СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ БИОСЕЛЕНОВЫХ ДРОЖЖЕЙ Российский патент 1998 года по МПК C12N1/18 C12N1/18 C12R1/865 A61K33/04 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности, к способу получения биоселеновых дрожжей.

Биоселен - химическое соединение селена биотрансформированной формы (альтернатива - техногенной формы). Содержится во всех компонентах биосферы: микробных, растительных, животных организмах. Является абсолютно незаменимым биогенным микроэлементом. Суточная потребность в селене составляет 100-200 мкг. 80% населения России испытывает недостаточную селеновую обеспеченность. Есть опыт компенсации недостаточности добавкой в рацион техногенного селенита натрия (токсичного и опасного) и селенсодержащими биологически активными добавками к пище, полученными на основе растительных продуктов (чай, чеснок), синезеленых и галлофильных водорослей и различных микроорганизмов. Изготовленные на основе сухих хлебопекарных дрожжей-сахаромицетов зарубежные препараты содержат органического (биотрансформированного) селена 500 мг/кг сухой биомассы. Потребность в России в таких дрожжах составляет 17280 тонн, то есть занятость 3-х заводов, равных по производительности Ростовскому дрожжевому заводу. В случае селенового содержания в дрожжах, равного 10 мг/кг, для производства хлебобулочных изделий потребность возрастает до 218000 тонн и занятость более 20 действующих дрожжевых заводов.

Получение селенсодержащих хлебопекарных дрожжевых грибов сахаромицетов в качестве биологически активной добавки к пище основано на выдающейся способности дрожжевых клеток захватывать из среды культивирования техногенный селен, ассимилировать, биотрансформировать и накапливать органеллами. Селеновая продуктивность дрожжей - количество биотрансформированного селена (биоселена) в мг/кг сухой дрожжевой биомассы, зависит от количества полученной биомассы и от накопленного дрожжевыми клетками биоселена.

Продуктивность регулируется количеством вносимого в питательную среду техногенного селена, зависит от способа внесения дозы техногенного селена. При избыточном внесении происходит угнетение процесса культивирования, визуально - покраснение культуральной жидкости, свидетельство брака.

Известен способ получения дрожжей, обогащенных селеном, путем культивирования рода Candida на питательной среде, содержащей источники углерода - этанола, азота, минеральные соли в присутствии селенсодержащего вещества. В качестве источника селенсодержащего вещества используют диоксид селена (SeO₂), который вносят в виде 0,1%-ного и 1,0%-ного растворов до получения концентрации селена от 0,5 до 5,0 мг SeO₂ на 1 л среды разовым или дробным методом. При этом источник селена в среду вводят непосредственно перед посевом дрожжей в среду без его предварительной стерилизации во избежание потерь селена [1].

Недостатком данного способа является использование в качестве источника селена SeO₂, являющегося летучим ядовитым веществом, что создает дополнительные трудозатраты при использовании его в описанном способе.

Известен способ получения селенсодержащих хлебопекарных дрожжей путем культивирования дрожжей Saccharomyces на питательной среде, содержащей источник углерода, в качестве которого используют мелассу, источники азота, фосфора, калия и серы в присутствии селенита натрия Na₂SeO₃, с последующим отделением дрожжей от среды, их промывкой от остатков среды и неусвоенного дрожжами селена. Селенит натрия подается непрерывно в составе мелассы. В связи с тем, что в прототипе не указано возможности получения биоселеновых дрожжей с низким содержанием селена, (порядка 5 - 25 мг/кг прессованных дрожжей), авторы воспроизвели способ-прототип и установили нестабильность содержания селена в дрожжах, что свидетельствует о неуправляемости процесса и невозможности получения конечного продукта с заранее заданной низкой концентрацией [2].

Кроме того, недостатком данного способа является необходимость постоянного слежения за соотношением селена и серы в среде.

Предлагаемый способ позволяет исключить вышеуказанные недостатки.

я этого в способе получения селенсодержащих хлебопекарных дрожжей, включающем их культивирование на питательной среде, содержащей мелассу, источник азота и минеральные соли в присутствии источника селена, в качестве источника селена используют раствор селенистой кислоты в количестве 0,2-1,5 мг/кг среды.

При получении сухих дрожжей раствор селенистой кислоты вносят в мелассу перед стерилизацией при перемешивании в количестве 1,0-1,5 мг/кг мелассы.

Целевой продукт можно получать в виде дрожжевого молока или в виде прессованных или сухих дрожжей. При получении прессованных дрожжей раствор селенистой кислоты вводят капельно-дозированным методом в количестве 0,2-0,8 мг/кг среды. При получении сухих дрожжей раствор селенистой кислоты вводят в количестве 1,0-1,5 мг/кг мелассы.

Способ заключается в следующем.

Готовят питательную среду на основе мелассы. В мелассу вводят источник азота, минеральные соли, стимулятор роста и раствор селенистой кислоты, стерилизуют ее, засевают дрожжами Saccharomyces и культивируют их. В зависимости от желания потребителя можно получать дрожжи как в виде дрожжевого молока, так и в сухом или прессованном виде.

Раствор селенистой кислоты вводят в количестве 0,2-1,5 мг/кг среды.

Культивирование можно осуществлять как стационарным, так и отъемно-доливным и непрерывным проточным методами. Независимо от метода процесс культивирования осуществляют при подаче раствора селенистой кислоты в процесс.

В качестве источника азота могут быть использованы как органические источники, например в виде гидролизата дрожжей, так и неорганические - в виде минеральных солей, а в качестве стимулятора роста - обычно применяемые в дрожжевом производстве, в частности, биотин.

При получении прессованных дрожжей процесс культивирования проводят при подаче среды, содержащей раствор селенистой кислоты в количестве 0,2-0,8 мг/кг непрерывно капельно-дозированным методом, что позволяет получить дрожжи с содержанием селена 5-25 мг/кг, при этом подачу раствора селенистой кислоты прекращают за 1,5-2,5 ч до окончания процесса культивирования.

При получении сухих дрожжей культивирование проводят при подаче среды, содержащей раствор селенистой кислоты в количестве 1,0-1,5 мг/кг мелассы.

Готовят различные составы сред, указанные в таблице, культивируют дрожжи при дополнительной подачей мелассы, содержащей раствор селенистой кислоты в различном количестве. Количество дрожжей и содержание селена в них отражено в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить дрожжи без изменения их хлебопекарных свойств и с низким содержанием селена, а также дрожжи с высоким содержанием селена, предназначенные только для использования в качестве биологически активной селеновой добавки к пище.

Достоинство предлагаемого способа состоит в том, что он может быть использован на действующих дрожжевых заводах без изменения технологии, технологического процесса и оборудования.

Использование: микробиологическая промышленность, производство хлебопекарных дрожжей. Сущность способа: готовят среду на основе мелассы с добавлением источника азота, минеральных солей и селенистой кислоты, засевают дрожжи и культивируют их. В процессе культивирования осуществляют дополнительное введение мелассы или среды, содержащей раствор селенистой кислоты в количестве 0,2-1,5 мг/кг. Получают дрожжи с содержанием селена 5-500 мг/кг целевого продукта. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения хлебопекарных биоселеновых дрожжей, предусматривающий культивирование Saccharomyces cerevisiae на питательной среде, содержащей мелассу, источник азота и минеральные соли, в присутствии источника селена, отличающийся тем, что в качестве источника селена используют раствор селенистой кислоты в количестве 0,2 1,5 мг/кг среды. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дрожжи после культивирования отделяют, промывают и прессуют, получая целевой продукт в виде живых прессованных дрожжей, используемых в хлебопекарной промышленности, или высушивают, получая целевой продукт в порошкообразной или таблетированной форме, содержащей обеспложенные дрожжи, используемые в качестве пищевой биологически активной добавки к пище. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при получении обеспложенных сухих дрожжей раствор селенистой кислоты вносят в мелассу перед стерилизацией при перемешивании в количестве 1,0 1,5 мг/кг среды. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при получении живых прессованных дрожжей раствор селенистой кислоты вводят капельно-дозированным методом в количестве 0,2 0,8 мг/кг среды, при этом подачу раствора селенистой кислоты осуществляют до окончания процесса культивирования дрожжей за 1,5 2,5 ч.