Способ производства дрожжей для сбраживания сусла в спиртовом производстве

Способ производства дрожжей для сбраживания сусла в спиртовом производстве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1

ИСАН И Е

О П!

ii! 60017 1

Союз Советских

Социалистических

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.06.76 (21) 2378125/28-13 с присоединением заявки № (51) М. 1(л.- зС 12В 1/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий. (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (53) УДК 663.143(088.8) (45) Дата опубликования описания 24.04.78 (72) Авторь1 изобретения

В. А. Наливайко, В. Л. Яровенко и Ю. Г. Хвалов (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт продуктов брожения (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДРОЖЖЕЙ ДЛЯ СБ РАЖИ ВАН ИЯ

СУСЛА В СПИРТОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Изобретение относится к спиртовой промышленности и может быть использовано при производстве посевной культуры для сбраживания сусла в спиртовом производстве.

Известны способы производства посевной культуры для сбраживания сусла в спиртовом производстве, где чистую культуру дрожжей из пробирки стерильно переносятв колбы для размножения, а затем в маточники. Су ло в маточниках стерилизуют при темпсратуре

125 — 130 С в течение 40 мин, затем охлаждают до 30 С. Операции перессва как в колбы, так и в маточники повторяют, таким образом одна и та же маточная культура дрожжей циркулирует по замкнутому контуру. Готовые чистые дрожжи из маточника транспортируют чистым воздухом в дрожжерастильные чаны, а затем в дрожжегенераторы для накопления необходимого объема засевных дрожжей. 3атор для дрожжевых чанов и дрожжегенераторов готовят известным способом со стерилизацией при температуре 85 С в течение

40 мин (1).

Из известных способов производства посевной культуры наиболее близким по технической сущности является способ, предусматривающий пастеризацию сусла, охлаждение его, подкисление серной кислотой, подачу маточных дрожжей в подготовленное сусло и культивирование дрожжей (2). Однако бродильная активность дрожжей при таком способе низка. Для повышения бродильной активности дрожжей и интенсификации процесса сбраживания сусла предложен способ, согласно которому в конце процесса культивирования при достижении в культурной среде концентрации сухих веществ 5,6 — 6,0 Б в нее вводят осахаренное пастеризованное сусло с концентрацией сухих веществ 17,0 — 18,0 Б в ко1о личестве 10% от ооъсма среды и продолжают процесс культивирования дрожжей в полученной среде в течение 2 — 2,5 час.

Пример. В дрожжанку отбирают сусло с концентрацией 17 — 18% по сахарометру из

1,-. осахаривателя. При периодическом и непрерывном одноступенчатом осахаривании отъем сусла берут при 58"С. Отъем пастеризуют прп

70 С в течение 20 мин, после чего охлаждают до 50 С и подкисляют серной кислотой до кислотности 0,8 и рН 3,6.

После тщательного перемешивания и охлаждения до 30 С в приготовленное сусло задают маточные дрожжи в количестве 10% от объема сусла, охлаждают до температуры складки 20 С и оставляют для брожения.

Во время брожения дрожжевого сусла поддерживают температуру не выше 30 С. При достижении в культуральной среде концентрации сухих веществ 6,0 Б в нее вводят высоко3З концентрированное осахаренное сусло с кон600171

Зерновой затор

Картофельный затор

Скорость сбраживания за 10 час брожения, Б л 10

Скорость сбраживания за 20 час брожения, Б л 10 час

Скорость сбраживания за 10 час брожения, Б л-10

Скорость сбраживания за 20 час брожения, Б.л 10

Способ час час час

3 (4

2,2

О,G

0,7

2,4

1,4

1,5

4,1

4,3

2,8

3,8

Предлагаемый

2,5

4,0

2,0

2,1

4,8

4,7 центрацией сухих веществ 17 Б в количестве

10% от объема среды и продолжают процесс культивирования в течение 2 час. Зрелые дрожжи немедленно передают в бродильные чаны для сбраживания основното сусла.

1-1а графике показано изменение концентрации дрожжевых клеток Х во времени в процессе дрожжегенерации, млн./мл (кривая I, а на кривой II — изменение концентрации

S, Б).

tl t2 и 1з — фиксированные моменты времени; Хь Хз и Хз — концентрация дрожжевых клеток соответственно в моменты времени

/1, 12 и 13.

Si, 5з и 5з — концентрация, Б, в моменты

Времени ty, tg и гз.

В процессе дрожжегенерации, который может проводиться в маточниках, дрожжанках, возбраживателях, концентрация дрожжевых клеток х нарастает, а концентрация s уменьшается.

Зрелые дрожжи отдают в головные чаны в момент времени 4, которому соответствует концентрация S> и концентрация дрожжевых клеток Хз.

Как видно из графика — это неактивная стадия, так как и скорость роста клеток близка и стремится к нулю, и скорость сбраживания также стремится к нулю. Может показаться, что необходимо отдать дрожжи раньше нежели в момент tz, например, в момент времени t>. Однако в момент t< меньше биомасса дрожжей, а также много еще несброженных углеводов и качество дрожжей в этот момент не выше, чем у дрожжей, полученных в момент t . В 90% случаях дрожжи поступают в головные чаны гораздо позже момента

4, что еще более увеличивает лаг-фазу в бродильных чанах, снижая тем самым интенсивность процесса брожения.

При введении в культуральную среду 10% пастеризованного сусла с концентрацией

17 — 18 Б концентрация х уменьшится, а концентрация S субстрата увеличится.

К моменту времени t3 концентрация дрожИзвестный, по достижении отброда, равного 1/3 первоначальной концентрации

Формула изобретения

Способ производства дрожжей для сбраживания сусла в спиртовом производстве, предусматривающий пастеризацию сусла, охлаждежей и скорость роста будет возрастать. Если в этот момент отдать дрожжи в головные чаны, то время лаг-фазы уменьшится в 4 — 5 раз, соответственно возрастает и интенсивность

5 процесса брожения.

В таблице приведены четыре серии лабораторных экспериментов, причем две серии бродильных проб (процессов брожения) проведены на зерновом заторе (пшеница), две следу1О ющих — на картофельном.

Средние скорости сбраживания подсчитывались через 10 и 20 час после отдачи матки дрожжей в процесс брожения (бродильные пробы) . Таким образом, для процессов бро15 жения (бродильных проб) засевными (маточными) дрожжами были дрожжи, приготовленные известным и предлагаемым способами.

Средняя скорость сбраживания подсчитывалась по выражению:

20 1 зоз + +â â 6 6

Тб где V>, 9 и V6 — соответственно объемы осахаренного затора, маточных дрожжей и полученной к моменту времени Т6 бражки в бродильной пробе:

S, S9 и S6 — соответственно концентрация Б в осахаренном заторе (для бродильной пробы), маточных дрожжах и полученной к моменту Т6 бражки в бродильной пробе;

Т6 — время брожения, час, в нижнем примере 10 и 20 час. Размерность средних скоро"Б л 10 стей сбраживания

35 час

Каждое значение скорости сбраживания является средним из трех параллельных опытов.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что предлагаемый способ значительно повышает бродильную активность дрожжей, приготовленных периодическим способом, и соответственно интенсивность процесса брожения. Так, например, для дрожжей 1-ой серии увеличение скорости сбраживания за 10 час

45 составило свыше 400%, за 20 час — 150%. ние его, подкисление серной кислотой, задачу маточных дрожжей в подготовленное сусло и культивирование дрожжей, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения бродильной

50 активности дрожжей и интенсификации про600171

S,сЕ

2Ф 22 б Л t цас

Составитель Т. Лунина

Тсхред А. Камышникова

Рсдактор А. Осочников

Корректоры: Е. Хмелева и А. Степанова.Заказ 1024/10 Изд. № 362 Тираж 568

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

5 цесса сбраживания сусла, в конце процесса культивирования при достижении в культуральной среде концентрации сухих веществ

5,6 — 6,0 Б, в последнюю вводят осахаренное пастеризованное сусло с концентрацией сухих веществ 17,0 — 18,0 Б в количестве 10о о от объема среды и продолжают процесс культивирования дрожжей в полученной среде в течение 2 — 2,5 час.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 202845, 5 кл. С 12В 1/08, 1967.

2. Технологическая инструкция по производству спирта, пищевого крахмала, хлебопекарных и кормовых дрожжей и углекислоты на спиртовых заводах. М., 1972, с. 38 — 41.