Спосіб підготовки виробничого середовища з вуглеводвмісної сировини до ферментації

Винахід відноситься до харчової промисловості, а саме до спиртової і дріжджової галузей. Відомий спосіб одержання спирту і хлібопекарських дріжджів шляхом ферментації середовища з вуглеводвмісної сировини дріжджами Saccharomyces cerevisiae, в якому підготовка середовища до ферментації передбачає розбавлення сировини водою, підкислення, антисептування, збагачення поживними речовинами. За цим способом як антисептик використовують хлорне вапно, або сульфонол, або сульфохлорантин (Технологический регламент производства этилового спирта и прессованных хлебопекарных дрожжей из мелассно-спиртовой бражки, Киев, 1990. Инструкция по применению новых антисептических препаратов, Киев, 1990). Найбільш близьким до заявленого технічного рішення є спосіб підготовки виробничого середовища з вуглеводвмісної сировини до ферментації, що передбачає змішування сировини з водою, підкислення, антисептування і збагачення поживними речовинами, в якому як антисептик використовують препарат "Дезактин" (Деклараційний патент №38039А опубл. 15.05.2001р. Бюл. №4) (Прототип). Дезактин - суміш хлорвмісної сировини з поверхнево-активною та модифікуючими добавками. Препарат вносять в кількості 0,0025% до об'єму середовища. Причиною, що перешкоджає подальшому вдосконаленню способу підготовки виробничого середовища до ферментації є те, що препарат має вузький спектр антибактеріальної активності і не всіх шкідників виробництва знищує повністю, зокрема, обмежена дія цього препарату на спорові, нітритоутворюючі бактерії і бактерії групи кишкової палички (БГКП) та дріжджеподібні гриби роду Candida. Розвиток такої інфікуючої мікрофлори може привести до повного припинення процесу бродіння. В основу винаходу поставлено задачу - вдосконалення способу підготовки виробничого середовища до ферментації за рахунок використання більш ефективного антисептика. Технічний результат від використання винаходу полягає в припиненні сторонніх процесів (інфікування) за рахунок використання препарату більш широкого спектру антимікробної дії. При цьому виникає пов'язана з технічним результатом споживча властивість заявленого способу - зменшення витрат сировини І допоміжних матеріалів. Досягається технічний результат тим, що у способі підготовки середовища з вуглеводвмісної сировини до ферментації, який передбачає змішування сировини з водою, підкислення, антисептування, внесення поживних речовин, як антисептик використовують препарат "Фріконт" у кількості 0,0001-0,00015 % до об'єму середовища. Запропонований новий препарат "Фріконт" (ТУ У 24.2-31339253.001-2003) являє собою суміш, в склад якої входять діючі речовини: бензилпеніцилін калію (бензилпеніцилін натрію) та бензоат натрію. Завдяки поєднанню у препараті "Фріконт" цих двох речовин (70% бензилпеніциліну і 30% бензоату) діючою основою якого є бензилпеніциліна натрієва сіль, він має більш широкий спектр антимікробної дії відносно контамінуючої мікрофлори спиртового і дріжджового виробництва, яка викликає негативні процеси у виробництві. Особливо це стосується нітритоутворюючи х бактерій, розмноження яких в те хнологічних середовищах приводить до припинення процесу зброджування, а також дріжджеподібних грибів роду Candida, які у виробництві завдають великої шкоди, тому що генеративна активність у них дуже висока у порівнянні з дріжджамисахароміцетами і у виробничій популяції вони витісняють дріжджі-сахароміцети. Експериментальним шляхом встановлено антимікробну дозировку препарату - 0,0001-0,00015% до об'єму середовища. Визначена дозировка має бактерицидний ефект відносно контамінуючої мікрофлори і не впливає негативно на ріст дріжджів-сахароміцетів. Заявлений спосіб підготовки виробничого середовища до ферментації здійснюють таким чином. Сировину розбавляють водою у співвідношенні 1:3, 1:4 або 1:17 в залежності від вимог кожного конкретного виробництва, підкислюють, антисептують шляхом внесення антисептика "Фріконт" у кількості 0,0001-0,00015% до об'єму середовища, задають поживні речовини, засівні дріжджі і проводять процес ферментації. По закінченні процесу ферментації в зрілій бражці визначають вміст спирту і накопичення біомаси дріжджів. Запропонований спосіб підготовки середовища до ферментації ілюструється наступним прикладом. Для перевірки дії препарату "Фріконт" на інфікуючу мікрофлору у виробництві спирту і хлібопекарських дріжджів з меляси, в останню для одержання максимального рівня інфікуючої мікрофлори вводили комплекс мікроорганізмів - 2×108 колонії утворюючих одиниць (КУО) в 1см 3 середовища, куди входили протеолітичні мікроорганізми (представники родів Bacillus, Bacterium, Pseudomonas), кислотоутворююча мікрофлора із роду Lactobacillus і Leuconostoc, нітритоутворюючі бактерії, бактерії БГКП і дріжджеподібні гриби роду Candida. Мелясу розбавляли водою у співвідношенні 1:3 (в спиртовому виробництві) і 1:17 (у дріжджовому виробництві), збагачували поживними речовинами, доводили рН середовища до рН 4,8-5,0. В середовище задавали препарат "Фріконт" в кількості 0,00013г/дм 3 середовища. Далі засівали відповідними штамами дріжджів: спиртовим - У-563 або хлібопекарським У-1009. Ферментацію проводили при температурі 30°С. В кінці дріжджовирощувального процесу визначали накопичення біомаси, а також ступінь інфікованості. Після закінчення процесу бродіння в зрілій бражці визначали вміст спирту і накопичення біомаси. Технологічні показники процесів представлені в табл.1. Таблиця 1 Показники Біомаса дріжджів, г/дм 3 Вміст спирту, % об. Незброджені вуглеводи, г/100 см 3 Кількість мікрофлори, КУО/см 3 Виробництво Спиртове 25,8-26,5 7,30-7,34 0,220-0,225 1·101 Дріжджове 46,1-46,4 1·101 Дані таблиці свідчать про те, що відхилень в технологічних показниках процесу бродіння немає і інфекції практично не виявлено, а незначна кількість мікрофлори є нормальною і пояснюється тим, що ці технологічні процеси не стерильні. Показники способу підготовки виробничого середовища до ферментації, які підтверджують досягнення технічного результату і переваги перед способом-прототипом, наведені в табл.2. Таблиця 2 № пп 1 2 3 4 5 Показники Кількість заданого антисептика,г/дм 3 Ступінь інфікованості, КУО/см 3: загальна кількість спороутворюючі БГКП протеолітичні кислотоутворюючі лейконостоки нітритоутворюючі бактерії дріжджеподібні гриби роду Candida. Кількість біомаси, г/дм 3 Вміст етанолу, % об. Незброджені вуглеводи, г/100см 3 Спосіб-прототип 0,0025 Заявлений спосіб 0,00015 1×105 0,5·103 1×102 1×102 1×101 1×102 1×102 1×103 24,2-24,3 7,15-7,20 0,22-0,24 1.101 ріст відсутній ріст відсутній ріст відсутній ріст відсутній ріст відсутній ріст відсутній ріст відсутній 25,6-25,8 7,25-7,30 0,20-0,22 Дані таблиці свідчать про те, що у заявленому способі підготовки виробничого середовища з вуглеводвмісної сировини до ферментації стороння мікрофлора практично повністю знищується, у тому числі, надзвичайно шкідливі для спирто-дріжджового виробництва бактерії кишкової палички, нітритоутворюючі бактерії, а також дріжджеподібні гриби роду Candida .