3 Цель и задачи исследования

Интенсификация процесса получения пищевого этилового спирта –проблема, над которой работают специалисты и ученые. В настоящее время разработан ряд технологических методов и приемов, позволяющих в значительной степени сократить сроки брожения, увеличить выход спирта, улучшить его органолептические и технологические параметры. Однако единой технологии, за счет которой был бы достигнут максимальный эффект, до сих пор нет. Каждое производство стремится с наименьшими затратами обеспечить наилучший результат.

В нашей научной работе проводятся исследования, направленные на изучение многофункциональности действия ультразвука на засевные дрожжи в производстве этилового спирта.

Цель работы – разработка способа интенсификации дрожжегенерирования и брожения с использованием засевных дрожжей, активированных ультразвуком.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- исследовать влияние ультразвуковой обработки суспензии дрожжей на выживаемость дрожжевых клеток;

- изучить влияние ультразвука на морфологические признаки и физиологическое состояние дрожжей;

- исследовать возможность получения дрожжевого экстракта дезинтеграцией клеток дрожжей ультразвуком;

- разработать способ обработки спиртовых дрожжей на стадии дрожжегенерирования с использованием многофункциональности действия ультразвука;

- изучить показатели зрелой бражки, полученной при применении активированными ультразвуком и дрожжевым экстрактом дрожжей.

4 Экспериментальная часть

Воздействие ультразвука на микроорганизмы проявляется в широком диапазоне: от активирующего до дезинтегрирующего. Основным фактором, влияющим на эффективность действия ультразвука, является продолжительность обработки.

Для изучения продолжительности действия ультразвука на выживаемость спиртовых дрожжей ультразвуковой обработке подвергали суспензию дрожжей в ржаном сусле.

Один из образцов сусла подвергли ультразвуковой обработке в течение 180 с, а второй образец – в течение 760 с.

Данные опыта представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Воздействие на дрожжи ультразвуковой обработки различной продолжительности

Опыт	Контрольный образец сусла	Обработка сусла УЗ 1,8	Обработка сусла УЗ 7,6
Общее количество дрожжей, млн/мл	78	84	49
Количество мёртвых клеток, %	4,28	4,60	6,20

Анализируя данные таблицы 1 следует, что с увеличением продолжительности ультразвуковой обработки количество жизнеспособных клеток дрожжей снизилось. Однако использование воздействия ультразвука на сусло в течение 3 минут (180 с) положительно сказалось на общем количестве дрожжевых клеток: в контрольном образце дрожжевых клеток 78 млн/мл, а в сусле, обработанном ультразвуком, – 84 млн/ мл.

После проведения ультразвуковой обработки сусла с различной степенью продолжительности, поставили сусло на брожение, используя спиртовые дрожжи Saccharomyces cerevisiae расы XII, полученные из коллекции кафедры «Технология пищевых производств» МГУП.

По истечении трех суток спиртового брожения сусла, получили зрелую бражку, в которой исследовали следующие физико-химические показатели: видимый и истинный отброд, содержание спирта в дистилляте, кислотность, содержание аминного азота, степень осахаривания, общее количество дрожжевых клеток и количество мертвых клеток.

Данные опыта представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Физико-химические показатели зрелой бражки

Опыт	Образец зрелой бражки с обработкой УЗ 1,8	Образец зрелой бражки с обработкой УЗ 7,6	Контрольный образец зрелой бражки
Видимый отброд, %	2,6	1,4	2,2
Истинный отброд, %	3,6	4,4	2,7
Содержание спирта, % об.	7,0	10,0	5,0
Кислотность, мл 1Н NaOH	0,4	1,2	0,38
Аминный азот, мг /100 мл	77	75,6	51,8
Сбраживаемые углеводы, г /100см3	-	-	-
Осахаривание по I2	полное	полное	полное
Общее количество дрожжей, млн/мл	31	108	23,5
Количество мёртвых клеток, %	0,2	1,7	1,5

Анализируя данные таблицы 2, следует, что в результате сбраживания ржаного сусла активированными засевными дрожжами увеличилась объемная доля спирта в зрелой бражке, обработанной ультразвуком в течение 180 и 760 с на 2 и 5 % соответственно, по сравнению с контролем.

Значение наибольшей кислотности получилось в зрелой бражке, обработанной ультразвуком в течении 760 с, а наименьшее – в контрольном образце.

Наибольшее общее количество дрожжей определили в зрелой бражке, обработанной ультразвуком в течении 760 с, а наименьшее – в контрольном образце. Такая же зависимость наблюдается и в отношении мертвых клеток исследуемой зрелой бражки.

Таблица 3 – Воздействие на сусло ультразвуковой обработки различной продолжительности

Опыт	Образец сусла с обработкой УЗ 1,8	Образец сусла с обработкой УЗ 11,4
Содержание сухих веществ, %	18	16,2
Кислотность, мл 1Н NaOH	0,45	0,25
Аминный азот, мг/100 мл	182	123,2
Осахаривание по I2	полное	полное

Таблица 4 – Физико-химические показатели зрелой бражки

Опыт	Образец зрелой бражки с обработкой УЗ 1,8	Образец зрелой бражки с обработкой УЗ 11,4
Видимый отброд, %	1,6	1,2
Истинный отброд, %	4,2	4,2
Содержание спирта, % об.	7,0	10,0
Кислотность, мл 1Н NaOH	0,8	0,6
Аминный азот, мг /100 мл	77	60,2
Сбраживаемые углеводы, г/100см3	-	-
Осахаривание по I2	полное	полное
Общее количество дрожжей, млн/мл	45	63
Количество мёртвых клеток, %	4,54	3,36