Биотехнология бродильного производства

Получение напитков путем спиртового брожения является одним из древнейших бродильных производств. Первыми из таких напитков были, видимо, вино и пиво. До появления работ Пастера в конце XIX в. о сути протекающих при брожении процессов и их механизмах было известно очень мало. Пастер показал, что брожение без доступа воздуха осуществляется живыми клетками дрожжей, при этом сахар превращается в спирт и углекислый газ. Тогда же было показано, что брожение осуществляется под действием каких-то веществ, находящихся внутри дрожжевых клеток. Одно из главных нововведений в области микробиологии брожения было предложено Хансеном, работавшим в исследовательском центре Карлсберг в Копенгагене с дрожжами дикого типа. При производстве пива эти дрожжи доставляли массу неудобств. Хансен выделил чистые культуры дрожжей и использовал их в пивоварении, гем самым он стал пионером применения таких культур при производстве пива. Алкогольные напитки получают путем сбраживания сахарсо- держашего сырья, в результате которого образуются спирт и углекислый газ. Сбраживание осуществляется дрожжами рода Saccharomyces. В одних случаях используется природный сахар (например, содержащийся в винограде, из которого делают вино), в других сахара получают из крахмала (например, при переработке зерновых культур в пивоварении). Наличие свободных сахаров обязательно для спиртового брожения при участии Saccharomyces, гак как эти виды дрожжей не могут гидролизировать полисахариды. Образование этилового спирта из глюкозы происходит но схеме Эмбдена - Мейергофа - Парнаса. Схема получения этанола:

Глюкоза —> глюкозо-6-фосфат —> фруктозо-6-фосфат —>

  • —> фруктозо-1,6-биофосфат —> глицсральдсгид-3-фосфат —>
  • —> 1,3-дифосфоглицерат —>3-фосфоглицерат —> 2-фосфоглицсрат —> —э фосфоснолпируват —> пируват —» ацетальдегид —> этанол

В зависимости от используемого сырья и закваски путем брожения производят винные или пивные напитки. Особенностью производства вина является то, что оно основано на использовании диких местных дрожжей. Для подавления роста невинных микроорганизмов сырье обрабатывали сернистым газом. Однако в настоящее время все большее применение находят дрожжевые закваски, особенно в странах, не являвшихся традиционно винодельческими. Внедряются в производство вин также иммобилизованные ферменты. Сырьем для выработки большинства вин служат винные сорта винограда одного вида Vitis vinifera. Белые вина получают из чистого виноградного сока, pH их обычно ниже, чем красных. Для выработки красных вин косточки и кожицу винограда оставляют в виноградном сусле (мусте) до конца брожения. На вкус вина влияют содержащиеся в винограде герпеновые вещества: линалоол, гераниол и другие.

Производство пива является сложным многоэтапным процессом. Для этого используют, как правило, ячмень, а также другие крахмалсодержащие злаки. Поскольку крахмал не сбраживается пивными дрожжами, из ячменя путем ферментативного гидролиза крахмала получают сусло, содержащее необходимые для дрожжей сахара. Биотехнологические исследования в области пивоварения направлены на отбор и создание штаммов дрожжей, обладающих высокой продуктивностью и способных давать напитки с заданными свойствами. Все шире применяются также ферментные препараты, ускоряющие процесс пивоварения и снижающие расход сырья благодаря более глубокому его расщеплению.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >