Способ получения дрожжей

( 9) 1)5 С 12 й 1/16 ОМИТЕТОТКРЫТИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ми мНИЕ ИЗОБРЕТ ОПИСА К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛ ЬСГВУ3,3-4,00) и ряд органических кислот, таких как пропионовая, уксусная и молочйая, Насвежем коричневом соке ферментация дрожжей характеризуется быстрым ростом культурыНедостатком этого способа является невысокое содержанйе редуцирующйх веществ в соке для фомышленногойроизводства дрожжей,Изобретение относитс гической промышленност способам получения дрожИзвестны способы пол ЯассИагоаусез на среде с овощных соков. Сок из мор ся для приготовления пита качестве источника витам веществ на стадии получ туры. я к микробиолои, в частности к жеи,учения дрожжей использованием кови использует- тельной среды в инов и ростовых ения чистой кульлее близким к изобретению являб получения дрожжей, предусий йриготовление питательной основе сока иэ плодоовощного учение посевного материала, акного воздействием монохроматизлучения, засев питательной ращиванйе д 1)ожжей до максиакопления биомассы в условиях этого спопищевого тблько на (посевноНаибоется спосматри вающсреды насырья, полтивированческого исреды, вымального н Сущес соба явля сырья и то стадии пол го материа Также дрожжей н иэ ботвы с свеклы сотвенным недостатком ется использование что, сок используется учения чистой культурь ла).существуют способы а коричневом соке, и ахарной свеклы. Корич держит редуцирующие получения олучаемом невый сок вещества 1: .; ".:.,;:, 2(21) 4852537/13 шении 4:1-1;1 с кислотным гидролиэатом 22) 19,07.90 картофельного крахмала; который получают (46) 30.07.92, Бюл. М 28, из некондиционного картофеля, В питатель- (71) Московский технологический инстигут ную Среду могут дополнительно вводить пищевой промышленности,. комплексойВв количестве 110 -510 (72) В, М. Ка нтере, 3, Г, Муха меджанова, или поверхностйо-актианое вещество - сук- Н.В,Пчелинцева, В.А.Еремин и Е.С.Барино- цинат или малеийат в количестве 0,1 - 0,150, ваСпособ предусматривает внесение в пита- (56)Авторское свидетельство СССР тельйую среду йосевного материала, пол- М 1506877, кл. С 12 й 1/16, опублик, 1989. учен ного путем активирования его (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДРОЖЖЕЙ, воздействием монохроматического излуче- (57) Использование: микробиологическая ния и выращиваниедрожжейдомаксимальпромышленность, пищевая промышлен-.ногонакопления биомассыв условиях ность, Сущность изобретения: приготовле-аэрироваййявоздухом, причем аэрирование питательной среды из сока . ние проводят ступенчато при увеличении некондиционного углеводсодержащего колйчества воздуха на каждой ступени по ф плодоовощного сырья, которйй перед вве- .мере йакопления биомассы, и перемешивадением в питательную среду стерйлиэуют ния, и концентрирование культуральйой . при давлении 0,05-0,075 МПа в течение 20 - жидкости, которое проводят до Содержания 30 мин, осветляют и смешивают в соотно- сухих веществ 25 - 300, 4 з.п, ф-лы, 4 табл,ю20 0,05 - 0,075 МПа в течение 20 - 30 мин, осветляют с последующим его смешиванием в 50 55 аэрирования и перемешивания, концентрирование культуральной жидкости,Недостатком этого способа является невысокое качество получаемой биомассы дрожжей из-эа наличия в ней остатков питательной среды и возможного наличия микотоксина патулина в биомассе дрожжей из-за обсеменения некондиционного плодоовощного сырья потенциальными продуцентами токсина - микроскопическими грибами, А также нестабильный выход дрожжей иэ-за нестабильного содержания редуцирующих веществ в питательной среде. Целью изобретения является улучшение качества получаемых дрожжей и повышение выхода цельного продукта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения дрожжей при приготовлении питательной среды использования сока из некондиционного углерод- содержащего (плодоовощного) сырья, который перед введением. в состав питательной среды стерилизуют при давлении соотношении 4:1 - 1:1 с гидролизатом картофельного крахмала, культивирование дрож-. жей ЯассЬагогпусеэ, с последующим концентрированием культуральной жидкости до содержания сухих веществ 25-30%,Отличием является и то, что в питательную среду дойолнительно вводят комплексон Вв количестве 110 -510 %,-б . -7 сукцинат или малеинат в количестве 0,1- 0,15%, а также то, что процесс аэрирования проводят ступенчатО; подачу воздуха увеличивают по мере накопления биомассы дрожжей. Приготовление питательной среды изнекондиционного плодоовощного сырья обуСловлейо тем, что изучейие химического- - состава сока; получаемого из йекондиционного плодоовощного сырья показало, что сок содержит все необходимые для роста дрожжей питательные вещества; источники углерода - моносахара (глюкоза, фруктоза),дисахара (сарроза), которые составляют 35,5; 18,3; 36,5% от общего содержания сахаров; органические кислоты, источники азота, фосфора, микро- и макроэлементов,ростовые вещества,В настоящее время дефицит хлебопекарных дрожжей составляет 169,5 тыс,т в год, получение дополнительного количества хлебопекарных дрожжей невозможно без расширения сырьевой базы, на данный период существует острый дефицит мелассы - традиционного сырья для получения хлебопекарных дрожжей, поэтому целесообразно 30 35 использование новых источников сырья (некондиционное плодоовощное сырье) при приготовлении питательных сред для получения хлебопекарных дрожжей,Стерилизация сока при давлении 0,05- 0,075 МПа в течение 20-30 мин позволяетполучать высококачественный сок, не инфицированный микрофлорой и содержащиймаксимально возможное количество редуцирующих веществ. Стерилизация сока притаких условиях гарантирует разрушение микотоксина патулина. Некондиционное плодоовощное сырье может быть обсемененомикроскопическими грибами - потенциальными продуцентами микотоксина патулина, Использование более низкого давления и меньшего времени стерилизации не гарантирует стерильности питательной среды, разрушения микотоксина патулина, а использование более высокого давления больше 0.075 МПа) и более длительного процесса стерилизации приводит к разрушению сахаров в соке.Сепарацию стерилизованного сока проводят для отделения коагулята растительного белка и взвешенных частиц, что позволяет уменьшить вязкость питательной среды, улучшить ее реологические свойства, получать при выращивании дрожжей биомассу без примеси взвешенных частиц сока.Смешивание осветленного сока с предварительно полученным гидролизатом картофельного крахмала в соотношении 4:1-1:1 позволяет стандартизовать питательную среду по содержанию редуцирующих веществ, получать стабильный выход биомассы, так как в соке, получаемом из некондиционного плодоовощного сырья, содержание редуцирующих веществ колеблется от 1 до б;6.Проводят выращивание дрожжей при ступенчатой аэрации - подачу воздуха увеличивают по мере накопления биомассы. что позволяет рационально расходовать воздух, экономить электроэнергию для более полного удовлетворения потребности дрожжевых клеток в кислороде, так как при аэрировании процесс в клетке направлен на . накопление биомассы дрожжей,Концентрирование дрожжевой суспензии до содержания сухих веществ 25-30% необходимо для получения товарных дрожжей, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 171-81. Данное содержание влаги в прессованных дрожжах сохраняет жизнеспособность дрожжей и увеличивает время их хранения в процессе реализации,Дополнительное введение в питательную среду химического вещества - комплексона Вв количестве 1 10 -5 10 %Культивирование активированного посевного материала проводят на готовой питательной среде в течение 5 ч.Процесс азрирования проводят ступенчато, подачу воздуха увеличивают по мере накопления биомассы, первый час роста - 0,5 объема воздуха на обьем среды в минуту, затем подачу воздуха увеличивают до 0,9 обьема воздуха на объем среды в минуту, через 4,5 ч подачу воздуха отключают для созревания клеток,. Концентрируют культуральную жидкость до содержания сухих веществ 25%,Из 1 л питательной среды получают 100 г прессованных дрожжей, Полученные дрожжи характеризуются по ферментативной активности; эимазная - 60 мин, мальтазная - 100 мин, подъемная сила - 65 мин.П р и м е р 2, Некондиционное плодоовощное сырье (без картофеля) моют, измельчают, отделяют сок на прессе. Сок стерилизуют при давлении 0,06 МПа в течение 25 мин, Стерилизованный сок осветляют, как в примере 1, Осветленный сок смешивают с предварительно полученным гидролизатом картофельного крахмала в соотношении 2;1. Гидролизат картофельного крахмала получают из некондиционного картофеля, Картофель моют, измельчают, отделяют сок с крахмалом, Водную суспензию крахмала, содержащую 10 крахмала, подвергают кислотному гидролиэу при давлении 0,095 МПа, концентрации серной кислоты 1,1 в течение 65 мин, рН гидролизата устанавливают щелочью КОН до рН 5,3.Засев питательной среды осуществляют предварительно активированными, дрожжами Яассйагощусеэ сегенэае в количестве 4,5 о , Активацию посевного материала проводят воздействием монахрбматического излучения мощностью 1 Мат/мм с длиной волны 632,801-632,799гнм в течение 4 5 ч,Культивирование активированного посевного материала проводят на питательной среде в течение 6 ч,Процесс азрирования проводят ступенчато, подачу воздуха увеличивают по мере накопления биомассы, первый час роста - 0,55 объема воздуха на обьем среды в минуту, затем подачу воздуха увеличивают до 0,95 объема воздуха на объем среды в минуту, через 5,5 ч подачу воздуха отключают для созревания клеток,Концентрируют культуральную жидкость, как в примере 1, до содержания гухих веществ 28,Из 1 л питательной среды получают 110 г прессованных дрожжей, Полученные дрожжи характеризуются по ферментатив 5 10 отношении 1:1, Гидролизат картофельного крахмала получают иэ некондиционного картофеля. Картофель моют, измельчают, отделяют сок с крахмалом, Водную суспен зию крахмала, содержащую 11% крахмала,подвергают кислотному гидролизу при давлении 1 МПа, концентрации серной кислоты 1,2% в течение 70 мин. рН гидролизата устанавливают щелочью КОН до рН 5.5.20 Засев питательной среды осуществляют предварительно активированными дрожжами Яасспагоаусез сегевэае в количестве 5,0 о , Активацию посевного материала проводят воздействием 25 монохроматического излучения мощностью1 МВт/мм с длиной волны 632,801 - 632,799гнм в течение 5 ч.Культивирование активированного посевного материала проводят на питатель 30 35 40 45 50 55 ной активности; зимазная - 50 мин, мальтаэная - 90 мин, подъемная сила - 60 мин,П р и м е р 3, Некондиционное плодоовощное сырье (без картофеля) моют, измельчают, отделяют сок на прессе, Сок стерилизуют при давлении 0,075 МПа в течение 30 мин, Стерилизованный сок осветляют, как в примере 1, Осветленный сок смешивают с предварительно полученным гидролиэатом картофельного крахмала в со-. ной среде в течение 7 ч,Процесс азрирования проводят ступенчато, подачу воздуха увеличивают по мере накопления биомассы, первый час роста - 0,5 обьема воздуха на обьем среды в минуту, затем подачу воздуха увеличивают до 1 обьема воздуха на объем среды в минуту, через 6,5 ч подачу воздуха отключают для созревания клеток,Концентрируют культуральную жидкость до содержания сухих веществ 30%.Из 1 л питательной среды получают 120 г прессованных дрожжей, Полученные дрожжи характеризуются по ферментативной активности: зимазная -45 мин, мальтазная - 80 мин, подъемная сила 55 мйн.П р и м е р 4. Некондиционное плодоовощное сырье без картофеля моют, измельчают, отделяют сок на прессе. Сок стерилизуют при давлении 0,045 МПа в течение 15 мин, Стерилизованный сок осветляют, как в примере 1, Осветленный сок смешивают с предварительно полученным гидролизатом картофельного крахмала в соотношении 5;1, Гидролиэат картофельного крахмала получают из некондиционного картофеля, Картофель моют. измельчают отделяют сок с крахмалом, Водную суспенэию крахмала, содержащую 8% крахмала, подвергают кислотному гидролиэу при давлении 0,08 МПа, концентрации серной кисчерез 4 ч подачу воздуха отключают для 20 25 30 35 40 лоты 1,5% в течение 80 мин.рН гидролизата 45 устанавливают щелочью КОН до рН 6,0,Засев питательной среды осуществляют предварительно активированными дрожжами Яассп. сегеязае в количестве 50 севного материала проводят на питатель ной среде в течение 8 ч.Процесс азрирования проводят ступенчато, подачу воздуха увеличивают по мере накопления биомассы, первый чэс роста - 0,6 объема воздуха на обьем среды в минуту,лоты 0,8%, в течение 50 мин, рН гидролизата устанавливают щелочью КОН до рН 4,5.Засев питательной среды осуществляют предварительно активированными дрожжами Яасспэготусеэ сегеч 1 з ае в количестве 3%. Активацию посевного материала проводят воздействием монохроматического излучения мощностью 1 МВт/мм с длиной волны 632,801 - 632,799 нм в течение 3,5 ч.Культивирование активированного посевного материала проводят нэ питательной среде в течение 4,5 ч.Процесс ээрирования проводят стуйенчато; подачу воздуха. увеличивают по мере накопления биомассы, первый час роста - 0,4 объема воздуха на объем среды в минуту, затем подачу воздуха увеличивают до 0,8 объема воздуха на объем среды в минуту,созревания клеток,Концентрируют культуральную жид. кость, как в примере 1 до содержания сухих веществ 20%. Из 1 л питательной среды получают 30 г прессованных дрожжей, Полученные дрожжи характеризуются по ферментативной активности: зимазная - 90 мин, мальтазная -180 мин, пддъемная сила 85 мин. П р и м е р 4, Некондиционное плодоовощное сырье (без картофеля) моют, измельчают, отделяют сок на прессе, Сок стерилизуют при давлении 0,085 МПа в тение 40 мин, Стерилизованный сок осветляют, как в примере 1. Осветленный сок смешивают с предварительно полученным гидролизатом картофельного крахмала в соотношении 1:2, Гидролиэат картофельного крахмала получают из некондиционного картофеля, Картофель моют, измельчают отделяют сок с крахмалом, Водную суспензию крахмала, содержащую 12% крахмала, подвергают кислотному гидролизу при давлении 0,11 МПа, концентрации серной кис 6%, Активацию посевного материала проводят воздействием монохроматического излучения мощностью 1 МВт/мм с длиной2волны 632,801 - 632,799 нм в течение 6 ч.Культивирование активировэнного по 10 15 затем подачу воздуха увеличивают до 1,1 обьема воздуха на объем среды в минуту, через 7,5 ч подачу воздуха отключают для созревания клетокКонцентрируют культуральную жидкость до содержания сухих веществ 35%,Иэ 1 л питательной среды получают 50 г прессованных дрожжей. Полученные дрожжи характеризуются по ферментативной активности: зимаэная - 80 мин, мальтаэная - 170 мин, подъемная сила - 80 мин.П р и м е р 6 (с введением комплексона В), Некондиционное плодоовощное сырье (без картофеля) моют, измельчают, отделяют сок на прессе. Получают готовую питательную среду, как показано в примере 1, Дополнительно вносят в питательную среду 110 % комплексона В(в случае повышенного содержания в соке нитратов и нитритов). Культивирование дрожжей и концентрирование культуральной жидкости осуществляют, как в примере 1. Из 1 л питательной среды получают 110 г прессованных дрожжей. Полученные дрожжи характеризуются по ферментативной активности: зимаэная - 60 мин, мальтээная - 100 мин, подъемная сила - 65 мин,Комплексон Вявляется стимулятором роста микроорганизмов, внесение его в питательную среду для культивирования микроорганизмов увеличивает выход биомассы (см, табл. 1).Как видно из табл, 1 внесение в питательную среду комплексона В-.43 в количестве 510 -110 % позволяет увеличить-7 . -бовыход биомассы дрожжей на 8-10%.Пр и м е р 7(с внесением сукцината или малеината). Некондиционное плодоовощное сырье (без картофеля) моют, измельчают, отделяют сок на прессе. Получают готовую питательную среду по примеру 1. Дополнительно вносят 0,1% сукцината или малеината для увеличения выхода биомассы. Проводят культивирование дрожжей и концентрирование культуральной жидкости по примеру 1.Из 1 л питательной среды получают 110 г прессованных дрожжей. Полученные дрожжи характеризуются по ферментативной активности.эимазная - 60 мин, мальтаэная 100 мин, подъемная сила - 65 мин,Внесение в питательную среду сукцината или малеината улучшает реологические свойства среды, повышается концентрация растворенного кислорода в среде, сукцинат и малеинат являются дополнительным источником углерода, что позволяет увеличить выход биомассы дрожжей на 10-12% см. табл, 2),Формула изобретения 1. Способ получения дрожжей, предусматривающий приготовление питательной среды с введением в нее сока из плодоовощного сырья, получение посевного материа-. ла, активирование его путем воздействия монохроматическим излучением, засев питательной среды, выращивание дрожжей до максимального накопления биомассы в условиях аэрирования и перемешивания, концентрирование культуральной жидкости, о т л и ч а ю щ и й с, я тем, что, с целью повышения качества и выхода цельного продукта, для приготовления питательной среды испол.ьзуют сок из некондиционного углеродсодержащего плодоовощного сырья, который перед его введением в питательную среду стерилизуют при давлении 0,05-0,075 МПа в течение 20-30 мин, осветляют, смешивают в соотношении 4;1-1:1 сгидролизатом картофел ьного крахмала, а концентрирование культуральной жидкости проводят до содержания сухих ве,цеств 25 - 30.2. Способ по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения влияния ингибирующих веществ на накопление биомассы дрожжей, в питательную среду дополнительно вводят комплексон 8-43 вколичестве 1,10 6-5,10 7.3, Способно и. 1, отл и ча ю щи йс я тем, что в качестве источника углерода используют гидролизат из неконденсационного картофеля.4, Способ по п,1, отл и ча ю щи йс я тем, что в питательную среду дополнительно вводят поверхностно-активное вещество - сукцинат или малеинат в количестве 0,1 - 0,15.5. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что процесс аэрирования проводят ступенчато и подачу кислорода увеличивают по мере накопления биомассы.Таблица 1од биомассы дрожжей при кульадиционной среде Влияние комплексона Вна вых тивировании на нетрКак видно из табл, 2, внесение сукцинатэ или малеината в питательную среду длякультивирования дрожжей в количестве0,1-0,15 О позволяет увеличить выход биомассы на 10 - 12. 5Было также изучено влияние химического состава сукцината и малеината нарост дрожжей при культивировании на нестандартной питательной соеде. Сукцинэт,о-сНг+1(осгн 4-о-с-сн,1 -с,- 10о онМалениатсРьтфс 2 щк о с сн сн-соонИзучение влияния химического составасукцинатэ и малеинэтэ нэ рост дрожжей на 15нестандартной питательной среде из некон-.диционного плодоовощного сырья показало, что увеличивает выход биомассывнесение сукцината и малеината с и = 18,х = 20 на 10 - 12 О. 20Использование предлагаемого способапо сравнению с прототипом позволит повысить выход готовой продукции (биомассы. дрожжей), улучшить качество получаемыхдрожжей,: 25В табл. 3 приведена характеристикадрожжей, выращенных на нетрадиционной. питательной среде (некондиционное плодоовощное сырье),Изучение хлебопекарных характеристик дрожжей, полученных на нестандартной питательной среде из некондиционногоплодоовощного сырья показало, что полученные дрожжи по.ферментативной активности превосходят стандартные дрожжи, 35следует особо отметить превосходстводрожжей по мальтазной активности. Изучение хлебопекарных свойств дрожжей проводилось методом пробных выпе чек. В табл, 4 приведена качественная характеристика хлеба, полученного при использовании дрожжей, выращенных на нестандартной питательной среде из некондиционного плодоовощного сырья. 45Исследование хлебопекарных свойств дрожжей показало, что дрожжи, полученные на нестандартной питательной среде из некондиционного плодоовощного сырья,могут заменить стандартные хлебопекарные дрожжи, и могут применяться при ускоренных способах приготовления теста,13 1751197 14Таблица 2 Влияние сукцината (или малеината) на выход биомассы дрожжей при культивировании на нетрадиционной среде Таетрадиционной йитвтельного сырья блица 3 ерментативная активность дрожжей, полученных на н ной среде из некондиционного плодоовощ ыд Фе ме ПоОбраэц рожжей нтативная активность, мин дьемная сила "шарику", мин Мал ьтазная азна мазная активность проверялась по глюкозе и сахэрозе, глюкоза сахароза Таблиественная характеристика хлеба остаеитель В. Кантерхред М,Моргентал Реда кто Корректо Т, Палий выдка Подписйоетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб., 4/5 Заказ 2664 . Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по и 113035, Москва, Ж, атент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 роизводственно-издательский комбина Прессованные дрожж