Способ получения технически чистых культур квасных дрожжей SасснаRомYсеS мINоR Советский патент 1992 года по МПК C12N1/18 C12N1/18 C12R1/645 

Изобретение относится к биотехнологии, втом числе к технической микробиологии, в частности к способам получения сухих технически чистых культур квасных дрожжей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сухих технически чистых культур квасных дрожжей Sacch. minor расы М 131-к, расы С-2 и др. Способ является единственным технологическим процессом в производстве сухих квасных дрожжей.

По данному способу выращивание дрожжей производят на свеклосахарной мелассе по воздушно-приточному способу с кислотно-горячим осветлением мелассы.

Для этого подогретую мелассу разводят питьевой водой 11, добавляют хлорную известь в количестве 4%, перемешивают и оставляют на 30 мин, после этого добавляют серную кислоту (0.6%). вновь тщательно перемешивают и задают суперфосфат или ди- аммоний фосфат (3%) и сульфат аммония (1 %). Затем мелассную среду разбавляют горячей питьевой водой до массовой доли сухих веществ 20-25% и кипятят в течение 30 мин при интенсивном продувании (бар- ботировании) воздухом. Готовую среду осветляют путем отстаивания и последующего декантирования или фильтрования через фильтр-пресс, после чего стерилизуют. Чистую культуру дрожжей на лабораторной стадии выращивают на солодовом ячменном

i со о

Ј

сусле с массовой долей сухих веществ 8- 10%. На последней лабораторной стадии разводки чистых культур дрожжей используют смесь солодового ячменного сусла с меласной средой в соотношении 1:1.

Разведение дрожжей на стадии отделения чистых культур производят на меласс- ной среде с массовой долей сухих веществ 8-10%. Размножение ведут до снижения массовой доли сухих веществ 3-4%. Расход воздуха 40 м3 на 1 м3 среды за 1 ч.

На производственной стадии размножение дрожжей ведут при непрерывной аэрации среды (расход воздуха 80 м на 1 м среды за 1 ч) и непрерывной подаче мелас- сной среды с введенной в нее стерильной вытяжки солодовых ростков в количестве 2%. Процесс выращивания дрожжей ведут в течение 11ч. при этом в мелассную среду перед началом культивирования вводят 12% сусла, а затем в первые 2 ч вводят по 5%, в 3 и 4 ч - по 10%. с 5 до 8 ч культивирования по 12%. в S ч - 10%, а в остальные 2 ч подачу сусла не производят. Массовую долю сухих веществ в среде в процессе культивирован-ия поддерживают на уровне 1,4-1,6%.

По мере накопления биомассы дрожжей их сепарируют, промывают, сушат и измельчают.

Дрожжи в качестве задаточных дрожжей в количестве 10% возвращают вновь в аппарат (производственная стадия) с мелас- сным суслом (мае. доля сухих веществ 4,5 - 5,5%) и с добавками в количестве 2% вытяжки из солодовых ростков. Процесс ведут в непрерывном потоке культивирования в течение 10 ч с подачей мелассного сусла по следующему графику: перед началом культивирования - 15%. в первые 2 ч - по 5%,вЗи4ч-по 10%, в5и6ч- 12,5%. 7 и 8 ч - по 15%, а в остальные 2 ч подачу сусла не производят. Культивирование ведут при непрерывной аэрации среды (расход воздуха 80м на 1 м среды за 1 ч). Массовую долю сухих веществ в среде в процессе культиви- рования поддерживают на уровне 1,3-1,5%. По окончании процесса дрожжи сепарируют, промывают и прессуют. Выход прессованных дрожжей 22-24%.

Недостатками данного способа являют- ся невысокий выход готового продукта (выход сухих дрожжей с влажностью 10 мас.% по отношению к расходу мелассы составляет около 16 мас.%): низкая ферментативная активность готового продукта при реактива- ции (0,4 г сухих дрожжей при внесении их в 100 см сусла с массовой долей сухих веществ 7% за 24 ч брожения при выделяют около 2 г двуокиси углерода), а

также повышенная инактивация ферментов в готовом продукте в процессе сушки дрожжей.

Известен способ реактивации сушеных хлебопекарных дрожжей, где в качестве среды, богатой ионами Mg2+, K+, Na+, Ca2+, применяют молочную сыворотку, клеточный картофельный сок и яблочные выжимки, что значительно повышет ферментативную активность дрожжей, в частности/ -фруктофу- ранозидазы и а -глюкозидазы. Указанный способ не практикуется при производстве сухих квасных дрожжей и использования их в квасоварении.

Недостатком данного способа является сложность применения указанных добавок: некачественная в микробиологическом отношении молочная сыворотка (с малым содержанием сухих веществ), недостаточные сроки ее хранения: трудность отделения отработанных яблочных выжимок на стадии промывки и сепарирования,

Цель изобретения - повышение выхода биомассы дрожжей, ферментативной активности в период реактивации сухих дрожжей.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства сухих технически чистых культур квасных дрожжей Sacch. minor расы М или 131-К, или расы С-2 и др. в условиях аэрации среды на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, минеральные соли, стимулятор роста в виде вытяжки из солодовых ростков, в качестве дополнительной питательной среды и, главным образом, в качестве реак- тиватора жизнедеятельности клеток сушеных дрожжей используют сгущенную молочную сыворотку, предпочтительно в смеси с клеточным картофельным соком, и Московскую минеральную воду как дополнительный источник ионов к+, №+, Са2+, Mg а в качестве дополнительных стимуляторов роста - культуральную жидкость высшего гриба Polyporus sp. ВСБ 917, выращенного на питательной среде на основе мелассы с добавлением молочной сыворотки.

Применение сгущенной молочной сыворотки кроме как источника ростовых веществ значительно упрощает ее использование в производстве за счет более длительного срока хранения по сравнению с обычной молочной сывороткой и низкой об- семененности продукта.

Введение культуральной жидкости высшего гриба Polyporus sp. ВСБ 917 не только повышает выход биомассы, как это известно для других видов дрожжей, но также повышает ферментативную активность квасных дрожжей в период их реактивации.

Предлагаемый способ заключается в том, что в приготовленную известным способом мелассную среду вводят сгущенную молочную сыворотку в виде водного раствора с массовой долей сухих веществ 3,0- 5,0% в количестве 3-5% от объема среды, предпочтительно в смеси с пастеризованным картофельным соком (с массовой долей сухих веществ 3-6%) в количестве 9-12% от обьема среды, а также культуральную жидкость высшего гриба Poluporus sp. ВСБ 917 в количестве 1-2% от общего объема среды.

Культуральную жидкость получают путем механической фильтрации ее от мицелия гриба, выращенного на мелассной среде в течение 20-24 ч.

Режимы разведения чистых культур квасных дрожжей на лабораторной стадии, стадии чистых культур, а также производственно аналогичны применяемым в известном способе, за исключением того, что на производственной стадии в качестве дополнительного источника ионов К+, Na+, Ca , вводят через каждые 3 ч профильтрованную через обеспложивающий фильтр Московскую минеральную воду в количестве 6-8% от обьема среды.

П р и м е р 1. Для приготовления сухих технически чистых культур квасных дрожжей Sacch. minor расы М 100 кг мелассы с массовой долей сухих веществ 47% передают в заторно-осветлительный аппарат. Одновременно с этим в заторно-осветли- тельный аппарат вводят 100 дм3 холодной воды жесткостью 1.3мг-экв/дм3,4,1 кг хлорной извести. Смесь тщательно перемешивают и оставляют в состоянии покоя в течение 30 мин. Затем снова пускают в ход мешалку и осторожно вливают в смесь 600 см3 серной кислоты. После этого, не прекращая перемешивания, в заторно-осветлительный аппарат вводят 3,0 кг диаммоний фосфата и 1,0 кг сульфата аммония и смесь доводят горячей водой до массовой доли сухих веществ 20%. Затем среду подогревают и доводят до кипения при интенсивном продувании воздухом и кипятят 30 мин.

После этого прокипяченному суслу дают отстояться в течение 8 ч при 70°С до полного осветления, а затем с помощью де- кантатора сусло снимают с осадка и передают насосом в приточный аппарат. Осадок промывают холодной водой, которую используют для приготовления следующего затора.

Затем в приточный аппарат вводят пастеризованный при 85°С в течение 15 мин водный раствор сгущенной молочной сыво0

ротки в количестве 3,0% от объема среды с массовой долей сухих веществ 3,0 и 9,0% прокипяченного и охлажденного до 27°С клеточного картофельного сока. После этого

среду охлаждают до 27°С и вводят в нее культуральную жидкость высшего гриба в количестве 0,7% от общего объема среды.

Разведение чистой культуры дрожжей лабораторной стадии производят по анало0 гии с режимами, предусмотренными в известном способе. Приготовленную разводку технически чистых культур квасных дрожжей в количестве 9,0 дм передают в малый дрожжерастильный аппарат (ста5 дня отделения чистых культур), куда предварительно вносят 60 см3 среды из приточного аппарата.

Затем в малый дрожжерастильный аппарат вводят прокипяченную и охлажденную до 28°С питьевую воду в количестве, обеспечивающем доведение масовой доли сухих веществ в среде до 8% и подвергают среду сбраживанию в течение 10 ч. вводя в нее каждые 3 ч Московскую минеральную воду, общее поступление которой должно составлять 6.0% от объема. К концу выращивания массовая для сухих веществ в среде должна составлять 3,5%. После этого содержимое аппарата насосом передается в промежуточный аппарат (производственная стадия), куда предверитель- но вносят 100 дм мелассного сусла из приточного аппарата. Затем в промежуточный аппарат вносят прокипяченную и охлажденную до 28°С воду в количестве 100 дм3. Масовая доля сухих веществ среды должна составлять 8%. Выращивание дрожжей ведут в течение 8 ч до снижения массовой доли сухих веществ в среде до 3,0%, вводят в нее каждые 3 ч Московскую минеральную воду в общем количестве 6% от объема среды при аэрации среды стерильным воздухом в объеме 40 м на 1 м среды каждый 1 ч. Затем содержимое промежуточного аппарата передают в большой дрожжерастильный аппарат, где размножение дрожжей производят при непрерывном притоке мелассного сусла по 11-часовому графику, принятому в известном способе,

0 введении каждые Зч Московской минеральной воды в количестве 6% от объема среды и непрерывном аэрировании среды стерильным воздухом с интенсивностью 80 м на 1 м среды в 1 ч. Предварительно в

5 аппарат перед задачей дрожжей и среды вводят стерильную вытяжку солодовых ростков в количестве 2% от объема среды. Массовая доля сухих веществ в сбраживаемой среде должна быть на уровне 1,4%. По мере накопления биомассы дрожжей дрожжевой

5

0

5

0

5

концентрат насосом передают на сепаратор. Затем дрожжи промываютхолодной водой и вновь сепарируют. Промывку повторяют 2 раза, после чего дрожжи передают на фильтр-пресс. Выход прессованных дрожжей 18 кг. Затем 8 кг прессованных дрожжей возвращают в чисто вымытый и простерилизованный острым паром большой дрожжерастильный аппарат, куда предварительно задают 96 дм° мелассного сусла из пропиточного аппарата с массовой долей сухих веществ 20% и прокипяченную и охлажденную до 28°С воду в количестве, обеспечивающем доведение массовой доли сухих веществ в среде до 4,5%, стерильную вытяжку из солодовых ростков в количестве 2% от объема среды и Московскую минеральную воду в количестве 6% от обьема среды.

Процесс выращивания дрожжей ведут при непрерывном притоке мелассного сусла, поступающего по 10-часовому графику, аналогичному для прототипа, и непрерывном продувании среды стерильным воздухом в объеме 80 м3 на 1 м среды в 1 ч. В процессе выращивания дрожжей массовая доля сухих веществ в среде должна поддерживаться на уровне 1,3%.

По окончании процесса выращивания дрожжи сепарируют, промывают, прессую, дробят и сушат известным способом. Вторую часть прессованных дрожжей, полученных на предыдущей стадии, передают на дробилку типа волчок для измельчения, а затем сушат в ящичной сушилке при 30ПС в течение 6 ч.

Выход сухих дрожжей с влажностью 10% по отношению к расходу мелассы составляет 20 мас.% от массы мелассы. Ферментативная активность дрожжей при реактивации - 2,5 г двуокиси углерода выделяется при внесении 0,4 г сухих дрожжей в 100 см3 сусла с массовой долей сухих веществ 7% за 24 ч брожения при 28-30°С.

П р и м е р 2. Все операции по стадиям производят аналогично примеру 1, но молочную сгущенную сыворотку в виде водного раствора вводят в мелассную среду в количестве 4% от объема с массовой долей сухих веществ 4%, культуральную жидкость высшего гриба - 0,7% от объема среды.

На производственной стадии выращивания дрожжей вводят Московскую минеральную воду в количестве 5% от объема через каждые 3 ч.

Выход сухих дрожжей 22% от массы мелассы.

Ферментативная активность дрожжей при реактивации - 2,74 г двуокиси углерода выделяется при внесении 0.4 г сухих дрожжей в 100 см сусла с массовой долей сухих веществ 7% за 24 ч брожения при 28-30°С.

П р и м е р 3. Все операции проводят аналогично примерам 1 и 2, но в отличие от них в мелассную среду вводят водный раствор молочной сгущенной сыворотки в количестве 5,0% от объема с массовой долей сухих веществ 5 и 0,9% от объема культу- ральной жидкости высшего гриба. На производственной стадии выращивания дрожжей в среду вводят Московскую минеральную воду в количестве 8% от объема через каждые 3 ч.

Выход сухих дрожжей 24% от массы ме- лассы,

Ферментативная активность дрожжей при реактивации - 3.0 г двуокиси углерода выделяется при внесении 0,4 г сухих дрожжей в 100 см3 сусла с массовой долей сухих веществ 8% за 24 ч брожения при 28-30°С.

П р и м е р 4. При внесении задаваемых веществ в мелассную среду в количествах ниже, чем в примере 1, а именно водного

раствора молочной сгущенной сыворотки с массовой долей сухих веществ 5% в количестве 2 % от объема; клеточного картофельного сока с.массовой долей сухих веществ 5% в количестве 8% от объема; культуральной

жидкости высшего гриба в количестве 0,6%, с введением на производственной стадии Московской минеральной воды в количестве 5% от объема, выход сухих дрожжей составляет 16,5% от массы мелассы,

ферментативная активность дрожжей при реактивации - 2 г двуокиси углерода (при определении по указанной методике).

При внесении задаваемых веществ в мелассную среду в количествах выше, чем в

примере 3, а именно водного раствора молочной сгущенной сыворотки с массовой долей сухих веществ 5% в количестве 6% от объема; культуральной жидкости высшего гриба в количестве 1,0%, с введением на

производственной стадии Московской минеральной воды в количестве 9% от объема, выход сухих дрожжей составляет 24,5% от массы мелассы, ферментативная активность дрожжей при реактивации - 3,6 г двуокиси углерода (при определении по указанной методике).

Следовательно, уменьшение количества задаваемых веществ ниже указанных в примере 1 незначительно увеличивает выход сухих дрожжей по сравнению с известным способом, что для данного процесса является нецелесообразным. Увеличение задаваемых количество ростовых веществ, указанных в примере 3, незначительно увеличивает выход сухих дрожжей и при этом

приводит к повышению расхода сырья, что также нецелесообразно.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным обеслечивает повышение выхода готовой продукции в среднем (сухих дрожжей) на 6%, ферментативной активности - на 0.7%.

Формула изобретения Способ производства сухих технически чистых культур квасных дрожжей Saccharomyces minor, предусматривающий приготовление осветленной мелассной среды, внесение в нее минеральных солей и ростовых веществ, выращивание дрожжей на полученной среде по стадиям: лабораторной, чистой, производственной культуры при непрерывном режиме культивирования на производственной стадии с подачей источника минеральных солей через каждые

и

3 ч. сепарирование дрожжей, прессование, дробление и сушку, отл ичающийся тем, что. с целью повышения выхода биомассы дрожжей и ферментативной активности в период реактивации сухих дрожжей, в качестве ростовых веществ в мелассную среду вводят сгущенную молочную сыворотку в виде водного раствора с массовой долей сухих веществ 3,0-5,0% в количестве 3-5% 10 от объема среды, клеточный картофельный сок с массовой долей сухих веществ 3-6% в количестве 9-12% от объема среды и куль- туральную жидкость высшего гриба Polyporus sp. ВСБ 917 в количестве 0,715 0,9 % от объема среды, а в процессе выращи- вания на производственной стадии в качестве источника минеральных солей вводят Московскую минеральную воду в количестве 6-8% от объема.

20

Изобретение относится к биотехнологии, в том числе к технической микробиологии, в частности к способам получения сухих технически чистых культур квасных дрожжей. Цель изобретения - повышение выхода биомассы дрожжей и ферментативной активности в период реактивации сухих дрожжей. В качестве дополнительных источников питательных веществ в осветленное мелассное сусло с питательными и ростовыми веществами вносят молочную сыворотку с массовой долей сухих веществ 3,0-5,0% в количестве 3,0-5,0% от объема, клеточный картофельный сок с массовой долей сухих веществ 3,0-5,0% в количестве 9-12% от объема и культуральную жидкость высшего гриба ВСБ 917 в количестве 0,7- 0,9% от объема. В процессе выращивания биомассы в среду вводят Московскую минеральную воду в количестве 6-8% от объема как дополнительный источник минеральных солей. СО С