Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ВПЛИВ ІНТЕНСИВНОСТІ АЕРУВАННЯ СЕРЕДОВИЩА НА МЕТАБОЛІЧНУ АКТИВНІСТЬ СПИРТОВИХ ДРІЖДЖІВ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

L. Levandovsky
М. Kravchenko

Анотація

У статті представлено результати досліджень впливу інтенсивності аерування середовища на процес культивування і метаболічну активність спиртових  дріжджів Saccharomyces cerevisiae штаму У-563 у сучасній технології спирту і хлібопекарських дріжджів із меляси. Хіміко-технологічні показники середовищ в аеробній та анаеробній стадіях процесу, рівень накопичення основних і вторинних продуктів метаболізму дріжджів та їхню ферментативну активність визначали за прийнятими в науці і практиці біотехнології спирту методиками. Об’єктом досліджень були дріжджі Saccharomyces cerevisiae, мелясне сусло, середовище в процесі культивування дріжджів і дозріла бражка. Встановлено, що найсуттєвішу роль у накопиченні біомаси спиртових дріжджів відіграють два фактори: інтенсивність аерування середовища і ступінчатий ввід субстрату протягом процесу культивування біомаси. Із підвищенням ступеня аерування середовища посилюється утворення вторинних продуктів метаболізму  дріжджів Saccharomyces cerevisiae: гліцерину, альдегідів, вищих спиртів, летких кислот і складних ефірів як на стадії дріжджегенерування, так і при анаеробному бродінні. Вирощування дріжджів Saccharomyces cerevisiae градієнтно-безперервним способом у послідовно з’єднаних апаратах з поступовим додаванням нерозбавленого субстрату (меляси) забезпечує суттєве посилення біосинтезу дріжджів в порівнянні з традиційним гомогенно-неперервним способом. Отримані результати свідчать про активний метаболізм вуглеводів у циклі Кребса в умовах інтенсивного аерування середовища, а також про високу реакційну здатність альдегідів і складних ефірів, внаслідок чого вони перетворюються на інші сполуки і кількість їх в анаеробній стадії процесу значно зменшується. Разом з тим встановлено поступальне збільшення гліцерину, вищих спиртів і летких кислот, починаючи від першого дріжджегенератора і до останнього бродильного апарата, незважаючи на рівень аерування середовища при культивування дріжджів. Наведені результати можна ефективно використати у промисловому виробництві харчового, технічного

Ключові слова:
градієнтно-безперервне дріжджегенерування, зброджування, дріжджі Saccharomyces cerevisiae, інтенсивність аерування, спирт, вторинні продукти метаболізму

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Levandovsky, L., & KravchenkoМ. (2019). ВПЛИВ ІНТЕНСИВНОСТІ АЕРУВАННЯ СЕРЕДОВИЩА НА МЕТАБОЛІЧНУ АКТИВНІСТЬ СПИРТОВИХ ДРІЖДЖІВ. Food Science and Technology, 12(4). https://doi.org/10.15673/fst.v12i4.1177
Розділ
Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР

Посилання

1. Pydgorskyy VS, Iutynska HO, Pyrog TP. Intensification technology of microbial synthesis. Monograph. Kiеv: Naukova Dumka; 2010.
2. Typical technological regulation of production molasses-alcoholic mash and pressed baking yeast: TR Ukr 18.8049-2004. Kyiv: Ministry of Agrarian Policy of Ukraine; 2004.
3. Shiyan PL, Sosnytskiy VV, Oliynichuk ST. Innovative technologies of alcohol industry. Theory and practice. Kyiv: Аskaniya; 2009.
4. El-Helow ER, Elbahloul Y, El-Sharouny .E, Ramadan Ali S, Abdel-Mageed Ali A. Economic production of baker's yeast using a new Saccharomyces cerevisiae isolate. Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2015: V. 29 (4): 705-713. DOI:org/10.1155/2013/815631.
5. Converti A, Arni S, Sato S. Simplified modeling of fed‐batch alcoholic fermentation of sugarcane blackstrap molasses. Biotechnology and Bioengineering. 2003: 84(1): 88-95. DOI: org/10.1002/bit.10750.
6. Levandovsky LV, Nichik OV, Yakovenko AA. Influence of cultivation duration of alcohol yeast on the results of fermentation of molasses wort. Production of alcohol and alcoholic beverages. 2012: 2: 13-15.
7. Levandovskiy ., Mikhailyk V. Two-product obtaining technology based on continuous gradient yeast generation. Biotechnologia Acta. 2016: 9 (5): 38-44. DOI: 10.15407/biotech9.05.038.
8. Levandovskiy L, Mikhailyk V. Gradient – continuous yeast cultivation for the alcohol production from molasses. Biotechnologia Acta. 2017: 10(3): 50-56. DOI: 10.15407/biotech10.03.050.
9. Fakruddin M, Quayum M, Ahmed M, Choudhury N. Analysis of key factors affecting ethanol production by Saccharomyces cerevisiae IFST-072011. Biotechnology. 2012: 11(4): 248-252. DOI: 10.3923/biotech.2012.248.252.
10. Herrera WE, Filho RM. Development of a monitoring hybrid system for bioethanol production. Chemical Engineering Transactions. 2013; 32: 943-948. DOI:10.3303/CET1332158.
11. Levandovsky .LV, Bondar MV. Features of yeast metabolism in their recirculation provided alcohol fermentation of molasses wort. 2016: 78(1): 52-61. DOI: 10.15407/microbiolj78.01.044.
12. Ghorbani F, Younesi H. The kinetics of ethanol production from cane molasses by Saccharomyces cerevisiae in a batch bioreactor. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects. 2013; 35(11): 1073-1083. DOI: 10.1080/15567036.2010.518218.
13. Arshada М, Hussaina T, Iqbal М, Abbasc М. Enhanced ethanol production at commercial scale from molasses using high gravity technology by mutant S. Cerevisiae. Brazilian Journal of Microbiology. 2017; 48(3): 403-409. DOI: org/10.1016/j.bjm.2017.02.003.
14. Vučurović VM, Razmovski RN. Ethanol fermentation of molasses by Saccharomyces cerevisiae cells immobilized on to sugar beet pulp. Acta Periodica technologica. 2012; 43:325-333. DOI:10.2298/APT1243325V.
15. Borzani W, Gerab A, De La Higuera GA, Pires MH, Piplovic R. Batch ethanol fermentation of molasses: a correlation between the time necessary to complete the fermentation and the initial concentrations of sugar and yeast cells. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 1993; 9(2): 265-268. DOI: org/10.1007/BF00327852.
16. Nour Sh El-Gendy, Hekmat R Madian, Salem S AbuAmr. Design and Optimization of a Process for Sugarcane Molasses Fermentation by Saccharomyces cerevisiae Using Response Surface Methodology. International Journal of Microbiology. 2013; 9. DOI: org/10.1155/2013/815631.
17. Khongsay N, Laopaiboon L, Jaisil P. Optimization of Agitation and Aeration for Very High Gravity Ethanol Fermentation from Sweet Sorghum Juice by Saccharomyces cerevisiae. Using an Orthogonal Array Design. Energies. 2012; 5: 561-576. DOI: 10.3390/en5030561.
18. Jayusa В, Nurhayatia В, Mayzuhroha A, Arindhania S. Studies on Bioethanol Production of Commercial Baker’s and Alcohol Yeast under Aerated Culture Using Sugarcane Molasses as the Media. Agriculture and Agricultural Science Procedia. 2016; 9: 493-499. DOI: 10.1016/j.aaspro.2016.02.168.
19. Instructions on technochemical and microbiological control of alcohol production. Ratified. Hosahropromom USSR. Moskow: Agropromizdat, 1986; 400.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)