RU2186846C2 - Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae, используемый для сбраживания мелассного сусла в производстве этилового спирта и хлебопекарных дрожжей - Google Patents
Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae, используемый для сбраживания мелассного сусла в производстве этилового спирта и хлебопекарных дрожжей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186846C2 RU2186846C2 RU2000123847A RU2000123847A RU2186846C2 RU 2186846 C2 RU2186846 C2 RU 2186846C2 RU 2000123847 A RU2000123847 A RU 2000123847A RU 2000123847 A RU2000123847 A RU 2000123847A RU 2186846 C2 RU2186846 C2 RU 2186846C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- yeast
- strain
- molasses
- ethyl alcohol
- fermentation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к биотехнологии, а именно к микробиологическому синтезу, и представляет собой новый штамм дрожжей, используемый для сбраживания мелассного сусла в производстве этилового спирта и хлебопекарных дрожжей. Из спиртового цеха Онежского гидролизного завода выделен новый штамм спиртовых дрожжей Sacchаromyces cerevisiaе ОН-1, задепонированный во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов института "ГосНИИгенетика" под номером ВКПМ У-2492. Штамм сбраживает кроме гексоз пентозы (ксилозу и арабинозу), обладает очень высокой скоростью роста (удельная скорость роста равна 0,25-0,33 ч-1); растет в широких пределах рН и температуры (рН 3,8-5,5; t = 28-36oС). Выдерживает повышенные концентрации гипохлорита кальция в среде - до 5 мг/л по активному хлору. Сбраживает высококонцентрированные мелассные рассиропки с содержанием сухих веществ 28-30%, синтезируя при этом до 11 об. % спирта, а также хлебопекарные дрожжи. Обеспечивает накопление почкующихся клеток с высокой физиологической активностью в дрожжегенераторе до 500-530 млн. кл/мл, что соответствует 60%. Использование предлагаемого штамма дрожжей Sacchаromyces cerevisiaе ОН-1 ВКПМ У-2492 позволяет обеспечить высокий выход этилового спирта и хлебопекарных дрожжей. 1 табл.
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к спиртовой, и представляет собой новый штамм дрожжей, используемый для микробиологического получения этилового спирта и хлебопекарных дрожжей при сбраживании мелассного сусла повышенной концентрации.
Известен гибридный штамм Saccharomyces cerevisiae Meyen ВКПМ-У-1330 (1), используемый для получения хлебопекарных дрожжей и этанола на мелассе.
Недостатком известного штамма является недостаточно высокий выход спирта и более низкие концентрации сбраживаемого мелассного сусла, поскольку основной целью указанного изобретения являлось улучшение хлебопекарных свойств дрожжей.
Наиболее близким к заявляемому штамму по технологическим показателям является известный штамм Saccaharomyces cerevisiae ЦМПМ-У-563 (2).
Этот штамм способен интенсивно сбраживать мелассное сусло с более высоким содержанием сухих веществ (24-26%). При этом увеличивается выход спирта, а дрожжевые клетки в дрожжегенераторе имеют высокую степень почкующихся клеток (55,5-56,5%).
Недостатком известного штамма ЦМПМ-У-563 является недостаточно полное сбраживание введенного сахара и как следствие недостаточно высокий выход спирта и хлебопекарных дрожжей.
Задача, стоящая перед разработчиками, заключалась в селекции нового штамма, способного интенсивно сбраживать мелассное сусло с высоким содержанием сухих веществ (25-30%) в присутствии гипохлорита кальция в концентрациях 3-5 мг/л по активному хлору, что позволило достигнуть технический результат, заключающийся в обеспечении более высокого выхода этилового спирта и хлебопекарных дрожжей по сравнению с прототипом.
Предлагаемый новый штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ОН-1 ВКПМ-У-2492 выделен методом скрининга из бродильных чанов спиртового цеха Онежского гидролизного завода и отселекционирован в институте ГУП "ГосНИИсинтезбелок".
Новый штамм обладает высокой скоростью роста 0,25-0,33 ч-1, устойчив к высоким концентрациям ионов активного хлора в пределах 3-5 мг/л. Обладая высокой скоростью роста и активным почкованием, штамм обеспечивает стабильные показатели накопления биомассы в дрожжегенераторном отделении спиртового цеха.
По сравнению с аналогами новый штамм отличается способностью более полно сбраживать мелассное сусло с более высокой концентрацией сухих веществ и более высоким выходом спирта и хлебопекарных дрожжей.
Преимуществом заявляемого штамма по сравнению с известными является то, что данный штамм сбраживает более широкий спектр сахаров. Помимо гексоз он сбраживает ксилозу; может расти при широком диапазоне температур (28-36o) и рН среды (3,5-5,0).
Характерные признаки предлагаемого штамма следующие:
Морфологические признаки:
В солодовом сусле клетки округлые, овальные, удлиненно-овальные. Размер клеток 3,5-10 х 4,5-7,0 мкм. Форма клеток: овальные и овально-удлиненные. Вегетативное размножение - почкованием. В неблагоприятных условиях образуют артроспоры и редко сумки с 1-4 спорами.
Морфологические признаки:
В солодовом сусле клетки округлые, овальные, удлиненно-овальные. Размер клеток 3,5-10 х 4,5-7,0 мкм. Форма клеток: овальные и овально-удлиненные. Вегетативное размножение - почкованием. В неблагоприятных условиях образуют артроспоры и редко сумки с 1-4 спорами.
Культуральные признаки:
Колонии на сусло-агаре округлые, гладкие, тускло блестящие с ровным краем.
Колонии на сусло-агаре округлые, гладкие, тускло блестящие с ровным краем.
Цвет колоний от молочно-белого до кремового. Штрих на сусло-агаре влажный, матовый, гладкий, светло-кремового цвета.
Физиологические признаки:
Факультативный анаэроб. Оптимум роста - 30oС, оптимальные значения рН - 4,5-5,0.
Факультативный анаэроб. Оптимум роста - 30oС, оптимальные значения рН - 4,5-5,0.
Желатину не разжижает, крахмал не сбраживает. Сбраживает глюкозу, фруктозу, сахарозу, галактозу, мальтозу, раффинозу, декстрины, слабо сбраживает ксилозу и арабинозу, не сбраживает лактозу и инулин.
Асиммилирует: глюкозу, галактозу, сахарозу, сорбозу, мальтозу, ксилозу, рибозу, рамнозу.
Отношение к спиртам: усваивает глицерин и этанол, не усваивает маннит, дульцит, сорбит.
Отношение к органическим кислотам: усваивает уксусную и молочную кислоты, не усваивает янтарную, яблочную, винную и лимонную кислоты. В качестве источников азота усваивает все соли аммония.
Технологические свойства
Оптимальная температура роста в интервале 28-30oС. Однако может расти и при температуре 34-36oС.
Оптимальная температура роста в интервале 28-30oС. Однако может расти и при температуре 34-36oС.
Оптимальными значениями рН среды являются 4,5-5,5, но может расти и осуществлять брожение при рН - 3,8-4,0.
На углеводсодержащих средах (мелассе, солодовом сусле, синтетической среде с глюкозой или сахарозой) удельная скорость роста равна 0,25-0,33 ч-1. Выдерживает концентрации гипохлорита кальция в среде до 5 мг/л по активному хлору.
Сбраживает концентрированные мелассные рассиропки с содержанием сухих веществ 28-30%, синтезируя при этом до 11 об. % спирта в готовой бражке. Обеспечивает накопление в дрожжегенераторе 500-530 млн. клеток/мл, с высокой физиологической активностью (60% почкующихся клеток).
Штамм дрожжей Saccaromyces cerevisiae OH-1 депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов института ГосНИИгенетика, коллекционный номер ВКПМ-У-2492.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, приведены в примере и таблице.
Пример
Сбраживание мелассы с помощью нового и известного штаммов осуществляли по однопоточной схеме брожения на стендовой установке, состоящей из дрожжегенератора с рабочим объемом 2 л и батареи ферментеров, состоящей из четырех сосудов с общим рабочим объемом 10 л. Скорость обмена батареи при непрерывном процессе сбраживания составляла 24 ч. Используемая для сбраживания меласса имела следующие показатели: массовая доля веществ - 79,9%; прямая поляризация - 46,3; инверсионная поляризация - 15,05; инвертный сахар -0,92%; массовая доля сбраживаемых сахаров - 47,6%; доброкачественность - 61%.
Сбраживание мелассы с помощью нового и известного штаммов осуществляли по однопоточной схеме брожения на стендовой установке, состоящей из дрожжегенератора с рабочим объемом 2 л и батареи ферментеров, состоящей из четырех сосудов с общим рабочим объемом 10 л. Скорость обмена батареи при непрерывном процессе сбраживания составляла 24 ч. Используемая для сбраживания меласса имела следующие показатели: массовая доля веществ - 79,9%; прямая поляризация - 46,3; инверсионная поляризация - 15,05; инвертный сахар -0,92%; массовая доля сбраживаемых сахаров - 47,6%; доброкачественность - 61%.
Концентрация мелассного сусла составляла 26% (по сухому веществу). Мелассное сусло готовили следующим образом:
Требуемую навеску мелассы растворяли в водопроводной воде, задавали фосфорное питание (0,06% концентрированной ортофосфорной кислоты к массе мелассы), азотное питание (0,1% карбамида к массе мелассы) и антисептик гипохлорит кальция в концентрации 5 мг/л по активному хлору. рН сусла до величины 4,5 доводили разведенной серной кислотой. Брожение осуществляли при температуре 30oС. После анаэробного сбраживания в зрелой бражке определяли концентрацию спирта и несброженные сахара, а также концентрацию прессованных дрожжей.
Требуемую навеску мелассы растворяли в водопроводной воде, задавали фосфорное питание (0,06% концентрированной ортофосфорной кислоты к массе мелассы), азотное питание (0,1% карбамида к массе мелассы) и антисептик гипохлорит кальция в концентрации 5 мг/л по активному хлору. рН сусла до величины 4,5 доводили разведенной серной кислотой. Брожение осуществляли при температуре 30oС. После анаэробного сбраживания в зрелой бражке определяли концентрацию спирта и несброженные сахара, а также концентрацию прессованных дрожжей.
Из приведенных в таблице данных следует, что при использовании засевных дрожжей нового штамма ВКПМ-У-2492 получена зрелая бражка с содержанием спирта 11 об.%, выход этилового спирта с 1 т условного крахмала составил 67,6 дал/т.
При засеве известного штамма У-563 эти показатели равнялись 10,6 об.% и 65,1 дал/т соответственно.
Остаточный сахар в зрелой бражке при использовании нового штамма был значительно ниже (1,5 г/л), чем у известного штамма У-563 (4,0 г/л).
Новый штамм обладает более высокой физиологической и генеративной активностью в условиях высокой концентрации сухих веществ (26%) в мелассном сусле и антисептика в концентрации 5 мг/л по активному хлору. Об этом свидетельствует более высокое количество почкующихся клеток (60,4%) и общее количество дрожжевых клеток (520 млн. кл/мл) в дрожжегенераторе; выход прессованных дрожжей 75%-ной влажности составил 37,2 г/л.
Итак, селекционная работа по адаптации нового штамма к более высоким концентрациям мелассного сусла и антисептика в среде обусловила преимущества нового штамма по сравнению с известными, которые выразились в более полном сбраживании введенного сахара, увеличении выхода спирта и хлебопекарных дрожжей, а также физиологической активности дрожжевых клеток.
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого научно-технического решения критерию "новизна".
Дополнительным подтверждением преимущества заявляемого штамма S.cerevisiae OH-1 ВКПМ-У-2492 является Акт внедрения его на Онежском гидролизном заводе в июле 1999 г.
В соответствии с основными показателями, полученными в промышленных условиях и подтвержденными Актом преимуществами заявляемого штамма, являются следующие:
- способность утилизировать широкий спектр сахаров (сбраживание помимо гексоз ксилозы и арабинозы);
- высокий выход спирта из одной тонны условного крахмала (66-68%);
- устойчивость к значительным количествам (до 5 мг/л) активного хлора (гипохлорит кальция), используемого в качестве антисептика на многих спиртовых заводах;
- высокая скорость роста и сбраживания сахаров.
- способность утилизировать широкий спектр сахаров (сбраживание помимо гексоз ксилозы и арабинозы);
- высокий выход спирта из одной тонны условного крахмала (66-68%);
- устойчивость к значительным количествам (до 5 мг/л) активного хлора (гипохлорит кальция), используемого в качестве антисептика на многих спиртовых заводах;
- высокая скорость роста и сбраживания сахаров.
В производственных условиях процесс сбраживания сахарозы заканчивается за 5-5,5 ч (другие активные штаммы осуществляют этот процесс за 6-7 ч).
На основании вышеперечисленных преимуществ заявляемого штамма перед активными производственными штаммами дрожжей он прошел промышленные испытания и внедрен в производство спирта и хлебопекарных дрожжей на ОАО "Онежский гидролизный завод".
В течение двух месяцев работы завода по новой схеме спиртового производства было показано, что при выращивании штамма Saccharomyces cerevisiae ОН-1 ВКПМ-У-2492 во всех аппаратах чистой культуры (АЧК-1, АЧК-2 и АЧК-3) скорость выращивания (а следовательно и продуктивность) выше, чем нормативы, которые представлены в регламенте для известных промышленных штаммов - сахаромицетов.
Доказательством этому могут служить следующие показатели:
Продолжительность процесса выращивания в аппаратах чистой культуры (АЧК-1, АЧК-2, АЧК-3):
По регламенту:
АЧК-1-24 ч;
АЧК-2-44-45 ч;
АЧК-3-18 ч.
Продолжительность процесса выращивания в аппаратах чистой культуры (АЧК-1, АЧК-2, АЧК-3):
По регламенту:
АЧК-1-24 ч;
АЧК-2-44-45 ч;
АЧК-3-18 ч.
В процессе промышленных испытаний и внедрения:
АЧК-1-10 ч;
АЧК-2-20 ч;
АЧК-3-6 ч.
АЧК-1-10 ч;
АЧК-2-20 ч;
АЧК-3-6 ч.
Постоянное микроскопирование показывало хорошее физиологическое состояние дрожжевых клеток: активное почкование, гомогенную протоплазму, способность накапливать биомассу в дрожжегенераторах в пределах 30-35 г/л при скорости обмена среды 4-5 ч (в среднем).
В процессе отработки режима выращивания штамма S.cerevisiae ОН-1 ВКПМ-У-2492 была установлена возможность накапливать необходимую биомассу со скоростью обмена среды 2,5-3,5 ч (вместо 6-8 ч по инструкции).
На основании всех перечисленных выше свойств заявляемого штамма - он представляет из себя совершенно новый, весьма перспективный штамм для внедрения в спиртовое производство с одновременным получением хлебопекарных дрожжей.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1306949, С 12 N 1/16, публ. 30.04.87.
1. А.с. СССР 1306949, С 12 N 1/16, публ. 30.04.87.
2. Патент РФ 2039813, С 12 N 1/18, публ. 20.07.95 (прототип).
Claims (1)
- Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiaе ОН-1 ВКПМ У-2492, используемый для сбраживания мелассного сусла повышенной концентрации в производстве спирта и хлебопекарных дрожжей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000123847A RU2186846C2 (ru) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae, используемый для сбраживания мелассного сусла в производстве этилового спирта и хлебопекарных дрожжей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000123847A RU2186846C2 (ru) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae, используемый для сбраживания мелассного сусла в производстве этилового спирта и хлебопекарных дрожжей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2186846C2 true RU2186846C2 (ru) | 2002-08-10 |
RU2000123847A RU2000123847A (ru) | 2002-08-27 |
Family
ID=20240159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000123847A RU2186846C2 (ru) | 2000-09-18 | 2000-09-18 | Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae, используемый для сбраживания мелассного сусла в производстве этилового спирта и хлебопекарных дрожжей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2186846C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2358402A1 (es) * | 2009-10-15 | 2011-05-10 | Bodegas Dagon S.L.N.E. | Método de obtención de levaduras para fermentación con alto grado de alcohol. |
RU2445359C2 (ru) * | 2010-05-17 | 2012-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" | Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae вкпм y-3414, адаптированный к культивированию на молочной подсырной сыворотке |
US8257959B2 (en) | 2004-06-08 | 2012-09-04 | Microbiogen Pty Ltd | Non-recombinant Saccharomyces strains that grow on xylose |
-
2000
- 2000-09-18 RU RU2000123847A patent/RU2186846C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8257959B2 (en) | 2004-06-08 | 2012-09-04 | Microbiogen Pty Ltd | Non-recombinant Saccharomyces strains that grow on xylose |
US8735138B2 (en) | 2004-06-08 | 2014-05-27 | Microbiogen Pty Ltd | Non-recombinant Saccharomyces strains that grow on xylose |
US9249419B2 (en) | 2004-06-08 | 2016-02-02 | Microbiogen Pty Ltd. | Non-recombinant saccharomyces strains that grow on xylose |
US9556444B2 (en) | 2004-06-08 | 2017-01-31 | Microbiogen Pty Ltd. | Non-recombinant saccharomyces strains that grow on xylose |
ES2358402A1 (es) * | 2009-10-15 | 2011-05-10 | Bodegas Dagon S.L.N.E. | Método de obtención de levaduras para fermentación con alto grado de alcohol. |
WO2011048238A3 (es) * | 2009-10-15 | 2011-06-09 | Bodegas Dagón S.L.N.E. | Método de cultivo de viñedos y obtención de sus levadura para fermentación en altos contenidos de azúcar y alcohol |
RU2445359C2 (ru) * | 2010-05-17 | 2012-03-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" | Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae вкпм y-3414, адаптированный к культивированию на молочной подсырной сыворотке |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20110183394A1 (en) | Method of producing yeast biomass | |
US4568644A (en) | Fermentation method producing ethanol | |
EA010892B1 (ru) | Нерекомбинантные штаммы saccharomyces, которые растут на ксилозе | |
CN101250496B (zh) | 一株丙酮丁醇梭菌及其应用 | |
JPS5828289A (ja) | 発酵法によるアルコ−ルの製造法 | |
RU2381270C1 (ru) | ШТАММ БАКТЕРИЙ Clostridium acetobutylicum - ПРОДУЦЕНТ БУТАНОЛА, АЦЕТОНА И ЭТАНОЛА | |
RU2186846C2 (ru) | Штамм дрожжей saccharomyces cerevisiae, используемый для сбраживания мелассного сусла в производстве этилового спирта и хлебопекарных дрожжей | |
CN1161475C (zh) | 制备天然活性脱落酸的方法 | |
US20240182930A1 (en) | Yeast strain development for ethanol production | |
RU2492229C1 (ru) | ШТАММ ДРОЖЖЕЙ Saccharomyces cerevisiae, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СПИРТА | |
CN112940952B (zh) | 一株高产己酸乙酯酵母菌及其应用 | |
CN106190910B (zh) | 炭疽芽孢杆菌及其在制备s-利卡西平中的应用 | |
RU2039813C1 (ru) | Штамм дрожжей saceharomyces cerevisiae, meyen для получения хлебопекарных дрожжей и этанола на мелассе | |
RU2096461C1 (ru) | Штамм дрожжей yarrowia lipolytica - продуцент лимонной кислоты и способ получения лимонной кислоты | |
CN1053697C (zh) | 发酵生产d-核糖新菌株及用该菌株制备d-核糖的方法 | |
Patil et al. | Novel supplements enhance the ethanol production in cane molasses fermentation by recycling yeast cell | |
RU2036230C1 (ru) | Штамм дрожжей saccharomyces vini раса "дербентская яблочная" для производства плодово-ягодных вин | |
CN109136116A (zh) | 一种培养二型性微生物的方法 | |
KR100248870B1 (ko) | 돌연변이주 캔디다 트로피칼리스 에스디비-101 및 이에 의한자일리톨의 제조 방법 | |
RU2164941C1 (ru) | Штамм saccharomyces cerevisiae для получения спирта и биомассы хлебопекарных дрожжей | |
RU2109058C1 (ru) | Способ получения спирта из гемицеллюлозных гидролизатов растительного сырья | |
JP3600803B2 (ja) | マンニトール生成菌株カンジダ・マグノリア及びこれを使用したマンニトールの発酵製造方法 | |
SU1604845A1 (ru) | Гибридный штамм дрожжей SасснаRомUсеS ceReVISIae, используемый дл получени хлебопекарных дрожжей | |
RU2182170C2 (ru) | ШТАММ ДРОЖЖЕЙ SACCHAROMYCES OVIFORMIS ПЕРСИКОВЫЙ γ-2.42.4 ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ НАПИТКОВ | |
SU1110797A1 (ru) | Штамм дрожжей @ @ @ ркацители 73,используемый дл приготовлени вин европейского типа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090919 |