автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.07, диссертация на тему:Разработка способов применения биосорбента в технологии пивоварения

На правах рукописи

ДРУЖИНИНА ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ПРИМЕНЕНИЯ БИОСОРБЕНТА В ТЕХНОЛОГИИ ПИВОВАРЕНИЯ

Специальность 05.18.07. - Биотехнология пищевых продуктов

(пивобезалкогольная, спиртовая и винодельческая промышленности)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2003

Работа выполнена на кафедре «Процессы ферментации и промышленного биокатализа» Московского Государственного Университета Пищевых Производств.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Гернет Марина Васильевна

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Щербаков Сергей Сергеевич

кандидат технических наук Бечина Елена Михайловна

Ведущая организация Московская Государственная

Технологическая Академия

Защита состоится года в часов в ауд.

на заседании диссерт'ационрбго совета Д 212.148.04 в Московском Государственном Университете Пищевых Производств по адресу: 125080,Москва, Волоколамское шоссе, дом 11

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГУПП.

Автореферат разослан 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н. доцент

4.

Крюкова Е.В.

Общая характеристика работы Актуальность проблемы: Ситуация, складывающаяся как на отечественном, так и на мировом рынке пивобезалкогольной продукции, в настоящий момент, диктует повышенные требования к качеству и цене пива. Для того, чтобы удовлетворять растущим требованиям потребителя, производители вкладывают значительные ресурсы в разработку новой техники и новых технологических приемов, направленных на интенсификацию различных стадий производства продукта.

В их числе - разработка технико-аппаратурных решений, выбор рас дрожжей с заданными характеристиками, добавление различных препаратов, интенсифицирующих процесс брожения. Корректировка химического состава сбраживаемой среды, осуществляемая за счет введения сорбентов, в том числе и биологической природы, может стать одним из наиболее действенных методов.

Литературными источниками доказывается возможность и эффективность применения с этой целью биосорбентов на основе обработанной теми или иными способами различных микробных биомасс.

Такой подход имеет ряд преимуществ по сравнению с использованием неорганических и растительных материалов: снижение затрат, избирательное связывание нежелательных компонентов сбраживаемой среды, возможность применения сорбирующих препаратов на стадии брожения, дополнительные преимущества (сокращение срока брожения, увеличение накопления этанола и т.п.), отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании и дополнительных операциях, именно поэтому исследования возможностей использования новых видов биосорбентов представляет определенный научно-практический интерес. Цели и задачи исследований: Цель работы - разработка способа интенсификации брожения пива с применением биосорбента на основе мицелия гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка).

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- провести скрининг применяемых в настоящий момент в пивоварении сорбентов, _ _ _ ..

- доказать сорбционные способности препаратов из гриба вешенка и определить эффективность применения каждого из них на стадии главного брожения пива, и определить оптимальную дозировку биосорбентов,

- определить количественные характеристики процесса сорбции для различных металлов,

- изучить влияние исследуемого биосорбента на показатели готового пива, в том числе стойкость и содержание диацетила,

разработать технологическую инструкцию производства светлых сортов пива с применением биосорбента

- определить экономическую эффективность от применения исследуемого биосорбента.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА I С.Петербург . ,г* ОЭ Wtff >J

Научная новизна: Впервые проведено исследование эффективности применения биосорбента из мицелия гриба Pleurotos Ostreatus в виде различных его препаратов в технологии пивоварения. Изучен характер влияния биомассы гриба Pleurotos Ostreatus на скорость протекания брожения. На основании проведенных испытаний определены вид препарата, а также оптимальная дозировка испытуемого сорбента, инициирующая сокращение сроков главного брожения и, не оказывающая негативного влияния на показатели качества готового напитка.

Выявлена зависимость степени сорбции биомассой исследуемого гриба ионов отдельных металлов, таких как: железо (3+) и медь (2+), относительно исходной концентрации ионов, а также от продолжительности обработки и от концентрации биосорбента.

Моделирование взаимодействий мономерных веществ, имитирующих составные части биосорбента, с ионами металлов позволило предположить вероятные взаимодействия и полимерных составляющих биосорбента с некоторыми металлами.

Практическая ценность: Разработана технология получения светлого пива высокого качества с применением биомассы гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка).

Установлены концентрации сухой и влажной биомасс, 0,1% и 0,3% соответственно, позволяющие интенсифицировать процесс брожения. Доказано, что применение этих добавок в указанных концентрациях позволяет:

• сокращать продолжительность главного брожения, или

• при стандартных сроках главного брожения, увеличивать выход спирта по отношению к контрольным образцам на 35,7% для сухой биомассы, и на 21,41% для влажной.

Экспериментально доказан факт сорбции биомассой исследуемого гриба ионов железа и меди из модельных растворов и из готового пива. Содержание меди в опытных образцах, сброженных с сухой и влажной биомассой, по отношению к исходному, снизилось на 70,4% и 63,3 соответственно.

Установлено, что применение выбранных нами дозировок биосорбента (сухого - 0,!% и влажного - 0,3%) позволяет снижать содержание ионов железа на 41,6-98,03% в зависимости от исходной концентрации. Для исследованного ряда растворов, с различными концентрациями ионов железа, даны рекомендации по повышению эффективности процесса сорбции, с помощью подбора вида сорбента, его дозировки и времени взаимодействия.

Выявлен факт ускорения созревания пива, подтвержденный уменьшением образования диацетила в опытных образцах, по сравнению с контрольным на 40-70% в зависимости от способа получения биосорбента.

Использование разработанной технологии позволяет получать экономический эффект в 738,2 тыс.руб/год для завода мощностью 700 тыс.дал пива в год за-счет сокращения срока главного брожения.

Публикации; Результаты исследований отражены в опубликованных 2 печатных работах.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения.

Сущность проведенных исследований и основные результаты обобщены на 204 страницах машинописного текста и включает 40 рисунков и 44 таблицы, а также список использованной литературы, содержащей 153 источников и материалы приложения на 15 страницах. Основные положения. выносимые на защиту:

Научное обоснование интенсификации процесса главного брожения при производстве пива за счет связывания биосорбентом токсичных для дрожжей металлов.

Результаты исследований процесса удаления биосорбентом ионов металлов из раствора.

Результаты исследований влияния биосорбента на качество готового

пива.

Разработка способа получения пива светлого «Тендер» с применением биосорбента.

Краткое содержание диссертаиионной работы 1. Обзор литературы

Дана краткая характеристика современному состоянию и перспективам развития пивоваренной отрасли.

В обзоре литературы проанализированы отечественные и зарубежные данные о факторах, влияющих на процесс брожения, а также вероятных причинах замедления или остановки брожения. Приведены данные об использовании сорбентов различной природы, их качественных характеристиках, особенностях использования и эффективности применения. На основании анализа литературных данных сформулированы цели и задачи исследований.

2. Экспериментальная часть 2.1. Материалы и методы исследования

В качестве объектов исследований в данной научно-исследовательской работе использовали пивное сусло, а также модельные системы, состав которых определялся целями и условиями опыта. Исследуемыми материалами являлись биосорбенты: мицелий гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка) , полученный в ООО «Грибные технологии-Фунгитек»,* выращенный методом глубинного культивирования, обработанный различными способами, а также препарат ОД-2, вырабатываемый путем автолиза клеток остаточных пивных дрожжей, полученный на кафедре «Процессы ферментации и промышленного

* Автор благодарит учредителя ООО «Грибные технологии-Фунгитек», к.б.нКолесникову В. Ф. за оказанную помощь и консультации

биокатализа», МГУПП .**

Основные физико-химические показатели готового пива определяли общепринятыми методами, изложенными в ТУ и ГОСТах. (ГОСТ 12787-81 «Пиво. Методы определения спирта, действительного экстракта и расчет сухих веществ в начальном сусле», ГОСТ 12788-87 «Пиво. Методы определения кислотности», ГОСТ 12789-87 «Пиво. Методы определения цвета», ГОСТ 12790-81 «Пиво. Методы определения двуокиси углерода и стойкости» и ГОСТ 30060-93)

Были использованы также методы, применяемые, применяемые в аналитической практике и микробиологии.

Концентрацию этанола определяли ускоренным методом (Валуйко Г.Г. Методы технохимического контроля и микробиологического контроля в виноделии).

Стойкость готового пива определяли ускоренным методом, разработанным ВНИИ ПБ (Инструкция ИК 9184-1385-05031531-96) и методом, изложенным в ГОСТ Р-51154-98 .

Количество образующегося диацетила определяли методом, разработанным во ВНИИ ПБ и ВП.

Для определения микробиологических показателей пива использовались следующие документы: СанПиН 2.3.2.1078-01, ГОСТ Р 50474-93, ГОСТ Р 50480-93, ГОСТ 10444.12-88, ГОСТ 10444.15-94

Определение железа проводили фотоколориметрическим методом (Petho G., Szag G. Simultaneous spectrophotometric determination of iron.

Определение меди проводили методом инверсионной вольт-амперометрии по ГОСТ Р 51283-2001, а также с использованием сборника методических указаний «Контроль качества и безопасности алкогольной продукции и безалкогольных напитков методами инверсионной вольтамперометрии», выпущенным «НГ1КФ АКВИЛОН».

Исследования возможных взаимодействий биосорбента с ионами металлов выполнялись на кафедре физической и коллоидной химии МГУПП с использованием баз данных и программ компьютерного моделирования Stability Constance Data Base/2001. Version5.16 ШРАС Academic Software.***

1.1.Результаты экспериментов и их обсуждение.

Предваряя детальные экспериментальные исследования сорбционных способностей гриба Pleurotos Ostreatus, нами было изучено совокупное предложение на рынке сорбентов с экономической и технологической точек зрения. Так, показано, что из всего многообразия адсорбентов, на стадии

** Автор благодарит к.т.н., доц. МГУПП Карпенко Д.В. за оказанную помощь и консультации

***Автор благодарит д.х.н., проф. МГУПП Попова К.И. за предоставленную возможность провести данную серию опытов и оказанные консультации.

брожения могут применяться лишь: активированный уголь - на стадии главного брожения и некоторые препараты на основе кремниевой кислоты на стадии дображивания. Отмечается, что уголь ограничен в применении для пивоварения, а кремниевые препараты применяются в основном для повышения белково-коллоидной стойкости. Применение сорбентов микробиологического происхождения дает, по сравнению с указанными выше препаратами, ряд преимуществ: избирательное связывание нежелательных компонентов сбраживаемой среды, возможность применения сорбирующих препаратов на стадии брожения, возможность сокращения срока брожения, увеличение накопления этанола и др.. Немаловажным фактом является и то, что эти препараты более выгодны с экономической точки зрения. Так, например, исследуемый бисорбент дешевле существующих (применяемых на стадии главного брожения) в 2-8 раз, что позволит получать прибыль как за счет снижения затрат, так и за счет возможности сокращения сроков главного брожения, что будет показано в ходе исследований.

В этой главе обосновывается разработка биосорбента из i риба Pleurotos Ostreatus (вешенка) на основе полученных экспериментальных данных, развивающих теоретические и практические положения о сорбционных способностях данного гриба.

2.2.1. Исследования влияния биомассы Вешенки на процесс брожения.

Основываясь на данных отечественных исследователей, показывающих сорбционные свойства различных препаратов из гриба вешенка в модельных растворах, можно ожидать высокую вероятность удаления нежелательных компонентов также и из сусла путем использования данного препарата, оптимизирующего процесс брожения. Для исследований ООО «Фунгитек» были предложены следующие препараты гриба Pl. Ostreatus:

- препарат 1 — сухая биомасса, влажность не более 10%, белка не менее 20%, полученный щадящей сушкой при 20-23°С, сохраняющей пористую структуру сорбент;

- препарат 2 - влажная биомасса, влажность не более 40%, белка не менее 20%, полученный по технологии препарата 1 без стадии сушки;,

- препарат 3 -хитинглюкановый комплекс, влажность не более 10%, белок отсутствует, полученный из препарата 1, прошедшего многостадийный водный и щелочной гидролиз,

препарат 4 - биомасса, полученная сушкой в кипящем слое при 60°С,влаги не более 10%, белка не менее 10%;

препарат 5 - биомасса, полученная низкотемпературной сушкой при -3(fC.

Литературными данными, а также работами, проводимыми на кафедре «Процессы ферментации и промышленного биокатализа», показаны высокие сорбционные свойства сорбентов, приготовленных из клеток остаточных дрожжей - препарат ОД-2.

Для подтверждения или опровержения высказанных ранее предположений, был проведен ряд экспериментов с использованием указанных биосорбентов.

Оказываемое исследуемыми биосорбентами влияние, на начальном этапе сравнивалось путем сопоставления величин такого легко контролируемого показателя брожения как накопление этанола в контрольных образцах (без добавления сорбента) так и в образцах с внесенным сорбентом из клеточных оболочек дрожжей. В опытные образцы ОД-2 и препарат 1 вносились в равных количествах, выбранных на основании литературных данных. Сусло сбраживалось с применением дрожжей ЗассЬаготусеБ сегеу151ае рас 776 и А-14, величина накапливаемого спирта контролировалась на 3-й, 5-й и 7-й дни брожения. Результаты приведены в таблице 1, как показали исследования, наибольший стимулирующий эффект был получен в присутствии препарата 1.

Таблица 1

Динамика накопления этанола в присутствии сорбентов ОД-2 и препарата 1.

образец конц. концентрация этанола

(раса дрожжей) сорбен- спирт, %об. прирост по отношению

та, % к контролю

3-й 5-е 7-е 3-й 5-е 7-е

сутки сутки сутки сутки сутки сутки

Контроль (776) — 1,80 3,00 3,36 — « —

Контроль (А-14) — 1,90 2,90 3,31 — — —

ОД-2 (776) 0,5 1,90 3,20 4,42 5,06 6,67 31,17

ОД-2 (А-14) 0,5 2,00 3,20 4,37 5,26 10,34 32,02

препарат 1 (776) 0,5 1,95 3,40 4,87 8,33 13,33 45,00

препарат 1 (А-14) 0,5 2,00 3,45 4,85 5,26 18,97 46,52

Таким образом, прирост накопления спирта в опытных образцах по отношению к контролю к концу главного брожения составил:

• для ОД-2 от 31,17 до 32,02%,

• для препарата 1 от 45,0 до 46,52% в зависимости от применяемой расы дрожжей, однако видно, что полученные значения достаточно близки и впоследствии эксперименты проводились на одной и той же расе - 776-й. 2.2.2. Изучение влияния концентрации биомассы вешенки на процесс брожения.

В ходе дальнейших исследований выявили концентрацию и вид биосорбента, оказывающего наибольшее стимулирующее действие на процесс брожения. Исследовалось влияние на величину накапливаемого спирта добавления в бродящее сусло препарата 1, вносимого на стадии главного брожения в количестве 0,1%; 0,3%; 0,5%; 1,0% масс/об..

Так прирост накопления этанола, по отношению к 100% в контроле, к концу главного брожения составил, для образцов, сброженных с внесением препарата 1 :

По полученным результатам можно сделать вывод, что при концентрации от 0,05% до 0,1% исследуемая величина растет, от 0,3% и

выше - убывает, результаты данного эксперимента более наглядно показаны на рис.1.

Рис.1 Влияние концентрации препарата 1 на накопление этанола на 7-е сутки брожения.

По всей видимости, исследуемый препарат сорбирует на своей поверхности питательные вещества, либо способен сорбировать этанол, чем и вызвано некоторое снижение эффективности применения сорбента при более высоких концентрациях. В ходе дальнейших экспериментов для определения наиболее^эффективно действующей формы биомассы вешенки, оказывающей наибольшее стимулирующее действие на процесс накопления спирта, а также наиболее экономичного вида препарата решено было исследовать также препарат 2 гриба Р1. Оз1геаШ$, который является полупродуктом препарата 1, и подвергается меньшему количеству обработок в процессе производства. Используемые препараты 1 и 2, вносились в сусло в концентрациях 0,1-1,0 %, результаты исследований приведены в табл. 2 .

По полученным данным установлено, что количество спирта, накопленное в контрольном образце к моменту окончания главного брожения, накапливается в пиве с:

- препаратом 1, концентрацией 0,1% к 5 дню брожения;

- препаратом 1, концентрацией 0,3% - между 5-м и 6-м днями;

- препаратом 1, концентрацией 0,5% - между 5-м и 6-м днями;

- препаратом 1, концентрацией 1,0% - между 5-м и 6-м днями;

- препаратом 2, концентрацией 0,1% между 5-м и 6-м днем;

- препаратом 2, концентрацией 0,3% - к 5-му дню;

- препаратом 2, концентрацией 0,5% - между 5-м и 6-м днем;

- препаратом 2, концентрацией 1,0% - между 6 и 7 м днем брожения.

Таблица 2

Динамика накопления этанола в присутствии препаратов 1 и 2.

концентрация дни брожения прирост количества

сорбента,% спирт,% об. этанола по

1 3-й 4-й 5-й 6-й 7-й отношению к контролю на 7-е сутки,%

о к ~ 1,31 2,12 2,79 3,08 3,30 ~

0,1 1,95 3,00 3,35 4,18 4,97 50,61

¡3 а, 0,3 1,90 2,24 2,95 3,50 4,31 30,61

а 0,5 1,67 2,04 2,65 3,20 3,85 16,67

1,0 1,47 2,00 2,55 3,05 3,50 6,06

CN 0,1 1,57 2,03 2,75 3,80 4,11 24,55

1 0,3 1,98 2,34 3,30 4,05 4,37 32,42

i 0,5 1,73 2,04 3,05 3,94 4,26 29,09

а 1,0 1,45 1,93 2,13 2,95 3,60 9,09

Таким образом, интенсификация процесса брожения происходит за счет более быстрого (на 1-2 суток) сбраживания. Данные исследований еще раз доказали факт того, что наиболее интенсивно сбраживается сусло с добавлением препарата 1 в количестве - 0,1%масс., и чуть менее интенсивно, но среди других концентраций того же препарата - максимально, с добавлением 0,3%масс. препарата 2, см. рис.2.

2.2.3. Изучение влияния различных препаратов биомассы гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка) на процесс брожения.

Данные, полученные в предыдущих опытах, согласуются с литературными данными (Louise de Rome and Geoffrey M.Gadd, University of Dundee, UK) о том что, свойство микроорганизмов сорбировать нежелательные компоненты среды, зависит от вида обработки препарата. Для определения наиболее эффективного и экономичного вида препарата ООО «Фунгитек» были предложены препараты 1-5, описанные выше. Процесс брожения вели в присутствии каждого из препаратов в различных концентрациях.

+50.61% +6.06% +9,09%

_4-й день _5-й день___6-й день_____7-й день _

□ контроль ® прел.1.конц. 0,1 ■ преп.1.хонц. 0,3

Ш преп.1.конц. 0,5 Э преп.1.конц. 1,0 И преп.2.конц. 0,1

В преп.2.конц. 0,3_■ преп.2.конц. 0,5 И преп.2.конц. 1,0

Рис.2 Интенсификация брожения в присутствии препаратов 1-2.

Результаты, полученные для наиболее эффективных концентраций в каждом виде препарата, сведены в таблицу 3.

Таблица 3.

Динамика накопления этанола в присутствии препаратов 1-5.

Вид сорбента Концентрация % дни брожения прирост количества этанола по отношению к йонт-ролю на 7-е сутки, %

спирт, %об.

3-й 4-й 5-й 6-й 7-й

контроль — 1,21 2,32 2,74 3,07 3,35 -

препарат 1 0,1 1,92 2,94 3,32 4,15 4,96 48,06

препарат 2 0,3 2,03 2,24 3,36 4,06 4,41 31,44

препарат 3 0,1 1,72 2,74 3,09 3,59 3,95 17,91

препарат 4 0,1 1,65 2,38 2,2 3,24 3,75 11,94

препарат 5 0,1 1,34 2,49 2,89 3,17 3,48 3,88

Полученные фактические значения прироста накопления спирта в процессе главного брожения, связаны, очевидно, с сорбцией нежелательных компонентов из сбраживаемой среды биомассой гриба вешенки, что согласовывается с литературными данными. Характер влияния исследуемых препаратов, наиболее наглядно представлен на рис. 3

начала брожения 3-й день 4-й день 5-й день б-й день 7-й день

О контроль Епреп.1 йпреп.2 ш преп.З впреп.4 нпреп.5

Рис. 3 Накопление этанола при брожении в присутствии препаратов 1-5.

Как видно, процесс брожения интенсифицируется наиболее активно в присутствии препарата 1, что еще раз подтверждает результаты предыдущих экспериментов. Снижение активности препаратов 4 и 5 объясняется, вероятно, нарушением пористой структуры сорбента, а также разрушением полимерных связей в процессе их получения. По всей вероятности, высокие и низкие температуры обработки вызывают пространственные, конформационные и другие препятствия взаимодействию с реакционноспособными группами исследуемых сорбентов. Тот факт, что более заметную активизацию брожения вызывают препараты 1 и 2 , а не наиболее часто описываемый в литературе металлосвязующий сорбент - хитинглюкановый комплекс (препарат 3), может быть объяснен следующим. В препаратах 1 и 2 дополнительные сорбирующие свойства привносятся белками, отсутствующими в ХГК и способными образовывать металло-белковые комплексы. Существует мнение, что сорбция металлов определяется именно наличием белка.

Таким образом, установлено, что биомасса гриба вешенка может быть использована при получении пива на стадии главного брожения. Как уже было сказано выше, этот факт может быть использован для решения различных задач при производстве пива, например сокращение процесса брожения,

устранение недобродов, возникающих из-за присутствия в сусле повышенного количества нежелательных компонентов (тяжелых металлов, пестицидов, которые могут присутствовать в сырье или продуктов метаболизма, накапливаемых в процессе брожения).

Поскольку скорость и направление протекания процессов брожения и дображивания определяется физиологическим состоянием дрожжей, то определение этих параметров могло бы дать еще одно обоснование интенсификации этих процессов. Для готового нефильтрованного пива были определены соотношения клеток дрожжей мертвые/живые/почкующиеся. Соотношение живых и мертвых клеток в контрольном образце и образцах, сброженных в присутствии препаратов 1 и 2 имело практически равные значения, имелось некоторое превышение в количестве почкующихся дрожжей в опытных образцах по сравнению с контрольным (см рис.4). По всей видимости, удаление исследуемым сорбентом токсичных элементов из сбраживаемой среды вызывает активизацию дрожжей, а это, в свою очередь приводит к интенсификации процессов брожения.

рис.4 Количество почкующихся клеток дрожжей в молодом нефильтрованном пиве.

2.2.4. Изучение влияния биомассы вешенки на физико-химические, микробиологические показатели и показатели стойкости пива.

Стойкость, определяемая по методике, описанной в ГОСТ Р 51154-98, в контрольном и опытных образцах соответствовала требованиям данного документа.

Готовое пиво (контроль, пиво, сброженное с применением препаратов 1 и 2) было исследовано на соответствие требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов по п. 1.8.7., результаты микробиологических исследований готового пива приведены в таблице 4

Таблица 4

Микробиологические показатели готового пива

Показатели Норма Контроль Образец с препаратом 1 Образец с препаратом 2

КМАФАнМ, КОЕ/ЮОсмЗ, не более 500 328 288 300

Объем продукта, в котором не допускаются: -БГКП (колиформы), - патогенные, в том числе сальмонеллы 10 25 отсут. отсут. отсут. отсут. отсут. отсут.

Дрожжи и плесени 40 отсут. отсут. отсут.

Как видно из приведенных данных, контрольный и опытные образцы полностью удовлетворяют требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01,

следовательно, сорбент, произведенный в соответствии с технологической инструкцией, не вносит посторонней микрофлоры в напиток. Соответственно, результаты, характеризующие стойкость готового продукта, вкупе с результатами микробиологических исследований, могут быть гарантией соблюдения технологических режимов и требований к качеству готовой продукции при применении исследуемого биосорбента в пивоваренном производстве.

Таким образом, применение биосорбента в процессе пивоварения способствует интенсификации главного брожения, не оказывая при этом негативного влияния на органолептические показатели готового продукта. Сравнительная дегустация образцов, проведенная на кафедре «Процессы ферментации и промышленного биокатализа» МГУПП, не выявила никаких отличий между контрольным образцом и образцами, сброженным с препаратами 1 и 2. При проведении дегустации образцов пива, сброженных в

присутствии этих видов сорбентов показано, что посторонних, нехарактерных для светлого пива тонов во вкусе й аромате не обнаружено. В целом, пиво обладало всеми свойствами, характерными для светлых сортов пива.

I

2.2.5. Разработка технологии производства пива с применением биосорбента.

В рамках настоящего исследования была осуществлена варка пива на лабораторной установке ГУ ВНИИ ПБ и ВП. Показатели качества полученного готового пива представлены в табл.5. На основании проведенных испытаний, была разработана технологическая инструкция по производству пива светлого «Тендер» с применением биосорбента «Мицелий гриба Вешенка сухой пищевой», схема производства представлена на рис.5

| Табл. 5

Показатели готового пива.

образец Показатели (после дображивания)

КОНТРОЛЬ Спирт %об. 4,70

Сухие вещества, % масс. 4,10

Кислотность, мл ЫаОН 1м 32

Цветность) мл 1м р-ра иода 0.457

Насыщенность СОг, % 0.40

Действительная степень сбраживания,% 68,45

Препарат 1,шнц., 0,1% Спирт, %об. 6,40

Сухие вещества, % масс. 2,69

Кислотность, мл№ОН 1 3,1

Цветность, мл 1 м р-ра иода 0.45

Насыщенность СОь % 0.42

Действительная степень сбраживания,% 7933

Препарат 2, конц.,03% Спирт, %об. 6,23

Сухие вещества, % масс. 3,09

Кислшносгь, мл КаОН 1м 3,1

Цвегаосп»! мл 1 м р-ра иода 0,46

Насыщенность СОг, % 0,40

Действительная степень сбраживания,% 76,21

СОг

Рис.5 Технологическая схема производства.

I - сборник для дрожжей; 2 - насос;

3 - аппарат для разбраживания; 4 - бункер для биосорбента; 5 - бродильные аппараты; 6 - насос; 7- сборники для дрожжей;8 - фильтр пресс; 9 - аппараты для дображивания; 10 - смеситель;

II - насос; 12 - сепаратор; 13 - фильтр-пресс; 14 - пластинчатый теплообменник; 15-карбонизатор; 16 - насос; 17 - сборники готового пива.

2.2.6. Исследование эффективности поглощения ионов металлов биосорбентом на основе биомассы гриба Вешенка Изучение сорбции ионов Ре3+ .

Данный ряд экспериментов был проведен в целях подтверждения или опровержения высказанных на основании литературных данных предположений о том, что именно удаление биосорбентом токсичных элементов, стимулирует процесс брожения пива.

Согласно ТИ 10-5031536-73-90, содержание железа в воде для пивоварения должно быть не более 0,1 мг/дм3; для готового же пива предельно допустимое содержание железа действующей нормативной документацией не нормируется. В то же время, согласно литературным данным, ионы железа оказывают отрицательный эффект на вкусовые качества и внешний вид пива, проявляющийся уже при концентрации 0,02мг/л. Пиво при этом приобретает неприятный чернильный привкус. Присутствие железа придает пиву мутность. Кроме влияния на сам процесс пивоварения и брожения, повышенное содержание ионов железа вкупе с ионами кальция, вызывает ускорение окислительных процессов при выдержке готового пива, являясь катализаторами данных процессов, вызывая тем самым при органолептической оценке ассоциации со старым пивом. В соответствии с вышесказанным, была исследована возможность сорбции ионов железа в модельных растворах широкого диапазона концентраций (как выше, так и ниже указанных величин), с целью определения эффективности исследуемого сорбента.

Опытные образцы - с биосорбентом - готовили тем же способом, что и контрольные: выдерживали 30 и 60 мин, центрифугировали 20 мин при 3000 об/мин. После чего проводили измерение оптической плотности. По калибровочному графику определяли количество ионов металлов поглощенных биосорбентом

В ходе исследований была показана более высокая сорбционная способность препарата 1, максимальное поглощение которого приходится на уровень содержания ионов железа до 0,007 мг/л, (см. табл. 6). Причем, ионы железа на этом количественном уровне связываются практически полностью уже за ЗОмин, и это количество не изменяется при увеличении выдержки до 60 минут, в то время, как максимум поглощения ионов железа препаратом 2, приходящийся на тот же уровень содержания ионов, составляет, все же, меньшую долю (мг/л), чем поглощенный сухой биомассой, см. рис. 6.

Таблица 6

Эффективность сорбции ионов железа препаратами 1 и 2 для вариантов 1-7.

Содержание концентрация железа в растворе после обработки,%

ионов Бе в препаратом 1 конц. 0,1% препаратом 2 конц. 0,3%

контроле, мг/л Время выдержки

ЗОмин бОмин ЗОмин бОмин

№1 0,003560 1,97% 1,97% 11,79% 11,79%

№2 0,007120 5,90% 5,90% 20,64% 15,73%

№3 0,017834 21,97% 20,01% 23,93% 16,09%

№4 0,035600 41,47% 39,51% 51,30% 47,37%

№5 0,071200 43,34% 40,39% 54,15% 51,20%

№6 0,178304 55,76% 49,87% 56,93% 57,72%

№7 0,356000 56,43% 54,47% 60,36% 58,40%

Для изучения характера зависимости количества связанного железа от концентрации сорбента и времени обработки решено было провести следующий ряд экспериментов. Для проб 1 и 2 исследовали возможность уменьшения времени обработки, см. таблицу 7 и рис.7-8 . Для проб 3-7 исследовали влияние увеличения времени обработки и увеличения концентрации сорбента, см. табл. 8-10.

вар.№1 вар. №2 вар. №3 вар.№4 вар.№5 вар №6 вар. №7

нпреп.1 конц.с.0,1-60мин. И преп.2 конц.0,3-60мин.

—

□ преп.1конц..0,1-30мин ЕЗ преп.2 конц.0,3-30 мин.

Рис.6 Концентрация ионов Бе, оставшихся в растворе,% (вар. 1-7).

Таблица 7

Эффективность сорбции ионов железа препаратами 1 и 2 для вариантов 1-2.

Содержание ионов Ре3+ в контроле, мг/л концентрация железа в растворе после обработки,%

препаратом 1 концентрацией 0,1% препаратом 2 концентрацией 0,3%

Время выдержки

Юмин 20мин Юмин 20мин

№1 0,003560 90,42% 1,97% 100,00% 31,45%

№2 0,007120 50,12% 5,90% 59,95% 35,38%

Как показано на рис.7 уменьшение времени обработки для вариантов 1-2, можно предложить только при использовании в качестве биосорбента сухой биомассы и лишь до 20 минут, так как за 10 минут поглощается все же меньшее количество железа. Для препарата 2, см. рис.8, уменьшение времени обработки неэффективно, т.к. при этом сорбируется меньшее количество железа.

100,00 90,00 80100 70,00 60,0050100 40,0030,0020,0010,000,00

прел 1 конц0,1- грел.1 конц0,1- преп.1 концО,1- преп.1 конц 0,1-10мин 20м ин ЗОмин бОмин.

— -вар.№1 - - - -вар №2

-'-■Л

Рис.7 Эффективность удаления ионов железа препаратом 1 для вариантов 1-2.

100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00

___и

Рис.8 Эффективность удаления ионов железа препаратом 2 для вариантов 1-2.

На основании проведенных экспериментов, результаты которых приведены в табл. 8-10, были сделаны следующие выводы. Для увеличения эффективности сорбции ионов железа в концентрациях сходных с вариантами 3-7 мы предлагаем увеличивать дозировку сорбента, поскольку при увеличении времени обработки был получен худший результат. Сравнительная характеристика воздействия фактора концентрации сорбента и времени воздействия на примере пробы №3 представлена на рис.9 , как видно при увеличении дозировки сорбента эффективность сорбции повышается, подобные результаты получены и для остальных проб.

Таблица 8

Эффективность сорбции ионов железа препаратами I и 2 для вариантов 3-7 при увеличении времени обработки.

V Л

* %

преп.2 конц.0,1- преп.1 конц.0,1- преп.2 конц.0,1- преп.2 конц. 0,1-10мин 20м ин 30м ин бОмин.

»вар.Ы«1 ' - - -вар. №2

Содержание ионов Ре3+ в контроле, мг/л концентрация железа в растворе после обработки,%

препаратом 1 концентрацией 0,1% препаратом 2 концентрацией 0,3%

Время выдержки

90мин 120мин 90мин 120мин

№3 0,017834 18,05%

№4 0,035600 37,54%

№5 0,071200 38,43%

№6 0,178304 47,91%

№7 0,356000 54,47%

12,16% 18,05% 14,135%

29,68% 43,44% 37,54%

46,29% 46,29% 43,83%

45,95% 53,79% 53,01%

50,54% 58,40% 54,47%

Таблица 9

Эффективность сорбции ионов железа препаратом 1 для вариантов 3-7 при увеличении концентрации сорбента.

Содержание концентрация железа в растворе после обработки,%

ионов Ре3+ в препаратом 1 препаратом 1

контроле, мг/л концентрацией 0,2% концентрацией 0,3%

Время выдержки

ЗОмин бОмин ЗОмин бОмин

№3 0,017834 18,049% 12,163% 8,240% 4,316%

№4 0,035600 35,577% 29,680% 17,887% 11,990%

№5 0,071200 38,427% 36,461% 31,547% 28,599%

№6 0,178304 45,946% 42,022% 45,946% 38,098%

№7 0,356000 50,535% 40,707% 40,707% 33,827%

Таблица 10

Эффективность сорбции ионов железа препаратом 2 для вариантов 3-7

при увеличении концентрации сорбента.

Содержание концентрация железа в растворе после обработки,%

ионов Ре3+ в препаратом 2 препаратом 2

контроле, мг/л концентрацией 0,6% концентрацией 0,9%

Время выдержки

ЗОмин бОмин ЗОмин бОмин

№3 0,017834 20,011% 16,087% 12,163% 8,240%

№4 0,035600 45,405% 41,473% 31,646% 23,783%

№5 0,071200 48,255% 46,289% 36,461% 32,530%

№6 0,178304 55,755% 49,869% 49,869% 42,022%

№7 0,356000 56,431% 50,535% 50,535% 44,638%

Как видно из приведенных в таблицах 8-10 данных, для вариантов №3-7 более эффективным способом повышения уровня сорбции оказалось увеличение концентрации сорбента. Так, количество поглощенных ионов железа возросло (после 60 минут обработки) на:

- 3,93-13,795% для пробы, обработанной препаратом 1 концентрацией 0,2% (двукратное увеличение дозировки по сухому веществу);

- 4,914-7,862% для пробы, обработанной препаратом 2 концентрацией 0,6% (двукратное увеличение дозировки по сухому веществу);

- 11,771-27,518% для пробы, обработанной препаратом 1 концентрацией 0,3% (трехкратное увеличение дозировки по сухому веществу);

- 7,847-23,587% для пробы, обработанной препаратом 2 концентрацией 0,9% (трехкратное увеличение дозировки по сухому веществу).

Рис.9 Сравнение эффективности удаления ионов железа для варианта 3 .

Как наблюдалось и ранее, сухая биомасса (препарат 1) показала себя, как более активный сорбирующий элемент, чем влажная. Полученные данные во многом объясняют факты большей активизации брожения пивного сусла в присутствии сухого биосорбента, чем в присутствии влажного.

Кроме того, как видно на рис. 9 препарат 1', с дозировкой увеличенной в 3 раза, сорбирует приблизительно такое же количество ионов железа, что и препарат 1 со стандартной дозировкой, но за более длительное время, т.е. для этих случаев можно считать термодинамическое равновесие достигнутым. С большой долей уверенности можно сказать, что и для пробы с двукратной дозировкой возможно достижение предельного уровня сорбции ионов металла, однако потребуется большее время. ,

Несомненно, присутствие в сырье многих элементов изменит уровень поглощения отдельных ионов, однако, можно с уверенностью предположить, что, и в такой многокомпонентной системе, как пиво, сохранятся выявленные выше зависимости; а необходимое время обработки, вид и эффективные дозировки сорбента нужно будет подбирать исходя из данных о составе исходного сырья.

Определение содержания ионов меди в готовом пиве.

Согласно данным, имеющимся в литературе, токсическое влияние меди при ее содержании в концентрации 1,0-1,4 мМ вызывает у клеток резкое замедление целого ряда жизненно важных процессов: дыхательной активности, синтеза белков, размножения. Предельно допустимое содержание этого

металла в готовом пиве, согласно требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01, составляет не более 5 мг/л. В данном исследовании содержание этого металла контролировалось в готовом пиве, сброженном по стандартной технологии и с применением препарата 1 и 2. Снижение содержания ионов меди составило:

- в контрольном образце 5,3%,

- в образце, сброженном с препаратом 1 - 72,12%

- в образце, сброженном с препаратом 2 - 58,35%.

Основываясь на анализе литературных данных о том, что сорбция

ч металлов определяется, в основном, наличием в клеточной стенке белка и/или полисахаридов, было высказано предположение, что основными металлосвязующими структурами исследуемой биомассы, являются 1) хитинглюкановый и белковый комплексы. По всей видимости, именно их ацетильные, карбоксильные, ацетамидные и аминогруппы с большой долей вероятности будут взаимодействовать с металлами. Выявленная способность биомассы к сорбции ионов меди и железа позволяет предположить эффективность её применения для связывания и других ионов, так как известно, что катионы Зё-металлов образуют с аминогруппами комплексонаты, устойчивость которых уменьшается в последовательности Cu>Ni>Zn>Co>Fe>Mn>Cr>V. Изучение вероятности взаимодействия с другими металлами было проведено в дальнейшей работе. 2.2.7. Исследование возможных механизмов взаимодействий биосорбента на основе биомассы гриба Вешенка с ионами металлов с применением программных средств. ' В этой части исследований с помощью программных средств было

о смоделировано одно из направлений возможных взаимодействий -комплексообразование. Использовались базы данных и программы компьютерного моделирования IUPAC Academic Software: Stability Constance ^ Data Base/2001. Version5.16.

В качестве лигандов исследовали модельные вещества, по своему составу соответствующие мономерам таких соединений гриба вешенка, как полипептиды, белки, полисахара, хитин и др, а именно аминокислоты, дипептиды, моносахара, моноаминосахара.

Так, была исследована вероятность взаимодействия аспарагиновой кислоты с ионами Cu2+ , Zn2+, Со2+, Са2+, Mg2+, Mn2", Hg2+, Fe3+, Pb2+. Наиболее вероятным предполагается образование комплексных соединений с медью, цинком, кобальтом и железом: при рН среды около 4, указанный лиганд на 50% связывается с ионами указанных металлов,см. рис.10,11. Около 5-10% лиганда при рН, соответствующем, пиву будет связываться с ртутью, марганцем и магнием. Сходные результаты получались и по взаимодействию других аминокислот с этими же металлами.

При моделировании взаимодействий лиганда, имитирующего мономер хитина, - аминодеоксиглюконовой кислоты (QHnNOe) оказались вероятными взаимодействия с ионами Си 2+ ,Ni2+, Zn2\ Cd2+ и Pb2^ .

i

i

кислота, металл-Си металл- N1, Ъъ, Сё

Образование комплексных соединений с медью наиболее вероятно было показано при рН=3, в данном случае указанный лиганд на 50% может быть связан с ионом меди, см. рис. 12. 1

Образование комплекса с никелем, цинком и кадмием наиболее вероятно при рН=4, в этих условиях также около 50% лиганда свяжется с указанными металлами, см.рис.13., менее 5% лиганда связывается со свинцом.

-Моделируя лиганд, имеющий в своем составе гидроксильную и аминогруппу, получили простейшее соединение: N -гидроксиацетамид, который в свою очередь показал возможность взаимодействия со следующими ионами: Си , Ре3+, К!2 , 2п2+, Сс12+ и Со21". Образование комплекса с цинком наиболее вероятно ри рН=4,2, в этих условиях также около 50% лиганда свяжется с металлом. При рН=3,2 50% указанного лиганда взаимодействует с ионом меди. Чуть меньшее количество , около 45% лиганда, связывается с кобальтом, около 10% при рН=4,2 связывается с кадмием, менее 5% лиганда связывается с железом и никелем. |

Таким образом, было высказано предположение о том, что наиболее вероятно удаление из среды следующих металлов, как наиболее частых участников реакций комплексообразования, Си21', гп2т, Со"+ Ие +, К! . Эти выводы соотносятся с нашими предварительными предположениями, сделанными на основе экспериментальных данных.

Рис.12 Лиганд-аминодеоксиглю- рис.13 Лиганд- аминодеоксиглю-

коновая кислота металл ~ Си коновая кислота, металл- N1,2п, СУ

В последние годы экологическая обстановка в России складывается весьма неблагоприятно. Ухудшается санитарное качество воздуха, воды, почв, в результате чего особенно остро становится вопрос об обеспечении экологической безопасности сырья пищевых производств, так как именно с пищевыми продуктами в организм человека поступает основная часть токсических веществ. Известно, что при переходе на отечественное сырье у многих производителей пива возникают проблемы, как сырьем, так и с готовой продукцией.

Таблица 11

Допустимые концентрации тяжелых металлов в пиве и его

основных составляющих

.... продукт ГЕДК элементов, мг/кг

РЬ I Сй Ая н8 Си гп

Пиво 0,3 10,03 0,2 0,005 5,0 10,0

Сырье: -вода -солод

0.1 10,01 0,1 0,005 1,0 5,0

0,5 ! 0,1 0,2 0,03 10,0 50

26 i Минеральный состав сбраживаемой среды и конечной продукции зависит, прежде всего, от минерального состава сырья см. табл.11. Это количество определяется сортом сырья, составом почвы, агротехническими и технологическими приемами его производства. Кроме того, минеральный состав сильно меняется в зависимости от адсорбентов, применяемых на различных производственных стадиях:бентонит, кизельгурсодержащие материалы , активированный уголь, кремнегели, силикагели, препараты полиамидной природы, препараты белковой природы и др.. Большинство указанных сорбентов вместе с токсичными компонентами выводят из среды вещества, определяющие сортовые характеристики готового пива: вкус и аромат. Наилучшим средством для решения указанных проблем являются сорбенты биологического происхождения, имеющие определенные преимущества, по сравнению с неорганическими материалами: снижение затрат, избирательное связывание нежелательных компонентов сбраживаемой среды, возможность применения сорбирующих препаратов на i стадии брожения, дополнительные преимущества (сокращение срока брожения, увеличение накопления этанола - подтвержденные в ходе проведенных исследований). Именно поэтому исследование возможностей использования нового вида биосорбента представляло научно-практический интерес. Выводы

1. Разработан способ применения пищевого биосорбента, полученного методом глубинного культивирования мицелия гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка), в технологии пивоварения, позволяющий интенсифицировать процесс главного брожения.. i

2. Изучены способности различных препаратов, полученных из гриба Pleurotos Ostreatus , интенсифицировать брожение и определена эффективность применения каждого из них. i

3. Выявлены сорбционные способности препаратов, полученных из гриба Pleurotos Ostreatus, и определена эффективность применения каждого из них

4. Установлено, что сухая (не более 10% влаги) и влажная (40% влаги) биомассы гриба Pleurotos Ostreatus, в концентрациях 0,1% и 0.3% соответственно, обладают наилучшей сорбционной способностью к ионам меди и железа, что положительно сказывается на интенсификации брожения пивного сусла.

5. На основании экспериментального изучения взаимодействий сорбента с ионами меди и железа, а также моделирования процессов комплексообразования высказано предположение о следующих возможных механизмах связывания металлов: i

• ионы металлов наиболее вероятно взаимодействуют с ацетильными, гидроксильными, карбоксильными и аминными группами биомассы гриба с образованием комплексных соединений i

вследствие того, что устойчивость комплексных соединений с металлами уменьшается в последовательности:

Cu>Ni>Zn>Co>Fe>Mn>Cr>V, наиболее вероятно связывание Cu, Ni, Zn.,Сои Fe.

• вследствие того, что сухая и влажная биомассы подвергаются более щадящим способам обработок в процессе их получения, сохраняющим пористую структуру препарата, весьма вероятно также адсорбция токсичных элементов

6. Изучено влияние биосорбента на качество готового пива. Количество диацетила в опытных образцах, по сравнению с контрольными уменьшается на 40-70% в зависимости от способа получения сорбента.

7. Разработана технологическая инструкция по производству пива светлого с применением биосорбента «Мицелий гриба Вешенка сухой пищевой».

8. На основании проведенных исследований, сделан расчет предполагаемого экономического эффекта от применения сорбента из биомассы гриба вешенки, который составляет 738,2 тыс. рублей для завода мощностью 700 тыс. дал. пива в год.

Список публикаций, отражающих основные научные результаты диссертационной работы.

1. Дружинина Е.С., Гернет М.В., Колесникова В.Ф. Интенсификация брожения с использованием биомассы гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка) . «Пиво и напитки», 2003,№1, с. 26-28

2. Дружинина Е.С., Гернет М.В., Колесникова В.Ф. Влияние сорбента Pleurotos Ostreatus на процесс брожения . «Пиво и напитки», 2003,№ 2, с. 3638.

I

Формат 30x42 1/8. Бумага типографская № 1. Печать офсетная. '

Печ. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ 385. 1

125080, Москва, Волоколамское ш., 11 Издательский комплекс МГУПП

Введение

1. Обзор литературы

1.1.Состояние пивоваренной отрасли России.

1.2. Факторы, влияющие на процесс брожения.

2. Экспериментальная часть

2.1. Материалы и методы

2.1.1.Материалы, используемые в работе

2.1.2.Методы, используемые в работе

2.2. Результаты и обсуждение

2.2.1. Исследования влияния биомассы гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка) на процесс брожения.

2.2.2. Изучение влияния концентрации биомассы гриба Pleurotos Ostreatus вешенка) на процесс брожения.

2.2.3. Изучение влияния различных препаратов биомассы гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка) на процесс брожения.

2.2.4. Изучение влияния биомассы гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка) на физико-химические, микробиологические показатели и показатели стойкости пива.

2.2.5. Разработка технологии производства пива с применением биосорбента.

2.2.6. Исследование эффективности поглощения ионов металлов биосорбентом на основе биомассы гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка)

2.2.7. Исследование возможных механизмов взаимодействий биосорбента на основе биомассы гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка) с ионами металлов с применением программных средств.

3. Экономическая часть.

3.1.Расчет экономической эффективности от применения биосорбента из гриба

Pleurotos Ostreatus (вешенка)

3.2.Расчет конкурентоспособности пива, производимого с применением биосорбента из гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка).

ВЫВОДЫ

Актуальность

Ситуация, складывающаяся как на отечественном, так и на мировом рынке пивобезалкогольной продукции, в настоящий момент, диктует повышенные требования к конкурентоспособности продукта, а именно к качеству и к его цене. Для того, чтобы удовлетворять растущим требованиям потребителя, производители вкладывают значительные ресурсы в разработку новой техники и новых технологических приемов, направленных на интенсификацию различных стадий производства продукта. Естественно, наибольший эффект можно ожидать от интенсификации ключевых технологических стадий, таких, как главное брожение и дображивание, для приготовления пива.

Для решения наиболее важной из задач этой стадии - оптимизации процессов превращения отдельных компонентов пивного сусла и накопления необходимого количества этанола за максимально короткие сроки -разрабатываются различные приемы. В их числе -разработка различных технико-аппаратурных решений, выбор рас дрожжей с заданными характеристиками, добавление различных препаратов, в том числе, интенсифицирующих процесс брожения. Корректировка химического состава сбраживаемой среды, осуществляемая за счет введения сорбентов, в том числе и биологической природы, может стать одним из наиболее действенных методов.

Литературными источниками, а также работами, проводимыми на кафедре «Процессы ферментации и промышленного биокатализа», доказывается возможность и эффективность применения с этой целью биосорбентов на основе обработанной теми или иными способами различных микробных биомасс («дрожжевые корки», препараты из Spirulina platensis и др.).

Такой подход имеет ряд преимуществ по сравнению с использованием неорганических и растительных материалов: снижение затрат, избирательное связывание нежелательных компонентов сбраживаемой среды, возможность применения сорбирующих препаратов на стадии брожения, дополнительные преимущества (сокращение срока брожения, увеличение накопления этанола и т.п.), отсутствие необходимости в дополнительном оборудовании и дополнительных операциях, именно поэтому исследования возможностей использования новых видов биосорбентов представляет определенный научно-практический интерес.

Цели и задачи исследований

Цель работы - разработка способа интенсификации брожения пива, полученного с применением биосорбента на основе мицелия гриба Pleurotos Ostreatus (вешбнка).

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

- провести скрининг применяемых в настоящий момент в пивоварении сорбентов,

- доказать сорбционные способности препаратов из гриба вешенка и определить эффективность применения каждого из них на стадии главного брожения пива, и определить оптимальную дозировку биосорбентов,

- определить количественные характеристики процесса сорбции для различных металлов,

- изучить влияние исследуемого биосорбента на показатели готового пива, в том числе стойкость и содержание диацетила, разработать технологическую инструкцию производства светлых сортов пива с применением биосорбента

- определить экономическую эффективность от применения исследуемого биосорбента.

Научная новизна

Впервые проведено исследование эффективности применения биосорбента из мицелия гриба Pleurotos Ostreatus в виде различных его препаратов в технологии пивоварения.

Изучен характер влияния биомассы гриба Pleurotos Ostreatus на скорость протекания брожения. На основании проведенных испытаний определены вид препарата, а также оптимальная дозировка испытуемого сорбента, инициирующая сокращение сроков главного брожения и, не оказывающая негативного влияния на показатели качества готового напитка.

На основании сведений о природе основных металлосвязующих структур исследуемой биомассы, а именно хитинглюканового и белкового комплексов, высказано предположение, что именно их ацетильные, карбоксильные, ацетамидные и аминогруппы взаимодействуют с металлами.

Выявлена зависимость степени сорбции биомассой исследуемого гриба ионов отдельных металлов, таких как: железо (3+) и медь (2+), относительно исходной концентрации ионов, а также от продолжительности обработки и от концентрации биосорбента.

Моделирование взаимодействий мономерных веществ, имитирующих составные части биосорбента, с ионами металлов позволило предположить вероятные взаимодействия и полимерных составляющих биосорбента с некоторыми металлами.

Практическая ценность

Разработана технология получения светлого пива высокого качества с применением биомассы гриба вешенка.

Установлены эффективные концентрации сухой и влажной биомасс, 0,1% и 0,3% соответственно, позволяющие интенсифицировать процесс брожения. Доказано, что применение этих добавок в указанных концентрациях позволяет:

• сокращать продолжительность главного брожения на одни сутки, или

• при стандартных сроках главного брожения, увеличивать выход спирта по отношению к контрольным образцам на 35,7% для сухой биомассы, и на 21,41% для влажной.

Экспериментально доказан факт сорбции биомассой исследуемого гриба ионов железа и меди из модельных растворов и из готового пива. Содержание меди в опытных образцах, по отношению к контрольному, снизилось на 70,4% и 63,3% в образцах, сброженных с сухой и влажной биомассой соответственно.

Установлено, что применение стандартных дозировок биосорбента (сухого - 0,1% и влажного - 0,3%) позволяет снижать содержание ионов железа на 41,6-98,03% в зависимости от исходной концентрации. Для исследованного ряда растворов, с концентрациями от 0,00356 до 0,356 г/дм3, даны рекомендации по повышению эффективности процесса сорбции, с помощью подбора вида сорбента, его дозировки и времени взаимодействия.

Выявлен факт уменьшения образования диацетила в опытных образцах, по сравнению с контрольным на 40-70% в зависимости от способа получения биосорбента.

Разработана технологическая инструкция по производству пива светлого с применением биосорбента Pleurotos Ostreatus (вешенка).

Использование разработанной технологии позволяет получать экономический эффект в 738,2 тыс.руб/год для завода мощностью 700 тыс.дал пива в год за счет сокращения срока главного брожения и, следовательно, увеличения производительности бродильного отделения по результатам года.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 2 работы (журнал «Пиво и напитки»,2003, №№1,2) , в которых отражены основные положения диссертации.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложения.

Выводы

Разработан способ применения пищевого биосорбента, полученного методом глубинного культивирования мицелия гриба Pleurotos Ostreatus (вешенка), в технологии пивоварения, позволяющий интенсифицировать процесс главного брожения.

Изучены способности различных препаратов, полученных из гриба Pleurotos Ostreatus интенсифицировать брожение и определена эффективность применения каждого из них.

Выявлены сорбционные способности препаратов, полученных из гриба Pleurotos Ostreatus, и определена эффективность применения каждого из них

Установлено, что сухая (не более 10% влаги) и влажная (40% влаги) биомассы гриба Pleurotos Ostreatus, в концентрациях 0,1% и 0,3% соответственно, обладают наилучшей сорбционной способностью к ионам меди и железа, что положительно сказывается на интенсификации брожения пивного сусла.

На основании экспериментального изучения взаимодействий сорбента с ионами меди и железа, а также моделирования процессов комплексообразования высказано предположение о следующих возможных механизмах связывания металлов: ионы металлов наиболее вероятно взаимодействуют с ацетильными, гидроксильными, карбоксильными и аминными группами биомассы гриба с образованием комплексных соединений вследствие того, что устойчивость комплексных соединений с металлами уменьшается в последовательности: Cu>Ni>Zn>Co>Fe>Mn>Cr>V, наиболее вероятно связывание Си, Ni, Zn., Со и Fe.

• вследствие того, что сухая и влажная биомассы подвергаются более щадящим способам обработок в процессе их получения, сохраняющим пористую структуру препарата, весьма вероятно также адсорбция токсичных элементов

6. Изучено влияние биосорбента на качество готового пива. Количество диацетила в опытных образцах, по сравнению с контрольными уменьшается на 40-70% в зависимости от способа получения сорбента.

7. Разработана технологическая инструкция по производству пива светлого с применением биосорбента «Мицелий гриба Вешенка сухой пищевой».

8. На основании проведенных исследований, сделан расчет предполагаемого экономического эффекта от применения сорбента из биомассы гриба вешенки, который составляет 738,2 тыс. рублей для завода мощностью 700 тыс. дал. пива в год.

1. Аверина О.В., Тульская Н.С. Особенности российского рынка пива.// «Пиво и напитки», 2003, №2,с.4-5.

2. Громова Р. Потребление пива в России.// «Пиво и напитки», 2003, №2,с.6-10.

3. Прогноз развития российского рынка пива. «Эксперт», 2001,№26, с. 24-26.

4. Беличенко A.M. Тенденции и развитие пивобезалкогольной отрасли России.// «Пиво и напитки», 2000,№2, с. 10-14.

5. Беличенко A.M., Кайшев В.Г. Состояние и перспективы развития производства пивоваренного ячменя и солода в России.// «Пиво и напитки», 2003,№1, с. 6-8.

6. Рынок пива в России.// «Вестник Дёлер», 2000, №2, стр.3 1.

7. Ароматические добавки для пива.// «Пиво и напитки», 1997, № 2. с. 18-19.

8. Хен О., Орещенко А.В. Концепция развития рынка безалкогольных напитков сегодня, завтра.// «Вестник делер», 2000, презентационный номер, с.27-28.

9. Шубина О.Г. Инновации на рынке напитков, взгляд на европейские традиции.// «Вестник делер»,2000, презентационный номер, с.23-24.

10. Смирнова Е., Майборода В. Вкус специфический. // «Пива!» 1999. № 4.с.12

11. Плахова Г.С. Проблемы развития пивоваренной отрасли на современном этапе. // «Пиво и напитки», 2001, №2, с.10-11.

12. Фролов Д.В. Московские львы готовятся к прыжку.// «Пиво и жизнь», 2001, №2, с.8-9.

13. Фролов Д.В. Мы пьем пиво. Как? //«Пиво и жизнь», 2000, №5, с.8-10.

14. Сборник «Пивоваренная и безалкогольная промышленность». Выпуск 8 Москва ЦНИИТЭИпищепром, 1984 г.

15. Дебур И.А. Совершенствование брожения в пивоварении:новые технологии.// «Пиво и напитки». 2000,№4, с.15-17.

16. Ермолаева Г.А., Колчева Р.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков: Учеб. для нач. проф. образования. М.:ИРПО; Изд. центр «Академия», 2000. - 416 с.

17. Щербаков С.С. «Разработка и научное обоснование технологии применения биосорбента в виноделии и других бродильных производствах» автореферат диссертации. Москва -1996.

18. Moulin G., Boze Н., Galzy P. Inhibition of alcoholic fermentation. Biotechnol. Genet. Eng. Rev., 1984, 2, p.p. 365 - 382.

19. Калунянц К. А. Химия солода и пива. М.:Агропромиздат, 1990. 419 с.

20. Ghose Т. К., Tiagi R. D. Rapid ethanol fermentation of cellulose hydrolysate. II. Product and substrate inhibition and optimization of fermentor design. Biotechnol. Bioeng., 1979,21. p.p. 1402 1420.

21. Gray W. D. The alcohol tolerance of yeasts. J. of Bact., 1941, 42, p.p. 561 - 574.

22. Luong J. H. Kinetics of inhibition in alcoholic fermentation. Biotechnol. Bioeng., 1985, 27, pp. 280 - 285.

23. Brown S. H., Oliver S. G., Harrison D. E. F., Righelato R. C. Ethanol inhibition of yeasts growth and fermentation: differences in the magnitude and complexity of the effect. -Eur. J. Appl. Microbiol. Biotechnol., 1981, 11, p.p. 151 155.

24. Cyzewsky G. R., Wilke C. R. Rapid ethanol fermentation using vacuum and cell recycle. Biotechnol. Bioeng., 1977, 19, p.p. 1125 - 1 143.

25. Dombek К. M., Ingram L. O. Determination of the intracelluler concentration of the ethanol in Saccharomyces cerevisiae during fermentation. Appl. Environ. Microbiol., 1986, 51, p.p. 197 - 200.

26. Collins Y. E., Stotrky G. Heavy metals after the electrokinetic properties of bacteria, yeasts and clay minerals.- Appl. and Environ. Microbiol., 1992, 58, N5, p.p. 1592 -1600.

27. Ponz M.-N., Chanel S. Effect of heavy metaks on volatiles production by S. cerevisiae. J. Ferment, and Bioeng., 1991, 72, N1, p.p. 61 - 63.

28. Хуршудян С.А. К вопросу определения содержания тяжелых металлов в пиве. «Пиво и жизнь», 2000,№5, с.13-14.

29. Lafon-Lafourcade S., Geneix С., Ribereau-Gayon P. Inhibition of alcoholic fermentation of grape must by fatty acids produced by yeasts and their elimination by yests-ghosts.- Appl. Environ. Microbiol., 1984, 47, p. 1245.

30. Nagel С. W., Anderson J. D., Weller K. N. A comparison of fermentation patterns of six commercial wine yeasts. Vitis, 45, vol. 27, N31, p.p. 173 - 182.

31. Залашко M. В. Биосинтез липидов дрожжами. Минск: Наука и техника, 1971. - 215 с.

32. Кислухина О.В., Калунянц К.А., Аленова Д.Ж. Ферментативный лизис микроорганизмов. Алма-Ата: Рауан, 1990. - 200 с.

33. Нечаев А. П., Синдлер Ж. Я. Липиды зерна. -М.:Колос, 1975. 159 с.

34. Blum P. Н. Lipids in malting and brewing. Brew. Digest, 1969, 44, N10, p.p. 58, 60, 62 - 63.

35. Taylor G. Т., Thurston P. A., Kirsop В. H. The influence of lipids derived from malt spent grains on yeast metabolism and fermentation. J. Inst. Brew., 1979, 85, N4, p.p. 219 - 227.

36. Chen E. C.-H. Utilization of wort fatty acid by yeast during fermentation. Proc. Av. Soc. Brew. Chem., 1980, 38, N4, p.p. 148 - 153.

37. Holmberg J., Seelman-Persson G. Degradation of lipids during malting. Proc. Eur. Brew. Conv. 11-th Congress, Madrid, 1967. - Amsterdsm, London, New-York. - 1968, N11, p.p. 213 - 217.

38. Jackson G. A. Techniques for identifying foam damage by lipids. J. Inst. Brew., 1981, 87, N4, p.p. 242 - 243.

39. Biacs P. A., Gruiz K., Klupacs S. Alternation in the compositin of Saccharomyces cerevisiae during repeated beer fermentation. Microbiol. Accos. and Interactions/Food./Proc. 12th Int. IUMS-IGEMH Symp., Budapest, 1984, p.p. 301 - 305.

40. Научно-технический реферативный сборник. Выпуск 1. Интенсификация процесса приготовления пивного сусла. М.: 1981.

41. Салманова Jl. С., Жданова J1. А., Соболевская Т. Н., Терешина Э. В. применение сорбентов для повышения коллоидной стойкости пива. Пищевая промышленность, Вып. 7, Серия 22, 1984.

42. Федоренко В.И. Влияние минерального состава воды на качество пива. «Пиво и напитки», 2002,№2, с. 54-56.

43. Кислякова О. В., Покровская Н. В., Терешина Э. В. и др. Исследование эффективности стабилизаторов пива адсорбционного действия. М. :Пивоваренная и безалкогольная промышленность, 1976.

44. Bechvarov V., Marinova С. Stabilizing effect of lucelite. Khranitelna Promishlenost, 1988, 37 (7), p.p. 26 - 27.

45. Покровская H. В., Каданер Я. Д. Биологическая и коллоидная стойкость пива. М.:Пищ. пром., 1978.

46. Черванева В. В., Тюрин С. Т., Околелов И. И. О содержании железа и меди в виноматериалах. Виноделие и виноградарство СССР, 1971, N6, с. 21 - 23.

47. Дьемур Г. И., Вайсбейн Н. Ю., Шмилева Ф. В. Деметаллизация виноградного сусла и контроль ведения процесса. Садовод., виноград, и виноделие Молдавии, 1987, N9, с. 38 - 41.

48. Валуйко Г. Г. Виноградные вина. М.:Пищевая промышленность, 1978. - 254 с.

49. Валуйко Г. Г., Огородник С. Т., Фаркаш Я. Новые препараты для деметаллизации вин. Виноделие и виноградарство СССР, 1980, N5, с. 9 - 12.

50. Ратушный С. Г. Обработка вин трудноосветляемых бентонитом. Садовод., виноград, и виноделие Молдавии, 1980, N11, с. 34 - 35.

51. Зинченко В. И., Таран Р. Г., Гнетько JI. В., Шарочлин JL М., Моисеев В. Е., Галкин В. М. Новое направление в деметал-лизации вин. Деп в АгроНИИ ТЭИПищепром, 1992, N499 ПЩ.92.

52. Огородник С. Т. Опыт деметаллизации вин фософорным этилом целлюлозы. Виноделие и виноградарство СССР, 1974, N6, с. 18 - 19.

53. Louise de Rome and Geoffrey M.Gadd. University of Dundee, UK. Use of biomass for heavy metal and radionuclide recovery. Applied Environmental Microbiology, Apr. 1998, Vol 64, No4, pp 1545-1547.

54. Louise de Rome and Geoffrey M.Gadd. University of Dundee, UK. Use of pelleted and immobilized yeasts and fungal biomass for heavy metal and radionuclide recovery . Journal of Industrial Microbiology,7 (1991), pp 97-104.

55. Щербаков С.С., Потий B.C., Давидов Е.Р. Изучение условий сорбции катионов тяжелых металлов препаратами клеточных оболочек дрожжей. Изв. ВУЗов Пищ.Техн., 1996.с. 20-24.

56. Щербаков С.С., Гернет М.В., Карпенко Д.В., Использование биосорбента для активации главного брожения при производстве пива.- Биотехнология и управление. 1994, №4, с.38-42.

57. G.Gadd, University of Dundee, UK. Heavy metal accumulation by bacteria and other microorganisms. Experientia 46 (1990) Birkhauser Verlag, CH-4010 , Switzerland., pp835-839.

58. Ken Nishimura, Kazuei Igarashi. Faculty of Pharmaceutical sciences, Chiba University, Japan. Proton Gradient-Driven Nickel uptake by Vacuolar Membrane Vesikles of Sacharomyces cerevisiae. Journal of Bacteriology Apr.1998,vol.180,No 7, pp 1962-1964.

59. А.А.Щербинин, В.В.Соловьева, А.В.Забелина. Антацидные и сорбционные свойства грибного порошка из вешенки обыкновенной (Pleurotos ostreatus) . «Вопросы питания №5-6, 1999, с. 28-35

60. Stephen Snyder. The Brew-Master's Bible Atlanta, 1996.

61. Валуйко Г.Г. Методы технохимического контроля и микробиологического контроля в виноделии М Пищевая промышленность 1980 С 320

62. Филимонова Т.И., Борисенко О.А., Несс Е.И., Усанов И.В., Роль чистых культур дрожжей в пивоварении. «Пиво и напитки». 1999., №1, с.31.

63. Карпенко Д.В., Ермакова С.Н., Возможность применения влажного сорбирующего препарата ОД-2.-«Пиво и жизнь», 2000/2001, №6/1, c.XVI-XVII.

64. Карпенко Д.В., Ермакова С.Н., Области применения биосорбента ОД-2.-«Пиво и жизнь», 2000, №4, c.XII-XIV.

65. Гасанов А.О., Карпенко Д.В., Гернет М.В., Влияние препарата ОД-2 на развитие дрожжей. «Пиво и напитки», 2000,№5, с. 32-33.

66. Горовой Л.Ф.,Петюшенко А.П. Механизмы сорбции ионов металлов грибными хитинсодержащими комплексами. По материалам Пятой Всероссийской конференции «Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана».

67. Дружинина Е.С., Колесникова В.Ф., Гернет М.В. Интенсификация процессов брожения с использованием биомассы гриба Pleurotos Ostreatus . «Пиво и напитки»,2003, №1, с.26-28.

68. Тихомиров В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производств. М. «Колос» 1999. с.353.

69. Petho G., Szag G. Simultaneous spectrophotometric determination of iron (III) and copper (II).- Magy.Kem.Foly., 1986, vol 92, N8 pp.380-383.

70. Абдуразакова С. X., Хакимова С. П., Фомичева Т. М. Липидный обмен винных дрожжей. Изв. вузов СССР. Пищ. технол., 1982, N 3, с. 118 - 180.

71. Авакян Ж. А. Сравнительная токсичность тяжелых металлов для некоторых микроорганизмов Микробиология, 1976, т. 36, с. 446 - 450.

72. Агеева Н.М., Гугучкина Т.И. Состав и свойства биосорбента, применяемого для детоксикации пищевых сред. Известия ВУЗов. Пищевая технология, 1992, N 2, с. 27 - 28.

73. Феофилова Е.П., Немцев Д.В., Терешина В.М., Козлов В.П. Полисахариды мицилярных грибов: новые биотехнологии и перспективы практического использования (обзор). Биотехнология и микробиология, 1996, т. 32, № 5, с.483-492.

74. Runkel U. D. Uber die Praxis des Bierstabilisierung. Brauwiss., 1964, 17, N2, 44- 80.

75. Runkel U. D. Uber die Praxis des Bierstabilisierung. Brauwiss., 1964, 17, N3, 188 - 192.

76. Кириллова Л. H., Муравьева М.Б., Козин А.И., Полиаминосахаридсодержащие сорбенты из отходов микробиологических производств. Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана. Материалы Пятой конференции. Москва-Щелково, 1999. С. 31-35.

77. Горовой Л.Ф. Хитинсодержащие материалы «Микотон», получаемые из грибной биомассы. Новыеперспективы в исследовании хитина и хитозана. Материалы Пятой конференции. Москва-Щелково, 1999. С. 130-134.

78. Борисенко П. Ф., Хорунжина С. И., Василевская И. В. природные цеолиты в социальной сфере и охране оружающей среды. ВАСХНИЛ С. О., Кемеровский НИИ СХ, Новосибирск, 1990.

79. Великая Е. И., Суходол В. Ф. Лабораторный практикум по курсу общей технологии бродильных производств (общие методы контроля). М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 312 с.

80. Давидова Е. Г., Каспарова С. Г. Сорбция тяжелых металлов клеточными стенками дрожжей. Микробиология, 1992, т. 61, вып. 5, с. 838 - 842.

81. Инструкция по технохимическому и микробиологическому контролю спиртового производства. Под. ред. Рухлядевой А.П. М.:Агопромиздат, 1986. 399 с.

82. Косминский Г.И. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. Лабораторный практикумпо технохимическому контролю производства. Мн.: Дизайн ПРО, 1998, - 352 е.: ил.

83. Булгаков Н.И. Биохимия солода и пива. М.: Пищевая промышленность. 1976,с.360.

84. Мальцев П. М., Великая Е. И., Зазирная М. В., Колотуша П. В. Химико-технологический контроль производства солода промышленность, 1980. 370 с.

85. Нарцисс Jl. Технология солода. М.: Пищевая промышленность,1980, 504с.

86. Калашников Е.Я., Лифшиц Д.Б. Михайловская Б.П. и др. Способ производства пива с применением плесневых грибов. Опубл. В БИ №10,1960.

87. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. М.:Химия, 1988

88. Колпачки А.П. Пути и способы повышения качества пива. Обзорная информация, сер.22.-М.: ВНИИТЭИагропром, 1989,№7,с. 1 -32.

89. Экономические методы выражения потребительской стоимости. Доклады Международной конференции «Проблемы совершенствования хозяйственного механизма. МИНХ им.Г.В. Плеханова, М., 1986,с.14-18.

90. Елисеев М.Н. Формирование качества и ассортимента продукции пивоваренной промышленности. Автореф. дис. на соискание ученой степени доктора техн. наук,1993,с.2-3.

91. Бровко О.Г. Товароведение пищевых продуктов. М.: Экономика,1989,с.423.

92. Голикова Н.В. Характеристика и методы определения качественных показателей солода, сусла, пива. Ферментная и спиртовая промышленность, 1985,№2, с.10-15.

93. Комаров В.И., Тульская Н.С., Гончаров В.Д. и др. Организация маркетинга на пищевом предприятии. М. : АгроНИИТЭИ, 1995,с.50-56.

94. Шабурова Л.Н. «Разработка технологии активированных дрожжей для заводов малой мощности» диссертация на звание кандидата технических наук. Москва, 2001

95. Гамаюрова B.C., Котляр М.Н., Шабрукова Н.В., Халитов Ф.Г. Химическая модификация хитин-глюканового комплекса.// Биотехнология, 1997, № 6, с. 30-33.

96. Нудьга Л.А., Ганичева С.И., Петрова В.А., Быстрова Е.С., Львова Е.Б., Галкин А.В., Петропавловский Г.А. Химические свойства хитин-глюканового комплекса // Журнал прикл. химии. 1997. Т. 70. № 2. С. 242-245.

97. Ганичева С.И., Нудьга Л.А., Быстрова Е.С., Львова Е.Б., Николаев А.Ф. Новые перспективы в исследовании хитина и хитозана. Материалы Пятой конференции. Москва-Щелково, 1999. С. 222-225.

98. Eyben D. Brewery waste water and solid waste treatment. European Brewery Comvention Monograph XIX, Symposium on Waste Reduction in Brewery Operations, Rheinfelden, 1992, p.p. 121 - 134

99. Irwin A.S. 3-Ethoxy-l-propanol: A strain and species dependent yest metabolite//J.Inst.Brew., 1992,98№5,p.427-43 1

100. Басаражева Г. , Вернерова Я., Шевчик Л., Яноушек Я. Влияние штамма дрожжей, температуры и способа заквашивания на образование диокиси серы при брожении в пивоварении.// Пиво и напитки. 1997,№6,с.2-6

101. Chitin: A Natural Product for the 21st Century, International Comission on Natural Health Product, 1995 ("Хитин: Натуральный продукт 21-го Века",

102. Международная комиссия по натуральным продуктам для здравоохранения, 1995), www.biolife.ru

103. Секе М. Маркетинговые методы, связанные с реализацией пищевых продуктов и анализом рыночной конкуренции. Международнй сельскохозяйственный журнал, 1992, №7, с. 5-8.

104. Findley W.P.K. Modern Brewery Technology, MacMillan Press,London, 1971 ,p. 16/

105. Панасюк A. JT. Винные дрожжи сорбенты тяжелых металлов. - Пищевая промышленность, 1991, N 4, с. 74 - 76.

106. Сенцова О. Ю., Максимова В. Н. Действие тяжелых металлов на микроорганизмы. Успехи микробиологии, 1985, т. 20, с. 227 - 252.

107. Чистякова Т. П., Дедюхина Э. Г., Ерошин В. К. Влияние повышенных концентраций ионов Zn2+ и Mg2+ на показатели роста и состава биомассы дрожжей. Микробиология, 1991, т. 60, N 6, с. 53 59.

108. Aksu Z., Sag Y., Kutsal Т. The biosorption of copper (II) by C. vulgaris and Z. ramigera. Environ. Technol., 1992, vol. 13, pp.576 - 586.

109. Brunker R.L., Bott T.L. Reduction of mercury to the elemental state by a yeasts. Appl. Microbiol., 1974, vol. 27, pp. 870 - 873.

110. Collins Y. E., Stotrky G. Heavy metals after the electrokinetic properties of bacteria, yeasts and clay minerals. Appl. and Environ. Microbiol., 1992, vol. 58, N 5, pp. 1592 -1600.

111. DeRome L., Gadd G.M. Copper adsorption by Rhizopus arrhizus, Claodosporium resinae and Penicillium italicum. Appl. Microb. Biotech., 1987, vol. 26, pp. 84 - 90.

112. Drke K.G.H., Parker M.T., Richmond M.H. Penicillinase production and metal-ion resistance in Staphylococcus cultures isolated from hospital patients. J. Med. Microbiol., 1970, vol. 3, pp. 125 - 136.

113. Eccles H., Hunt S. Immobilization of ions by biosorption. Ellis Horwood, Chichester, UK, 1986. - 257 pp.

114. Firris F. G., Beveridge T. J. Site specificity of metallic ion binding in Escherihchia coli K-12 lipopolysaccharide. Canad. J. Microbiol., 1986, vol. 32, N 1, pp. 52 - 56.

115. Fisher S., Buxbaum L., Eisenstadt E., Silver S. Regulation of manganese accumulation and exchange in Bacillus subtilis W 23. J. Bacteriol., 1973, vol. 113, pp. 1373 - 1380.

116. Gadd G.M. Accumulation of metals by microorganisms and algae. Biotech., 1988, N 6B, p. 402.

117. Holan Z.R., Volesky В., Prasetyo I. Biosorption of cadmium by biomass of marine algae. Biotech. Bioeng., 1993, vol. 41, pp. 819 - 825.

118. Holan Z.R., Volesky B. Biosorption of lead and nickel by biomass of marine algae. Biotech. Bioeng., 1994, vol. 43, pp. 1001 - 1009.

119. Jackson G. A. Techniques for identifying foam damage by lipids. J. Inst. Brew., 1981, vol. 87, N 4, pp. 242 -243.

120. Nishikawa N., Kogo M., Kamata K. Stimulation of fermentation by yeast with metal ions. Jpn. Kokai Tokkyo

121. Koho JP 63, 287, 474 88, 287, 474. (CI. C12/C1 1/02) 24Nov 1988, Appl. 87/120,100, 19 May 1987, 8 pp.

122. Rao C.R.N., Iyengar L., Venkobachar C. Sorption of copper (II) from aqueous phase by waste biomass. J. Environ. Eng., 1993, vol. 119, N 2, pp. 369 - 377.

123. Sadler W.R., Trudinger P.A. The inhibition of microorganisms by heavy metals. Min. Dep., 1967, vol. 2, 158 - 168.

124. Strendberg G. M., Shumate S. E., Parrott C. R. Microbal cells as biosorbents for heavy metals: Accumulation of Uranium by Saccharomyces cerevisiae and Pseudomonas aeruginosa. Appl. Environ. Microbiol., 1981, vol. 41, N 1, pp. 237 - 245.

125. Tsezos M., Volesky B. Biosorpion of uranium and thorium. Biotech. Bioeng., 1981, vol. 24, pp. 385 - 401.

126. Volesky B. Biosorbents for metal recovery. -Trends Biotechnol., 1987, vol. 5., pp. 96 101.

127. Volesky В., Holan Z.R. Biosorption of heavy metals. Biotech. Prog., 1993, vol. 11, pp.235 - 250.

128. Wase D.A.J., Forster C.F. Biosorbents for metal ions. Taylor and Francis, London, UK, 1997.

129. Yuping Xu, Schwartz F.W., Traing J. Sorption of Zn2+ and Cd2+ on hydroxyapatite surface. Environ. Sci. Technol., 1994, vol. 28 N 8, pp. 1472 - 1480.

130. Tonemura K., Kida K., Twasaki K., Sonoda Y. Operation conditions for anaerobic treatment of wastewater from a beer brewery. Journal of Fermentation Bioengeneering, 1992, vol 73, 4, p.p. 332 - 335.

131. Baum U., Wagner-Bornfeld W.A., Wiedemeier C., Zellerhoff F.J. treatment of kieselguhr sludge from beer filtration. Brauerei Forum, 1998, vol. 13, 40, p.p. 288 - 297.

132. Chittur S.V., Chen Y., Davisson V.J. Expression and purification of imidazole glycerole phosphate synthase from Saccharomyces cerevisiae. Protein extraction and purification, 2000, vol. 18, !3, p.p. 366 - 368.

133. Furneisen J.M., Carman G.M., Enzymological properties of the LPPl-encoded lipid phosphatase from Saccharomyces cerevisiae. Biochim. Biophys. Acta, 2000, vol. 1484, 4, p.p. 71 77.

134. Northrop D.B., Cho Y.K. Effect of pressure of deuterium isotope effects of yeast alcohol dehydrogenase: Evidence for mechanical models of catalysis. Biochemistry, vol. 39, '9, p.p. 2406 - 2415.

135. Lilly M., Lambrechts M.G., Pretorius I.S. Effect of increased yeast alcohol acetyltransferase activity on flavourprofiles of vine and distillates. Applied Environmental Microbiology, 2000, vol. 66, l2, p.p. 744 - 753.

136. Blanco P., Sierio C., Villo T.G. Production of pectic enzymes in yeasts. FEMS Microbiology Letters, 1999, vol. 175, 4, p.p. 1 - 7.

137. Erskine P.Т., Newbold R., Roper J., Coker A., Warren M.J., Shoolingin-Jordan P.M., Wood S.P., Cooper J.B. The shiff base complex of yeast 5-aminolaevulinic dehydratase with laevulinic acid. Protein Science, 1999, vol.8, !6, 1250 -1253.

138. Lee H. The structure and function of yeast xylose (aldose) reductases. Yeast, 1998, vol. 14, 4 1, p.p. 977 - 984.

139. Murakami K., Onoda Y., Kimura J., Yoshino M. Protection by histidine against oxidative inactivation of AMP deaminase in yeast. Biochemistry and Molecular Biology International, 1997, vol. 42, '5, 1063 - 1067.

140. Kushnirov V.V. Rapid and reliable protein extraction from yeast. Yeast, 2000, vol. 17, *9, p.p. 857 -860.

141. Volesky В., May-Phillips H. A. Biosorption of heavy metals by Saccharomyces cerevisiae. Applied Microbiology and Biotechnology, 1995, vol. 42, 17, p.p. 797 -806.

142. Simmons P., Singleton I. A method to increase silver biosorbtion by an industrial strain of Saccharomyces cerevisiae. Applied Microbiology and Biotechnology, 1996, vol. 45, '2, p.p. 278 - 285.

143. Dr.Hedinger. The Good Beer Book London, 1993.

144. Gregory J. Noonan. New Brewing Lager Beer New York, 1997.