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

Изобретение относится к микробио логической промышленности, в частности к способам выращивания дрожке Известен способ производства хле бопекаг ных дрожжей, лредусматривагощий периодическое выращивание засез ных дрожжей естественно чистой культуры /ЕЧК-П/ с длительностью цикла 10--15 ч с последующим выращиванием товар ых дрожкой. За это время удается получить 1соличество засевнего материалаf которое обеспе чивает засев последующих стадий в количестве 10-15% от общего колииес ва келассы,- используемой в данной стадии 1JСдиас 1ла,1;ь1Й засев дрож;:;ен отрицательно плипет на их выработку тз и о с л е д у ioriHJC с т ад и ях ;; п i эе до т: р еде л п е нео13хо,:1иг-1ссть продесс в течение длительного времени. Кроме TOJ-O процесс ведут о раз.гпыной продолжитсль остыо ииклов в отдельных ст-ади ях,- чл:о предопределяет ступен чатый 1рафик работь- дрожжьфас т ильных аппаратов, Каж.иыП ;;ро: скерас:тидъньтй аппарат Б данный MObienT времени раз-лич:;ую Б;мсоту наб13ра среды и pa Ji-vj;ую потреопость в ;2Оздухе, Ч1 опре;1.едяет высокую поравпомег :1отрйбд2чт 1 Boaj.iyxa 11 осложняет ,i;o3j-in его регулирования, В nepi-xjx стадии т;ыг:1ащива 1ия това ных др(5}лг;ей работаюл четыре прожжерастчльпых а парата.- засе-наются нэследоаате:лт,:к) оди;-; эа друг с ;-И1тер.валом в 4 ч. При в.гом одно:пр .менпс работают три а.;тиарата. Стад1тя длится ;i . , Г-осле иа;о )ед,эются в aiiiiapaT влорон црОЖЖИ П( смадии, Во ит i етаттии товарнь х дрогоке :2a6oJa-oT ;ти аппаратов с тем не м графчко;.: засева. В зтой скользяти стадии новремеппо оа тетают четгтре дрожжгп/астмльнЬК амиарата с про,:иопл ите.;пдк:;стью пик да I. ч. естио пасевного материала г поступаюшеге из предкпущей стадп -и п последукиу с составляет 12-15% от количества г/гед сы, используемой в даыной стадии пр цесса, Высота набора аппаратов составл от общей полезной высоты наб ра аппаратов. Расход воздуха пОСте пенно увеличив 1ется и к конпу процесса возрастает по сравнению с первоначальньфл расходом на 40-50%; имеет место совпадение больмого ко лшяества одковременно дейстнующих дрожжерастильньзх аппаратов, что предопределяет высокую перавномерность потребления мелассы, во.цы, воздуха и теплоэнергетических- ресу сов . При этом потребление воздуха не рерывно меняется в диапазоне от 27000 до 36000 . Аналогично измемлется расход мелассы, ЕОДЫ и энергии. При :гаъ-:ом режиме больиюе количест зо избыточного воздуха приходится в ып у о I; а т ь в а сферу, п о с к о л ь к у поимепяемые в дгрокжевой промышленпооти воздуходуБпые мгнуипы работают Ь пеиз; 1еЕ ной производительпостыо, 1езавиопмо от фактической г отоебности воздуха. Цель изобретения - улучпение качества и повышение выхода готовой продукц:чи, а также упрощение процесса выращивания и сокраыение его ддитедьности. Поставленная д,остиг аетсл тем, что согласно способу производства хл эбопехарных дрожжей, предусм а т р и в а к:ц е м у в ы р а и и в а н и о засев н дрожжей в условиях аэрап.ии, подачу их на первую стадию- выращи зания товарных с последующим введением в дрожкерастильный аппарат пиательной среды, содержам.ей мелассу Б Кс1чест-ве источника углерода, источник азота, минерадьные соди и стимулятор роста, выращивакие товарньж дрожм;ей па второй стадии, в:1ра:ци:- апие засевных дрожжей осущес-г вляют в ;(ечение 24 ч с отбором куль-гура.льнэй среды через 15-17 ч и подачей ее на первую -стадию товарных дрожжей (.: од1-1овреме и:ым засевом втоР:)й с-га,;и1И товарных дрожжей из преднду:тей ота.лии, при атом количество дрожжей при засеве на каждой стади;составляет 30-70% от общего количест ла :.елассгл, используе;.-:ой в каждой c:Taj( продесс выращива-ПйЯ ведут в -гсгчение 7-3 ч при увезл1че71ии ны-еоты набора култатуральпой с:реды .арожжерастилп нгмх аппаратов обеих ста Д1-1Й и с постояншм расходс м воздуха . onneaejineMOM по О , 250 X П X Ь-,, количество кислорода, необходимого для прироста кг дрожсж-ей. кг; прирост доожжей, кг/ч; высота сдоя аэрируемой жидкости, соответствующая значению коэффициента использования кислорода дан-кой аэрадионной системы , м; количество полезно ио-:о пользуемого кислорода на 1 м воздуха, кг; расчетная высота слоя аэрируемой жидкости в дрожжераотидьном аппарате , м. способа заключается в Сущ следую Режим выращивания засевных дрожж систематический, через каждые 8 ч, обеспечивать первую стадию товарных дрожжей генеративно-активными дрожжами в количестве 35-70% от общего кцлнчества мелассы, используемой в первой стадии товарных дрожжей. При этом отпадает необходимость в сепарации для отделения дрожжей от бражки, промьтке и длительном хране :нии засевного материала, устраняется потери питательной среды, соде жащейся в дрожжевой бражке, сокраща ется сброс в канализацию наиболее концентрированных сточных вод. Наиболее близким к изобретению по технической сущности .и достигаемому эффекту является способ производства хлебопекарных дрожжей, предусматривающий выращивание засевиых дрожжей в условиях аэрации, подачу их на первую стадию выращивания товарных дрожжей с последующим введением в дрожжерастильный аппарат питательной среды, содержащей мелассу в качестве источника углерода, источник азота, минеральные соли и стимулятор роста, выращивание товар ных др ожжей на второй стадии. Согласно этому способу для выращивания дрожжей берут 45-65% засевных дрожжей от общего количества мелассы, используемой в первой стадии, а на второй стадии берут дрожжи первой стадии в количестве 100250% от общего количества мелассы, используемой на второй стадии, при этом питательную среду на первой стадии вносят после введения засевных дрожжей, а затем на протяжении всего процесса выращивания. Этот способ предусматривает выра щивание товарных дрожжей в течение 32 ч 1. ., Недостатком способа является бо 1ьшая продолжительность цикла, что приводит к накоплению инфекции посторонней микрофлоры и диких дрож жей и, соответственно, к ухудшению выхода и качества готовой продукции Подъемная сила дрожжей ухудшается с 50-70 до 70-120 мин, стойкость с 72-96 до 30-48 ч, выход дрожжей снижается до 65-70%. Такие дрожжи непригодны для сушки и длительного хранения. Кроме того, известный способ пре дусматривает подачу воздуха на аэрацию культуральной среды в количестгах, пропорциональных величине набора дрожжерастильного аппарата, определяемых как произведение объема культуральной среды на норму рас хода воздуха. При этом не учитываются фактичес кое количество прирастающих дрожжей а также такие важнейшие факторы, предопределяющие скорость растворения кнслорола в культуральной среде, как высота аэрируемого слоя жидкости и коэффициент сорбции кислс5 Х)да, зависящий от конструкции аэрационной системы и гидpoдинa шчecкoй характеристики дрожжерастильного аппарата. В связи с этим при заданном режиме подачи воздуха не обеспечиваются получение расчетных показателей качества готовой продукции, а также показатели выработки и выхода дрюжжей. Кроме того, при одновременной работе нескольких дрожжерастильных аппаратов, имеющих различные параметры процесса и различную высоту набора, чрезвЕлчаЙно осложняется (процесс регулирования подачи необходимого количества воздуха. Повышенный засев аппаратов позволяет сократить длительность цикла выращивания дрожжей до 7-8 ч, а одновременная работа всех дрожжерастильнкх аппаратов первой и второй стадий при синхронном увеличении высоты набора культуральной среды в дрожжерастильных аппаратах обеих стадий обеспечивает равномерное использование воздуха в течение суток, значительно упрощает процесс его распределения и регулирования, что в свою очередь упрощает сам процесс выращивания дрожжей. При этом непрерывно, растущую потребность дрожжей в растворенном кислороде компенсируют увеличением скорости растворения кислорода воздуха в культуральной среде за счет увеличения.высоты аэрируемого слоя жидкости. Формула (1) устанавливает взаимосвязь между количеством приростающих дрожжей, высоты аэрируемого слоя жидкости и расходом воздуха . Предлагаемый способ производства дрожжей позволяет сократить общую продолжительность процесса выращивания товарных дрожжей с 32 до 14-16 ч, что обеспечивает повышение стерильности процесса, повьичение гегеративной активности дрожжей, улучшение показателей качества и выхода готовой продукции с 65-70 до 75-90%. Подъемная сила дрожжей возрастает до 35-50 мин, стойкость до 72-9ъ ч. Полученные дрожжи вполне пригодны для сушки и длительного хранения. Пример . Основные показатели режима выращивания дрожжей по предлагаемому способу приводятся в табл.1 ч 2. В табл.2 приведены ос.новные показатели режима выращивания первой стадии, в табл.4 - второй стадии. Выращивание засевных дрожжей ведут в течение 24 ч с промежуточньм

отборомкультуральной среды через 16 ч. В дрожжерастильный аппарат полезной емкостью 72 м засевают 504 кг и за первые 16 ч получают 4200 кг дрожжей, из которых 2400 кг передают в два дрожжерастильных аппарата первой стадии товарных дрожжей, что соответствует 35% от общего количества мелассы используемой в первой стадии.

Оставшиеся засевные дрожжи в количестве 1800 кг продолжают выращивать еще 8ч,

К концу процесса в аппарате накапливается 72 м культуральной среды, содержащей 4800 кг дрожжей, из которых 50% передают вместе с культуральной средой в следующие два дрожжерастильные аппарата первой стадии, а , 50% (или 2400 кг) дрожжей передают вместе с культуральной средой в Сборник, где их хранят в течение 8 ч |ггри 17-25 С, а затем используют для засева двух дрожжерастильных аппаратов последующих циклов выращивания первой стадии товарных дрожжей.

В первой стадии товарные дрожжи выращивают одновременно в двух дрожжерастильньгх аппаратах полезной емкостью 50 м в течение-8 ч..

В каждый аппарат засевают по 1200 кг дрожжей или по 35% от общего количества мелассы, используемой в данной стадии. При этом в Оба. аппарата подают одинаковое количество питательной среды и воды, чтобы обеспечить синхронное увеличение высоты набора культуральной- среды в дрожжерастильных аппаратах. При этом воздух подают непрерывно с постоянным расходом, равным 4000 , а растущая потребность дрожжей в кислороде компенсируется за счет увеличения высоты аэрируемого слоя жидкости.

Так, например, в первый час процесса высота аэрируемого слоя жидкости составляет 3,3 м.

Согласно формуле () при данной высоте набора культуральной среды и расходе воздуха, равном 4000

обеспечивается прирост дрожжей равный 260 кг. , V

Во второй час процесса высота аэрируемого слоя жидкости увеличивается до 3,7 м и соответственно увеличивается скорость растворения кислорода воздуха, что обеспечивает прирост дрожжей равный 290 -кг.

Идентичная картина повторяется в каждый последующий час процесса.

0 -За 8-часовой цикл в аппаратах накапливается 50 м культуральной среды, содержащей по 4200 кг дрожжей. Полученные дрожжи вместе с культуральной средой передаются в качест5 -ве засевного материала во вторую стадию товарных дрожжей, что соответствует 55% от общего количества мелассы, используемой во второй стадии.

Передача культуральной среды также сопройождается непрерывной подачей в оба аппарата одинакового количества питательных сред воды и воздуха.

В аппараты второй стадии товарных

дрожжей подают по 10000 м V воздуха в течение 8-часовогр цикла. К концу процесса в аппаратах накапливается по 11,9 т дрожжей. Таким образом, суточная выработка дрожжей

0 составляет 71,4 т.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известный способом позволяет сократить количество одновременно действующих аппаратов

5 первой стадии на 1/3, а во второй стадии - в два раза.

При этом суммарный расход воздуха сокращается с 35000 до 28000 или на 20%.

QПри работе по предлагаемому способу вь1работка дрожжей может быть увеличена на 15% при выходе дрожжей, равном 80-95%, и хорошем качестве готов о и про д УК ции.

За счет повышения выхода дрожжей как минимум на 7%, т.е. с 68 до 75%, расход мелассы на выработку 1 т дрожжей сократится с 1470 до 1330 кг или на 140 .кг.

Таблица 1

Продолжение табл.1

СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОПЕКАРНЬ ДРОЖЖЕЙ, предусматривающий выращивание засевньок дрожжей в усло ВИЯХ аэрации, подачу их на первую стадию выращивания товарных дрожжей с последующим введением в дрожжерастильный аппарат питательной среды, содержащей мелассу в качестве источника углерода,источник азота,минеральные соли м стимулятор роста ,выращивание товарных дрожжей на BTopof стадийно т личающийся тем, что , с целью улучшения качества и повышения выхода готовой продукции, а также упрощения процесса и сокращения его длительности, выращивание засевных, дрожжей осуществляют в течение 24 ч сотбором культуральной среды через 15-17 ч и подачей ее на первую стадию товарных дрожжей с одновременным засевом второй стадии товарньгх дрожжей из предыдутцей стадии, при этом количество дрожжей при засеве на каждой стадии составляет 35-70% от общего количества мелассы, используемой в каждой стадии, процесс выращивания ведут в течение 7-8 ч при увеличении высоты набора культуральной среды дрожжерастильньк аппаратов обеих стадий и с постоянным расходом воздуха,, определяемым по формуле где 0,250 - количество кислорода, § необходимого для прирос- та 1 кг дрожжей, кг; П - прирост дрожжей, кг/ч; Ъ( - высота слоя аэрируемой жидкости, соответствующая значению коэффициен- 2 та использования кислоро да данной аэрационной системы, м; количество полезно испол пользуемого кислорода на 1 м - воздуха, кг-hn расчетная высота слоя аэрируемой жидкости в W« дрожжерастильном аппара- JJ те, м.

Дрожжи, 1660 190021752490 кг Прирост дрожжей, 210240275 315 кг Меласса с содержаниемсахара 262 300344 46%,кг Мелассовое сусло 33 Бл,м Вода, м Набор аппарата, 39,3 41,9 44,647,3 .Высота набора, 4,54, 3000300 Воздух,м Сульфат а1 мония,кг 25,4 Концентрация 20%,л 114 Диаммоний фосфат,кг Концентрация 20% л1 Хлори стый, кг Дестибиотйн, г Аммиак, концентрации 22%,л .Концентрация 2,2%, л 200 П р и м е ч а н и е. 0,7 5,0 В случае применения аммиака используется 50% от указанного количества сульфа та аммония. 3265 3720 852 42004200 413455 62 468 5351 1,03 ,9 ,0 3,2 59,3 б5-,472,0 72,0 5,9 6,55,3 000

50,058,166,6

2,52,913,33

- .455455

63,01616

102,6116,5 130,8

5,05,836,5

Таблица 4

78,290,1

3,94,5

1000010000

1000010000

101,5101,5

101,5101,5

455

455

16

16

145,2 145,2

7,37,3 100001000010000 Воздух, м Сульфат аммоНГЯ, кг 1Сонцентрац1-1я 2 О % л Диаммо 1И11ФС) сфа, кг

104954022

Продолжение табл. 4 -10000 80090 -406,0 1820ft) 127,0