Способ выращивания хлебопекарных дрожжей Советский патент 1983 года по МПК C12N1/18 

1 Изобретение относится к пищевой пр мышпенности и может быть испопьэовано при производстве хпебопекарнык дрож жей. Известен способ выращивания дрожж на питатепьной среде, содержащей источ HtiK угпероаа - мепассу, минеральные соли и в качбстьестик упятора роста комплекс карбоксипин, состоящий из суп фатов магния, марганца, пинка и бикарбоната натрия. Перед началом культивирования дрож жи выдерживают в мелассной среде с добавпением комппекса карбоксигган в течение 20-40 мин, затем карбоксипин вводится через каждые 2-4 ч от начала процесса 1. Недостатком способа является то, что такой режим подачи препарата приводит к увеличению длительности процесса, а следовательно, к снижению выхода дрожжей. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемом эффекту является способ выращивания хлебопекарных дрожжей на питатепьной среде, содержащей мелассу в качестве источника углерода, минеральные соли и стимулятор роста в условиях аэрапии при введении в питательную среду после сепарационной бражки с последующим до зреванием дрожжей и отделением их от культуральной среды 2. Разбавление мелассы осуществляют водой, а послесепарационную брахзку добавляют непосредственно в дрожжерас типьный аппарат в процессе выращиванш дрожжей, Послесепарационная бражка подается в дрожжерастильный аппарат порционно: 35% всего расчетного количества подае ся в складку, по 25% подается на втором и третьем часах культивирования и 15% подается на четвертом часу культи вирования, Это обусловлено тем, что в послесепарационная бражка используется в основном как источник минерального и азо ного питаний. Подача бражки в начале . процесса большими дозами способствует утилизации азот- и фосфорсодержащих соединений, но препятствует утилизации угперодсодержащих соединений бражки, В первые часы роста дрожжей в культуральной среде создается повышенная концентрация-углерода за счет подачи избытка мелассы в складку и дополнительного углерода, поданного с бражкой. 042 Это приводит к возникновению эффекта Кресби, т,е, к тормо}кению дыхания дрожжей и снижению скорости их роста, В этих условиях дрожжевая клетка утилизирует лищь более доступные угперодсодержащие соединения - сахарамепассы и, бражки. Однако в свеклосахарной мелассе при общем содержании углерода 28 - 34% только 17 - 21 % углерода приходится на сахар. Остальной углерод приходится на несахара мепассы, включающие неор ганические и органические вещества. В обычных условиях дрожжи утилизируют углерод только Сахаров мелассы, а несахара мепассы, остающиеся в бражке, являются отходами производства, БПК,сточных вод резко увеличивается. Снижается выход дрожжей. Кроме того известный способ приготовления питательной среды требует дополнительную емкость для хранения бражки и увел1Р1екие числа необходимы х i операций для ее охлаждения, обработки антибиотиком и подкисления до нужного рН, Целью изобретения является увеличение выхода дрожжей н снижение загрязненности сточных вод. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выращивания хлебопекарных дрожжей на питательной среде, содержащей мелассу в качестве источника углерода, минеральные соли и стимулятор роста в условиях аэрации при введении в питательную среду Послесепарационной бражки, с последующим дозреванием дрожжей и отделением их от культуральной среды, перед введением в питательную среду посяесепарационной бражки предварительно смешивают ее с мелассой в соотнощении 1:1 (по объему), а в качест ве стимулятора роста используют комппейс карбоксилин в количествах ЗОО600 г на 1 т перерабатываемой мепассы, при этом карбоксилин вносят в питательную среду однократно в течение 1 ч от тчала выращивания при периодическом режиме или через каждые 6 ч при непрерывно-проточном режиме выращИвания, Способ осуществляют следующим образом. Поспесепараиионная бражка смешивается с мелассой и подается в дрохокерастипьный аппарат нарастающим потоком в зависимости от скорости роста дрожжей. Это поаволяет поддерживать концентрацию углерода в среде на требуемом уровне и созаавать такие успоБИЯ, при которых 1шчннается пимитирование процесса по угпероцу. В этом случае црожжи способны утипизировать угперод одновременно из нескольких источников, например из Сахаров и (явпение диауксии); Спецоватепьно разбавпе- кие мепассы поспесепарационной бражкой позволяет использовать поспеат1юю не только как источник минерального и азот- )о кого питания, но и как источник углерода, т.е. изменить сам текнопогический процесс, повысив его эффективность, Добавление карбоксипина вместе с поспесепарационной бражкой позвопяет создать условия, при которых дрожжи од новременно утилизируют сахара и несаха ра мелассы и бражки. При поааче после- сепарационной бражки без карбоксилина дрожжи утилизируют пишь сахара мелассы.и остаточные сахара бражки. БПК сточных вод при этом составляет значи тепьную величину за счет неутилизирова ных несахаров мелассы и, особенно, за счет неутипизированшмх иесахаров бражк с гВведение карбоксипина дает возможность процесс образования бепка начать не со стадии гликолиза, как это место по известному способу, а со стадии карбоксилирования, т.е. со стадии образования трикарбоновых кислот. При этом используются органические кислоты и соли карбоновь х кислот (несахара поспесепарационной бражки) и диоксид углерода, содержащийся в карбоксипине. Таким образом несахара поспесепарацион ной брэжки вовлекаются в метаболизм и утилизируются дрожжами. Это позволяет повысить выход дрожжей и существенно снизить БПКд сточных вод. В табл. 1 приведе№1 экспериментальные данные, полученные при культивировании хлебопекарных на лабораторной установке объемом 1О л Режим 1 - культивирование по общепринятому режиму в течение 10 ч. Режим 2 - культивирование дрожжей с применением послесепарационной бражки (без карбоксилина). Режик 3 - культивирование дрожжей с применением карбо сипина (без послесепарационной бражки) Режим 4 - культивирование дрожжей по предлагаемому изобретению (с добавлением поспесепарационной бражки и препа рата карбоксилин). Из табл. 1 следует, что только в спучае одновременного присутствия в культуральной среде несахаров мепассы 10272 5 04 .4 и компонентов препарата карбоксипин достигается эффект повышения выхода дрожжей при одновременно у1 сохранении качества готовой продукции. В табл. 2 приведены экспериментапьтные данные, показывающие втшние режима внесения карбоксипина на дрожжей. Мепассу разбавляют поспесепарашюкной бражкой в соотношении 1:1, а пре парат карбоксилин дозируют каждый час (режим 1), через 2 ч (режим 2.) и через 6 ч (режим 3). Из табп. 2 видно, что оптимальньгм оказался режим 3 дозирован гя препарата. В табл. 3 приводится приток ОСНОЕУных компонентов питательной среды (режим 3). Пример 1, Культивирование дрожжей на товарной стации Б произво дится в аппарате ВДА-ЗО (полезный объем 18 м) при кратности разбавления мелассы 12 по 10-ти часовой техноло, гической схеме. Расход мепассы с 78% сухих веществ на весь, цикл выращивашш составляет 1500 кг (18:12 1,5). При рассиропке мепассы 1:1 расход бражки на разбавпение мелассы составляет 1500 п. При содержании сухих веществ в бражке 2% по сахаромеру 15ОО п бражки эквивалент1гы 38,4 кг мелассы. Следовательно, замена воды при рассиропке мелассы бражкой позволяет снизить расход мелассы на .38,4 кг. Общий расход ме- . лассы на весь цикп выращивания составит 1461,6 кг. Расход карбоксипина на весь цикл составляет 60О г, при этом МаНСОз 495,6 г, 99 г и ХябОд и Mri5O4. 2,7 г. Культивирование дрожжей осуществляется следующим образом. В дрожжерастипьный аппарат набирают требуемое количество воды, 219,24 кг мелассы в виде раствора в бражке, 5,45кг сульфата аммония в виде водного раствора, засевают 250 кг дрожжей, задают пеногаситель, 6ОО г карбоксипина и включают аэрацию. Затем вносят 1,8 кг диаммонийфосфата в виде водного раствора и приток питательных растворов согласно значениям,привепенныв табл.4. ;. Пример 2. Культивирование дрож жей на стадии В осуществляют в аппаратах ВДА- 00 (полезный объем 64,5 м), кратности разбавпения 15 по 12-ти часовой технояогической с четырмя отборами. Расход мепассы на накопительный период составляет 43ОО кг. Мепассу разбавпяют поспесейарационной бражкой в соотношении 1:1, т.е. 430О п бражки. При содержании сухих веществ в бражке 2% по сахаромеру 4300 п бражки эквивапентны НО кг мелассы, следовательн расход мелассы на накопительнь1й период составит 41 90 кг. Расход карбоксилина на накопительны период составит 1720 г, при этом Na НСОз 1420,72 г, 283,8 г и ZnSO. и Ми5О4 7,74 г. Расход мелассы на четыре отбора соо гавит 26ОО кг. При этом расход бражки на ее рассиропку равен 2,6 м , что с учетом сухих веществ составляет 67 кг мепассы. Следовательно расход на четыре отбора с бражки составиг 2533 кг. Расход карбоксилина на период боров составит 1040 г, при этом МО НС 859,О4 г, Mg-504.- ,f 171.6 г и ZViSO4 и Ми 504. 4,68 г. Купьтйвкрование дрожжей осуществляют следующим образом. В дрожжерястильный аппарат набираю треОуемсю количество воды, 460,9 кг мепассы, растворенвой в 473 п бражки, 15,7 кг сульфата аммония в виде водного раствора, засеивают 1260 кг дрожжей, задают пенсгасятепь, 1720 г карбоксипина и вкшочают аэрацию. Затем вносят 5,57 кг диаммонийфосфата в виде водного раствора и начинают приток питательных растворов согласно значениям, приведенным в табп. 5. С 8-го часа начинают постепенный отбор культуральной среды в отборочный аппарат.В период отборов (с 8-го по 11-ый часы) в основной аппарат подают ежечасно 633,25 кг мелассы, растворенной в 65О л бражки, 22,25 кг супьфата аммония и 8 кг диаммонийфосфата в виде водных растворов. Карбоксилин подается на 8-м часу культивирования в количестве 1О40 г. Основные показатели технологической выращивания дрожжей по известному и предлагаемому способам приведены в табл. 6. Из данных табл. 6 видно, что испольгзование предлагаемого способа позволяет увеличить выход дрожжей на стадии Б на 4,7%, а на стадии В на 14,2%. Значительно снижается загрязненность сточных вод. Одновременно разбавление мелассы бражкой позволяет более рационально использовать вспомогательное оборудование, сократив его количество почти вдвое. Таблица 1

СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ на питательной среде, содержащей мелассу в качестве источника угперода, минеральные соли и стимулятор роста в условиях аэрации при введении в питательную среду послесепарационной бражки, с последующим дозреванием дрожжей и отделением их от культурапьной среды, отличающийся тем, что, с цепью увеличения выхода дрожжей и снижения загрязненности сточных вод, перед введением в питательную среду поспесепараиионной бражки ее предварительно смешивают с мелассой в соотношении 1:1 (по объему), а в качестве стимулятора роста используют комплекс карбоксилин в количествах ЗОО-6ОО г на 1 т перерабатываемой мелассы, при этом карбоксипин вносят в питательную среду однократно в течение 1 ч от начала выращивания при периодическом режиме или через каждые (Л 6 ч при непрерывно-проточном режиме выращивания.

Затрачено мепассы, 568 + 0,6 п , г Засев дрожжей, г Получено дрожжей, г Выход дрожжей, % Подъемная сипа, мин 150 56О 71

Таблица 2 ражки580568 + 0,6 л бражки 150 150 564 64О 72 85

Продолжение табл, 2

Таблица 5 30181461,6+1,5м бражки 10О64,54190+4,3 м бражки Отборы 34342533+2,6 м бражки

Таблица 6 25О 7О 1О1О 69 1260 67,7 1260 72 3384 ВО,7 4644 76,7 4644 75 2566 101,37210 84