Способ сбраживания углеводов до этанола

расход сырья. НИЗКИЙ ВЫХОД спирта И ПО ниженное качество вырабатываемых хлебопекарных и кормовых дрожжей. отсутствие эффективных штаммов для использования в моно- и смешанных культурах. производство и использование ферментных препаратов. изменяющих направленность биохимических процессов спиртового брожения.Наиболее близким способом по технической сущности и достигаемому эффекту является способ сбраживания углеводов в хлебопечении. предусматривающий внесение в питательную среду. включающую простерилизованное или нестерильное сусло из мелассы или смеси мелассы с заваркой из муки зерновых культур, комплексной культуры хлебопекарных дрожжей с последующим выращиванием и выделением целевого продукта.Комплексную культуру Л-д выращивают в дозировке 1525 до достижения концентрации клеток 7 -10 в условиях периодической аэрации.К недостаткам способа относится недостаточно высокое качество целевого продукта. его выход. а также длительность процесса.Целью изобретения является улучшение качества целевого продукта. повышение его выхода. а также сокращение продолжительности процесса.Способ заключается в том. что используют комплексную культуру специально подобранных штаммов дрожжей в ТБЭБ-нои дозировке с титром 7-1078 407. азробное 0.5 мЗ/т ч воздуха сбраживание углеводов до этанола. в течение от 30 мин до 1.5 ч 3 ч до содержания 7 - 107 В - 107 клеток. применения индуцированных высокими 90 (сухим паром в течение секунды) и низкими 20 (жидким азотом в течение 1 с) температурами ферментов. входящих в комплекс микроорганизмов. а также специфическим составом сбраживаемых субстратов от 6 до 48 сухих веществ (от 3 до 24 06.36 этанола) в средах из зернового и мелассового сусла. виноградных. плодовых и ягодных соков, а также коровьего. кобыльего и верблюжьего молока.В качестве продуцентов этанола используются смешанные (11. 12. 133. 14. 15) культуры дрожжей двух родов асслагоп 1 усез и Зслдговасслаготусез 5. сегеуПгАае. В КПМ У-б 73. З. сегеушае. ВКПМ У-675. 5. илл. ВКПМ- У-674. 5. сегеузЬае. ВКПМ У-442. Зсллгозасспаготусев аспоооеоогатиз. ВКПМ у-атв. 3. сотое. ВКПМ 50441.В комплексную культуру входят как известные штаммы Засслаготусез сегеувае ВКПМ У-МЪ, Зстгослвготусев ротое ВКПМ У-442. Засспаготусез сегеушае ВКПМ У-БТЗ.Морфологические признаки. На суслоагаре штрих объемный. плотный. гладкий с ровными краями. легко снимающийся петлей. Цвет-светло-кремовый. Размер клеток 5.6 х 4,5 форма овальная. Культура аспорогенная.Отношение к азотистым соединениям усваивает все аминокислоты. аммиак. сульфат аммония. углекислый аммоний. фосфат аммония и слабо нитраты кальция, калия,натрия, азот. водород. углекислый газ, кислород воздуха.Отношение к органическим кислотам усваивает яблочную, муравьиную. уксусную. пропионовую и лимонную кислоты.Общее количество экзоферментного препарата. выделяемого в процессе роста и развития клеток. составляет от 0.05 до 2,5,общее количество зндоферментного препарата. например. после ультразвуковой деструкции клеток при 24 кГц с помощью магнитострикционного преобразователя. питаемого УЗГ 10 М. составляет не менее 50 сухого вещества клеток. Ультразвуковой метод деструкции клеток позволяет увеличить в 10-20 раз выход аминокислот. сахаров. витамина Вт. ферментов из дрожжевой биомассы. Высокие и низкиетемпературы на озвученные дрожжи допол 5В условиях азробиоза ускоряется рост и развитие дрожжей. ускоряется производство клеток бродильного типа за счет повышения скорости биосинтеза ферментов амилазного, протеазного. зимазного и липазного комплекса в результате ускоренного использования клетками ингредиентовжидкой и окружающей клетку газообразной питательной среды (азота. аммиака. углекислого газа. водорода. кислорода).Хранится культура в холодильнике на агариэованном пивном сусле 8 Бал при температуре 5. Агар-агар используется в гав-мои концентрации. среда стерилизуется при 0.5 атм ч. Пересев на новую среду через З- месяцев. Температурный оптимум 2832 .Штамм дрожжей 5. уйл ВКПМ У-674 при содержании небольшого количества клеток. порядка 65-7407. имеет повышенную в 2 раза бродильную активность. по сравнению с известными. Подъемная сила характеризуется на производстве показателями 15-25 мин. Качество хлеба. хлебобулочных изделий и других продуктов питания с использованием 5. уЕпЕ и их метаболитов значительно выше. чем на гибридном штамме 512.Морфологические признаки. На суслоагаре штрих нежный. блестящий. гладкий. светло-кремового цвета. легко снимающийся петлей. Размер клеток даухсуточной культуры на 8 Бал сусле 6 х 4.5 мкм. Размножение почкованием. На среде Г ородковой в гипсовых блоках образует споры от 1 до 4. Форма спор овальная с гладкой оболочкой. раз-меры их 2.2 х 2 мкм.На 8 Бал пивном сусле через 2-3 суток образуется плотный осадок. обильный. белого цвета. Пленки и пристеночного кольца не образует.На сусло-агаре на 2-3 сутки при температуре 2832 С вырастают колонки беловато-кремового цвета. круглые. выпуклые. с ровными краями. Диаметр колоний двухсуточной культуры 2-3 мм. легко снимаются петлей.Отношение к азотистым соединениям усваиает аммиак. сульфат аммония. углекислый аммоний. фосфорнокислый аммоний. нитраты калия. кальция. натрия. газообразный азот. аминокислоты.В условиях азробиоза ускоряется развитие дрожжей.Морфологические свойства. На 8 Бал пивном сусле клетки палочковидньпе. длиной 4-20 мкм и шириной 3-5 мкм. Размножаются делением. Способность к образованию половых сумок со спорами сохраняется и в музейных культурах. Размер спор 3-4 х 2.63.7 мкм.Отношение к спиртам в жидкой среде усваивает этиловый спирт.ОТНОШЭНИЭ К ОВГЗНИЧВСКИМ КИСЛОТЗМ усваивает яблочную. молочную, лимонную кислоты.Отношение к азотистым соединениям усваивает аминокислоты. сульфат аммония. углекислый аммоний. слабо нитраты.штамм кислотоустойчив. оптимум роста рН 6.отношение к кислороду факультативный аназроб. В условиях аэрации отмечается ускорение накопления биомассы.П р и м е р 1. Способ сбраживание углеводов до этанола в спиртовой промышленнести.препаратов. препаратов различных сахаров и аминокислот. летучих и нелетучих органических кислот. глицерина. кормовых дрожжей. сжиженного углекислого газа осуществляют в основном на мелассовом суспе 12-13 Бал. на зерновом сусле 123 Бал. смеси сусла из зерновых культур и мелассы 12-13 Бал.Азробное сбраживание углеводов до этанола ведется 75 концентрации посевных дрожжей рода Засспагогпусез и Зсптговасспаготусез. например 5. сегечдздае. ВКПМ У-6 Т 3. З. сегечзае. БКПМ У-б 75. 5. или. ВКПМ У-674. 5. аыоооеуогакиз. ВКПМ У-67 б. 5. сегеузае. ВКПМ 89-442. 5. ротое. ВКПМ У-441 в течение от 30 мин до 3 ч при температуре 30 (от 20 до 55) в моно- или комплексной культуре (111, 12. 13.1 д 15).Посевной материал выращивается на 8 Бал пивном сусле в отдельных колбах на качалке. дающей 160-180 об/мин. при 3032 и он б в течение трех суток до 7-10 клеток. Стерильно выращенные суспензии. дрожжей переносят в одну емкость. Из расчета наличия 75-нои дозировки суспензий добавляют питательную среду в 25-ной дозировке. Азробное культивирование маточника длится до 7-10 клеток. накапливаемых за 3-5 ч после введения нового питания. После доведения объема маточника до производственных потребностей путем подачи питания в ЧБЭЬ-ной дозировке через каждые 3-4 ч) начинается производственный процесс в условиях непрерывной подачи воздуха в количестве 0.5 мз/т-ч. отбор готовой суспензии и пополнение питательной средой производят в 25-ной дозировке. Субстрат сбраживают до получения 4.0-4.5 спирта в течение от 30 мин до 3-4 ч.для повышения выхода. сокращения процесса и улучшения качества продукции в период основного брожения двукратно через 5 и 90 мин после введения питательной среды вносят 0.05 индуцированных высокими 90 (сухим паром 1 с) и низкими- 20-30 температурами (жидким азотом или жидким сжиженным углекислым газом 1 с) суспензий маточных дрожжей. Адля снижения расхода основного сырья и обеспечения безотходного производства в питательный субстрат вводят. например. 6 снеси сахаров и 0.05 аминокислот. полученных из биомассы дрожжей.В отличие от известных. на спиртовых заводах питательную среду из мелассы готовят с содержанием сухих веществ в количестве 1213 (вместо 22). при рН 6при 0.5435 атм в течение 1.5 ч. вводят в питательную среду. например. 6 сахаров и 0.05 аминокислот из используемых индуцированных штаммов. Сокращение процессов производства осуществляется путем индукции спиртового брожения введением в процесс брожения через 5 и 90 мин после подачи питания активированных высокими 90 (сухим паром 1 с) и низкими температурами от -20 до -30 жидким азотом или сжиженной углекислотой 1 с). а также непрерывным аэрированием при 0.5 мз/гч воздуха на всех этапах брожения при 30 в течение 3 ч (вместо 30-36 ч).После достижения в бражке спирта 44.5 061, производят отбор суспензии готовых дрожжей в количестве 25 . сепа рируют и отделяют хлебопекарные дрожжи рода Засспаготусез для производства прессованных и сушеных дрожжей для хлебопечения. Если производство спирта осуществляется на делящихся дрожжах рода Зсппозасспаготусез в отдельности или в смеси с сахаромицетами. то биомасса их используется для производства ферментных препаратов для спиртовой. хлебопекарной и дРУгих бродильных производств ПУТЕМ ИХ ЛИОФИЛЬНОГО ВЫСУШИВЭНИЯ ПУТЕМ снижения температуры до -50 тб 0 и повышения до 30. изменения температуры на один градус в час в течение 5-6 дней. Ферментн ые препараты сахаромицетов и шизосахаромицетов обладают широким набором ферментов амилазного. протеазного и зимазного комплекса и обеспечивают направленность биохимических процессов спиртового брожения. Фильтрат культуральной среды (отсе ъарированная бражка) направляется на перегонку спирта. летучих веществ. а затем на приготовление новой порции производственной питательной среды. В качестве кормовых дрожжей используются отбракованные для хлебопечения дрожжи. высушивание которых осуществляют контактным способом или термическим в печах. с введением 6 сахаров и смеси аминокислот 0.05 дрожжей. полученных по изобретению СССР (2). При указанном методе сушки не менее 50 клеток погибает.Хлебопекарные дрожжи высушивают лиофильным способом постепенным замораживанием биомассы хлебопекарных дрожжей (прессованных) до -50 путем снижения температуры на 1 через 1 ч в течение 2-3 сут с последующим повышением температуры на 1 а час в течение двухтрех суток до 30. до получения сухих порошкообразных дрожжей влажностью 643.П р и м е р 2. Способ сбраживают углеводов до этанола.Способ сбраживания углеводов до этанола в дрожжевой промышленности при производстве прессованных и сушеных хлебопекарных дрожжей аналогичен описанному в примере 1 способу и позволяет получать наряду с хлебопекарными дрожжами спирт. ферментные препараты. препараты различных сахаров и 24 аминокислот. летучие и не летучие органические кислоты. витамины. сжиженный углекислый газ.На дрожжевых заводах непрерывное при 0.5 мз/тщ продувание воздуха через слой бродящей суспензии аэробное сбраживание углеводов до этанола. при производстве прессованнык хлебопекарных дрожжей видов 5. сегеушае и 5. уп). в частности 5. сегеуйыае. 31-673. З. сегеузае. У-675. З. ил). ВКПМ У-б 7 д. 5. сегеччвйае. ВКПМ У-442 осуществляют в основном на мелассовом сусле 12 Бал с использованием 75-ной концентрации посевных дрожжей.Для обеспечения безотходной технологии. производственные среды готовят с использованием культурапьной среды после сепарационного (или фильтрационного) отделения из нее биомассы дрожжей. перегонки из культуральной среды спирта и летучих веществ. для приготовления питательной средь используют мелассу. из которой предварительно удаляют избытки летучих и не летучих органических кислот(муравьиную. пропионовую. масляную. изомасляную. уксусную. щавелевую и др.) и избытки солей калия. натрия. кальция. магния. мелассу осветляют, коллоиды осаждают спиртом. мелассу стерилизуют при 05-15 атм в течение 1.5 ч. стерильную мелассу разбавляют до 12 Бал фильтратом культуральной среды и промывными (от биомассы дрожжей) водами. для сокраьения процесса непрерывного при 0.5 м Хт ч воздуха ааробное сбраживание углеводов на этапе основного брожения. через 5 и 90 мин после введения питания вносят 0.05 индуцированных высокими 90 сухим паром 1 с) и низкими 2030 С (жидким азотом или сжиженным углекислым газом - 1 с) суспензии маточных культур. Вместе с питанием для снижения расхода основного сырья и увеличения выхода. в питательную среду вносят 0.05 фосфата натрия. 6 сахаров и 0.05 аминокислот.прессованные хлебопекарные дрожжи высушивают лиофильно путем постепенного через 1 ч снижения температуры на 1 в течение двух-трех суток и постепенного повышения температуры на 1 в течение двух-трех суток до 30 до получения сухихпорошкообразных дрожжей 643 влажности. При этом способе сушки все клетки остаются жизнеспособными и обладают высокой бродильной активностью.прессованные хлебопекарные дрожжи используют и для получения ферментных препаратоцбез наполнителя и с наполнителем). препаратов различных сахаров (глюкозы. мальтозы. сахарозы. изомальтозы. фруктозы. пентозы). 24 аминокислоты. витаминов. кормовых препаратов.П р и м е р 3. Способ сбраживвния углеводов до зтанола в пивоварении. Для производства пива предлагается стерильное сусло из зерновых зазоров в отдельности или в смеси с мелассовым суслом, например. 1216 Бал.Зерновое сусло готовится из заварки 06). приготовленной из смеси пшеничной 50. ячменной 25. просяной. овсяной. соевой. кукурузной. рисовой муки. осахаривание которой производится при температуре б 369 С в течение 30 мин. Использование в качестве сырья смеси различных зерновых культур экономит кондиционный ячмень и повышает физиологическую ценность пива за счет содержания в напитке более широкого набора сахаров. аминокислот и биологически активных веществ. Дополнительно на этапе приготовления заварки вводится 0.05 индуцированных высокими 90 и низкими температурами культуры дрожжей рода Зслйговасспаготусев. ферменты которых обеспечивают целевую направленность биохимических процессов и наиболее полный гидролиз полисахаридов и белков субстрата. Затор разбавляется водой до требуемой концентрации. термически осветляется.концентрированное прозрачное сусло из зерновых культур отдельности или в смеси со стерильной мелассой т 21 е Бал используется для аэробного при 0.5 мЗ/т-ч воздуха сбраживания углеводов до этанола при 7536-ной дозировке посевных дрожжей.для сокращения процесса. повышения качества. достижения необходимой концентрации зтанола в среде через 5 мин и 90 мин после введения питания вносят 0.05 индуцированной высокими 90 сухим паром 1 с) и низкими -20-З 0 жидким азотом или сжиженным углекислым газом 1 с) суспензии маточных дрожжей. Вместе с питанием вводят смесь сахаров 345 и аминокислот 0.05.Производство пива осуществляют с использованием комплексной культуры(11.12.13.14.15). включающей штамм дрожжей рода басспаготусев и Зслиоаасеьвготусез. например. 8