RU2319381C1 - Apparatus for cultivation of baker's yeast - Google Patents
Apparatus for cultivation of baker's yeast Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319381C1 RU2319381C1 RU2006133166/13A RU2006133166A RU2319381C1 RU 2319381 C1 RU2319381 C1 RU 2319381C1 RU 2006133166/13 A RU2006133166/13 A RU 2006133166/13A RU 2006133166 A RU2006133166 A RU 2006133166A RU 2319381 C1 RU2319381 C1 RU 2319381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fermenter
- circulation cup
- yeast
- circulation
- air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
- C12M47/18—Gas cleaning, e.g. scrubbers; Separation of different gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
- C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
- C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
- C12M41/22—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Bakery Products And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пищевой и микробиологической промышленности, а именно к технологии производства пекарских дрожжей, используемых в производстве дрожжевых мучных изделий, в частности, при изготовлении теста для хлебобулочных и кондитерских изделий.The invention relates to the field of food and microbiological industry, and in particular to the production technology of baker's yeast used in the production of yeast flour products, in particular, in the manufacture of dough for bakery and confectionery products.
В научно-технической литературе приведены конструкции различных ферментеров для выращивания дрожжей (Аткинсон Б. Биохимические реакторы. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 280 с.; Виестур У.Э., Кузнецов A.M. Савенков В.В. Системы ферментации. Рига: Зинатне, 1986. 368 с.; Винаров А.Ю., Гордеев Л.С. и др. Ферментационные аппараты для процессов микробиологического синтеза. М.: Дели-принт, 2005, 278 с.). Хорошо известны барботажные биореакторы, в которых аэрацию и перемешивание ферментационной среды осуществляют за счет барботажа (подъема) газовых пузырей.The scientific and technical literature presents the designs of various fermenters for growing yeast (Atkinson B. Biochemical Reactors. M: Food Industry, 1979. - 280 p .; Viestur U.E., Kuznetsov AM Savenkov VV Fermentation Systems. Riga: Zinatne, 1986. 368 p .; Vinarov A.Yu., Gordeev L.S. et al. Fermentation apparatus for microbiological synthesis processes. M: Deli-print, 2005, 278 p.). Bubbling bioreactors are well known in which aeration and mixing of the fermentation medium is carried out by bubbling (lifting) of gas bubbles.
К основным преимуществам барботажных ферментеров следует отнести следующее:The main advantages of bubbling fermenters include the following:
- простота конструкции - цилиндрический аппарат с нижней воздухораспределительной системой (барботер);- simplicity of design - a cylindrical apparatus with a lower air distribution system (bubbler);
- надежность и удобство в эксплуатации, подготовке к ферментации.- reliability and ease of use, preparation for fermentation.
К недостаткам аппаратов такого типа можно отнести:The disadvantages of devices of this type include:
- низкий уровень массопередачи кислорода вследствие коалесценции пузырьков газа по мере их восхождения и малоразвитую поверхность контакта фаз, что приводит к невысокому значению объемного коэффициента массопередачи кислорода в системе газ-культуральная жидкость и обуславливает низкую скорость массообмена по кислороду 1,5-2,0 кг O2/м3час;- a low level of mass transfer of oxygen due to the coalescence of gas bubbles as they ascend and an underdeveloped contact surface of the phases, which leads to a low value of the volume coefficient of mass transfer of oxygen in the gas-culture liquid system and causes a low rate of mass transfer of oxygen by 1.5-2.0 kg O 2 / m 3 hours;
- низкую степень использования кислорода воздуха, что приводит к необходимости использовать высокопроизводительные воздуходувки с большим расходом воздуха и сравнительно большим удельным энергозатратам на массоперенос кислорода 0,7-0,9 кВт/кг O2;- a low degree of use of oxygen in the air, which leads to the need to use high-performance blowers with a high air flow rate and a relatively large specific energy consumption for oxygen mass transfer of 0.7-0.9 kW / kg O 2 ;
- малоинтенсивный гидродинамический режим перемешивания в аппарате (только за счет барботажа пузырьков воздуха), что приводит к малоинтенсивному процессу теплообмена и собственно замедленному процессу культивирования при невысоких концентрациях дрожжей в среде.- low-intensity hydrodynamic mixing mode in the apparatus (only due to bubbling of air bubbles), which leads to a low-intensity heat exchange process and actually slowed down cultivation process at low concentrations of yeast in the medium.
Как результат отмеченных выше недостатков барботажных ферментеров их продуктивность (съем с единицы объема жидкости) и общая производительность невысокие и уступают ферментерам с другим принципом перемешивания и аэрации среды.As a result of the above-mentioned disadvantages of bubbling fermenters, their productivity (removal from a unit volume of liquid) and overall productivity are low and inferior to fermenters with a different principle of mixing and aeration of the medium.
Наряду с барботажными ферментерами для процессов выращивания дрожжей применяют ферментеры с другим принципом перемешивания и аэрации среды. При этом целесообразность их применения связана как со стоимостью вновь изготавливаемого аппарата (сложность конструкции и узлов), так и энергетическими характеристиками процесса в нем.Along with bubbling fermenters, fermenters with a different principle of mixing and aeration of the medium are used for yeast growing processes. Moreover, the feasibility of their use is related both to the cost of the newly manufactured apparatus (complexity of the design and components), and the energy characteristics of the process in it.
Так, для обеспечения высокоинтенсивных аэробных процессов предложено использовать ферментеры с механическим перемешиванием среды. Для подобных ферментеров характерен высокий уровень массообмена, но при этом высоки удельные энергозатраты на массоперенос кислорода и единицу биомассы. Ферментеры оборудуют турбинными мешалками. Они имеют скорость массопередачи 4-6 кг О2/м3час, а удельные энергозатраты на перенос кислорода 0,8-1,0 кВт/кг О2.So, to ensure high-intensity aerobic processes, it is proposed to use fermenters with mechanical mixing of the medium. Such fermenters are characterized by a high level of mass transfer, but at the same time, specific energy consumption for oxygen mass transfer and a unit of biomass are high. Fermenters are equipped with turbine mixers. They have a mass transfer rate of 4-6 kg O 2 / m 3 hour, and the specific energy consumption for oxygen transfer of 0.8-1.0 kW / kg O 2 .
Известны также аппараты с эрлифтной системой перемешивания, однако сложность установки в них многотрубчатых эрлифтных систем затрудняет их применение для стерильных процессов культивирования пекарских дрожжей.Devices with an airlift mixing system are also known, however, the complexity of installing multitube airlift systems in them makes it difficult to use them for sterile processes of cultivation of baker's yeast.
Однако известные технические решения не обеспечивают оптимальное достижение указанного ниже технического результата.However, the known technical solutions do not provide the optimal achievement of the following technical result.
Известен (SU, авторское свидетельство 788726) аппарат для выращивания микроорганизмов. Известный аппарат содержит вертикальную емкость, разделенную по высоте на секции перфорированными перегородками с верхней секцией для концентрирования суспензии микроорганизмов и патрубками для подвода питательной среды и аэрирующего газа в нижние секции и отвода осветленной культуральной жидкости и отработанного газа из верхней секции. Кроме того, аппарат дополнительно снабжен, по крайней мере, еще одной подобной емкостью, циркуляционными насосами, установленными на линии подвода питательной среды в емкости, а также устройством для сбора и вывода концентрированной биомассы. Верхние секции емкостей тангенциально подсоединены к указанному устройству. Патрубки для отвода осветленной культуральной жидкости и отвода газа одной емкости подсоединены соответственно к линии всасывания циркуляционного насоса и патрубку для подвода газа другой емкости.Known (SU, copyright certificate 788726) apparatus for growing microorganisms. The known apparatus contains a vertical container, divided in height into sections by perforated partitions with an upper section for concentrating a suspension of microorganisms and nozzles for supplying a nutrient medium and aerating gas to the lower sections and draining the clarified culture fluid and exhaust gas from the upper section. In addition, the apparatus is additionally equipped with at least one more similar tank, circulation pumps installed on the supply line of the nutrient medium in the tank, as well as a device for collecting and removing concentrated biomass. The upper sections of the tanks are tangentially connected to the specified device. The nozzles for draining the clarified culture fluid and the gas outlet of one tank are connected respectively to the suction line of the circulation pump and a pipe for supplying gas to another tank.
Недостатком известного аппарата следует признать отсутствие средств стерилизации подводимых сред, а также средств перемешивания культуральной жидкости.A disadvantage of the known apparatus should be recognized as the lack of means of sterilization of the supplied media, as well as means of mixing the culture fluid.
Известен также (SU, авторское свидетельство 424677) аппарат для культивирования микроорганизмов. Известный аппарат содержит емкость, диффузор, центрально установленную трубу, трубопровод для подвода питательной среды и циркуляционную систему, включающую насос и трубопроводы. На нижнем конце центральной трубы установлен насадок с отбортовкой, под которым расположен диск с образованием кольцевого зазора. Диск установлен с возможностью его перемещения в вертикальной плоскости, а трубопровод для подвода питательной среды подключен к насадку через кольцевой коллектор с радиальными патрубками.Also known (SU, copyright certificate 424677) apparatus for the cultivation of microorganisms. The known apparatus contains a container, a diffuser, a centrally mounted pipe, a pipeline for supplying a nutrient medium, and a circulation system including a pump and pipelines. At the lower end of the central pipe, flanging nozzles are installed, under which a disk is located with the formation of an annular gap. The disk is mounted with the possibility of its movement in a vertical plane, and the pipeline for supplying a nutrient medium is connected to the nozzle through an annular collector with radial nozzles.
Недостатком известного аппарата следует признать отсутствие системы стерилизации поступающих в аппарат воздуха и питательной среды.A disadvantage of the known apparatus should be recognized as the lack of a sterilization system for air and nutrient medium entering the apparatus.
Наиболее близким аналогом разработанной установки можно признать (SU, авторское свидетельство 729238) аппарат для выращивания микроорганизмов. Известный аппарат содержит цилиндрическую емкость с центрально установленным цилиндрическим диффузором, внутри которого встроен кожухотрубчатый теплообменник, перемешивающее устройство, установленное в нижней части диффузора, аэратор, патрубки для ввода культуральной жидкости, воздуха и вывода отработанных газов. Аэратор расположен во внутренней полости диффузора над устройством для перемешивания под теплообменником, патрубок для подачи культуральной жидкости размещен в нижней части аппарата для подачи ее под перемешивающее устройство. При этом аппарат снабжен устройством для дегазации культуральной жидкости, размещенным над диффузором, состоящим из сетчатой или решетчатой цилиндрической обечайки и концентрично установленным отражателем, а также отражательным колесом, размещенным во внутренней полости устройства для дегазации на выходной части диффузора и служащим для подачи культуральной жидкости на поверхность внутренней обечайки, причем теплообменник снабжен приспособлениями для турбулизации культуральной жидкости. Недостатком известного аппарата следует признать его конструктивную сложность.The closest analogue of the developed installation can be recognized (SU, copyright certificate 729238) apparatus for growing microorganisms. The known apparatus comprises a cylindrical container with a centrally mounted cylindrical diffuser, inside which a shell-and-tube heat exchanger, a mixing device installed in the lower part of the diffuser, an aerator, nozzles for introducing culture fluid, air and exhaust gas are integrated. The aerator is located in the inner cavity of the diffuser above the mixing device under the heat exchanger, the pipe for supplying the culture fluid is located in the lower part of the apparatus for feeding it under the mixing device. At the same time, the apparatus is equipped with a device for degassing the culture fluid located above the diffuser, consisting of a mesh or trellised cylindrical shell and a concentric mounted reflector, as well as a reflective wheel located in the internal cavity of the device for degassing at the outlet of the diffuser and serving to supply the culture fluid to the surface the inner shell, and the heat exchanger is equipped with devices for turbulization of the culture fluid. A disadvantage of the known apparatus should be recognized as its structural complexity.
Техническая задача, решаемая посредством предлагаемого технического решения, состоит в разработке усовершенствованной установки для выращивания пекарских дрожжей.The technical problem solved by the proposed technical solution is to develop an improved plant for growing baker's yeast.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной установки, состоит в повышении выхода биомассы пекарских дрожжей на единицу массы засевной культуры, увеличении производительности аппарата и снижении удельных энергозатрат на единицу получаемых дрожжей.The technical result obtained by the implementation of the developed installation is to increase the biomass yield of baker's yeast per unit mass of sowing culture, increase the productivity of the apparatus and reduce the specific energy consumption per unit of obtained yeast.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать установку культивирования пекарских дрожжей, содержащую производственный ферментер, к которому подключены, по меньшей мере, один аппарат засевной культуры пекарских дрожжей, предпочтительно три аппарата получения засевной культуры с соотношением рабочих объемов (предыдущий к последующему) 1:5-1:10, подключенные последовательно к производственному ферментеру, а также емкости для минеральной среды и мелассы, система очистки воздуха, включающая нагнетатель воздуха, систему фильтров для его очистки и стерилизации и блок охлаждения воздуха, а также вход скруббера для очистки отходящих газовоздушных выбросов, причем производственный ферментер имеет цилиндрический корпус с расширенной верхней частью. Внутри производственного ферментера вертикально с кольцевым зазором относительно его корпуса установлен циркуляционный стакан с расширенной верхней и нижней частями на расстоянии 0,2-0,4 его диаметра от дна аппарата. В зазоре между дном аппарата и нижней расширенной частью циркуляционного стакана расположен основной барботер, а в нижней части зазора между корпусом и циркуляционным стаканом установлен дополнительный барботер, соединенные с линией подачи очищенного и охлажденного воздуха. Циркуляционный стакан имеет в верхней своей цилиндрической части окна. Указанные окна могут быть выполнены в виде отверстий диаметром от 5 до 50 см, или вертикальных или горизонтальных прорезей шириной от 5 до 30 см, причем площадь их свободного сечения составляет от 2 до 20% от площади боковой поверхности циркуляционного стакана. Указанные окна обеспечивают возможность циркуляции ферментационной среды при неполном заполнении производственного ферментера. Соотношение диаметров корпуса производственного ферментера и циркуляционного стакана составляет от 1:0,8 до 1:0,6 (предпочтительно, 1:0,7), а соотношение суммарного свободного сечения отверстий для подачи аэрирующего воздуха в основном и дополнительном барботерах составляет от 1:0,05 до 1:0,15 (предпочтительно 1:0,1), при этом вход скруббера для очистки выходящего из ферментера газовоздушного потока соединен с верхней расширенной частью корпуса производственного ферментера, при этом скруббер имеет систему водяного орошения газовоздушного потока. В предпочтительном варианте реализации для обеспечения возможности управления температурным режимом процесса ферментации корпус ферментера и циркуляционный стакан содержат терморегулируемые рубашки для подачи в них тепло/хладоагента. Промышленный ферментер имеет патрубки для ввода минеральной питательной среды, раствора мелассы, титрующего агента, а патрубок для слива дрожжевой суспензии расположен в нижней части наклонного днища.To achieve the technical result, it is proposed to use a baker’s yeast cultivation plant containing a production fermenter to which at least one baker’s sowing culture apparatus is connected, preferably three sowing culture apparatus with a working volume ratio (previous to subsequent) of 1: 5- 1:10 connected in series to the production fermenter, as well as containers for the mineral medium and molasses, an air purification system including an air blower , Filter system for cleaning and sterilization and cooling air flow as well as input scrubber for purification of exhaust gas emissions, and production fermenter has a cylindrical body with an enlarged upper portion. Inside the production fermenter, a circulation cup with an expanded upper and lower parts at a distance of 0.2-0.4 of its diameter from the bottom of the apparatus is installed vertically with an annular gap relative to its body. The main bubbler is located in the gap between the bottom of the apparatus and the lower expanded part of the circulation cup, and an additional bubbler is installed in the lower part of the gap between the body and the circulation cup connected to the supply line of purified and cooled air. The circulation cup has a window in its upper cylindrical part. These windows can be made in the form of holes with a diameter of 5 to 50 cm, or vertical or horizontal slots with a width of 5 to 30 cm, and their free cross-sectional area is from 2 to 20% of the side surface area of the circulation cup. These windows provide the possibility of circulation of the fermentation medium with incomplete filling of the production fermenter. The ratio of the diameters of the case of the production fermenter and the circulation cup is from 1: 0.8 to 1: 0.6 (preferably 1: 0.7), and the ratio of the total free section of the holes for supplying aeration air in the main and additional bubblers is from 1: 0.05 to 1: 0.15 (preferably 1: 0.1), wherein the input of the scrubber for cleaning the gas-air stream leaving the fermenter is connected to the upper expanded part of the housing of the production fermenter, while the scrubber has a water-air irrigation system for the gas-air stream. In a preferred embodiment, to enable the temperature control of the fermentation process to be controlled, the fermenter body and the circulation cup contain temperature-controlled shirts for supplying heat / cold agent thereto. The industrial fermenter has nozzles for introducing a mineral nutrient medium, molasses solution, titrating agent, and a nozzle for draining the yeast suspension is located in the lower part of the inclined bottom.
Предлагаемая конструкция барботажно-эрлифтного ферментера является наиболее предпочтительной для культивирования пекарских дрожжей. В отличие от простых барботажных систем в аппарате осуществлена организация направленной циркуляции среды за счет разности плотностей аэрированного и деаэрированного потока. Ферментер обеспечивает хорошую скорость массопередачи кислорода Мо2=3-4 кг O2/м3ч, при сравнительно невысоких удельных энергозатратах на перенос кислорода 0,6-0,7 кВт/кг O2. Ферментер удобен для стерильных ферментаций, прост в обслуживании и в изготовлении.The proposed design bubble-airlift fermenter is the most preferred for the cultivation of baker's yeast. In contrast to simple bubbling systems, the apparatus organized the directed circulation of the medium due to the difference in densities of the aerated and deaerated flow. The fermenter provides a good mass transfer rate of oxygen Mo 2 = 3-4 kg O 2 / m 3 h, with a relatively low specific energy consumption for oxygen transfer of 0.6-0.7 kW / kg O 2 . The fermenter is convenient for sterile fermentation, easy to maintain and to manufacture.
Общий вид предпочтительного варианта установки и производственного ферментера приведены на фиг.1 и фиг.2, при этом использованы следующие обозначения: нагнетатель воздуха 1, фильтр 2 грубой очистки воздуха, фильтр 3 тонкой очистки воздуха, блок 4 стерилизации воздуха, производственный ферментер 5, скруббер 6 очистки отходящего газа, засевные аппараты 7, 8, 9, емкость 10 для раствора минеральных солей, емкость 11 для мелассы, корпус 12 производственного ферментера, циркуляционный стакан 13, терморубашка 14 на корпусе 12 производственного ферментера, основной барботер 15, дополнительный барботер 16, терморубашка 17 на циркуляционном стакане.A general view of the preferred installation and production fermenter is shown in FIGS. 1 and 2, with the following notation used: air blower 1, air filter 2, air fine filter 3, air sterilization unit 4, industrial fermenter 5, scrubber 6 waste gas purification, sowing devices 7, 8, 9, a container 10 for a solution of mineral salts, a container 11 for molasses, a
Предлагаемая установка работает следующим образом.The proposed installation works as follows.
В чистый производственный ферментер 5, прошедший микробиологический контроль, через патрубки подачи, подают раствор мелассы (10%-ную) в количестве до 25-30% от объема аппарата, фосфорную кислоту (10%-ный раствор), что соответствует 300 мг P2O5 в литре среды, водный раствор КН2PO4 (10%-ный), что соответствует 120 мг/л К, а также микроколичества факторов роста, например пантатеновую кислоту. Жидкостные потоки, поступающие в промышленный ферментер, проходят стерилизацию. После заполнения ферментера 5 до 50% от рабочего объема включают систему аэрации, обеспечивая подачу воздуха в основной 15 и дополнительный 16 барботеры, от нагнетателя 1 воздуха через систему его охлаждения, очистки на фильтрах и УФ-стерилизации, что практически исключает возможность попадания в производственном ферментере диких культур микроорганизмов, уменьшающих выход биомассы при культивировании пекарских дрожжей.In a clean production fermenter 5, which has passed microbiological control, a molasses solution (10%) in an amount of up to 25-30% of the apparatus volume, phosphoric acid (10% solution), which corresponds to 300 mg P 2 , is supplied through the supply pipes O 5 in a liter of medium, an aqueous solution of KH 2 PO 4 (10%), which corresponds to 120 mg / L K, as well as trace amounts of growth factors, for example, panthenic acid. The liquid streams entering the industrial fermenter undergo sterilization. After filling the fermenter, 5 to 50% of the working volume includes an aeration system, providing air supply to the main 15 and an additional 16 bubblers, from the blower 1 through the air cooling system, filter cleaning and UV sterilization, which virtually eliminates the possibility of getting into the production fermenter wild cultures of microorganisms that reduce the biomass yield during the cultivation of baker's yeast.
Подачей тепло/хладоагента в терморубашки на корпусе и циркуляционном стакане устанавливают температуру среды 32-34°С. Затем аппарат засевают биосуспензией (культурой дрожжей рода Saccaramyces) в количестве 15-20% от объема ферментера из аппаратов засевной культуры и начинают процесс ферментации, поддерживая рН среды на уровне 4,3-4,8, подачей раствора фосфорной кислоты. Постепенно подачей воды доводят объем до расчетного (рабочего) (предпочтительно 60-65% от геометрического объема ферментера) и осуществляют культивирование дрожжей в течение 12-14 часов.By supplying heat / refrigerant to the thermal shirts on the body and the circulation cup, the temperature of the medium is set to 32-34 ° C. Then, the apparatus is inoculated with biosuspension (a yeast culture of the genus Saccaramyces) in an amount of 15-20% of the fermenter volume from the sowing apparatus and the fermentation process is started, maintaining the pH of the medium at the level of 4.3-4.8, by feeding a solution of phosphoric acid. Gradually, by feeding water, the volume is adjusted to the calculated (working) volume (preferably 60-65% of the geometric volume of the fermenter) and the yeast is cultured for 12-14 hours.
После достижения заданного объема ферментационная среда в аппарате осуществляет эрлифтную циркуляцию: за счет основного барботера газонасыщенная среда поднимается по циркуляционному стакану вверх, где в расширенной части происходит падение скорости и ее дегазация, при этом дегазированный поток среды по зазору между корпусом и циркуляционным стаканом опускается вниз, а отработанный газовоздушный поток попадает в скруббер, где его орошают водой, затем очищенный газ выпускают в атмосферу. Вода на орошение в скруббер может быть частично рециркулирована, а загрязненную ее часть сливают в канализацию и затем на очистные сооружения.After reaching a predetermined volume, the fermentation medium in the apparatus circulates airlift: due to the main bubbler, the gas-saturated medium rises upward through the circulation cup, where the velocity drops and degasses in the expanded part, while the degassed medium flows down the gap between the housing and the circulation cup, and the exhaust gas-air stream enters the scrubber, where it is irrigated with water, then the purified gas is released into the atmosphere. Irrigation water in the scrubber can be partially recycled, and its contaminated part is poured into the sewer and then to the treatment plant.
При выходе ферментера на стабильный режим с устойчивым объемом среды и ее циркуляцией предпочтительно прекращают подачу воздуха на дополнительный барботер, что обеспечит лучшую эрлифтную циркуляцию среды в ферментере.When the fermenter reaches a stable mode with a stable volume of medium and its circulation, the air supply to the additional bubbler is preferably stopped, which will provide better airlift circulation of the medium in the fermenter.
В течение всего периода выращивания в ферментер непрерывно подают мелассу, контролируя расход по данным текущих анализов. За час до окончания процесса ферментации подачу мелассы прекращают. По окончании процесса при достижении заданной конечной концентрации дрожжей их из аппарата сливают, подавая дрожжевую суспензию на дальнейшую обработку (сепарация, фильтрация, упаковка).During the entire growing period, molasses is continuously fed into the fermenter, controlling the flow rate according to current analyzes. An hour before the end of the fermentation process, the supply of molasses is stopped. At the end of the process, when the desired final concentration of yeast is reached, they are drained from the apparatus, feeding the yeast suspension for further processing (separation, filtration, packaging).
Использование разработанной установки позволяет повысить выход биомассы пекарских дрожжей на единицу массы засевной культуры на 15%, увеличить производительность ферментера в 1,5 раза при снижении удельных энергозатрат на единицу получаемых дрожжей до 20%.Using the developed setup allows you to increase the biomass yield of baker's yeast per unit mass of sowing culture by 15%, increase the productivity of the fermenter by 1.5 times while reducing the specific energy consumption per unit of obtained yeast to 20%.
Claims (6)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006133166/13A RU2319381C1 (en) | 2006-09-18 | 2006-09-18 | Apparatus for cultivation of baker's yeast |
| PCT/RU2007/000077 WO2008035999A1 (en) | 2006-09-18 | 2007-02-16 | Bakery yeast growth device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006133166/13A RU2319381C1 (en) | 2006-09-18 | 2006-09-18 | Apparatus for cultivation of baker's yeast |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2319381C1 true RU2319381C1 (en) | 2008-03-20 |
Family
ID=39200741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006133166/13A RU2319381C1 (en) | 2006-09-18 | 2006-09-18 | Apparatus for cultivation of baker's yeast |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319381C1 (en) |
| WO (1) | WO2008035999A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820655C1 (en) * | 2023-10-31 | 2024-06-07 | Сергей Александрович Дмитриев | Vacuum laboratory installation for growing bakery yeast |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101074356B1 (en) | 2008-10-14 | 2011-10-17 | 주식회사 에취알에스 | Fermentation machine making natural yeast for domestic use |
| CN113025469A (en) * | 2021-03-16 | 2021-06-25 | 广东轻工职业技术学院 | Microbial fermentation tank for food processing |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU729238A1 (en) * | 1976-06-15 | 1980-04-25 | Предприятие П/Я В-2504 | Apparatus for culturing microorganisms |
| US4426450A (en) * | 1981-08-24 | 1984-01-17 | Fermentec Corporation | Fermentation process and apparatus |
| ES2116922B1 (en) * | 1996-07-24 | 1999-03-01 | Principado De Asturias Conseje | REACTORS-FERMENTATORS SYSTEM TO CARRY OUT THE SELECTION OF MICROORGANISMS. SELECTED SACCHAROMYCES CEREVISIAE YEAST. |
| UA52896C2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-12-15 | Technical Engineering Inst Bio | Thin-walled fermentation apparatus |
-
2006
- 2006-09-18 RU RU2006133166/13A patent/RU2319381C1/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-02-16 WO PCT/RU2007/000077 patent/WO2008035999A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2820655C1 (en) * | 2023-10-31 | 2024-06-07 | Сергей Александрович Дмитриев | Vacuum laboratory installation for growing bakery yeast |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008035999A1 (en) | 2008-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2580646C1 (en) | Fermentation apparatus for methane-assimilating microorganisms | |
| RU2607782C1 (en) | Bioreactor for growing methane-recycling microorganisms | |
| EP3167042B1 (en) | Bioreactor with interruptible gas supply | |
| CN102350256A (en) | Micro-nano bubble generating device, and fermentation apparatus and fermentation method using same | |
| RU2319381C1 (en) | Apparatus for cultivation of baker's yeast | |
| RU2236451C1 (en) | Aerobic liquid phase fermentation apparatus | |
| RU2743581C1 (en) | Fermentation plant for cultivation of methane-oxidizing bacteria methylococcus capsulatus | |
| US9732312B2 (en) | Method and device for feeding gases or gas mixtures into a liquid, suspension or emulsion in a reactor in a specific manner | |
| US3977946A (en) | Fermentation apparatus | |
| CN201241156Y (en) | Toxin production algae light biological reaction apparatus | |
| CN102398988B (en) | Sludge reducing high-efficiency biochemical treatment device | |
| CN108707545A (en) | A kind of fixed microbial culture garden | |
| CN100404661C (en) | Vegetal alga, and system and method of microbe potosynthesis reaction | |
| WO2012053912A1 (en) | Method of provision of silicate to culture media | |
| CN202415249U (en) | Sludge reduction efficient biochemical treatment device | |
| RU2769129C1 (en) | Fermentation plant for cultivation of methylococcus capsulatus methane-oxidizing bacteria | |
| WO2010053394A1 (en) | Bioreactor and method for cultivating photosynthesising microorganisms using said bioreactor | |
| RU2585666C1 (en) | Device for cultivation of methane-oxidising microorganisms | |
| CN109251847A (en) | Utilize the device and method of sunlight culture photosynthetic microorganism | |
| RU2763054C1 (en) | Apparatus for growing microorganisms | |
| CN203846031U (en) | Improved fermentation tank | |
| KR102592116B1 (en) | Apparatus for culturing microorganism for wastewater treatment and method for culturing microorganism for wastewater treatment using the same | |
| CN215161927U (en) | Microalgae photobioreactor for treating biogas slurry in pig farm | |
| SU1717627A1 (en) | Method for preparation yeast biomass | |
| RU2803177C1 (en) | Apparatus for growing microorganisms |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080919 |