ь різних органічних сполук: моносахаров, дісахаров, амінокислот, альдегідів, органічних кислот, етилового спирту, гліцерину і ін.
Спиртові дріжджі Saccharomyces cerevisiae мають здатність переважно метаболизировать моносахариди (глюкозу, манозу, фруктозу і галактозу), а також мальтозу і мальтотріоза.
Зростання і розмноження дріжджів неможливі при відсутності в живильному середовищі вуглецевмісних сполук. Джерелами вуглецю для дріжджів є різні вуглеводи: найкраще дріжджі асимілюють гексози (моно- і дисахара), деякі види добре ростуть на середовищах з пентоз.
Для нормальної життєдіяльності в анаеробних умовах дріжджами, як і іншим мікроорганізмам, необхідним азот, який вони здатні засвоювати в різних формах. Так, наприклад, при розмноженні дріжджів середня потреба в азоті становить 20-35мг/см 3 середовища.
Фундаментальні дослідження з фізіології спиртових дріжджів, азотистій і фосфорний обмін речовин, проведені проф. Коноваловим С.А., підтвердили, що вміст азоту в зброджуваний субстратах в значній мірі визначають швидкість синтезу і освіту біомаси дріжджів. Найбільш придатними для дріжджів, з погляду енергетичних витрат, є азот амінокислот.
Використання збалансованих за амінокислотам середовищ сприяють активізації процесів генерації дріжджів, синтезу біомаси та спиртового бродіння.
Амінокислоти мають першорядне значення при бродінні для розмноження дріжджів і метаболізму не тільки азотистих речовин, але і цукристих речовин. При недостатньому вмісті амінокислот в субстраті проходить уповільнене бродіння, внаслідок чого погіршуються смакові якості готового напою
Дефіцит амінного азоту компенсується додаванням легко засвоюваних дріжджами поживних речовин в сусло (азотвмісні добавки). Якщо говорити про азотному обміні дріжджів, то, як не дивно, дріжджовий клітці легше синтезувати необхідну амінокислоту з неорганічного азоту і цукрів, ніж спожити їх безпосередньо з живильного середовища. Виняток становлять лише аспарагінова і глутамінова амінокислоти та їх аміди. В даному випадку азот виступає саме як підгодівля, тобто як будівельний елемент і як джерело енергії. Для засвоєння амінокислот необхідні певні концентрації і поєднання їх в середовищі [75,100].
Зростання дріжджів затримується тим сильніше, чим більше необхідних амінокислот відсутній в середовищі.
При нестачі однієї з амінокислот в умовах відсутності вільного катіона амонію, клітина змушена проводити складні реакції трансамінування, дезамінування амінокислот через ряд проміжних сполук. Утворений при цьому NH 4 використовується для синтезу відсутніх амінокислот. Ланцюг перетворень буває дуже довгою, даний процес енерговитрат. Такий процес повільніше, ніж пряме споживання амінокислот [22,69].
Наявність в середовищі легкозасвоюваного амінного азоту підвищує бродильну активність дріжджів, продуктивність клітин. У результаті інтенсифікуються процеси росту і розмноження дріжджів, зростає швидкість спиртового бродіння, знижується утворення побічних метаболітів, підвищується вихід і якість спирту. Однак у випадку, коли вміст амінокислот в середовищі перевищує їх потребу, амінокислоти трансамініруются з утворенням б-оксикислот з подальшим їх декарбоксилюванням і подальшим відновленням їх до вищих спиртів. Таким чином, азотне живлення відіграє величезну роль у процесі життєдіяльності дріжджів, а можливість його регуляції дозволяє намітити перспективні напрямки вдосконалення біотехнологічних процесів в бродильних виробництвах.
Перспективним засобом для вирішення проблем недоброда можуть бути дріжджові клітини або їх складові, які в значній мірі позбавлені згаданого вище недоліку. Так, препарат, приготований зі свіжих дріжджів шляхом звільнення клітин від протоплазми і подальшого висушування, що отримав назву «дріжджові кірки», був вперше з успіхом застосований у виноробстві, де проблеми недоброда стоять особливо гостро (156). Було показано, що «дріжджові кірки», що вносяться в кількості 0,3 - 0,4 г/дм 3 поновлювали бродіння. Крім того, застосування біосорбенту дозволяло досягти ряду технологічних переваг, наприклад, успішно зброджувати сусло при відносно малій вихідної концентрації дріжджів. «Дріжджові кірки» використовувалися також для усунення інших небажаних компонентів бродящей середовища у виноробстві і для стимулювання яблучно-кислого бродіння [65].
Таким чином, виходячи з аналізу літературних даних, можна констатувати, що пивна дробина має великий потенціал застосування, враховуючи багатий склад сировини. Після спеціальної обробки може використовуватися в якості підгодівлі для дріжджів, що є досить актуальним напрямком досліджень.
Глава 2. Об'єкти і методи дослідження
