ДРОЖЖЕВАЯ СМЕСЬ, ПРИМЕНИМАЯ ДЛЯ ФЕРМЕНТАЦИИ СПИРТА С ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ ИЗ САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ Российский патент 2012 года по МПК C12N1/18 C12P7/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к ферментации спирта, в частности к дрожжевой смеси, применимой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ферментация спирта из сахаросодержащего сырья имеет большое значение для пивоваренной, винодельческой и алкогольной промышленности, однако из-за неотъемлемых качеств сахаросодержащего сырья, таких как отдельная питательная ценность, низкая pH буферность и прочих, при использовании обычных дрожжей ферментация сахаросодержащего сырья не может быть осуществлена полностью, особенно при высокой концентрации спирта. Например, при использовании сахарозы обычные дрожжи могут лишь поддерживать алкогольность ферментации на уровне 11-13% в/в, если алкогольность продолжает расти, остаточное содержание сахаросодержащего сырья будет повышаться, и коэффициент использования сырья понизится. Таким образом, проблемы улучшения питательных качеств сусла для ферментации спирта из сахаросодержащего сырья и полного использования компонентов сырья требуют срочного решения.

Что касается ферментации спирта из сахаросодержащего сырья, в уровне техники осуществлялась лишь непосредственная ферментация с использованием дрожжей или предлагалось использование дрожжей в сочетании с источником азота. Кроме того, в уровне техники научному анализу не подвергался питательный состав ферментационной среды при ферментации спирта из сахаросодержащего сырья, а также не предлагалось обеспечить необходимое питание для роста дрожжей, и соответственно в рамках уровня техники ферментация среды не могла быть осуществлена полностью, вследствие чего остаточное содержание сахара в сусле становилось выше, а коэффициент использования сырья понижался.

Дополнительно, в заявке на патент Китая № CN 1710084 A раскрыт простой процесс ферментации этилового спирта с использованием очищенного сока сахароносных культур, включающий следующие этапы:

А) раствор смеси, выжатой из сахароносных культур, очищают с использованием бетонит-хитозан коагулянтной технологии очистки, затем отфильтрованный осадок может быть использован как органическое удобрение, таким образом понижают загрязнение от источника;

Б) очищенный сок концентрируют до достижения 23% содержания сахара, затем осуществляют ферментацию путем добавления в концентрированный сок дрожжей, так чтобы доля этилового спирта созревающего сусла увеличилась более чем на 12%, и таким образом понижают выделение отработанной жидкости;

В) после того как сусло ферментации дистиллируют, полученное отработанное сусло подвергается концентрированию путем множественной дистилляции и используется в качестве белкового корма для животных, таким образом, достигается то, что в результате осуществления всего процесса отработанное сусло отсутствует, и решается проблема утилизации отработанного сусла, остающегося после производства этилового спирта.

Однако в рамках изобретения, раскрытого в настоящей патентной заявке, необходимо выполнение очистки сока сахароносных культур с использованием бетонит-хитозан коагулянтной технологии очистки, кроме того, необходимо концентрировать коагулированный очищенный сок сахарного тростника и доводить содержание сахара до 23%, для этого необходимо дополнительное оборудование, такое как дополнительная камера быстрого осаждения, рамный фильтр и прочее, таким образом, стоимость оборудования для осуществления процесса ферментации этилового спирта из очищенного сока сахароносных культур резко возрастает; в примерах, приведенных в данной заявке, доля этилового спирта достигала только 12,6%, остаточное содержание сахара было равно 0,1%, так что стоимость процесса ферментации этилового спирта из очищенного сока сахароносных культур возросла.

С целью преодоления недостатков известного уровня техники, принимая во внимание все питательные свойства среды для ферментации сахаросодержащего сырья и стоимость оборудования, в рамках настоящего изобретения предлагается дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья. Дрожжевая смесь содержит сухие дрожжи и источник питания, причем сухие дрожжи представляют собой дрожжи, обладающие высокой ферментационной активностью для сахарного вещества; источник питания включает в себя неорганическую или органическую соль, микроэлемент или бактериостатик, обеспечивающий необходимое питание для роста дрожжей и ферментации, а также подавляющий распространение других бактерий и, наконец, осуществляющий полную и быструю ферментацию сахаросодержащего сырья; таким образом, коэффициент использования сырья будет повышен без дополнительной предварительной обработки сахарного вещества, а стоимость оборудования для осуществления процесса снизиться; ферментация спирта из сахаросодержащего сырья может осуществляться путем использования исходного оборудования, затем будет осуществляться полная и быстрая ферментация сахарного вещества, а коэффициент использования исходного сырья будет повышен.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для решения вышеупомянутой задачи в одном из аспектов настоящего изобретения предлагается дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, таким образом, в рамках настоящего изобретения возможно преодолеть такие недостатки предыдущих изобретений, как низкая конечная алкогольность и повышенное содержание остаточного сахара в процессе спиртовой ферментации, и заметно улучшить эффективность ферментации спирта из сахаросодержащего сырья, понизить общую стоимость производства и выработки и снизить влияние процесса на окружающую среду.

В одном из аспектов настоящего изобретения предлагается дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, отличающаяся тем, что данная дрожжевая смесь содержит любой вид сухих дрожжей, выбранный из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevlsiae, винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, которые необходимы для роста дрожжей, причем питательные вещества включают в себя 40-70 частей по весу сухих дрожжей, 20-40 частей по весу источника азота, 5-10 частей по весу источника фосфора, 2.5-5 частей по весу другой неорганической соли, 1-2.5 частей по весу микровитамина и 0.5-1.2 частей по весу бактериостатика.

Предпочтительно дрожжи представляют собой высокотеплостойкие и высокоактивные сухие дрожжи, предпочтительно эти дрожжи содержат любой вид сухих дрожжей, выбранный из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek; источник азота выбран из группы, содержащей сульфат аммония, мочевину, нитрат аммония и смесь этих двух или более веществ; источник фосфора выбран из группы, содержащей дигидрофосфат аммония, двузамещенный фосфорнокислый аммоний, дигидрофосфат калия, однозамещенный фосфорнокислый натрий, двузамещенный фосфорнокислый натрий и смесь этих двух или более веществ; другая неорганическая соль выбрана из группы, содержащей сульфат магния, сульфат цинка и смесь этих двух или более веществ; микровитамин выбран из группы, содержащей пантотенат кальция, биотин и витамин В и смесь этих двух или более веществ; бактериостатик выбран из группы, содержащей пенициллин, низин и их смесь.

Более предпочтительно дрожжи содержат любой вид сухих дрожжей, выбранных из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevislae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, которые необходимы для роста дрожжей, причем питательные вещества включают в себя 50-60 частей по весу сухих дрожжей, 25-35 частей по весу источника азота, 6-8 частей по весу источника фосфора, 3.5-4.5 частей по весу другой неорганической соли, 1-2.5 частей по весу микровитамина и 0.5-1.2 частей по весу бактериостатика.

Более предпочтительно содержание пенициллина составляет 0.8 миллионов единиц.

Предпочтительно сахаросодержащее сырье выбрано из группы, содержащей выжимку или экстракт мелассы или сахарного тростника, сахарной свеклы и сладкого сорго.

Предпочтительно количество вводимой дрожжевой смеси составляет 0.03-0.1% по весу сусла.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, отличающаяся тем, что данная дрожжевая смесь содержит любой вид сухих дрожжей, выбранный из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae, винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, которые необходимы для роста дрожжей, причем питательные вещества включают в себя 40-70 частей по весу сухих дрожжей, 15-35 частей по весу источника азота, 3-7 частей по весу источника фосфора, 10-15 частей по весу дрожжевого порошка и 0.5-1.2 частей по весу бактериостатика.

Предпочтительно дрожжи представляют собой любой вид сухих дрожжей, выбранных из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek; источник азота выбран из группы, содержащей сульфат аммония, мочевину, нитрат аммония и смесь этих двух или более веществ; источник фосфора выбран из группы, содержащей дигидрофосфат аммония, двузамещенный фосфорнокислый аммоний, дигидрофосфат калия, однозамещенный фосфорнокислый натрий, двузамещенный фосфорнокислый натрий и смесь этих двух или более веществ; дрожжевой порошок выбран из группы, содержащей сухой дрожжевой экстракт, полученный с использованием в качестве сырья пивных дрожжей, Saccharomyces cerevisiae, хлебных дрожжей; бактериостатик выбран из группы, содержащей пенициллин и низин и их смесь.

Более предпочтительно дрожжевая смесь содержит 50-60 частей по весу сухих дрожжей, 20-30 частей по весу источника азота, 4-6 частей по весу источника фосфора, 11-14 частей по весу дрожжевого порошка и 0.5-1.2 частей по весу бактериостатика.

Более предпочтительно содержание пенициллина составляет 0.8 миллионов единиц.

Предпочтительно сахаросодержащее сырье выбрано из группы, содержащей выжимку или экстракт мелассы или сахарного тростника, сахарной свеклы и сладкого сорго.

Предпочтительно количество вводимой дрожжевой смеси составляет 0.03-0.1% по весу сусла.

Также согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения предлагается способ приготовления дрожжевой смеси, применимой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, содержащий этапы, на которых перемалывают отдельно все компоненты за исключением сухих дрожжей, смешивают сухие дрожжи с другими перемолотыми компонентами в определенной весовой пропорции, смешивают сухие дрожжи с другими компонентами до достижения однородности с использованием механического перемешивания или ручного перемешивания и получают дрожжевую смесь.

Дрожжевая смесь согласно настоящему изобретению преимущественно применима для промышленного производства пивоваренной, винодельческой и алкогольной продукции, при котором применяется сахароза и другие компоненты, содержащие сахарозу (включая глюкозу, фруктозу), в качестве источника углерода.

Сахаросодержащее сырье согласно настоящему изобретению выбрано из группы, содержащей выжимку или экстракт мелассы или сахарного тростника, сахарной свеклы и сладкого сорго.

В процессе приготовления дрожжевой смеси соотношение вышеупомянутых компонентов может быть определено в зависимости от сырья, которое использует производитель, т.е. от разницы качеств источника сахара, далее осуществляется перемалывание всех компонентов отдельно, за исключением сухих дрожжей, с использованием механического перемешивания или ручного перемешивания, смешивание сухих дрожжей с другими перемолотыми компонентами до достижения однородности и упаковка продукта согласно спецификации.

Высокотеплостойкие и высокоактивные дрожжи представляют собой дрожжи, которые преобразовывают сахар в спирт, а другие питательные вещества способны быть дополнительным источником питательных веществ при ферментации сусла при более высокой концентрации сахара, обеспечивая достаточное количество питательных веществ в сусле, в котором происходит ферментация, так, чтобы дрожжи могли быстро расти и прекрасно ферментироваться, а сахар в сусле преобразовывался в спирт полностью, тогда коэффициент использования сырья будет повышен.

Дрожжевая смесь согласно настоящему изобретению обладает несколькими преимуществами, например она улучшает алкогольность ферментации, понижает содержание остаточного сахара, понижает общую стоимость спиртовой ферментации, понижает влияние процесса на окружающую среду, повышает коэффициент использования сырья, а также среди преимуществ также можно отметить доступность получения сырья, простоту и легкость осуществления процесса. Использование дрожжевой смеси согласно настоящему изобретению позволяет достичь значений 14.5-15.7% в/в конечной алкогольности стандартного сырья, такого как сахароза, и снизить остаточное содержание сахара в ферментированном сусле до 0-0.1%.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Детальное описание дрожжевой смеси согласно настоящему изобретению, применимой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, будет проиллюстрировано в нижеследующих вариантах выполнения, однако следует понимать, что данное детальное описание приводится лишь с целью раскрытия сущности изобретения, но не ограничивает объем изобретения.

В одном варианте выполнения согласно настоящему изобретению предлагается дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, отличающаяся тем, что данная дрожжевая смесь содержит любой вид сухих дрожжей, выбранный из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae, винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, которые необходимы для роста дрожжей, причем эти питательные вещества включают в себя 40-70 частей по весу сухих дрожжей, 20-40 частей по весу источника азота, 5-10 частей по весу источника фосфора, 2.5-5 частей по весу другой неорганической соли, 1-2.5 частей по весу микровитамина и 0.5-1.2 частей по весу бактериостатика.

В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения дрожжи представляют собой любые сухие дрожжи, выбранные из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, при этом источник азота выбран из группы, содержащей сульфат аммония, мочевину, нитрат аммония и смесь этих двух или более веществ; источник фосфора выбран из группы, содержащей дигидрофосфат аммония, двузамещенный фосфорнокислый аммоний, дигидрофосфат калия, однозамещенный фосфорнокислый натрий, двузамещенный фосфорнокислый натрий и смесь этих двух или более веществ; другая неорганическая соль выбрана из группы, содержащей сульфат магния, сульфат цинка и смесь этих двух или более веществ; микровитамин выбран из группы, содержащей пантотенат кальция, биотин и витамин В1 и смесь этих двух или более веществ; бактериостатик выбран из группы, содержащей пенициллин, низин и их смесь.

В дополнительном предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения дрожжи содержат любой вид сухих дрожжей, выбранных из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, которые необходимы для роста дрожжей, причем эти питательные вещества включают в себя 50-60 частей по весу сухих дрожжей, 25-35 частей по весу источника азота, 6-8 частей по весу источника фосфора, 3.5-4.5 частей по весу другой неорганической соли, 1-2.5 частей по весу микровитамина и 0.5-1.2 частей по весу бактериостатика.

В дополнительном варианте выполнения содержание пенициллина составляет 0.8 миллионов единиц.

В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения сахаросодержащее сырье выбрано из группы, содержащей выжимку или экстракт мелассы или сахарного тростника, сахарной свеклы и сладкого сорго.

В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения количество вводимой дрожжевой смеси составляет 0.03-0.1% по весу сусла.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения предлагается дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, отличающаяся тем, что данная дрожжевая смесь содержит любой вид сухих дрожжей, выбранный из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae, винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, которые необходимы для роста дрожжей, причем эти питательные вещества включают в себя 40-70 частей по весу сухих дрожжей, 15-35 частей по весу источника азота, 3-7 частей по весу фосфористого источника, 10-15 частей по весу дрожжевого порошка и 0.5-1.2 частей по весу бактериостатика.

В предпочтительном варианте выполнения дрожжи представляют собой любой вид сухих дрожжей, выбранных из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek; при этом источник азота выбран из группы, содержащей сульфат аммония, мочевину, нитрат аммония и смесь этих двух или более веществ; источник фосфора выбран из группы, содержащей дигидрофосфат аммония, двузамещенный фосфорнокислый аммоний, дигидрофосфат калия, однозамещенный фосфорнокислый натрий, двузамещенный фосфорнокислый натрий и смесь этих двух или более веществ; дрожжевой порошок выбран из группы, содержащей сухой дрожжевой экстракт, полученный с использованием в качестве сырья пивных дрожжей, Saccharomyces cerevisiae, хлебных дрожжей; бактериостатик выбран из группы, содержащей пенициллин, низин и их смесь.

В дополнительном варианте выполнения дрожжевая смесь содержит 50-60 частей по весу сухих дрожжей, 20-30 частей по весу источника азота, 4-6 частей по весу источника фосфора, 11-14 частей по весу дрожжевого порошка и 0.5-1.2 частей по весу бактериостатика.

В дополнительном варианте выполнения содержание пенициллина составляет 0.8 миллионов единиц.

В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения сахаросодержащее сырье выбирается из выжимки или экстракта мелассы или сахарного тростника, сахарной свеклы и сладкого сорго.

В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения количество вводимой дрожжевой смеси составляет 0.03-0.1% по весу количества сусла.

Кроме того, согласно дополнительному варианту выполнения настоящего изобретения предлагается способ приготовления дрожжевой смеси, применимой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, содержащий перемалывание всех компонентов отдельно, за исключением сухих дрожжей, смешивание сухих дрожжей с другими перемолотыми компонентами в определенной весовой пропорции, смешивание сухих дрожжей с другими компонентами до достижения однородности с использованием механического перемешивания или ручного перемешивания и получение дрожжевой смеси.

Дрожжевая смесь согласно настоящему изобретению преимущественно применима для промышленного производства пивоваренной, винодельческой и алкогольной продукции, при котором применяется сахароза и другие компоненты, содержащие сахарозу (включая глюкозу, фруктозу), в качестве источника углерода.

Сахаросодержащее сырье согласно настоящему изобретению выбирается из выжимки или экстракта мелассы или сахарного тростника, сахарной свеклы и сладкого сорго.

В процессе получения дрожжевой смеси соотношение вышеупомянутых компонентов может быть определено в зависимости от сырья, которое использует производитель, т.е. от разницы качеств источника сахара, далее осуществляется перемалывание всех компонентов отдельно, за исключением сухих дрожжей, с использованием механического перемешивания или ручного перемешивания, смешивание сухих дрожжей с другими перемолотыми компонентами до достижения однородности и упаковка продукта согласно спецификации.

Пример 1. Дрожжевая смесь 1, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, и способ ее получения.

Способ создания дрожжевой смеси 1 с определенным соотношением компонентов содержит, во-первых, перемалывание мочевины, дигидрофосфата аммония, моногидрата сульфата магния и моногидрата сульфата цинка по отдельности, а затем механическое перемешивание следующих компонентов: 57 частей по весу высокотеплостойких высокоактивных пивных дрожжей, 30 частей по весу мочевины, 7.5 частей по весу дигидрофосфата аммония, 2.5 частей по весу моногидрата фосфата магния, 1 части по весу моногидрата сульфата цинка, 0.5. частей по весу биотина, 0.5 частей витамина B₁, 0.5 частей пантотената кальция и 0.8 миллионов единиц пенициллина (0.5.частей по весу); а затем получение дрожжевой смеси 1, применимой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья. Далее способ включает упаковку полученной дрожжевой смеси в соответствии с определенным весом, а затем получение конечного продукта дрожжевой смеси 1.

Пример 2. Использование дрожжевой смеси 1, используемой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахарозы.

Дрожжевая смесь 1, полученная способом, описанным в примере 1, используется в растворе сахарозы, содержащем около 25% сахарозы, для осуществления спиртовой ферментации.

Количество вводимой дрожжевой смеси 1 в вышеупомянутый раствор сахарозы составляет 0.05% по весу сусла (pH сусла доводят до значения 7.5-8.5 путем добавления карбоната натрия), подвергающегося ферментации при температуре 32-35°С около 70 часов. В то же время, в том же количестве, взятом для сравнения, напрямую вводятся высокотеплостойкие высокоактивные сухие дрожжи, ферментация осуществляется около 120 часов. Полученные результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 Результаты ферментации с использованием дрожжевой смеси 1 в растворе сахарозы Показатель Сравнение Добавление дрожжевой смеси 1 Исходное содержание сахара (Вх) 26.2 26.2 Алкогольность (% в/в) 11.7 15.2 Остаточное содержание сахара (г/л) 5.68 0.06 Время ферментации (часы) 120 70

Как видно из таблицы 1, при использовании только высокотеплостойких высокоактивных сухих дрожжей для осуществления ферментации сахара, проводимой в течение 120 часов, остаточное содержание сахара в сусле составляет 5.68 г/л, а алкогольность составляет 11.7% в/в, однако при использовании дрожжевой смеси 1, полученной способом, описанным в примере 1, при проведении ферментации в течение 72 часов остаточное содержание сахара в сусле составляет 0.06 г/л, а алкогольность составляет 15.2% в/в.

Пример 3. Дрожжевая смесь 2, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, и способ ее получения.

Способ создания дрожжевой смеси 2 с определенным соотношением компонентов содержит, во-первых, перемалывание сульфата аммония, дигидрофосфата аммония и дрожжевого порошка по отдельности, а затем механическое перемешивание следующих компонентов: 55 частей по весу высокотеплостойких высокоактивных пивных дрожжей, 25 частей по весу сульфата аммония, 7.5 частей по весу дигидрофосфата аммония, 22 частей по весу дрожжевого порошка и 0.8 миллионов единиц пенициллина (1.0 частей по весу); затем получение дрожжевой смеси 2, применимой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья.

Далее способ включает упаковку полученной дрожжевой смеси в соответствии с определенным весом, а затем получение конечного продукта дрожжевой смеси 2.

Пример 4. Использование дрожжевой смеси 2 для ферментации спирта с высокой концентрацией из мелассы.

Дрожжевая смесь 2, полученная способом, описанным в примере 3, используется в растворе мелассы с общим содержанием сахара, равным 30 Вх, для осуществления спиртовой ферментации.

Количество вводимой дрожжевой смеси 2 в вышеупомянутый раствор мелассы составляет 0.08% по весу сусла, подвергающегося ферментации при температуре 32-35°С около 45 часов. В то же время, в том же количестве, взятом для сравнения, напрямую вводятся высокотеплостойкие высокоактивные сухие дрожжи, ферментация осуществляется около 72 часов. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 Результаты ферментации с использованием дрожжевой смеси 2 в растворе мелассы Показатель Сравнение Добавление дрожжевой смеси 2 Исходное содержание сахара (Вх) 30 30 Алкогольность (% в/в) 8.7 12.3 Остаточное содержание сахара (г/л) 8.0 4.5 Время ферментации (часы) 72 45

Как видно из таблицы 2, при использовании только высокотеплостойких высокоактивных сухих дрожжей для осуществления ферментации сахарозы из мелассы, проводимой в течение 72 часов, остаточное содержание сахара в сусле составляет 8.0 Вх, а алкогольность составляет 8.7% в/в, однако после ферментации в течение 45 часов при использовании дрожжевой смеси 2, полученной способом, описанным в примере 3 согласно настоящему изобретению, остаточное содержание сахара в сусле составляло 4.5 Вх, а алкогольность составила 12.3% в/в.

Пример 5. Дрожжевая смесь 3, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, и способ ее получения.

Способ создания дрожжевой смеси 3 с определенным соотношением компонентов содержит, во-первых, перемалывание мочевины, дигидрофосфата аммония, моногидрата сульфата магния и моногидрата сульфата цинка по отдельности, а затем механическое перемешивание следующих компонентов: 55 частей по весу высокотеплостойких высокоактивных пивных дрожжей, 32.5 частей по весу мочевины, 8 частей по весу дигидрофосфата аммония, 2 частей по весу моногидрата фосфата магния, 0.5 частей по весу моногидрата сульфата цинка, 0.5 частей по весу биотина, 0.5 частей по весу витамина В₁, 0.5 частей по весу пантотената кальция и 0.8 миллионов единиц пенициллина (0.5 частей по весу); затем получение дрожжевой смеси 3, применимой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья. Далее способ включает упаковку полученной дрожжевой смеси в соответствии с определенным весом, а затем получение конечного продукта дрожжевой смеси 3.

Пример 6. Использование дрожжевой смеси 3 для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахарозы.

Дрожжевая смесь 3, полученная способом, описанным в примере 5, используется в растворе сахарозы, содержащем около 28% сахарозы, для осуществления спиртовой ферментации.

Количество вводимой дрожжевой смеси 3 в вышеупомянутый раствор сахарозы составляет 0.05% по весу сусла, подвергающегося ферментации при температуре 32-35°С около 75 часов (pH сусла доводят до значения 7.5-8.5 путем добавления карбоната натрия). В то же время, в том же количестве, взятом для сравнения, напрямую вводятся высокотеплостойкие высокоактивные сухие дрожжи, ферментация осуществляется около 120 часов. Полученные результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3 Результаты ферментации с использованием дрожжевой смеси 3 в растворе сахарозы. Показатель Сравнение Добавление дрожжевой смеси 3 Исходное содержание сахара (Вх) 27.5 27.5 Алкогольность (% в/в) 11.4 15.7 Остаточное содержание сахара (г/л) 6.84 0.13 Время ферментации (часы) 120 75

Как видно из таблицы 3, при использовании только высокотеплостойких высокоактивных сухих дрожжей для осуществления ферментации сахара, проводимой в течение 120 часов, остаточное содержание сахара в сусле составляет 6.84 г/л, а алкогольность составляет 11.4% в/в, однако после ферментации в течение 75 часов при использовании дрожжевой смеси 3, полученной способом, описанным в примере 5, согласно настоящему изобретению, остаточное содержание сахара в сусле составляло 0.13 г/л, а алкогольность 15.7% в/в.

Можно заключить, что дрожжевая смесь согласно настоящему изобретению обладает некоторыми преимуществами, например ее использование улучшает алкогольность ферментации, понижает содержание остаточного содержания сахара, понижает общие затраты на ферментацию алкоголя, понижает влияние процесса на окружающую среду, повышает коэффициент использования сырья. Среди преимуществ также можно отметить доступность получения сырья, простоту и легкость осуществления процесса. Использование дрожжевой смеси согласно настоящему изобретению позволяет достичь значений 14.5-15.7% в/в конечной алкогольности стандартного сырья, такого как сахароза, и снизить остаточное содержание сахара в ферментированном сусле до 0-0.1% по весу.

Специалисты в данной области должны понимать, что настоящее изобретение не ограничивается примерами и вариантами выполнения, описанными в данной заявке лишь с целью иллюстрирования. В рамках настоящего изобретения возможны различные модификации, комбинации, субкомбинации и изменения, причем все эти модификации, комбинации, субкомбинации и изменения входят в объем формулы настоящего изобретения.

Дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, содержит любой вид сухих дрожжей, а также питательные вещества, необходимые для роста дрожжей. Питательные вещества включают в себя 40-70 частей по весу сухих дрожжей, 20-40 частей по весу источника азота, 5-10 частей по весу источника фосфора, 2.5-5 частей по весу другой неорганической соли, отличной от фосфорсодержащей неорганической соли и азотсодержащей неорганической соли, 1-2.5 частей по весу микровитамина и 0.5-1.2 частей по весу пенициллина. Дрожжи выбирают из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae, винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek. Дрожжевую смесь получают перемалыванием питательных веществ отдельно, за исключением сухих дрожжей, смешиванием сухих дрожжей с перемолотыми питательными веществами в определенной весовой пропорции с последующим механическим или ручным перемешиванием до достижения однородности. Изобретение позволяет повысить алкогольность ферментации до 14.5-15.7% в/в конечной алкогольности стандартного сырья, такого как сахароза, и понизить остаточное содержание сахара в ферментированном сусле до 0-0.1% по весу. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, отличающаяся тем, что дрожжевая смесь содержит любой вид сухих дрожжей, выбранный из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae, винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, необходимые для роста дрожжей, причем эти питательные вещества включают в себя: 40-70 частей по весу сухих дрожжей, 20-40 частей по весу источника азота, 5-10 частей по весу источника фосфора, 2,5-5 частей по весу другой неорганической соли, отличной от фосфорсодержащей неорганической соли и азотсодержащей неорганической соли, 1-2,5 частей по весу микровитамина и 0,5-1,2 частей по весу бактериостатика, при этом бактериостатиком является пенициллин.

2. Дрожжевая смесь по п.1, в которой дрожжи представляют собой любые сухие дрожжи, выбранные из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, при этом источник азота выбран из группы, содержащей сульфат аммония, мочевину, нитрат аммония; источник фосфора выбран из группы, содержащей дигидрофосфат аммония, двузамещенный фосфорно-кислый аммоний, дигидрофосфат калия, однозамещенный фосфорно-кислый натрий, двузамещенный фосфорно-кислый натрий и смесь этих двух или более веществ; другая неорганическая соль, отличная от фосфорсодержащей неорганической соли и азотсодержащей неорганической соли, выбрана из группы, содержащей сульфат магния, сульфат цинка и смесь этих двух или более веществ; микровитамин выбран из группы, содержащей пантотенат кальция, биотин и витамин В1 и смесь этих двух или более веществ.

3. Дрожжевая смесь по п.1 или 2, в которой дрожжи содержат любой вид сухих дрожжей, выбранный из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, необходимые для роста дрожжей, причем питательные вещества включают в себя: 50-60 частей по весу сухих дрожжей, 25-35 частей по весу источника азота, 6-8 частей по весу источника фосфора, 3,5-4,5 частей по весу другой неорганической соли, отличной от фосфорсодержащей неорганической соли и азотсодержащей неорганической соли, 1-2,5 частей по весу микровитамина и 0,5-1,2 частей по весу бактериостатика.

4. Дрожжевая смесь по п.2, в которой содержание пенициллина составляет 0,8 миллионов единиц.

5. Дрожжевая смесь, применимая для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья, отличающаяся тем, что эта дрожжевая смесь содержит любой вид сухих дрожжей, выбранный из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae, винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek, а также питательные вещества, необходимые для роста дрожжей, причем питательные вещества включают в себя: 40-70 частей по весу сухих дрожжей, 15-35 частей по весу источника азота, 3-7 частей по весу источника фосфора, 10-15 частей по весу дрожжевого порошка и 0,5-1,2 частей по весу бактериостатика, при этом бактериостатиком является пенициллин.

6. Дрожжевая смесь по п.5, в которой дрожжи представляют собой любой вид сухих дрожжей, выбранных из группы, содержащей пивные дрожжи Saccharomyces cerevisiae Hansen вида Saccharomyces cerevisiae и винные дрожжи Saccharomyces uvarum Beijerinek; при этом источник азота выбран из группы, содержащей сульфат аммония, мочевину, нитрат аммония и смесь этих двух или более веществ; источник фосфора выбран из группы, содержащей дигидрофосфат аммония, двузамещенный фосфорно-кислый аммоний, дигидрофосфат калия, однозамещенный фосфорно-кислый натрий, двузамещенный фосфорно-кислый натрий и смеси этих двух или более веществ; дрожжевой порошок выбран из сухого дрожжевого экстракта, полученного с использованием в качестве сырья пивных дрожжей, Saccharomyces cerevisiae, хлебных дрожжей.

7. Дрожжевая смесь по п.5 или 6, причем смесь содержит 40-70 частей по весу сухих дрожжей, 15-35 частей по весу источника азота, 3-7 частей по весу источника фосфора, 10-15 частей по весу дрожжевого порошка и 0,5-1,2 частей по весу бактериостатика.

8. Дрожжевая смесь по п.6, в которой содержание пенициллина составляет 0,8 миллионов единиц.

9. Способ приготовления дрожжевой смеси, применимой для ферментации спирта с высокой концентрацией из сахаросодержащего сырья по любому из пп.1-8, содержащий этапы, на которых: перемалывают питательные вещества отдельно, за исключением сухих дрожжей, смешивают сухие дрожжи с перемолотыми питательными веществами в определенной весовой пропорции, смешивают сухие дрожжи с питательными веществами до достижения однородности с использованием механического перемешивания или ручного перемешивания и получают дрожжевую смесь по любому из пп.1-8.