Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074 для производства пива Российский патент 2024 года по МПК C12N1/18 C12R1/865 

Изобретение относится к пищевой промышленности в области микробиологии, в частности, касается получения штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обладающего специальными улучшенными технологическими свойствами для решения определенных задач пивоваренной промышленности.

На текущий момент известно большое множество штаммов пивных дрожжей Saccharomyces cerevisiae, применяемых в пивоварении. В России наиболее известным банком дрожжей обладает Всероссийская Коллекция Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ ФГУП ГосНИИГенетика, vkpm.genetika.ru).

Из уровня техники (авторское свидетельство СССР №496304, опубл. 25.12.1975) известен штамм (пивных) дрожжей Saccharomyces carlsbergensis 8а (М), раса S - Львовская №117 для сбраживания солодового сусла, который хранится в коллекции ВНИИ пиво - безалкогольной промышленности, г. Москва (ныне - Всероссийский научно-исследовательский институт пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности - филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН). Указанный штамм обладает способностью эффективно вести процесс спиртового брожения при оптимальной температуре 6-8°С, утилизируя моно-, ди- и трисахариды пивного сусла, с образованием этилового спирта, характеризуется хорошей флокуляцией (хлопьеобразованием) и низким продуцированием эфиров и высших спиртов. К недостаткам указанного штамма дрожжей можно отнести невысокую скорость сбраживания пивного сусла.

По совокупности существенных признаков штамм Saccharomyces carlsbergensis 8а (М), раса S - Львовская №117 является прототипом к предлагаемому в настоящем изобретении штамму.

Целью изобретения является выделение штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обладающего очень высокой бродильной активностью, позволяющего получать при температуре 7°С продукт высокого качества за минимальный промежуток времени.

Технические результаты:

- повышение бродильной активности, позволяющее получать продукт высокого качества за меньший промежуток времени;

- расширение ассортимента штаммов, соответствующих требованиям пивоваренной промышленности.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается путем выделения из дрожжевого осадка сброженного пивного сусла штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074, предназначенного для производства пива.

Предлагаемый штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae NANOBARM 8а (М), используемый для сбраживания пивного сусла, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов Биоресурсного центра (ВКПМ БРЦ) «Курчатовский институт» и имеет регистрационный номер ВКПМ Y-5074 (дата депонирования: 01.09.2022).

Штамм имеет следующие характеристики.

Морфологические признаки:

- клетки округло-овальной формы на сусловом агаре, размером 4-5 х 6-8 мкм, матовые белового цвета;

- при росте на сусле споры не образует;

- структура однородная, консистенция мажущаяся;

- на охмеленном пивном сусле образуется плотный осадок после сбраживания.

Отношение к углеводам:

- полностью сбраживает и усваивает: глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтотриозу, раффинозу, трегалозу;

- не усваивает лактозу, инулин, ксилозу, арабинозу.

Отношение к органическим кислотам:

- потребляет уксусную и молочную;

- не потребляет янтарную, яблочную, винную и лимонную.

Отношение к спиртам:

- потребляет этиловый спирт и глицерин;

- не потребляет маннит, дульцит, сорбит.

Отношение к азотистым соединениям:

- усваивает пентон, соли аммония, мочевину.

Предлагаемый штамм сбраживает охмеленное пивное сусло при температуре 4-11°С. Оптимальная температура - 7°С, является представителем дрожжей низового брожения с хорошей флокуляцией.

Для размножения дрожжи нуждаются в кислороде: 8-10 мг О₂ на 1 дм³ сусла. При последующем сбраживании требуется кислород.

Далее приводятся примеры осуществления изобретения, которые, однако, не охватывают все возможные варианты осуществления изобретения и не ограничивают заявленное изобретение. Для решения поставленных задач использовались общепринятые в микробиологии методы.

Пример 1. Опыты по сбраживанию пива.

Согласно ГОСТ 29018-2021 «Пивоваренная продукция. Термины и определения»: «видимая степень сбраживания пива (Нрк. кажущаяся степень сбраживания): Показатель, определяемый отношением видимого экстракта пива к экстрактивности начального пивного сусла, выраженный в процентах».

Исходные данные по эксперименту:

Сусло, приготовленное из 100% светлого ячменного солода по ГОСТ 29294- 2021, с экстрактивностью начального сусла 11,1%. Засев дрожжей, предварительно аэрированных в течение 30 минут воздухом, осуществлялся в аэрированное сусло (из расчета 8-10 мг О₂ / дм³ сусла) при температуре 6,9°С. Объем дрожжей соответствовал норме дозировки для засева жидкой культуры 1,0% от общего объема охлажденного сусла.

Опыты по сбраживанию контролировались на приборе «AntonPaar», модель DMA4500 М. В комплект указанного прибора входит модуль определения цвета в единицах ЕВС и мутности под углом рассеивания 90°. Автоматический анализатор дегазированных образцов пива позволяет определять содержание этилового спирта, видимого и действительного экстракта, конечной степени сбраживания.

Результаты приведены в таблице 1.

Исходя из литературных источников и наработанного опыта, видимая степень сбраживания для стандартного пива составляет не менее 79,0%.

Одновременно на том же приборе проводили оценку бродильной активности по динамике накопления этилового спирта. Были проведены сравнения штаммов Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074 и Saccharomyces carlsbergensis 8а (М), раса S- Львовская №117 путем измерения содержания этанола в итоговом продукте (пиве), результаты которых приведены в таблице 2.

Пример 2.

Для определения бродильной активности пивных дрожжей использовали весовой метод, основанный на измерении выделившейся при брожении углекислоты (СО₂). При изучении бродильной активности применяли колбы с сернокислыми затворами.

В результате лабораторного сравнения штаммов Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074 и Saccharomyces carlsbergensis 8а (М), раса S - Львовская №117 путем ежедневного учета выделения СО₂ весовым методом оказалось, что заявленный штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074 сбраживает пивное сусло быстрее и за 5 суток выделяет СО₂ на 2,3-2,5 г/дм³ больше, а длительность главного брожения сократилась с 5 суток до 3 суток.

Пример 3.

Физико-химические показатели пива, полученного с дрожжами штамма Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074, следующие:

- алкоголь, % об. 4,3 - экстракт видимый, % 2,2 - плотность начального сусла, % 10,4 - содержание СО₂, г/дм³ 3,9 - видимая степень сбраживания, % 79,1.

Таким образом, штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074 NANOBARM 8а (М) обладает более высокой скоростью сбраживания пивного сусла при заданных параметрах, позволяет сократить период процесса главного брожения и получить пиво с необходимыми органолептическими показателями.

Изобретение относится к области микробиологии и пивоваренной промышленности. Выделен штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074 для производства пива. Изобретение позволит получить штамм с повышенной бродильной активностью, позволяющий получать продукт высокого качества за меньший промежуток времени. 2 табл., 3 пр.

Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-5074, выделенный из дрожжевого осадка сброженного пивного сусла и предназначенный для производства пива.