Интенсификация метаболизма дрожжей путем фотостимуляции при производстве пивных напитков
ВВЕДЕНИЕ
Программой развития пивоваренной промышленности предполагается дальнейший рост объема производства пива и улучшение его качества. Увеличение темпов роста объема производства будет достигнуто благодаря интенсификации технологических процессов производства.
В связи с этим, изыскание и внедрение в производство способов направленного воздействия различных физических факторов на метаболические процессы дрожжей, применяемых в пивоварении, является актуальным и может послужить одним из средств решения задач интенсификации производства.
Многочисленными исследованиями установлено, что действие электромагнитных излучений различных длин волн на гетеротрофные микроорганизмы приводит к фото трансформации структурно-функциональной организации их метаболических систем.
Интерес к изучению воздействия оптических излучений на биологические объекты обусловлен многообразием ответных реакций микроорганизмов, а также перспективой практического использования в научных исследованиях и промышл
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………… 6
1 Аналитический обзор ………………………………………………….. 8
1.1 Метаболизм дрожжей при воздействии физических факторов …... 8
1.2 Биохимические компоненты клетки – акцепторы оптических излучений ………………………………………………………………………. 14
1. 3 Биологическое действие света на микроорганизмы …………….. 20
2 Методика исследования влияния видимого света на пивные дрожжи …………………………………………………………………………………… 23
2.1 Физиолого-биохимические аспекты фотостимуляции пивных дрожжей ………………………………………………………………………. 29
2.1.1 Влияние оптических излучений на размножение дрожжей ….. 29
2.1.2 Образование продуктов метаболизма дрожжей при действии света ………………………………………………………………………………….. 32
2.2 Изучение процесса получения пива с использованием фотостимуляции засевных дрожжей ………………………………………… 41
2.2.1 Изучение влияния видимого света на технологические свойства дрожжей ……………………………………………………………………….. 42
2.2.2 Сбраживание углеводов пивного сусла в условиях фотоактивации засевных дрожжей …………………………………………………………….. 50
2.2.3 Исследование образования продуктов метаболизма активированных дрожжей ……………………………………………………. 56
2.3 Промышленные испытания способа фотостимуляции физиолого- биохимических и технологических функций пивных дрожжей …….……. 58
2.4 Расчет экономической эффективности внедрения фотостимуляции жизнедеятельности дрожжей ………………………………………………… 59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ………………………………………………………… 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………. 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Ананьева Е.П. Влияние режимов обработки свч-излучения на характеристики дрожжевых организмов / Е.П.Ананьева, О.Ю.Богданова, С.В.Гурина. – Текст : электронный // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований: [сайт]. – Москва, 2022. – URL: https://applied-research.ru/ru/article/viewid=13359 (дата обращения: 15.12.2022).
2. Антон-Леберр В. Воздействие высоких статических или импульсных магнитных полей не влияет на клеточные процессы в дрожжах Saccharomycescerevisiae / В. Антон-Леберр, Е. Хаанаппель, Н. Марсо и др. – Текст : непосредственный // Биоэлектромагнетика. – 2010. – № 4. – С. 28–38.
3. Бак, В. Практическое руководство по технологии пивоварения / В. Бак. – Druckerei Humburg, Бремен, 2013. – 429 c. – Текст : непосредственный.
4. Белозерский А. Н. Нуклеиновые кислоты / А. Н. Белозерский,
А. С. Спирин. – Москва :Высшая школа, 1986. – 303 с.– Текст : непосредственный.
5. Богатырева Т. Г. Активация кислотообразующей и бродильной микрофлоры дрожжей / Т. Г. Богатырева. – Москва :Наука, 1979. – 122 с. – Текст : непосредственный.
6. Булгаков И.И. Биохимия солода и пива / И. И. Булгаков. – Москва : Пищевая промышленность, 1976. – 208 с. – Текст : непосредственный.
7. Владимиров Ю. А. Фотохимия и люминесценция белков / Ю. А.Владимиров. – Москва : Наука, 1965.– 198 с. – Текст : непосредственный.
8. Воскресенская Н.П. Фотосинтез и спектральный состав света / Н.П.Воскресенская. – Москва : Наука, 1965. – 311 с. – Текст : непосредственный.
9. ГОСТ 53358-2009 Продукты пивоварения. Термины и определения: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 июля 2009 г. N 235-ст: введен впервые: дата введения 2010-07-01 / РАЗРАБОТАН Государственным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности" – Москва: Стандартинформ, 2009. -10с.- Текст: непосредственный.
10. ГОСТ 31711-2012 Пиво. Общие технические условия: межгосударственный стандарт: издание официальное: утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1588-ст: введен впервые: дата введения 2013-07-01/ подготовлен Государственным научным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности Российской академии сельскохозяйственных наук" (ГНУ "ВНИИПБиВП" Россельхозакадемии) – Москва: Стандартинформ, 2019 .-16с.- Текст: непосредственный
11. ГОСТ 12789
Это недорого и работает быстрее, а функцию клеток легко включать и выключать при манипулировании светом. В отличие от химических корректировок, свет может воздействовать только на определенные гены, а не на всю клетку [1].
После добавления светочувствительных генов к дрожжам исследователи запускают или подавляют активность генов, манипулируя светом, доступным генетически модифицированным дрожжам. Это приводит к увеличению выхода определенных химических веществ и расширяет возможности того, что может быть получено путем дрожжевого брожения. В естественном состоянии дрожжевое брожение приводит к образованию большого количества этанола и углекислого газа, а также следовых количеств изобутанола, спирта, используемого в производстве пластмасс и смазочных материалов, а также в качестве современного биотоплива. В процессе естественного брожения изобутанол в высоких концентрациях уничтожает целые колонии дрожжей. Однако, используя чувствительный к