Экспериментальная оценка биологической активности сухих дрожжей в процессе вторичного брожения

ков и окислительных ферментов и стерилизацию смеси.

После обработки смеси ультразвуком осадок отделяют от продукта одним из известных способов, например фильтрацией, а затем, при раздельном выводе, сок или виноматериал пускают на расфасовку, осадок - на дальнейшую переработку.

Установка для осуществления предлагаемого способа содержит емкости для подачи сока или виномате-риала и подготовленной суспензии сорбента; смесительную емкость для приготовления смеси перерабатываемого продукта с сорбентом в заданной пропорции; насос для обеспечения пульсирующей подачи смеси на ультразвуковую обработку в емкости, за которой расположено устройство для отделения осадка от готового продукта и их раздельного вывода, выполненное, например, в виде самоочищающегося фильтра.

В полости емкости для ультразвуковой обработки смеси установлены приспособления для регулировки усилия натяжения струны.

При работе установки обрабатываемый продукт и суспензия сорбента попадают в смесительную емкость в заданной пропорции, где осуществляют их смешивание в непрерывном потоке. Затем насосом смесь откачивают в емкость для ультразвуковой обработки. Насос любого типа обеспечивает пульсацию давления в потоке перекачиваемой смеси за счет периодичности выдачи смеси его рабочими органами (лопатками, поршнями, шестернями), которая сохраняется на некоторой длине трубопровода, по которому осуществляют транспортировку смеси, причем, чем больше длина этого трубопровода и чем больше его гидравлическое сопротивление, тем интенсивнее затухают колебания давления, создаваемые насосом, поэтому для максимально эффективного использования колебания давления смеси, насос следует устанавливать непосредственно перед емкостью, в которой натянуты струны. Пульсация давления смеси необходима для генерации

автоколебаний в струнах, так как в противном случае вместо автоколебаний в них будут происходить статические прогибы.

При прохождении через емкость поток смеси при взаимодействии со струнами, натянутыми с помощью приспособлений с усилием, рассчитанным по (11), вызывает в них автоколебания с заданной частотой, которые воспринимаются потоком. Благодаря ультразвуковой волне в потоке происходит коагуляция и седиментация взвеси сорбента с адсорбированными белками и окислительными ферментами, а также стерилизация за счет разрыва оболочек или их необратимой деформации у любых видов и форм микроорганизмов, подвергшихся воздействию ультразвука достаточной энергии. Максимальная амплитуда ультразвуковых колебаний возникает при перпендикулярном потоку расположении струн и совпадении частоты колебания давления с заданной частотой колебания струны или кратной ей величиной, а при параллельном расположении струн в потоке автоколебания в них не возбуждаются. Далее на фильтре осуществляют отделение осадка от готового продукта и их раздельный вывод.

Таким образом, сокращение энергоемкости и снижение себестоимости обеспечивается за счет отсутствия необходимости внешнего подвода энергии для создания ультразвуковых колебаний в потоке и совмещения операций осветления и стерилизации, а также увеличения времени затухания ультразвуковой волны при ее генерации самим потоком смеси, который затем будет являться и ее носителем. Кроме того, проведение стерилизации пищевых продуктов ультразвуком обеспечивает повышение качества за счет исключения возможности испарения или термодеструкции питательных и ароматических веществ.

Кафедра технологии и организации виноделия и пивоварения

Поступила 20.07.06 г.

663.223.1.001.5

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ СУХИХ ДРОЖЖЕЙ В ПРОЦЕССЕ ВТОРИЧНОГО БРОЖЕНИЯ

Л.М. ВИНОГРАДОВА, Э.М. СОБОЛЕВ

Кубанский государственный технологический университет

В процессе изготовления игристых вин классическим способом особое место занимают биохимические процессы, которые вместе с микробиологическими составляют основу технологического превращения вина в шампанское [1].

Особенности современной технологии шампанского производства, в частности специфические условия среды, в которой происходит брожение, предъявляют особые требования к шампанским расам дрожжей [2].

Дрожжи различаются по физиологическим и биохимическим свойствам. При отборе рас для проведения вторичного брожения учитывают не только активность их брожения и дыхания, но и биосинтезирующую способность обогащать вино комплексом активных ферментов и других биологически активных соединений, обусловливающих формирование высоких органолептических качеств продукции.

К преимуществам использования в первичном и вторичном виноделии активных сухих дрожжей перед жидкими разводками относятся: простота приготовления, сокращение времени и затрат труда, возможность

Таблица

Продолжите льност Массовая концентра- Общая биомасса, Содержание азотистых веществ, мг/дм3 Активность ферментов, усл. ед. в 1 л

брожения, сут ция сахара, г/дм3 млн кл./см3 Белок Аминокислоты БФФ Эстераза Протеаза

Тиражная смесь 22 3,5/3,5 14 173,6 7,67 5,12 233

7 15,8/14,3 7,8/6,2 6,4/8 185/179 203/218 86/98 233/232

15 11,5/7,1 13/10,3 6,8/10,8 201/193 350/410 100/107 234/235

30 2,5/1,9 18,5/15,5 7,6/18,6 235/208 564/420 111/127 213/221

40 1,1/1,2 19,8/16,6 12/22 Примечание: числитель - раса Ш7-10С, знаменатель - раса IOC 18-2007. 252/212 467/695 117/141 174/95

получать в короткие сроки необходимые количества дрожжевой биомассы, проведение процесса брожения на чистых культурах, обеспечение стандартных органолептических показателей продукта.

Оценке различных промышленных препаратов сухих дрожжей для виноделия посвящено много работ в зарубежной и отечественной периодической специальной литературе [3].

При приготовлении препаратов сухих дрожжей используется уникальное свойство микроорганизмов переходить в состояние анабиоза при обезвоживании и снова восстанавливать свою жизнедеятельность при реактивации.

Биохимические изменения, происходящие в вине под воздействием микроорганизмов, зависят от их физиологического состояния. Рост и размножение клеток связаны с образованием ферментов, катализирующих биосинтез составных частей протоплазмы и диссимиляцию сахара. Ферменты вина в основном состоят из ферментов дрожжей, которые переходят в вино в процессе брожения и при автолизе дрожжевых клеток во время выдержки [4].

Предмет наших исследований - влияние ряда технологических операций при производстве сухих дрожжей на их микробиологические и биохимические свойства по сравнению с дрожжевой разводкой.

В качестве критерия, позволяющего судить о направленности биохимических превращений в клетке, выбрана активность ферментов - Р-фруктофуранози-дазы (БФФ), протеазы и эстеразы.

Ферментативную активность БФФ определяли по нарастанию количества инвертных сахаров. За условную единицу активности принимали количество фермента в 1 л вина. Протеиназную активность учитывали по степени расщепления белка в контрольном и опытном ферментных растворах и выражали в миллиграммах прогидролизованного белка за 1 ч инкубации в 1 л исследуемой жидкости. Активность эстеразы, усл ед, определяли по степени гидролиза уксусноэтилового эфира в стандартных условиях инкубации.

Биохимические показатели шампанизируемого вина представлены в таблице, из которой следует, что ферментативная активность дрожжей изменяется по мере диссимиляции сахара. Предварительные исследования показали, что при брожении активность исследуемых ферментов снижается, но в зависимости от

применяемой расы дрожжей скорость этого процесса различна.

Протеолитическая активность изменялась незначительно, и только на 30 сут брожения наблюдается снижение активности в обоих вариантах. От изменения активности протеазы зависит содержание в вине аминокислот, которые играют не последнюю роль в формировании органолептики готового продукта. В варианте с применением активных сухих дрожжей (АСД) инактивация фермента в среде происходит активнее, следствием чего является постоянный прирост белкового азота и низкое содержание аминного.

Активность БФФ в вине связана с биомассой дрожжей, накопление которой сопровождается нарастанием активности фермента, не только оказывающего гидролизующее действие на сахарозу, но и синтезирующего из фруктозы и этилового спирта Р-этилфрукто-зид, который также участвует в формировании букета вина.

В варианте с дрожжами Ш7-10С произошло уменьшение активности на 40-й день. Из данных таблицы следует, что БФФ появляется в вине при отмирании клеток, но как только обнаруживается вторичный рост микроорганизмов, количество фермента вновь снижается. При микроскопировании выявлены новые клетки, которые адсорбировали фермент из окружающей среды. Известно, что бродильная активность дрожжей связана с содержанием в них БФФ. Таким образом, увеличение концентрации дрожжей способствует интенсификации биохимических процессов.

В варианте с использованием АСД на протяжении всего эксперимента постоянно растет показатель активности БФФ в вине. Это является следствием раннего и массового угнетения дрожжевых организмов. Повышение активности эстеразы вызвано усилением ее секреции в окружающую среду, что также связано с условиями, угнетающими микроорганизмы. Активные сухие дрожжи быстрее и стремительнее расщепляют сахар, что приводит к высоким концентрациям основного продукта метаболизма дрожжей - диоксида углерода, оказывающего сильное ингибирующее действие. Очевидно, избыточное давление СО2 способствует более сильному высвобождению ферментов из клеток дрожжей вследствие большей проницаемости оболочек клеток.

Таким образом, интенсивность и направленность биохимических процессов при вторичном брожении

зависит от физиологической активности микроорганизмов. Использование АСД дает повышенное содержание белков и не вполне достаточное содержание аминного азота, что сказывается на качестве продукта. Установлено, что использование дрожжей лиофилизи-рованной природы не приводит к нарушению процессов брожения, но ухудшает органолептические показатели. В связи с этим целесообразно провести дополнительные исследования с целью наилучшего применения препаратов сухих дрожжей для классической шампанизации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Коновалов С.А. Биохимия бродильных производств / М.: Пищевая пром-сть, 1967. - 310 с.

2. Повышение качества шампанского путем применения сухих дрожжей / Н.Н. Мартыненко, А.М. Гагарин, В.П. Бакулин и др. // Виноград и вино России. - 2000. - № 6. - С. 41^43.

3. Сахаров Ю.В., Хурцилава Е.Е. Три десятилетия на службе высокого качества вина // Там же. - 2001. - № 2. - С. 49-54.

4. Родопуло А.К. Биохимия шампанского производства. -М.: Пищевая пром-сть, 1975. - 351 с.

Кафедра технологии и организации виноделия и пивоварения

Поступила 03.07.06 г.

664.317.36:665.3

ОПТИМИЗАЦИЯ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ КРЕМОВ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНА ЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭМУЛЬГАТОРА ИЗ КОРНЕЙ МЫЛЬНЯНКИ

Т.П. ЮДИНА

Тихоокеанский государственный экономический университет

В настоящее время питание населения РФ характеризуется дефицитом белка, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и избытком углеводов, жиров животного происхождения, что приводит к различным формам нарушения нормального состояния организма человека. В связи с этим создание пищевых продуктов функционального назначения приобретает особую актуальность [1].

Одним из основных факторов избыточного потребления углеводов и жиров животного происхождения является традиционно высокая доля в рационе питания населения мучных кондитерских изделий, особенно тортов и пирожных с использованием масляных кремов. Основой большинства кремов являются сливочное масло, гидрогенизированные растительные жиры или их смеси.

Создание функциональных продуктов предполагает модификацию традиционных технологий, обеспечивающую повышение содержания биологически активных веществ до 10-50% средней суточной физиологической нормы их потребления [2].

Для получения кремов функционального назначения с оптимальным соотношением полиненасыщен-ных жирных кислот (ПНЖК) семейства ю-3 : ю-6 с учетом рекомендаций [3] целесообразно использовать купажированные растительные масла, при этом для формирования стру ктуры крема особую актуальность приобретает выбор эмульгатора. В этой связи весьма перспективно применение в качестве эмульгатора водного экстракта из корней мыльнянки (ЭКМ), который обладает высокими эмульгирующими свойствами. Известно использование ЭКМ для производства устойчивых низкокалорийных майонезов и десертных паст [4]. Экстракт из корней мыльнянки содержит биологиче-

ски активные вещества, состав и свойства которых недостаточно изучены и привлекают внимание не только российских, но и зарубежных исследователей [5]. Он обладает антиокислительной способностью за счет наличия фенольных соединений, что способствует увеличению сроков хранения готовой продукции [6]. В последние годы исследуется антиканцерогенное действие фенольных соединений во взаимосвязи с их ан-тиоксидантной активностью и выявлена иммуностимулирующая функция флавоноидов. Следует отметить способность сапонинов связывать стерины мембран, которая лежит в основе влияния их на холестериновый обмен в живом организме [7].

Высокие эмульгирующие свойства ЭКМ позволяют вводить в композиции кремов различные ингредиенты, в том числе фруктово-ягодные и овощные пюре. Это способствует не только обогащению кремов мик-ронутриентами (макро- и микроэлементами, пищевыми волокнами, флавоноидами и др.), но и формирует их цвет и вкусо-ароматические свойства без использования искусственных красителей и ароматизаторов.

Цель данной работы - проведение факторного анализа для оптимизации состава и структуры кремов функционального назначения с использованием экстракта из корней мыльнянки.

Исследования проводили на модельных системах и образцах кремов Лакомка, Фантазия, Сладкоежка. Качество сырья и вспомогательных материалов соответствовало требованиям действующей нормативной документации.

Органолептические и физико-химические показатели определяли общепринятыми методами [8].

Структурно-механические показатели: устойчивость эмульсий по ГОСТ 30004.2-93, динамическую вязкость определяли на реолографе КБОЬОвКАРИ 8ОЬ-653 «ТОУО 8Б1К1».