Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ

Изобретение относится к биотехнологической промышленности и может быть использовано для получения хлебопекарных дрожжей на растительном сырье регионального происхождения.

Известен способ выращивания хлебопекарных дрожжей на питательной среде, которая содержит мелассу, минеральные соли, биотин. В среду дополнительно вводят натриевую соль 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты в количестве 10^-5-10^-6 г/л. Способ выращивания хлебопекарных дрожжей осуществляют путем их культивирования на питательной среде состава, вес. %: меласса - 12; хлористый калий - 0,1; диаммоний фосфат - 0,12; сульфат аммония - 0,24; биотин - 0,005; водопроводная вода - 87,535. В питательную среду дополнительно вводят натриевую соль 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксифенилпропионовой кислоты в количестве 10^-5 г/л - 10^-6 г/л. Культивирование ведут в течение 24 часов при 30°С. По окончании процесса определяют выход дрожжей и ферментативную активность. Изобретение позволяет увеличить выход дрожжей на 3% и улучшить их качество путем повышения их ферментативной активности [RU Патент 2326162, МПК C12N 1/18, 2006].

Недостатком этого способа является недостаточный выход биомассы дрожжей. Значения подъемной силы и мальтазной активности дрожжей не указаны.

Известен способ культивирования дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВГШ-2 на питательной среде, содержащей экстракт топинамбура и растворы питательных солей (Шуваева Г.П., Корнеева О.С., Божко О.Ю. Производство дрожжей с использованием экстрактов топинамбура Helianthus tuberosus. Биотехнология, 2012, №3, стр. 67-68).

В известном способе включение солей в среду выращивания (вид солей и их концентрации не указаны) повышает выход биомассы дрожжей, но может негативно повлиять на хлебопекарные свойства дрожжей, их стойкость, а также повышает себестоимость продукции и снижает экономический эффект производства.

В известном способе культивирования дрожжей на питательной среде, содержащей экстракт топинамбура и растворы питательных солей, для выращивания были использованы дрожжи спиртовой расы дрожжей Saccharomyces cerevisiae XII и штамм Saccharomyces cerevisiae ВГШ-2, полученный на ее основе, при этом не указаны показатели ферментативной активности используемых штаммов дрожжей, характеризующие продуценты биомассы хлебопекарных дрожжей и влияние на ее показатели выращивания с использованием питательной среды, содержащей экстракт топинамбура и растворы питательных солей.

Задачей изобретения является увеличение выхода биомассы дрожжей и снижение себестоимости продукции за счет исключения дополнительного внесения в состав питательной среды биотина, солей калия и фосфора.

Технический результат - повышение выхода биомассы дрожжей на 20% и снижение себестоимости продукции за счет исключения в составе питательной среды солей калия, фосфора и биотина.

Технический результат достигается тем, что в способе выращивания хлебопекарных дрожжей, включающем подготовку питательной среды, выращивание посевного материала и выращивание дрожжей на питательной топинамбурсодержащей растительной среде, в качестве последней используют сок из свежих клубней топинамбура, имеющий рН 6,0, без добавления дополнительных источников минерального питания, или содержащий сульфат аммония в концентрации 0,3-0,6% от массы питательной среды, а в качестве продуцента биомассы дрожжей используется штамм хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae G, обладающий инулиназной активностью, благодаря которой он использует инулин сока в качестве источника углерода.

Предлагаемый способ предусматривает использование инулиназоактиных штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisiae, как полученный нами штамм Saccharomyces cerevisiae G, который синтезирует фермент с инулиназной активностью, вызывающий гидролиз инулина [Соколенко Г.Г. Инулиназоактивный штамм Saccharomyces cerevisiae-G / Г.Г. Соколенко, Н.А. Карпеченко // Биотехнология - 2013 - №6. - С. 18-22].

Сок топинамбура получают из свежих мытых и дробленных клубней прессованием, разводят водой с гидромодулем 1:2-3, прогревают 1-3 мин при 100°С для коагуляции белков и других высокомолекулярных веществ, осветляют и стерилизуют автоклавированием при 1 атм в течение 20 мин. Полученный сок топинамбура содержит в достаточном количестве все необходимые вещества для размножения дрожжей: общие сахара, инулин, фосфор, калий, а также витамины группы В, в том числе биотин (таблица).

Преимущество химического состава сока топинамбура по сравнению с мелассой заключается в высоком содержании фосфора и калия, высоком содержании витаминов группы В и биотина. Поэтому сок топинамбура может быть использован в качестве среды выращивания дрожжей без дополнительного внесения биотина и минеральных солей, таких как диаммоний фосфат, хлористый калий, которые используются при выращивании хлебопекарных дрожжей на мелассной среде. Для сока топинамбура характерно невысокое содержание общего азота, поэтому целесообразно введение источника минерального азота, в частности сульфата аммония, который хорошо усваивается дрожжами. Внесение сульфата аммония в концентрации 0,3-0,6% повышает накопление биомассы Saccharomyces cerevisiae G.

После выращивания на соке топинамбура дрожжи Saccharomyces cerevisiae G имеют хорошие показатели ферментативной активности, которые не отличаются от показателей после выращивания на мелассной среде: подъемная сила - 38-40 мин, мальтазная активность - 32-34 мин.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Способ выращивания хлебопекарных дрожжей, обладающих инулиназной активностью, Saccharomyces cerevisiae G, осуществляют путем их культивирования на питательной среде, в качестве которой используют стерильный сок из свежих клубней топинамбура (рН 6,0), без внесения дополнительных минеральных солей и биотина. Суточное накопление биомассы в этих условиях составляет 60 г/л, которое соответствует накоплению биомассы при выращивании на мелассной среде.

Пример 2. Способ выращивания хлебопекарных дрожжей, обладающих инулиназной активностью, Saccharomyces cerevisiae G, осуществляют путем их культивирования на питательной среде, в качестве которой используют сок из свежих клубней топинамбура (рН 6,0), содержащий сульфат аммония 0,6% от массы питательной среды. При этом выход дрожжевой биомассы составляет 74,6 г/л, что на 20% больше, чем при выращивании на мелассной среде.