2.3. Изучение производственной ценности культур дрожжей

В понятие производственной ценности штаммов входят следующие показатели: выход биомассы от использованного сырья, удельная скорость роста, продуктивность культуры, устойчивость к неблагоприятным факторам культивирования (некачественное сырье, нарушение технологического процесса, развитие посторонних микроорганизмов), а также характеристика готовой продукции – высокая бродильная активность и сохранение ее в течение длительного (до 30–45 сут) времени. Для оценки свойств штаммов их выращивают по всем стадиям производственного процесса.

На предприятиях размножение чистой культуры проводится регулярно через определенные промежутки времени. Оно начинается с того, что одну петлю чистой культуры музейного штамма дрожжей стерильно переносят в колбу с солодовым суслом. После инкубации содержимое колбы переносят в больший объем такого же сусла. Пересевы повторяют с увеличением объема до тех пор, пока не будет достаточного количества дрожжей для засева первого производственного аппарата (ЧК-1). В этом аппарате выращивают дрожжи в количестве, необходимом для засева последующей стадии, в которой культивирование проводят с постоянным притоком питательной среды и интенсивным ее аэрированием (ЧК-2). В зависимости от аппаратурного оформления и технологической схемы на предприятии может быть предусмотрено также выращивание дрожжей естественно-чистой культуры в стадиях ЕЧК-1 и ЕЧК-2 с целью экономии чистой культуры. Дрожжи стадий ЧК-2 либо ЕЧК-2 служат посевным материалом при получении товарной продукции.

В лабораторных условиях воспроизводят в соответствующем масштабе культивирование дрожжей на всех стадиях.

Накопление дрожжей на лабораторных стадиях

В лаборатории дрожжи выращивают в двух стадиях, используя в качестве питательной среды солодовое сусло с массовой долей сухих веществ 12–14 %, подкисленное серной кислотой до рН 4,3–4,5.

Первая лабораторная стадия. Посевной материал односуточной культуры дрожжей со скошенного сусло-агара переносят в колбу, содержащую 100 см³ солодового сусла, и инкубируют при температуре 26 С в течение 24 ч.

Вторая лабораторная стадия. Для выращивания дрожжей на этой стадии по 2 мл дрожжевой суспензии из колбы первой стадии переносят в колбу, содержащую 500 см³ солодового сусла, и инкубируют при температуре 26 С в течение 24 ч.

Производственные стадии. Дрожжи чистой культуры первой и второй производственных стадий (ЧК-1 и ЧК-2) выращивают в ферментерах лабораторной установки (рис. 2.3).

Для получения дрожжей в стадии ЧК-1 используют питательную среду следующего состава:

– меласса с содержанием сахара 46 % ……………..	1 кг
– аммоний двузамещенный фосфорнокислый …….	0,004 кг
– аммоний сернокислый ……………………………	0,006 кг
– вода до объема …………………………………….	6 дм3
– серная кислота до …………………………………	рН 4,3–4,4

Содержание сухих веществ в питательной среде составляет 9 %, формольное число – 4 (по величине формольного числа в процессе выращивания дрожжей корректируют дозировку азота). Питательную среду стерилизуют, охлаждают, затем вносят посевной материал из колбы и слабо аэрируют питательную среду сжатым воздухом.

По истечении 13–15 ч, когда содержание сухих веществ снизится до 3,5–3,7 %, формольное число – до 0,2–0,5, рН – до 4,0–4,1, все содержимое аппарата для культивирования ЧК-1 передают в аппарат для культивирования ЧК-2.

Рис. 2.3. Лабораторная установка для культивирования дрожжей (схема):

1 – контрольный электрический прибор, дозирующий питательную среду; 2 – перекидной шкив; 3 – сосуд для питательной среды; 4 – капельница для подачи питательной среды; 5 – дрожжерастильный сосуд; 6 – водяная баня; 7 – компрессор; 8 – ресивер; 9 – нагреватель воздуха; 10 – система фильтров для очистки воздуха;  11 – ротаметр; 12 – распылитель воздуха; 13 – электрический нагреватель воды

В стадии культивирования дрожжей ЧК-2 также используют растворы мелассы и минеральных солей, которые с помощью дозирующего устройства поступают в аппарат притоком. Аэрирование среды сжатым воздухом в этой стадии значительно интенсивнее. Изменение рН в среде контролируют индикаторными бумажками 4 раза каждый час, значение рН в пределах 4,3–4,5 поддерживают аммиачной водой. Температура культивирования 28–30 С. Полученные дрожжи используют в качестве посевного материала при выращивании товарной продукции.

Товарная стадия. В качестве питательной среды используют раствор мелассы, источников азота и фосфора – растворы аммония сернокислого и аммония фосфорнокислого двузамещенного, минеральных компонентов – калий хлористый и магний сернокислый, витаминов – биотин. По окончании культивирования дрожжи отделяют от питательной среды, прессуют, определяют показатели, которые характеризуют репродуктивную активность дрожжей (выход биомассы, продуктивность), бродильную активность (сбраживание сахарозы и мальтозы), длительность сохранения бродильной активности, содержание резервных углеводов.