Биотехнологические основы микробной конверсии концентрированного зернового сусла в этанол

Серба Е.М.1, Оверченко М.Б.2, Римарева Л.В.2
1 ВНИИПБТ – филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»; Российская академия наук
2 ВНИИПБТ – филиала ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии»

Научное издание / монография

Выпущено ООО Издательский дом «БИБЛИО-ГЛОБУС»

Серба Е.М., Оверченко М.Б., Римарева Л.В. (2017) Биотехнологические основы микробной конверсии концентрированного зернового сусла в этанол  / ISBN: 978-5-9500501-6-9
  • Авторы: Серба Е.М., Оверченко М.Б., Римарева Л.В.
  • Год издания: 2017
  • УДК: 663.5–663.12
  • Тираж: 500 экз.
  • Формат: 60х84/16
  • Обложка: Мягкая обложка
  • Страниц: 120
  • Усл. печ. л.: 27,3
  • ISBN: 978-5-9500501-6-9
  • DOI: 10.18334/9785950050169
  • Эта книга проиндексирована РИНЦ, см. https://elibrary.ru/item.asp?id=32594216

     

    Цитировать книгу:
    Серба Е.М., Оверченко М.Б., Римарева Л.В. Биотехнологические основы микробной конверсии концентрированного зернового сусла в этанол. М.:Библио-Глобус, 2017. – 120 с. – ISBN: 978-5-9500501-6-9 – doi: 10.18334/9785950050169

    Книга в каталоге РГБ: https://search.rsl.ru/ru/record/01009445020

    Аннотация:
    В монографии обобщены и систематизированы результаты теоретических и экспериментальных исследований в области биокаталитической и микробной конверсии концентрированного зернового сусла в этанол. В книге особое внимание уделено работам по селекции и скринингу термотолерантных и осмофильных рас дрожжей, их физиолого-биохимическим и культуральным свойствам. В монографии представлены результаты исследований процессов метаболизма спиртовых дрожжей, влияния состава микро- и макроэлементов, концентрации растворимых сухих веществ, углеводов и аминокислот в зерновом сусле на биосинтетическую способность дрожжевой клетки, на образование сопутствующих синтезу этанола побочных метаболитов. В работе сформулированы требования к выбору промышленной расы дрожжей в зависимости от технологических условий производства, к составу комплексных ферментных препаратов в зависимости от вида перерабатываемого сырья и концентрации зернового сусла. Монография предназначена для специалистов, научных работников, аспирантов и студентов с целью использования в научных исследованиях и образовательной деятельности в области биотехнологии, особенно по направлению биокаталитических и биосинтетических технологий, в учебных процессах при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Биотехнология», «Пищевая биотехнология», «Бродильные производства» и др.

    Источники:

    1. Абрамова И.М. Особенности переработки пшеничного сырья, обеспечивающие производство спирта с высокими показателями качества //Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2012. - № 1.
    – С. 4-6.
    2. Абрамова И.М., Поляков В.А., Медриш М.Э., Павленко С.В. Значение ионного состава водок в контроле алкогольной продукции // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. - № 2. – С. 20-23.
    3. Абрамова И.М., Поляков В.А., Савельева В.Б., Сурин Н.М., Воробьева Т.Г., Приемухова Н.В. Спектрофотометрический метод анализа в контроле производства ликероводочной продукции. // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2015. - № 1. – С. 29-31.
    4. Авилова И.А., Васильев С.Г., Римарева Л.В., Серба Е.М., Волкова Л.Д., Волков В.И. Водный обмен в клетках дрожжей Saccharomyces cerevisiae рас Y-3137 и Y-3327 по данным ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля // Биофизическая химия. – 2015. – т. 89, № 4. – С. 148-152.
    5. Андреев Н.Р., Карпов В.Г. Структура, химический состав и технологические признаки основных видов крахмалсодержащего сырья // Хранение и переработка сельхозсырья. – 1999. - № 4. - С. 30 - 33.
    6. Бурачевский И.И., Федоренко В.И. Подготовка технологческой воды и ее влияние на качество водки // Ликероводочное производство и виноделие. – 2003. -№ 8. С. 20-23.
    7. Гордеев В.В. Речной сток в океан и черты его геохимии // Изд. Наука. М. - 1983. – 160 стр.
    8. ГОСТ Р 55761-2013 Замесы, сусло, бражка из пищевого сырья. Определение массовой концентрации катионов, анионов неорганических и органических кислот методом капиллярного электрофореза.- Введ. 2015- 07-01.- Москва: Стандартинформ, 2014. –III, 18 с.

    9. ГОСТ Р 55792-2013 Бражка из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения содержания летучих органических примесей.- Введ. 2015-07-01.- Москва: Стандартинформ, 2014. –III, 18 с.
    10. Давыденко С. Г., Устинова А.С., Меледина Т.В., Баракова Н.В. Скрининг штаммов спиртовых дрожжей для сбраживания высококонцентрированного сусла //Процессы и аппараты пищевых производств. – 2012. - №2. - С.59-63.
    11. Кадиева А.Т., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Римарева Л.В. Влияние экстремальных температур и осмоса на свойства новых рас Saccharomyces cerevisiae 985-Т и 987-О // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2003. - № 4 – С. 38-40.
    12. Кравчук З.Д., Курин М.В. Качество природной воды - основа высококачественной водки // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2013. - № 1. – С. 30-33.
    13. Лисицын А.П. Терригенная седиментация, климатическая зональноть и взаимодействие терригенного и биогенного материала в океанах// Литология и полезные ископаемые. 1977. - № 6. – с. 3-22.
    14. Ли Э., Пиггот Дж. Спиртные напитки. Особенности брожения и производства // Профессия, 2006. – С. 16-28.
    15. Лукерченко В.Н. Технология и оборудование интенсивных производств спирта // М. : Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. - 2003.– 451 с.
    16. Мартыненко Н.Н., Романенков Р.Д. Физиолого-биохимические основы активаторов дрожжей рода Saccharomyces (обзор) // Естественные и технические науки. - 2011. - № 5. - С. 79-85.
    17. Моисеенко В.С., Дячкина А.Б., Грачева О.В. Образование высших спиртов в процессе метаболизма Saccharomyces cereviziae // Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2004. - № 1. – С. 11-13.

    18. Моисеенко В.С., Дячкина А.Б., Грачева О.В., Зацепин С.С. Создание и применение амилолитических штаммов спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2004. - № 3. – С. 7-9.
    19. Наумов Г.И., Наумова Е.С., Мартыненко Н.Н., Маснѐф-Помаред И. Таксономия, экология и генетика дрожжей Saccharomyces bayanus Г нового объекта в науке и практике // Микробиология. 2011. Т. 80. № 6. С. 723-732.
    20. Наумова Е.С., Садыкова А.Ж., Мартыненко Н.Н., Наумов Г.И. Молекулярно-генетическая характеристика спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae //Микробиология. - 2013. - Т. 82., № 2. - С. 176-179.
    21. Новикова И.В., Яковлев А.И. Состав сахаросодержащего сырья для производства этанола // Производство спирта и ликероводочных изделий - 2007 - № 1. - С. 27-28.
    22. Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Серба Е.М., Скворцова Л.И., Римарева Л.В. Перспективные расы дрожжей Saccharomyces cerevisiae с термотолерантными и осмофильными свойствами для спиртового производства // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2013. -
    № 4.- С. 26-29.
    23. Патент РФ № 2313781. Способ определения ионного состава жидких сред/ Поляков В.А., Мицен В.Е., Т.М. Шелехова., О.В. Веселовская, Л.И. Скворцова, О.А. Овчинников, А.В. Космынин, Н.В. Шелехова // Заявка № 2006133559. Приоритет от 20.09.2006. Регистрация в Госреестре изобретений РФ 27.12.2007. - Бюл. № 36 - 5 с.
    24. Патент РФ № 2315299. Рабочий электролит для определения капиллярным электрофорезом ионного состава жидких сред / Поляков В.А., Мицен В.Е., Т.М. Шелехова, О.В. Веселовская, Л.И. Скворцова, О.А. Овчинников, А.В. Космынин, Н.В. Шелехова // Заявка № 2006133558. Приоритет от 20.09.2006. Регистрация в Госреестре изобретений РФ 20.01.2008 - Бюл. № 2. – 4 с.

    25. Патент РФ № 2331666. Применение штамма Saccharomyces cerevisiae Y-3136, в качестве средства, снижающего образование побочных метаболитов в процессе получения спирта / Римарева Л. В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И.,Мартыненко Н.Н., Коновалова Е.Ю.
    //Опубл. 20.08.2008- Бюл. № 23. - 4с.

    26. Патент РФ № 2331667. Применение штамма Saccharomyces cerevisiae Y-3137, в качестве средства, снижающего образование побочных метаболитов в процессе получения спирта / Римарева Л. В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И.,Мартыненко Н.Н., Коновалова Е.Ю. // Опубл. 20.08.2008. - Бюл. № 23. – 4с.
    27. Патент РФ № 2378366, кл. C12N1/16; C12P7/06. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039, обладающий осмофильными свойствами, для получения спирта/ Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Останина Е.В., Поляков В.А. // Опубл. 10.01.2010. - Бюл. № 1. – 6с.
    28. Поляков В.А., Абрамова И.М., Полыгалина Г.В., Римарева Л.В., Корчагина Г.Т., Пискарева Е.Н. Инструкция по технохимическому и микробиологическому контролю спиртового производства / Изд.: ГНУ ВНИИПБТ РАСХН. М.: ДеЛи принт, 2007. – 480 с.
    29. Поляков В.А., Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Хричикова Г.Н., Останина Е.В. Сбраживание высококонцентрированных сред осмофильными рассами дрожжей, приготовленных на основе ферментативного биокатализа полимеров зернового сырья в производстве топливного биоэтанола // В сб. научных трудов
    «Микробные биокатализаторы и их роль в нано- и биотехнологиях».
    – М.: Пищепромиздат. - 2008. – С.256-260.
    30. Привалова Е.А., Тигунцева Н.П., Адамович С.Н., Мирсков Р.Г., Мирскова А.Н. Трис-(2-гидроксиэтил) аммониевые ионные жидкости - новые биостимуляторы роста спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae//Вестник Иркутского ГТУ – 2015. - № 11 (106). – С. 136-141.

    31. Римарева Л.В. Теоретические и практические основы биотехнологии дрожжей // Учебное пособие. – М.: ДеЛи принт, 2010.– 256 с.
    32. Римарева Л.В. Ферментные препараты, эффективные для биокатализа полимеров зернового сырья в производстве спирта // Сб. научных трудов «Теоретические и практические основы совершенствования технологии спирта». Раздел 2. «Ферментативный биокатализ полимеров зернового сырья». М. ВНИИПБТ. – 2008. - С. 61-86.
    33. Римарева Л.В., Воронцова Н.Н. Микробиологический контроль спиртового и ферментного производств/ М.:Россельхозакадемия-2005.–200 с.
    34. Римарева Л.В., Оверченко М.Б. Использование протеолитического ферментного препарата из Аspergillus oryzae в спиртовом брожении // Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2005. - № 4.- С.12-14.
    35. Римарева Л.В., Оверчеко М.Б., Гернет А.М. Скрининг активных рас дрожжей с термотолерантными и осмофильными свойствами для интенсификации производства этанола // Пиво и напитки. - 2000. - № 1. – С. 34-36.
    36. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Абрамова И.М. Теоретические и практические основы ферментативного катализа полимеров зернового сырья в спиртовом производстве // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2008. - № 3. – С. 4-9.
    37. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И. Осмофильные дрожжи для сбраживания высококонцентрированного сусла // Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2001. - № 1. – С. 21-23.
    38. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Кадиева А.Т. Рациональный выбор расы спиртовых дрожжей // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2001. - № 2. – С. 19-21.
    39. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Серба Е.М. Осмофильный штамм спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039 для сбраживания концентрированного зернового сусла // Производство
    спирта и ликероводочных изделий. – 2012. - № 3. – С. 8-11.

    40. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Хричикова Г.Н., Погоржельская Н.С. Роль ферментных препаратов гемицеллюлазного действия при подготовке и сбраживании ржаного и ячменного сусла // Сб. научных трудов «Теоретические и практические основы совершенствования технологии спирта». Раздел 2.«Ферментативный биокатализ полимеров зернового сырья». М. ВНИИПБТ. – 2008. - С. 98- 104.
    41. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Шелехова Н.В., Серба Е.М., Мартыненко Н.Н.. Исследование ионного состава питательной среды в процессе генерации спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae с осмофильными свойствами // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2016. - № 3. - С. 41-44
    42. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Шелехова Н.В., Серба Е.М., Мартыненко Н.Н., Кривова А.Ю. Влияние ферментных комплексов на метаболизм спиртовых дрожжей и накопление ионов неорганической природы в концентрированном зерновом сусле // Вестник Российской сельскохозяйственной науки. – 2016. №3. – С.28-31.
    43. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Игнатова Н.И., Шелехова Н.В., Серба Е.М., Кривова А.Ю., Мартыненко Н.Н. Накопление метаболитов дрожжами Saccharomyces cerevisiae 1039 при культивировании на зерновом сусле// Хранение и переработка сельхозсырья. - 2016. - № 5. - С. 23-27
    44. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Серба Е.М, Агашичева К.Л., Игнатова Н.И. Сбраживание концентрированного зернового сусла с использованием смофильный расы спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039 // Производство спирта и ликероводочных изделий. – 2011.
    - № 3. – С. 10-12.
    45. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Серба Е.М, Агашичева К.Л., Игнатова Н.И. Создание осмофильного штамма спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae и исследование условий его поддержания в активном состоянии
    //Производство спирта и ликероводочных изделий. 2011. - № 4. С. 4-7.

    46. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Серба Е.М, Агашичева К.А., Игнатова Н.И. Сбраживание концентрированного зернового сусла с использованием осмофильной расы спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae 1039 // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2011. -
    № 3.- С. 10-12.
    47. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Серба Е.М, Игнатова Н.И. Влияние ферментативных систем на биохимический состав зернового сусла и культуральные свойства осмофильной расы спиртовых дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2013. - № 1. – С. 18-19.
    48. Римарева Л.В., Оверченко М.Б., Серба Е.М., Игнатова Н.И., Шелехова Н.В., Мартыненко Н.Н., Кривова А.Ю. Изучение жизнедеятельности спиртовых дрожжей в зависимости от изменения ионного состава концентрированного зернового сусла // В сборнике: Перспективные ферментные препараты и биотехнологические процессы в технологиях продуктов питания и кормов ВНИИПБТ; под редакцией В.А.Полякова, Л.В.Римаревой. - 2016. – 371-380
    49. Серба Е.М., Оверченко М.Б., Римарева Л.В., Игнатова Н.И., Веселовская О.В., Шелехова Н.В. Исследование метаболитов, сопутствующих синтезу этанола при сбраживании концентрированного зернового сусла осмофильным штаммом дрожжей Saccharomyces cerevisiae
    //Производство спирта и ликероводочных изделий. 2013. - № 2. С. 16-19.
    50. Серба Е.М., Поляков В.А. Биотехнологические основы комплексной переработки зернового сырья и вторичных биоресурсов в этанол и белково- аминокислотные добавки //Монография (ISBN 978-5-906592- 49-1) - М.:ВНИИПБТ, 2015. – 133 с
    51. Скопинцев Б. А. Формирование современного химического состава Черного моря // Л.: Гидрометеоиздат, 1975. – 336 с.
    52. Спиричев В.Б. Научные принципы обогащения пищевых продуктов микронутриентами//Ваше питание. -2000. -№ 4. -С. 13-19.

    53. Степанов Н.А., Мартыненко Н.Н., Грачева И.М., Ефременко Е.Н. Применение иммобилизованных клеток дрожжей для производства спиртосодержащих напитков / // Изв. вузов. Пищевая технология. – 2006. -
    № 6 - С.45-47.
    54. Тулякова Т.В., Фурсова Н.А., Римарева Л.В. Особенности скрининга штаммов хлебопекарных дрожжей для производства изделий из сдобного теста// Хранение и переработка сельхозсырья. – 2013. - № 10. - С.31- 32.
    55. Туршатов М.В., Леденев В.П., Кононенко В.В., Моисеева Н.Д., Кривченко В.А., Корженко Л.Г. Современная технология производства спирта // Производство спирта и ликероводочных изделий. - 2011. - № 1. – С. 28-29.
    56. Туршатов М.В., Поляков В.А., Леденев В.П. Технологические основы производства спирта с повышенными органолептическими показателями // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2008. -
    № 2.- С. 29-31.
    57. Устинова А., Меледина Т. Биосинтез летучих высших спиртов в процессе спиртового брожения / // Институт холода и биотехнологий. Индустрия напитков. - 2012. - №4. - С. 8-11.
    58. Шариков А.Ю., Степанов В.И., Иванов В.В., Римарева Л.В., Игнатова Н.И., Скворцова Л.И. Перспективы использования экструдата ржи в биотехнологии этанола //Достижения науки и техники АПК. – 2014. - № 5.
    – С. 66-68.
    59. Шелехова Н.В., Римарева Л.В. Исследование ионного состава полупродуктов спиртового производства с использованием методов капиллярного электрофореза // Производство спирта и ликероводочных изделий. 2012. № 3. С. 25-27.
    60. Шелехова Н.В., Римарева Л.В., Поляков В.А. Научное обеспечение контроля биотехнологических процессов производства этилового спирта //Пиво и напитки. -2016. - № 1. – С. 16-20.

    61. Dickinson J. R., Scheweizer M. Stress responses. In The metabolism and molecular physiology of Saccharomyces cerevisiae // Taylor& Francis: NewYork - 1999 - Р. 343.
    62. Jeffries T.W., Jin Y.S. Ethanol and thermotolerance in the bioconversion of xylose by yeasts // Adv. Appl. Microbiol. – 2000. – V. 47. – P. 221–268.
    63. Helena da Cruz S., Batistote M., Ernandes J.R. Effect of sugar catabolite repression in correlation with the structural complexity of nitrogen source on yeast growth and fermentation // Journal of Industrial and Brewing. – 2003. – V. 109 (4). – P. 349–355.
    64. Hinnebusch A., Jones E. W., Pringle, J. R., Broach, J. R. General and pathway-specific regulatory mechanisms controlling the synthesis of amino acid biosynthetic enzymes in Saccharomyces cerevisiae. In The molecular cellular biology of the yeast Saccharomyces: Gene expression // Cold Spring Harbor Laboratory Press: New York - 1992. – Р.325-329
    65. Hohmann S., Zimmermann F., Entian K. D. Pyruvate decarboxylases. In Yeast sugar metabolism. Biochemistry, genetics, biotechnology, and applications// Technomic: Lancaster, - 1997. - Р. 187-212.
    66. . Kelsall D. R.; Lyons, T. P., Jacques K. A. Management of fermentations in the production of alcohol: moving toward 23% ethanol. In The alcohol textbook: a reference for the beverage, fuel and industrial alcohol industries
    // Nottingham University Press: UK. – 1999. – Р. 49-87.
    67. Munson A.M., Haydon D.H., Love S.L., Fell G.L. Yeast ARL1 encodes a regulator of K+ influx / // Microbiol. Biotechnol. – 2004. – V. 117, №11.
    – Р. 2309–23204.
    68. Naumova E.S., Naumov G.I., Michailova Y.V., Martynenko N.N., Masneuf- Pomarède I. Genetic diversity study of the yeast saccharomyces bayanus var. uvarum reveals introgressed subtelomeric saccharomyces cerevisiae genes
    //Research in Microbiology. - 2011. - Т. 162. - № 2. - Р.204-213.
    69. Nevoigt E., Stahl U. Yeast. Cold Spring Harbor Laboratory Press: New York 1996. – Т.12 – Р.1331-1337.

    70..Nguyen H. T. T., Engineering of Saccharomyces cerevisiae for the production of L-glycerol 3-phosphate. In Fakulta¨t III fu¨ r Prozesswissenschaften
    // Technischen Universita¨t Berlin - 2004 – Р. 109.
    71. Nweke C.O. Effects of metals on dehydrogenase activity and glucose utilization by Saccharomyces cerevisiae // Nigerian Journal of Biochemistry and Molecular Biology. – 2010. – V. 25, №2. – Р.28–35.22.
    72. Perez Valle, Jenkins J. H., Merchan S. Key role for intracellular K+ and protein kinases Sat4/Hal4 and Hal5 in the plasma membrane stabilization of yeast nutrient transporters // Microbiol. Biotechnol. – 2007. – V. 27, №16.
    – Р. 5725– 5736.
    73. Revedin A., Aranguren В., Becattini R. Thirty thousand year old evidence of plant food processing // Proc Natl Acad Sci USA. – 2010. – V. 107 (44). – P. 18815–18819.
    74. Verbelen P. J., Saerens M.G., Van Mulders S.E. The role of oxygen in yeast metabolism during high cell density brewery fermentations // Microbiol and biotechnol. – 2009. – V. 82. – P. 1143–1156.

    Страница обновлена: 15.10.2021 в 09:54:39