Способ производства хлебопекарных дрожжей

Способ производства хлебопекарных дрожжей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к пищевой биотехнологии, в частности к способам производства хлебопекарных дрожжей, и является дополнительным к авт. св. N; 1280004. Целью изобретения является снижение концентрации загрязнений сточных вод и утилизация отходов производства. Способ заключается в том, что засевные дрожжи выращивают в условиях аэрации с отбором куЛьтуральной среды и подачей ее на первую стадию товарных дрожжей, с последующим введением в ^дрожжерастильный аппарат сырьевой воды и питательной среды, содержащей мелассу в качестве ис-Изобретение относится к пищевой биотехнологии, в частности к -способам производства хлебопекарных дрожжей, и^ является дополнительным к ;авт. св. N! 1280004.Известен способ производства хлебопекарных дрожжей, предусматривающий выращивание засевных дрожжей в условиях аэрации с отбором, культуральной среды и подачей ее на первую стадию товарных дрожжей при постоянном расходе мелассы.точника углерода, источник азота, минеральные соли. Выращивание товарных дрожжей осуществляют с одновременным засевом аппаратов всех стадий и с постоянным расходом воздуха, с последующим дозреванием дрожжевых клеток и отбором дрожжей на сепарацию. Процесс выращивания товарных дрожжей ведут при постоянном расходе мелассы, предварительно разведенной водой с рН 3-5 в соотношении 1:0,25-1:0.3, в количестве 100-105% от среднечасового прироста дрожжей с последующим уменьшением этого количества до 60-70 % за 50-60 мин до окончания процесса, а введение в дрожжерастильный аппарат сырьевой воды осуществляют в количестве, равном 350-370 % к массе мелассы. В процессе сепарирования в бражку при непрерывном перемешивании вводят дополнительно аммиак в количестве, обеспечивающем повышение рН от 3-5 до 8-10. выдерживают в течение 2-4 ч. осуществляют декантацию и отвод осветленной бражки. Осадок кипятят в течение 30-40 мин. охлаждают до 30-40°С. обезвоживают вакуумфильтрацией и выводят из процесса. 1 табл.предварительно разведенной с рН 3-5 в соотношении 1:0,25-1:0.3. в количестве 100- 105 % от среднечасового прироста дрожжей с последующим уменьшением этого количества до 60-70 % за 50-60 мин до окончания процесса, с последующим введением в дрожжерастильный аппарат сырьевой воды в количестве, равном 350-370 % к массе мелассы, и питательной среды, содержащей мелассу в качестве источника -углерода, сульфат аммония, диаммонийфосфат. амми-^О 00 00со о|>&го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1280004 (21) 4805752/13 (22) 26.03.90 (46) 30.01.92. Бюл, N. 4 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии (72) С.А.Дмитриев и А.Д,Дмитриев (53) 663.14 (088.8) (56) Авторское свидетельатво СССР

N. 1280004, кл. С 12 N 1/18, 1985. (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ (57) Изобретение относится к пищевой биотехнологии, в частности к способам производства хлебопекарных дрожжей, и является дополнительным к авт; св. М

1280004. Целью изобретения является снижение концентрации загрязнений сточных вод и утилизация отходов производства.

Способ заключается в том, что засевные дрожжи выращивают в условиях аэрации с отбором культуральной среды и подачей ее на первую стадию товарных дрожжей, с по1 следующим введением в дрожжерастильный аппарат сырьевой воды и питательной среды, содержащей мелассу в качестве исИзобретение относится к пищевой биотехнологии, в частности к способам производства хлебопекарных дрожжей, иявляется дополнительным к авт. св. N.

1280004.

Известен способ производства хлебопекарных дрожжей, предусматривающий выращивание засевных дрожжей в услоВиях аэрации с отбором.культуральной среды и подачей ее на первую стадию товарных дрожжей при постоянном расходе мелассы, „„Я3 „„1708830 А2 (sl)s С 12 и 1/ l8/ Ñ 12 и 1/18, С 12

R 1: 865) точника углерода. источник азота, минеральные соли. Выращивание товарных дрожжей осуществляют с одновременным засевом аппаратов всех стадий и с постоянным расходом воздуха, с последующим дозреванием дрожжевых клеток и отбором дрожжей на сепарацию. Процесс выращивания товарных дрожжей ведут при постоянном расходе мелассы, предварительно разведенной водой с рН 3-5 в соотношении

1:0,25-1:0,3, в количестве 100 — 1057ь от среднечасового прироста дрожжей с последующим уменьшением этого количества до

60-10 $ эа 50 — 60 мин до окончания процесса, а введение в дрожжерастильный аппарат сырьевой воды осуществляют в количестве, равном 350-370 7 к массе мелассы, В процессе сепарирования в бражку при непрерывном перемешивании вводят дополнительно аммиак в количестве, обеспечивающем повышение рН от 3-5 до 8-10, выдерживают в течение 2-4 ч. осуществляют декантацию и отвод осветленной бражки.

Осадок кипятят в течение 30 — 40 мин. охлаждают до 30 — 40 С, обезвоживают вакуумфильтрацией и выводят из процесса. 1 табл. предварительно разведенной с рН 3-5 в соотношении 1 .0,25-1:0,3, в количестве 100—

105 g, от среднечвсового приросте дрожжей с лосе едующим уменьшением этого количества до 60-70 за 50 — 60 мин до окончания процесса, с .последующим введением в дрожжерастильный аппарат сырьевой воды в количестве; равном 350-370 7; к массе мелассы; и питательной среды, содержащей мелассу в качестве источника -углерода, сульфат аммония, диаммонийфосфат, амми1708830 ак, выращивание товарных дрожжей с одновременным засевом аппаратов всех стадий и с постоянным расходом воздуха, дозревание дрожжевых клеток и сепарацию дрожжей, Недостатком этого способа является наличие большой концентрации загрязнений в отходящих сточных водах, что загрязняет окружающую среду и требует сложных очистных сооружений.

Целью изобретения является снижение концентрации загрязнений сточных вод и утилизация отходов производства.

Согласно предлагаемому способу в дрожжевую бражку в процессе сепарирования дополнительно вводят аммиак в количестве, обеспечивающем повышению рН среды до 8-10, осуществляют выдержку смеси бражки с аммиаком и декантацию в течение 2-4 ч с отводом осветленной бражки в канализацию, а осадок кипятят в течение

30-40 мин, охлаждают до 30 — 40 С, обезвоживают вакуум-фильтрацией и отводят из процесса в качестве биологически активной добавки.

Впервые аммиак использован по новому назначению как окислительи флокулянт и для биогенной подпитки в процессе очистки сточных вод. Обычно аммиак используют как источник азотистого питания для . дрожмсей. Добавление аммиака в дрожжевую бражку приводит к повышению рН среды с 3-5 до 8-10, при этом рН начинается процесс коагуляции продуктов обмена дрожжей: белка и аминокислот, содержащихся в бражке, что влияет на показатель

I биологического потребления кислорода (Б П К). Последующая . деканта ция осадка приводит к удалению этих примесей и снижению БПК в 35 —.65 раз.

Таким образом, если обычно аммиак вводят в качестве источника питания, не влияя на рН среды, то в предлагаемом способе введение аммиака.в количестве 0,4 — 0,5 к объему бражки вызывает мгновенную коагуляцию продуктов обмена дрожжей, влияющих на БПК, с последующей декантацией и отводом бражки с низким БПК с одновременной утилизацией осадка, содержащего биологически активные вещества дрожжей — белки, аминокислоты, который стерилизуют, удаляют из процесса и в обезвоженном виде используют в качестве кормовой добавки в животноводстве или как стимулятор роста микроорганизмов.

Постоянный расход мелассы при равномерном расходе воды и воздуха в кинетике автосинтеза обеспечивает саморегуляцию процесса. В первые часы технологического процесса в среде находится избыток углеродного питания, что обеспечивает интенсивный рост дрожжей. К концу процесса, когда в среде накапливается значительное количество дрожжей, а ежечасное поступление углеводного питания остается прежним, создается лимит питания, вызывающий снижение скорости роста дрожжей, что способствует накоплению резервных веществ клетки, Использование раствора мелассы. разведенной водой в соотношении 1:0,25-1:0,3 против 1:1-1:3, препятствует развитию в нем бактерий и диких дрожжей, что позволяет сохранять его длительное время беэ предварительной обработки. Кроме того, значительно снижаются потери мелассы и содержащихся в ней ростовых веществ (биотина). Мелассу разбавляют водой с рН 3.05,0 в зависимости от. ее качеСтва.

20 Использование мелассы в количестве .100-105 Д от среднечасового прироста дрожжей при постоянной подаче сырьевой воды в количестве, равном 350-370 g, к массе мелассы, обеспечивает постоянную кратность разбавления мелассы, равную 1:2,5, при которой полученные дрожжи содержат

28-30 сухих веществ против 25-26 7 в сравнении с известным способом. Улучша30

55 ются качестводрожжей как сырья для сушки и увеличивается их стойкость при хранении.

Снижение расхода мелассы до 60 — 70 7 за 50-60 мин до окончания процесса завершает снижение коэффициента скорости роста дрожжей до величины 1,04-1,02 и направляет обменные процессы в клетках на увеличение содержания эндогенных сахаров, необходимых для получения высококачественных дрожжей, Постоянный расход сырьевой воды обеспечивает необходимую динамику увеличения высоты аэрируемого слоя культуральной жидкости дрожжерастильного аппарата, за счет чего увеличивается скорость растворения кислорода воздуха в соответствии с постоянно растущей его потребностью.

Способ предусматривает использование концентрированного раствора мелассы, разведенной водой в соотношении 1:0,251:0,3 против 1:1-1:3.

В процессе сепарации бражки в нее дополнительно вводят аммиак в количестве. обеспечивающем повышение рН среды от

3 — 5 до 8-10, и вызывают процесс коагуляции продуктов обмена дрожжей: белка, аминокислот, содержащихся в бражке, затем бражку с аммиаком выдерживают в течение

2-4 ч, образовавшиеся хлопья декантируют, а осветленную бражку в течение 18-20 ч отводят на дальнейшую доочистку для сбро1708830 ществ

-перемешивания це.

5 са в канализацию„Декантированный осадок кипятят, охлаждают до 30-400С, обезвоживают вакуум-фильтрацией и используют в качестве кормовой добавки в животноводстве или стимулятора роста микроорганизмов.

Пример 1. Выращивание товарных дрожжей .ведут в дрожжерастительном чане, имеющем полезную емкость 76,4 м, выз соту набора культуральной среды, равную

4,9 м, Количество засевного материала, полученного в предыдущей стадии, составляет

3076 кг и содержится в объеме 35,6 м".

Располагаемый расход воздуха составляет 6000 м /ч.

В аппарат засевают 3076 кг дрожжей предыдущей стадии и начинают процесс их выращивания в условиях аэрации культуральной среды воздухом, подаваемым равномерно в количестве 6000 м /ч. з

Одновременно в аппарат подают мелассу в количестве 1018 кг/ч, т.е. 100 $ от среднечасового прироста дрожжей (Дж), воду в количестве 3,5 мз/ч, т.е. 350 $ к массе ме.л ассы.

Мелассу подают после ее разведения подкисленной водой с рН 3 в соотношении

1:0,25. При этом в 1 м раствора содержится

1 т мелассы. Подают также 30 кг сульфата аммония, 19- кг/ч диаммонийфосфата, 370 л/ч аммиака концентрацией 2,2 7. Кроме того, единовременно задается 80 кг хлористого калия и 3,0 r дестиобиотина.

На 8-м часу процесса расход мелассы сокращают до 611 кг, а воды — до 2, tм,,т.е. з до 60 от первоначального количества этих компонентов.

Подача мелассы, воды и солей в укаэан, ных соотношениях обеспечивает непрерывное увеличение высоты набора дрожжерастильного аппарата от 2,3 до 4,9 м, В соответствии с увеличением высоты набора аппарата при постоянном расходе воздуха непрерывно увеличивается количество растворенного кислорода в культуральной среде, что обеспечивает следующие часовые приросты дрожжей: 624, 720, 792, 888, 960, 980, 977, 459 кг. Указанная динамика подачи компонентов питания, воды и воздуха предопределяет постепенное снижение коэффициента скорости роста дрожжей с 1,2 до 1,07.

На 9-м часу процесса снижают расход воздуха до 1000 м /ч и ведут процессдозревания дрожжей без притока мелассы в течение 30 мин. За зто время прирост дрожжей составит 50 кг, а коэффициент их роста 1,02.

Клетки используют остаточные сахара и несахара мелассы, метаболизм их направлен в сторону увеличения запасных ве5 Полученные культуральные жидкости направляют на сепарирование. При сепарировании товарных дрожжей после каждого цикла выращивания образуется 60 м бражз ки, которую отводят в сборник объемом 65

10 м . В бражку подают 25 $-ный раствор амз миака в количестве 250 л, перемешивают и выдерживают 2 ч. рН повышается от 3 до 8.

Сборник для бражки снабжен мешалкой для

В процессе выдержки при данном значении рН благодаря интенсивной коагуляции на дно сборника выпадают в осадок продукты обмена дрожжей: белки, аминокислоты, сахара, несахара мелассы. Объем

20 осадка составляет 20 от объема бражки.

Осветленную бражку в количестве 48 м з отводят в канализацию в течение 18 ч, а осадок кипятят 30 мин, охлаждают до ЗО С, обезвоживают до содержания сухих ве25 ществ 25 и используют в качестве стимуляторов роста при выращивании дрожжей.

БПКв бражки составляет 80 мг Ог/л.

Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, олько рН повышают до 10. а

30 выдержку осуществляют в течение 4 ч..Осадок кипятят 40 мин, охлаждают до 40 С.

БПК5 бражки составляет 85 мг/л. Обезвоженный осадок используют как кормовую добавку в рационах сельскохозяйственных

35 животных.

Выбранные параметры процесса являются оптимальными. рН повышают до 8-10.

Если повышать.до 7, то хлопья не образуются, т.е. процесс коагуляции не пойдет. Если

40 рН больше 10, то хлопьеобразование увеличиваться не будет, а приведет к излишнему расходу аммиака, что экономически не выгодно. Время выдержки 2 — 4 ч также является оптимальным; Так как после 4 ч осадок

45 уже не выпадает, т.е. это связано с излишними затратами времени, а менее 2 ч — осадки не выпадают, Кипячение в течение 30 — 40 мин является оптимальным. Если кипятить меньше 30

50 мин, то не происходит полной стерилизации, а больше 40 мин ведет к неоправданному расходу тепла.

Охлаждение до 30 — 40 С также оправдано. При ЗО С осадок хранится более длител ьное время. При 20 С- о н х ра нится

56 меньшее время, а выше 40 С нельзя подавать его на обезвоживание, так как произойдет процесс потери сухих веществ, Результаты опытов приведены в табли1708830

Составитель В.Голимбет

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 402 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Ф о рмул а и зоб рете н и я

Способ производства хлебопекарных дрожжей по авт. св. ЬВ 1280004, отл ич а юшийся тем, что, с целью снижения концентрации загрязнений сточных вод и рационального использования отходов производства, в процессе сепарации в дрожжевую бражку при непрерывном перемешивании вводят дополнительно аммиак в количестве, обеспечивающем повышение значения рН от 3-5 до 8-10. затем осуществляют выдержку в течение 2 — 4 ч, деканта5 цию и отвод осветленной бражки. а осадок кипятят в течение 30-40 мин, охлаждают до

30-40 С, обезвоживают и отводят из процесса.