Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1808
.pdf
Напротив, согласно настоящему изобретению, оставшаяся часть питательных веществ может быть
использована в полной мере, а первоклассные дрожжи получены путем повторного воздействия на дрожжи
большого количества легко атакуемых веществ после того, как в частично истощенной жидкости произошел
новый рост дрожжей (с добавлением или без добавления новых питательных веществ на первом этапе роста
дрожжей). В соответствии с тем же принципом, часть или полностью сброженных жидкостей любого вида
могут быть в наибольшей степени использованы для производства дрожжей, и использование согласно
изобретению отличается от хорошо известных методов переработки остаточной жидкости или браги и тому
подобного тем, что следует правилу, согласно которому рост дрожжей сначала ускоряется до тех пор, пока
питательные вещества, которые в других условиях были бы практически не задействованы (когда придается
значение получению хороших пекарских дрожжей), не будут использованы в полной мере, а затем
полученные таким образом менее качественные дрожжи усиливаются с помощью более легко поддающихся
воздействию веществ.
Для того чтобы сделать настоящее изобретение более понятным и подчеркнуть важность регулирования
периодов, в течение которых происходит воздействие данных веществ, необходимо обратить внимание на
еще один фактор. Эксперименты показали, что невозможно обеспечить максимально полное использование
всех питательных веществ, поддерживая при этом максимально постоянное оптимальное соотношение, и что
источники углерода (особенно те, которые трудно усваиваются) могут быть полностью использованы только в
том случае, если после использования более легкодоступных источников углерода останется избыток
источников азота. Предпочтительно, чтобы в этот момент еще присутствовали более легкодоступные
источники азота. То же самое в значительной степени относится и к влиянию источников углерода на
использование источников азота, которые сложнее подвергнуть воздействию. Процесс, предложенный в
соответствии с изобретением, не только позволяет максимально эффективно использовать питательные
вещества и получать дрожжи лучшего качества, но и обеспечивает гораздо более совершенное
использование труднодоступных источников азота и углерода.
Такой способ проведения ферментации можно в некотором смысле рассматривать как прерывистую или
стадийную ферментацию. Второстепенное значение имеет то, отделяются ли дрожжи от значительной части
старой ферментационной жидкости между отдельными этапами, прежде чем их будут культивировать в новых
условиях. Совершенно очевидно, что этот процесс существенно отличается от процессов культивирования
зародышевых или маточных дрожжей. Способ проведения ферментации согласно изобретению может быть
использован практически в любом обычном процессе. Ввиду большого количества возможных методов
адаптации к хорошо известным методам производства дрожжей, невозможно даже приблизительно
перечислить все из них. Суть настоящего изобретения заключается, помимо возможности улучшения
ферментационных жидкостей для последующего производства дрожжей путем добавления только
фосфорсодержащих соединений до образования спирта, в проведении ферментации путем выбора
различных отдельных ферментационных жидкостей или путем изменения состава одной и той же
ферментационной жидкости путем добавок, или путем использования обоих методов таким образом, что, в
отличие от обычных методов, где сначала подвергаются воздействию более легко атакуемые вещества, а
затем вещества, которые подвергаются воздействию все более и более трудно атакуемые, один или
несколько периодов, в течение которых подвергаются воздействию более трудно атакуемые вещества,
сменяются одним или несколькими периодами, в течение которых подвергаются воздействию относительно
более легко атакуемые вещества, причем не менее десяти процентов от общего количества превращенных
сахаров подвергается воздействию в указанные последние периоды.
Таким образом, процесс брожения жидкости можно выбрать, например, таким образом, чтобы вначале
дрожжам были доступны только трудно поддающиеся воздействию вещества, а после частичного или
максимально полного их использования следовал период, в течение которого дрожжи воздействовали на
более легко поддающиеся воздействию вещества, поступающие к ним в свежем виде. При желании процесс
может начаться с периода второго типа, за которым последует период первого типа, а затем снова период
второго типа, в течение которого брожение может быть остановлено в любой желаемый момент.
Последовательность и продолжительность указанных периодов формирования и питания дрожжей
выбираются в соответствии с желаемыми свойствами дрожжей и используемых веществ. В частности, выбор
периода закрытия и момента его прекращения зависит от свойств, которые необходимо придать
образующимся дрожжам. Последовательность отдельных периодов, завершение одного периода и начало
нового могут быть определены путем выбора ферментационных жидкостей различного состава или путем
изменения состава одной и той же жидкости в процессе ферментации путем добавления различных веществ в
соответствии с желаемым конечным результатом.
Аналогичным образом, повторяя эту чередовку периодов и соответствующим образом контролируя их, можно
полностью использовать источники азота или углерода без каких-либо потерь необходимого избытка
источников углерода и азота соответственно. Каждый период брожения может быть независимо остановлен,
как только будет достигнута его цель. Прекращение периода брожения может быть достигнуто самыми
разнообразными способами: частичным или полным удалением бродильной жидкости из дрожжей, то есть
путем отделения, прессования и т. д., или путем добавления различных питательных веществ и т. д., другими
словами, могут быть применены любые методы, используемые в дрожжевой промышленности.
Предложенный процесс может быть применен практически к любому методу производства с
соответствующими модификациями путем введения этих новых периодов, то есть путем регулирования
воздействия различных веществ таким образом, чтобы за периодом, в течение которого подвергаются
воздействию наиболее трудно поддающиеся воздействию вещества, по крайней мере один раз следовал
период, в течение которого подвергаются воздействию более легко поддающиеся воздействию вещества.
Предпочтительно проводить процесс таким образом, чтобы последний этап представлял собой стадию, в
течение которой дрожжи атакуют некоторые из легко атакуемых веществ (как правило, однако, не самые легко
атакуемые вещества), то есть стадию, которая, очень приблизительно говоря, соответствует началу
использования спирта в качестве питания для дрожжей на этом заключительном этапе. Способ адаптации
данного процесса к различным условиям работы будет объяснен на нескольких примерах.
УТИЛИЗАЦИЯ ОТРАБОТАННЫХ СТОЧНЫХ ВОД (СТОП) ИЛИ
ПРОЧИЕ ОСТАТОЧНЫЕ ВОДЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРОЖЖЕЙ. Любые подходящие остаточные воды
(предпочтительно воды, полученные в результате спиртового брожения с использованием суперфосфата в
количестве около 5 % по весу от сырья) хранятся вместе с дрожжами. Предпочтительно, закваску вводят в
небольшое количество свежего сусла (примерно в одну треть от общего количества новых питательных
веществ), благодаря чему будет достаточно небольшого количества закваски (менее 5% от исходного сырья,
использованного для производства алкоголя). В результате интенсивной аэрации рост дрожжей доводится до
максимально возможного уровня. Полученные таким образом дрожжи имеют низкое качество, поскольку их
рост был ускорен до стадии, когда в их распоряжении оказались только трудно поддающиеся воздействию
вещества. Затем эти дрожжи улучшаются за счет воздействия на оставшиеся две трети новых питательных
веществ, в результате чего происходит их интенсивное естественное размножение. Желательно не доводить
этот новый процесс брожения до предела, а остановить его задолго до того, как дрожжам останутся только те
вещества, которые труднее всего поддаются воздействию.
Эта частично отработанная ферментационная жидкость аналогичным образом используется для
производства дрожжей после их удаления.
Обработка свежего сырья
В сочетании с жидкостями, уже частично использованными для роста дрожжей.
БРОВЬ Б. Примерно половина сырья, предназначенного для производства дрожжей, превращается в сусло
одним из обычных способов и смешивается с относительно большим количеством не менее... Для этой цели
используются не заквасочные дрожжи в обычном смысле этого слова; предпочтительнее использовать для
этой цели искусственные дрожжи. При непрерывном проведении процесса используется все количество
дрожжей, полученных в результате ферментации, описанной далее в разделе «Ферментация А». Проводится
аэрация средней интенсивности, и дрожжи окончательно удаляются из бродильной жидкости в тот момент,
когда дрожжи, с одной стороны, утратили свойства дрожжей, находящихся в процессе принудительного
брожения, а с другой стороны, еще не произошло снижения их полезных свойств. В большинстве случаев этот
момент совпадет с максимальным содержанием алкоголя. Полученные таким образом дрожжи представляют
собой готовые коммерческие дрожжи.
ФЕРМЕНТАЦИЯ А'. Брожение, происходящее в результате вышеупомянутого процесса брожения B и
использованное лишь частично, повторно используется для производства дрожжей. Для начала этого
брожения используются хорошо питающиеся дрожжи, то есть, в обычном смысле этого слова, затравочные
или исходные дрожжи. В дополнение к частично сброженной жидкости, полученной в результате брожения B,
другая половина сырья, которая, как уже говорилось, не использовалась в процессе брожения B, теперь
превращается в сусло любым из обычных способов; также добавляется любая промывочная жидкость,
которая не использовалась в процессе брожения B, и тому подобное. Не имеет значения, сначала ли
запасается вся или только небольшая часть свежего сусла, а затем к нему добавляются оставшиеся
жидкости, или, наоборот, сначала запасается частично сброженная жидкость, полученная в результате
брожения B, и свежие питательные вещества добавляются сразу или постепенно. Главное заключается в том,
что во время брожения А рост дрожжей должен быть доведен до практически возможного максимума, а
качество дрожжей, соответственно, должно быть улучшено за счет брожения В. Дрожжи, полученные в
результате брожения А, не являются коммерческими, а представляют собой дрожжи, в которых качество
приносится в жертву количеству.
Качество улучшается на стадии ферментации B, в ходе которой не все ценные вещества используются;
однако последние не теряются, поскольку полностью используются на стадии ферментации A. Приведенный
выше пример иллюстрирует суть настоящего изобретения в его простейшей форме: на стадии ферментации
A дрожжи начинают расти, атакуя наиболее легко атакуемые вещества (сахара, аминокислоты), затем
переходят к соединениям, которые сложнее атаковать, пока не останется больше атакуемых веществ. Затем
дрожжи (брожение B) помещают в бродильную жидкость, в которой они снова взаимодействуют с
легкодоступными веществами, и снова отделяют от указанной жидкости в тот момент, когда они приобретают
желаемые свойства. Как уже говорилось, это один из простейших способов осуществления изобретения.
Практически всегда целесообразно включать в процесс брожения А несколько периодов, в частности, такие,
которые позволяют в полной мере использовать наиболее труднодоступные источники азота в присутствии
более легкодоступных источников углерода, и, наоборот, в полной мере использовать более труднодоступные
источники углерода в присутствии более легкодоступных источников азота.
Этот результат наиболее легко получить следующим образом: - При проведении ферментации А (как
правило, нет смысла повторять аналогичные этапы ферментации В вместо приготовления из сырья только
одного вида сусла, которое добавляется к уже частично отработанному суслу; в результате получаются два
разных вида сусла, а именно один, очень богатый наиболее легко усваиваемыми углеводами, и другой,
богатый наиболее благоприятными азотистыми веществами). Например, сусло первого типа изготавливается
из кукурузы, нагретой под давлением и осахаренной небольшим количеством солода; сусло второго типа
представляет собой экстракт из ростков солода, к которому добавлены некоторые соединения аммиака. При
проведении ферментации А в ферментер поочередно добавляют порции свежего углеводного сусла и
азотного сусла, при этом после каждого добавления максимально ускоряется рост дрожжей, прежде чем
будет добавлен другой тип питательного раствора. Таким образом, наиболее трудно поддающиеся атаке
источники азота и наиболее трудно поддающиеся атаке источники углерода будут использоваться в очень
больших объемах в присутствии легко усваиваемых источников углерода и азота соответственно.
Как уже говорилось, данный процесс может быть адаптирован к любым рабочим задачам, встречающимся на
практике. В качестве сырья можно использовать зерно, мелассу и т. д., с добавлением химических веществ
или без них; добавление различных питательных веществ может осуществляться одновременно или по
принципу постепенного внесения. Также нет необходимости соблюдать определенное соотношение между
количествами материалов, используемых в различных процессах ферментации. Таким образом, например,
количество сырья по весу, приблизительно равное в примерах ферментации А' и В, конечно же, может быть и
различным. Однако совершенно необходимо, чтобы по меньшей мере 10% используемых сахаров было
направлено на улучшение качества дрожжей после их принудительного брожения. Пропорции всегда зависят
от конкретных целей, которые необходимо достичь. Желаемые результаты можно разделить на три основные
группы, и для каждой отдельной группы приводится отдельный пример (а), (б), (в) количества используемых
материалов. ,...; (а) Помимо улучшения качества дрожжей, необходимо увеличить выход как дрожжей, так и
спирта. В этом случае предпочтительно около одной пятой свежего материала используется для
ферментации А, а оставшиеся четыре пятых — для ферментации В. Спирт отгоняется после ферментации В,
но не после ферментации А. (б) Помимо улучшения качества дрожжей, необходимо значительно увеличить
выход спирта, в то время как выход дрожжей существенно не изменяется.
В этом случае примерно половина свежего сырья используется для ферментации А, а оставшаяся половина
— для ферментации В. Кроме того, для ферментации А большую часть используемого для неё свежего сырья
необходимо добавлять только в конце ферментации. В результате, хотя в этом случае рост дрожжей в
процессе брожения А значительно ускоряется, в конце брожения А в жидкости останется значительное
количество спирта (однако процентное содержание спирта в жидкости в этом случае также будет значительно
меньше в конце брожения А, чем в конце брожения В). Ввиду значительного количества спирта, остающегося
в жидкости в конце брожения А, целесообразно перегонять его не только после завершения брожения В, но и
после завершения брожения А. (c) Помимо улучшения качества дрожжей, выход дрожжей значительно
увеличивается, но при этом спирт не образуется. В этом случае примерно четыре пятых количества свежего
сырья должно быть использовано для брожения А, а примерно одна пятая — для брожения В. Кроме того,
спирт не перегоняется после завершения брожения В, а остается в жидкости.
Она отделяется от дрожжей на последующем этапе брожения А. Приведенные выше примеры следует
рассматривать только как типичные, и пропорции заторных материалов, подходящие для различных стадий
брожения, будут зависеть не только от природы используемого заторного материала, но и от качеств, которые
необходимо придать дрожжам. Требования к дрожжам различаются в разных странах, поэтому пропорции и
способ проведения ферментации должны регулироваться соответствующим образом. Эти меры, которые
любой специалист в данной области может определить по указаниям, приведенным в описании, не могут быть
определены заранее, поскольку они зависят от различных обстоятельств, таких как природа измельчаемого
материала, природа дрожжей, процесс брожения и т. д. Аналогичным образом, момент, когда отбираются
лучшие коммерческие дрожжи, определяется различными обстоятельствами; при этом необязательно, чтобы
он совпадал приблизительно с максимумом содержания алкоголя.
Обычно дрожжи отделяют между стадиями брожения А и В, но могут быть обстоятельства, например, когда
различные жидкости, в которых проводится брожение А, не подвергались воздействию высоких температур,
достаточных для защиты от заражения, или если в качестве питательных веществ в брожении А
использовались материалы очень низкого качества и т. д., что делает целесообразным отжимать дрожжи и
подвергать их обработке кислотами или химическими веществами перед проведением брожения В. Даже
отделение дрожжей между стадиями брожения А и В иногда может быть полезным. В частности, при работе с
концентрированными питательными веществами, такими как меласса или сахарный сироп, а также с
химическими веществами, иногда может быть целесообразно вообще не разделять компоненты после
ферментации А, а начать ферментацию В заново, просто добавив новые питательные вещества. Конечно, в
последнем случае будет невозможно повторно использовать для новой ферментации А более 90%
оставшейся после ферментации В ферментированной жидкости будет использовано лишь частично.
Нередко после ферментации B частично использованную ферментационную жидкость можно сначала
перегнать, затем осветлить или отфильтровать, или же выполнить только часть этих операций, чтобы сделать
жидкость пригодной для ферментации A. Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и
способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
Соседние файлы в папке патенты