СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ Российский патент 2004 года по МПК C12N1/18 C12Q3/00 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к производству хлебопекарных дрожжей.

Известны способы выращивания хлебопекарных дрожжей, включающие ряд последовательных стадий, в ходе которых накапливаются дрожжи. Общим для всех способов является многостадийность процесса выращивания и возрастающий от стадии к стадии расход посевного материала, низкий модуль роста на промежуточных стадиях.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ выращивания хлебопекарных дрожжей, включающий приготовление посевной культуры дрожжей, засев полученной культурой дрожжей производственной питательной среды и выращивание товарных дрожжей.

Приготовление посевной культуры осуществляют в несколько стадий: засев чистой культуры дрожжей из пробирок в колбы, затем последовательный пересев полученной культуры дрожжей в аппараты большего объема для получения заданного количества посевной культуры в зависимости от объема производственной питательной среды для получения заданного выхода готовых дрожжей (Новаковская С.С. Справочник технолога дрожжевого производства, - М.: Пищевая промышленность, 1973, с. 102-106).

Недостатком описанного способа является трудоемкость приготовления посевной культуры, большое энергопотребление на единицу целевого продукта и недостаточно высокая производительность товарных аппаратов.

Технической задачей предложенного способа является снижение энергопотребления на единицу целевого продукта за счет сокращения количества стадий приготовления посевной культуры дрожжей и повышение производительности товарных аппаратов.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе выращивания дрожжей, включающем приготовление засевной культуры дрожжей, засев полученной культурой дрожжей производственной питательной среды и выращивание товарных дрожжей, согласно изобретению в процессе выращивания товарных дрожжей осуществляют отбор части культуральной жидкости с культурой дрожжей, находящейся в стадии роста, определяемой по формуле , (критерий А.Д. Корнеева) (где G - накопление дрожжей, кг; τ - время выращивания, ч) с последующей подачей ее на стадию выращивания товарных дрожжей в качестве засевной культуры для последующего использования в самостоятельном процессе выращивания товарных дрожжей, при этом отбор культуральной жидкости с культурой дрожжей осуществляют в количестве, равном засевной дозе, необходимой для самостоятельного процесса выращивания товарных дрожжей.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

Засевную культуру дрожжей получают по традиционной технологии, предусматривающей проведение нескольких стадий культивирования на стерильных средах, проводимых в лабораторных условиях, в цехе чистой культуры и затем в производстве. Процесс выращивания товарных дрожжей начинают с засева полученной культурой дрожжей производственной питательной среды. Процесс проводят при аэрации среды. При достижении культурой дрожжей стадии роста, определяемой по формуле: , осуществляют отбор части культуральной жидкости и подачу ее для использования в качестве засевной культуры в самостоятельном процессе выращивания товарных дрожжей в количестве, равном засевной дозе, необходимой для самостоятельного процесса выращивания товарных дрожжей.

Для получения наибольшего выхода товарных дрожжей отбор культуральной жидкости, используемой в качестве засевной культуры в самостоятельном процессе выращивания товарных дрожжей, необходимо проводить на стадии роста, отвечающей условию , т.е. при максимальном накоплении биомассы дрожжей (фиг.6). На более ранней стадии накопление биомассы дрожжей еще недостаточно, на более поздней - в период снижения темпа скорости роста культуры происходит снижение активности и возрастает вероятность заражения ее посторонней микрофлорой.

Процесс отбора культуральной жидкости при ведут в автоматическом режиме, заложив этот принцип в программу автоматизированного управления технологическим процессом выращивания дрожжей.

После отбора продолжают культивирование дрожжей до заданной концентрации, затем полученные дрожжи направляют на дображивание по общепринятой технологии и сепарируют.

Естественно, что при изменении рабочего объема аппарата, используемого для самостоятельного процесса выращивания товарных дрожжей, типа аэратора или штамма маточной культуры, количество отбираемой культуральной жидкости с культурой дрожжей, используемой в качестве засевной культуры, и время ее отбора будет меняться, но принцип отбора с учетом стадии роста дрожжей, определяемой вышеописанной формулой, сохраняется.

Следует иметь в виду, что таких генераций может быть несколько (как правило, 2-3). Требуется проводить постоянный контроль за состоянием культуры дрожжей, поскольку при возрастании количества генераций может происходить ее обсеменение посторонней микрофлорой и инактивация. При необходимости требуется переходить к использованию стерильной маточной культуры с последующим использованием предлагаемого способа.

Предлагаемый способ поясняется примерами.

Пример 1. Готовят засевную культуру дрожжей Sacharomyces cerevisiae по общепринятой технологии, как описано в ближайшем аналоге. Последнюю стадию приготовления засевной культуры дрожжей осуществляют в аппарате вместимостью 30 м³ и передают ее в товарный аппарат (V1) вместимостью 100 м³ с регламентированным составом питательной среды, оснащенный традиционным аэратором в виде перфорированных труб. (Данный тип аэратора не обеспечивает высоких массообменных характеристик аппарата и не позволяет вести интенсивный процесс брожения).

В процессе выращивания дрожжей определяют стадию их роста. При достижении стадии роста дрожжей, отвечающей формуле , начинают отбор культуральной жидкости и направляют ее в качестве засевной культуры в аппарат (V2), используемый для самостоятельного процесса выращивания товарных дрожжей. Стадия роста дрожжей, определяемая формулой , наблюдается на 11-м часу (фиг.1, 2).

Отбор культуральной жидкости проводят в количестве, равном засевной дозе товарного аппарата (V2) вместимостью 100 м³. Засевная доза аппарата в этом случае составляет (в пересчете на дрожжи) - 1200 кг (фиг.2).

На фиг.2 показано, что после отбора из аппарата (V1) части культуральной жидкости, к 15-му часу выращивания, т.е. через 4 ч, накопление биомассы дрожжей в нем достигает такого же значения, что и в аппарате без отбора культуральной жидкости (фиг.1 и 2). В аппарате (V2) за тот же срок (4 ч) накопление биомассы дрожжей составляет 1000 кг.

Процесс отбора культуральной жидкости при проводят в автоматическом режиме.

После отбора части культуральной жидкости процесс выращивания товарных дрожжей в аппарате (V1) продолжают до получения максимального количества дрожжей. По окончании выращивания дрожжи направляют на дображивание и сепарирование по общепринятой технологии.

Подаваемая из аппарата (V1) в аппарат (V2) засевная культура дрожжей находится в максимально активном состоянии и обладает максимальной скоростью роста.

При выращивании дрожжей предложенным способом проиводительность аппаратов увеличивается на 25%, выход дрожжей повышается с 75% до 90%.

Процесс выращивания товарных дрожжей охарактеризован в приведенной таблице.

Пример 2.

Засевную культуру дрожжей Sacharomyces cerevisiae готовят так, как описано в примере 1. Процесс выращивания товарных дрожжей осуществляют на общепринятом составе среды в аппарате (V1) вместимостью 100 м³. Для аэрации используют аэратор Корнеева (Патент №2195489), обеспечивающий высокие массообменные характеристики аппарата, что делает возможным проведение процесса брожения на концентрированных средах: отбор культуральной жидкости, используемой в качестве засевной культуры, осуществляют в количестве, равном засевной дозе аппарата (V3) - 2100 кг. Стадия роста культуры дрожжей, определяемая вышеописанной формулой, наступает на 7-ом часу (фиг.3, 4). В это время осуществляют отбор культуральной жидкости из аппарата (V1) и направляют ее в аппарат (V3) такой же вместимости для самостоятельного культивирования товарных дрожжей.

На фиг.4 показано, что после отбора из аппарата (V1) части культуральной жидкости, на 10-ом часу выращивания, т.е. уже через 3 ч, накопление биомассы дрожжей в нем достигает той же величины, что и в аппарате без отбора культуральной жидкости, а за это же время в аппарате (V3) накопление биомассы дрожжей составляет 1400 кг.

В результате использования предложенного способа производительность аппаратов увеличивается на 30%, а выход дрожжей повышается с 75% до 96%.

Предлагаемый способ выращивания дрожжей может применяться и при использовании отъемно-доливного метода. При этом отбор культуральной жидкости осуществляется также при , о чем свидетельствуют данные, приведенные на фиг.5.

Таким образом, предложенный способ выращивания дрожжей позволяет снизить энергопотребление на единицу целевого продукта за счет сокращения количества стадий приготовления засевной культуры дрожжей и повысить производительность товарных аппаратов.

Источники информации

Новаковская С.С. Справочник технолога дрожжевого производства, - М.: Пищевая промышленность, 1973.

Способ выращивания хлебопекарных дрожжей включает приготовление засевной культуры дрожжей, засев полученной культурой дрожжей производственной-питательной среды и выращивание товарных дрожжей. В процессе выращивания товарных дрожжей осуществляют отбор части культуральной жидкости с культурой дрожжей, находящейся в стадии роста, определяемой по формуле: ’ где G - накопление дрожжей, кг; τ - время выращивания, ч, с последующей подачей ее на стадию выращивания товарных дрожжей в качестве засевной культуры для последующего использования в самостоятельном процессе выращивания товарных дрожжей. Отбор культуральной жидкости с культурой дрожжей осуществляют в количестве, равном засевной дозе, необходимой для самостоятельного процесса выращивания товарных дрожжей. Способ позволяет снизить энергопотребление на единицу целевого продукта за счет сокращения количества стадий приготовления посевной культуры дрожжей, повысить производительность товарных аппаратов, а также осуществлять процесс отбора культуральной жидкости в автоматическом режиме. 1 табл., 6 ил.

Способ выращивания хлебопекарных дрожжей, включающий приготовление засевной культуры дрожжей, засев полученной культурой дрожжей производственной питательной среды и выращивание товарных дрожжей, отличающийся тем, что в процессе выращивания товарных дрожжей осуществляют отбор части культуральной жидкости с культурой дрожжей, находящейся в стадии роста, определяемой по формуле

где G - накопление дрожжей, кг;

τ - время выращивания, ч,

с последующей подачей ее на стадию выращивания товарных дрожжей в качестве засевной культуры для последующего использования в самостоятельном процессе выращивания товарных дрожжей, при этом отбор культуральной жидкости с культурой дрожжей осуществляют в количестве, равном засевной дозе, необходимой для самостоятельного процесса выращивания товарных дрожжей.