Ilmastuksen vaikutukset immobilisoidulla hiivalla toteutetussa oluen jatkuvatoimisessa pääkäymisessä

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

1997

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Biotekniikka

Mcode

Kem-70

Degree programme

Language

fi

Pages

ix + 100 s. + liitt.

Series

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää syötetyn ilma- ja hiilidioksidimäärän sekä kaasuseossuhteen vaikutuksia jatkuvatoimisen immobilisoidulla hiivalla toteutetun oluen pääkäymisen toimivuuteen, tuotetun oluen laatuun ja hiivan metaboliaan. Kirjallisuusosassa käsiteltiin hapen ja hiilidioksidin vaikutuksia hiivan metaboliaan ja oluen flavorinmuodostukseen. Kokeissa käytettiin laitteistoa, joka koostui esireaktorista ja pääreaktorista. Reaktoreissa hiiva oli sidottu eli immobilisoitu huokoiseen lasihelmikantajaan. Esireaktoriin syötettiin ilma-hiilidioksidi-seosta, jonka koostumusta vaihdettiin siirryttäessä koejaksosta toiseen. Koesarjaan kuului kymmenen koejaksoa. Koejakson aikana prosessia seurattiin analysoimalla käyvästä oluesta näennäinen käymisaste, pH sekä vapaan aminotypen, sikuna-alkoholien ja asetaattiesterien pitoisuudet. Myös laitteiston mikrobiologista tilaa seurattiin. Prosessin oletettiin stabiloituvan 2-3 viikossa koejakson alun eli kaasusyötön muutoksen jälkeen. Tällöin, ennen seuraavan koejakson aloittamista, analysoitiin normaalimääritysten lisäksi vierteen ja nuoroluen keskipitkät rasvahapot sekä immobilisoidun hiivan pitkäketjuiset rasvahapot ja sterolit. Todettiin, että työssä käytetyllä laitteistolla oli mahdollista tuottaa tasalaatuista olutta useiden kuukausien ajan ilman keskeytyksiä. Jatkuvatoimisen oluenpanoprosessin havaittiin olevan varsin stabiilin. Kaasusyötön muutoksilla ei ollut suurta vaikutusta mihinkään tässä tutkittuihin oluen tai hiivan ominaisuuksiin. Sikuna-alkoholi- ja asetaattiesterituloksia analysoitiin matemaattisten mallien avulla, joiden mukaan suuri hiilidioksidisyöttö inhiboi sekä sikuna-alkoholien että asetaattiesterien biosynteesiä. Suuri happisyöttö sen sijaan stimuloi sikuna-alkoholien tuottoa. Happisyötön vaikutus asetaattiesterien muodostumiseen oli hieman epäselvä. Mallien ennustavuus ei ollut paras mahdollinen. Aromiaineista erityisesti 3-metyylibutyyliasetaatin pitoisuus oli kaupallista suomalaista lagerolutta matalampi, mikä johtui osaksi pitoisuuden laskusta pääreaktorissa. Tyydyttymättömien pitkäketjuisten rasvahappojen ja sterolien pitoisuudet hiivassa kasvoivat siirryttäessä ilmastetusta esireaktorista ilmastamattomaan pääreaktoriin. Tämä oli yllättävää, kun tiedetään, että hiiva tarvitsee happea tyydyttymättömien rasvahappojen ja sterolien biosynteesiin. Hiivan pitkäketjuisten rasvahappojen tuloksista selvisi, että prosessiin ilmeisesti pääsi happea muualtakin kuin ilmasyötöstä. Asetaattiesterien matalien pitoisuuksien arveltiin johtuneen tyydyttymättömien rasvahappojen esterisynteesiä inhiboivasta vaikutuksesta. Tämä vaikutus perustuu siihen, että tyydyttymättömät rasvahapot estävät estereitä syntetisoivan entsyymin toimintaa. Tyydyttymättömien rasvahappojen suuri pitoisuus pääreaktorin hiivassa ja mahdollinen esteraasiaktiivisuus voivat selittää 3-metyylibutyyliasetaatin pitoisuuden laskua pääreaktorissa.

Description

Supervisor

Markkanen, Pertti|Linko, Matti

Thesis advisor

Virkajärvi, Ilkka

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120343905

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK