3.2 Технологічні режими переробки меляси різного якості

Сучасна технологія виробництва дріжджів пред'являє до складу меляси вимоги, обумовлені необхідністю підвищити вихід дріжджів у товарній стадії до 80-90 °/о в розрахунку на сировину і максимально збільшити вироблення дріжджів з кожної лінії дріжджоростильних апаратів.

Вміст цукрів у мелясі коливається в широких межах, однак при виборі схем переробки беруть до уваги мелясу, що містить 46% цукрів. У мелясі з підвищеним вмістом вуглеводів (більше 50%) мало необхідних для побудови дріжджових клітин ((несахаров)) : золи, азоту та біотипів. У зв'язку з цим значно знижується відношення маси перерахованих речовин до маси цукрів, і надлишок цукру витрачається не на накопичення біомаси, а зброджується з утворенням спирту.

При переробці меляс, які містять недостатню кількість азотистих, ростових і зольних речовин, необхідно додавати відсутні компоненти. Нормалізація складу поживного середовища призводить до стабілізації виходу дріжджів і до поліпшення якості готової продукції.

При вирощуванні дріжджів за періодичними схемами поживне середовище нормалізують шляхом додавання джерел біотипів (кукурудзяного екстракту або дестпобіотіна), калійних і магнієвих солей на початку процесу вирощування. Повноцінний кукурудзяний екстракт подають з розрахунку 6%, а калійні солі з розрахунку 3,5% калію в мелясі, яка містить 46% цукру.

Нормалізація живильного середовища при вирощуванні дріжджів за безперервною(наприклад, добовою) схемою здійснюється наступним чином: кукурудзяний екстракт подають під час завантаження дріжджовирощувального апарату з розрахунку 6%, а калійні солі 3,5% ( К₂ О) до меляси, витрачається у накопичувальному періоді. Другий раз кукурудзяний екстракт і калійні солі додають на початку періоду відтоку середовища з розрахунку на мелясу, яка переробляється протягом 6 годин. Надалі відсутні інгредієнти додають після закінчення 6 год відтоку середовища з розрахунку на мелясу, яка переробляється протягом наступних 6 годин.

4. Отримання дріжджів чистої і прродно-чистої культури

Виробництво дріжджів починають з отримання чистої культури дріжджів.

4.1 Схема отримання маткових дріжджів

Поживні середовища. Дріжджі чистої і природно чистої культури повинні володіти високою енергією розмноження, тому для їх вирощування використовують поживні середовища, багаті органічним азотом, ростовими та мінеральними речовинами і мікроелементами. До числа таких поживних середовищ відноситься солодове сусло, тому воно і є основою поживного середовища, яке використовують для розмноження дріжджів на лабораторних стадіях. У лабораторії заводу дріжджі отримують у чотири стадії. На перших трьох лабораторних стадіях дріжджі вирощують на вітамінізованому середовищі, яке готують таким чином. До 2000 мл солодового сусла за концентрацією 16 - 18% СВ додають 450 мл томатного або морквяного соку, 50 г глюкози, 50 г мальтози і 50 мл автолізату дріжджів (2%). Загальну концентрацію середовища доводять водою до I2-14% СВ, а рН до 4,8-5,0. Замість солодового сусла для приготування поживного середовища можна використовувати солодовий екстракт. Томатний або морквяний сік можна замінити виноградним, однак при цьому глюкозу не додавати, так як в цьому соку вона міститься в достатній кількості для розмноження дріжджів.

Поживне середовище розливають у стерильний посуд: в чотири пробірки по 5 мл вітамінізованого сусла, в чотири маленькі колби - по 50 мл, в чотири великі колби-по 500 мл. Середовище стерилізують в автоклаві відповідно до загальних правил мікробіологічної техніки (0,05 МПа протягом 30 хв). Середовище, яка не містить цукрів (наприклад, дріжджову воду), стерилізують при тиску 0,1 МПа протягом 60 хв.Простерилізоване середовище перевіряють на стерильність, для чого поміщають її в термостат при температурі 30 ⁰ С на 72 год. Його вважають стерильним і використовують для отримання ЧК в тому випадку, якщо воно за цей час не помутнішає. Скляний посуд і фільтри стерилізують сухою парою в сушильній шафі при 160⁰ С протягом 60 хв.

На останній лабораторній стадії дріжджі вирощують на змішаному середовищі. Для його приготування беруть 10 л солодового сусла або вітамінізованого середовища щільністю 12-14% СВ, додають 5 л розчину меляси, яка містить 30-32 СВ, 25 г діамонійфосфату та 5 л води. Середовище розливають по 7 л у дві колби Карлсберга і стерилізують в автоклаві при 0.05 МПа протягом 60 хв. У цеху чистих культур і на виробничій стадії дріжджі ЧК і Єчк вирощують на розчині меляси з додаванням азотного і фосфорного живлення, ростових речовин і мінеральних солей.

Вирощування дріжджів ЧК в лабораторних умовах.

Розмноження чистої культури починають з чистої культури дріжджів, одержаної в пробірках з ВНІПХПа, або з музейної культури дріжджового заводу. Дріжджі ЧК можна також отримувати з сушених дріжджів, що в даний час має місце на ряді вітчизняних заводів, що випускають сушені дріжджі.

Вирощування дріжджів в цеху ЧК. Здійснюють його в три наступні стадії - стадія малого інокулятора (МІН), стадія великого інокулятора (БІН), стадія ЧК-1. Обсяги цих апаратів від стадії до стадії збільшуються, зростає і кількість дріжджової маси.Всі стадії цеху ЧК є безприпливні, тобто всі поживні речовини і воду подають на початку процесу вирощування (при завантаженні).

Вирощування дріжджів ЧК у виробництві (стадія ЧК-II).

На відміну від попередніх стадій у виробництві дріжджі вирощують повітряно-припливним способом. Основні поживні речовини (розчин меляси, азот, фосфор солі) і воду в апарат подають безперервно, а ростові і мінеральні речовини (хлористий калій, сірчанокислий магній тощо) - під час завантаження апарату. Ця стадія зазвичай проходить в апараті загальним обсягом 30 або 50 м ³ . Активну кислотність (рН) регулюють за допомогою розчину аміаку, що подається натомість сірчанокислого амонію в рівноцінному по азоту кількості, підтримуючи її в межах 4,5-5,0.

Отримання дріжджів ПЧК.

Дріжджі чистої культури служать засевним матеріалом для вирощування дріжджів природно-чистої культури.

Раніше дріжджі ПЧК отримували в три стадії, з яких дві перші вели по безприточному режиму, а останню – з в повітряно-приточному. Зараз рекомендований більш перспективний спосіб отримання дріжджів єчк в дві стаді і. Цей спосіб має ряд переваг в порівнянні з колишнім. При цьому способі скорочується тривалість циклу, знижується ймовірність інфікування культури, скорочується кількість робочих, вивільняються ємності, поліпшується якість культури (її ферментативна і генеративна активність, а також стійкість до зберігання).

При сучасному двохстадійному отриманні дріжджів на першій стадії їх вирощують в цеху ЧК у безприпливоному режимі, на другій - у виробничому відділенні повітряно-припливним способом.

Стадія ПЧК-1. Відомо, що вирощування дріжджів на інфікованій культурі знижує економічний ефект використання сировини і якість готової продукції. Для очищення від бактеріальної інфекції дріжджів, що засіваються в дріжджовирощувальний апарат, маткові дріжджі піддають кислотної обробці сірчаною абомолочною кислотою. Кислотну обробку виробляють в спеціальній ємності, забезпеченою мішалкою, куди поміщають 100 л дріжджового молока (50 кг дріжджів з 25% СВ) і при безперервній роботі мішалки додають або 0,6-1,0 л попередньо розведеної (1:4) концентрованої сірчаної кислоти (Щільність 1,84). щоб кислотна лазня становила 25-30%, або 2.5 л 40%-ної молочної кислоти. Середовище витримують протягом 40-60 хв при безперервному перемішуванні, після чого засівають в дріжджовирощувальний апарат, який попередньо був завантажений поживним середовищем.

У апарат місткістю 7,5 м ³ при завантаженні набирають близько 4 м ³ води і додають 600 кг стерильної меляси у вигляді розчину щільністю 35-40% СВ; 8.3 кг сірчанокислого амонію; 4.3 кг діамонійфосфату; 1,5 кг хлористого калію; 0,5 кг сірчанокислого магнію і 0,12 г дестіобіотіна. Вміст апарату добре перемішують, додають воду з таким розрахунком, щоб після засіву дріжджів початкова щільність культурального середовища склала 10% СВ, а обсяг 5,6 м ³ .

Процес вирощування ведуть при температурі 28-З0 ⁰ С, рН 4,5-5,0 і постійної аерації (30 м ³ /год на 1 м ³ середовища) до зброджування культурального середовища до щільності 3,0-3,5% СВ. У результаті отримують 230 кг дріжджів, які служать засівнимй матеріалом другої стадії.

Стадія ПЧКII. Її проводять в апараті місткістю 30 або 50 м ³ при температурі 28-3О ⁰ С; рН середовища підтримують на рівні 4,5 і регулюють за допомогою розчину аміаку, що подається замість сірчанокислого амонію. Протягом всього процесу середовище аерують повітрям.