У выделенных штаммов микроорганизмов, рост наблюдается при температуре от 19 − 36 ºС. Оптимальной для культивирования штамма является температура от 30 − 35°С. При культивировании на рисовой среде Левиной, испытуемого штамма дрожжей наблюдается спорообразование. Образование СО2 из глюкозы наблюдается в аэробных условиях. Выделенный штамм сбраживает следующие углеводы: мальтоза, сахароза, лактоза, декстрин; галактоза, раффиноза − частично.

Культуральные свойства Saccharomyces

Клетки круглые и овальные, иногда удлиненные. Вегетативное размножение многосторонним почкованием. Может быть примитивный псевдомицелий, истинного мицелия нет. Колонии обычно пастообразные. На жидких средах при продолжительном культивировании может образовываться пленка, но она не бывает сухой порошковидной или всползающей. Аски образуются преимущественно из вегетативных диплоидных клеток без непосредственно предшествующей конъюгации. При созревании спор сумки не вскрываются. Аскоспоры круглые или слабоовальные, бесцветные, гладкие, 1 — 4 в аске. Все виды активно сбраживают сахара и не используют нитраты. Лактозу и высшие парафины не ассимилируют. Дрожжи этого рода с давних времен распространены в кустарном виноделии и широко используются в разных отраслях бродильной промышленности, в связи с чем они более всех других дрожжей изучены в разных аспектах. Их систематика, однако, постоянно пересматривается. Центральный вид — Saccharomyces cerevisiae Hansen известен в десятках синонимов, которые в настоящее время рассматриваются как производственные расы, но не самостоятельные виды.

В разных определителях объем рода Saccharomyces сильно варьирует. Ван дер Вальт в определителе Лоддер [55] различает 41 вид, среди которых есть диплоидные, гаплоидные и виды с соматогамной автогамией. В. И. Кудрявцев [11] включает в род Saccharomyces только диплоидные дрожжи, выделяя гаплоидные виды в Zygosaccharomyces, а виды с автогамным половым процессом — в род Debaryomyces. В результате полученных данных, при изучении физиологических свойств штамма, установлено, что данный штамм относится к дрожжам и предварительно идентифицирован как Saccharomyces сеrеvisiае. (рис.3.в приложении № 2.)

Основные показатели процесса культивирования дрожжей

Для определения химического состава дрожжей, нам было необходимо накопить определенное количество биомассы. С этой целью мы использовали ферментер БИОЛУК-3Ш, аппарат для непрерывного культивирования микроорганизмов. Установка может использоваться при процессах переработки субстратов сложного химического состава, для интенсификации микробиологических процессов, а также для ускоренного автоматического отбора активных штаммов, перспективных при использовании в различных областях народного хозяйства и промышленности. Установка-БИОЛУК-3Ш может использоваться при исследованиях в генетике, биохимии, микробиологии, физиологии и экологии.

Технологические характеристики установки БИОЛУК-3Ш

Установка может работать с ферментерами объемом 0,1-10 л

Объем культуры в ферментерах 0,05-7 л

Скорость вращения мешалки до 1500 об/мин

Аэрация 0-2,76 л/мин

Производительность дозатора 20-400 мл/час

Автоматическая стабилизация рН от 2 до 12

Потребляемая мощность 600 Вт

Напряжение питания 220 В, 50 Гц

Вес 25 кг

Принцип действия установки БИОЛУК-3Ш

Установка работает следующим образом. Питательная среда при помощи перистальтического насоса дозатора по силиконовому шлангу подается в ферментер. Скорость подачи среды в ферментер регулируется в зависимости от цели и задачи исследования, то есть в режиме рН-стата, хемостата. Воздух ферментер поступает от микрокомпрессора через ротаметр, показывающий расход воздуха, воздушный и водяной фильтр, служащий для стерилизации и увлажнения подаваемого воздуха для насыщения кислородом культуральной жидкости. Перемешивание культуральной жидкости осуществляется вращением мешалки на основе электродвигателя. Регистрация и управление параметров растущей культуры происходит с помощью датчиков рН, еН, рО2 и др. Выбор датчиков определяется задачей исследования для стабилизации температуры в ферментере предусмотрено устройство, соединенное с термостатом, для поддержания заданной температуры. Излишки культуральной жидкости из ферментера уносятся воздухом через сливную трубку в бак для урожая.

Подъемная сила и бродильная энергия таких дрожжей понижается, в процессе выращивания наблюдается отмирание части дрожжевых клеток. Количество мертвых клеток составляет около 7 %. В связи с этим на протяжении всего процесса культивирования нами поддерживалось температура 28 – 300 С.

Основные показатели процесса культивирования дрожжей. Таблица 5

Во время культивирования дрожжей нами каждый час определялись следующие показатели: температура, прирост биомассы и количество дрожжевых клеток в мл.

Дрожжевые клетки, как и все микроорганизмы, при культивировании развиваются по четырем фазам роста: лагфаза, фаза логарифмического роста, стационарная фаза и фаза отмирания. Однако наша работа предусматривает только первые три фазы.

Лагфаза – это период, во время которого внесенные в питательную среду дрожжевые клетки адаптируются к окружающей среде.

Фаза логарифмического роста характеризуется высокой активностью размножения клеток. Количество почкующихся клеток быстро увеличивается, достигая 70 – 80%. Биомасса дрожжей увеличивается вследствие образования новых дочерних клеток, которые, вырастая до размеров материнской клетки, начинают почковаться, образуя новую генерацию. После отпочковывания молодой клетки материнские клетки вновь начинают почковаться, т.е. в этой фазе наблюдается максимальная скорость роста дрожжевых микроорганизмов.