PL229762B1

PL229762B1 - Sposób prowadzenia fermentacji alkoholowej wysokocukrowej brzeczki miodowej

Info

Publication number: PL229762B1
Application number: PL406718A
Authority: PL
Inventors: Anna Misiewicz; Urszula WETOSZKA; Maria SPERA; Maria Spera; Hanna Cieślak
Original assignee: Inst Biotechnologii Przemyslu Rolno Spozywczego Im Prof Waclawa Dabrowskiego
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2018-08-31
Also published as: EP2914755A1; UA113335C2; LT2914755T; PL406718A1; WO2015102500A1; EP2914755B1; ES2650273T3

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadzenia fermentacji alkoholowej wysokocukrowej brzeczki miodowej charakteryzujący się tym, że do nastawu brzeczki miodowej wprowadza się szczep Scm drożdży Saccharomyces cerevisiae zdeponowany w Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych IBPRS pod numerem KKP 2052 p i prowadzi się fermentację brzeczki, korzystnie przez 30 dni, do otrzymania młodego miodu pitnego. Wynalazek dotyczy również suchego preparatu tych drożdży.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadzenia fermentacji alkoholowej wysokocukrowej brzeczki miodowej z zastosowaniem odpowiedniego szczepu drożdży oraz suszonego preparatu tych drożdży, gwarantującego wysoką przeżywalność oraz zachowanie cech technologicznych. Wynalazek należy do dziedziny biotechnologii wyrobów alkoholowych, zwłaszcza miodu pitnego.

Napojem alkoholowym o charakterze zbliżonym do wina jest miód pitny uzyskiwany poprzez fermentację alkoholową rozcieńczonego wodą miodu pszczelego, tzw. brzeczki miodowej.

Wyrób miodów pitnych nie różni się od wyrobu win owocowych, poza zastosowaniem jako podstawowego surowca nie soku z owoców, lecz naturalnego miodu pszczelego. Produkcja miodów pitnych obejmuje: przygotowanie brzeczki miodowej, gotowanie i doprawienie brzeczki oraz jej fermentację i dojrzewanie młodego miodu pitnego. Miody pitne można klasyfikować w zależności od sposobu sporządzania brzeczki, stopnia rozcieńczenia brzeczki wodą i sposobu doprawienia brzeczki.

Drożdże z gatunku Saccharomyces cerevisiae są typowymi szlachetnymi drożdżami stosowanymi do produkcji wina. Charakteryzują się one wysoką produkcją związków aromatycznych w czasie fermentacji oraz są odporne na temperaturę i w zależności od odmiany rozmnażają się temperaturach od 8 do 15°C, od 15 do 25°C i od 15 do 35°C. Drożdże te stosowane są w produkcji czerwonych i białych win. Ich wadą jest wrażliwość na wysokie stężenia alkoholu i cukru oraz duże zapotrzebowanie na azot. W przypadku fermentacji moszczów o wysokiej zawartości cukru często stosuje się drożdże z gatunku Saccharomyces bayanus. Drożdże te zwykle szybko odfermentowują nastawy, są odporne na wysokie stężenia alkoholu i cukru, mają stosunkowo niewielkie wymagania w stosunku do azotu oraz są odporne na niskie temperatury. Powstałe wino jest jednak mało aromatyczne oraz zawiera zwiększone stężenia SO2.

Drożdże używane do produkcji miodów pitnych oprócz cech wymaganych dla drożdży winiarskich tj. dużej szybkości zafermentowania i fermentacji, wysokiego odfermentowania cukrów, krótkiego okresu generacji, dodatkowo powinny być oporne na wysokie ciśnienie osmotyczne spowodowane wysokim ekstraktem początkowym oraz wykazywać oporność na kwas mrówkowy występujący np. przy fermentacji miodów niesyconych.

Zdolność drożdży Saccharomyces cerevisiae do wzrostu i prowadzenia fermentacji w brzeczkach osmofilnych, tj. o wysokim stężeniu substratów zależy od stężenia wewnątrzkomórkowych węglowodanów: trehalozy i glikogenu.

Wraz ze wzrostem ciśnienia osmotycznego w środowisku, np. w brzeczkach stężonych, o gęstości od 25 do 30°Blg, niektóre szczepy drożdży wykazują wzmożoną syntezę trehalozy, od 0,1% do 8%, a nawet do 12% w suchej masie, co zapewnia intensywny wzrost komórek oraz zwiększa wydajność biomasy z cukru. Niestety właściwości osmofilne drożdży nabyte dzięki podwyższonej zawartości wewnątrzkomórkowej trehalozy stopniowo zmniejszają się w miarę czasu ich przechowywania.

Fermentacja wysokoekstraktowych brzeczek słodowych i nastawów winiarskich, a szczególnie brzeczek miodowych dwójniaka i trójniaka jest utrudniona, ze względu na duże stężenie cukrów w brzeczce i związane z tym wysokie ciśnienie osmotyczne. W czasie fermentacji środowisk o wysokim ekstrakcie często nie uzyskuje się odpowiedniej zawartości alkoholu i niekorzystnie wzrasta kwasowość lotna. Jest to związane między innymi z wysokim ciśnieniem osmotycznym roztworów, toksycznym działaniem alkoholu i innych produktów metabolizmu drożdży.

We wszystkich procesach biotechnologicznych efektywność procesu jest ściśle uzależniona od ilości i jakości zastosowanych mikroorganizmów. Z tego powodu, jak również mając na względzie maksymalne zredukowanie operacji towarzyszących, coraz częściej w miejsce czystych kultur wyjściowych rozprowadzane są i bezpośrednio stosowane w produkcji odpowiednie preparaty mikroorganizmów. Ze względu na konieczność transportu i zapewnienia trwałości mają one formę suchą i określane są jako preparaty suszone lub preparaty instant. Woda w komórkach drożdży pełni rolę rozpuszczalnika enzymów, substancji pokarmowych oraz koloidów. Suszenie mikroorganizmów powoduje usunięcie jej ze środowiska, w którym przebiegają reakcje biochemiczne. W skutek odwodnienia zachodzą zmiany strukturalne na poziomie biopolimerów, błon komórkowych, organów i całych komórek. Procesy te zmieniają oporność mikroorganizmów na działanie czynników zewnętrznych takich jak pH, temperaturę, ciśnienie i lepkość. Mikroorganizmy mogą zamierać na skutek naruszenia błony komórkowej, denaturacji termicznej białek, destabilizacji transportu substancji rozpuszczonych w wodzie lub wzrostu lepkości środowiska. Odporność fizjologiczna mikroorganizmów w trakcie procesu suszenia jest związana z procesami adaptacyjnymi, odpornością fizyczną związaną z budową

PL 229 762 B1 poszczególnych mikroorganizmów. Istnieje krytyczna zawartość wilgoci, której przekroczenie powoduje dehydratacyjną inaktywację mikroorganizmów, a jej szybkość zależy od wilgotności biomasy. Usunięcie wody w czasie procesu suszenia prowadzi do przemiany białek protoplazmy z hydrozolu w hydrożel. Przemiana ta postępuje wraz z odprowadzaniem wody z komórki i prowadzi do okresowego, ale odwracalnego zatrzymania funkcji życiowych układów - anabiozy, w stopniu uzależnionym od ilości pozostawionej wody.

Przy ocenie jakości preparatów suszonych drożdży winiarskich lub miodowych bierze się pod uwagę, oprócz aktywności fermentacyjnej drożdży, ich czystość mikrobiologiczną oraz liczbę martwych komórek. Drożdże szlachetne mogą być zakażone innymi drobnoustrojami m.in.: drożdżami dzikimi, bakteriami kwaszącymi, pleśniami itp. Nadmierna obecność obcej mikroflory może powodować pogorszenie cech organoleptycznych oraz obniżać trwałość wina. Natomiast przy zbyt dużej liczbie martwych komórek drożdży może nastąpić obniżenie ich aktywności fermentacyjnej.

Drożdże miodowe mogą być dostarczane jedynie na agarze lub w postaci płynnej kultury starterowej, obydwie formy wykluczają przechowywanie dłuższe niż kilka tygodni z zachowaniem warunków chłodniczych oraz wymagają kilkudniowego okresu propagacji kultury starterowej. Zastosowanie kultury starterowej w postaci preparatu suszonych drożdży gwarantuje prawidłowy przebieg fermentacji i pozwala na uzyskanie produktu o pożądanych cechach fizykochemicznych i sensorycznych. W przypadku zastosowania brzeczek niesterylnych (niewarzone, w których cenne składniki odżywcze nie są niszczone w czasie gotowania) suche preparaty eliminują ryzyko zakażenia niepożądaną mikroflorą, co jest szczególnie ważne w produkcji na dużą skalę.

Celem wynalazku jest zatem opracowanie sposobu prowadzenia fermentacji alkoholowej brzeczek miodowych o wysokich stężeniach cukrów z zastosowaniem odpowiedniego szczepu drożdży jak również dostarczenie suchego preparatu tych drożdży, gwarantującego ich odpowiednią przeżywalność i zachowanie cech technologicznych, umożliwiających wykorzystanie otrzymanych suszonych preparatów w wydajnym procesie fermentacji, z zapewnieniem niemal natychmiastowego podjęcia funkcji metabolicznych, zarówno bezpośrednio po uzyskaniu preparatu jak i po kilku miesiącach jego przechowywania.

Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadzenia fermentacji alkoholowej wysokocukrowej brzeczki miodowej charakteryzujący się tym, że do nastawu brzeczki miodowej wprowadza się szczep Scm drożdży Saccharomyces cerevisiae zdeponowany w Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych IBPRS pod numerem KKP 2052 p i prowadzi się fermentację brzeczki do otrzymania młodego miodu pitnego.

Korzystnie, nastaw zawiera powyżej 20°Blg ekstraktu rzeczywistego.

Korzystnie, do nastawu brzeczki wprowadza się suchy preparat szczepu Scm drożdży Saccharomyces cerevisiae.

Korzystnie, zawartość suchej masy w suchym preparacie szczepu Scm drożdży Saccharomyces cerevisiae wynosi 92-94%, a liczba jednostek tworzących kolonie bakterii w gramie to 2 x 10.

Korzystnie, suchy preparat szczepu Scm drożdży Saccharomyces cerevisiae, uzyskuje się poprzez ich naniesienie na otręby pszenne i późniejsze wysuszenie.

Korzystnie, drożdże Saccharomyces cerevisiae (Scm), o gęstości 10⁶ /1 ml w ilości od 40% do 50% objętościowych łączy się z otrębami w stosunku wagowym 1:10, a otrzymaną masę poddaje się procesowi suszenia, podczas którego zachodzi proces odparowania wody w temperaturze od 20°C do 40°C do uzyskania zawartości wody nie mniejszej niż 10%. Korzystnie, fermentację prowadzi się przez 30 dni.

Fig. 1 Stężenia cukrów i alkoholu etylowego po a) 60, oraz b) 91 dniach fermentacji brzeczek miodowych o różnej gęstości. Szczep drożdży miodowych Scm. Oznaczenia wykonano przy użyciu HPLC.

Fig. 2 Ubytek CO2 w trakcie fermentacji brzeczek miodowych o różnym początkowym stężeniu cukrów (N - fermentacja z dodatkiem źródła azotu).

Fig. 3 Chromatogramy próbek miodu otrzymanego po fermentacji z zastosowaniem suszonych preparatów drożdży przechowywanych przez 2 miesiące.

Fig. 4 Chromatogramy próbek miodu otrzymanego po fermentacji z zastosowaniem suszonych preparatów drożdży przechowywanych przez 4 miesiące.

Fig. 5 Chromatogramy próbek miodu otrzymanego po fermentacji z zastosowaniem suszonych preparatów drożdży przechowywanych przez 6 miesięcy.

PL 229 762 B1

Fig. 6 Chromatogramy próbek miodu otrzymanego po fermentacji z zastosowaniem suszonych preparatów drożdży przechowywanych przez 8 miesięcy.

Fig. 7 Chromatogramy próbek miodu otrzymanego po fermentacji z zastosowaniem szczepu drożdży Sct suszonego na otrębach po różnym czasie jego przechowywania.

Fig. 8 Chromatogramy próbek miodu otrzymanego po fermentacji z zastosowaniem szczepu drożdży Sct suszonego na wytłokach jabłkowych po różnym czasie jego przechowywania.

Fig. 9 Chromatogramy próbek miodu otrzymanego po fermentacji z zastosowaniem szczepu drożdży Scm suszonego na otrębach po różnym czasie jego przechowywania.

Fig. 10 Chromatogramy próbek miodu otrzymanego po fermentacji z zastosowaniem szczepu drożdży Scm suszonego na wytłokach jabłkowych po różnym czasie jego przechowywania.

Fig. 11 Zawartość glukozy i fruktozy w miodach po 30 dniowych fermentacjach brzeczki miodowej o początkowej gęstości 28°Blg. Jako inokulum używano preparatów drożdży miodowych Scm oraz Sct suszonych na otrębach albo wytłokach po różnym okresie ich przechowywania.

Fig. 12 Zawartość etanolu w miodach po 30 dniowych fermentacjach brzeczki miodowej o początkowej gęstości 28°Blg. Jako inokulum używano preparatów drożdży miodowych Scm oraz Sct suszonych na otrębach albo wytłokach po różnym okresie ich przechowywania. Wyniki uzyskano z zastosowaniem metody FIPLC.

Fig. 13 Parametry młodego miodu po 30 dniowej fermentacji brzeczki miodowej o początkowej gęstości 28°Blg. Jako inokulum użyto drożdży pobranych bezpośrednio ze skosu. Wyniki uzyskano z zastosowaniem metody FIPLC.

Fig. 14 Porównanie parametrów młodego wina i młodego miodu (stężenia poszczególnych cukrów oraz alkoholu etylowego) oznaczone przy użyciu FIPLC po 30-dniowej fermentacji. Jako inokulum używano drożdży winiarskich albo miodowych pobieranych bezpośrednio ze skosu.

P r z y k ł a d

Otrzymanie preparatu drożdży

Inokulum namnażano z wykorzystaniem szczepu Saccharomyces cerevisiae (Scm).

Namnażanie biomasy drożdży prowadzono w warunkach stacjonarnych w kolbach napowietrzanych lub w fermentorze o pojemności do 5 dm³ z napowietrzaniem 1 obj./obj. i mieszaniem 800:900 rpm. Po zakończonej hodowli drożdże odwirowywano, przepłukiwano kilkakrotnie jałową wodą, mieszano z jałowym nośnikiem (otręby pszenne lub wytłoki jabłkowe) i suszono. Proces przygotowania do suszenia prowadzi się w ten sposób, że drożdże o gęstości 10⁶ /1 ml w ilości od 40% do 50% objętościowych łączy się z otrębami w stosunku wagowym 1:10. Otrzymaną masę poddaje się procesowi suszenia, podczas którego zachodzi proces odparowania wody w temperaturze od 20°C do 40°C do uzyskania zawartości wody nie mniejszej niż 10%. Suszone preparaty drożdży przechowywano w temperaturze pokojowej przez okres od kilku do kilkunastu miesięcy.

Próby fermentacyjne

Próby fermentacyjne prowadzono w kolbach płaskodennych zamkniętych rurkami fermentacyjnymi o pojemności 500 ml zawierających po 250 ml moszczu jabłkowego albo brzeczki miodowej w zależności od rodzaju stosowanych drożdży. Do kolb dodawano preparat suszonych drożdży miodowych. Przeprowadzono również fermentacje z zastosowaniem jako inokulum drożdży pobieranych ze skosu oraz inokulum płynnego, fermentacje te traktowano jako kontrolne. Fermentacje prowadzono w temperaturze odpowiedniej do wymagań drożdży. Po zakończeniu fermentacji drożdże oddzielano poprzez wirowanie z prędkością 3000 rpm przez 15 minut. Badanie aktywności kultur drożdży winiarskich obejmowało określenie energii fermentacji oraz charakterystykę młodego wina (zawartość cukrów, alkoholu). Energię fermentacji badanych ras drożdży określano na podstawie ilości wydzielonego CO2 w trakcie fermentacji.

Fermentacja brzeczki miodowej o różnych zawartościach cukrów

Przeprowadzono fermentacje brzeczek miodowych o różnej zawartości cukrów. Jako inokulum stosowano szczep drożdży miodowych Scm. Drożdże pobierano bezpośrednio ze skosu, fermentację prowadzono w temperaturze 20°±2°C. Ze względu na różne gęstości brzeczek fermentacje prowadzono przez czas dłuższy niż 30 dni, część z fermentacji zakończono po 39 a część po 60 dniach. Ubytki CO2 w trakcie fermentacji przedstawiono w tabeli 1. W kolejnych tabelach przedstawiono wyniki analiz „młodego miodu” uzyskane metodami standardowymi oraz przy użyciu chromatografii.

PL 229 762 B1

T a b e l a 1. Charakterystyka cech fizykochemicznych „młodego miodu” po fermentacjach 39 i 60 dniowych prowadzonych z użyciem drożdży miodowych, w zależności od początkowego stężenia brzeczki.

Parametr	Czas [dni]	Początkowa gęstość brzeczki [°Blg]
28	35	40	45	50
Alkohol - po 39 dniach	39	3,0	6,6	4,2	3,0	2,0
[% obj.]	60	5,2	7,0	5,2	3,4	2,0
Ekstrakt pozorny [°Blg]	39	22,5	27,0	35,3	43,0	48,5
60	20,0	23,0	35,0	42,0	48,0
Ekstrakt właściwy [g/100 ml]	39	23,5	28,0	32,3	40,0	43,0
60	22,0	25,7	36,5	43,4	49,5
Cukry jako sacharoza [%]	60	24,45	28,21	49,76	63,61	66,69
Kwasowość [g kw. jabłk./l]	2,91	3,52	4,25	3,88	3,45

Im wyższe było stężenie brzeczki tym później w próbkach obserwowano pierwsze ubytki CO2. W miarę wzrostu stężenia brzeczki całkowite ubytki CO2 po 39, 60 i 90 dobach były niższe. W przypadku brzeczek 40, 45 i 50°Blg po 40 dobie ubytek masy był minimalny. W brzeczkach 28 i 35°Blg, aż do 90 doby obserwowano zmiany masy próbek spowodowane ubytkiem CO2. Najwięcej alkoholu etylowego po 90 dniach fermentacji uzyskano w brzeczkach o początkowej gęstości 35°Blg - około 7%. W brzeczkach o gęstości początkowej 28°Blg oraz 40°Blg po 90 dniach uzyskano około 5% etanolu. W brzeczce 28°Blg możliwe byłoby odfermentowanie pozostałych cukrów i uzyskanie wyższego stężenia etanolu, jednak temperatura prowadzenia fermentacji (20°C) była zbyt niska.

T a b e l a 2. Parametry młodego miodu po zakończeniu 30-dniowej fermentacji brzeczki miodowej. Jako inokulum używano komórek drożdży miodowych Saccharomyces cerevisiae (Scm) pobranych bezpośrednio ze skosu.

Parametr	Szczep Saccharomyces cerevisiae (Scm) XXX
Stężenie alkoholu [% obj.]	12,3
Zawartość cukrów w przeliczeniu na sacharozę [%]	9,96
Kwasowość ogólna [g kw. jabłk./l]	3,62
Ekstrakt całkowity [g/l]	151,06

Drożdże miodowe Scm namnażano w warunkach stacjonarnych i uzyskano 37 g/l, a także w fermentorze w różnych brzeczkach: miodowej o gęstości 28°Blg oraz w brzeczce na bazie koncentratu jabłkowego o gęstość 21°Blg. Na Fig. 1 przedstawiono wyniki uzyskane z użyciem techniki HPLC.

T a b e l a 3. Parametry młodego miodu po zakończeniu 30-dniowej fermentacji brzeczki miodowej. Jako inokulum używano komórek drożdży miodowych Sct albo Scm pobranych bezpośrednio ze skosu.

Parametr	Szczep
Sct	Scm
Stężenie alkoholu [% obj.]	11,3	12,3
Zawartość cukrów w przeliczeniu na sacharozę [%]	13,56	9,96
Kwasowość ogólna [g kw. jabłk./l]	3,62	3,62
Ekstrakt całkowity [g/l]	196,84	151,06

PL 229 762 B1

T a b e l a 4. Parametry młodego miodu po zakończeniu 30-dniowej fermentacji brzeczki miodowej. Jako inokulum używano suszonych preparatów drożdży miodowych Sct albo Scm bezpośrednio po przygotowaniu.

Parametr	Sct	Scm
Wytłoki	Otręby	Wytłoki	Otręby
Stężenie alkoholu [% obj.]	10,3	12,2	14,7	14,3
Zawartość cukrów w przeliczeniu na sacharozę [%]	10,14	10,6	7,46	7,6
Kwasowość ogólna [g kw. jabłk./l]	3,75	3,69	3,89	4,19
Ekstrakt całkowity [g/l]	161,12	149,92	127,77	117,92

T a b e l a 5. Parametry młodego miodu po zakończeniu 30-dniowej fermentacji brzeczki miodowej. Jako inokulum używano preparatów drożdży miodowych Sct albo Scm przechowywanych przez 2 miesiące w temperaturze pokojowej.

Parametr	Sct	Scm
Wytłoki	Otręby	Wytłoki	Otręby
Stężenie alkoholu [% obj.]	12,3	11,0	13,7	11,7
Zawartość cukrów w przeliczeniu na sacharozę [%]	9,98	13,44	10,17	10,23
Kwasowość ogólna [g kw. jabłk./l]	3,58	3,33	3,43	3,54
Ekstrakt całkowity [g/l]	141,04	170,16	131,43	142,89

T a b e l a 6. Parametry młodego miodu po zakończeniu 30-dniowej fermentacji brzeczki miodowej. Jako inokulum używano preparatów drożdży miodowych Sct albo Scm przechowywanych przez 4 miesiące w temperaturze pokojowej.

Parametr	Sct	Scm
Wytłoki	Otręby	Wytłoki	Otręby
Stężenie alkoholu [% obj.]	6,1	7,0	6,5	9,1
Zawartość cukrów w przeliczeniu na sacharozę [%]	22,6	27,0	23,1	18,8
Kwasowość ogólna [g kw. jabłk./l]	3,45	3,15	3,25	3,43
Ekstrakt całkowity [g/l]	-	242,76	248,6	206,87
Sucha masa [%]	18,04	9,93	17,86	20,16

T a b e l a 7. Parametry młodego miodu po zakończeniu 30-dniowej fermentacji brzeczki miodowej. Jako inokulum używano preparatów drożdży miodowych Sct albo Scm przechowywanych przez 6 miesięcy w temperaturze pokojowej.

Parametr	Sct	Scm
Wytłoki	Otręby	Wytłoki	Otręby
Stężenie alkoholu [% obj.]	-	5,07	7,34	9,87
Zawartość cukrów w przeliczeniu na sacharozę [%]	-	-	-	-
Kwasowość ogólna [g kw. jabłk./l]	1,27	3,07	3,31	3,43
Ekstrakt całkowity [g/l]	311,65	272,24	236,22	190,69
Sucha masa [%]	17,44	17,80	19,04	23,33

PL 229 762 B1

T a b e l a 8. Parametry młodego miodu po zakończeniu 30-dniowej fermentacji brzeczki miodowej. Jako inokulum używano preparatów drożdży miodowych Sct albo Scm przechowywanych przez 8 miesięcy w temperaturze pokojowej.

Parametr	Sct	Scm
Wytłoki	Otręby	Wytłoki	Otręby
Stężenie alkoholu [% obj.]	4,4	11,9	11,8	9,5
Zawartość cukrów w przeliczeniu na sacharozę [%]	12,99	11,24	12,03	15,67
Kwasowość ogólna [g kw. jabłk./l]	2,70	3,21	3,26	3,14
Ekstrakt całkowity [g/l]	257,72	135,48	136,58	169,02

Po zakończeniu fermentacji nieco wyższe stężenia alkoholu i niższy ekstrakt oraz stężenia cukru otrzymano przy użyciu szczepu drożdży Scm, różnice są większe w przypadku drożdży ze skosu oraz preparatów bezpośrednio po przygotowaniu a także preparatów przechowywanych przez 2 miesiące.

Analiza różnic w stężeniach etanolu pomiędzy poszczególnymi próbkami oraz różnice w stężeniach glukozy i fruktozy.

W tabeli 9 oraz na Fig. 11 i 12 zestawiono stężenia glukozy, fruktozy oraz etanolu otrzymane w trakcie analiz poszczególnych próbek przeprowadzonych z użyciem HPLC.

T a b e l a 9. Zawartość glukozy, fruktozy i etanolu w miodach po 30-dniowej fermentacji. Jako inokulum używano preparatów drożdży miodowych po różnych okresach przechowywania.

Oznaczenia wykonano z użyciem HPLC.

Fruktoza [g/l]	Sct/o	Sct/w	Scm/o	Scm/w
po 2 miesiącach	86,186	39,177	36,617	25,260
po 4 miesiącach	105,716	123,661	92,717	120,225
po 6 miesiącach	143,897	185,248	97,482	114,522
po 8 miesiącach	35,909	107,588	65,895	36,476

Glukoza [g/l]	Sct/o	Sct/w	Scm/o	Scm/w
po 2 miesiącach	52,519	70,262	74,055	78,387
po 4 miesiącach	34,419	24,345	46,079	26,562
po 6 miesiącach	19,074		45,889	31,763
po 8 miesiącach	70,806	29,153	58,193	68,494

Etanol [% obj.]	Sct/o	Sct/w	Sct/o	Sct/w
po 2 miesiącach	11,751	16,209	16,590	18,097
po 4 miesiącach	10,393	8,689	12,043	8,861
po 6 miesiącach	7,709	0,000	12,216	11,088
po 8 miesiącach	15,897	9,914	12,611	16,466

W trakcie fermentacji z użyciem drożdży przechowywanych przez 2 miesiące najwięcej etanolu powstało w trakcie fermentacji z użyciem szczepu Scm wysuszonego na wytłokach jabłkowych. Zbliżoną ilość alkoholu otrzymano w trakcie fermentacji z wykorzystaniem szczepu Scm suszonego na otrębach oraz Sct suszonego na wytłokach. Najmniej etanolu uzyskano w miodzie zaszczepionym drożdżami Sct na otrębach.

PL 229 762 B1

W fermentacjach prowadzonych z wykorzystaniem drożdży po 4 miesiącach przechowywania najwięcej etanolu powstało w próbce zaszczepionej drożdżami Scm na otrębach, nieco mniej w próbce szczepionej drożdżami Sct na otrębach, najmniej (ok. 8%) w próbkach szczepionych drożdżami Sct i Scm na wytłokach. W próbkach, w których powstało mniej etanolu w mniejszym stopniu zostały odfermentowane glukoza oraz fruktoza.

W próbkach, w których wykorzystywano do inokulacji drożdże przechowywane przez 6 miesięcy najwięcej etanolu uzyskano w próbce, do której użyto szczepu Scm na otrębach (12%), nieco mniej (11%) otrzymano w próbce ze szczepem Scm na wytłokach, ok. 7,7% alkoholu uzyskano po fermentacji ze szczepem Sct na otrębach.

Po 8 miesiącach przechowywania najwięcej alkoholu etylowego wyprodukowały drożdże ras Scm na wytłokach oraz Sct na otrębach (~16%), mniej etanolu wykryto w próbce fermentowanej z użyciem Scm na otrębach (~12,5%), najmniej z wykorzystaniem Sct na wytłokach (~10%).

W czasie fermentacji, w których stosowano drożdże szczepu Scm suszone na otrębach najwięcej alkoholu uzyskano po zastosowaniu preparatu przechowywanego przez 2 miesiące, zbliżone ilości etanolu, ok. 12% obj., uzyskano w fermentacjach prowadzonych z wykorzystaniem preparatów przechowywanych 4, 6 i 8 miesięcy. Najmniej cukrów, glukozy i fruktozy, pozostało w miodach, w których użyto preparatu 2 miesięcznego. Coraz wyższe stężenia tych cukrów wykryto kolejno w miodach otrzymanych z użyciem preparatów przechowywanych 8, 6 i 4 miesiące.

W fermentacjach, w których stosowano preparaty drożdży Scm suszone na wytłokach najwięcej alkoholu etylowego uzyskano po zastosowaniu preparatów po 2 miesiącach przechowywania, następnie coraz mniej było w winach, w których używano preparatów 8, 6 i najmniej po zastosowaniu preparatu 4 miesięcznego. Stężenia cukrów po zakończeniu fermentacji rosły w kolejności odwrotnej do stężeń alkoholu. Najmniej cukrów było po zastosowaniu preparatów 2 miesięcznych, następnie coraz więcej po użyciu preparatów 8, 6 i 4 miesięcznych.

Na Fig. 13 przedstawiono parametry młodego miodu, po 30-dniowej fermentacji, analizy przeprowadzono przy użyciu chromatografii cieczowej. Jako inokulum do fermentacji użyto drożdży pobranych bezpośrednio ze skosu. W próbkach, w których jako inokulum używano drożdży rasy Scm uzyskano nieco lepsze odfermentowanie cukrów (przede wszystkim fruktozy, w nieco mniejszym stopniu glukozy) a także nieco wyższe stężenia etanolu niż w próbkach, w których zastosowano preparaty drożdży Sct.

Stężenia poszczególnych cukrów i alkoholu etylowego oznaczanych z użyciem techniki HPLC w młodym miodzie po zakończeniu fermentacji 30-dniowej. Jako inokulum użyto drożdży pobranych bezpośrednio ze skosu. Szczep Scm lepiej odfermentował fruktozę i wytworzył więcej alkoholu etylowego niż szczep Sct. Stężenia glukozy po 30-dniowej fermentacji w próbkach z użyciem zarówno szczepu Scm jak i Sct są podobne. Wyniki oznaczeń glukozy i fruktozy uzyskane z użyciem techniki HPLC są zbieżne z wynikami uzyskanymi przy oznaczaniu cukrów w przeliczeniu na sacharozę.

Na Fig. 14 porównano parametry młodych win i miodów.

Stężenie alkoholu etylowego po 30-dniowej fermentacji było podobne w młodych miodach i młodych winach. Szczepy rasy Sct wytworzył nieco mniej etanolu niż szczepy Scm. W młodym winie wykrywano niewielkie ilości sorbitolu (sorbitol był obecny już w moszczu, w czasie fermentacji powstały jego nieznaczne ilości. W brzeczce miodowej ani w miodach po 30-dniowej fermentacji nie wykryto sorbitolu. W miodach wykrywano trójcukry oznaczane jako maltotrioza, w winach z moszczu jabłkowego maltotrioza nie była wykrywana po zakończeniu fermentacji z wyjątkiem jednej próbki, w której wykryto maltotriozę, ale nie wykryto obecności sorbitolu. W miodach po 30-dniowej fermentacji obserwowano kilkakrotnie wyższe stężenia fruktozy, a także około 1,5 razy większe stężenia glukozy w porównaniu z młodymi winami. Wynika to przede wszystkim ze składu i gęstości brzeczki poddawanej fermentacji. Szczepy rasy Scm lepiej odfermentowywały fruktozę niż szczepy rasy Sct.

Fermentacje z zastosowaniem drożdży namnażanych w fermentorze

W tabeli 10 przedstawiono parametry młodego miodu po zakończeniu 30-dniowej fermentacji brzeczki miodowej. Do inokulacji zastosowano preparaty drożdży miodowych namnażanych w fermentorze. Preparatów użyto bezpośrednio po ich przygotowaniu.

PL 229 762 B1

T a b e l a 10. Parametry młodego wina po 30-dniowej fermentacji. Jako inokulum użyto preparatów drożdży miodowych Scm namnażanych w fermentorze i wysuszonych na otrębach

Parametr
Stężenie alkoholu [% obj.]	10,6
Zawartość cukrów w przeliczeniu na sacharozę [%]	12,2
Kwasowość ogólna [g kw. jabłk./l]	3,99
Ekstrakt całkowity [g/100 ml]	146,57

Nie zaobserwowano wpływu długości hodowli drożdży w fermentorze na jakość otrzymanego młodego miodu. Stężenia etanolu, kwasowości ogólne otrzymanych miodów mieszczą się w wymaganych standardach.

Jakość mikrobiologiczna otrzymanych preparatów

Zbadano jakość mikrobiologiczną suszonych preparatów drożdży. W tabeli 11 przedstawiono uzyskane wyniki.

Parametry mikrobiologiczne preparatów drożdży suszonych

Szczep	Sposób namnażania drożdży	Nośnik	Sposób suszenia	Liczba drobnoustrojów (w 1 g)	Liczba bakterii kwaszących z rodzaju Lactobacillus (w 1 g)	Miano pałeczek z grupy coli
Scm	Stacjonarnie (z napowietrzaniem)	otręby	30°C	mniej niż 10	mniej niż 10	>0,1
Syrena	temp. pokoj.	1,9x10²
wytłoki	mniej niż 10
Sct 81	otręby	mniej niż 10
wytłoki	2,3x10²	1,1x10¹
Scm	otręby	mniej niż 10	mniej niż 10
Sct 15	30°C	mniej niż 10
mniej niż 10
wytłoki	temp. pokoj.	mniej niż 10
Sct 81	fermentor	4,3x10³
Scm	otręby	4,0x10³

Do przygotowania preparatów stosowano sterylną brzeczkę i czyste mikrobiologicznie kultury starterowe. Pojawienie się mikroorganizmów niepożądanych związane było z zakażeniami w trakcie przemywania drożdży, mieszania z nośnikiem oraz w trakcie suszenia. Otrzymane preparaty na ogół nie zawierały bakterii rodzaju Lactobacillus, wyjątek stanowi preparat drożdży Sct przygotowany na otrębach. Partie drożdży namnażanych w fermentorze miały większy poziom zanieczyszczeń (do 3 rzędów wielkości) w porównaniu z partiami drożdży namnażanych w warunkach stacjonarnych. Pojawienie się zanieczyszczeń mikrobiologicznych związane było z większą liczbą operacji w trakcie przygotowywania preparatów.

Żaden z przebadanych preparatów nie zawierał pałeczek bakterii z grupy coli.

Claims

1. Sposób prowadzenia fermentacji alkoholowej wysokocukrowej brzeczki miodowej, znamienny tym, że do nastawu brzeczki miodowej wprowadza się szczep Scm drożdży Saccharomyces cerevisiae zdeponowany w Kolekcji Kultur Drobnoustrojów Przemysłowych

PL 229 762 B1

IBPRS pod numerem KKP 2052 p i prowadzi się fermentację brzeczki do otrzymania młodego miodu pitnego.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nastaw zawiera powyżej 20°Blg ekstraktu rzeczywistego.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do nastawu brzeczki wprowadza się suchy preparat drożdży Saccharomyces cerevisiae (Scm).

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że zawartość suchej masy w suchym preparacie drożdży Saccharomyces cerevisiae (Scm) wynosi 92-94%, a liczba jednostek tworzących kolonie bakterii w gramie to 2 x 10.

5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że suchy preparat drożdży Saccharomyces cerevisiae (Scm), uzyskuje się poprzez ich naniesienie na otręby pszenne i późniejsze wysuszenie.

6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że drożdże Saccharomyces cerevisiae (Scm), o gęstości 10⁶ /1 ml w ilości od 40% do 50% objętościowych łączy się z otrębami w stosunku wagowym 1:10, a otrzymaną masę poddaje się procesowi suszenia, podczas którego zachodzi proces odparowania wody w temperaturze od 20°C do 40°C do uzyskania zawartości wody nie mniejszej niż 10%.

7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fermentację prowadzi się przez 30 dni.