Приготування чистої культури дріжджів

Чисту культуру дріжджів заводи можуть одержати в УкпНДІспиртбіопроді або в Національному університеті харчових технологій. При зберіганні дріжджів у со­лодовому суслі їх пересівають 1 раз на місяць, при зберіганні в пробірках на агари-зованому суслі - 1 раз на рік.

Дріжджі розводять із чистої культури на початку виробничого сезону і кожний раз після зупинки заводу на термін більше 10-15 днів.

Розводять чисту культуру дріжджів шляхом послідовного пересіву в стериль­них умовах з доведенням об'єму середовища до виробничої дріжджанки. Пересів проводять в окремому чистому приміщенні або в переносному боксі.

Із пробірки сусло з дріжджами близько біля полум'я пальника переливають у колбу ємкістю 1 л, в якій знаходиться 0,5 л стерильного сусла концентрацією сухих речовин 10-12 %. Колбу закривають стерильною ватною пробкою і ставлять у тер­мостат при температурі

Через 20-22 години дріжджі переливають у стерильних умовах у бутель з 5 л стерильного сусла концентрацією 10-12 % СР і кислотністю 0,8 град. Сусло збро­джують до концентрації сухих речовин 4-5 % і переливають його в апарат чистої культури з 5 дал сусла концентрацією 16-18 % СР І кислотністю 2 град, при засто­суванні молочнокислих або 0,8 град. - сірчанокислих дріжджів. При досягненні в апараті чистої культури відброду 5-6 % через 20-24 год отримані дріжджі викори­стовують як засівні для виробничих дріжджанок.

Зрілі дріжджі, які одержані в процесі розведення чистої культури, повинні мі­стити глікоген, до 5 % клітин, які брунькуються, не більше 1 % мертвих клітин при повній відсутності контамінуючих мікроорганізмів.

Вирощують засівні І виробничі дріжджі на суслі з величиною рН 4,2 і нижче. Такі умови попереджують розвиток кислоутворюючих бактерій. Але і дріжджові клітини дуже чутливі до зміни рН поживного середовища - із зменшенням рН їх генеративна здатність зменшується Дріжджі раси К-81 накопичують бі-

льше дріжджових клітин у порівнянні з расою XII, при значеннях рН середовища 4,2-3,8 накопичують приблизно однакову кількість клітин - 220-218 млн./мл. При зниженні рН сусла до 3,2 накопичення клітин зменшувалось на 23 % (рис. 8.1).

Для виробництва спирту використовують різні види зерна, сусло з яких знач­но відрізняється буферністю. В зв'язку з цим підкислення сусла необхідно прово­дити до рН 4,0-4,1, або до відповідної титрованої кислотності з урахуванням буфе-рності сировини (табл. 8.1.)-

Таблиця 8.1 Співвідношення між величиною рН і титрованою кислотністю сусла з різних видів сировини

Відомо, що при рН 2,5-3,0 проводять "кислотну очистку" дріжджів протягом 30-40 хв. Кислотоутворюючі бактерії в таких умовах гинуть, а дріжджі хоча і не розмножуються, але залишаються життєздатними, більш старі відмирають.

Тому, наприклад, на суслі із рису, яке підкислене сірчаною кислотою до рН 3,9 накопичувалось за 16 год 110 млн./мл дріжджових клітин, у той час, коли при титро­ваній кислотності 0,5 град, на цьому ж суслі проходив навіть лізис клітин. На суслі із пшениці і жита при кислотності 0,5 град, по рН - метру (0,3 град, по індикатору метиловому червоному) накопичувалось 200-215 млн./мл дріжджових клітин.

Сусло для дріжджів із нетрадиційних видів сировини (сорго, рис) треба підки­слювати сірчаною кислотою до рН 3,6-3,9, що відповідає титруємій кислотності для цих видів сировини 0,20-0,35 град.

Існують періодичний, напівбезперервний і безперервний способи культиву­вання дріжджів.

ПЕРІОДИЧНЕ КУЛЬТИВУВАННЯ

Сутність способу періодичного культивування полягає в тому, що всі технологі­чні операції проводять послідовно в одному апараті - дріжджанці. її об'єм складає 8-10 % від місткості бродильного апарата. Дріжджанки мають поверхню охолодження у вигляді змійовиків або охолоджувальної оболонки і пропелерну мішалку,

У дріжджовому відділенні доцільно встановити апарат для приготування дрі­жджового сусла, об'єм якого в 2 рази більший дріжджанки, а також один збірник для короткочасного зберігання засівних дріжджів, які відбирають із дріжджанки. Об'єм збірника біля 10 % від місткості дріжджанки.

У підготовлену (вимиту, простерилізовану і охолоджену) дріжджанку наби­рають сусло з оцукрювача при температурі 57-58° С концентрацією 17-18 % су­хих речовин, пастеризують при 80-85° С протягом ЗО хв, охолоджують до 50° С і підкисляють сірчаною кислотою до рН 3,9-4,1. Сусло після охолодження до 30° С засівають дріжджами в кількості 8-10 % від його об'єму, охолоджують до температури складки (для дріжджів раси XII - 18-22° С, для термотолерантних дріжджів - 28-30° С) і залишають на бродіння, не допускаючи підвищення тем­ператури понад 30° С для раси XII і 35-36 ° С для дріжджів Sacch. cerevisiae K-81. Мета початкового зниження температури до 18-22° С - пригнічення сторонніх мікроорганізмів, поки концентрація дріжджових клітин у суслі невелика.

Підготовку сусла для дріжджів доцільно проводити в окремо встановленому для цього апараті.

8-10%

При видимій концентрації сухих речовин виробничих дріжджів 1/3 від почат­кової концентрації сусла, дріжджі вважають дозрілими. Від них відбирають засівні дріжджі в збірник для їх зберігання, або в чергову підготовлену дріжджанку в кіль­кості 8-Ю % для їх подальшого вирощування, а дріжджі, що залишились, переда­ють у бродильний апарат. Якщо використання дріжджів затримується, то для збе­реження високої бродильної активності їх захолоджують.

При переробці дефектної сировини і кукурудзи сусло для дріжджів використо­вують з підвищеною на 1-2 % концентрацією сухих речовин у порівнянні з конце­нтрацією основного сусла. У нього добавляють солодове живлення, доза якого скла­дає: на кукурудзяному - 0,8 кг/дал дріжджового сусла, на картопляному - 0,4 кг/ дал, на суслі з дефектної сировини - 0,6 кг/дал. Сусло з солодовим живленням оцукрюють 2 години при температурі 57-58° С і 1 годину при температурі 65-70° С, пастеризують ЗО хв при температурі 80—85° С, охолоджують до темпера­тури 50-52° С, підкисляють сірчаною кислотою до рН 3,9-4,1 і охолоджують до 30° С. Усю підготовку дріжджового сусла можна проводити як у дріжджанці, так І в спеціальному окремому апараті. В охолоджене дріжджове сусло вносять засівні дріжджі (8-Ю % по об'єму), охолоджують до температури складки і вирощують дріжджі при температурі не вище 30° С.

У випадку підкислення дріжджового сусла молочною кислотою після пасте­ризації його охолоджують до 50-51° С і вносять підготовлену культуру молочноки­слих бактерій Lactobacillus (штам 52 або змішану культуру 70) у кількості 2-3 % по об'єму сусла. У процесі виробництва як засівну культуру молочнокислих бактерій використовують відбори сусла від попереднього циклу.

Молочнокисле бродіння проходить до підвищення кислотності до 1,7-2,0 град, на зерновому суслі і до 2,0-2,2 град, на картопляному протягом 8-10 год. Після цього відбирають молочнокислу засівну культуру для наступного циклу, а підкис­лене сусло пастеризують при 75° С протягом ЗО хв, охолоджують до 30° С, вносять засівні дріжджі з дріжджанки із зрілими дріжджами або з спеціального збірника в кількості 8-10 % по об'єму дріжджового сусла та розхолоджують до температури складки і зброджують дріжджі.

Дозрілі виробничі дріжджі повинні мати концентрацію сухих речовин 1/2-1/3 концентрації вихідного сусла, концентрацію спирту до 4,5-5 %, концентрацію дрі­жджових клітин не менше 100-120 млн./мл. Кислотність зрілих дріжджів не пови­нна перевищувати початкову, визначену при складці. Дріжджі повинні містити глі­коген, до 5 % брунькуючих, не більше 1 % мертвих клітин при повній відсутності живих сторонніх мікроорганізмів.

При наявності сторонніх мікроорганізмів виробничі дріжджі відбирають із дріжджанки в апарат чистої культури, де підкисляють їх сірчаною кислотою до рН 2,5-3,0 і витримують 30-40 хв. Після цього засівні дріжджі випускають у дріжджа-нку, де знаходиться дріжджове сусло з кислотністю на 0,1-0,2 град, нижчою в порі­внянні із звичайним. Температуру складки підвищують на 1-2° С, а кількість засі­вних дріжджів збільшують до 15 %.

Для оцукрювання розвареної маси використовують також і ферментні препа­рати мікробного походження. Сусло для дріжджів готують з додатковим введенням цих ферментних препаратів та джерел фосфорного живлення (ортофосфорну кис­лоту, діамонійфосфат) І азотного живлення (карбамід). Замість вказаних джерел можливий варіант використання кукурудзяного екстракту.

Норми витрат у розрахунку на 1 м³ сусла: 1) карбамід - 0,34 кг та діамонійфос­фат - 0,15 кг; 2) кукурудзяний екстракт - 4 кг; 3) карбамід - 0,4 кг та Н₃РО₄ - 0,13 кг.

У сусло підживлення по першому і другому варіантах вносять перед його па­стеризацією. Витрати глюкоамілази на оцукрювання сусла з кукурудзи - 0,8 оди­ниць активності, сусла з пшениці, ячменю та інших культур - 0,6 одиниць на 1 г крохмалю. Суміш витримують при температурі 55-56° С до 3 годин, підкислюють сірчаною кислотою до рН 3,9-4,1, охолоджують до 30° С і засівають дріжджами. Дріжджі культивують так само, як і при використанні для оцукрювання солоду.

0,13

По третьому варіанту підживлення сусла на кожний 1 м³ сусла додають по 0,4 кг карбаміду, потім проводять технологічні операції, аналогічні попереднім варіан­там, до закінчення витримування сусла з ферментами. Після цього в сусло вносять ОДЗ кг ортофосфорної кислоти, підкислюють сірчаною кислотою до рН 3,9-4,1 і закінчують підготовку сусла до вирощування.