Спосіб вирощування хлібопекарських дріжджів

Реферат: Спосіб вирощування хлібопекарських дріжджів включає приготування живильного середовища, внесення засівних дріжджів та аерацію. Під час аерації живильне середовище обробляють методом дискретно імпульсного введення енергії з амплітудою перепаду тиску 240 - 260 кПа, частотою пульсацій 5-7 кГц. UA 102081 U (12) UA 102081 U UA 102081 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до бродильної промисловості, а саме до вирощування хлібопекарських дріжджів. Відомий спосіб вирощування хлібопекарських дріжджів, що включає приготування живильного середовища, внесення засівних дріжджів та аерацію. В цьому способі для максимально високого коефіцієнта використання кисню повітря використовують великі висоти стовпа рідини, що досягається установкою апаратів висотою 11 м і заповненням корисної ємності на початку завантаження (вся вода, необхідна для процесу, дається при завантаженні). Крім цього збільшення коефіцієнта розчинності кисню в середовищі досягається шляхом зниження температури зброджування [Новаковская С.С. Справочник по производству хлбопекарніх дрожжей /С.С.Новаковская, Ю.И.Шишацкий 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 376 с.]. Недоліком цього способу є громіздке, металоємне та важке в обслуговуванні обладнання. З одного боку зниження температури живильного середовища збільшує розчинність в ній кисню, а з іншого - уповільнює процес накопичення біомаси дріжджів. Це призводить до збільшення тривалості їх вирощування та зниженню швидкості їх зростання. Вихід дріжджів в представленому способі достатньо невеликий і складає 92 % у перерахунку на мелясу з вмістом цукру 46 %. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб, що включає приготування живильного середовища, внесення засівних дріжджів, аерацію. Процес аерації в цьому способі проводять шляхом барботажу повітря через форсунки, розташовані на дні дріжджовирощувального 3 3 апарата. Середовище аерують із розрахунку 100-175 м /год. на 1 м середовища. При цьому отримують не більше 1,6 г розчиненого кисню в 1 л середовища [Мальцев П.Μ. Технология бродильных производств. - 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 560 с.]. Недоліком цього способу є необхідність у великій кількості повітря, що продувається через форсунки, низька розчинність кисню та низький вміст його в середовищі. При реалізації такого способу вміст кисню в одному літрі середовища складає 1,6 г, що обмежує можливість переробки більш концентрованого сусла. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу вирощування хлібопекарських дріжджів шляхом обробки живильного середовища під час аерації методом дискретно-імпульсного введення енергії з амплітудою перепаду тиску 240-260 кПа і частотою пульсацій 5-7 кГц, що дозволяє збільшити вміст розчиненого кисню в середовищі з 1,6 до 2,02,2 г/л. Поставлена задача вирішується тим, що у способі вирощування хлібопекарських дріжджів, що включає приготування живильного середовища, внесення засівних дріжджів та аерацію, згідно з корисною моделлю, під час аерації живильне середовище обробляють методом дискретно-імпульсного введення енергії з амплітудою перепаду тиску 240-260 кПа і частотою пульсацій 5-7 кГц. Дискретно-імпульсне введення енергії, що реалізується в роторно-імпульсних апаратах, дозволяє збільшувати кількість розчиненого кисню в живильному середовищі від 1,6 г/л до 2,02,2 г/л. Підвищений вміст кисню в середовищі збільшує питому швидкість росту дріжджів на 2530 %, а також дозволяє використовувати висококонцентроване сусло. Обробка середовища в роторно-імпульсних апаратах дозволяє інтенсифікувати процеси масообміну. Прискорюється подача живильних речовин в клітину і продуктів метаболізму від неї. Все це позитивно впливає на накопичення біомаси. Спосіб вирощування хлібопекарних дріжджів здійснюється наступним чином. Засівні дріжджі задають в живильне середовище, котре містить мелясне сусло, воду, розчини солей, сірчаної кислоти та стимуляторів росту. Після цього починається аерація. Повітря в потік суміші живильного середовища і дріжджів подається через вакуум переривач, а далі насичена повітрям суміш подається в роторно-імпульсний апарат, де обробляється методом дискретно-імпульсного введення енергії з амплітудою перепаду тиску 240-260 кПа і частотою пульсацій 5-7 кГц. Приклад 1 Живильне середовище та дріжджі подають в дріжджовирощувальний апарат, де вони перемішуються мішалкою. Потім відкривають триходовий кран і включають роторно-імпульсний апарат Суміш дріжджів і живильного середовища через роторно-імпульсний апарат і відкритий триходовий кран подається знову в дріжджі вирощувальний апарат. Після 3-х - 4-х циклів перемикання відкривають двоходовий кран і потік повітря через вакуумпереривач надходить в суміш живильного середовища і дріжджів. Збагачена повітрям суміш надходить до робочих 1 UA 102081 U 5 10 15 20 25 30 органів роторно-імпульсного апарата, де обробляється з амплітудою перепаду тиску 220 кПа і частотою пульсацій 4 кГц. При таких умовах обробки кисень розчиняється достатньо слабо, його вміст в живильному середовищі складає 1,7 1,8 г/л. Це не дозволяє проводити вирощування дріжджів на висококонцентрованих середовищах. Крім цього, з причини низького коефіцієнта масообміну підведення живильних речовин до клітини та відведення продуктів метаболізму здійснюється повільно, що погіршує процес накопичення біомаси дріжджів. Приклад 2 Спосіб реалізується аналогічно способу 1, за виключенням того, що суміш живильного середовища, дріжджів та повітря обробляють методом дискретно-імпульсного введення енергії з амплітудою перепаду тиску 280 кПа і частотою пульсацій 8 кГц. Мікробіологічні дослідження показали, що при таких умовах обробки в середовищі з'являються мертві дріжджові клітини. Мабуть, поряд з поліпшенням масообміну, спостерігається руйнування клітинних стінок деяких слабих в енергетичному плані клітин, що призводить до зниження накопичення біомаси дріжджів. Приклад 3 Спосіб реалізується аналогічно способу 1, за виключенням того, що суміш живильного середовища, дріжджів та повітря обробляють методом дискретно-імпульсного введення енергії з амплітудою перепаду тиску 240 кПа і частотою пульсацій 5 кГц. При таких умовах обробки суміш насичується розчиненням киснем до 2,0 г/л. Це дозволяє використовувати висококонцентровані живильні середовища і підвищити питому швидкість росту дріжджів на 25-30 %. Масообмінні процеси сприяють швидкому надходженню живильних речовин в клітину, швидкому її зростанню, своєчасному відведенню продуктів життєдіяльності. Приклад 4 Спосіб реалізується аналогічно способу 1, за виключенням того, що суміш живильного середовища, дріжджів та повітря обробляють методом дискретно-імпульсного введення енергії з амплітудою перепаду тиску 260 кПа і частотою пульсацій 7 кГц. При таких умовах обробки суміш насичується розчиненим киснем до 2,2 г/л, що дозволяє використовувати висококонцентровані живильні середовища і підвищити питому швидкість росту дріжджів на 25-30 %. Масообмінні процеси сприяють швидкому надходженню живильних речовин в клітину, швидкому її зростанню, своєчасному відведенню продуктів життєдіяльності. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Спосіб вирощування хлібопекарських дріжджів, що включає приготування живильного середовища, внесення засівних дріжджів та аерацію, який відрізняється тим, що під час аерації живильне середовище обробляють методом дискретно імпульсного введення енергії з амплітудою перепаду тиску 240 - 260 кПа, частотою пульсацій 5-7 кГц. 40 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2