Примеры использования дрожжей при производстве спирта из мелассного и мелассно-сахарного сусла

Продолжение

Расы и штаммы дрожжей	Краткая характеристика	Эффект от использования
Раса V-30	Обладает высокой генеративной способностью, сбраживает раффинозу на 70—80 %	Дрожжи, выделенные из зрелой бражки, имеют лучшие, чем дрожжи расы В, хлебопекарные свойства. Способны переносить высокие концентрации СВ в сусле и накапливать в зрелой бражке больше спирта, так как они глубоко сбраживают сахара сусла и меньше образуют глицерина. Мальтазная активность дрожжей расы V-30 более чем в 2,5 раза выше, чем у других
Осмофильные дрожжи М-5	Осмофильный штамм рекомендован для сбраживания мелассного и мелассно-са-харного сусла повышенной концентрации сухих веществ (26—27 %), а также для сбраживания углеводов мелассы обычной концентрации в двухпродуктовом производстве	Достигается крепость зрелой бражки 11—12 об.%, т. е. обеспечивается нормативный выход спирта

Производство органических кислот.Уксусную, молочную, ли­монную, янтарную, итаконовую, фумаровую, глюконовую, а-ке-тоглутаровую и другие кислоты получают микробиологическим путем из углеводов, спиртов и даже углеводородов.

Эти кислоты могут продуцировать бактерии, плесневые грибы или дрожжи. Следует отметить, что микроорганизмы, вызывающие молочнокислое или спиртовое брожение, приспособились к анаэробному метаболизму, а уксусная и лимонные кислоты образуются в аэробных условиях.

Производство уксуса.Основано на метаболизме микромицетов. Уксусом называется 5—9%-й раствор уксусной кислоты (СН₃СООН) в воде.

Несмотря на то что уксус не принадлежит к алкогольным напиткам, в одной из двух стадий его получения лежит спиртовое брожение. Сахар-сырец превращается в спирт при участии Saccharomyces cerevisiae. Сырьем может служить любой продукт, который сбраживается с образованием спирта. После завершения этого этапа дрожжам дают осесть и собирают надосадочную жидкость. Содержание спирта доводят до 10—13 %. На следующем этапе этанол превращается в уксусную кислоту. Все процессы получения уксуса идут при участии смешанных культур Acetobacter, в некоторых случаях применяют закваски. На этой стадии основную роль играют бактерии Bacterium schuetzenbachii, Bacterium curvum, Bacterium orleanense и близкие к ним микроорганизмы. Брожение протекает в аэробных условиях с потреблением кислорода и выделением теплоты.

В результате окисления пировиноградной кислоты образуются молекула ацетил-КоА («активной» формы уксусной кислоты), два атома водорода (в виде НАДН + Н⁺) и молекула диоксида углерода:

СН₃–СО–СООН + HS–KoA + НАД⁺→CH₃–CO–S–KoA +

       пировиноградная кислота                                            ацетил КоА

+ СО₂ + НАД ∙ Н + Н⁺.

При производстве уксуса необходимо, чтобы в реакционной смеси содержалось не менее 0,3—0,5 % неиспользованного спирта. В процессе брожения необходимо обеспечить хорошую аэрацию.

Для культуры Bacterium schuetzenbachii оптимальны следующие условия: реакция среды рН 3,0, температура 28 °С, а для Bacterium curvum — 35—37°С. При концентрации спирта в среде 7—15% конечная концентрация кислоты составляет 8—14 % (в среднем 10 %). Если в процессе брожения в смеси возникает дефицит спирта, происходит окисление уксусной кислоты:

СН₃СООН + 2О₂→ 2СО₂ + 2Н₂О.

Уксуснокислые бактерии принадлежат к роду Acetobacter. Это палочки длиной 0,5—8,0 мкм, грамотрицательные, образующие споры. Реакцию образования уксусной кислоты катализирует фермент алкогольоксидаза:

СН₃СН₂ОН + О₂ →СН₃СООН + Н₂О + 490 кДж.

В результате перегонки перебродившего раствора получают 70—80 %-й раствор уксусной кислоты — уксусную эссенцию. Концентрация безводной или ледяной уксусной кислоты 99,8 %.

Для уксуса, полученного микробиологическим путем, характерны приятный аромат и вкус, которые обусловлены за счет образования в процессе брожения небольших количеств этилацетата, спиртов и кислот.