Подбор режимов культивирования хлебопекарных дрожжей для оптимизации технологического процесса
Authors: Е.Н. Соколова , Г.С. Волкова , Е.Р. Крючкова , Н.А. Фурсова , Е.М. Серба , Л.В. Римарева 
Published: December 2024

Микронутриентный дефицит в организме человека решающим образом влияет на рост микронутриентных заболеваний, среди которых сахарный диабет, железодефицитная анемия, ожирение, атопический дерматит, сердечно-сосудистые заболевания. Проблемы, связанные с дефицитом микронутриентов, являются одной из актуальных задач, на решение которых направлены биотехнологические возможности повышения микронутриентного статуса. В данной статье рассмотрены вопросы изучения дрожжей как микроорганизмов для получения обогащенных пищевых ингредиентов. Для подбора оптимальных условий культивирования дрожжей исследовали следующие параметры: объем питательной среды (аэрация), длительность культивирования, температурный фактор. Дрожжи культивировали при температурах от 26 до 32 °С с длительностью от 6 до 24 ч и объемом питательной среды от 50 до 150 см3. Скрининг проводили по показателям накопления биомассы, остаточным сахарам, белку, мальтазной и зимазной активности. Культивирование проводили в колбах Эрленмейера объемом 750 см3 на питательной среде с солодовым суслом, на микробиологической качалке при скорости вращения 240 об/мин. Мальтазную и зимазную активности определяли поляриметрическим методом по скорости сбраживания углеводов. Накопление биомассы определяли весовым методом после культивирования, разделяя центрифугированием твердую и жидкую фракции. Количественное содержание сырого протеина в биомассе определяли по методу Кьельдаля на автоматической установке Vapodest (Gerhardt, Германия). Количественное содержание углеводов определяли спектрофотометрическим методом Шомоди-Нельсона. На основании проведенных исследований установлено, что наибольшее накопление биомассы отмечено при температуре 30 °С, объеме питательной среды 75 см3 и времени культивирования 18 ч. При этом содержание биомассы составило 5,4 %, остаточных углеводов – 0,15 %, при объеме питательной среды 75 см3, при скорости перемешивания питательной среды 220 об/мин. Исследованы показатели качества дрожжей, необходимые при формировании органолептических характеристик обогащенных хлебобулочных изделий. При масштабировании процесса культивирования дрожжей подобранные оптимальные параметры напрямую влияют на эффективность ферментационного процесса и физиологический фенотип.

Micronutrient deficiency in the human body decisively influences the growth of «micronutrient diseases», among which, such as diabetes mellitus, iron deficiency anaemia, obesity, atopic dermatitis, cardiovascular diseases. Problems related to micronutrient deficiency are one of the urgent problems, which biotechnological opportunities to improve micronutrient status are aimed at solving. This article deals with the study of yeast – as microorganisms for the production of fortified food ingredients. To select optimal conditions for yeast cultivation, the following parameters were investigated: volume of nutrient medium (aeration), duration of cultivation, and temperature factor. Yeasts were cultured at temperatures from 26 to 32 °C with duration from 6 to 24 hours and volume of nutrient medium from 50 to 150 cm3. Screening was performed for biomass accumulation, residual sugars, protein, maltase and zymase activity. Cultivation was carried out in 750 cm3 Erlenmeyer flasks on nutrient medium with malt wort on a microbiological rocker at a rotation speed of 240 rpm. Maltase and zymase activities were determined by polarimetric method according to the rate of carbohydrate digestion. Biomass accumulation was determined by weight method after cultivation, separating solid and liquid fractions by centrifugation. The quantitative content of crude protein in biomass was determined by the Kjeldahl method using an automatic Vapodest machine (Gerhardt, Germany). The quantitative content of carbohydrates was determined by the spectrophotometric method of Schomodi-Nelson. Based on the studies, it was found that the greatest biomass accumulation was observed at a temperature of 30 °C, the volume of nutrient medium 75 cm3 and cultivation time of 18 hours. The biomass content was 5.4%, residual carbohydrates – 0.15 %, with the volume of nutrient medium 75 cm3 at a stirring speed of nutrient medium 220 rpm. The yeast quality indices necessary for the formation of organoleptic characteristics of enriched bakery products were investigated. When scaling up the yeast cultivation process, the selected optimal parameters directly affect the efficiency of the fermentation process and physiological phenotype.