Способ сбраживания углеводов до этанола

 

Изобретение относится к способам аэробного сбраживания углеводов до этэнола в спиртовых, хлебопекарных, дрожжевых , винодельческих, пивоваренных, кумысных, шубатных производствах. Сущность способа заключаетсяв том, что сбраживание растительного сырья ведут штаммами дрожжей Saccharomyces cerevlslae ВКПМ У-673, Saccharomyces cerevisiae ВКПМ У-441, Saccharomyces cerevisiae ВКПМ У-675, Saccharomyces vinl ВКПМ-674, Schlzosaccharomyces pombe ВКПМ У-442, Schlzosaccharomyces acidoflenratus ВКПМ У-676, взятых отдельно или в соотношении 1,0:1,1:2,1:3:1:4,1:5,0, в общей концентрации 75%, ебраживание ведут при непрерывном продувании 0,5 м3/т ч воздуха при температуре 20-55° в течение 0,5-3 ч до титруемой кислотности 8°Н-9°Н, титра и образования в среде 3-24 об.% этанола, в процессе сбраживания в питательную среду вносят в качестве дополнительных компонентов смесь Сахаров и аминокислот, полученных из биомассы дрожжей Saccharcmyces cerevisiae ВКПМ У- 441 в количестве 6% от массы среды и 0,05% термически индуцированных суспензий маточных дрожжей Schizosaccharomyces pombe ВКПМ У-442. Питательную среду выбирают из ряда, включающего: 12-13° Бал сусло из мелассы; сусло из смеси мелассы и муки, зерновых культур: пшеничной, соевой , овсяной, ржаной, ячменной, рисовой, просяной, при равном соотношении меласса: мука; сусло из муки зерновых культур; плодово-ягодный и виноградный сок; кобылье , коровье, верблюжье молоко. Дополнительные компоненты вводят двукратно: в начальной стадии процесса сбраживания и в период основного брожения, а термическую инактивацию маточных дрожжей осуществляют последовательной обработкой при температуре минус 20 - минус 30°С жидким азотом и при плюс 90° в течение секунды сухим паром. (Л ю Ј О 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

N 1/18, С 12 R 1:865} (51) 5

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4801774/13 (22) 12.03.90 (46) 07.02.93. Бюл. М 5 (76) P.lil,Ëaòôóëëèíà (56) Авторское свидетельство СССР

N. 819168, кл. С 12 G 1/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1287589, кл, С 12 N 1/18, 1986. (54) СПОСОБ СБРАЖИВАНИЯ УГЛЕВОДОВ

ДО ЭТАНОЛА (57) Изобретение относится к способам аэробного сбраживания углеводов до этанола в спиртовых, хлебопекарных, дрожжевых, винодельческих, пивоваренных, кумысных, шубатных производствах. Сущность способа заключается в том, что сбраживание. растительного сырья ведут штаммами дрожжей Saccharomyces

cerevlslae ВКПМ У-673, Saccharomyces

cerevisiae ВКПМ У-441, Saccharomyces

cerevisiae ВКПМ У-675, Saccharomyces vini

ВКПМ-674, Schlzosaccharomyces pombe

В КПМ У-442, Schizosaccharomyces. ас!бофепгамз ВКПМ У-676, взятых отдельно или в соотношении 1,0:1,1:2,1:3:1:4,1:5,0, в общей концентрации 75%; сбраживание ведут при непрерывном продувании 0,5 мз/т ч воздуха при температуре 20-55 в течение

Изобретение относится кспособамаэробного сбраживания углеводов до этанола в спиртовых, хлебопекарных, дрожжевых, винодельческих, пивоваренных, кумысных, шубатных производствах, а также в общественном питании, торговле, медицине и сельском хозяйстве.

Известен способ аэробного сбраживания углеводов, который позволяет наряду со

„„ Ж„„1794085 АЗ

0,5-3 ч до титруемой кислотности 8 Н-9 Н, титра 6 10 — 7 10 и образования в среде

3 — 24 об.% этанола, в процессе сбраживания в питательную среду вносят в качестве дополнительных компонентов смесь сахаров и аминокислот, полученных из биомассы дрожжей Saccharcmyces cerevislae ВКПМ У441 в количестве 6% от массы среды и 0,05% термически индуцированных суспензий маточных дрожжей Schizosaccharomyces

pombe ВКПМ У-442. Питательную среду выбирают из ряда, включающего: 12-13 Бал сусло из мелассы; сусло из смеси мелассы и муки, зерновых культур: пшеничной, соевой, овсяной, ржаной, ячменной, рисовой, просяной, при равном соотношении меласса; мука; сусло из муки зерновых культур; плодово-ягодный и виноградный сок; кобылье, коровье, верблюжье молоко. Дополнительные компоненты вводят двукратно в начальной стадии процесса сбраживания и в период основного брожения, а термическую инактивацию маточных дрожжей осуществляют последовательной обработкой при температуре минус 20 - минус 30 С жидким азотом и при плюс 90 в течение секунды сухим паром. спиртом получать хлебопекарные и кормовые дрожжи, сжиженную углекислоту, витамины, глицерин, глютаминовую кислоту и другие побочные продукты брожения, обеспечивающие переход к безотходному комбинированному производству.

К недостаткам известного способа относится длительность процесса, повышенный

1794085 расход сырья, низкий выход спирта и пониженное 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 техни- 10 ческой сущности и достигаемому эффекту является способ сбраживания углеводов в хлебопечении, предусматривающий внесение в питательную среду, включающую простерилизованное или нестерильное сусло i5 из мелассы или смеси мелассы с заваркой из муки зерновых культур, комплексной культуры хлебопекарных дро>к>кей с последующим выращиванием и выделением целевого продукта. 20

Комплексную культуру Л-4 выращивают в дозировке 15-25/ до достижения концентрации клеток 7 10 в условиях периодической аэрации.

К недостаткам способа относится недо- 25 статочно высокое качество целевого продукта, его выход, а также длительность процесса.

Целью изобретения является улучшение качества целевого продукта, повыше- 30 ние его выхода, а также сокращение продолжительности процесса, Способ заключается в том, что используют комплексную культуру специально подобранных штаммов дрожжей в 75/-ной 35 дозировке с титром 7 10 -8 10, аэробное

0,5 м /т ч воздуха сбраживание углеводов ,, до этанопа, в течение от 30 мин до 1,5 ч — 3 ч

7 . 7 до содержания 7 10 — 8 10 клеток, применения индуцированных высокими +90" (су- 40 хим 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 45

48/ сухих веществ(от3до24об./o этанола) в средах иэ зернового и мелассового сусла, виноградных, плодовых и ягодных соков, а также коровьего, кобыльего и верблюжьего молока. 50

В качестве продуцентов этанола используются смешанные (1:1, 1:2, 1:3, 1:4. 1:5) культуры дрожжей двух родов:

Saccharomyces и Schtzosaccharomyces: S.

cerevlsiae, ВКПМ У-673, $. cerevisiae, ВКПМ 55

У-675, $. vlni, ВКПМ- У-674, $. cerevlsiae, В КПМ У-442, Schlzosaccharomyces

acidodeboratus, ВКПМ У-676, S. pombe, BÊÏÌ У-441.

В комплексную культуру входят как известные штаммы: Saccharomyces cerevls)ae

ВКПМ Y-441, Schizocharomyces pombe

ВКПМ У-442, Saccharomyces cerevlsiae

ВКПМ У-673.

Штаммы S. ч! и! ВКПМ У-674, S.

cerevlsiae ВКПМ-675, Sch. acldodevoratus

ВКПМ У-676 являются новыми и имеют следующие характеристики.

Штамм Я, vini У-674 характеризуется следующими признаками, 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.

Физиологические признаки. Отношение к углеводам: усваивает и сбраживает глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу, простые декстрины.

Отношение к спиртам: усваивает этанол, 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.

Продуцирует пептидил-L.-лейпингидролазу (0,05 — 0 07 усл.ед.), пептидил-L-лизингидропазу (0,03-0,06 усл. ед.), активную декарбоксилазу (от 5 мин до 35 мин), Р-фруктофуранозидазу (от 0,06 условных единиц до

2,8 усл. ед.), а-1,4-гликозидазу (от 0,6 до 1,7 усл. ед.), витамин В1 (от 1,2 до 1,8 г/мл), летучие кислоты, трисахариды, фруктозу, глюкозу, мальтозу, сахарозу, галактозу, лактозу, аминокислот 24, белка от 40 до

52, углеводов от 30 до 34, органические кислоты. яблочную, лимонную, муравьиную.

Общее количество экзоферментного препарата, выделяемого в процессе роста и развития клеток, составляет от 0,05 до 2,5 /, общее количество эндоферментного 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 В1, ферментов из дрожжевой биомассы. Высокие и низкие температуры на озвученные дрожжи допол1794085

45

55 нительно увеличивают в 20 раэ выход аминокислот, сахаров, ферментов, Отношение к аэробным 11 анаэробным условиям культивирования.

В условиях аэробиоза ускоряется рост и развитие дрожжей, ускоряется производство клеток бродильного типа за счет повышения скорости биосинтеза ферментов амилаэного, протеазного, зимаэного и липазного комплекса в результате ускоренного использования клетками ингредиентов жидкой и окружающей клетку газообразной питательной среды (азота, аммиака, углекислого газа, водорода, кислорода).

Хранится культура в холодильнике на агаризованном пивном сусле 8 Бал при температуре +5О, Агар-агар используется в

2%-ной концентрации, среда стерилиэуется при 0 5 атм ч. Пересев на новую среду через

3-,6 месяцев. Температурный оптимум 28—

32о

Штамм дрожжей S; vini ВКПМ У-674 при содержании небольшого количества клеток, порядка 6,5 — 7 10, имеет повышенную в 2

7 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 использо. ванием S, vini и их метаболитов значительно выше, чем на гибридном штамме 512.

Штамм S, cerevisiae ВКПМ У-675 характеризуется следующими признаками, Морфологические признаки. На суслоагаре штрих нежный, блестящий, гладкий, светло-кремового цвета, легко снимающийся петлей. Размер клеток двухсуточной культуры на 8 Бал сусле 6 х 4,5 мкм. Размножение почкованием. На среде Городковой в гипсовых блоках образует споры от 1 до 4, Форма спор овальная с гладкой оболочкой, размеры 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 28-32 С вырастают колонки беловато-кремового цвета, круглые, выпуклые, с ровными краями, Диаметр колоний двухсуточной культуры 2-3 мм, легко снимаются петлей.

Биохимические признаки. Отношение к углеводам: усваивает и сбраживает глюкозу, галактозу, простые декстрины.

Отношение к азотистым соединениям: усваивает аммиак, сульфат аммония, углекислый аммоний, фосфорнокислый аммоний, нитраты калия, кальция, натрия, газообразный азот, аминокислоты.

Продуцирует: декарбоксилазу, альдолазу,глицериновый альдегид, диоксиацетон, мал ьтозу, гл ю козу. ф руктозу. гала ктозу, лактоэу. специфическую к клейковине, пептидил-L-пролингидролазу, пептидил- -валингидролазу, а-1,4-гликоэидазу, 17 аминокислот, белки до 52, углеводы до

35 .

Физиологические признаки:

В условиях аэробиоза ускоряется развитие дрожжей.

Штамм мезофильный, Температурный оптимум 28-32О.

Штамм Schiz. acidodevoradus ВКПМ У676 характеризуется следующими признаками.

Морфологические свойства. На 8

Бал пивном сусле клетки палочковидные, 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 х2,,6-3,7 мкм.

В пробирках на сусло-агаре штрих мягкий, блестящий, гладкий, легко снимающийся петлей. Цвет — светло-кремовый.

Биохимические свойства. Отношение к углеводам: усваивает глюкозу, фруктоэу, сахарозу, 1/3 раффиноэы, мальтозу, галактоэу, лактозу, изомальтозу, простые и конечные декстрины.

Отношение к спиртам: в жидкой среде усваивает этиловый спирт.

Отношение к органическим кислотам усваивает яблочную, молочную, лимонную кислоты.

Отношение к азотистым соединениям: усваивает аминокислоты, сульфат аммония, углекислый аммоний, слабо нитраты.

Продуцирует ферменты а-1,6-гликозидазу. а-1,4-гликозидазу, пептидил-1=триптофангидродазу, пептидил-1=ар ги н и н гидро эу, карбоксилазу, альдолазу, триоэы, пентоэы, гексозы, изомальтозу, 17 аминокислот, витамин В1, углеводы, белки, жиры, Физиологические признаки. Отношение к температуре; мезофил, оптимум роста

28 — 30, отношение к кислотности среды: штамм кислотоустойчив, оптимум роста рН6, отношение к кислороду: факультативный анаэроб. В условиях аэрации отмечается ускорение накопления биомассы.

Пример 1. Способ сбраживания углеводов до этанола в спиртовой промышленности.

Непрерывное аэробное (при 0,5 м /т ч з воздуха) безотходное производство этанола, хлебопекарных дрожжей, ферментных

1794085. препаратов, препаратов различных сахаров и аминокислот, летучих и нелетучих органических кислот, глицерина, кормовых дрожжей, сжиженного углекислого газа осуществляют в основном на мелассовом сусле 12-13 Бал, на зерновом сусле 12-13

Бал, смеси сусла из зерновых культур и мелассы 12-13 Бал.

Аэробное сбраживание углеводов до этанола ведется 75% концентраций посевных дрожжей рода Saccharomyces u

Schlzosaccharomyces. например: S. cerevlslae, ВКПМ У-673, S. cerevislae, ВКПМ У-675, S.

vlni, ВКПМ У-674, S. acidodevoratus, ВКПМ

У-676, S. cerevlsiae, ВКПМ У.-442, S, pombe, ВКПМ У-441 в течение от 30 мин до 3 ч при температуре 30 (от 20 до 55 ) в моно- или комплексной культуре (1:1, 1:2, 1:3, 1;4, 1;5).

Посевной материал выращивается на 8

Бал пивном сусле в отдельных колбах на качалке, дающей 160-180 об/мин, при 3032 и рН 6 в течение трех суток до 7 10 клеток, Стерильна выращенные суспензии, дрожжей переносят в одну емкость. Из рас-. чета наличия 75%-ной 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 25%-ной дозировке через каждые 3-4 ч) начинается производственный процесс в условиях непрерывной подачи воздуха в количестве 0,5 м /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 — 4ч.

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. А для снижения расхода основного сырья и обеспечения беэотходного производства в питательный субстрат вводят, например, 6% смеси 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 12-13% (вместо 22%), при рН 6 (вместо рН 2,8-3), осветляют, стерилизуют

50 ет. 1

Хлебопекарные дрожжи высушивают лиофильным способом: постепенным замораживанием биомассы хлебопекарных дрожжей (прессованных) до -50" путем сни55 жения температуры на — 1О через 1 ч в течение 2 — 3 сут с последующим повышением температуры на +1 в час в течение двухтрех суток до +ЗОО, до получения сухих порошкообразных дрожжей влэ>кностыо 6-8%.

40 при 0,5-1,5 атм в течение 1,5 ч, вводят в питательную среду, например. 6% сахаров и 0,05% аминокислот из используемых индуцированных штаммов. Сокращение про- цессов 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 c), а также непрерывным аэрированием при 0,5 м /т ч воздуха на всех этапах брожения при 30 в течение 3 ч (вместо 30 — 36 ч).

После достижения в бражке спирта 44,5 об,% производят отбор суспензии готовых дрожжей в количестве 25%, сепарируют и отделяют хлебопекарные дрожжи рода Saccharomyces для производства прессованных и сушеных дрожжей для хлебопечения. Если производство спирта осуществляется на делящихся дрожжах рода Schizosaccharomyces 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 высушивания путем снижения температуры до -50 -60 и повышения до +ЗОО, изменения температуры на один градус в час в течение 5-6 дней. Ферментные препараты сахаромицетов и шиэосахаромицетов обладают широким набором ферментов амилазного, протеазного и зимазного комплекса и обеспечивают направленность биохимических прбцессов спиртового брожения. Фильтрат культуральной среды (отсе. арированная 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 погиба1794085

Пример 2. Способ сбраживания 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, фермейтные препараты, препараты различных сахаров и 24 аминокислот, летучие и не летучие органические кислоты, витамины, сжиженный углекислый газ.

На дрожжевых заводах непрерывное при 0,5 м /т ч продувание воздуха через слой бродящей суспензии аэробное сбраживание углеводов до этанола, при производстве прессованных хлебопекарных дрожжей видов S. cerevlslae и S, ч!и1), в частности S. cerevislae, У-673, S. cerevlslae, У-675, S. vlni, ВКПМ Y-674, S. cerevlsiae, 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 культуральной среды после сепарационного (или фильтрационного) отделения из нее биомассы дрожжей, перегонки из культуральной среды спирта и летучих веществ. Для приготовления питательной среды 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 0,5 — 1,5 атм в течение 1,5 ч, Стерильную мелассу разбавляют до 12 Бал фильтратом культуральной среды и промывными (от биомассы дрожжей) водами. Для сокращения процесса непрерывного при 0,5 м /т ч воздуха з аэробное 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 о .> низкими -20-30 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 сухих

10

15 или в смеси с мелассовым суслом, например, 12-16 Бал.

Зерновое сусло готовится из заварки (1:6), приготовленной из смеси пшеничной

20 50, ячменной 257, просяной, овсяной. соевой, кукурузной, рисовой муки, осахаривание которой производится при температуре

63-69 С в течение 30 мин. Использование в качестве сырья смеси различных зерновых

30

55 парошкообразных дрожжей 6-87, влажности. При этом способе сушки все клетки остаются жизнеспособными и обладают высокой бродильной активностью.

Прессованные хлебопекарные дрожжи используют и для получения ферментных препаратов(без наполнителя и с наполнителем), препаратов различных сахаров (глюкозы, мальтозы, сахарозы, изомальтозы, фруктозы, пентозы); 24 аминокислоты, витаминов, кормовых препаратов.

Пример 3. Способ сбраживания углеводов до этанола в пивоварении. Для производства пива предлагается стерильное сусло иэ зерновых зазоров в отдельности 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 Schlzosaccharomyces, ферменты котарых обеспечивают целевую направленность биохимических процессов и наиболее полный гидролиз полисахаридов и белков субс.трата. Затор разбавляется водой до требуемой концентрации, термически осветляется.

Концентрированное прозрачное сусло из зерновых культур в отдельности или в смеси со стерильной мелассой 12-16 Бал используется для аэробного при 0,5 м /т ч воздуха сбраживания углеводов до этанола при 75 -ной дозировке посевных дрожжей.

Для сокращения процесса, повышения качества, достижения необходимой концентрации этанола в среде через 5 мин и 90 мин после введения питания вносят 0,05О/. индуцированной высокими +90 (сухим паром 1 с) и низкими -20-.30 (жидким азотом или сжиженным углекислым газом 1 с) суспензии маточных дрожжей. Вместе с питанием вводят смесь сахаров 3-6 и аминокислот

0,05/.

Производство пива осуществляют с использованием комплексной культуры (1:1, 1:2, 1;3, 1;4, 1:5), включающей штамм дрожжей рода Saccharomyces u

Schizosaccharomyces, например, S, 1794085

cerevlslae, ВКПМ У-673, S. cerevlslae, BKAM

У-442, S. cerevlsiae, ВКПМ У-675, S. чЫ, ВКПМ У-674, S. pombe, ВКПМ У-441, S.

acidodevoratus, ВКПМ У-676.

Посевная культура каждого штамма выращивается отдельно на 8 Бал пивном сусле в течение трех суток при температуре 30", Посевная культура вводится в стерильное производственное сусло для получения маточника и культивируется двое суток. Затем, путем подачи питания в 25%-ной дозировке через 3 — 4 ч объем доводится до производст-, венных мощностей.

В производственных условиях аэробное сбраживание до этанола осуществляют при непрерывном продувании 0,5 мз/т ч воздуха до титра 7 10 в течение от 30 мин

7 до 3 ч. Способ сокращает длительность процесса и обеспечивает получение продукции высокого качества.

Биомасса дрожжей используется для получения ферментных препаратов соответствующих штаммов, сахаров, аминокислот, хлебопекарных дрожжей, кормовых . дрожжей, сжиженной углекислоты, витаминов. глицерина, летучих органических соединений, Для обеспечения безотходного производства хлебопекарные дрожжи и препараты биологически активных веществ высушивают до 6 — 8% лиофильным способом; постепенным с помощью сжиженного газа замораживанием биомассы до — 50 путем снижения температуру на -1 через каждый час в течение трех суток, с последующим повышением температуры на +1О в течение 2 — 3 суток, обеспечивающих полную выживаемость клеток и сохранение активности, Пример 4. Способ сбраживания углеводов до этанола в виноделии, Производство вина из сока плоцовоягодных культур (яблок, груши, барбариса, клюквы, смородины, вишни, абрикос, персиков, клубники, слив, айвы) винограда

12-13 Бал осуществляют 75%-ной суспензией дрожжей моно- и комплексной (1:1, 1:2, 1:3. 1:4, 1;5) культуры дрожжей рода

Saccharomyces и Schizosaccharomyces, например S. cerevisiae, ВКПМ У-673, S, сеген!заве, ВКПМ У-675, $. vini, ВКПМ У674, S. сегеч!з ае, ВКПМ У-442, S.

acidodevoratus, ВКПМ У-676, S. pombe, ВКПМ У-441 в условиях непрерывной аэрации при 0,5 мз/т ч с введением через 5 и 90 мин 0,05% индуцированных высокими при

190 и низкими — 20 температурами посевных культур или маточных (сухим паром и сжиженным газом), Брожение ведется до

7 10 клеток при температуре 28 (от 20 до

55 ) в течение 3-4 ч до требуемого по рецеп50 об/мин, Путем введения свежего кобыльего, коровьего или верблюжьего молока в

25%-ной дозировке (через 30 мин — 3 ч) маточник доводится до производственного объема.

Количество этилового спирта в кумысе и шубате составляет 3 — 4 об.%, титруемая кислотность 8 — 9 Н.

Для получения сухого кумыса кумыс без наполнителя (или с творогом) высушивается туре количества этанола, например от 3 до

12 об.%.

Производственная среда (соки) готовят. в основном, из яблок, груш, слив, винограда.

5 K соку из указанных плодов добавляют сиропы из сахара и аминокислот с введением соков из барбариса, персиков, смородины, вишни, абрикос, клубники.

Пример 5. Способ сбраживания угле10 водов до этанола при производстве кумыса и шубата.

Аэробное при 0,5 м /т ч воздуха, сбраживание углеводов до этанола при производстве кумыса из кобыльего и коровьего

15 молока и шубата из верблюжьего молока осуществляют на моно- и комплексных культурах дрожжей четырех видов, например $.

cerevisiae, ВКПМ У-673, S. cerevls ае, ВКПМ

У-675, $. cerevisfae, ВКПМ У-442, S. vinl, 20 ВКПМ У-674, S. acidodevoratus, ВКПМ У676, $, pombe, ВКПМ У-441 в любых комбинациях(1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5). Предложенные штаммы обладают высокой галактозидазной активностью, обеспечивая не только

25 гидролиз лактозы до сбраживаемых сахаров, но и синтез соответствующих углеводов, аминокислот и жиров в молоке по различным биохимическим путям, наряду со сбра>киванием углеводов д этанола.

30 Аэробное сбраживание углеводов кумыса и шубата до этанола осуществляют 75%ной концентрацией дрожжей в условиях непрерывной подачи стерильного воздуха в . количестве 0,5 м /т ч с введением через 5

35 мин и 90 мин после подачи питания 0,05% индуцированных высокими +90О (сухим паром) и низкими температурами: — 20 — 30 (жидким азотом или сжиженным углекислым газом) суспензий дрожжей. В питатель40 ную среду — молоко, вводят 6% сахаров и

0,05% аминокислот и сбраживают, непрерывно аэррйоуя при температуре 28 (от 20 до 55О), до числа к ток 6 10 -7 10 в течение от 30 мин до 3 ч, титруемой кислотности

9î Н

Посевная культура каждого штамма в отдельности выращивается в качалочных колбах в 300 мл 8 Бал пивного сусла при

28О, в течение трех суток при 160-180

1794085 лиофильно до 6-8% влажности до порошкообразного состояния путем снижения температуры на -1 через каждый час в течение двух-трех суток, затем повышают температуру на +1 через час в течение 2-3 суток, Сухой кумыс фасуется и продается в качестве сухого кумыса или сухого шубата. Используется в качестве напитка, 1 л воды на

100 r сухого препарата, Сухой препарат может служить и в качестве кумысных и шубатных заквасок, Составитель B. Голимбет

Редактор А, Савина Техред M. Моргентал Корректор М, Ткач

Заказ 524 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

1. Способ сбраживания углеводов до этанола, предусматривающий внесение в сусло хлебопекарных дрожжей с последующим сбраживанием среды и выделением це. левого продукта, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества целевого продукта, повышения его выхода, а также сокращения продолжительности процесса, в качестве хлебопекарных дрожжей используют штаммы Saccharomyces cerevlsiae

ВКПМ У-673 Saccharomyces cerevislae . B KllM У-441, Saccaromyces cerevisiae ВКПМ

У-675, Saccharomyces vlni ВКПМ У-674;

Schlzosaccharomyces pombe ВКПМ У-442, . Schizosaccharomyces acidodevoratus ВКПМ

У-676, взятые отдельно или в соотношении

1,0:1,1, 2,1:3,1:4,1 .5,0, в общей концентрации 75%, сбраживание ведут при непрерывном продувании 0,5 м /т ч воздуха при з температуре 20-55 в течение 0,5-3,0 ч до титруемой кислотности 8-9 Н, титра 6 10—

7 10 и образования в среде 3-24 об.% этанола, а в процессе сбраживания в питательную среду вносят в качестве дополниТаким образом, предлагаемый способ обеспечивает сокращение продолжительность процесса до 3 ч, улучшение качества и выход продукции (на 25-30%), вследствие

5 функционирования в конкретный отрезок времени более широкого набора специфических к сбраживаемым субстратам ферментов алмазного; протеазного и зимазного комплекса дрожжей и вследствие одновре10 менного с этанолом синтеза органических кислот. тельных компонентов смесь сахаров и аминокислот, полученных из биомассы дрожжей Saccharomyces cerevlslae ВКПМ У-441, до количества 6% от массы среды, 0,05% термически индуцированных суспензий маточных дрожжей Schizosacharomyces pombe

ВКПМ У-442, при этом питательную среду выбирают из ряда, включающего 12-13 Бал сусло из мелассы, сусло из смеси мелассы и муки зерновых культур: пшеничной, соевой, овсяной, ржаной, ячменной, рисовой, просяной, при равном соотношении мелассы и муки, сусло из муки зерновых культур, плодово-ягодный и виноградный сок, кобылье, коровье, верблюжье молоко.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительные компоненты вво дят двукратно — в начальной стадии процесса сбраживания и в период основного брожения, а термическую инактивацию маточных дрожжей осуществляют при температуре -20,-30 С последовательной обработкой в течение секунды жидким азотом и при плюс 90 в течение секунды сухим паром.