Производство продуктов питания с помощью микроорганизмов. Биотехнологические основы производства
 Скачать 6.28 Mb.
|
Биотехнологические приемы при производстве алкогольных напитковПолучение спирта на основе дрожжей известно с древних времен, основным биотехнологическим процессом при этом является спиртовое брожение, вызываемое дрожжами, при котором происходит разрушение углеводов до углекислого газа и этанола. Основную массу спирта, вырабатываемую на крупных предприятиях получают, используя дрожжи Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces uvarum. При выборе штамма дрожжей учитывают их способность к переработке определенного субстрата. Традиционный субстрат для получения пищевого спирта является зерно, картофель, возможно использование мелассы. Процесс получения спирта из крахмалосодержащего сырья (зерно), включает следующие операции: очистка и подготовка сырья; водно-тепловая обработка сырья; осахаривание, разваривание массы; приготовление засевной культуры дрожжей; сбраживание сусла; перегонка бражки; ректификация спирта. Важными биотехнологическими процессами при производстве спирта являются осахаривание клейстеризованного крахмала амилолитическими ферментами солода и сбраживание сусла дрожжами. Обычно в спирт сбраживают затор 16-18%-ой концентрации растворенного вещества (из них 13-15% приходится на сахара) при этом получают 8-9% спирта (t брожения 29-30°С, pH 4,2…5,2). Клетки дрожжей сначала размножаются, затем при достижении 5%-ой концентрации спирта размножение прекращается и происходит накопление остаточного количества спирта. Производство винаАналогично производству спирта основным биотехнологическом процессом является спиртовое брожение виноградного сока. Почти все вино в мире делают из винограда одного вида – Vitis vinifera. Ранее в виноделии использовали местные дрожжи дикого типа, которые обычно встречались на кожице перерабатываемого винограда. Единственная обработка, которой подвергали виноград до отжима, – окуривание сернистым газом, чтобы сок не темнел. Корме того, сернистый газ подавляет деятельность не винных дрожжей; это позволяет винным дрожжам, которые менее чувствительны к нему, осуществлять брожение без помех. В тех районах, где виноделием начали заниматься недавно, широко применяются дрожжевые закваски. Используются дрожжи-сахаромицеты: Sacсharomyces сerevisiae, S. oviformis, S. ellipsoideus. Производство пиваТрадиционным сырьем производства пива является ячмень полисахариды которого переводятся в простые сахара и подвергаются спиртовому брожению. Процесс осахаривания осуществляется ферментами ячменного солода, при этом получают сусло. Для брожения применяют пивные дрожжи: Sacсharomyces сerevisiae и Sacсharomyces carlsbergensis. При этом дрожжи бывают верховые и низовые. Первые – это верховые интенсивно ведут брожение в верхних слоях и тяжело осаждаются. Применяются в производстве эля. Вторые – низовые используются в пивоварении для получения легкого пива. Некоторые пивовары используют дрожжи Sacсharomyces uvarum. Для осуществления спиртового брожения прежде всего необходимо, чтобы в пивоваренном сырье образовался сахар. Традиционным источником нужных для этого полисахаридов всегда был ячмень, но в качестве дополнительных используются и другие виды углеводосодержащего сырья. Ячменный солод и прочие компоненты измельчают и смешивают с водой при температуре до 67 °С. В ходе перемешивания природные ферменты ячменного солода разрушают углеводы зерна. Пивное сусло после гидролиза крахмала содержит мальтозу, глюкозу, мальтотриозу, которые сбраживают сахаромицеты, а также декстрины и мальтотетраозу, которые не используются пивными дрожжами. Полученное сусло отделяют от нерастворимых остатков. Добавив хмель, его кипятят в медных котлах. В процессе кипячения прекращается ферментативная активность, осаждаются белки из сусла и экстрагируются вкусовые компоненты хмеля. Для производства пива с определенным содержанием алкоголя сусло после кипячения доводят до нужной плотности. Удельная плотность сусла определяется содержанием экстрагированных сахаров, подлежащих сбраживанию. Затем в сусло засевают штамм пивных дрожжей, которые сбраживают сахара в спирт и углекислый газ (в процессе брожения дрожжевая биомасса увеличивается в пять раз). Ряд других соединений, придающих пиву его особенный вкус, образуются в незначительных количествах (амиловый, изоамиловый и фенилэтиловый спирты, уксусная и масляная кислоты, а также эфиры). По истечении определенного времени брожение заканчивается, дрожжи отделяют от пива и выдерживают его некоторое время для созревания. После фильтрации и других необходимых процедур (пастеризации) пиво готово. |