yeast's adsorption of OchratOKin A during the alcoholic fermentation // European Food Research and Technology. 2019. Vol. 245. No. 2. P. 309-314. https;//link.springer. com/art icle/l 0.1007%2Fs00217-018-3162-9 Frils Ottolenghi P. The genetically determined binding of alclan blue by a minor fraction of yeast cell walls // Comptes-rend us des travaux du Laboratoire Carlsberg. 1970. Vol. 37. No. 15. P. 327. https://www.wastgencttie.org/reference/ S000057170

ligaml Y., Odatu T. Mannosylphosphate transfer to yeast mannan // Bioehtttiica et Blophysica Acta. 1999. VW. 1426. P. 335-345. https^/Uoi. org/10.1016/S0304-4165( 98)00134-2 Klis F.M., Mol P., HelUngwerf K., Brul S. Dynamics of œil wall structure in Saccharomyces cerevlsiae // FEMS microbiology reviews. 2001 Vol. 26 No. 3. P. 239-256. httpsvWol. org/10.111 l/i.l574-6976.2002.tb00613.x Klis F.M., Boorsma A., De Groot P.W.|. Cell wall construction in Saccharomyces cerevislae // Yeast. 2006 VoL 23. P. 185-202. https./Alol.org/10.1002/ yea. 1349

helper KA., Stewart G.G., McKeown LP. Beer

polypeptides and silica gel Part I. Polypeptides involved in haze formation // Journal of the Institute оГ Brewing. 2003. Vol. 109. No. 1. P. 5772. https vVdoi.org/10.1002/|.2050-0416.2003. tb00594x

Leiper K.A., Stewart G.G., McKeown LP., Nock Т., Thompson M.|. Optimising beer stabilisation by the selective removal of tannoids and sensitive proteins // lournal of the Institute of Brewing. 200S. Vol. 111. No. 2. P. 118-127. https://dol. org/10.1002/j .2050-04162005.tb00657Jt Llpke P.N., Ovalle R. Cell wall architecture It» yeast: new structure and new challenges // Journal of bacteriology. 1998. Vol. 180. No. 15. P. 3735-3740. ht t ps ;//jb.as m.or g'conte nt/180/15/3735 Lubbers Sn Charpentier C, Feulllat M., Vollley A. Influence of yeast walls on the behavior of aroma compounds in a model wine //American lournal of Enology and Viticulture. 1994. Vol.45. No. I. P. 2933. https://Ww.a jewnllne.org/conten t/45/1/29 Mastanjevic K., Krstanovic V., Lukinac lukic M., Vulln Z., Mastanjevic K. Beer - The Importance of Colloidal Stability (Non-Biological Haze) // Fermentation. 2018. Vol. 4 No. 4. P. 91. https://doi. org/10.3390/fe rmen tati оп4010091 Morata A, Loira I., Suarez Lepe |.A Influence of yeasts In wine colour // A. Morata, I. Loira, Eds. Grape and Wine Biotechnology. Croatia: InTech, 2016. P. 28S-305. https://tiol.argM0.5772/bS055 Mozes N., Schinckus LL., Ghommldh C., Navarro |.M., Rouxhet P.G. Influence of medium composition on surface properties and aggregation of a Saccharomyces cerevislae strain // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 1991. Vol. 3. No. 1-2. P. 63-74. .ht t ps y/doi.org/10.1016/092 7-7765(93)01113-6 Odani Т., Shlmma Y.I., Wang X.H., llgami Y. Ma nnos у I phosphate transfer to cell wall mannan is regulated by the transcriptional level of the MNN4 gene in Saccharomyces cerevislae // FEBS letters. 1997. Vol. 420. No. 2-3. P. 186-190. https:// dol.org/10.1016/S0014-5793(97)01513-5 Orlean P. Architecture and Biosynthesis of the Saccharomyces cerevislae Cell Wall // Genetics. 2011 Vol. 191 No. 3. P. 775-818. https://doi. org/10.1534/geneUcs. 112.144485 Patel J.K., Speers R A, Lake |.C. Colloidal examination of worts associated with premature yvast flocculatlon // lournal of the American Society of Brewing Chemists. 2011. Vol. 69. No. 2. P. 81-90. https V/dol.org/10.1091/ASBC|-2011-0225-01 Pfotrowska M., Nowak A, Qyzowska A Remoial of ochratoxin A by wine Saccharomyces cerevlsiae strains // European food research and technology. 2013. Vol. 236. No. 3. P. 441-447. https:/Alo'i. org/10.1007/S00217-012-1908-3

ХШ1С Vi2 - 2020

doi: https ://dot.or g/10.36107/spfp.2020.246

Factors Affecting the Electric Charge of Yeast Cells Saccharomyces Cerevisiae

Tatjana V. Meledina

ITMO University

9 Lomonosova sir., Santk-Petersburg, 191002, Russian Federatioi\

E-mail: [e-mail]

Dmitry V. Mail shin

ITMO University

9Lotnonosava Str., Santk-Petersburg, 191002, Russian Federation

E-mail: [e-mail]

Oksana V. Goloviiiskaia

ITMO University

9Lomonosova Str., Santk-Petersburg, 191002, Russian Federation

E-mail: [e-mail]

Razan Harbah

ITMO University

9 Lomonosova sir., Santk-Petersburg, 191002, Russian Federation

E-mail: [e-mail]

Vera A. Ivanova

ITMO University

9Lomonosova str., Santk-Petersburg, 191002, Russian Federation

E-mail: [e-mail]

Art em A. Morozov

ITMO University

9 Lomonosova str., Santk-Petersburg, 191002, Russian Federation

E-mail: [e-mail]

The adsorption capacity of yeast cells can partially solve the problem of colloidal instability of beer. It is believed that an increase in the amount of adsorbed colloidal particles can be achieved by increasing the negative charge of the cells. The electric charge on the cell surface is due to the molecular composition of the cell wall, mainly the functional groups of the outer layer of mannoprotein - phosphate, carbcucyl, and amino groups. Based on the data obtained by X-ray photoelectron spectroscopy, it was shown that the charge cm the cell surface is determined by the concentrations of surface phosphorus and nitrogen, as well as their ratio. Generally, bottomfermentation strains are characterized by higher surface phosphorus concentrations and lower N/P ratios: the opposite is exact for top-fermentation strains. On theother hand, physicochemical environmental factors also a fleet the electric charge of cells. The influence of factors such as pH, the time of the fermentation process, aeration of the wort, and the addition of free phosphorus into the culture medium was revealed So, with a decrease in pH, the electric charge, or the zeta-potential characterizing, it becomes more positive. Since a decrease in pH is observed during fermentation, the electric charge also becomes more positiw with the course of the fermentation process. Aeration, the addition of free phosphorus, and an increase in the initial density of the wart, on the contrary, increase the negative charge of cell. Finally, an increase in the number of fermentation cycles leads to a change in the electric charge in the direction of positive values. According to the data presented, it can be concluded that by varying the mentioned factors, it is

- XII TIC N»2 - 2020

82

possible to achieve an increase in the negative charge on the cell surface of the yeast However, to confirm the assumption of an increase in colloids extracted by adsorption due to an increase in the negative charge of cells, further experimental studies of this issue are required.

Keywords: SaccJwrom)«sffrrvijini,coIlokial stability of beer,adsorption, zeta potential,electric charge of cells, fermentation, spectroscopy

References

Afonin D.V., Dedegkaev A.T., Davydenko S.G., Meledina T.V. Vliyanrye protsessov, protekayushchikh pri sbrazhlvanll susla, na Initslal'nuyu mutnost piva [TIm- Influence of the processes occurring during the fermentation of wort on the Initial turbidity of beer |. Pivo i napitki [Beeranddrinks\, 2012, no. 1, pp. 26-29. Dedegkaev A.T. Povyshenlye kolloidnoy stabilnosti piva s primeneniyem silikagelya i polivinilpolipirrolidona. Avtopef. diss. kand. tekhn. nauk [Increasing colloidal stability of beer using silica gel and polyvinyl poly pyrrol idone. Abstract of Ph.D. (Technology) thesis], St. Petersburg, 2005. 12 p.

Evstratwa K.I., Kupina NA, Malakhwa E.L Fizicheskaya i kolloidnaya khimiya [Physical and colloidal chemistry], Moscow: Vvsshaya shkola, 1990.486 p.

Mikheeva E.V., Pikula N.P. Opredeleniye elektrokineticheskago potentsiala metodom elektroforeza [Determination of electrokinetic potential by electrophoresis]. Tomsk: Izdatelstvo Tomskogo politekhnicbeskogo universiteta, 2009. 16 p.

Aguilar-Uscanga B., Francois |.M. A study of the yeast cell wall composition and structure in response to growth conditions and mode of cultivation Letters in applied microbiology, 2003, vol. 37. no. 3, pp. 268-274. https://doi.org/10.104Vj.1472-7t> SX.2003.01 394jc Amory D.E., Rouxhet P.G., Dufour |.P. Flocculence of brewery yeasts and their surface properties: chemical composition, electrostatic charge and hydrophobicity. /ourrial of the Institute of Brewing, 1988, vol. 94, no. 2, pp. 79-84. httpsvVUol. org/10.1002/|.2050-04161988.tb04561 J( Asano K., Shinagawa K., Hashimoto N. Characterization of haze-forming proteins of beer and their roles in chill haze formation, lournal of the American Society of Brewing Chemists, 1982. vol. 40, no. 4, pp. 147-154 https://doi.org/10.1094/ ASBCI-40-0147 Bamforth C.W. Beer haze, lournal of the American Society of Brewing Chemists. 1999, vol. 57, no. 3, pp. 81 - 9ft. ht t ps ://dol.org/10.1094/ ASBC|-57-0081 Beavan M.f., Belk D.M., Stewart GG., Rose AJL

Changes In electrophoretic mobility and lytic enzyme activity associated with development of flocculating ability in Saocharomyces cerevisiae Canadian lour nal of Xficrobiology, 1979, vol. 25, no. 8, pp. 888-895. https://do¡.org/10.1i:59/m79-132 Bowen W.R., Cooke R.|. Studies of Saccharomvces cerevisiae during Fermentation - an In vivo electrokinetic investigation. Biotechnology' and Bioengineering, 1989, vol. 33, pp. 706-715. https:// doi.org/10.1002/bit.260330608 Bowen Wit., Sabuni HA, Ventham T.|. Studies of the Cell-Wall Properties of Saccltaromyces cerevisiae during Fermentation. Biotechnology and Bioengineerir\g, 1992, vol. 40, pp. 1309-1318. https://dol.org/10.1002/bit.260i01104 Bowen W.R., Ventham T.|. Aspects of yeast flocculation. Size distribution and zeta-potential. lournal of tfie Institute of Brewing 1994, vol. 100, no. 3, pp. 167-172. https://doi. org/10.1002/j.2050-04161994.tb00817.x Caridl A. Etiological functions of parietal yeast mannoprotelns. Antonie van Leeuwenhoek, 2006, vol. 89, pp. 417-422. https://dol.org/10.1007/ sl0482-005-90S0-x Chapón L The mechanics of beer stabilization. Brew.

Guard, 1994, vol. 123, no. 12, pp. 46-S0. Dengis P.B, Nellssen LR., Rouxhet P.G Mechanisms of Yeast Flocculation: Comparison of Top and Bottom-Fermenting Strains. Applied and environmertcal microbiology, 1995, vol. 61, no. 2, pp. 7 1 8-728. https://aem.asm.Org/content/6l/2/718 Dengis P.B., Rouxhet P.G. Surface Properties of Top - and Bottom-Fermenting Yeast, l'easf, 1997, vol. 13, pp. 931-943. https://doi.org/10.1002/ (SIC!) 1097-0061( 199708)13:105fc3C931: :A1D-YEA149%3E3,O.CO;2-T Echeverrigaray S., Scariot F.J., Menegotto M, De la mare A.P.L Anthocyanin adsorption by Saccharomvces cerevisiae during wine fermentation is associated to the loss of yeast cell wallAnembrane integrity, /mentar iüwj/ journal of food microbiology, 2020, vol. 314, pp. 108383. https://dol.Org/10.1016/j.ijfoodmicro.2019.108383 Cecchini F., Morassut M., Saiz |.C., Garcia-Moruno E. Anthocyanins enhance yeast's adsorption of Ochratoxln A during the alcoholic fermentation. European Food Research and Technology, 2019, vol. 245, no. 2, pp. 309-314. https://link.sprlnger.conv' articlc/10.1007%2Fs00217-018-3162-9

XHI1C N»2 - 2020

Frlis Ottolenghi P. The genetically determined binding of alcian blue by a minor fraction of wast cell walls. Comptes-rendus des travaux du Laboratoire Carlsberg, 1970, vol. 37, no. 15, pp. 327. https://www.yeastgenome.org/reference/ S0000s7170

(igaini Y., Odani T. Mannosy[phosphate transfer to wast man nan. Biochimiai et Biophysica Acta, 1999, vol. 1426, pp. 335-345. https:/AloLorg/10.1016/ S0304-4165(98)00134-2 Klis F.M, Mol P., Hellingwerf K„ Brul S. Dynamics of cell wall structure in Saccharomyces cerevisiae. F EMS microbiology reviews, 2002, vol. 26, no. 3, pp. 239-256. https ;//doi.org/10.1 111/j. 1574-6976.2002. tb006l3.x

Klis F.M., Boorsina A., De Groot P.W.I. CeU wall construction in Saccharomyces cerevisiae. Yeast, 2006, vol. 23, pp. 185-202. https://doi.org00.1002/ yea. 1349

Lei per K.A., Stewart G.G., McKeown I.P. Beer polypeptides and silica gel Part I. Polypeptides invoked in haze formation, lournai of die Institute of Brewing, 2003, vol. 109, no. 1, pp. 57-71 https:// doi.org/10.1002/1.2050-0416.2003. tb00594Jt Leiper K.A., Stewart G.G., McKeown I.P., Nock T., Thompson M.|. Optimising beer stabilisation by the selective removal of tannoids and sensitive proteins, /oumal of the Institute of Brewing, 2005, vol. Ill, no. 2, pp. 118-127. https^/doi. org/10.1002/i.2050-0416.200S.tb00657jt Lipke P.N., Ovalle R. Cell wall architecture in yeast: new structure and new challenges, fournal of bacteriology, 1998, vol. 180, no. 15, pp. 3735-3740. https://! b.asm.org/tontent/18(V15/3735 Lubbers S., Charpentier C., Feuillat M., Voilley A Influence of yeast walls on the behavior of aroma compounds in a model wine. American tournai of Etiology and Viticulture, 1994, vol. 45, no. 1, pp. 293 3. ht t ps y/www.aievonli ne.org/conte nt/4V 1/29 Mastanjevic K., Krstanovic V., Lukinac )., lukic M, Vulin Z., Mastanjevic K. Beer - The Importance of Colloidal Stability (Non-Biological liaze). Fermentation, 2018, vol.4, no. 4,pp.91.https://tioi. org/10.339(y ferm enta tion4040091 Morata A, Loira I., Suarez Lepe |A Influence of yeasts in wine colour. In A Morata, 1. Loira, Eds. Grape and Wine Biotechnology. Croatia: InTcch, 2016, pp. 285-305. https://doi.org/10.5772/6505S Mozes N.,Schinckus L.L.,Ghoinmidh C.,Navarro |.M., Rouxhet P.G. Influence of medium composition

on surface properties and aggregation of a Saccharomyces cerevisiae strain. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 1994, vol. 3. no. 1-2, pp. 63-74. .https://tioi.or {^10.1016/0927-7765(93)01113-6 Odani T., Shlmma Y.I., Wang X.H., ligami Y. Nlannosylphosphate transfer to cell wall mannan is regulated by the transcriptional level of the MNN4 gene in Saccharomyces cerevisiae. FEBS letters, 1997, vol.420, no. 2-3, pp. 186-190. https;// doi.org/10.1016/SOO14-5793(97)01513- 5 Orlean P. Architecture and Biosynthesis of the Saccharomyces cerevisiae Cell Wall. Genetics,

2012, vol. 192, no. 3, pp. 775-818. https://doi. org/10.1534/gene tics. 112.144485

Patel |.K., Speers R.A., Lake |.C Colloidal examination of worts associated with premature yeast flocculatlon. lournai of the American Society of Brewing Chemists, 2011, vol. 69, no. 2, pp. 81-90. https v7doi.org/10.1094/ASBCI-2011-0225-01 Piotrowska M., Nowak A, Czyzowska A Removal of ochratoxln A by wine Saccharomyces cerevisiae strains. European food research and technology,

2013, vol. 236, no. 3, pp. 441-447. https://doi. org/10.1007/s00217-012-1908-3

Robinson A., Harrison S.T. Effect of aeration in propagation on surface properties of brewers' yeast. In A Durieux, |.P. Simon, Eds. Applied Microbiology. Dordrecht: Springer, 2001, vol. 2, pp. 89-99. https://dol.org/10.1007/0306-46888-3_6 Razmkhab S., Lopez-Toledano A, Ortega |.M., Mayen M., Merida I., Medina M. Adsorption of phenolic compounds and browning products in white wines by yeasts and their cell walls, /oumal of Agricultural and Food Chemistry, 2002, vol. 50, no. 25, pp. 74327437. https://tioi.org/10.1021/lf02S733c Siebert K.I., Troukhanova N.V., Lynn P.Y. Nature of polyphenol - protein interactions, fournal of Agricultural and Food Chemistry, 1996, vol. 44, no. 1, pp. 80-85. https://doi.org/10.102 l/)f9S02459 Steiner E., Becker T., Gastl M. Turbidity and haze formation in beer - Insights and overview. Journal of the Institute of Brewing, 2010, vol. 116, no. 4, pp. 360-368. h ttps://doi .org/10.1002/j .2050-0416.2010. tb00787.x

VU D.L, Sys M, Cervenka L. The Effect of Various Potentials on the Attachment of Saccharomyces Cerevisiae and Staphylococcus Epidermidis to Carbon Paste Electrodes. Int. /. Electrochem. Sci, 2011, vol. 6. pp. 5265-5274.

XHI1C V)2 - 2020

Харбя Pa inн

Год рождения: 19К9

Университет ИТМО, факультет пищевых биотехнологий и инженерии, аспират Направление полиповкн: 19.06.01 - Промышленная жо юпм н биотехнологии e-mail: razan.harbahu mail.ru Морозов Артём Александрович Гол рождения: 1994

Университет ИТМО. факультет пищевых биотехнологий и инженерии, аспирант Направление подготовки: 19.06.01 - Промышленная экология и биотехнологии e-mail: artemamortia mail.com Меледння Тньмиа Внкюровна Год рождения: 1948

Университет ИТМО. факультет пищевых биотехнологий и инженерии.

д.т.н.. профессор

e-mail: tvmeledma(a!corp. ifmo.ru

удк 663.12

влияние условий культивирования на дзета-потенциал

дрожжей Хярба р.. Моро tub а.а.

Научный руководитель - д.т.н~ профессор Меледння Т.В.

Работа выполнена н рамках темы НИР .V» 617027 «Ресурсосберегающие экологически безопасные биотехнологии функинонатьных н специализированных продуктов на основе глубокой переработки продовольственного сырья».

В работе рассмотрены влияния условий культивирования и сепарации дрожжей на дзета-потенциал клеток. Для проведения исследовании дрожжи .V cerevisiae RCAM 1)2150 (ЛВ7) культивировали в прослой периодической культуре без аэрации (спиртовое брожение) н на поверхности сусла-агара (аэробный метаболизм глюкозы). Для изучения влияния промывки п сепарации дрожжей на дэста-потснцкал клеток использовали концентрат чистой культуры и товарных дрожжей с дрожжевого завода.

Ключевые словя: лрожжн Saccharomyces cerevisiae. дзетн-полгнциал. простая периодическая культура, сепарация дрожжей.

Одной из важных задач, стоящих перед пивоваренной отраслью, является коллоидная стойкость продукта. Мутность пива имеет ратую природу. Это могут бьпь микроорганизмы (биологическое помутнение), либо коллоиды (небиологическое помутнение). Среди коллоидов можно выделить аютосодержаюшис вещества, в частности белки, полисахариды и фенольные соединения [1].

Около 20-30% полифенолов, содержащихся в пиве, происходят из хмеля, а 7080% нз солода |2]. В пивоварении для повышения коллоидной стойкости напитка сегодня наиболее широко используется силикагель, который адсорбирует белки, н лоливнннлполшшрролндон (ПВПП), применяемый для уменьшения содержания в пиве феиольиых соединений [1]. Следует отметить, что использование вспомогательных материалов приводит к дополнительным затратам и повышает себестоимость готового продукта.

Одним из путей повышения эффективности процесса является использование свойств дрожжей адсорбировать на своей поверхности коллоиды пива. Адсорбция мутеобразующнх частиц, прежде всего белков, зависит от дзета-потенциала клеточной стенки, который коррелирует с содержанием маннанов. Маннаны наряду с глюканамн являются основными компонентами клеточной стенки дрожжей [3]. Количество

маннана определяется ипаммовыми особенностями дрожжей, их физиологическим состоянием, а также физико-химическими условиями кулыивнрования (4].

Важность дзета-шненциала заключается в том, что ом опреде.ляет степень и характер взаимодействия между частицами дисперсной системы. Исходя нз этого, изучение влияния условий культивирования на дзета-потенциал дрожжей, выраженных в различных условиях, представляет интерес для решения проблемы повышения коллоидной стойкости нива. В данной работе использовали дрожжи Saccharomyces ce revi.мае RCAM 02150. Дзета-потенциал определяли с помошью прибора Phuiocor Compact-Z.

Было проведено три серии экспериментов. В первой серии экспериментов исследовали дзета-потенциал клеток, вырашенных в условиях простой периодической культуры (IIIIK) без аэрации [5J. В качестве питательной среды использовали солодовое сусло с содержанием 12% СВ. 8.6% СВ из которых составляли сбраживаемые углеводы. В этих условиях, в связи высокой концентрацией углеводов, их метаболизм осуществлялся по бродильному типу н выход биомассы не превышал 8% в расчете на АСБ и утилизированные сахариды. Дрожжи выращивали в стационарной культуре при температуре 30"С в течение 24 ч. По истечении этого времени дрожжевая культура перешла в стационарную фазу роста. Для определения дзета-потенциала использовалась дрожжевая суспензия без отделения культуральной жидкости.

Во второй серии опытов дрожжи выращивали на поверхности сусло-агара в чашках Ileipn В этих условиях отсутствует эффект Креблрн и клетки размножаются в условиях аэробиоза. Длительность кулымвировання составляла 48 ч. Для определения дзета-потенциала клеток готовили дрожжевую суспензию в физиологическом растворе (0.9% NaCI).

Результаты жеперименлов приведены в табл. I. Из таблицы видно, что клетки имею! отрицательный потенциал, причем у аэробных клеток он по абсолютной величине почти в 2 раза выше, чем у дрожжей, выращенных в ППК без аэрации.

Таблица 1. Дзета-потенциал дрожжей, выращенных в разных условиях

культивирования

Образец дрожжей Аэрация среды Дзета-потенциал. МВ

1 Без принудительной аэрации -12

2 Поверхностная культура -20

В 1ретьей серии экспериментов исследовали дрожжи Х.сегегшас ЯСАМ 02150. полученные в производственных условиях на пищевом комбинате (Санкт-Петербург). Биомассу получали путем культивирования дрожжей с притоком питательной среды и аэрацией при температуре 30 32°С. Режимы выращивания предполагали отсутствие эффекта Кребтри, в святи с чем выход биомассы составлял максимально возможную величину 49-52% в расчете на АСБ. Исследовали два образца дрожжей. Первый образец - чистая культура дрожжей, второй - товарные дрожжи. Клетки находились в стационарной фазе росла о чем свидетельствовал низкий процент почкующихся клеток (менее 1%). Дрожжи сгущали с одновременной промывкой водопроводной водой на трех ступенях сепарации. Для анализа нспользоваш концентрат биомассы с содержанием 650 г дрожжей в 1 л. Для определения дзета-потенциала готовили суспензию биомассы концентрацией 1 мг/мл. Одновременно определяли шлродннамнческнй диаметр коллоидных частиц. Установлено, что оба образца дрожжей, несмотря на нх аэробный характер (отсутствие эффекта Креблрн при культивировании), после сепарации именл одинаковый дзета-потенциал, который приближается к потенциалу клеток (табл. 2). выращенных в условиях ПИК.

Таблица 2. Влияние сепарации дрожжей на дзета-потенциал поверхности клеток

Образец Экономический Азрация среды Гидродинами- Дзета-

дрожжей коэффициент. культиви- ческий потенцнал. мв

% в расчете на АСБ рования. м ч/м диаметр, нм

1 49 80-100 308 -11.15

2 52 80-100 906 -11.74

Выводы н обсуждение. Обнаружено, что максимальное значение дзега-noiснимала, по абсолютной величине, имеет клешей, выращенные на поверхности сусла-агара. Также усыновлено, что сепарация отрицательно скатывается на поверхностном слое клеток, о чем свидетельствует низкий, по абсолютному значению, дзета-потенциал. Это свидетельствует о механическом стрессе, который испытывают дрожжи при сепарации.

Во-вторых, сепарированные дрожжи чистой культуры и товарных лрожжей отличаются по гидродинамическому диаметру коллоидных частиц, адсорбированных на поверхности клеток, который с увеличением числа сгадий в технологическом процессе возрастал.

Литератур«

1. Меледина Т В.. Дедегкаев А.Т., Афонии Д.В Качество пива: стабильность вкуса и аромата, коллоидная стойкость, дегустация. СПб.: Профессия. 2012. - С. 35-65.

2. Wannenmacher J.. Gastl М., Becker Т. Phenolic Substances in Beer: Structural Diversity, Reactive Potential and Relevance for Brewing Process and Beer Quality // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. - 20IK. - V. 17. - P. 953988.

3. Meledina T.V. Davydenko S.G.. Dedegkaev A.T. Yeast Physiological State Influence on Beer Turbidity // Agronomy Research. - 2015. - V. 13. - P. 992-1001.

4. Lipker P.N.. Ovalle R. Cell wall architecture in yeast: New structure and new challenges И Journal of bacteriology. - 1998. - V. 180. - P. 3735-3740.

5. Меледнна T.B.. Иванова В А.. Федоров А.В. Аппаратурно-меюдическая база экспериментов в области пищевой биогехнолоши продуктов из растительного сырья. Учебное пособие. - СПб.: Университет ИТМО. 2017. - 60 с.