Не только пиво: ТОП-6 открытий старейшей лаборатории Европы

Современная промышленность продолжает активно использовать наработки и открытия ученых прошлых веков. Причем нередко исследования, проводимые для одних целей, часто дают результаты, которые легко можно использовать в совершенно иных местах. 

Корреспондент LIGA.net побывала в старейшей европейской лаборатории в Копенгагене. Сейчас эта Мекка ученых является отделом Фонда Carlsberg, который создан при содействии одной из крупнейших одноименных датских компаний. 

По словам вице-президента Carlsberg по исследованиям Биргитте Скадхауге (на фото), несмотря на то, что лаборатория патентует свои открытия, она по-прежнему делится ими с обществом.

"Патенты являются предварительным условием для инвестиций в науку и рост. И это установленная практика на протяжении более 100 лет в нашей компании и в пищевой промышленности", - говорит Биргитте Скадхауге.

Вице-президент Carlsberg по исследованиям рассказала LIGA.net о том, какие фундаментальные открытия совершили ученые в стенах старейшей лаборатории Европы и над чем они работают сегодня.

Привет, дрожжи

Профессор физиологии Эмиль Христиан Хансен, со­трудник Лаборатории Carlsberg, впер­вые в мире получил чистую культуру пивных дрожжей в 1881 году, что значительно улучшило качество получаемого продукта. По технологиям, разработанным Хансеном, пивные дрожжи производятся и по сей день. Ранее применялся метод очистки знаменитого французско­го ученого Луи Пастера. Но Хансен выявил недостатки этого способа. Полученная культу­ра дрожжей лишь казалась чистой. На самом деле состояла из нескольких штаммов и диких дрожжей, способных легко заразить материал и вызвать неконтролиру­емый процесс брожения с последу­ющим ухудшением качества пива. Хансен выделил новую, чистую культуру дрожжей, по­лучившую название Saccharomyces carlsbergensis. Пивоварни всего мира могли свободно получить ее в лабо­ратории. Эта культура по-прежнему составляет основу дрожжей, приме­няемых в Carlsberg. Хотя конкуренты, в частности Heineken, также вос­пользовались выведенной Эмилем Христианом Хансеном культурой для создания собственных штаммов дрожжей. 

Еще одно открытие в мире дрожжей - исследования микробиолога Эйвинга Винга -  привели к открытию размножения дрожжевыми клетками. Винг показал, что часть признаков дрожжей, кодируемые несколькими генами, передаются по более сложным закономерностям. Винг также был увлечен размножением пивоваренного ячменя и хмеля.

Читайте также - Инженер NASA в Киеве: Когда человек доберется до красной планеты

Шкала pH

Революционным до­стижением Лаборатории Carlsberg стала разработка шкалы pH в начале ХХ века. Сегодня о шкале pH знает каждый школьник, она у всех на слуху. Но в то время, когда профес­сор химии Серен Серенсен искал способ точно измерить кислотность пива, все было по-другому. Уровень кислотности может существенно влиять на качество пива в течение всего пивоваренного процесса. По­этому, чтобы контролировать каче­ство продукта, необходимо контро­лировать его. Эта задача подвела Сорен­сена к созданию шкалы pH с уже привычными для нас значениями от 0 до 14, где 0 - кислота, а 14 - щелочь.

Серенсен одним из первых применил для измерения кислотности электрохимические электроды. Он использовал два электрода: платиновый, помещённый в водородную струю, и каломельный. Этот метод давал точные результаты, но сложность аппаратуры мешала внедрению его в практику.

Введенная Серенсеном шкала рН и созданные на её основе pH-метры применяются сегодня для измерения кислотности в самых разнообразных областях: в атомной энергетике, агрономии, мясо-молочной, хлебопекарной промышленности, в научных исследованиях, медицине.

Читайте также - Все для джедая и секса: чем удивила выставка техники в Берлине

Новый ячмень

Одним из важнейших дости­жений последнего времени стало выведение новых сортов ячменя null-LOX. Пиво высоко восприим­чиво к свету и теплу. То есть при длительных перевозках и значи­тельных температурных колебаниях вкус пива может меняться. Ученые Исследовательского центра Carlsberg придумали, как сохранить свежий вкус пива. Исследование касалось прежде всего ячменного солода, основного ингредиента пива. Исследователи изучили 20 тысяч различных сортов ячменя и выявили сорта с нулевым процентом фермен­та липоксигеназы. Отсутствие этого фермента оказалось важным для сохранения свежести пива. Теперь все пиво пильзнер в Carlsberg варится на основе ячменя null-LOX, благодаря которому вкус пива становится лучше, срок хране­ния дольше, а пена устойчивее.

Читайте также - Умный дом в кармане: украинцы будут управлять домом со смартфона

В поисках азота

Йохан Кьельдаль, который был директором химического факультета лаборатории с 1876-1900 годах,  разработал общий метод количественного определения азота в органических соединениях и сырьевых материалах, который стал известен как метод Кьельдаля. По этому методы вещество, которое содержит азот, разрушают концентрированной серной кислотой в специальной колбе, названной в честь ученого (на фото). При этом испольщуют различные катализаторы, которые способствубют выделению сульфата аммония. Последний под действием щелочи выделяет свободный аммиак.

Метод достаточно прост и позволяет проводить несколько параллельных
определений. Однако он не применим для определения азота в некоторых органических соединениях, содержащих азот в ядре (например, пиридин). В некоторых случаях при анализе методом Кьельдаля необходимо производить дополнительную обработку анализируемых веществ.

Читайте также - Найди инновацию: Почему корпорации обрастают стартапами

Структура белков

Датский ученый Кай Ульрик Линдерстрем-Ланг, который долгое время возглавлял лабораторию Carlsberg, предложил рассматривать четыре уровня организации белковой молекулы. Линдстрем-Ланг предложил выделять 4 уровня структурной организации белков: первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры. Хотя такое деление несколько устарело, им продолжают пользоваться. Первичная структура (последовательность аминокислотных остатков) полипептида определяется структурой его гена и генетическим кодом, а структуры более высоких порядков формируются в процессе сворачивания белка.

Еще одно достижение в исследовании белков сделал Мартин Оттсен, который был директором химического факультета лаборатории с 1959 по 1987 год. Одним из его главных достижений было неожиданное открытие превращения яичного альбумина в бляшечный альбумин. Он установил, что это произошло из-за микробного загрязнения, вызванного бактерией Bacillus subtilis. Оттсен был первооткрывателем в области гидролиза белков, катализаторами которого являются ферменты.

Не только пищевые гиганты, но и многие компании по производству бытовой химии используют наработки ученых лаборатории Carlsberg. Например, для эффективного удаления белковых загрязнений порошок  в своем составе обязательно должен содержать биодобавки - энзимы.  Это белки, состоящие более чем из 20 основных аминокислот. При производстве стиральных порошков широко используются гранулированная форма отдельных ферментов либо смеси двух-трех энзимов.

Читайте также - Углерод по-украински: от гибких смартфонов до машин без бензина

Биоразлагаемая тара

Сейчас лаборатория также работает над поиском более экологичной, экономичной и энергосберегающей упаковки.  В прошлом году ученые изобрели  биоразлагаемую бутылку, которая изготовлена из прессованного древесного волокна.

Сейчас упаковка проходит тестирование и в ближайшее время будет запущена в производство. Сначала ее надежность будет протестирована внутри Carlsberg Group, но ученые не исключают, что технологией изготовления такой бутылки будут делиться и с конкурентами.

Подписывайтесь на аккаунт LIGA.net в Twitter, Facebook и Google+: в одной ленте - все, что стоит знать о политике, экономике, бизнесе и финансах