Метаболизм азотистых веществ

Азотистые вещества в дрожжевых клетках постоянно обновляются. Одновременно с расщеплением протекает синтез белков. В качестве азотистых продуктов питания дрожжевым клеткам служат соли аммония, аминокислоты и низшие пептиды, если они проникают через оболочку клетки.

Для роста, обновления и восстановления живых систем особое значение имеют аминокислоты. Они образуются при введении аминогруппы в α-кетокислоты, которые являются промежуточными продуктами при расщеплении сахаридов. Преимущественную часть потребления аминокислот (около 75%) дрожжи осуществляют прямой ассимиляцией и почти весь остаток дезаминированием по схеме Эрлиха с образованием высших спиртов. Для синтеза белков наиболее важна глютаминовая и аспарагиновая кислоты, аланин и амиды первых двух, т. е. глютамин и аспарагин.

Кроме аминокислот дрожжи ассимилируют также пептиды. Из азота, ассимилированного из сусла дрожжами, около 11 % приходится на пептиды. Поэтому значение пептидов по сравнению с соответствующими аминокислотами меньше, а именно потому, что под действием экзопептидаз они сначала должны расщепляться в простые компоненты.

Внутри дрожжевых клеток аминокислоты подвергаются трансаминированию катализованному трансаминозами, переносящими аминогруппы с одной молекулы на другую. Так, например, аланин образуется путем реакции глютаминовой кислоты с пировиноградной. Высокомолекулярные азотистые вещества образуются конденсацией аминокислот при участии аденозйнтрифосфата (АТФ). В пивном сусле аминокислоты являются более важным источником азота, чем аммониевые соединения. Легко ассимилируемыми являются аргинин, лизин, метионин, глютаминовая и аспарагиновая кислоты. И, наоборот, пролин, валин и другие выделяются в среду.

Сусло всегда содержит достаточное количество азотистых веществ. Из 600 мг ассимилированного азота, содержащегося в 1 л сусла (12%-ное), при брожении дрожжи потребляют около 200 мг. В стадии роста содержание азота в дрожжах быстро возрастает, пока не достигнет почти двукратной величины и потом снова постепенно падает вплоть до исходной величины. Дальнейшее уменьшение содержания азота связано с тем, что дрожжи выделяют в среду от 5 до 33% из собственного объема азота, вероятнее всего в виде аминокислот и пептидов.

Метаболизм минеральных веществ

Общее значение минеральных веществ в клеточном организме вытекает из следующих функций:

· они поставляют основные (неорганические) элементы для построения органических соединений (углерод, азот, сера и фосфор),

· регулируют и поддерживают в организме определенные величины некоторых физических или физико-химических свойств, например прочность клеточной оболочки, осмотическое давление протоплазмы, ионное равновесие, pH, проницаемость клеточной оболочки, растворимость белков, активность ферментов и т. д.,

· являются составной частью некоторых биологических катализаторов, главным образом ферментов (железо, медь), витаминов (кобальт), красителей (магний), активируют иди ингибируют многие ферментативные реакции (магний, железо, медь, кальций, калий, натрий, кобальт, цинк и т. д.) и тем самым прямо вмешиваются в метаболические процессы.

Чистые культуры пивоваренных дрожжей

Технические культуры пивоваренных дрожжей получаются путем размножения чистых культур, полученных из рас, соответствующих технологическим требованиям и уже проверенных в производстве.

Лабораторная стадия

Чистую культуру в принципе получают отбором одной клетки, чтобы была гарантия, что при вегетативном размножении получится генетически однородное потомство. В практике чистую культуру получают обычно из рас, технологические свойства которых и влияние на качество пива, известны. Поэтому наиболее подходящим исходным материалом для отбора являются производственные дрожжи, полученные при технически хорошем и биологически чистом производственном брожении. Для того чтобы дрожжи, полученные с другого пивоваренного завода, были приспособлены к новой среде, используют дрожжи третьей генерации. Образец берут в стадии образующихся белых завитков под пленкой (декой), поскольку там при наиболее интенсивном росте находятся здоровые, сильные и наименее инфицированные клетки.

Раньше пивоваренные дрожжи чаще всего отбирали капельным методом по Линднеру, который предпочитали главным образом потому, что отбор можно проконтролировать микроскопически. Тем не менее в настоящее время все чаще работают на желатиновых или агаровых пластинках как методом разбавления, так и методом штриховки, в случае если нет гарантии, что каждая колония выросла из одной клетки. Отбор с помощью микроманипулятора в производственных лабораториях не распространен.

При отборе одной клетки любым из указанных методов никогда нет гарантии, что из большего числа клеток всегда отбирается клетка лучшая не только морфологически, но также и физиологически. Поэтому следует отбирать большее число клеток (от 25 до 50) и среди полученных культур провести отбор (селекцию) путем определения морфологических и физиологических признаков и сравнивания результатов опытного лабораторного брожения.

При культивации в сусле (от 20 до 25°С) как важный признак оценивают форму и прочность дрожжевого осадка. Низовые дрожжи должны находиться только на дне и не прилипать к стенкам, поверхность осадка должна быть ровной, осадок должен прочно прилегать к дну и при медленном круговом движении не увлекаться с пивом.

Микроскопически определяются морфологические и физиологические признаки. Необходимо выравнивание клеток как по форме, так и по размеру, и хорошее физиологическое состояние. Биологически загрязненные культуры исключают сразу без дальнейших испытаний. Отрицательные микробиологические показания всегда следует проверить биологическим методом.

При лабораторном опытном брожении с большим объемом сусла исследуют признаки, по которым в производстве определяют ход и результаты брожения. Основными признаками для селекции являются скорость размножения дрожжей, ход брожения и образование пены (завитков), осаждение дрожжей и прозрачность пива, прочность дрожжевого осадка, вкус и запах пива и степень сбраживания.

Расы с лучшими свойствами, полученные отбором, сохраняются в лаборатории как чистые культуры и в зависимости от потребности их используют для размножения в производстве.

Чистые культуры семенных дрожжей при хранении в лаборатории легко подвергаются мутациям, изменяющим некоторые из исходных свойств культуры. Поэтому культуры следует хранить в условиях, при которых они как можно дольше сохраняются с неизменными свойствами без частого пересева.

При выборе способа хранения учитывают также то, в какое время нужно брать культуры для размножения в производстве.

На короткое время чистые культуры пивных дрожжей лучше всего сохранять в естественной среде, т. е. в стерильном сусле 10 мас.%). После разбраживания при комнатной температуре их помещают в холодильнике при 2-4°С, чтобы брожение протекало как можно медленнее. Пересеять их достаточно через 1-2 месяца. Этот способ приемлем тогда, когда культуру повторно вводят в производство в равномерные, короткие интервалы, например при размножении без аппаратов для разведения чистой культуры дрожжей.

Наиболее распространено хранение дрожжевых культур в стерильном 10%-ном растворе сахарозы (в водопроводной воде), в котором дрожжи при отсутствии других продуктов питания больше не растут, однако и не умирают. При температурах ниже 15°С культура выдерживается без пересева 1-2 года, пока не прекратится избыточное испарение воды. Физиологические изменения предотвращены тем, что при пересеве в стерильное сусло вводят вторую и третью генерацию.

Чистые культуры можно консервировать также методом лиофилизации, состоящим в том, что культура замораживается, лед испаряется в вакууме и полученный порошок сохраняется при температуре ниже 0°С. Гарантия сохранения культуры при этом методе сомнительна, некоторые авторы указывают на то, что при этом методе образуется много мутантов.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: