Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 4/2.

Карпенко Д. В. и др. Активация пивных дрожжей посредством предварительной обработки. времени. Обработке подвергали суспензию дрожжей в стерилизованной водопроводной воде, после чего определяли в ней общее количество дрожжевых клеток методом подсчета в камере Горяева. Культивирование вели в течение 4 сут при 28-30 °С на растворе сахарозы и 6 сут при 16-18 °С на пивном сусле. Бродильную активность в опытных и контрольных образцах (в серии с использованием в качестве питательной среды раствора глюкозы) определяли весовым методом: в каждом варианте стерилизованную питательную среду, засеянную дрожжами, помещали в колбу; последнюю закрывали затвором Мейссля и взвешивали на технических весах с точностью до 0,01 г в течение культивирования, фиксируя убыль веса за счет удаления углекислого газа как метаболита дрожжей. В серии со сбраживанием пивного сусла бродильную активность определяли в процессе и по окончании культивирования тем же весовым методом, а также оценивали по содержанию в молодом пиве этилового спирта и действительного экстракта, установленному дистилляционным способом. При использовании в качестве питательной среды пивного сусла в процессе его сбраживания определяли видимый экстракт пикнометрическим методом. В процессе культивирования как характеристики состояния дрожжевой популяции устанавливали общее количество дрожжевых клеток (методом подсчета в камере Горяева), число нежизнеспособных (мертвых) дрожжевых клеток (методом окрашивания мертвых клеток метиленовым синим) и упитанность дрожжей (по методу окрашивания упитанных клеток раствором Люголя). Каждый эксперимент проводили в трех повторностях для опытного и контрольного вариантов; в качестве контроля использовали варианты, засеянные суспензией дрожжей, не подвергавшихся акустической обработке. Результаты и обсуждение На первом этапе исследований, целью которого являлось установление наличия или отсутствия влияния УЗ на пивные дрожжи, использовали устройство, генерирующее ультразвук фиксированной частоты и мощности. Вследствие этого варьируемым параметром предварительной обработки являлась только ее продолжительность. На основе литературных данных был сделан вывод, что большое количество введенной в обрабатываемый объект (систему) энергии (длительное время воздействия УЗ) с высокой вероятностью приводит к разрушению его компонентов или их дезинтеграции. При этом малое количество энергии (короткое время обработки УЗ) не вызывает детектируемых изменений контролируемых показателей. В силу этого диапазон варьирования в разных сериях экспериментов имел пределы от 30 с до 5 мин. В первой серии экспериментов в качестве питательной среды использовали 5%-й раствор глюкозы. Такой выбор был обусловлен следующими соображениями: 1) пивное сусло, даже приготовленное из концентрата определенной марки, имеет большие или меньшие вариации химического состава, что обусловливает наличие трудно контролируемых факторов, влияющих на развитие дрожжевой популяции, помимо изучаемого способа воздействия; 2) питательная среда "минимального" состава создает более сложные условия для дрожжевой популяции, что делает ее более чувствительной к внешним воздействиям, включая обработку УЗ. Ввиду того что культивирование вели в "смешанных" условиях (более аэробных в начале процесса и более анаэробных ближе к его концу), на данном этапе решено было оценивать бродильную активность дрожжей по убыли веса питательной среды, обусловленной накоплением среди прочих метаболитов углекислого газа, самопроизвольно выделяющегося из питательной среды. Продолжительность культивирования на модельной питательной среде равнялась 4 сут, так как, во-первых, в настоящее время в производственных условиях наблюдается тенденция к сокращению длительности стадии главного брожения, во-вторых, представлялось целесообразным не доводить культуру до второй половины стационарной фазы, тем более до начала фазы отмирания, в которой заметно меняется как морфология, так и физиология дрожжей. Сразу после формирования опытного и контрольного образцов и в течение каждых суток культивирования отбирали пробы для определения контролируемых показателей, указанных в п. "Материалы и методы". Необходимо отметить следующее. По организационным причинам даже в рамках одной серии эксперименты проводились последовательно, в силу чего условия культивирования в них в большей или меньшей степени отличались, даже в контрольных вариантах, режимы работы с которыми (начальное количество клеток дрожжей, температура) старались стабилизировать на определенных уровнях. В силу этого для облегчения сопоставления решено было представить результаты не в абсолютных величинах. Значения контролируемых показателей опытных вариантов выражены в процентах по отношению к значениям аналогичных характеристик контрольных образцов в соответствующих опытах, последние принимались за 100 % и на диаграммах не приведены. На рис. 1-8 приведена разность (положительная или отрицательная) между значениями в опытном и контрольном вариантах каждого эксперимента. 604