RU2099416C1

RU2099416C1 - Method of baker's yeast producing

Info

Publication number: RU2099416C1
Application number: RU97101038/13A
Authority: RU
Inventors: кова Т.В. Тул; Т.В. Тулякова; А.Ф. Джафаров; н Л.Д. Джебе; Л.Д. Джебеян; Н.И. Маркова; М.В. Мелащенко
Original assignee: Тулякова Татьяна Владимировна; Джафаров Агарагим Фаталиевич
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1997-12-20

Abstract

FIELD: biotechnology. SUBSTANCE: baker's yeast Saccharomyces cerevisiae is cultured on medium containing carbon, nitrogen and phosphorus sources. Ortho-phosphoric acid is used as a single phosphorus source that is added once to head fermenter after cultural fluid removing and to commercial fermenters before culturing onset at amount 5-10 l/1 t yeast increment. Once feeding ortho-phosphoric acid ensures to decrease pH of cultural fluid to value inhibiting bacterial microflora growth but activates processes of RNA synthesis that makes conditions for the following active growth. Ortho-phosphoric can be dosed additionally if actual biomass increment will exceed the calculated one in order to eliminate process limitation by phosphorus. Signal of this limitation onset is phosphorus concentration decrease in cultural fluid below 0.006%. EFFECT: improved method of yeast producing. 2 cl, 3 tbl

Description

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано при производстве хлебопекарных дрожжей. The invention relates to the field of biotechnology and can be used in the production of baker's yeast.

Известны способы производства хлебопекарных дрожжей на питательной среде, содержащей мелассу в качестве источника углерода, источники азота, фосфора, минеральные соли и стимулятор роста в условиях аэрации, с последующим разделением полученной дрожжевой суспензии на два потока и повторным культивированием дрожжей первого и второго потоков (авт.св. N 1033541, кл. C 12 N 1/18, 1993). Known methods for the production of baker's yeast on a nutrient medium containing molasses as a carbon source, nitrogen sources, phosphorus, mineral salts and a growth stimulator under aeration conditions, followed by separation of the resulting yeast suspension into two streams and re-cultivation of yeast in the first and second streams (ed. St. N 1033541, CL C 12 N 1/18, 1993).

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является способ производства хлебопекарных дрожжей, предусматривающий их многостадийное культивирование в головном и товарном ферментерах на питательной среде, содержащей источники азота, фосфора в виде ортофосфорной кислоты, минеральные соли и стимулятор роста при аэрации среды. Культивирование осуществляют в три стадии, первую из которых проводят в головном ферментере, а вторую и третью
в товарных, при этом источник фосфора на первую стадию вводят в виде диасимоний фосфата, а на вторую и третью стадии в виде ортофосфорной кислоты. Выращенные дрожжи отделяют от культуральной жидкости, промывают водой, прессуют и при необходимости сушат (авт.св. N 1551783, кл. C 12 N 1/18, 1990).The closest technical solution to the invention is a method for the production of baker's yeast, providing for their multi-stage cultivation in the head and commercial fermenters in a nutrient medium containing sources of nitrogen, phosphorus in the form of phosphoric acid, mineral salts and growth stimulator during aeration of the medium. Cultivation is carried out in three stages, the first of which is carried out in the head fermenter, and the second and third
in commercial, the source of phosphorus in the first stage is introduced in the form of diasimonium phosphate, and in the second and third stages in the form of phosphoric acid. The grown yeast is separated from the culture fluid, washed with water, pressed and, if necessary, dried (ed. St. N 1551783, class C 12 N 1/18, 1990).

Недостатком данного способа является то, что ортофосфорную кислоту используют только в качестве источника фосфора и дозируют непрерывно, что не предотвращает инфицирование процесса бактериальной микрофлорой. The disadvantage of this method is that orthophosphoric acid is used only as a source of phosphorus and is dosed continuously, which does not prevent infection of the process with bacterial microflora.

Целью изобретения является исключение возможности инфицирования процесса бактериальной микрофлорой и, как следствие, повышение качества готовой продукции. The aim of the invention is to eliminate the possibility of infection of the process with bacterial microflora and, as a result, improving the quality of the finished product.

Указанная цель достигается тем, что процесс культивирования дрожжей осуществляют отъемно-доливным способом, при этом ортофосфорную кислоту вводят в головной ферментер с питательной средой и в культуральную жидкость после каждого отбора, в товарные ферментеры в культуральную жидкость перед каждой стадией культивирования в количестве 5 10 л на 1 т прироста дрожжей, а после введения ортофосфорной кислоты в культуральную жидкость снижают скорость аэрации до 15 40 м³/ч и выдерживают при этой аэрации в течение 20 - 60 мин.This goal is achieved by the fact that the cultivation process of yeast is carried out by a detachable-refilling method, while phosphoric acid is introduced into the head fermenter with a nutrient medium and into the culture fluid after each selection, into commercial fermenters into the culture fluid before each stage of cultivation in the amount of 5 10 l per 1 ton of yeast growth, and after the introduction of phosphoric acid into the culture fluid, the aeration rate is reduced to 15–40 m ³ / h and maintained during this aeration for 20–60 minutes.

В случае снижения концентрации фосфора в процессе культивирования ниже 0,006% дополнительно вводят ортофосфорную кислоту. Использование ортофосфорной кислоты при культивировании дрожжей в головном ферментере на первой стадии позволяет исключить быстро обсеменяемый бактериальной микрофлорой раствор диаммоний фосфата. In the case of a decrease in phosphorus concentration during cultivation below 0.006%, phosphoric acid is additionally introduced. The use of orthophosphoric acid in the cultivation of yeast in the head fermenter in the first stage allows us to exclude a solution of diammonium phosphate that is rapidly seeded with bacterial microflora.

Последующая единовременная подача ортофосфорной кислоты перед началом каждого процесса культивирования в культуральную жидкость товарного и головного ферментеров в количестве 5 10 л на 1 т прироста дрожжей позволяет снизить pH среды до 3,0 3,5 ед. pH, а последующая выдержки культуральной жидкости 20 60 мин при указанных выше pH среды позволяет подавить развитие бактериальной микрофлоры. The subsequent one-time supply of orthophosphoric acid before the beginning of each cultivation process in the culture fluid of commodity and head fermenters in the amount of 5 10 l per 1 ton of yeast growth allows to reduce the pH of the medium to 3.0 3.5 units. pH, and subsequent exposure of the culture fluid to 20 60 min at the above pH environment allows to suppress the development of bacterial microflora.

Низкая скорость аэрации среды (15 40 м³) при одновременно низких pH и избытке фосфора в культуральной жидкости активизирует процессы синтеза ДНК и РНК, которые, как известно, являются продуктами полимеризации с участием фосфорной кислоты. Повышение содержания РНК в клетках в начале процесса культивирования обеспечивает активизацию процессов синтеза белка и, как следствие, увеличение скорости роста биомассы.The low rate of aeration of the medium (15–40 m ³ ) at the same time low pH and an excess of phosphorus in the culture fluid activates the processes of DNA and RNA synthesis, which are known to be polymerization products involving phosphoric acid. An increase in the RNA content in cells at the beginning of the cultivation process provides activation of protein synthesis processes and, as a result, an increase in the biomass growth rate.

В том случае, если в процессе культивирования концентрация фосфора в культуральной жидкости снижается ниже порогового значения 0,006 об. то для предотвращения лимитирования процесса биосинтеза клеточного вещества фосфором ортофосфорная кислота добавляется дополнительно. In the event that during the cultivation process, the concentration of phosphorus in the culture fluid decreases below a threshold value of 0.006 vol. then, to prevent limitation of the process of biosynthesis of the cellular substance by phosphorus, phosphoric acid is additionally added.

Организация производства дрожжей с учетом технологических мероприятий, описанных выше, позволяет предотвратить инфицирование процесса бактериальной микрофлорой и реализовать отъемно-доливной способ производства дрожжей без снижения их качества, что имеет место в традиционной технологии. The organization of yeast production, taking into account the technological measures described above, prevents the infection of the process with bacterial microflora and allows for the implementation of the detachable and refill method for the production of yeast without reducing their quality, which takes place in traditional technology.

Пример 1. Культивирование дрожжей осуществляют в головном аппарате объемом 100 м³. отъемно-доливным способом и шести товарных аппаратах, где культивирование дрожжей осуществляют доливным способом.Example 1. The cultivation of yeast is carried out in the head unit with a volume of 100 m ³ . detachable-refilling method and six commodity apparatuses, where the cultivation of yeast is carried out by the refilling method.

Последовательность технологических операций следующая. В головной аппарат загружают 22 м³ воды, 100 кг мелассы с содержанием сахара 46% 14 л ортофосфорной кислоты, 20 кг хлорида калия, включают аэрацию и проверяют pH среды и температуру. Если pH среды и температура соответствуют значениям, приведенным в табл. 1, то в аппарат засевают дрожжи в количестве 2000 кг и начинают приток компонентов питательной среды согласно графику.The sequence of technological operations is as follows. 22 m ^{3 of} water, 100 kg of molasses with a sugar content of 46% 14 l of phosphoric acid, 20 kg of potassium chloride are loaded into the head unit, include aeration and pH and temperature are checked. If the pH and temperature correspond to the values given in table. 1, then yeast in the amount of 2000 kg is sown in the apparatus and the influx of nutrient medium components begins according to the schedule.

Через 8 ч культивирования приток компонентов питательной среды прекращают, из головного аппарата отбирают 12 м³ среды (1200 кг дрожжей) в товарный аппарат, снижают расход воздуха до 2000 м³/ч, включают аэрацию товарного аппарата со скоростью 500 м³/ч и добавляют ортофосфорную кислоту в головной аппарат в количестве 12 л, а в товарный аппарат в количестве 60 л. При этом pH среды в головном аппарате снижается до 4 ед. pH, а в товарном до 3 ед. pH.After 8 hours of cultivation, the influx of nutrient medium components is stopped, 12 m ^{3 of} medium (1200 kg of yeast) is taken from the head unit into the product unit, air consumption is reduced to 2000 m ³ / h, the aeration of the product unit is turned on at a speed of 500 m ³ / h and added phosphoric acid in the head unit in the amount of 12 l, and in the commodity apparatus in the amount of 60 l. In this case, the pH of the medium in the head unit is reduced to 4 units. pH, and in the commodity up to 3 units. pH

В течение 30 мин осуществляют выдержку культуральной жидкости, затем увеличивают аэрацию культуральной жидкости и начинают приток компонентов питательной среды согласно графикам, приведенным в табл. 1 и 2. The culture fluid is kept for 30 minutes, then the aeration of the culture fluid is increased and the influx of nutrient medium components begins according to the graphs given in table. 1 and 2.

Через 14 ч культивирования дрожжи из товарного аппарата отделяют от культуральной жидкости, например, сепарированием, промывают водой, затем прессуют, формуют и упаковывают. After 14 hours of cultivation, the yeast from the commercial apparatus is separated from the culture fluid, for example, by separation, washed with water, then pressed, molded and packaged.

Через два часа культивирования в головном аппарате операция отбора культуральной среды, снижения скорости аэрации, добавления ортофосфорной кислоты и выдержки во времени повторяется аналогично вышеописанному. Отобранная из головного аппарата культуральная жидкость передается во второй товарный аппарат, где повторяется последовательность технологических операций согласно табл. 2. After two hours of cultivation in the head apparatus, the operation of selecting the culture medium, reducing the aeration rate, adding phosphoric acid and holding in time is repeated similarly to the above. The culture fluid taken from the head apparatus is transferred to the second commodity apparatus, where the sequence of technological operations is repeated according to the table. 2.

Пример N 2. Культивирование дрожжей в головном аппарате осуществляется аналогично описанному в примере 1. Example No. 2. Cultivation of yeast in the head apparatus is carried out similarly to that described in example 1.

Культивирование дрожжей в товарном аппарате осуществляется до шестого часа аналогично описанному в примере 1. На седьмом часу после снижения концентрации фосфора ниже порогового значения 0,006% во избежание лимитирования процесса по фосфору дополнительно добавляют ортофосфорную кислоту в количестве 10 л (табл. 3). The cultivation of yeast in a commercial apparatus is carried out up to the sixth hour as described in Example 1. At the seventh hour after a decrease in the phosphorus concentration below the threshold value of 0.006%, orthophosphoric acid in an amount of 10 l is additionally added to prevent the process from limiting to phosphorus (Table 3).

Полученные в результате культивирования дрожжи отделяют от культуральной жидкости, промывают водой, затем прессуют, формуют и упаковывают. The resulting yeast is separated from the culture fluid, washed with water, then pressed, molded and packaged.

Claims

1. A method for the production of baker's yeast, providing for their multi-stage cultivation in the head and commercial fermenters on a nutrient medium, containing sources of carbon, nitrogen, phosphorus in the form of phosphoric acid, mineral salts and a growth stimulator during aeration of the medium with subsequent separation of the yeast from the commodity fermenter, characterized in that the process of culturing yeast is carried out by a detachable-refilling method, while orthophosphoric acid is introduced into the head fermenter with a nutrient medium and into the culture liquid awn after each selection, and commodity fermenters in the culture fluid before each step of culturing in an amount of 5 - 10 liters per 1 ton of yeast growth, and after the introduction of orthophosphoric acid in the culture liquid is reduced aeration rate of 15 to 40 m ³ / h per 1 m ³ environment and incubated with this aeration for 20 to 60 minutes

2. The method according to claim 1, characterized in that when the concentration of phosphorus decreases below 0.006 during cultivation, phosphoric acid is additionally introduced.