Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11394
.pdf
Таким образом, в результате нагрева атмосферой, при условии правильного подбора размеров деталей,
будет наблюдаться стремление сохранить контакт 61, осуществляемый на конце полосы 55, в том же
положении.
Однако полоса 57 также деформируется в направлении, указанном стрелкой 59, что увеличит контактное
давление между контактами 61-62. Контакты впоследствии будут разделены, как описано для варианта
исполнения, показанного на рис. 3, путем электрического нагрева полоски 55, перемещая ее свободный конец
вниз в направлении стрелки 56.
Вилка 58, поддерживающая полосу 57, передает ей тепло от жидкости 3. Схема в вариантах исполнения,
показанных на рис. 4 и рис. 3, идентична, и, за исключением включения обмотки магнита 38 в систему на рис.
1, схема на рис. 1 также предпочтительно аналогична схеме на других рисунках.
Следует также понимать, что биметаллические полоски контроллера или индикатора могут быть выполнены в
иной форме, например, в виде намотки или изгиба, или могут быть использованы другие формы термически
перемещаемых элементов, при этом показанные варианты считаются наиболее подходящими для указанных
здесь целей.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_346361.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=346361&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB346361A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата заключения соглашения AddFiLL (Австрия) iDec. 18, 1928. 346,361 Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): 1 декабря. 4, 1929. № 37,137/129.
Завершено. 7 апреля 1931 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в производстве дрожжей или связанные с ним.
Мы, Альфред Браун, гражданин метода. Возникла новая руководящая идея (Республика Австрия, ЙосрмФ
Фисхл, гражданин Чехословацкой Республики, а именно: не предлагать дрожжам от самого гражданина
Чехословацкой Республики все количество питательных веществ, предназначенных для провоцирования
протестов, а сначала запастись только относительно небольшой частью сахаристой питательной среды с
затравкой для дрожжей и добавить остальное количество сахара (и других питательных веществ,
необходимых для роста дрожжей) впоследствии в соответствии с решением, предназначенным для
провоцирования провокаций в Чехословацкой Республике, торговую компанию, а именно фирму под
названием Mi. FisonxL, расположенную по адресу: 7A, Порцеллангассе, Вена, Австрия, и Франц Розенберг,
гражданин Чехословацкой Республики, Лиммерсах, недалеко от Клагена, Австрия, настоящим заявляют о
темпах их потребления). суть данного изобретения и то, в каких дрожжах, путем обеспечения потока
остальной части любым из 65 способов, это должно быть выполнено, периодически или непрерывно.
В этом конкретно описанном и установленном виде искусство сумело разработать и подтвердить следующим
утверждением: - относительно большие количества первичного сырья.
Настоящее изобретение относится к производству дрожжей методом аэрации (или только дрожжей) в
относительно узком бродильном пространстве, несмотря на Венский процесс, с переходом от так
называемого старого метода к производству дрожжей с постоянно низким содержанием сахара методом
аэрации, около 1890 года, возникла новая эпоха в развитии технологии производства дрожжей. Таким
образом, для получения высокого выхода дрожжей этот метод позволяет получить прозрачное сусло,
очищенное от загрязнений, без экономии на хранении. Остатки ферментировались при одновременном
введении значительного количества воздуха. Фактически, операции необходимо было проводить
одновременно с использованием более высоких концентраций раствора, причем применялись чрезвычайно
большие объемы раствора, чтобы предотвратить преждевременное разбавление. Это «постоянное
ограничение размножения дрожжей в процессе добавления» проявилось в 1915 году при производстве
спирта.
Таким образом, почти одновременно в Германии было достигнуто увеличение выхода дрожжей, а в Австрии и
Венгрии впоследствии, в частности в Дании, этот метод был усовершенствован до практической пригодности
и вскоре вытеснил все остальные методы. Около 1910 года возник новый метод аэрации, который вскоре
заменил все остальные. Это обеспечивает очень высокий повышенный выход дрожжей и одновременное
увеличение выхода дрожжей, что, правда, приводит к дальнейшему снижению их производства по сравнению
с дрожжами, образующимися при использовании спирта, результаты которого получаются при старом венском
процессе, но более низкого качества.
В настоящее время в процессе производства принцип непрерывного добавления питательных растворов к
зародышевым дрожжам со скоростью, приблизительно равной скорости усвоения питательных веществ,
снова отбрасывается. Этот новый процесс отличается от ранее существовавших методов тем, что он был
гораздо более энергичным, чем раньше. Однако с развитием значительно более ранних методов (так
называемых «методов завязывания», таким образом, был достигнут более высокий выход дрожжей), с одной
стороны, и возник недостаток, заключающийся в необходимости иметь дело с чрезвычайно большими
количествами разбавленного сусла, с другой стороны, из-за необходимости иметь дело с большими
количествами разбавленного сусла, процедура размножения дрожжей была разделена на ряд делений (фаз),
принцип которых был точно определен. В следующую эпоху развития делительного брожения (фаз) искусство
зародилось с появлением метода последовательного добавления, который, с одной стороны, и метода
последовательного добавления, с другой — метода «фазового» брожения, — поскольку операции стали
более сложными и дорогостоящими, дрожжи были разделены на ряд делительных ферментаций (фаз),
начало и конец которых точно (непрерывно или периодически) определяются.
Введение питательного раствора в ферментационный сосуд (непрерывное добавление, которое привело к
настоящему изобретению). [Цена была определена уравнением, установленным Эйлером для выхода a+ + x,
полученного за время t из определенного количества затравочных дрожжей a. Это уравнение (см.
Эйлер-Линднер, «Chemie der Life Vind' der Alkoholischen-Gaerung», Берлин, 1915, стр. 253):
0.434:3 k't-=log (a +x) - log a применяется при условии, что каждая клетка размножается независимо от любой
другой клетки, что будет происходить до тех пор, пока не возникнет дефицита пищи из-за слишком обильного
накопления клеток и пока не образуются антиферментативные вещества, яды и тому подобное. Это
уравнение показывает, что урожайность при вышеупомянутых условиях увеличивается логарифмически со
временем. Исследования и практические эксперименты, проведенные Эйлером и другими, доказали, что в
диапазоне, подвергнутом испытаниям, постоянный коэффициент роста k = 0,4343 k9 представляет собой
точную меру скорости размножения дрожжей (см. стр. 255 вышеупомянутой книги), так что константы
распространения оказываются подходящими для характеристики дрожжей (см. вышеупомянутую работу, стр.
257).
Фундаментальное уравнение Эйлера, при условии соблюдения тех же условий, было получено путем
математического вывода в форме q = ax 8t (уравнение I), где q — количество дрожжей, существующих через
определенное время t, a — количество затравочных дрожжей, e — основание натурального логарифма, а 8 —
постоянная распространения kl уравнения Эйлера. Отсюда следует результат 1 8 j (luq -lna) или, используя
логарифм Бриггса, tn1 (log q - log a). Следовательно, получается 2a325 =log g - log a или 0,4343 8t =log q - log a,
что полностью соответствует уравнению Эйлера.
Принимая во внимание определенные значения 8 и a, количество дрожжей (q), присутствующих в
определенные моменты времени t, можно рассчитать из основного уравнения q = a, т. е. 8t.
На рис. 1 прилагаемых чертежей эти значения указаны в килограммах сухого вещества дрожжей для пяти
предполагаемых коэффициентов размножения (δ = 0,055, 0,08, 0,10, 0,129 и δ = 0,551 в зависимости от
времени размножения t от 1 до 28 часов, при этом количество материнских (зародышевых) дрожжей принято
равным 10 килограммам. Путем построения кривых от a до e, полученных таким образом из q, были
построены графики зависимости массы дрожжей от времени, показывающие различные варианты роста,
соответствующие указанным значениям коэффициента размножения 8. 65 Для сравнения с этим набором
теоретических кривых распространения были проведены многочисленные лабораторные ферментации,
значения q которых измерялись ежечасно путем взвешивания, и на основе результатов этих испытаний был
построен набор «практических» кривых распространения. В ходе этих экспериментальных исследований были
получены важнейшие новые знания, на которых основано настоящее изобретение.
Было заявлено, что при достаточно равномерном последовательном внесении питательной среды, при
сохранении соответствующей высокой степени разбавления, с одной стороны, можно предотвратить
уменьшение количества питательных веществ, а с другой – накопление антиферментативов, образующихся в
процессе брожения, настолько, что количество дрожжей при работе в лабораторных условиях увеличивается
с полной закономерностью логарифмически со временем до продолжительности брожения в 30 часов, и,
следовательно, размножение дрожжей на всех стадиях может проводиться в соответствии с указанным
фундаментальным уравнением. Более того, было заявлено, что путем изменения условий эксплуатации
(изменения количества питательных веществ, разбавления, температуры и количества воздуха) также можно
реализовать различный ход роста, близкий к нескольким «теоретическим» кривым размножения (Ир. 1), то
есть, сохраняя при этом постоянными несколько коэффициентов размножения, даже если в каждом случае
использовать в качестве затравки дрожжи одной и той же расы.
В итоге было установлено, что при размножении при значении 8 от 0,05 до 0,09 получается хороший выход
дрожжей, которые по разрыхляющей способности аналогичны дрожжам, полученным старым венским
методом, но превосходят их по консервирующей способности, в то время как при значении 8 от 0,09 до 0,155
получается значительно больший выход дрожжей, обладающих обычной разрыхляющей способностью
дрожжей, полученных методом непрерывного добавления, но демонстрирующих лучшие качества хранения.
После достижения значения 8, равного 0,155, до 115 8=0,22 получаются максимальные выходы дрожжей,
которые, в любом случае, все еще пригодны для использования.
Однако использование этих важных формулировок для производства в промышленных масштабах
столкнулось с большими трудностями. При крупномасштабном производстве ни одним из известных методов
не удавалось поддерживать постоянный коэффициент размножения U6,361 346,361 или ограничивать его
колебания, по крайней мере, до тех пор, пока ход роста не останется в течение всего периода размножения
приблизительно логарифмическим. Первая причина проявилась весьма заметным образом. При работе в
больших масштабах контроль условий эксплуатации, в частности поддержание надлежащей температуры и
равномерной подачи заданных количеств питательных веществ и воздуха, не может быть достигнут, а может
быть осуществлен с большими трудностями. Но, в частности, было установлено, что способ снабжения
питательными веществами ни в одном из известных фундаментальных процессов не соответствует
идеальному ходу роста, к которому стремится указанное фундаментальное уравнение. Кроме того, кривые
распространения так называемого метода непрерывного сложения значительно отклоняются в больших
масштабах от идеального логарифмического хода.
На начальных этапах они имеют логарифмическую форму, но затем показывают точку перегиба и, наконец,
асимптотически приближаются к оси абсцисс.
Именно здесь зародилась изобретательская идея заменить непрерывный производственный процесс
процедурой размножения, разделенной на подходящее количество коротких и, следовательно, легко
контролируемых частичных процессов (фаз), в рамках которых рост дрожжей можно контролировать таким
образом, чтобы уравнение Эйлера применялось к каждой фазе, и чтобы их кривые размножения, будучи
объединенными, в целом давали кривую размножения, приблизительно соответствующую основному
уравнению (уравнение I). Таким образом, теоретически определенная цель была практически достигнута
путем создания процесса, в котором размножение дрожжей разделено на последовательные частичные
ферментации возрастающего объема, каждая из которых представляет собой полную процедуру
ферментации, поскольку в начале каждой фазы дрожжам подается весь необходимый для этой фазы
питательный раствор, и процедура размножения продолжается в каждой фазе до полного или почти полного
потребления сбраживаемого сахара, введенного в начале фазы, при этом дрожжи, полученные в предыдущей
фазе, без разделения используются в качестве затравки для следующей фазы.
Предпочтительно таким образом, количество затравочных дрожжей (желательно чистой культуры дрожжей),
введенных в начале всего процесса размножения, или количество маточных дрожжей, добавленных в начале
фазы брожения, размножается в непрерывном контакте с питательной средой до тех пор, пока не будет
выделен выход дрожжей.
Для того чтобы провести такую фазу брожения в целом как можно точнее, в приближении к одной из кривых
распространения, соответствующих теоретическому уравнению (уравнение I), количество питательных
веществ, подаваемых дрожжам в начале каждой фазы, должно быть приблизительно таким, чтобы это
количество дрожжей увеличивалось на каждой фазе, на протяжении всех стадий брожения, на определенное
количество, увеличивающееся от фазы к фазе, которое определяется идеальным условием, что количество
дрожжей должно расти логарифмически со временем, что соответствует основному уравнению q a.e 8t, в
котором q — количество дрожжей, присутствующих после времени t, a — количество дрожжей, используемых
для начала распространения, и e — основание натурального логарифма, а 3 представляет собой
коэффициент роста, который следует выбирать в диапазоне от 0,05 до 0,22 в зависимости от желаемых
качеств получаемых дрожжей и целевого выхода. Следовательно, из этого в первую очередь следует, что
количество сахара, добавленного в отдельных фазах, должно иметь значение <!
' (где zn — общее количество сахара n, а n — число фаз) непрерывно увеличивается до значения > - Кроме
того, набор кривых на рис. 1, соответствующих теоретическому фундаментальному уравнению, показывает,
что на первых фазах, в которых происходит предварительное брожение, частичные количества сахара,
добавляемого в начале каждой фазы, очень мало увеличиваются от фазы к фазе, начиная со значения
значительно ниже Zn, но значительно возрастают от одной фазы к следующей, в которой происходит
основное брожение 105, и что это увеличение становится тем круче, чем больше коэффициент роста 3 был
выбран. Питательные вещества, необходимые для восполнения недостатка азота и фосфора у дрожжей 110,
должны быть введены в однофазную среду в соотношении, аналогичном соотношению частичных количеств
сахара. Таким образом, добавление питательных веществ в широких пределах, независимо от разбавления,
определяется скоростью размножения дрожжей в соответствии с уравнением Эйлера.
В связи с тем, что фактор роста 3 имеет определяющее значение для качества и количества урожая, дается
надежное руководство по определению количества питательных веществ, которые необходимо добавлять на
каждом этапе. Для практического применения процесса, очевидно, также необходимо правильно выбрать
температуру брожения и количество воздуха; помимо надлежащего измерения питательных веществ,
необходимо соблюдать условие, что брожение должно проводиться при более высокой температуре и
аэрация должна осуществляться более интенсивно, чем выше значение кривой размножения, к которой
должен быть приближен весь ход процесса размножения.
Остается лишь решить вопрос о том, на сколько частичных ферментаций следует разделить весь процесс
размножения, который должен быть проведен в течение определенного периода времени, чтобы с полной
уверенностью предотвратить отклонение от основного уравнения Эйлера от изменений культуральной среды
(уменьшение количества питательных веществ, накопление антиферментативных веществ). В этом
отношении практический опыт привел к принципиальному правилу, согласно которому на однофазных стадиях
максимальное увеличение количества дрожжей должно быть достигнуто вдвое.
Выгодно выбрать общую продолжительность процесса ферментации в диапазоне от 16 до 36 часов, а
процедуру размножения разделить на 5-9 фаз.
Процедура размножения, проводимая в соответствии с этими основными указаниями, должна для контроля
выбранных в каждом случае условий эксплуатации аналитически осуществляться путем взвешивания
количества дрожжей, присутствующих в начале и в конце каждой фазы, с целью построения графика
значений, указанных для q1, V..... qn, и сравнения построенной таким образом кривой размножения с
соответствующей теоретической кривой (рис. 1), соответствующей уравнению Эйлера. Благодаря этому
новому методу контроля операций, условия работы, выбранные в соответствии с вышеуказанными общими
правилами, могут быть улучшены и усовершенствованы на практике настолько, что в особых условиях,
обусловленных местными или иными обстоятельствами, процедура размножения может на всех этапах
вплоть до конца ферментации быть очень точно приближена к росту дрожжей, соответствующему основному
уравнению I с заданным коэффициентом роста 8.
В рамках этих общих правил — для дальнейшей работы посредством продолжения экспериментальных
исследований — были обнаружены дополнительные детали или способы проведения фазового процесса,
которые благоприятно влияют на приближение к теоретическому ходу роста дрожжей при температуре -60°C.
Как правило, нецелесообразно разделять процесс брожения на равные частичные этапы. Напротив, в целом
лучшие результаты получаются, если период брожения первых фаз, в которых происходит предварительное
брожение, превышает значение (где tn — общее время, необходимое для брожения, а n.
количество фаз). Предпочтительно, чтобы время брожения на этапах, непосредственно следующих за
предварительным брожением, было снижено ниже значения tfl и приблизилось к этому значению на
заключительных этапах.
В конце этапов 75, следующих за предварительной ферментацией, целесообразно вводить периоды покоя
или созревания, продолжительность которых увеличивается по мере продвижения процесса размножения
дрожжей. В процессе распространения снова и снова образуются продукты метаболизма, которые
впоследствии частично удаляются путем сжигания, в то время как другая часть исходных продуктов
метаболизма синтетически превращается в молекулярные структуры более высокой молекулярной массы.
Для этого необходимо дать время дрожжам, чтобы они могли начать процесс горения и синтеза. Как известно,
в процессе ферментации, помимо прочих продуктов, образуются также кислоты, которые необходимы
дрожжевым клеткам в качестве регулирующих агентов для инициирования различных физико-химических
реакций и изменений коллоидов, и которые затем необходимо удалить. В данном процессе невозможно
получить слишком большое количество кислоты, если путем введения интервалов покоя в конце отдельных
фаз достигается снижение кислотности, а затем – концентрация ионов водорода, которая будет вредна для
дрожжей.
100 Кроме того, целесообразно вводить все необходимые количества питательных веществ, определенные с
учетом оптимального размножения, в начале каждой фазы, насколько это возможно, одновременно, то есть
как можно быстрее и равномернее. Таким образом, используется способность дрожжей адсорбировать
питательные вещества, содержащиеся в питательном растворе, на своей поверхности. 110 На рис. 2
представлена кривая распространения bf a-фазы брожения, проведенного в крупном масштабе в семи
частичных брожениях в соответствии с указанными основными правилами. Время роста 115 отдельных фаз t,
(t2 - t,)....
(t7 - t отмечены на оси абсцисс, количество затравочных дрожжей a и количество дрожжей, образовавшихся в
конце каждой фазы (g,, q2...... q.), — на оси ординат. Динамика кривой в целом носит логарифмический
характер и наилучшим образом соответствует теоретическим кривым на рис. 1, в частности, кривой d,
значение которой составляет 0,129. - 125.
На рис. 3 показана зависимость содержания сахара от времени и аналитически прослеживается прогресс
потребления сахара, соответствующий кривой на рис. 2. Время брожения отдельных фаз должно быть
отделено от раствора и спрессовано, но, наоборот, количество добавленного сахара, за исключением
относительно небольшого количества сахара, на ось абсцисс. Аналитически определенное количество
исходных дрожжей или лабораторно чистое содержание сахара в отдельной культуре, впервые введенной в
эксперимент, сохраняется на протяжении всех фаз и представлено толстыми линиями, отражающими весь
процесс в жизненно важной активности. Содержание инвертного сахара, определяемое тонкими линиями,
введение покоящихся дрожжей в сильно
Видно, что количество инвертного сахара в разбавленном питательном растворе на некоторых этапах
временно ослабляет дрожжи, поскольку происходит осмотический обмен протоплазмы дрожжей, что также
объясняется тем фактом, что такие дрожжи, посеянные опосредованно и, таким образом, аналитически не
проявляют инвертного сахара, но впоследствии снова появятся в виде инвертного сахара или через
некоторое время. Этот период индукции был необходим для усвоения информации. Интервалы отдыха
увеличиваются для того, чтобы довести прессованные дрожжи, которые были посеяны в разбавленный
раствор, до состояния живой клетки, а также кривые потребления одного сахара, необходимые в данном
процессе.
высшие фазы. Еще одно преимущество фазового процесса заключается в том, что он учитывает знание того,
что содержание азота в дрожжах изменяется во время ферментации, стремясь достичь определенного
предела, накапливаясь в определенной степени, но качество дрожжей, которое увеличивается с ростом
скорости роста дрожжей, показано на графике на рис. 2, после чего дрожжи начинают метаболизироваться
без изменения их формы или белка. В процессе распространения положение изменяется.
В ходе данной фазы метода реализации процесса роста, уменьшение содержания зимазы и эквивалентное
увеличение содержания пептазы соответственно, фундаментальное уравнение I может быть упрощено, по
возможности избегается. Более надежный процесс, благодаря которому увеличивается количество дрожжей и
сахара, может быть также определен надежно. Увеличение количества дрожжей и сахара, получаемых в
результате процесса, обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что его можно осуществить очень
просто, а количество добываемого сахара можно определить с помощью расчетов для каждого специально
выбранного аспекта. Для демонстрации превосходства данного процесса над значением 8.
При условии, что уравнение Эйлера применимо ко всем известным методам производства дрожжей, следует
также отметить, что для каждой отдельной фазы первая фаза может быть обозначена следующим
уравнением:
Методом непрерывного добавления дрожжи вводятся в сильно разбавленную питательную среду на второй
фазе по уравнению: ql=a6-e t
решение в состоянии покоя, в то время как в g2=q,.e 8,(t, tl=a.e S1tlxe 8,2(t - tl).
Предложенный метод позволяет осуществить всю ферментацию на третьем этапе с помощью уравнения
процесса, которое не требует каких-либо особых условий. q5 q,.e' 83(t3 - 2) =a.e, S1tl.e a2(t2 - t).e 83(t3 - t).
Следовательно, уравнение, выражающее фазу брожения в целом, имеет вид qn = a.e 81tl.e 82(t - tl).e' 83(t3 -
t2.... e' 8nht - tn-l) или S qn = ax 81t1 + 82(t2 - tl) + 83(tS - t2.... Snn - tn-1) (уравнение II). и т. д., пусть будут
выбраны равные периоды брожения a (количество затравочных дрожжей) и e (основание натурального
логарифма) для всех фаз (так что основание натурального логарифма) известно. ge fermentto pro i n)' ei n —
это число выбранных фаз. Факторы роста 81–8n должны, если продолжительность фаз соответствует всем
правилам распространения, в ближайшем приближении соответствовать теоретической кривой
фундаментального уравнения, вычисленной после того, как определенное значение I претерпело настолько
незначительные изменения, что было выбрано для Se в соответствии с желаемым качеством и выходом
дрожжей, значения могут быть введены в уравнение.
Если определить q1, q2.... qn, то есть количество 120 добытых значений предполагается для tl, (t2 - t)
дрожжей, которые должны образоваться в конце 346,361 каждой фазы, так что дрожжи растут
логарифмически со временем, точно синхронно с выбранной скоростью роста:
S log q, =log a+ Set, log e log q, =log ql + 8 c(t2 - tl) log S и так далее.
Вместо значений q, q..... qn, рассчитанных, конечно же, в соответствии с имеющейся мощностью установки, в
качестве основы для проведения процесса можно или следует взять кратное этим значениям.
Кроме того, можно рассчитать и количество сахара, которое необходимо подавать дрожжам в начале каждой
отдельной фазы, чтобы в конце этой фазы образовалось количество дрожжей q, qn, рассчитанное для
определенного коэффициента роста 8e.
Исходя из того, что потребление питательных веществ также должно логарифмически возрастать со
временем, если процесс роста должен соответствовать уравнению Эйлера (следовательно, также при
условиях, указанных для доступности этого уравнения), неизбежно следует, что уравнение Эйлера в его
первоначальной форме (уравнение 1) и в форме, выведенной для фазы брожения (уравнение 1), также
должно подходить для выражения зависимости между потреблением сахара и временем.
Обозначим через z количество сахара, необходимое для получения массы дрожжей q на первом этапе с
коэффициентом роста So и за время t, исходя из массы a первых материнских дрожжей, обозначим через u
массу сахара, необходимого для получения материнских дрожжей a, и через 1 коэффициент ассимиляции,
доступный для этого частичного процесса, тогда получим:
для = z1 = .e it1 аналогично для - второй фазы:
Z=ZZIe 2(t2- tl) и в общем случае:
zn=zn-1xe nt- tn...) (уравнение III).
По тем же соображениям, которые позволили ввести Se в уравнение II, фактор ассимиляции также можно
считать постоянным. Более того, значения 8 и e для одной и той же кривой распространения, очевидно,
должны быть одинаковыми. Из уравнения 11 следует:
Se = 2,30259 log qn - log qn.1 - -- tn - tn-.1 и из уравнения III:
e =2.30259 log Zn - log Zn_..1 in - tn-.1 8- -=,=2.30259 log qn- log qn-1 tn -tn-i =2.30259 log zn -log Zn-.1 tn - tn-1 log
Zn - log Zn-.1 =10g qn - log qn-.1 log Zn =log 4n - log qn-, + log Zn-1 (уравнение IV).
Уравнение IV описывает зависимость между массой дрожжей и потреблением сахара при заданной скорости
роста дрожжей.
Количество сахара, которое необходимо добавить в начале первой фазы, определяется по уравнению log z =
log q - log a + log it, а количество сахара, которое необходимо добавить в начале второй фазы, определяется
по уравнению ln a - -.l a - (V - 4-nu и так далее. 75 Наконец, практический опыт привел к наиболее
совершенному способу проведения фазового процесса, который отличается от описанного выше способа
расчета лишь одним моментом: при введении относительно большого количества маточных дрожжей (а) в
фазу брожения коэффициент роста 8 выбирается постоянным только для фаз, следующих за
предварительной ферментацией, в то время как для первых фаз расчет количества дрожжей, которое должно
быть получено по уравнению HI, основан на значениях, которые ниже, чем be.
Таким образом, например, при работе с кривой распространения 8 = 0,10 в семи фазах 90, выгодно
предположить, что 8s и 82 меньше 0,10, и не подставлять постоянное значение -0,10, а использовать
значения для 83-87. Предпочтительно и для числа 8 также брать меньшее значение, чем для числа 82. 9 На
этой математической основе...
Процедура производства дрожжей может быть скорректирована в соответствии с различными требованиями к
выходу и качеству, которые должны быть достигнуты с почти теоретической точностью, но в любом случае с
гораздо большей уверенностью, чем это было возможно до сих пор в любых известных процессах. В
частности, операции могут быть направлены на воздействие на определенные свойства дрожжей в
отношении их химического состава, содержания ферментов и физиологического состояния, наиболее
благоприятного для хорошей консервации.
Возможность влиять на качества производимых дрожжей путем отбора 110 исходных дрожжей (материнских
дрожжей), помимо всех других возможностей, описанных выше, также предоставляется в процессе фазового
сбраживания.
Возможно, целесообразно предусмотреть, что отдельные фазы ферментации будут происходить в разных
емкостях. На фиг. 4 чертежей в качестве примера показано устройство, пригодное для осуществления
процесса таким образом. 1, 2, 3, 4, 120 и 5 представляют собой бродильные чаны или резервуары
возрастающей вместимости, которые соединены воздуховодами 6, 7, 8, 9 и 10 с общей воздушной трубой,
причем каждый из этих воздуховодов снабжен запорными клапанами (или 125 перекрывается). Аналогичным
образом содержимое резервуара 4 может быть перенесено в резервуар 5 либо непосредственно, либо через
емкость 65. В одном случае воздуховод 22 перекрыт, а трехходовой кран 24 отрегулирован таким образом,
чтобы трубы 23 и 26 сообщались, в то время как труба 25 перекрыта; в другом случае 70 воздуховод 26
перекрыт краном 24, и устанавливается сообщение между трубами 23 и 25. Из бродильного резервуара,
используемого в качестве последнего, дрожжи поступают в сепараторы или прессы, для чего к дну
резервуаров 4 и 5 подсоединены воздуховоды 29, 30, снабженные средствами для их перекрытия.
Если предполагается разделить процесс размножения на семь фаз, то несколько из 80 фаз планируется
проводить в резервуарах 4 и 5, или же для проведения этих фаз предусмотрены отдельные ферментеры.
В зависимости от способа проведения процесса (85) либо спирт может быть отгонян из сусла, либо этап
отделения сусла от спирта может быть пропущен.
Следующие два способа практической реализации изобретения 90 проиллюстрированы на примерах.
1.
Производство дрожжей с хорошей разрыхляющей способностью и особенно хорошей консервирующей
способностью с выходом около 85% от исходного количества дрожжей. Семь фаз, общая продолжительность
брожения 26-1 часов, продолжительность отдельных фаз:
V5 _W=31 6-Y=3121(t, - IJ = 3,3 часа. 0 83. =0,06, 82 =0,12, 8, до (0)015 а, (вес маточных дрожжей, введенных в
первую фазу) составляет 10 килограммов (сухое вещество). 105 В результате расчета для qtoq7 получены
следующие значения:
и тому подобное). Эти воздуховоды заканчиваются в нижней части резервуаров и снабжены
соответствующими устройствами для распределения воздуха.
От трубопровода 12 отходят воздуховоды 13, 14, 15, подающие питательный раствор. Эти воздуховоды также
снабжены обратными клапанами или аналогичными устройствами и сбрасывают воду в резервуары 1, 2 и 3
вблизи их верхней части.
Еще один воздуховод 16 отводит воду в контейнер 17, расположенный над резервуарами 4 и 5. Резервуары 1,
2, 3 и 4 соединены между собой сифонами 18, 19 и 20, снабженными обратными клапанами или подобными
устройствами, которые ведут от дна одного резервуара к верхней части следующего, расположенного ниже. К
нижней части резервуара 4 подсоединен насос 21, в всасывающую трубу которого насос отводит отвод 22
сифона 20. Подающая труба 23 ведет к трехходовому крану 24, от которого отходят две трубы 25 и 26, первая
из которых сбрасывает воду в приемное устройство 17, от нижней части которого отходят каналы с запорными
клапанами к резервуарам 4 и 5, а другая, 26, сбрасывает воду непосредственно в резервуар 5.
Эксплуатация данного предприятия будет осуществляться следующим образом:
В ферментер 1 вводят необходимое количество питательного раствора и затравочных дрожжей,
предпочтительно лабораторной чистой культуры дрожжей, и оставляют для размножения.
По прошествии достаточного времени обратный клапан сифона 18 открывается, так что содержимое
резервуара 1 перетекает в резервуар 2, где после добавления соответствующего количества питательного
раствора происходит первая фаза процесса размножения в условиях аэрации. Затем в бродильный резервуар
3 загружают питательный раствор для второй фазы, после чего открывается обратный клапан сифона 19, и
содержимое резервуара 2 переливается в резервуар 3. Проведение брожения в первых трех ферментерах в
условиях абсолютно чистого культивирования может быть целесообразным, поскольку это повышает
вероятность получения дрожжей с наивысшей степенью консервации. Из резервуара 3 его содержимое может
быть перекачано через открытый сифон 20 в резервуар 4, в который питательный раствор поступает из
емкости 17 через открытый канал 27. Вместо работы в таком режиме, содержимое резервуара 3 может быть
предварительно смешано с питательным раствором в емкости 17, после чего запорный клапан ответвления
22 от сифона 20 открывается, а трехходовой кран 24 устанавливается в такое положение, чтобы обеспечить
сообщение между трубами 23 и 25, и труба 26 q = 14,30 килограмма q2 = 23,16 q3 = 36,88 q4 = 61,03 qs = 97,16
6 = 1 (17,2 q7 = 298,9) (сухой вес) ,,, ,,, ,,,3 ,, Для определения соответствующих значений 115 для Z1-Z7
прежде всего необходимо рассчитать U (количество сахара, потребленного при производстве материнских
дрожжей a).
Предполагается, что меласса представляет собой 50%-ный раствор сахара. Сухой вес дрожжей определяется
путем умножения 120 на коэффициент 3,5. Следовательно, значению a = 10 килограммов сухого веса
соответствует значение u = 3,5,10. 100=20.6 кгмс ua 2 x kiormeso5ua 346,361 346,361 (Если для внесения
дрожжей не используется материнская культура, но материнская культура производится в непрерывном
процессе из чистой культуры, то для u следует взять количество сахара S, которое было потреблено в данной
обстановке при ферментации, предшествующей фазе собственно ферментации.) - -zi= 29.53 килограмма.
z = 47,5 - 5 - 75,97 Z4 = 125,7 z5 = 200,2 z = 344,3 q7 = 298,9 килограммов сухого вещества, то есть 298,9 x 3,5 =
10416,2 килограмма дрожжей, z = 615,7 килограмма сахара, то есть 1231,4 килограмма 50% мелассы. Выход:
1046,20:12301A-84,967. Если емкость бродильного резервуара, в котором происходит последняя фаза
брожения, составляет около 380 литров, то в нем можно произвести около 1000 килограммов дрожжей.
Исходя из этого предположения, приведенный выше расчет непосредственно предоставляет данные для
работы. - Количество добавляемой мелассы составляет: - для первой фазы (29,5 - 20,6). 2 = 18 килограммов
для второй фазы (47,5.
2)
- 59 = - 59 = 36 Дж для третьей фазы (76,2) - 95 = - 152) - 95 = 57 для четвертой фазы (126,2) - 152 = 252 - 152 =
100 для пятой фазы (200,2) - 252 = 400 - 252 = 148 для шестой фазы (344,2) - 400 = 688 - 400 = 288 для
седьмой фазы (616,2) - 688 = 1232 - 688 = 544 - Меласса, используемая для производства дрожжей, должна
быть тщательно очищена любым из известных методов. Прозрачному раствору мелассы предпочтительно
придают титруемую кислотность от 0,6 до 1,2, определяемую лакмусовой бумагой в качестве индикатора.
Кроме того, готовят водные растворы питательных солей, один из которых содержит 30% по весу сульфата
аммония (далее обозначаемого как А8), а остальные 15% — суперфосфата (далее обозначаемого как Ss).
55- Если процесс начинается с лабораторной чистой культуры, то 40 килограммов вышеупомянутого раствора
мелассы, разбавленного примерно до 140 Баллингов, 5 литров фазы 1: 20 кг. Меласса.
3
2: -2 40 ПП,, 5 1 3: 60,,, -9 4: 100,,, 15 1 5: - 150,,,25 -80 П, 6: 300,,,60 > 7: 550,,, 100 На фазе 1 вводятся
созревшие зародышевые дрожжи, на всех последующих фазах дрожжи, произведенные на предыдущей фазе,
-85 вводятся в соответствующим образом приготовленный питательный раствор следующей фазы.
Предпочтительно использовать раствор мелассы во все более разбавленном состоянии в зависимости от
хода фазы 90-брожения таким образом, чтобы на первой фазе раствор мелассы с концентрацией от 15 до 15
градусов Баллинга, на последней — раствор с концентрацией от 3 до 6 градусов Баллинга, а затем 10 литров
раствора S8 вводили в ферментер 1, после чего приготовленный таким образом питательный раствор еще
раз стерилизовали в резервуаре, охлаждая при известных условиях абсолютно чистой культуры,
инокулированной чистой культурой дрожжей, и затем оставляли для размножения примерно на 15 часов при
средней температуре 240°C. В результате должно быть получено около 10 килограммов дрожжей в пересчете
на сухое вещество.
70 Эти дрожжи используются в качестве затравки или стартовых дрожжей для собственно фазы брожения,
которая, согласно выбранному примеру, протекает в семь фаз. - литры раствора A8s. 5 литров раствора Sr9
JP 32 10,, J 30 PP - I 51 40 -53 -1 2 0 -,, - - -,, использовано. -Кроме того, выгодно поддерживать такие условия
кислотности, -что по мере протекания брожения кислотность все больше и больше уменьшается таким
образом, что на первой фазе титруемая кислотность, определяемая лакмусовой кислотой, составляет от 4 до
6 градусов, на последней фазе — от 0,2 до 0,6 градусов.
Для этой цели на первом этапе необходимо добавить кислоту, а на последующих этапах серную кислоту,
освободив ее от сульфата аммония, необходимо нейтрализовать. Вместо того чтобы начинать с чистой
культуры дрожжей и размножать ее в ферментере 1, в предыдущем примере также можно непосредственно
ввести в ферментационный резервуар 2 3,5 = 35 килограммов подходящих затравочных дрожжей.
2-й пример. Производство дрожжей с очень хорошей поднимающей способностью и выходом 60%. Семь фаз.
Общая продолжительность и продолжительность отдельных фаз такие же, как в примере 1.
81 =0,03, 82-=0,075, 83 до 87(8c) 0,10.a= килограммы сухого веса. В результате вычислений, выполненных
согласно примеру 1, будут получены следующие числа:
известным способом и известными методами, при условии, что степень кислотности, вопреки ожиданиям, не
уменьшится навсегда сама по себе.
Интенсивность аэрации необходимо увеличивать от фазы к фазе, и она возрастает до 12 кубических метров
на гектолитр бродящего сусла на последней фазе.
При добавлении дрожжей, образовавшихся на предыдущем этапе, в питательный раствор для следующего
этапа необходимо обеспечить тщательное смешивание двух компонентов. После завершения последнего
этапа частичного брожения дрожжи центрифугируют, а затем прессуют.
j = 11,97, q = 16,16, q3 = 21,82, q4 = 30,19, дрожжи (сухой вес).
u = 29,2 кг сахара.
zl=34,96, Z2=47,19, z3=63,55, z4=88,16. Полученные значения u1 и z1-z необходимо умножить в соответствии с
производительностью установки на соответствующий коэффициент, а количество добавляемой мелассы
следует рассчитать точно так же, как в примере 1. Аэрация и температура соответствующим образом
регулируются, чтобы процесс ферментации приблизительно соответствовал значениям q в однофазном
Соседние файлы в папке патенты