catalog / BIOLOGICAL SCIENCES / Biochemistry
скачать файл:
- title:
- Жолудева Мария Валерьевна. Обоснование выбора оптимальных рас дрожжей для плодово-ягодного виноделия на основе их морфологических и физиологических характеристик
- Альтернативное название:
- Жолудєва Марія Валеріївна. Обґрунтування вибору оптимальних рас дріжджів для плодово-ягідного виноробства на основі їх морфологічних та фізіологічних характеристик
- university:
- МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
- The year of defence:
- 2004
- brief description:
- Жолудева Мария Валерьевна. Обоснование выбора оптимальных рас дрожжей для плодово-ягодного виноделия на основе их морфологических и физиологических характеристик : Дис. ... канд. биол. наук : 03.00.04, 03.00.07 : Москва, 2004 210 c. РГБ ОД, 61:04-3/1365
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
На правах рукописи
ЖОЛУДЕВА МАРИЯ ВАЛЕРЬЕВНА
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ РАС ДРОЖЖЕЙ ДЛЯ
ПЛОДОВО-ЯГОДНОГО ВИНОДЕЛИЯ НА ОСНОВЕ ИХ
МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК.
Специальность 03.00.04. - Биохимия
Специальность 03.00.07. — Микробиология
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени кандидата биологических наук
1 '
НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:
Доктор биологических наук, профессор Грачева И.М.
НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ:
Кандидат технических наук,
доцент Мартыненко Н.Н.
Москва-2004
СОДЕРЖАНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11
1.1. Дрожжи рода Saccharomyces Meyen ex Reess 11
1.1.1. Краткая история систематики дрожжей рода Saccharomyces 11
1.1.2. Виды-двойники в комплексе Saccharomyces sensu stricto 14
1.1.3. Генетическая концепция рода дрожжей Saccharomyces 17
1.1.4. Идентификация дрожжевых культур 19
1.2. Плодово-ягодные вина 24
1.2.1. Классификация плодово-ягодных вин 24
1.2.2. Характеристика основных видов сырья для плодово-ягодного
виноделия 27
1.2.2.1. Яблоки 29
1.2.2.2. Черная смородина 32
1.2.2.3. Малина 34
1.2.2.4. Черника ! 35
1.2.2.5. Черноплодная рябина : 37
1.2.3. Современные тенденции производства плодово-ягодных вин и их
краткая характеристика 38
1.3. Дрожжи для плодово-ягодного виноделия 41
1.3.1. Основные расы дрожжей д ля производства яблочных вин 41
1.3.2. Основные расы дрожжей для производства ягодных вин 46
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 50
2.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 50
2.2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 52
2.2.1. Физиологические тесты 52
2.2.2. Молекулярная дифференциация штаммов 55
2.2.3. Изучение динамики бродильной активности 58
2.2.4. Методы анализа ароматических веществ 62
2.3. РЕЗУЛЬТАТЫ 64
2.3.1. Физиологическое тестирование штаммов 64
2.3.1.1. Видовая идентификация штаммов 64
2.3.1.2. Определение максимальных температур роста штаммов 74
2.3.2. Молекулярно-биологическое тестирование штаммов 77
2.3.2.1. Молекулярная дифференциация штаммов 77
2.3.2.2. ПЦР с микросателлитным праймером (GTG)5 80
2.3.2.3. Молекулярное кариотипирование 81
2.3.3. Изучение динамики бродильной активности 89
2.3.3.1. Определение скорости и глубины сбраживания субстратов 89
2.3.3.2. Накопление этанола 94
2.3.3.3. Накопление биомассы дрожжей 97
2.3.3.4. Результаты газохроматографического анализа виноматериалов .. 102
ВЫВОДЫ 182
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 185
ПРИЛОЖЕНИЯ 196
- bibliography:
- выводы.
1. В результате описания основных морфологических характеристик исследуемых штаммов дрожжей определены средние размеры дрожжевых клеток - (4,2-4,8)х(3-5) мкм, отмечено разностороннее почкование, примитивный псевдомицелий (отсутствие истинного мицелия), способность образовывать аски с 1-4 круглыми аскоспорами. Выяснено, что в жидкой среде культуры образуют белый мягкий осадок и слабое кольцо на поверхности. На твердой среде штрих сплошной с ровными краями, размер гигантской колонии округлой формы — 20,0-30,0 мкм. На основании морфологических признаков относим исследуемые штаммы дрожжей к роду Saccharomyces*
2. Видовую принадлежность исследуемых штаммов дрожжей определяли
на основании стандартных физиологических тестов по определителю [Vaughan-Martini A. et. al., 1998]. На основании способности к сбраживанию сахаров и ассимиляции углеводов «пестрого ряда» новые белорусские штаммы отнесены к биологическому виду S. cerevisiae. При этом у всех 13 штаммов наблюдаются некоторые отклонения от стандартного описания вида, т.к. они, хотя и слабо, но ассимилировали лизин, что, вероятно, говорит о формировании экотипа. Кроме того, имеются и индивидуальные отклонения. Так, штамм ВВ-2, выделенный с ягод винограда, способен использовать в качестве единственного источника углерода a-Memn-D-глюкозид и этил амин;
черносмородиновый штамм ГСЧ-1 - а-метил-О-глюкозид и сорбит; малиновые штаммы ГМ-15 и ГМ-17 - глицерин. Проведенная реидентификация остальных 19 культур подтвердила принадлежность плодово-ягодных, шампанских, спиртовых и хлебных рас дрожжей к биологическому виду S. cerevisiae. Пивные штаммы П-148 и Испанская XII, идентифицированные ранее как S. carlsbergensis, и винные штаммы 47-К, Феодосия 1-19, Кокур-3, идентифицированные как S. vm/, также отнесены к биологическому виду S. cerevisiae.
3. Определены максимальные температуры роста исследуемых дрожжей и установлено, что наиболее термостабильными являются спиртовые расы 985-Т, У-7І7 и пивная раса Испанская XII - 49-53ЧХ В диапазоне температур 46-49°С находятся белорусские штаммы ВВ-1, ВВ-2, ГВ-1, ГСЧ-1, ГСЧ-5, ГМ-17, шампанская раса Штейнберг-92, пивная П-148 и хлебная 125. Самая низкая температура роста 35-37°С отмечается у шампанских рас Корнет, Харьковская-39, Шампанская 11/12. Максимальные температуры роста остальных 17 штаммов лежат в диапазоне 44-46°С. Следовательно, белорусские штаммы обладают достаточно высокой термостабильностью, поскольку максимальные температуры роста штаммов - 44-49°С — позволяют их дальнейшее использование для получения препаратов активных сухих винных дрожжей (АСВД).
4. На основании ПЦР-анализа подтверждены принадлежность изучаемых
штаммов дрожжей к роду Saccharomyces. ПДРФ-анализ 5.8S- и NTS2- ETS- фрагментов рДНК и молекулярное кариотипирование с последующей Саузерн-гибридизацией хромосомной ДНК выявил наличие пяти межвидовых гибридов среди 32 штаммов. В результате штаммы ГСЧ-5, ГСЧ-8, ГСЧ-11, Шампанская 11/12, Л-80-4
идентифицированы как межвидовые гибриды S. cerevisiaexS. uvarurn и подтверждена принадлежность остальных. 27 дрожжевых штаммов к биологическому виду S. cerevisiae. Бескорневое филогенетическое дерево, отражающее генетическое родство исследуемых дрожжей, построенное на основании результатов НДР с микросателлитным праймером (GTG)s, выявило наличие двух ярко выраженных групп относительно внешней группы S. и varum В КМ Y-1146.
5. Изучена динамика сбраживания яблочного сусла и плодово-ягодных соков сахаристостью 16,0 г/100 см3. В качестве контрольной выбрана раса Яблочная-7. Установлено, что исследуемые штаммы активно сбраживают оба субстрата, однако при брожении на специфических субстратах накапливают больше углекислоты за более короткий период. Яблочное сусло полностью сбраживается за период 15-30 суток, соки — за 10-30 суток.
6. В полученных виноматериалах методами, принятыми на предприятиях винодельческой промышленности, определялись следующие физико-химические показатели: содержание спирта, массовые концентрации остаточных сахаров и остаточного экстракта, титруемые кислоты, активная кислотность, велся подсчет клеток дрожжей. В яблочных виноматериалах штаммы накапливают от 7,54% до 9,21 % об. спирта, в ягодных - 7,08-9,31% об. По содержанию остаточных сахаров, остаточного экстракта и титруемых кислот виноматериалы соответствуют требованиям ГОСТ 51146-98 «Виноматериалы плодовые сброженные и сброженно спиртованные. Технические условия».
7. Проведенный анализ ароматических компонентов виноматериалов методами газовой хроматографии выявил, что их содержание , главным образом, зависит от расы дрожжей и используемого субстрата и слабо коррелирует с накоплением основных метаболитов и биомассы дрожжей.
8. На основании результатов длительности полного сбраживания субстратов, количества образовавшегося спирта с единицы субстрата, анализа физико-химических свойств виноматериалов, соотношения желательных/нежелательных вторичных метаболитов, а также дегустационной оценки виноматериалов наибольший интерес для получения яблочных вин имеют штаммы ГВ-4, ГСЧ-1 и ГМ-8, для получения виноградных вин — штамм ВВ-2, черносмородиновых - ГСЧ- 11, малиновых - ГМ-8, черничных - ДЧК-1, черноплоднорябиновых - ВЧР-3.
9. Проведены сравнительные заводские испытания рас дрожжей ГВ-4 (ВКПМ Y-3098) и ГСЧ (ВКПМ Y-3100) для получения плодовых вин на
ОАО «Бахус» филиал «Винзавод «Ключ жизни» (г.Елец, Липецкая область). Результаты испытаний показали, что данные расы отличаются высокими технологическими показателями, позволяют интенсифицировать процесс брожения, обеспечивают получение высококачественных виноматериалов, которые по органолептическим свойствам и дегустационной оценке превосходят виноматериалы, полученные с использованием контрольной заводской расы Яблочная-7, и, безусловно, могут быть рекомендованы для использования на предприятиях плодового виноделия
- Стоимость доставки:
- 200.00 руб