Приготування поживного середовища

Для вирощування дріжджів готують поживне середовище змішуванням охо­лодженої барди з розчинами фосфор- і азотовмісних солей. Якщо концентрація ба­рди більша 8%, її розбавляють лютерною водою до вмісту сухих речовин 6,8-7%. Було встановлено, що змішана культура дріжджів видів C.utilus, Tor. pinus і Tr. cutaneum може бути використана для синтезу біомаси і при переробці барди з кон­центрацією 10-12% СР. Питомі витрати кисню у цьому випадку складають 1,7-1,9г 0₂/г АСД.

Для приготування поживного середовища використовують збірник-змішувач, місткість якого розрахована на 30-40 хвилинну продуктивність цеху. Відтоки від сепарації культу раль ного середовища асептують кислотою І повертають частково в дріжджоростильний апарат.

Гарячу барду перед її використанням витримують при температурі 95-98° С протягом 30-45 хв у стерилізаторі-витримувачі безперервної дії.

Апаратно-технологічна схема приготування поживного середовища на основі мелясної барди наведена на рис. 12.2, Поживні солі (карбамід, діамоній фосфат) зважують на вагах 1 і за допомогою тельфера 2 подають у збІрник-розчинник солей 14, місткість якого 0,3-0,5 м³ на 1 т дріжджів на добу. У збірник-розчинник вводять ортофосфорну кислоту з мірника 3 і воду. Суміш перемішують і через уловалювач 13 відцентровим насосом 12 спрямовують у мірник-дозатор 4, а потім у збірник-змішувач 6.

Рис. 12.2 Апаратурно-технологічна схема приготування живильного середовища з мелясної барди

Гаряча барда з брагоректифікаційного відділення поступає у стерилізатор-ви-тримувач 11,з нього насосом 10 через фільтр 9 і теплообміник 8 подається в збір-ник-змішувач, звідкіля поживне середовище насосом 5 перекачують в дріжджорос-тильні апарати. Вода в пластинчастий теплообмінник 8 надходить через фільтр 7.

Апаратурно-технологічна схема приготування поживного середовища на осно­ві зернової барди і приготування чистої культури дріжджів наведена на рис. 12.3.

Рис. 12.3 Апаратурно-технологічпа схема приготування живильного середовища із зернової барди І приготування чистої культури дріжджів

Із стерилізатора-витримувача барду через ротаметр 1 насосом 2 подають у теплообмінник 3, а з нього на сито для розділення 4. дробину направляють у збір­ник 5 і з нього насосом 2 на реалізацію. Грубий фільтр барди надходить у збірник-змішувач 6, куди з мІрника-дозатора 7 подають розчин поживних солей. Поживне середовище через уловлювачі 10 і 11 насосом 12 перекачують або в апарати 8 і 9 чистої культури (АЧК), або через теплообмінник 3 і ротаметр 1 в дрІжджоростиль­ний апарат.

Перед подачею Іі зінрлпк-змішувач барду охолоджують до 20-25° С в залежно­сті від температури повітря, яке нагнітають у дріжджоростильні апарати, й інтен­сивності розмноження дріжджів. Охолодження барди регулюють так, щоб темпе­ратура культурального середовища у дрІжджоростильних апаратах була 33-35°С.

Для охолодження мелясної барди використовують пластинчасті теплообмін­ники, а для зернової-теплообмінники типу "труба в трубі". Пластинчасті теплооб­мінники мають невеликі розміри, легко і швидко очищуються, мають високий кое­фіцієнт теплопередачі - 1100-1200 Вт/(м²К), а коефіцієнт теплопередачі теплооб­мінників типу "труба в трубі" - 460-520 Вт/(м²К). Зернова барда містить завислі тверді частинки, тому пластинчасті теплообмінники не можуть бути використані для її охолодження.

Для охолодження 1 м³ барди за годину від 100 до 20° С при температурі охоло­джуючої води 15-18° С необхідна площа поверхні теплообміну пластинчастого те­плообмінника 7-7,5 м² а трубчастого теплообмінника - 11-12 м².

Перед подачею охолоджуючої води в пластинчастий теплообмінник її очищу­ють від механічних домішок за допомогою сітчаного фільтру з отворами діаметром 0,3 мм. Крім того, через кожні 2-3 доби змінюють напрям руху води і барди, що охолоджується, для того, щоб змити з однієї сторони пластин забруднення від бар­ди, з другої - солі, які відклалися, і органічні домішки води. Через 2-3 місяці тепло­обмінники миють лужним розчином, нагрітим до 60-70° С, пропускаючи його че­рез теплообмінник протягом 15-30 хв.

Склад і концентрація компонентів поживного середовища впливають на шви­дкість розмноження, вихід і склад дріжджів.

Джерела вуглецю для дріжджів - моно- і дицукриди, карбонові кислоти, амі­нокислоти, гліцерин. Для повного використання вуглецю в барді недостатньо за­своюваних форм азот- і фосфоровмісних сполук, тому додають карбамід і ортофо­сфорну кислоту або діамонійфосфат.

Витрати фосфорного Р або азотного N живлення (кг/ м³)

(12.1) де F - вихід абсолютно сухих дріжджів (АСД) із 1 м³ барди;

m - вміст фосфорного ангідриду (Р2О₅) або азоту (N) в АСД, % (відповідно 4-4,5 і 7,5-8%).

К - коефіцієнт надлишку фосфорного або азотного живлення (відповідно 1,3 і 1,07); - вміст у джерелі живлення Р₂О₅ або N, % в 70%- ній ортофосфорній

кислоті 50,7%, у діамонійфосфаті 53,8%; вміст азоту у карбаміді 46,0%, у сульфаті амонію 20,5%);

- вміст Р₂О₅ або засвоюваного азоту в барді, кг/ м³.

Вихід дріжджів (кг/ м³)

(12.2) де z - вміст джерел вуглецю в 1 м³ барди, кг;

f - вихід дріжджів із джерела вуглецю барди (приймають 45%);

В - втрати дріжджів, % (під час сепарування 7%, сушіння - 2%).

Розчини поживних солей І емульсії піногасників готують на добову їх потребу для дріжджового і спиртового цехів. Карбамід і діамонійфосфат розчиняють в 5-6 -кратній кількості теплої води. Розчини змішують з розрахунковою кількістю орто­фосфорної кислоти, розбавленою водою у співвідношенні 1:5, І одержану су­міш подають у мірники-дозатори, які мають місткість на змінний запас.

Витрати ортофосфорної кислоти і карбаміду розраховують за формулою (12.1), вони складають на 1 м³ 0,9-1 кг ортофосфорної кислоти і 1-1,1 кг карбаміду або 1,3 кг діамонійфосфату І 0,5 кг карбаміду.

Під час безперервного культивування дріжджів реакція поживного середовища знаходиться в інтервалі рН 3,5-4,2. Мелясна барда має рН 4,8-5,2, зернова - 4,5-4,7, а в процесі культивування цей показник внаслідок засвоювання дріжджами органіч­них кислот підвищується. Для підтримання рН додають сірчану або соляну кислоту. Сірчана кислота із солями кальцію, які є в барді, утворює сульфат кальцію, соляна кислота спричиняє сильну корозію обладнання, що потребує спеціального його захи­сту. Для того, щоб суттєво не підвищувати вміст золи у дріжджах, зменшити "гіпсу­вання" і корозію обладнання при вмісті у барді солей кальцію (СаО) більше 0,25%, користуються сумішшю сірчаної і соляної кислот у такому співвідношенні, яке мак­симально задовольняло б усі перераховані вимоги.