штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae вкпм y-3415 - продуцент этилового спирта

Формула изобретения

Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 - продуцент этилового спирта, адаптированный к культивированию на молочной подсырной сыворотке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к биотехнологии, пищевой промышленности и микробиологическому получению этилового спирта и может быть использовано в молочной промышленности.

Известен термотолерантный штамм Saccharomyces cerevisiae раса 81, используемый для получения этанола.

Недостатком этого штамма является его неспособность сбраживать высококонцентрированное сусло.

Наиболее близким к заявляемому штамму является штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae раса ВП.

Штамм сбраживает большое количество сахаров, хорошо ассимилирует мочевину, дрожжевой автолизат, азотнокислый аммоний, азотнокислый кальций. Температурный оптимум инкубации 34-36°С.

Недостатком этого штамма является то, что в отличие от предлагаемого штамма его культивируют дольше, а именно 26-28 ч (предлагаемый штамм - 6-8 ч) и не применяют в производстве кисломолочных напитков.

Задачей изобретения является получение местного штамма Saccharomyces cerevisiae, адаптированного к культивированию на молочной сыворотке, и на плотных питательных средах.

Для достижения данной задачи использовали штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415, выделенный из сбродившей молочной сыворотки и культивируемый на молочной подсырной сыворотке. Штамм предполагает высокий выход спирта, культивирование в более широком диапазоне температур, можно применять большое количество сред (жидкие и плотные). Штамм задепонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов института «ГосНИИгенетика» под номером ВКПМ Y-3415.

Штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 выделен из сбродившей молочной сыворотки.

По сравнению с аналогами новый штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 хорошо приспособлен к местным условиям, неприхотлив в культивировании и хранении, может использоваться в производстве кисломолочных продуктов смешанного брожения и слабоалкогольных напитков из молочной сыворотки; штамм способен образовывать этиловый спирт (этанол) на подсырной молочной сыворотке и при этом выход этилового спирта (этанола) достигал до 7,2% от объема используемой молочной сыворотки.

Штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 обладает высокой продуктивностью, антагонистичен к сопутствующей микрофлоре, не является зоо- и фитопатогенным, не представляет опасности по другим причинам.

Предлагаемый нами штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 культивируют как на жидкой среде (молоко, молочная сыворотка, пивное сусло), так и на плотных средах (сусло-агар, агар Сабуро).

Идентификацию штамма проводили по методике И.П.Бабьевой и В.И.Голубева (1979).

Процесс культивирования осуществляли при температуре оптимальной для выращивания дрожжевых грибов - 28-30° в течение 6 часов на пивном сусле с содержанием сахара 7-8° по Барлингу и несоленой подсырной молочной сыворотке с содержанием не менее 4,5% лактозы, pH среды 4,5-5,0.

Штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 способен сбраживать углеводы: ксилозу, мальтозу, арабинозу, глюкозу, сахарозу, а также их ассимилировать. Кроме того, штамм способен к гидролизу мочевины и образованию эфиров, дает хороший рост в среде с содержанием 50% глюкозы, также наблюдается рост в солевых растворах (галотолерантность 4,5%), способен к росту при температурных режимах 28-34°С, 37-39°С.

Длительное хранение осуществляли при температуре 4-10°С на сусло-агаре и агаре Сабуро.

Предлагаемый новый штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 может использоваться в производстве кисломолочных продуктов смешанного брожения и слабоалкогольных напитков из молочной сыворотки, обладающих профилактическими свойствами. Использованные нами микроорганизмы позволяют достичь гармоничного сочетания ценных компонентов сыворотки и продуктов метаболизма микроорганизмов, одним из которых является этиловый спирт (этанол). Результаты исследований представлены в таблице.

№ исследования	Содержание спирта, в об.%
На 3 сут	На 5 сут
I	3,4	5,9
II	2,6	6,1
III	4,9	6,6
IV	2,6	7,2

Характерные признаки предлагаемого штамма следующие:

Морфологические признаки:

Клетки дрожжевых грибов овальной формы

Размером клетки 7-8 мкм

Культуральные признаки:

При росте на плотных средах колонии имеют

- округлую форму;

- густую консистенцию;

- цвет светло-желтый.

Физиологические признаки:

Штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 способен:

- сбраживать углеводы: ксилозу, мальтозу, арабинозу, глюкозу, сахарозу;

- ассимилирует сбраживаемые углеводы;

- штамм способен к гидролизу мочевины;

- образует эфиры;

- хорошо развивается в среде с содержанием 50% глюкозы;

- наблюдается рост в солевых растворах (галотолерантность 4,5%);

- способен к росту при температурах 28-34°С, 37-39°С.

Биотехнологические признаки:

Основным этапом в технологии изготовления безалкогольных и слабоалкогольных напитков на основе молочной сыворотки является сбраживание лактозы или добавленной сахарозы до образования этилового спирта. Часть лактозы сбраживается до молочной кислоты, которая придает напиткам приятный кисловатый привкус, а другая часть ферментируется дрожжами до образования спирта.

Использованные нами микроорганизмы позволяют достичь гармоничного сочетания ценных компонентов сыворотки и продуктов метаболизма микроорганизмов, одним из которых является этиловый спирт (этанол).

Способность штамма образовывать этиловый спирт изучалась на подсырной молочной сыворотке и при этом выход этилового спирта достигал до 7,2% от объема используемой молочной сыворотки.

Технологические свойства:

Процесс культивирования осуществляли при температуре, оптимальной для выращивания дрожжевых грибов - 28-30°, в течение 6 часов на пивном сусле с содержанием сахара 7-8° по Барлингу и несоленой подсырной молочной сыворотке с содержанием не менее 4,5% лактозы (pH среды 4,5-5,0).

Длительное хранение осуществляли при температуре 4-10°С на сусло-агаре и агаре Сабуро.

Пример

Берется молочная сыворотка с исходным содержанием 4,5% лактозы, pH среды 4,5-5,0, подвергается тепловой обработке и фильтрации. В профильтрованную подсырную сыворотку вносится дрожжевая закваска на основе штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 (выделенный из сбродившей молочной сыворотки, культивируемый как на жидкой среде (молоко, молочная сыворотка, пивное сусло), так и на плотных средах (сусло-агар, агар Сабуро) из расчета 5% на 1 л. Оставляется для полного сквашивания при температуре 28-30°С (температурный оптимум для выращивания дрожжей) в течение 6 ч. В готовом напитке содержание спирта составляет 7,2%.

Предлагаемый новый штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415, выделенный из сбродившей молочной сыворотки, хорошо приспособлен к местным условиям, неприхотлив в культивировании и хранении, может использоваться в производстве кисломолочных продуктов смешанного брожения и слабоалкогольных напитков из молочной сыворотки, обладающих профилактическими свойствами. Штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415 обладает высокой продуктивностью, антагонистичен к сопутствующей микрофлоре, не является зоо- и фитопатогенным, не представляет опасности по другим причинам.