7. Факторы влияющие на размножение дрожжей

Для роста микроорганизма необходимо взаимодействие ряда факторов (питательные вещества, факторы роста) и физико-химических условий (температура, рН, аэрация). Всякий фактор или условие, отсутствие или изменение которых влечет приостановку или прекращение роста, называют «лимитирующим фактором». Если в соответствующую питательную среду внести несколько клеток микроорганизмов (обсеменение), они будут размножаться до полного использования лимитирующего фактора (например, сахара) или до того момента, когда лимитирующий фактор достигнет критического значения (например, концентрации выделяемого спирта).

Факторы роста — это органические вещества, которые играют роль основных метаболитов; они необходимы для жизнедеятельности микроорганизмов. Факторы роста должны быть доставлены тем организмам, которые, сами не синтезируя их, не могут развиваться в их отсутствие. Одной из характеристик их является способность действовать в очень слабых концентрациях.

В зависимости от потребности в факторах роста микроорганизмы делят на две категории: прототрофы, способные синтезировать все свои составные части из различных органических источников, и ауксотрофы, неспособные синтезировать некоторые составные части; они должны находить их в питательной среде в готовом виде. Различные виды дрожжей принадлежат к обеим категориям.

У дрожжей эти факторы относятся к классу витаминов: биотин, пиридоксин, тиамин, пантотеновая кислота, мезоинозит, никотинамид, парааминобензойная кислота.

Температура 30-33°С оптимальна для размножения дрожжей, но только в том случае, если ее поддерживать постоянно. Экспериментально показано, что повышение температуры до сверхоптимальной (37,5-40°С) стимулирует ускоренное размножение дрожжей, если до этого они жили при более низкой температуре (14-30°С). При длительном воздействии повышенной температуры дрожжи теряют терморезистентность,

Активная кислотность* сусел и вин оказывает заметное влияние на развитие микрофлоры вина. В пределах обычных для сусел и вин величин рН (2,7-4,0) дрожжи особых затруднений при брожении не испытывают. Что касается бактерий, особенно молочнокислых, то они плохо переносят высокую активную кислотность (рН 2,7-3,1). Поэтому чем ниже величина рН, тем лучше вино защищено от этих бактерий. Подкисление сусел и вин путем добавки кислот (винной, лимонной), гипсование, применение ионитов в Н+ -форме являются эффективными приемами борьбы с некоторыми болезнями вин.

Кислород воздуха, растворенный в сусле или вине в количестве нескольких миллиграммов на литр, оказывает существенное влияние на жизнедеятельность микроорганизмов, в первую очередь дрожжей, которые нуждаются в кислороде в стадии размножения. Иногда при недоброде сусла энергичной аэрацией можно вызвать возобновление брожения. Вина, содержащие сахар и не проявляющие никаких признаков брожения, могут все же забродить после их усиленной аэрации.

8. Основные продукты брожения и факторы, влияющие на накопление этанола.

Основные продукты брожения - спирт, углекислый газ и дрожжи.

Интенсивность аэрирования сусла. С повышением интенсивности аэрирования сусла в дрожжегенераторах содержание спирта снижается, что связано с увеличением расхода сахара на образование биомассы дрожжей и других продуктов. Поэтому расход воздуха необходимо определять с учетом требуемого количества дрожжей в бражке.

Концентрация сахара. При повышении концентрации сахара в мелассном сусле от 9 до 14 % в зрелой бражке увеличивается содержание, г/л: альдегидов — 0,15–0,4, эфиров — 0,06–0,13 высших спиртов — 0,42–0,63, а содержание кислот снижается от 0,42 до 0,04. При понижении концентрации СВ в сусле метаболитов образуется меньше.

Кислотность сбраживаемого сусла. При изменении кислотности среды от 0,3° (рН = 5,7) до 1,6° (рН = 4,2) содержание (г/л) этанола в зрелой бражке уменьшалось с 59,1 до 56,03, эфиров — с 0,15 до 0,08, концентрация альдегидов увеличивалась с 0,19 до 0,4 г/л, органических кислот — с 0,06 до 0,34 г/л, высших спиртов — с 0,47 до 0,84 г/л.

Температура брожения. Альдегиды образуются главным образом в начальный период брожения, затем их содержание уменьшается, и в зрелой бражке альдегидов тем меньше, чем выше температура брожения. Например, при температуре 24 °С альдегидов было 0,27 г/л, при температуре 36 °С — 0,18 г/л.

Содержание продуктов брожения (г/л) в зрелой бражке в зависимости от температуры сбраживания (T) описывается следующими уравнениями:

Раса дрожжей. Мелассное сусло сбраживают различными расами дрожжей, чаще — одновременно двумя.. Основное количество побочных метаболитов накапливается главным образом при дрожжегенерировании