Разработка биологически активного вещества из пивной дробины для интенсификации процесса брожения часть I. подбор биокатализаторов для биоконверсии пивной дробины

ТЕХНОЛОГИЯ'

УДК: 663.42

Разработка биологически активного вещества из пивной дробины для интенсификации процесса брожения

Часть I. Подбор биокатализаторов для биоконверсии пивной дробины

З. Е. Цаголов, аспирант

Московский государственный университет пищевых производств М. В. Гернет, д-р техн. наук, профессор

ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности

Ключевые слова: активаторы; БАВ; бродильные процессы; пивная дробина; ферментолиз.

Keywords: beer pellet; fermentoliz; BAS; activators; fermentation processes.

Актуальность вопроса утилизации отходов на российских предприятиях уже давно ни у кого не вызывает сомнений. В первую очередь это вопрос экологии.

В настоящее время структурная и инвестиционная политика в пищевой промышленности РФ ориентирована на использование вторичных сырьевых ресурсов (ВСР) в основном неперера-ботанном виде, в результате теряется до 40% ценных питательных веществ. Меньшая часть ВСР скармливается животным в естественном виде, а большая часть не утилизируется, что создает дополнительные трудности в экологической ситуации в России.

Отходы пивоварения — это источник комплекса веществ с высокой пищевой ценностью и биологической активностью.

Основной путь применения дробины — использование в качестве корма для скота, для выращивания плесневых грибов и дрожжей. Однако до сих пор не реализована такая технология переработки дробины, которая была бы экономически оправдана и целесообразна с точки зрения спроса на готовый продукт.

Дробина содержит до 88% воды и может храниться в течение 24 ч при температуре окружающей среды. Химический состав дробины (%): вода — 75, сухие вещества — 25 (в том

числе сырого протеина — 5,3-7,1); сырая клетчатка — 3,5-4,0; жир — 1,5-1,8; безазотистые экстрактивные вещества — 8,7-11,6; зола — 0,5-0,7. Дробина обладает хорошей усвояемостью и благоприятным влиянием на пищеварительную систему животных, благодаря чему ее относят к ценным кормам, питательная ценность ее составляет 0,17-0,23 корм. ед. [1].

Учитывая состав дробины, можно предположить, что ее можно использовать как источник биологически активных веществ (БАВ).

В настоящее время важный момент — управление метаболизмом клеток в бродильных производствах. Регулирование метаболизма на клеточном и субклеточном уровнях осуществляется прежде всего путем регуляции синтеза и каталитической активности ферментов. Деятельность всех биологических структур клетки тесно связана с физиологическим состоянием организма и условиями окружающей среды. Внешние фак-

торы определяют химическии состав дрожжей, которыИ, в свою очередь, обусловливает их биологическую функцию. Имеются данные, что добиться изменения интенсивности синтеза ферментов и их активности можно с помощью обогащения сред для выращивания дрожжей питательными добавками [2]. В качестве таких добавок используют различные подкормки, содержащие минеральные вещества, витамины и источники азота [3].

Известно много различных способов переработки пивной дробины, в основном с целью получения кормопродук-тов, но они не всегда выгодны с экономической точки зрения.

На наш взгляд, весьма интересно и актуально получение БАВ для интенсификации процессов брожения.

В связи с вышеизложенным было решено получить ферментолизаты пивной дробины, так как ферментные препараты дают возможность провести более глубокую конверсию сырья.

В исследованиях мы использовали следующие ферментные препараты: LaminexBG2, Alphalase™NP, Ultraflo MAX, AttenuzimeFlex, Termamyl SC, Ondea Pro.

Результаты по показателям белковых и редуцирующих веществ представлены в таблице.

Количество белка определяли по методу Лоури [4], редуцирующих веществ — по ДНС [5].

Как видно из таблицы, по содержанию белковых и редуцирующих веществ в конце ферментолиза наиболее активным оказался ферментный препарат Ondea Pro. Было решено применить ферментолизат как БАВ для интенсификации процессов брожения.

Определены следующие дозировки добавки (мг/100 см3): 60 (0,06%), 50 (0,05%), 40 (0,04%), 30 (0,03%), 20 (0,02%), 10 (0,01 %), 5 (0,005%), 2 (0,002%), % — от количества сусла. Контролем служили образцы без добавления БАВ. Брожение проводили при температуре 30 °С.

Исследовали бродильную активность и концентрацию дрожжевых клеток. Концентрацию дрожжевых клеток

Ферментный препарат Концентрация белковых веществ, мг/100 мл Концентрация редуцирующих веществ, мг/100 мл

LaminexBG2 176,2 214

Alphalase™NP 160,8 200

Ultraflo MAX 167,5 177

Тermamyl SC 171,2 192

AttenuzimeFlex 174,9 192

Ondea Pro 214,2 241

30 ПИВО и НАПИТКИ

6 • 2011

285 -260 -235 -210 -185 -160 -135 -110 -85 -60 -35

Контроль 2

10 20 30 40 Дозировки, мг/100 мг

Рис. 1. Бродильная активность дозировок

Рис. 2. Количество дрожжевых клеток

определяли с помощью счетной камеры Горяева. Бродильную активность устанавливали по количественному учету диоксида углерода или этанола, образующихся при брожении, по разности начальной и конечной масс.

Полученные данные представлены на рис. 1 и 2.

Из данных рис. 1 видно, что наиболее активной оказалась дозировка 20мг (180% в сравнении с контролем).

Из рис. 2 также видно, что наиболее активной оказалась дозировка 20 мг (417% в сравнении с контролем).

Известно, что различные типы обработки (гомогенизация, ультразвук) активизируют метаболические процессы дрожжей. В результате такой обработки была установлена возможность активизации процессов брожения. Полученные результаты будут опубликованы в следующей статье.

ЛИТЕРАТУРА

1. Свиридов, Д. А. Пивная дробина в производстве белковых концентратов/Д. А. Свиридов, М. В. Гернет, К. В. Кобелев // Пиво и напитки. — 2005. — № 6. — С. 28-30.

2. Шишков, Ю. И. ГУП напитков в Хамовниках РСНХ. Увеличение физиолого-био-химической активности посевных дрожжей/ Ю. И. Шишков, С. А. Плахов // Пиво и напитки. — 2002. — № 3. — С. 14-19.

3. Способ интенсификации процесса сбраживания сусла/И. В. Киселева [и др.] // Пиво и напитки. — 2004. — № 2. — С. 38-39.

4. Lowry, O. H. Protein measurement with Folin phenol reagent/O. H. Lowry, N. J. Rosebrough, A. L. Farr, R. J. Randall // J. Biol. Chem. — 1951. — V. 193. — № 1. — P. 265-275.

5. Мальцев, П. М. Химико-технологический контроль производства солода и пи-ва/П. М. Мальцев, Е. И. Великая, М. В. За-зирная, П. В. Колотуша. — М.: Пищевая промышленность, 1976. — 477 с. i&

машиностроительного завода

Новыми успехами в сфере производства емкостного оборудования закончился юбилейный год для Миас-ского машиностроительного завода. На данном рынке ММЗ ведет свою активную деятельность уже 20 лет.

Мини-пивоварни и квасные заводы, производимые на Миасском машиностроительном заводе, на протяжении многих лет имеют высокий спрос не только на территории Российской Федерации, но и за ее пределами.

Благодаря успешной работе коммерческой службы ОАО «ММЗ» в течение прошедшего квартала текущего года предприятие заключило ряд контрактов по поставкам емкостного оборудования.

В ближайшее время осуществится запуск мини-пивоваренного завода для изготовления нефильтрованного пива элитных сортов, поставленного в г. Стерлитамак.

Также на основании заключенного контракта с представителями республики Азербайджан запланирована поставка квасного завода с производственным циклом 1000 л/сут в г. Нахичевань. Это говорит о том, что сфера деятельности Миасского машиностроительного завода по производству емкостного оборудования будет расширяться и охватывать все новые регионы для сотрудничества.

Одним из итогов проделанной работы Миасского машиностроительного завода можно назвать высокую оценку качества производимой на предприятии продукции среди профессионалов в отрасли пивоварения.

Подтверждением этого служит и то, что ОАО «ММЗ» был удостоен высшей награды от Союза российских пивоваров, вручение которой состоялось 28 октября 2011 г. в рамках международного форума «Стратегия развития пивоваренной отрасли в современных условиях», прошедшего в Москве.

На торжественной церемонии Ми-асский машиностроительный завод был награжден «Янтарной звездой» за вклад в развитие пивоваренной отрасли Российской Федерации.

ОАО «ММЗ» — единственный завод машиностроительной отрасли России, дважды удостоенной этой высокой награды.

6 • 2011 ПИВО и НАПИТКИ