Разработка способа получения спиртовых дрожжей с использованием термолерантного и осмофильного штамма Saccharomyces cerevisiae 985 Т и электрохимически активированных растворов

Актуальность.

Одним из важных факторов, определяющих эффективность спиртового производства, является физиологическая активность и продуктивность дрожжей, а также плотность дрожжевой популяции, которые оказывают существенное влияние на стабильное протекание процесса брожения, скорость сбраживания крахмалсодержащего сырья и выход целевого продукта. Повышение температуры в процессе дрожжегенерации и спиртового брожения (особенно в летний период времени) негативно сказывается на развитии и жизнедеятельности дрожжевых клеток, что Приводит к замедлению брожения, неполному сбраживанию углеводов и снижению технико-экономических показателей производства.

Селекция и отбор физиологически активных рас спиртовых дрожжей, технологически устойчивых к неблагоприятным факторам, обладающих повышенной продуктивностью, осмофильностью и термотолерантностью позволяют повысить эффективность спиртового производства в результате интенсификации процессов дрожжегенерации и брожения.

В последние годы внимание специалистов многих отраслей привлекают аспекты применения электрохимически активированных (ЭХА) водных растворов. Такой интерес к растворам и воде связан с их способностью достаточно длительное время сохранять суперактивные продукты электролитического разложения, в том числе и свободные радикалы, а также метастабильную, обладающую избытком внутренней энергии структуру, сформированную в электрическом поле сверхвысокой напряженности. Благодаря этому, такие растворы являются не только эффективным окислительным, восстановительным, кислотным или щелочным агентом, но также обладают ярко выраженными свойствами катализаторов многих химических и биохимических реакций. Экологическая чистота и 6 безопасность при использовании ЭХА систем обусловлены тем, что их высокая реакционная способность определяется не количеством действующих веществ, а их аномольной (очень высокой или очень низкой) активностью при малых концентрациях.

Исследования по вышеназванным направлениям несомненно чрезвычайно современны и актуальны, а их реализация в пищевой промышленности позволит получить значительный экономический эффект.

Цель и задачи исследования

.

Цель работы — разработка способа получения активных засевных дрожжей в спиртовом производстве с использованием нового термотолерантного и осмофильного штамма и создание асептических условий на данной стадии с помощью электрохимически активированных водных растворов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

Провести сравнительные характеристики рас спиртовых дрожжей по их бродильной активности и продуктивности;

Исследовать устойчивость спиртовых рас дрожжей к повышенным температурам и осмосу и осуществить скрининг родительских рас дрожжей для дальнейших селекционных работ.

Провести селекционные работы на основе адаптации лучших популяций к повышенным температурам и концентрациям исходного субстрата и вывести термотолерантную и осмофильную расу спиртовых дрожжей.

Подобрать наилучшую с технологической и экологической точек зрения систему получения ЭХА растворов, позволяющую значительно уменьшить или полностью ликвидировать обсемененность посторонней микрофлорой на стадии получения засевных дрожжей в спиртовом производстве.

Разработать технологию обработки оборудования ЭХА растворами, установить способы их хранения. 7.

Научная новизна.

На основании селекционных работ получен новый штамм БассИаготусез сегеу1з1ае 985 Т, обладающий термотолерантными и осмофильными свойствами для сбраживания сусла из крахмалсодержащего сырья при повышенных температурах.

Изучены морфологические и физиологические особенности нового штамма БассЬаготусез сегеу1з! ае 985 Т.

Изучено влияние ЭХА растворов на жизнедеятельность различных групп микроорганизмов — вредителей спиртового производства.

Определены параметры ЭХА растворов, обеспечивающие ингибирование для каждой группы микроорганизмов.

Выявлена зависимость температуры, времени и кратности использования ЭХА растворов на асептический эффект. Практическая иенность.

Составлена и утверждена временная технологическая инструкция по ведению чистой культуры нового выделенного штамма БассЬаготусеБ сегеу1з1ае 985 Т в спиртовом производстве.

Применение термотолерантного и осмофильного штамма при периодическом способе сбраживания в производственных условиях позволило сократить время приготовления дрожжей на 6 час, длительность брожения на 18 — 20 час.

Показана высокая кислотои термоустойчивость дрожжей расы ЗассЬаготусеБ сегеу1з1ае 985 Т и их конкурентоспособность по отношению к посторонней микрофлоре.

Разработана технология обработки оборудования ЭХА-растворами на стадии получения засевных дрожжей в спиртовом производстве.

Рассчитан экономической эффект от внедрения штамма 8ассЬагошусез сегеу1з1ае 985 Т, который составил 5280 руб. в год при производительности 1 ООО дал спирта в сутки. 8.

Апробация работы и публикации.

Основные экспериментальные результаты были доложены и обсуждены на Международном Симпозиуме «Электрохимическая активация» (г.Москва, 1997 г.), на научно-технической конференции «Молодые ученые — пищевым и перерабатывающим отраслям АПК» (г. Москва, 1999 г.). Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 3 работы, в которых отражены основные положения диссертации.

Структура и объем диссертации

.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы и приложений.