способ выращивания хлебопекарных дрожжей

Формула изобретения

Способ выращивания хлебопекарных дрожжей, отличающийся тем, что подготавливают сырье в виде мелассного сусла, которое разбавляют водой до 30% по сухим веществам, дезинфицируют данный раствор гипохлоритом натрия до конечной концентрации гипохлорита в среде 0,005%, добавляют и интенсивно перемешивают серную кислоту до рН 5,5, стерилизуют среду, при этом подготавливают 7%-ный водный раствор сульфата аммония, раствор тщательно перемешивают, перекачивают в приточную емкость и дозируют в дрожжерастительные аппараты, параметры питательной среды определяют по содержанию сухого вещества солевого раствора 10,5° Бл ареометром, осуществляют дозирование фосфата аммония и хлористого калия, выполняют стадии выращивания дрожжей, маточные дрожжи сохраняют свою активность при пересевании музейных культур дрожжей на питательные среды, при использовании активации дрожжей экстрактом алоэ в колбу с 50 мл стерильного солодового сусла добавляют 4 мл стерильного экстракта алоэ и засевают исходную культуру со скошенного агара, колбы ставят в термостат при температуре 30°С, через сутки высевают взвесь дрожжей из колб в чашки Петри на сусло-агар, помещая их в термостат на 2-3 суток, просматривают на чистоту выросшие колонии и лучшие из них снимают петлей и снова переносят в колбу с суслом, обогащенным экстрактом алоэ, процесс повторяют для повышения активности культуры и придания ей наследственных признаков в течение 6-7 пассажей, эффект активизации проверяют сравнением результатов биологической пробы, активизацией штаммов улучшают мальтазную и зимазную активности, повышают генеративную активность и устойчивость к неблагоприятным условиям, эти свойства закрепляют в качестве наследственных признаков культуры, выход товарных дрожжей, выращенных из активированных штаммов, повышают до 4%, а цикл пересевов с алоэ повторяют через 3-5 месяцев, первую лабораторную стадию производят на стерильном солодовом сусле при 12% СВ и рН 4,6 в колбах объемом 250 мл, причем в колбу засевают музейную культуру дрожжей из одной пробирки и в течение 24 ч при 30°С, на этой стадии протекает культивирование, вторую лабораторную стадию проводят на стерильном мелассном сусле с содержанием СВ=12% в колбах Карлсберга объемом 10 л, на 9 л сусла необходимы соли: (NH₄)₂SO₄ - 8 г, (NH₄)₂HPO₄ - 4 г, ZnSO ₄ - 2 г, MgSO₄ - 2 г, при рН среды в колбе до 4,7, доводимое ортофосфорной кислотой, в течение 24 ч при 30°С, третью стадию проводят в ферментере в течение 17 ч культивирования дрожжей, культуру дрожжей, выращенную в колбе Карлсберга, переносят в ферментер на бесприточной стадии, в дрожжевых клетках синтезируют ферменты, необходимые для сбраживания сахаров - инвертазы и ферментов гликолитического пути, автоматически поддерживают температуру ферментером на уровне не выше 31,9°С, а рН среды делают при складке на уровне 4,7 путем добавления ортофосфорной кислоты, аэрацию среды меняют от 45 м³/ч в первые 2 ч инкубации до 200 м³/ч в последние часы, на данной стадии расходуют 1200 кг мелассы, 5 кг KCl, 14 кг (NH₄)₂ SO₄, 6 кг (NH₄)₂HPO₄ , 14 л H₃PO₄, 0,3 г биотина, 5,4 г витамина В₁, 60 г витамина В₃, 24 г витамина В ₆, 2,4 г H₃BO₃, 0,12 г (NH₄ )₂MoO₄, ZnSO₄ - 24 г, CoSO ₄ - 12 г, CuSO₄ - 12 г, MnSO₄ - 240 г, приступают к выращиванию засевных дрожжей в аппарате общей емкостью 137 м³ по периодическому способу культивирования в течение 23 ч, осуществляют складку путем набора 34 м³ воды при давлении 2,4 кгс/см², подогревают воду острым паром до температуры 30°С, автоматически подают питательные растворы в виде 462 л мелассы, 189 л сульфата аммония, подают 60 кг диаммония фосфата, 50 кг хлорида калия, барботажем воздуха все компоненты среды перемешивают, проверяют рН 5,5, температуру в 30°С, формольное число 2,0, передавливают биомассу дрожжей из ферментера в дрожжерастительный аппарат и в течение часа в аппарате проводят фосфатную активацию дрожжей, культивируют дрожжи на первом, седьмом и четырнадцатом часах процесса подачей (г/т) мелассы в среду витаминов и микроэлементов в виде биотина - 0,25, B₁ - 4,5, В₃ - 50, В₆ - 20, ZnSO₄ - 20, CoSO₄ - 10, CuSO₄ - 10, MnSO₄ - 200, Н₃ВО₃ - 2, (NH₄)₂MoO₄ - 0,1, чем повышают стимуляцию процессов роста и размножения дрожжей, подают антисептик нобак в количестве 10 г в первый, седьмой и четырнадцатый часы, за первый час в аппарат подают 150 л мелассного сусла, 306 л раствора сульфата аммония при рН 4,6 и температуре 32°С, при формольном числе 2,2, за первый час прирост биомассы (КЧП=1,35) составляет 98 кг, первые 2 ч температуру необходимо держать на уровне 34°С, чем активизируют процесс в дрожжевых клетках, при падении рН ниже 4,3 подают аммиачную воду и сокращают подачу сульфата аммония при аэрации среды не более 2000 м³ /ч, ежечасно регулируют подачу сырья, прирост биомассы за второй час равен 95 кг при КЧП=1,25, при подаче в аппарат 180 л мелассного сусла и 306 л раствора сульфата аммония мелассу в течение процесса культивирования подают ежечасно, сульфат аммония подают по 306 л ежечасно в течение 20 ч, диаммоний фосфат в сухом виде подают по 10 кг на 3-м, 5-м, 7-м, 9-м, 11-м, 13-м, 15-м, 17-м и 19-м часах, подают в аппарат хлорид калия по 20 кг на 5-м, 9-м, 13-м, 17-м часах культивирования, последние 4 ч культивирования рН среды растет до 4,8-5,0, расход мелассного сусла на данный процесс культивирования дрожжей составляет 20220 л (8574 кг 46%-ной мелассы), раствора сульфата аммония - 6309 л (460 кг сухой соли), 150 кг диаммония фосфата, 130 кг хлористого калия, 140 л аммиачной воды, при выходе дрожжей 7958 кг, завершают процесс культивирования дрожжей дозреванием клеток в 23-м часу без подачи в аппарат питательных веществ, ферментные системы клеток перестраиваются с активного синтеза биомассы на обменные процессы, поддерживающие лишь нормальные функции жизнедеятельности клетки, которые используют оставшиеся в среде питательные вещества, в период дозревания понижают температуру культуральной среды до 27°С и уменьшают аэрацию среды по сравнению с основным процессом выращивания, приступают к стадии выращивания товарных дрожжей в дрожжерастительном аппарате общей емкостью 137 м³, по периодическому способу культивирования, в течение 13 ч, в чистый аппарат набирают воду в количестве 48 м³ при давлении 3,3 кгс/см², ее подогревают острым паром до 30°С и автоматически подают питательные растворы, состоящие из 1800 л мелассного сусла, 810 л раствора сульфата аммония, 25 кг диаммония фосфата, 70 кг хлорида калия, барботажем воздуха все компоненты среды тщательно перемешивают, после подготовки всех компонентов среды проверяют рН 5,5, температуру в 30°С, формольное число 2,0, производят передавливание 2000 кг биомассы дрожжей из сборника для хранения засевных дрожжей в дрожжерастительный аппарат, производят предварительно обработку засевных дрожжей серной кислотой в течение 30 мин, при рН среды 2,5-3,0 за период нулевого часа, в аппарате проводят фосфатную активацию дрожжей, на первом и седьмом часах процесса культивирования дрожжей подают в среду витамины и микроэлементы, г/т мелассы, биотин - 0,25, В₁ - 4,5, В₃ - 50, В ₆ - 20, ZnSO₄ - 20, CoSO₄ - 10, CuSO ₄ - 10, MnSO₄ -200, Н₃ВО₃ - 2, (NH₄)₂MoO₄ - 0,1, стимулируя процесс роста и размножения дрожжей, в первый и седьмой часы подают антисептик нобак в количестве 10 г, в первый час в аппарат подают 1200 л мелассного сусла, 540 л раствора сульфата аммония при рН 4,6, температуре 31°С, формольном числе 1,4, первые 2 ч температуру сохраняют на уровне 34°С, что активизирует процессы в дрожжевых клетках, за первый час прирост биомассы составляет 500 кг, при падении рН среды ниже 4,3 подают аммиачную воду в среду и сокращают подачу сульфата аммония при сохранении аэрации среды не более 2000 м³/ч, при падении рН среды менее 4,0 происходит пенообразование, которое уменьшают добавлением в среду пеногасителя, каждый час коэффициент часового прироста (КЧП) снижается, отчего регулируют подачу сырья, за второй час КЧП культуры составляет 1,30, прирост биомассы за второй час равен 750 кг, за второй час в аппарат подают 1680 л мелассного сусла и 540 л раствора сульфата аммония, мелассу в течение процесса культивирования подают ежечасно, ежечасно подают сульфат аммония по 540 л в течение 10 ч, диаммоний фосфат в сухом виде подают по 10 кг с 1-го по 10-й часы, хлорид калия подают по 50 кг на 3-м и 7-м часах культивирования, на последнем часу культивирования подачу сырья сокращают, в последние 4 часа культивирования рН среды растет и в последний час составит 4,8-5,0, расход мелассного сусла на данный процесс культивирования дрожжей составляет 23040 л (9500 кг 46%-ной мелассы), раствора сульфата аммония - 6210 л (460 кг сухой соли), 125 кг диаммония фосфата, 170 кг хлористого калия, 140 л аммиачной воды, а выход дрожжей составляет 8500 кг, т.е. 89% от расхода мелассы, завершают этап процесса культивирования дрожжей дозреванием клеток, во время дозревания (13-й час культивирования) в аппарат питательные вещества не подают, ферментные системы клеток перестраиваются с активного синтеза биомассы на обменные процессы, поддерживающие лишь нормальные функции жизнедеятельности клетки, которые используют оставшиеся в среде питательные вещества, в период дозревания понижают температуру культуральной среды до 27°С, уменьшают аэрацию среды по сравнению с основным процессом выращивания, выделяют дрожжи из культуральной среды по непрерывной трехступенчатой схеме сепарирования, вначале дрожжи отделяют от 75% среды, непромытые дрожжи с остатком среды подают в промежуточную емкость, подают холодную воду для промывания дрожжей, частично промытые дрожжи вместе с частью среды и воды подают из промежуточной емкости на вторую ступень сепараторов, где дрожжи отделяют от промывной воды, частично промытые дрожжи с частью промывной воды подают во вторую промежуточную емкость, куда также направляют холодную воду для окончательного промывания дрожжей, из второй промывной емкости дрожжи с частью промывной воды подают на третью ступень сепараторов, где сгущают дрожжевое молоко до концентрации не менее 450 г/л, во избежание потерь дрожжей отходящую промывную воду с сепараторов третьей ступени направляют в промежуточную емкость первой ступени, промытые и сгущенные дрожжи в виде дрожжевого молока направляют в сборники дрожжевого молока, оборудованные устройством для охлаждения и перемешивания, окончательное выделение дрожжей осуществляют на вакуум-фильтрах, дрожжи фильтруют через специальную ткань - бельтинг, которую надевают на барабан вакуум-фильтра, образующую по всей поверхности плотный слой дрожжей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в различных областях пищевой промышленности, в частности, для приготовления теста, кваса и других пищевых продуктов, а также в микробиологической промышленности, в биотехнологии, в частности к способам выращивания хлебопекарных дрожжей.

Аналог - Семихатова Н.М. Хлебопекарные дрожжи. Современная технология. М.: Пищ. пром-ть, 1980, с.128-136.

В предлагаемом техническом решении приведена технология выращивания дрожжей в условиях аэрации на жидких углеродосодержащих средах, подаваемых притоком, с добавлением минеральных солей.

Задачей разработки является повышение стойкости дрожжей и увеличение срока хранения готовой продукции.

В процессе выращивания дрожжей регулируют температуру культивирования за счет изменения ее до 34°С, в начале процесса культивирования, первые 2 часа до 30°С, в конце процесса, последние 3 часа.

Для этой же цели поддерживают кислотность среды на уровне pН 4,4-4,6 в течение всего процесса брожения, поднимая до pН 5 в течение последних 4 часов.

Предлагаемые операционные режимы способствуют накоплению в клетках дрожжей запасного углевода - трегалозы, что увеличивает срок хранения товарных прессованных дрожжей.

Существующая технология выращивания хлебопекарных дрожжей содержит ряд стадий: подготовку питательной среды и всех ее компонентов, засев среды культурой дрожжей, выращивание дрожжей до определенной стадии зрелости, сепарирование дрожжей.

К недостаткам существующих технологий следует отнести малую информативность процесса выращивания дрожжей, большую энерго- и трудоемкость.

Целью данного изобретения является повышение технологических возможностей процесса изготовления дрожжей.

Поставленная задача достигается способом выращивания хлебопекарных дрожжей, отличающийся тем, что первоначально подготавливают сырье в виде мелассного сусла, которое разбавляют водой до 30% по сухим веществам, дезинфицируют данный раствор гипохлоритом натрия до конечной концентрации гипохлорита в среде 0,005%, добавляют и интенсивно перемешивают серную кислоту до рН 5,5, стерилизуют среду при нагревании ее до 100°С по технологическому режиму, при этом подготавливают 7%-ный водный раствор сульфата аммония как основного источника азота в среде, раствор тщательно перемешивают, перекачивают в приточную емкость и дозируют в дрожжерастительные аппараты, параметры питательной среды определяют по содержанию сухого вещества солевого раствора 10,5° Бл, ареометром, осуществляют дозирование фосфата аммония и хлористого калия, выполняют лабораторные стадии выращивания дрожжей за счет сохранения производственной культуры дрожжей в пробирках на скошенном глюкозопептонном агаре при температуре 4°С и расходом ее в течение 1 месяца, маточные дрожжи сохраняют свою активность при хранении, отчего периодически пересевают музейные культуры дрожжей на питательные среды, обогащенные витаминами и микроэлементами, при использовании активации дрожжей экстрактом алоэ, в колбу с 50 мл стерильного солодового сусла добавляют 4 мл стерильного экстракта алоэ и засевают исходную культуру со скошенного агара, контролируют параллельный засев в солодовом сусле без алоэ, колбы ставят в термостат при температуре 30°С, через сутки высевают взвесь дрожжей из колб в чашки Петри на сусло-агар, помещая их в термостат на 2-3 суток, просматривают на чистоту выросшие колонии и лучшие из них снимают петлей и снова переносят в колбу с суслом, обогащенным экстрактом алоэ, процесс повторяют для повышения активности культуры и придания ей наследственных признаков в течение 6-7 пассажей, контрольную культуру подвергают тем же операциям, а эффект активизации проверяют сравнением результатов биологической пробы на угнетение обоих штаммов, после чего культуры из последних колб высевают на скошенный агар, активизацией штаммов улучшают мальтазную и зимазную активность, повышают генеративную активность и устойчивость к неблагоприятным условиям, например к дефектам мелассы, эти свойства закрепляют в качестве наследственных признаков культуры, выход товарных дрожжей, выращенных из активированных штаммов, повышается до 4%, а цикл пересевов с алоэ повторяют через 3-5 месяцев, первую лабораторную стадию производят на стерильном солодовом сусле при 12% СВ и рН 4,6 в колбах объемом 250 мл, причем в колбу засевают музейную культуру дрожжей из одной пробирки и в течение 24 часов при 30°С на этой стадии протекает культивирование, вторую лабораторную стадию проводят на стерильном мелассном сусле с содержанием СВ=12% в колбах Карлсберга объемом 10 л, на 9 литров сусла необходимы соли: (NH₄)₂SO₄ - 8 г, (NH₄)₂HPO₄ - 4 г, ZnSO ₄ - 2 г, MgSO₄ - 2 г, при рН среды в колбе до 4,7, доводимое ортофосфорной кислотой, в течение 24 часов при 30°С и небольшой аэрации среды, третью стадию проводят в ферментере в течение 17 ч культивирования дрожжей, культура дрожжей, выращенная в колбе Карлсберга, переносится в ферментер на безприточной стадии, здесь питательная среда полностью стерилизуется при повышенном давлении и температуре 120°С, в дрожжевых клетках синтезируют ферменты, необходимые для сбраживания сахаров - инвертазы и ферментов гликолитического пути, автоматически поддерживают температуру ферментером на уровне не выше 31,9°С, а рН среды делают при складке на уровне 4,7 путем добавления ортофосфорной кислоты, аэрацию среды меняют от 45 м³/ч в первые 2 часа инкубации до 200 м³/ч в последние часы, на данной стадии расходуют 1200 кг мелассы, 5 кг KCl, 14 кг (NH₄)₂ SO₄, 6 кг (NH₄)₂HPO₄ , 14 л H₃PO₄, 0,3 г биотина, 5,4 г витамина В1, 60 г витамина В3, 24 г витамина В6, 2,4 г

H₃BO₃, 0,12 г (NH₄)₂ MoO₄, ZnSO₄ - 24 г, CoSO₄ - 12 г, CuSO₄ - 12 г, MnSO₄ - 240 г, приступают к выращивание засевных дрожжей, используя дрожжерастительный аппарат общей емкостью 137 м³ по периодическому способу культивирования в течение 23 часов, осуществляют складку путем набора 34 м воды при давлении 2,4 кГс/см², подогревают воду острым паром до температуры 30°С, автоматически подают питательные растворы в виде 462 л мелассы, 189 л сульфата аммония, вручную подают 60 кг диаммония фосфата, 50 кг хлорида калия, барботажем воздуха все компоненты среды тщательно перемешивают, проверяют рН=5,5, температуру в 30°С, формольное число 2,0, производят передавливание биомассы дрожжей из ферментера в дрожжерастительный аппарат и в течение часа в аппарате проводится фосфатная активация дрожжей с небольшой аэрацией среды, культивируют дрожжи на первом, седьмом и четырнадцатом часах процесса подачей г/т мелассы в среду витаминов и микроэлементов в виде биотина - 0,25, В1 - 4,5, В3 - 50, В6 - 20, ZnSO₄ - 20, CoSO₄ - 10, CuSO₄ - 10, MnSO₄ - 200, H₃ BO₃ - 2, (NH₄)₂MoO₄ - 0,1, чем повышают стимуляцию процессов роста и размножения дрожжей, подают антисептик нобак в количестве 10 г в первый, седьмой и четырнадцатый часы, за первый час в аппарат подают 150 л мелассного сусла, 306 л раствора сульфата аммония, при рН 4,6 и температуре 32°С, при формольном числе 2,2, за первый час прирост биомассы (КЧП=1,35) составляет 98 кг, первые 2 часа температуру необходимо держать на уровне 34°С, чем активизируют процесс в дрожжевых клетках, при падении рН ниже 4,3 подают аммиачную воду и сокращают подачу сульфата аммония при аэрации среды не более 2000 м³/ч, ежечасно регулируют подачу сырья, прирост биомассы за второй час равен 95 кг при КЧП=1,25, при подаче в аппарат 180 л мелассного сусла и 306 л раствора сульфата аммония, меласса в течение процесса культивирования подается ежечасно, сульфат аммония подают по 306 л, ежечасно, в течение 20 ч, диаммоний фосфат в сухом виде подают по 10 кг на 3-м, 5-м, 7-м, 9-м, 11-м, 13-м, 15-м, 17-м и 19-м часах, подают в аппарат хлорид калия по 20 кг на 5-м, 9-м, 13-м, 17-м часах культивирования, на последнем часу культивирования КЧП составляет 1,03, подачу сырья к этому времени уменьшают, в последние 4 часа культивирования рН среды растет и в последний час составит 4,8-5,0, расход мелассного сусла на данный процесс культивирования дрожжей составляет 20220 л (8574 кг - 46% мелассы), раствора сульфата аммония - 6309 л (460 кг сухой соли), 150 кг - диаммония фосфата, 130 кг - хлористого калия, 140 л - аммиачной воды, при выходе дрожжей 7958 кг, т.е. 93% от расхода мелассы, завершают процесс культивирования дрожжей дозреванием клеток, в 23-часу отсутствует подача в аппарат питательных веществ, отчего ферментные системы клеток перестраиваются с активного синтеза биомассы на обменные процессы, поддерживающие лишь нормальные функции жизнедеятельности клетки, которые используют оставшиеся в среде питательные вещества, в период дозревания понижают температуру культуральной среды до 27°С и уменьшают аэрацию среды по сравнению с основным процессом выращивания, приступают к стадии выращивания товарных дрожжей в дрожжерастительном аппарате общей емкостью 137 м ³, по периодическому способу культивирования, в течение 13 часов, в чистый аппарат набирают воду в количестве 48 м ³ при давлении 3,3 кГс/см², ее подогревают острым паром до 30°С и автоматически подают питательные растворы, состоящие из 1800 л мелассного сусла, 810 л раствора сульфата аммония, 25 кг диаммония фосфата, 70 кг хлорида калия, барботажем воздуха все компоненты среды тщательно перемешивают, после подготовки всех компонентов среды проверяют рН 5,5, температуру в 30°С, формольное число 2,0, производят передавливание 2000 кг биомассы дрожжей из сборника для хранения засевных дрожжей в дрожжерастительный аппарат, производят предварительно обработку засевных дрожжей серной кислотой в течение 30 минут, при рН среды 2,5-3,0, за период нулевого часа, в аппарате проводят фосфатную активацию дрожжей с небольшой аэрацией среды, на первом и седьмом часах процесса культивирования дрожжей подают в среду витамины и микроэлементы, в г/т мелассы, биотин - 0,25, В1 - 4,5, В3 - 50, В6 - 20, ZnSO ₄ - 20, CoSO₄ - 10, CuSO₄ - 10, MnSO ₄ - 200, Н₃ВО₃ - 2, (NH₄ )₂MoO₄ - 0,1, стимулируя процесс роста и размножения дрожжей, в первый и седьмой часы подают антисептик нобак в количестве 10 г, в первый час в аппарат подают 1200 л мелассного сусла, 540 л раствора сульфата аммония при рН 4,6, температуре 31°С, формольном числе 1,4, первые 2 часа температуру сохраняют на уровне 34°С, что активизирует процессы в дрожжевых клетках, за первый час прирост биомассы составляет 500 кг при КЧП=1,25, при падении рН среды ниже 4,3 подают аммиачную воду в среду и сокращают подачу сульфата аммония, при сохранении аэрации среды не более 2000 м³/ч, при падении рН среды менее 4,0 происходит пенообразование, которое уменьшают добавлением в среду пеногасителя, каждый час коэффициент часового прироста (КЧП) снижается, отчего регулируют подачу сырья, выход дрожжей составляет 89%, а за второй час КЧП культуры составляет 1,30, прирост биомассы за второй час равен 750 кг, за второй час в аппарат подают 1680 л мелассного сусла и 540 л раствора сульфата аммония, меласса в течение процесса культивирования подается ежечасно, в расчете на выход дрожжей 89%, при этом ежечасно подают сульфат аммония по 540 л в течение 10 часов, диаммоний фосфат в сухом виде подают по 10 кг с 1-го по 10-й часы, хлорид калия подают по 50 кг на 3-м и 7-м часах культивирования, на последнем часу культивирования КЧП составляет 1,03, подачу сырья к этому времени сокращают, в последние 4 часа культивирования рН среды растет и в последний час составит 4,8-5,0, расход мелассного сусла на данный процесс культивирования дрожжей составляет 23040 л (9500 кг 46% мелассы), раствора сульфата аммония - 6210 л (460 кг сухой соли), 125 кг - диаммония фосфата, 170 кг - хлористого калия, 140 л - аммиачной воды, а выход дрожжей составляет 8500 кг, т.е. 89% от расхода мелассы, завершают этап процесса культивирования дрожжей дозреванием клеток, во время дозревания (13-й час культивирования) в аппарат питательные вещества не подают, ферментные системы клеток перестраиваются с активного синтеза биомассы на обменные процессы, поддерживающие лишь нормальные функции жизнедеятельности клетки, которые используют оставшиеся в среде питательные вещества, в период дозревания понижают температуру культуральной среды до 27°С, уменьшают аэрацию среды по сравнению с основным процессом выращивания, выделяют дрожжи из культуральной среды по непрерывной трехступенчатой схеме сепарирования, вначале дрожжи отделяют от 75% среды, непромытые дрожжи с остатком среды подают в промежуточную емкость, в которую одновременно подают холодную воду для промывания дрожжей, частично промытые дрожжи вместе с частью среды и воды подают насосом из промежуточной емкости на вторую ступень сепараторов, где дрожжи отделяют от промывной воды, частично промытые дрожжи с частью промывной воды подают во вторую промежуточную емкость, куда также направляют холодную воду для окончательного промывания дрожжей, из второй промывной емкости дрожжи с частью промывной воды насосом подают на третью ступень сепараторов, где сгущают дрожжевое молоко до концентрации не менее 450 г/л, во избежание потерь дрожжей отходящую промывную воду с сепараторов третьей ступени направляют в промежуточную емкость первой ступени, промытые и сгущенные дрожжи в виде дрожжевого молока направляют в сборники дрожжевого молока, оборудованные устройством для охлаждения и перемешивания, окончательное выделение дрожжей осуществляют на вакуум-фильтрах, дрожжи фильтруют через ткань - бельтинг, которую надевают на барабан вакуум-фильтра, образуя по всей поверхности плотный слой дрожжей.

Описание способа.

Способ выращивания хлебопекарных дрожжей

отличающийся тем, что:

1. подготавливают сырье в виде мелассного сусла, которое разбавляют водой до 30% по сухим веществам;

2. дезинфицируют данный раствор гипохлоритом натрия до конечной концентрации гипохлорита в среде 0,005%;

3. добавляют и интенсивно перемешивают серную кислоту до рН 5,5;

4. стерилизуют среду при нагревании ее до 100°С;

5. подготавливают 7%-ный водный раствор сульфата аммония как основного источника азота в среде;

6. раствор тщательно перемешивают, перекачивают в приточную емкость и дозируют в дрожжерастительные аппараты;

7. параметры питательной среды определяют по содержанию сухого вещества солевого раствора 10,5° Бл. ареометром;

8. осуществляют дозирование фосфата аммония и хлористого калия;

9. в колбу с 50 мл стерильного солодового сусла добавляют 4 мл стерильного экстракта алоэ и засевают исходную культуру со скошенного агара;

10. контролируют параллельный засев в солодовом сусле без алоэ;

11. активизацией штаммов улучшают мальтазную и зимазную активность;

12. эти свойства закрепляют в качестве наследственных признаков культуры;

13. культура дрожжей, выращенная в колбе Карлсберга, переносится в ферментер на безприточной стадии, здесь питательная среда полностью стерилизуется при повышенном давлении и температуре 120°С;

14. в дрожжевых клетках синтезируют ферменты, необходимые для сбраживания сахаров - инвертазы и ферментов гликолитического пути;

15. автоматически поддерживают температуру ферментером на уровне не выше 31,9°С, а рН среды делают при складке на уровне 4,7 путем добавления ортофосфорной кислоты, аэрацию среды меняют от 45 м³/ч в первые 2 часа инкубации до 200 м³/ч в последние часы;

16. на данной стадии расходуют 1200 кг мелассы, 5 кг KCl, 14 кг (NH ₄)₂SO₄, 6 кг (NH₄) ₂HPO₄, 14 л H₃PO₄, 0,3 г биотина, 5,4 г витамина В1, 60 г витамина В3, 24 г витамина В6, 2,4 г H₃BO₃, 0,12 г (NH₄ )₂MoO₄, ZnSO₄ - 24 г, CoSO ₄ - 12 г, CuSO₄ - 12 г, MnSO₄ - 240 г;

17. приступают к выращивание засевных дрожжей, используя дрожжерастительный аппарат общей емкостью 137 м ³ по периодическому способу культивирования в течение 23 часов;

18. осуществляют складку путем набора 34 м³ воды при давлении 2,4 кгс/см²;

19. подогревают воду острым паром до температуры 30°С;

20. автоматически подают питательные растворы в виде 462 л мелассы, 189 л сульфата аммония, вручную подают 60 кг диаммония фосфата, 50 кг хлорида калия;

21. барботажем воздуха все компоненты среды тщательно перемешивают;

22. проверяют рН (5,5), температуру (30°С), формольное число 2,0, производят передавливание биомассы дрожжей из ферментера в дрожжерастительный аппарат и в течение часа в аппарате проводится фосфатная активация дрожжей с небольшой аэрацией среды;

23. культивируют дрожжи на первом, седьмом и четырнадцатом часах процесса подачей г/т мелассы в среду витаминов и микроэлементов в виде биотина - 0,25, В1 - 4,5, В3 - 50, В6 - 20, ZnSO₄ - 20, CoSO₄ - 10, CuSO₄ - 10, MnSO ₄ - 200, H₃BO₃ - 2, (NH₄ )₂MoO₄ - 0,1, чем повышают стимуляцию процессов роста и размножения дрожжей;

24. подают антисептик нобак в количестве 10 г в первый, седьмой и четырнадцатый часы;

25. за первый час в аппарат подают 150 л мелассного сусла, 306 л раствора сульфата аммония, при рН 4,6 и температуре 32°С, при формольном числе 2,2;

26. первые 2 часа температуру сохраняют на уровне 34°С, чем активизируют процесс в дрожжевых клетках;

27. при падении рН ниже 4,3 подают аммиачную воду и сокращают подачу сульфата аммония при аэрации среды не более 2000 м³/ч;

28. ежечасно регулируют подачу сырья;

29. сульфат аммония подают по 306 л, ежечасно, в течение 20 часов;

30. диаммоний фосфат в сухом виде подают по 10 кг на 3-м, 5-м, 7-м, 9-м, 11-м, 13-м, 15-м, 17-м и 19-м часах;

31. подают в аппарат хлорид калия: по 20 кг на 5-м, 9-м, 13-м, 17-м часах культивирования;

32. на последнем часе культивирования КЧП составляет 1,03;

33. в последние 4 часа культивирования рН среды растет до 4,8-5,0;

34. расход мелассного сусла на данный процесс культивирования дрожжей составляет 20220 л (8574 кг - 46% мелассы), раствора сульфата аммония - 6309 л (460 кг сухой соли), 150 кг - диаммония фосфата, 130 кг - хлористого калия, 140 л - аммиачной воды, при выходе дрожжей 7958 кг; завершают процесс культивирования дрожжей дозреванием клеток;

35. в 23-часу отсутствует подача в аппарат питательных веществ, когда ферментные системы клеток перестраиваются с активного синтеза биомассы на обменные процессы, поддерживающие лишь нормальные функции жизнедеятельности клетки, которые используют оставшиеся в среде питательные вещества;

36. в период дозревания понижают температуру культуральной среды до 27°С и уменьшают аэрацию среды;

37. приступают к стадии выращивания товарных дрожжей в дрожжерастительном аппарате;

38. применяют периодический способ культивирования, в течение 13 часов;

39. после подготовки всех компонентов среды проверяют рН 5,5, температуру в 30°С, формольное число 2,0, производят передавливание 2000 кг биомассы дрожжей из сборника для хранения засевных дрожжей в дрожжерастительный аппарат;

40. в течение 30 минут производят предварительно обработку засевных дрожжей серной кислотой;

41. при рН среды 2,5-3,0, за период нулевого часа в аппарате проводят фосфатную активацию дрожжей;

42. на первом и седьмом часах процесса культивирования дрожжей подают в среду витамины и микроэлементы, в г/т мелассы, биотин - 0,25, В1 - 4,5, В3 - 50, В6 - 20, ZnSO₄ - 20, CoSO₄ - 10, CuSO ₄ - 10, MnSO₄ - 200, H₃BO₃ - 2, (NH₄)₂MoO₄ - 0,1, стимулируя процесс роста и размножения дрожжей;

43. в первый и седьмой часы подают антисептик нобак в количестве 10 г;

44. в первый час в аппарат подают 1200 л мелассного сусла, 540 л раствора сульфата аммония при рН 4,6, температуре 31°С, формольном числе 1,4;

45. первые 2 часа температуру необходимо держать на уровне 34°С, что активизирует процессы в дрожжевых клетках;

46. при падении рН среды ниже 4,3, подают аммиачную воду в среду и сокращают подачу сульфата аммония, при сохранении аэрации среды не более 2000 м³/ч;

47. при падении рН среды менее 4,0 происходит пенообразование, которое уменьшают добавлением в среду пеногасителя;

48. за второй час в аппарат подают 1680 л мелассного сусла и 540 л раствора сульфата аммония;

49. меласса в течение процесса культивирования подается ежечасно, в расчете на выход дрожжей 89%, при этом ежечасно подают сульфат аммония по 540 л в течение 10 часов;

50. диаммоний фосфат в сухом виде подают по 10 кг с 1-го по 10-й часы;

51. хлорид калия подают по 50 кг на 3-м и 7-м часах культивирования;

52. в последние 4 часа культивирования рН среды растет и в последний час составит 4,8-5,0;

53. расход мелассного сусла на данный процесс культивирования дрожжей составляет 23040 л (9500 кг 46% мелассы), раствора сульфата аммония - 6210 л (460 кг сухой соли), 125 кг - диаммония фосфата, 170 кг - хлористого калия, 140 л - аммиачной воды, а выход дрожжей составляет 8500 кг;

54. завершают этап процесса культивирования дрожжей дозреванием клеток;

55. в период дозревания понижают температуру культуральной среды до 27°С;

56. уменьшают аэрацию среды по сравнению с основным процессом выращивания;

57. выделяют дрожжи из культуральной среды по непрерывной трехступенчатой схеме сепарирования;

58. вначале дрожжи отделяют от 75% среды;

59. непромытые дрожжи с остатком среды подают в промежуточную емкость, в которую одновременно подают холодную воду для промывания дрожжей;

60. из второй промывной емкости дрожжи с частью промывной воды насосом подают на третью ступень сепараторов, где сгущают дрожжевое молоко до концентрации не менее 450 г/л;

61. во избежание потерь дрожжей отходящую промывную воду с сепараторов третьей ступени направляют в промежуточную емкость первой ступени;

62. окончательное выделение дрожжей осуществляют на вакуум-фильтрах;

63. дрожжи фильтруют через ткань - бельтинг, которую надевают на барабан вакуум-фильтра;

64. отфильтрованные дрожжи поступают в формовочные машины.

Пример осуществимости способа, состоит в выполнении операций:

Способ выращивания хлебопекарных дрожжей, отличающийся тем, что:

- подготавливают сырье в виде мелассного сусла, которое разбавляют водой до 30% по сухим веществам;

- дезинфицируют данный раствор гипохлоритом натрия до конечной концентрации гипохлорита в среде 0,005%;

- добавляют и интенсивно перемешивают серную кислоту до рН 5,5;

- стерилизуют среду при нагревании ее до 100°С;

- подготавливают 7%-ный водный раствор сульфата аммония как основного источника азота в среде;

- раствор тщательно перемешивают, перекачивают в приточную емкость и дозируют в дрожжерастительные аппараты;

- параметры питательной среды определяют по содержанию сухого вещества солевого раствора 10,5°Бл. ареометром;

- осуществляют дозирование фосфата аммония и хлористого калия;

- в колбу с 50 мл стерильного солодового сусла добавляют 4 мл стерильного экстракта алоэ и засевают исходную культуру со скошенного агара;

- контролируют параллельный засев в солодовом сусле без алоэ;

- активизацией штаммов улучшают мальтазную и зимазную активность;

- эти свойства закрепляют в качестве наследственных признаков культуры;

- культура дрожжей, выращенная в колбе Карлсберга, переносится в ферментер на безприточной стадии, здесь питательная среда полностью стерилизуется при повышенном давлении и температуре 120°С;

- в дрожжевых клетках синтезируют ферменты, необходимые для сбраживания сахаров - инвертазы и ферментов гликолитического пути;

- автоматически поддерживают температуру ферментером на уровне не выше 31,9°С, а рН среды делают при складке на уровне 4,7 путем добавления ортофосфорной кислоты, аэрацию среды меняют от 45 м³/ч в первые 2 часа инкубации до 200 м ³/ч в последние часы;

- на данной стадии расходуют 1200 кг мелассы, 5 кг KCl, 14 кг (NH₄) ₂SO₄, 6 кг (NH₄)₂HPO ₄, 14 л H₃PO₄, 0,3 г биотина, 5,4 г витамина В1, 60 г витамина В3, 24 г витамина В6, 2,4 г Н ₃ВО₃, 0,12 г (NH₄)₂MoO ₄, ZnSO₄ - 24 г, CoSO₄ - 12 г, CuSO ₄ - 12 г, MnSO₄ - 240 г;

- приступают к выращивание засевных дрожжей, используя дрожжерастительный аппарат общей емкостью 137 м³ по периодическому способу культивирования в течение 23 часов;

- осуществляют складку путем набора 34 м³ воды при давлении 2,4 кгс/см ²;

- подогревают воду острым паром до температуры 30°С;

- автоматически подают питательные растворы в виде 462 л мелассы, 189 л сульфата аммония, вручную подают 60 кг диаммония фосфата, 50 кг хлорида калия;

- барботажем воздуха все компоненты среды тщательно перемешивают;

- проверяют рН (5,5), температуру (30°С), формольное число 2,0, производят передавливание биомассы дрожжей из ферментера в дрожжерастительный аппарат и в течение часа в аппарате проводится фосфатная активация дрожжей с небольшой аэрацией среды;

- культивируют дрожжи на первом, седьмом и четырнадцатом часах процесса подачей г/т мелассы в среду витаминов и микроэлементов в виде биотина - 0,25, В1 - 4,5, В3 - 50, В6 - 20, ZnSO₄ - 20, CoSO₄ - 10, CuSO₄ - 10, MnSO ₄ - 200, Н₃ВО₃ - 2, (NH₄ )₂MoO₄ - 0,1, чем повышают стимуляцию процессов роста и размножения дрожжей;

- подают антисептик нобак в количестве 10 г в первый, седьмой и четырнадцатый часы;

- за первый час в аппарат подают 150 л мелассного сусла, 306 л раствора сульфата аммония, при рН 4,6 и температуре 32°С, при формольном числе 2,2;

- первые 2 часа температуру сохраняют на уровне 34°С, чем активизируют процесс в дрожжевых клетках;

- при падении рН ниже 4,3 подают аммиачную воду и сокращают подачу сульфата аммония при аэрации среды не более 2000 м³/ч;

- ежечасно регулируют подачу сырья;

- сульфат аммония подают по 306 л, ежечасно, в течение 20 часов;

- диаммоний фосфат в сухом виде подают по 10 кг на 3-м, 5-м, 7-м, 9-м, 11-м, 13-м, 15-м, 17-м и 19-м часах;

- подают в аппарат хлорид калия по 20 кг на 5-м, 9-м, 13-м, 17-м часах культивирования;

- на последнем часе культивирования КЧП составляет 1,03;

- в последние 4 часа культивирования рН среды растет до 4,8-5,0;

- расход мелассного сусла на данный процесс культивирования дрожжей составляет 20220 л (8574 кг - 46% мелассы), раствора сульфата аммония - 6309 л (460 кг сухой соли), 150 кг - диаммония фосфата, 130 кг - хлористого калия, 140 л - аммиачной воды, при выходе дрожжей 7958 кг; завершают процесс культивирования дрожжей дозреванием клеток;

- в 23-м часу отсутствует подача в аппарат питательных веществ, когда ферментные системы клеток перестраиваются с активного синтеза биомассы на обменные процессы, поддерживающие лишь нормальные функции жизнедеятельности клетки, которые используют оставшиеся в среде питательные вещества;

- в период дозревания понижают температуру культуральной среды до 27°С и уменьшают аэрацию среды;

- приступают к стадии выращивания товарных дрожжей в дрожжерастительном аппарате;

- применяют периодический способ культивирования, в течение 13 часов;

- после подготовки всех компонентов среды проверяют рН 5,5, температуру в 30°С, формольное число 2,0, производят передавливание 2000 кг биомассы дрожжей из сборника для хранения засевных дрожжей в дрожжерастительный аппарат;

- в течение 30 минут производят предварительно обработку засевных дрожжей серной кислотой;

- при рН среды 2,5-3,0, за период нулевого часа, в аппарате проводят фосфатную активацию дрожжей;

- на первом и седьмом часах процесса культивирования дрожжей подают в среду витамины и микроэлементы, в г/т мелассы, биотин - 0,25, В1 - 4,5, В3 - 50, В6 - 20, ZnSO ₄ - 20, CoSO₄ - 10, CuSO₄ - 10, MnSO ₄ - 200, H₃BO₃ - 2, (NH₄ )₂MoO₄ - 0,1, стимулируя процесс роста и размножения дрожжей;

- в первый и седьмой часы подают антисептик нобак в количестве 10 г;

- в первый час в аппарат подают 1200 л мелассного сусла, 540 л раствора сульфата аммония при рН 4,6, температуре 31°С, формольном числе 1,4;

- первые 2 часа температуру необходимо держать на уровне 34°С, что активизирует процессы в дрожжевых клетках;

- при падении рН среды ниже 4,3, подают аммиачную воду в среду и сокращают подачу сульфата аммония, при сохранении аэрации среды не более 2000 м³ /ч;

- при падении рН среды менее 4,0 происходит пенообразование, которое уменьшают добавлением в среду пеногасителя;

- за второй час в аппарат подают 1680 л мелассного сусла и 540 л раствора сульфата аммония;

- меласса в течение процесса культивирования подается ежечасно, в расчете на выход дрожжей 89%, при этом ежечасно подают сульфат аммония по 540 л в течение 10 часов;

- диаммоний фосфат в сухом виде подают по 10 кг с 1-го по 10-й часы;

- хлорид калия подают по 50 кг на 3-м и 7-м часах культивирования;

- в последние 4 часа культивирования рН среды растет и в последний час составит 4,8-5,0;

- расход мелассного сусла на данный процесс культивирования дрожжей составляет 23040 л (9500 кг 46% мелассы), раствора сульфата аммония - 6210 л (460 кг сухой соли), 125 кг - диаммония фосфата, 170 кг - хлористого калия, 140 л - аммиачной воды, а выход дрожжей составляет 8500 кг;

- завершают этап процесса культивирования дрожжей дозреванием клеток;

- в период дозревания понижают температуру культуральной среды до 27°С;

- уменьшают аэрацию среды по сравнению с основным процессом выращивания;

- выделяют дрожжи из культуральной среды по непрерывной трехступенчатой схеме сепарирования;

- вначале дрожжи отделяют от 75% среды;

- непромытые дрожжи с остатком среды подают в промежуточную емкость, в которую одновременно подают холодную воду для промывания дрожжей;

- из второй промывной емкости дрожжи с частью промывной воды насосом подают на третью ступень сепараторов, где сгущают дрожжевое молоко до концентрации не менее 450 г/л;

- во избежание потерь дрожжей отходящую промывную воду с сепараторов третьей ступени направляют в промежуточную емкость первой ступени;

- окончательное выделение дрожжей осуществляют на вакуум-фильтрах;

- дрожжи фильтруют через ткань - бельтинг, которую надевают на барабан вакуум-фильтра;

- отфильтрованные дрожжи поступают в формовочные машины.

Промышленная применимость. Способ культивирования дрожжей способствует получению дрожжей хлебопекарных с достаточно высоким содержанием трегалозы в клетках, что увеличивает стойкость прессованных дрожжей до 200 часов, а подъемная сила дрожжей составляет 30 минут, что удовлетворяет запросам современных хлебопеков. Новое техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем, промышленной применимостью и позволяет решить поставленную технологическую задачу только при наличии всех существенных необходимых и достаточных указанных заявленных признаков предлагаемого изобретения.

Экономическая эффективность отвечает запросам современных хлебопеков, при сокращении длительности процесса выращивания и повышении технико-экономической эффективности процесса при наличии следующих обобщенных отличительных признаков

Предложенная технология культивирования дрожжей улучшает их качество, повышает выход дрожжей и технико-экономическую эффективность процесса. Предложенная совокупность новых признаков необходима, достаточна и позволяет решить поставленную технологическую задачу.