Способ культивирования дрожжей для спиртового производства

 

Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ предусматривает культивирование дрожжей в аэробных условиях на стерильной питательной среде с содержанием сахара 4 - 6%. Среда содержит продукт декантации послеспиртовой барды и сусло или сахарозу. В процессе культивирования ведут подпитку суслом или раствором сахарозы в продукте декантации послеспиртовой барды до содержания сахара в питательной среде 4 - 6%. Культивирование осуществляют до достижения концентрации дрожжевых клеток в культуральной жидкости на каждой ступени культивирования 500 - 1000 млн/мл, после чего культуральную жидкость последней ступени выдерживают в анаэробных условиях в течение 2 - 3 ч. Способ позволяет увеличить концентрацию дрожжевых клеток в 8 раз. 1 табл.

Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к способу культивирования дрожжей для спиртового производства.

Известен способ культивирования дрожжей для спиртового производства, заключающийся в том, что культивирование дрожжей ведут в анаэробных условиях на пастеризованном сусле в течение 80 часов, концентрацию дрожжевых клеток получают 110-120 млн/мл.

Недостатками способа являются низкая концентрация дрожжевых клеток, высокая вероятность инфицирования дрожжей посторонней микрофлорой в связи с продолжительностью процесса (см. книга "Технология спирта" авторов Маринченко В.А. и др., М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, с. 218-219).

Наиболее близким по технической сущности является способ культивирования дрожжей для спиртового производства на питательной среде, в котором культивирование ведут в анаэробных условиях на пастеризованной питательной среде, в качестве питательной среды используют сусло, культивирование дрожжей вначале ведут до 95-105 млн/мл при последующем пересеве с каждой предыдущей ступени на последующую и постепенным увеличением концентрации дрожжей, поддерживая ее на первой ступени 100-110 млн/мл, на второй 105-115 млн/мл, на третьей 110-120 млн/мл, после чего объем последней ступени передают в головной ферментер; в процессе культивирования ведут подпитку питательной средой без пастеризации, но с обработкой антибиотиком - лактоцидом (см. Авторское свидетельство СССР N 566872, МПК 2 C 12 C 11/08, 1976). 30.07.77.

Недостатком данного способа является низкая концентрация дрожжевых клеток.

Задачей изобретения является создание способа культивирования дрожжей для спиртового производства, позволяющего получить чистую дрожжевую культуру с высокой концентрацией дрожжевых клеток и высокой бродильной активностью.

Техническая задача решается способом культивирования дрожжей для спиртового производства на питательной среде, в котором культивирование ведут в аэробных условиях на стерильной питательной среде с содержанием сахара 4-6%, в качестве питательной среды используют продукт декантации послеспиртовой барды и сусло или сахарозу до достижения концентрации дрожжевых клеток в культуральной жидкости на каждой ступени культивирования 500-1000 млн/мл, после чего культуральную жидкость последней ступени выдерживают в анаэробных условиях в течение 2-3 часов, в процессе культивирования ведут подпитку стерильным суслом или раствором сахарозы в продукте декантации послеспиртовой барды до содержания сахара в питательной среде 4-6%.

Решение технической задачи позволяет увеличить концентрацию дрожжевых клеток до 8 раз и получить дрожжи с высокой бродильной активностью.

В заявляемом способе используют продукт декантации послеспиртовой барды, полученной после ректификации бражки на сырцовой ректификационной установке. Послеспиртовая барда является отходом производства (см. журнал "Биотехнология" N 6, 1997, с.43-46).

Сусло готовится в соответствии с Регламентом производства спирта из крахмалистого сырья часть 1 - М.: ЦНИИТЭИпищепром, 1979.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Чистую культуру спиртовых дрожжей, выращенную на сусле-агаре, пересевают в качалочные колбы объемом 750 мл на стерильную питательную среду объемом 50 мл с содержанием сахара 6%, в качестве питательной среды используют продукт декантации послеспиртовой барды и сахарозу.

Частота встряхивания качалочных колб 220 об/мин.

В процессе культивирования ведут подпитку раствором сахарозы в продукте декантации послеспиртовой барды до содержания сахара в питательной среде 6%. При достижении концентрации дрожжевых клеток в культуральной жидкости 1000 млн/мл полученную дрожжевую культуру переносят в ферментер объемом 10 литров. Культивирование дрожжей ведут в ферментере на стерильной питательной среде с содержанием сахара 6%, в качестве которой используют продукт декантации послеспиртовой барды и сахарозу.

Процесс ведут при постоянной аэрации и перемешивании. Расход воздуха составляет 30-40 м³/час на 1 м³ среды, скорость перемешивания - 300 об/мин.

Концентрацию сахара (PB%) в культуральной жидкости определяют методом Бертрана, количество дрожжевых клеток - подсчетом клеток в камере Гаряева (см. книгу "Микробиологический контроль гидролизно-дрожжевого производства". - М. : Экология, 1991, с. 44-50; "Практикум по микробиологии" - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1976, с. 174-176).

В процессе культивирования проводят подпитку раствором сахарозы в продукте декантации послеспиртовой барды, возвращая содержание сахара в питательной среде к начальному значению.

При достижении концентрации дрожжевых клеток, равной 1000 млн/мл, дрожжевую культуру направляют на следующую ступень в ферментер объемом 500 литров и ведут процесс в аэробных условиях на стерильной питательной среде аналогично предыдущей ступени.

На последней ступени при достижении концентрации дрожжевых клеток 1000 млн/мл аэрацию культуральной жидкости прекращают и выдерживают культуру в анаэробных условиях при перемешивании в течение 3 часов в питательной среде с содержанием сахара 6%.

Бродильную активность и качество дрожжей определяют газометрическим методом (см. журнал "Пищевая промышленность", N 11, 1989, с. 37-38; книга "Контроль производства хлебопекарных дрожжей" автора Бакушинской О.А. - М.: Пищевая пром-ть, 1978). Качество выращенных дрожжей - хорошее.

Пример 2. Культуру спиртовых дрожжей, выращенную в пробирках на сусле-агаре, пересевают в качалочные колбы объемом 750 мл на стерильную питательную среду объемом 50 мл с содержанием сахара 4%, в качестве питательной среды используют продукт декантации послеспиртовой барды и сусло. Скорость качания качалочных колб - 220 об/мин. В процессе культивирования ведут подпитку стерильным суслом до содержания сахара в питательной среде 4%.

При достижении концентрации дрожжевых клеток в культуральной жидкости 750 млн/мл дрожжевую культуру переносят в ферментер объемом 10 литров. Культивирование дрожжей ведут на стерильной питатальной среде с содержанием сахара 4%, в качестве которой используют продукт декантации послеспиртовой барды и сусло.

Процесс ведут при постоянной аэрации и перемешивании. Расход воздуха составляет 30-40 м³/час на 1 м³ среды, скорость перемешивания 300 об/мин.

В процессе культивирования проводят подпитку стерильным суслом до содержания сахара в питательной среде 4%.

При достижении концентрации дрожжевых клеток 750 млн/мл дрожжевую культуру передают на следующую ступень, в ферментер объемом 500 литров. Культивирование ведут в аэробных условиях на стерильной питательной среде аналогично описанному выше в 10 л ферментере.

На последней ступени при достижении концентрации дрожжевых клеток 750 млн/мл аэрацию культуральной жидкости прекращают и выдерживают культуру в анаэробных условиях при перемешивании в течение 2 часов в питательной среде с содержанием сахара 4%. Качество выращенных дрожжей - хорошее.

Пример 3. Культивирование дрожжевой культуры ведут также, как и в примере 2, но при содержании сахара в питательной среде 5%. Концентрация дрожжевых клеток составляет 500 млн/мл. Качество выращенных дрожжей - хорошее. Дрожжи по примерам 1 - 3 обладают высокой бродильной активностью.

Концентрация и качество дрожжей приведены в таблице в конце описания.

Таким образом, предлагаемый способ культивирования дрожжей позволяет вырастить чистую дрожжевую культуру в любых объемах за счет последовательного пересева с предыдущей ступени на последующую к тому же с высокой концентрацией дрожжевых клеток 500-1000 млн/мл и высокой бродильной активностью. Заявленный способ прост в технологическом исполнении; питательная среда, используемая в способе, содержит основной компонент - продукт декантации послеспиртовой барды, являющийся отходом производства.

Формула изобретения

Способ культивирования дрожжей для спиртового производства на питательной среде, отличающийся тем, что культивирование ведут в аэробных условиях на стерильной питательной среде с содержанием сахара 4 - 6%, в качестве питательной среды используют продукт декантации послеспиртовой барды и сусло или сахарозу до достижения концентрации дрожжевых клеток в культуральной жидкости на каждой ступени культивирования 500 - 1000 млн/мл, после чего культуральную жидкость последней ступени выдерживают в анаэробных условиях в течение 2 - 3 ч, в процессе культивирования ведут подпитку стерильным суслом или раствором сахарозы в продукте декантации послеспиртовой барды до содержания сахара в питательной среде 4 - 6%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.08.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009        БИ: 07/2009