Осмофільний штам дріжджів saccharomyces cerevisiae до-11 для мікробіологічного синтезу етилового спирту з крохмалевмісної сировини

Реферат: Осмофільний штам дріжджів Saccharomyces cerevisiae ДО-11 для мікробіологічного синтезу спирту етилового з крохмалевмісної сировини. UA 72045 U (12) UA 72045 U UA 72045 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до харчової промисловості і може бути використана для мікробіологічного синтезу спирту етилового із крохмалевмісної сировини і являє собою осмофільний штам дріжджів раси Saccharomyces cerevisiae ДО-11. В спиртовій галузі для отримання етилового спирту відома раса дріжджів Saccharomyces cerevisiae XII, яку використовують для зброджування крохмалевмісної сировини. Вихід спирту етилового в середньому становить 63,7 декалітрів із 1 т умовного крохмалю. Недоліком даного штаму дріжджів є те, що із підвищенням концентрації сухих речовин сусла вище 18 % знижується бродильна активність дріжджових клітин, концентрація спирту етилового в бражці не перевищує 8,0-8,5 % об. і при збільшенні концентрації сухих речовин сусла на кожні 2-4 % бродильна активність дріжджів зменшується на 20-30 %. Найбільш близьким до запропонованого штаму за технічною суттю і досягнутим ефектом є штам дріжджів Saccharomyces cerevisiae ДТ-05 (ІМВУ - 5025, Патент України 18924, Бюл. № 11, 2006 p.), який використовується на спиртових заводах при зброджуванні крохмалевмісної сировини. Дріжджі штаму ДТ-05 мають високу бродильну активність при концентрації сухих речовин сусла 18-20 % і концентрації спирту етилового в бражці в межах 9-12 % об. Недоліком дріжджів штаму ДТ-05 є неможливість збільшення концентрації спирту в дозрілій бражці більше ніж 12 % об. В основу корисної моделі поставлено задачу створення високоосмофільного штаму дріжджів Saccharomyces cerevisiae ДО-11 для мікробіологічного синтезу спирту етилового з крохмалевмісної сировини шляхом селекції нового штаму дріжджів - продуцентів спирту етилового із крохмалевмісної сировини, які спроможні зброджувати сусло з концентрацією сухих речовин 22-30 % при концентрації спирту в зрілій бражці 12-16 % об. Поставлена задача вирішується застосуванням осмофільного штаму дріжджів Saccharomyces cerevisiae ДО-11 для мікробіологічного синтезу спирту етилового з крохмалевмісної сировини. Штам дріжджів Saccharomyces cerevisiae ДО-11 відселекціоновано шляхом багаторазового відбору з виробничих бражок спиртових заводів України з наступною селекцією за ознаками осмофільності. Дріжджі штаму ДО-11 характеризуються високою осмофільністю і забезпечують зброджування сусла з концентрацією сухих речовин 22-31 %. Одержаний новий штам дріжджів ДО-11 має наступні морфологічні та фізіологічні ознаки. Культурально-морфологічні ознаки. Форма дріжджової клітини овальна, вегетативне розмноження брунькуванням. Розмір клітин добової культури на солодовому суслі 10 % СР (4,4-5,8)(5,1-6,1) мкм. В період інтенсивного розмноження дріжджі можуть утворювати скупчення по 3-4 клітини. На ацетатному середовищі при температурі 25 °C на протязі доби утворюють спори. На солодовому суслі-агарі колонії через 96 годин росту при температурі 30 °C круглі, плоскі із заглибленням в центрі. По краю колонії ледь помітні хвильки. Забарвлення колонії матове. При пропусканні світла вони напівпрозорі. На солодовому суслі концентрацією 10 % СР дріжджі утворюють щільний осад. Фізіолого-біохімічні ознаки - факультативні анаероби. Оптимум росту 34-38 °C, желатину не розріджує. 1 Відношення до цукрів. Зброджує глюкозу, галактозу, сахарозу, 1/3 рафінози, /2 граничних декстринів, мальтозу, манозу, інулін, ксилозу, арабінозу. Відношення до спиртів. Засвоює етиловий спирт, гліцерин, не засвоює маніт, сорбіт і дульцит. Відношення до органічних кислот. Засвоює оцтову, молочну кислоти, не засвоює янтарну, яблучну, винну, лимонну кислоти. Біотехнологічна характеристика. Зброджує сусло із крохмалевмісної сировини з нормативним виходом спирту і накопиченням спирту в бражці 10-16 об. %. Приклад Технологічну оцінку якостей нового штаму дріжджів ДО-11 визначали в лабораторних умовах. Зброджування крохмалевмісної сировини проводили з використанням однієї партії кукурудзи крохмалистістю 66,3 %. Як контроль використовували дріжджі штаму ДТ-05. В зрілій бражці визначали концентрацію спирту та незброджених вуглеводів. Переваги штаму ДО-11, що заявляється, в порівнянні з відомим ДТ-05 (прототипом) представлені в таблиці. 60 1 UA 72045 U Таблиця КонВміст незброджених вуглеводів, Вміст спирту, % об., центрація г/100 мл, при температурі, °C при температурі, °C СР, % 34 36 38 34 36 38 ДТ-05 (аналог) 20 0,32-0,36 0,31-0,36 0,36-0,42 10,40-10,50 10,48-10,40 10,36-10,38 ДО-11 (заявлюваний 20 0,28-0,30 0,27-0,29 0,28-0,30 10,45-10,60 10,45-10,55 10,44-10,51 штам) ДТ-05 24 0,417-0,420 0,438-0,440 0,455-0,500 12,60-12,62 12,59-12,61 12,48-12,50 (прототип) ДО-11 (заявлюваний 24 0,285-0,290 0,30-0,31 0,33-0,34 12,90-12,95 12,92-13,0 12,85-12,90 штам) ДТ-05 (аналог) 28 0,85-0,90 0,90-0,94 0,98-1,02 14,85-14,90 14,20-14,40 14,0-14,2 ДО-11 (заявлюваний 28 0,39-0,40 0,385-0,40 0,40-0,42 15,40-15,50 15,42-15,46 15,38-15,40 штам) ДТ-05 (аналог) 31 1,39-1,40 1,42-1,44 1,52-1,55 14,20-14,50 14,15-14,30 14,0-14,10 ДО-11 (заявлюваний 31 0,50-0,55 0,53-0,58 0,59-0,63 15,96-16,0 15,9-15,95 15,75-15,78 штам) Раса дріжджів 5 10 15 Дані таблиць свідчать про те, що при використанні дріжджів нового штаму ДО-11 одержана зріла бражка з вмістом спирту 10,36-10,50 об. %; 12,85-13,0 об. %; 15,38-15,5 об. % та 15,8516,0 об. % при підвищених температурах бродіння (34-38 °C) та концентраціях сусла (22-31 % СР). Таким чином, застосування нового штаму ДО-11 у виробництві спирту із крохмалевмісної сировини дозволяє підвищити концентрацію спирту в зрілих бражках до 10,0-16,0 об. %, зменшити витрату води на охолодження бражки та теплової енергії на її перегонку. Технічний результат, який очікується від реалізації корисної моделі - зброджування сусла з концентрацією сухих речовин 22-30 % і отримання спиртової бражки з концентрацією спирту етилового 12-16 % об. На основі корисної моделі та технічного результату споживача встановлено властивості об'єкту, що заявляється, - збільшення потужності спиртового заводу за рахунок підвищення концентрації етилового спирту в бражці, а також зниження витрат теплової енергії на виділення спирту з бражки та води на охолодження бражки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Осмофільний штам дріжджів Saccharomyces cerevisiae ДО-11 для мікробіологічного синтезу спирту етилового з крохмалевмісної сировини. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2