تكنولوجيا زراعة الخميرة. زراعة الخميرة على نبتة دبس السكر. الحصول على الخميرة الجافة

أحد المجالات المربحة للأعمال الصغيرة هو إنتاج العديد من المنتجات شبه المصنعة. وتشمل هذه و أنواع مختلفةخميرة. الخميرة - تستخدم على نطاق واسع في صناعة النبيذ والتخمير وتصنيع منتجات المخبزوحتى الكحول. عملية إنتاجهم بسيطة للغاية ومربحة. هذا يسمح لك باسترداد الاستثمار الأولي في غضون عام.

تقييم أعمالنا:

بدء الاستثمار - 10000000 روبل.

تشبع السوق متوسط.

التعقيد في بدء عمل تجاري هو 8/10.

أنواع الخميرة

كل شيء في الوقت الحاضر الأنواع الموجودةيمكن تقسيم الخميرة إلى فئتين رئيسيتين مضغوطة وجافة. الأول - يحتوي على حوالي 70٪ رطوبة. هذا لا يسمح بتخزينها لفترة طويلة. للسبب نفسه ، فإن تصديرها يكاد يكون مستحيلاً. لكن معظم محلات المخابز مصممة للعمل معهم.

والثاني عبارة عن حبيبات جافة يجب إذابتها في الماء قبل الاستخدام. في الوقت الحالي ، لسهولة الاستخدام ، تم صنع نوع جديد من الخميرة الجافة - فورية. ليست هناك حاجة لتذويبها في الماء قبل الاستخدام. يتم إضافتهم على الفور إلى الدقيق. يجب أن يكون لدى جميع الخميرة المنتجة في روسيا شهادة مطابقة مناسبة.

من أين نبدأ؟

لفتح مصنع لإنتاج الخميرة في روسيا ، عليك أولاً أن تجد المبنى اللازم. نظرًا لأن هذا النوع من النشاط يتعلق بإنتاج الغذاء ، يجب إيلاء اهتمام خاص للامتثال للمعايير الصحية. ستتحكم الخدمات الصحية والوبائية ذات الصلة في ذلك. لذلك ، في هذه المرحلة ، من الأسهل استئجار مبنى جاهز مخصص لإنتاج الطعام.

بالإضافة إلى الصرف الصحي ، يجب الاهتمام بخصائص الإنتاج. على سبيل المثال ، تتطلب تقنية صنع الخميرة الامتثال لنظام درجة حرارة معين. لذلك ، يجب إجراء العزل الحراري للورشة على المستوى المناسب. في نفس الوقت لا تنس أنظمة تكييف الهواء. ستؤثر زيادة درجة الحرارة فوق + 40 درجة سلبًا على جودة الخميرة.

إذا قمنا بتوزيع الإنتاج حسب المنطقة ، فسيبدو كما يلي:

1. خط الانتاج 280 م 2؛
2. مساحة محطة الضخ 48 م 2 على الأقل ؛
3. محل طاقة 48 م 2.

بعد إعداد مباني الإنتاج ، من الضروري حساب العدد المطلوب من الموظفين. بالنسبة للإنتاج الصغير الذي ينتج حوالي 500 كجم من المنتجات يوميًا ، يجب تعيين 45-50 عاملاً. معظمهم ، ما يقرب من 30 إلى 35 شخصًا سيكونون عمالًا بسيطين.

معدات

يتضمن الإنتاج الصناعي للخميرة استخدام المعدات التالية:

1. دروزهانكي. أو بطريقة أخرى حاويات لزراعة الخميرة المزروعة في المختبر. عددهم يعتمد على حجم الإنتاج.
2. تلقيح أو إذا كان في وعاء بسيط للبذر. ينمو الخميرة.
3. مقشدة البروتين. والغرض الرئيسي منه هو فصل الرغوة المتكونة أثناء عملية التخمير.
4. مضخات نقل.
5. فواصل. بمساعدتهم ، يتم فصل الخميرة عن الهريس.
6. سعة الغسيل.
7. تحلل البلازما.
8. مجفف.
9. خط التعبئة.

يمكن استخدام جميع معدات إنتاج الخميرة المذكورة أعلاه لصنع خميرة مضغوطة أو جافة أو خميرة.

تكنولوجيا الإنتاج

يتم إنتاج خميرة الخباز وفقًا لنفس التقنية. الاختلافات فقط في طرق معالجتها النهائية. نظام التكنولوجيايتكون إنتاجها من 3 مراحل رئيسية:

1. تزايد. هذه المرحلة مقسمة إلى عمليتين رئيسيتين. خلال الأول ، نمت ثقافة الأم. خلال الثانية ، يتم زراعة الخميرة التجارية.
2. العزلة من الهريس. أولاً ، تتم عملية التعويم ، أي إزالة ثقافة الخميرة من الهريس. ثم قم بإجراء تغليظها على الفواصل.
3. تجفيف. في هذه المرحلة ، يتم تحلل الخميرة وتجفيفها أخيرًا.

بشكل عام ، يتم تقليل إنتاج الخميرة المضغوطة لخلق ظروف مواتية لتكاثر فطر الخميرة. يُقصد بالظروف المواتية وسيط مغذٍ متحكم فيه ، يتكون من سكريات سهلة الهضم. المادة الخام الرئيسية لإنتاج الخميرة هي دبس السكر والهريس على أساسها. في عملية النمو فطريات الخميرةتمتص الأحماض الأمينية منها.

مع تطورها ، سوف تمتص العناصر الغذائية منها ، لذلك يجب إضافة الطعام بشكل دوري ، ويجب إثراء الكتلة نفسها بالأكسجين. بعد الوصول إلى حجم معين ، يتوقف النمو الكتلي بالقوة. بعد ذلك ، يتم فصل الخميرة عن وسط المغذيات ، أي فصلها. المرحلة الأخيرة في عملية التصنيع هي تشكيل المنتج النهائي.

تقليديا الإنتاج خميرة الغذاءعلى أراضي روسيا يتم عن طريق الضغط. قوالب الخميرة المضغوطة عبارة عن خلايا خميرة معزولة من وسط المغذيات التي خضعت لتنقية خاصة. تحتوي على 68٪ ماء و 32٪ خلايا خميرة.

يتم إنتاج الخميرة الجافة بطريقة مماثلة. باستثناء واحد ، يتم استخدام سلالات خميرة أخرى ذات مقاومة متزايدة للتجفيف في عملية الإنتاج. أثناء التجفيف ، يتم تمرير الخميرة المضغوطة من خلال آلة بثق. تشكل نوعًا من "الشعيرية" منها ، ثم يتم تقطيعها إلى حبيبات. ثم يتم إرسال الحبيبات نفسها إلى المجفف ، حيث تتحول تحت تأثير الهواء الدافئ إلى خميرة حبيبية جافة.

يتم إنتاج خميرة الأعلاف بطريقة مماثلة ، مع استثناء واحد. لا تتطلب سلالات الخميرة المستخدمة شروطًا معقمة. وتتمثل ميزتها أيضًا في أنها تعطي عائدًا أعلى من الكتلة الحيوية. إنتاج خميرة الكحولأيضا لها خصائصها الخاصة. يتم استخدام نبتة الشعير كوسيط غذائي لهم.

آفاق

وفقًا للإحصاءات ، تتطور أعمال إنتاج الخميرة بشكل ديناميكي. في المتوسط ​​، تنمو مبيعات هذه الشركات بنسبة 5-7 في المائة سنويًا. هذا يرجع إلى سوق المبيعات المتزايد باستمرار.

ارتفعت أسعار معظم نظائرها المستوردة من الخميرة الجافة المستوردة إلى أراضي روسيا بسبب ارتفاع الرسوم الجمركية ، مما جعلها غير قادرة على المنافسة مقارنة بمنتجات الشركات المصنعة المحلية. لذلك ، فإن تجارة الخميرة لها مستقبل.

أسرار النجاح

يكمن سر نجاح إنتاج الخميرة ، مثل أي نوع آخر من الأعمال ، في جودة المنتجات. استقرار العرض مهم أيضًا لكبار المستهلكين. للوصول إلى المستوى المطلوب ، يجب تحسين التكنولوجيا باستمرار من خلال إدخال أفكار جديدة فيها.

من الضروري أيضًا أن يكون في فريقك فريق من التقنيين المحترفين الذين سيتحكمون بوضوح في عملية الإنتاج ومراقبة جودة المنتجات.

إنتاج الخميرة

1. المواد الخام والمراحل الرئيسية للعملية التكنولوجية

2. الخميرة المستخدمة في إنتاج خميرة الخباز

3. آفات إنتاج الخميرة

3.1 ميكروفلورا دبس السكر

3.2 ميكروفلورا الماء والهواء

3.3 المصادر الثانوية للعدوى

4. المكافحة الميكروبيولوجية لإنتاج الخميرة

5. نظام صحي وصحي لإنتاج الخميرة

كتب مستخدمة

1. المواد الخام والمراحل الرئيسية للعملية التكنولوجية

مصنع الخميرة هو إنتاج التكنولوجيا الحيوية. تتمثل المهمة الرئيسية لإنتاج الخميرة في الحصول على الخميرة لصناعة الخبز. يسبب مجمع الإنزيمات الموجودة في الخميرة تخمير كحولي في العجين. ثاني أكسيد الكربون المنطلق خلال هذا يرفع العجين ويفكك.

تنتج مصانع الخميرة خميرة مضغوطة وجافة. الخميرة المضغوطة عبارة عن قوالب رمادية فاتحة أو صفراء فاتحة تحتوي على نسبة رطوبة تتراوح من 73 إلى 75٪ ، تمثل الكتلة الحيوية لخلايا الخميرة ، التي يحتوي 1 جرام منها على 8 إلى 12 مليار خلية. إذا تم تجفيف الخميرة المسحوقة إلى نسبة رطوبة متبقية تبلغ 89٪ ، يتم الحصول على الخميرة المجففة.

المواد الخام في إنتاج خميرة الخباز هي دبس البنجر(نفايات إنتاج بنجر السكر) ، أملاح معدنية ، منشطات النمو ، ماء.

تتكون العملية التكنولوجية لإنتاج الخميرة من عدة مراحل: تحضير وسط غذائي ، زراعة خميرة البذور ، زراعة خميرة تجارية ، عزل ، ضغط وتعبئة الخميرة المضغوطة أو التجفيف متبوعًا بتعبئة الخميرة المجففة.

قبل زراعة الخميرة ، يتم تخفيف دبس السكر أولاً بالماء ثم يتم تنقيته ، حيث يتم تحريره من معظم الجزيئات الغروية التي يمكن أن تغلف خلايا الخميرة وتتداخل مع نموها ، وأملاح الكالسيوم ، وكذلك من الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية. ثم يتم تحمض دبس السكر ، وتضاف الأملاح المحتوية على النيتروجين والفوسفور ، وكذلك مستخلص الذرة أو مستخلص من براعم الشعير التي تحتوي على البيوتين ، لأن محتوى كل هذه المواد في دبس السكر لا يكفي للتكاثر الفعال للخميرة.

لتحضير خميرة البذور (الرحم) ، يتم استخدام ثقافة نقية من سلالات خاصة (سلالات) من خميرة الخباز ، والتي يتم زراعتها أولاً في ظروف معملية ، بدءًا من أنبوب الاختبار ، ثم في ظروف شبه الإنتاج - في القسم ثقافه نقيةزيادة حجمه تدريجيا. نتيجة لذلك ، يتم الحصول على خميرة تسمى الثقافة النقية (ChK) أو خميرة الرحم أ. تتم عملية استنساخ الثقافة النقية عند درجة حرارة 2530 درجة مئوية ، ويتم تحمض وسط المغذيات إلى درجة الحموضة 4.85. 8. يتم تهوية وسط المغذيات باستمرار عن طريق طريقة تزويد الهواء ، لأنه فقط مع وصول الأكسجين ، تستخدم الخميرة سكريات دبس السكر ليس للتخمير الكحولي ، ولكن للتكاثر القوي وتراكم كتلة حيوية كبيرة من خلايا الخميرة النشطة فيزيولوجيًا والقابلة للحياة.

تعمل الخميرة ChK ​​بمثابة لقاح لتحضير ثقافة نقية بشكل طبيعي (EPC) ، أو الخميرة الأم B. تُستخدم الخميرة ECP كخميرة أم لإنتاج الخميرة التجارية.

تتم زراعة الخميرة التجارية في جهاز زراعة الخميرة. توجد مخططات تكنولوجية مختلفة (دورية ، شبه مستمرة ، مستمرة) للحصول على الخميرة التجارية المضغوطة (الخميرة ب). الاتجاه الرئيسي في التكنولوجيا الحديثة هو زراعة الخميرة على وسائط مركزة تحتوي على 56٪ سكر. يؤدي ذلك إلى تحسين جودة الخميرة وزيادة إنتاجية مزارعي الخميرة. وفقًا لهذه الطريقة ، يتم تخفيف دبس السكر بالماء بنسبة 1:12 ، بينما وفقًا للمخطط المعتاد ، يكون التخفيف النهائي للدبس هو 1:30. بالنسبة للتلقيح ، يتم استخدام تركيز أولي أعلى من الخميرة الأم (36 مرة أكثر من المعتاد). لضمان التكاثر الطبيعي للخميرة ، يتم تهوية الوسط بكمية كبيرة من الهواء (100120 م 3 / ساعة من الهواء لكل 1 م 3 من المتوسط). تتكاثر الخميرة في غضون 1420 ساعة ، وبعد زراعة الخميرة ، يتم فصل سائل المزرعة ، ويتم الحصول على حليب الخميرة الذي يحتوي على 500600 جم / لتر من الخميرة ، ويتم الحصول على الهريس. يتم إرسال حليب الخميرة للغسيل بالماء البارد لإزالة بقايا الهريس ، وبعد ذلك يتم إرسال الخميرة مرة أخرى للفصل. يتكرر الغسيل والفصل 23 مرة حتى تتحرر خلايا الخميرة من الهريس.

يتم ضخ الخميرة المغسولة والمنفصلة إلى مكبس ترشيح ، حيث يتم تحريرها من الماء ، ثم إلى مرشح فراغ ، حيث يتم ضغطها ثم تشكيلها في قضبان. يتم تغليفها بالورق مع ملصق المصنع ، وتوضع في صناديق وترسل إلى مخازن التبريد ، حيث يتم تبريدها إلى 4 درجات مئوية.

يتم الحصول على الخميرة المجففة عن طريق تجفيف الخميرة المسحوقة بالهواء الدافئ إلى محتوى رطوبة متبقي بنسبة 89٪. بسبب محتوى الرطوبة المنخفض ، يمكن تخزين الخميرة الجافة ، على عكس الخميرة المضغوطة ، لفترة طويلة. الخميرة المجففة لا غنى عنها للخبز في المناطق التي يتم فيها استبعاد إنتاج أو توصيل الخميرة المضغوطة لأسباب مختلفة. تعتمد جودة الخميرة المجففة على جودة الخميرة الأصلية المضغوطة ، وعلى طرق التجفيف والتخزين. لتسريع عملية التجفيف ، يتم سحق الخميرة أولاً في آلة خاصة لتشكيل الخميرة حتى يتم الحصول على شعيرية أو حبيبات قصيرة ورفيعة.

يمنع التجفيف الخميرة إلى حد ما. لذلك ، يتم استخدام أوضاع التجفيف الناعم عند 3040 درجة مئوية. يتم الحصول على نتائج جيدة عن طريق التجفيف تحت التفريغ وفي طبقة موائع اهتزازية ، عندما يتم تعليق حبيبات الخميرة باستمرار عن طريق تدفق الهواء أثناء التجفيف. بعد التجفيف ، يتم تبريد المنتجات إلى 1516 درجة مئوية وتعبئتها.

2. الخميرة المستخدمة في إنتاج خميرة الخبز

لإنتاج خميرة الخباز المضغوطة ، يتم استخدام سلالات مختلفة من Saccharomyces cerevisiae (L-1 ، LV-7 ، LK-14 ، LT-17) والهجينة 608 ، 616 ، 722 ، 739. وبحسب طبيعة التخمير ، هذه هي أعلى الخمائر أثناء التخمير ، لا تغرق في القاع لفترة طويلة وترتفع جزئيًا إلى سطح سائل التخمير على شكل رغوة. تحتوي هذه السلالات على خلايا كبيرة تتكاثر بسرعة في وسط مغذٍ لدبس السكر ، وتكون مستقرة عند تخزينها في صورة مضغوطة ومجففة ، ولها نشاط إنزيمي مرتفع (المالتاز والزيماز).

أرز. 1. خميرة بيكر: أ - عرق تومسك. ب - سباق LBD-X1.

نشاط المالتاز هو الوقت المطلوب (بالدقائق) لإطلاق 10 مل من ثاني أكسيد الكربون أثناء تخمير 1020 مل من محلول مالتوز بنسبة 5٪ عند 30 درجة مئوية مع تناول الخميرة بنسبة 2.5٪ من حجم الوسط. يميز نشاط المالتاز قدرة الخميرة على تحلل دقيق المالتوز ويعتمد على وجود إنزيم المالتاز في الخميرة. يتم تخمير المالتوز ، السكر الرئيسي في العجين ، بصعوبة كبيرة بواسطة الخميرة وببطء أبطأ من السكريات الأخرى ، لأن الخميرة تحتوي على القليل نسبيًا من المالتاز. نشاط الخميرة مالتاز جودة جيدةيجب ألا تزيد مدتها عن 100 دقيقة.

نشاط Zymase هو الوقت المطلوب (بالدقائق) لإطلاق 10 مل من ثاني أكسيد الكربون أثناء تخمير 1020 مل من محلول جلوكوز 5٪ عند 30 درجة مئوية مع تناول الخميرة بمقدار 2.5٪ من حجم الوسط. يجب ألا يزيد نشاط إنزيم zymase للخميرة عالية الجودة عن 60 دقيقة.

قوة الرفع هي الفترة الزمنية ، معبراً عنها بالدقائق ، والتي خلالها يرتفع العجين المعجن بالخميرة المختبرة إلى مستوى معين في القالب.

3. آفات الخميرة

مصادر دخول البكتيريا الدقيقة الأجنبية في إنتاج الخميرة هي المواد الخام والأملاح المعدنية ومواد النمو (مستخلص الذرة ، براعم الشعير) ، خميرة البذور ، الماء ، الهواء ، المعدات التكنولوجية. تتطور الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية جنبًا إلى جنب مع الخميرة ، مما يؤثر سلبًا على العملية التكنولوجية ، ويقلل من المحصول والجودة. المنتجات النهائية.

3.1 ميلاش ميكروفلورا

يمكن أن تدخل الكائنات الحية الدقيقة في دبس السكر من البنجر ومن المعدات والماء والهواء أثناء عملية تكرير السكر. في دبس السكر السميك الذي يحتوي على نسبة عالية من السكر (حوالي 50٪) ، بمحتوى إجمالي من المادة الجافة يبلغ 7680٪ ، لا تتكاثر الكائنات الحية الدقيقة ، ولكن عندما تخزين طويل المدىفي ظل الظروف المناسبة في المخازن المغلقة ، ينخفض ​​عددها بسبب موت الأشكال الأقل مقاومة للتناضح. أثناء معالجة دبس السكر الملوث بشدة بالكائنات الحية الدقيقة الأجنبية ، تدخل كائنات الآفات الدقيقة إلى جهاز زراعة الخميرة ، والتي تتكاثر جنبًا إلى جنب مع ثقافة الخميرة الرئيسية ، وسوف تمنع نموها وتعطل المسار الطبيعي للعملية التكنولوجية. هذا يقلل من إنتاجية المنتجات النهائية وجودتها. الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية المتبقية في المنتج النهائي تقلل من قوة رفع الخميرة واستقرارها أثناء التخزين.

من بين مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن احتواؤها في دبس السكر ، تعتبر الكائنات الحية الدقيقة الأكثر خطورة على الإنتاج والتي تتكاثر بسرعة في ظروف إنتاج الخميرة. في أغلب الأحيان ، توجد المجموعات التالية من الكائنات الحية الدقيقة في دبس السكر: العصيات المكونة للأبواغ ، والبكتيريا المكونة للحمض ، والنباتات الدقيقة ، وخمائر بعض الأجناس ، والقوالب ، والفطريات الشعاعية.

مجموعة من البكتيريا المكونة للجراثيم. الأنواع التالية من الكائنات الحية الدقيقة شائعة بشكل خاص: أنت. الرقيقة (عصا القش) ، فاس. mesentericus (عصا البطاطس) ، Vas. mesentericus globigii ، Vas. mesentericus flavus، Vas. ميغاثيريوم.

وفقًا لتشكلها وخصائصها البيوكيميائية ، فإن الأنواع Bas. الرقيقة ، فاس. mesentericus وأنواعها globigii و flavus قريبة جدًا من بعضها البعض. هذه أعواد كبيرة إلى حد ما بأطوال مختلفة ، من 1.5 إلى 4 ميكرون ، ويبلغ قطرها من 0.5 إلى 0.8 ميكرون ، متحركة ، وتشكل بوغًا مركزيًا. في مرمى البصر منك. تنتفخ جراثيم الرقيقة إلى حد ما على شكل برميل ، ويكون لديك. يبقى المساريق على شكل عصا.

طبيعة نمو الكائنات الحية الدقيقة على وسائط أجار المغذيات لديك. المساريقي وأنت. تعتمد الرقيقة على تكوين الوسط: على نبتة الشعير مع أو بدون طباشير ، تكون المستعمرات جافة ، مجعدة ، بيضاء ، وأحيانًا رمادية مع لون بني. على ماء الخميرة مع السكروز ، تكون مستعمرات الكائنات الحية الدقيقة لزجة ، بيضاء ، وأحيانًا ذات لون أصفر قليلاً.

أنت. المساريقي فار. globigii على جميع الوسائط السكرية تشكل مستعمرات محدبة صفراء أو بيضاء ، لزجة مع فقاعات غاز ، لأنه عندما تنمو على الوسائط السكرية ، تشكل هذه الأنواع كمية معينة من الكحول وثاني أكسيد الكربون ، وكذلك الأسيتون. أنت. mesentericus flavus على نفس الوسائط تشكل مستعمرات محدبة ، صفراء لزجة. أنت. عصا كبيرة megatherium. طوله من 4 إلى 5 ميكرون ، وعرضه من 1 إلى 2 ميكرون. إنه متنقل ، مع وجود نزاعات مركزية.

أنواع البكتيريا المذكورة أعلاه قادرة على التكاثر بشكل جيد في كل من دبس السكر المصفى في خزانات الإمداد ومع الخميرة في جهاز زراعة الخميرة. تسبب هذه الكائنات الدقيقة أضرارًا جسيمة للإنتاج ، حيث أنها خلال حياتها لا تستخدم السكر والعناصر الغذائية الأخرى من الوسط المقصود لتغذية ثقافة الخميرة الرئيسية فحسب ، بل تقلل أيضًا النترات (أملاح حمض النيتريك) الموجودة في دبس السكر إلى النتريت ( أملاح حمض النيتروز).

أرز. 2. مجموعة من قضبان تكوين البوغ: أ- أنت. المساريقية globigii. ب - أنت.المساريق. لك. الرقيقة. السيد لك. ميغاثيريوم.

النتريت شديدة السمية. إن محتواها في الوسط ، حتى بنسبة 0.0005٪ ، يؤخر التبرعم الطبيعي لخلايا الخميرة. عندما يكون محتوى النتريت في الوسط 0.004٪ ، يقل تراكم الخميرة بنسبة 4050٪. تركيز النتريت بنسبة 0.02٪ يكاد يثبط نمو خلايا الخميرة وتكاثرها بشكل شبه كامل ويسبب موتها الجزئي.

من أجل منع نمو البكتيريا المكونة للنتريت في دبس السكر ، يتم استخدام طريقة التصفية الساخنة ، وتحميض الوسط بحمض الكبريتيك إلى درجة الحموضة 3.5 4.0 ، والاستخدام السريع للدبس المصفى. ولكن ، على الرغم من التدابير المتخذة ، لا يزال النتريت يتشكل في جهاز زراعة الخميرة (احمرار الوسط عند مزجه مع كاشف Griess) ، فهذا مؤشر غير مباشر على عدم كفاية التهوية ، بمجرد أن تستخدم الخميرة المتنامية جميع بالأكسجين المذاب ، تضطر البكتيريا إلى استعادة نترات دبس السكر للحصول على الطاقة اللازمة في النتريت. في حالة اكتشاف مثل هذه الظاهرة ، يتم زيادة كمية الهواء التي يتم توفيرها للجهاز على الفور. في هذه الحالة ، ستتحول الكائنات الحية الدقيقة المكونة للنتريت إلى التمثيل الغذائي التنفسي ، أي أنها ستبدأ في استيعاب الأكسجين المذاب في الهواء وسيتوقف اختزال النترات إلى النتريت.

يتم تمثيل البكتيريا المتعفنة غير البوغية من قبل العديد من ممثلي جنس Pseudomonas ، وكذلك E. coli ، و Proteus ، و micrococci. جميعها تقلل من إنتاجية الخميرة وجودتها ، وتتسبب في تحلل بروتينات الخميرة ، مما يؤدي إلى تلف سريع للخميرة المضغوطة (تسييل) وظهور منتجات تسوس كريهة الرائحة (كبريتيد الهيدروجين ، إندول ، سكاتول ، إلخ).

مجموعة بكتيريا حمض اللاكتيك. تشمل هذه المجموعة الكائنات الحية الدقيقة التي تنتمي إلى بكتيريا حمض اللاكتيك غير المتجانسة ، والتي ، عند تخمير السكريات ، تتحلل بتكوين حمض اللاكتيك وعدد من المنتجات الأخرى: الأحماض المتطايرة ، والكحول الإيثيلي. الأنواع الأكثر شيوعًا هي Leuconostoc mesenterioides ، والتي يتم توزيعها على نطاق واسع في الطبيعة. يدخل هذا الكائن الدقيق في دبس السكر من البنجر ، ويتكاثر أحيانًا أثناء عملية إنتاج السكر وينتقل إلى دبس السكر. في كثير من الأحيان توجد في شكل مضاعفات أو سلاسل قصيرة - streptoforms. إنها غير متحركة ، صبغة جرام إيجابية ، مثل جميع بكتيريا حمض اللاكتيك. لا تشكل جراثيم ، لكنها تشكل كبسولة بسهولة.

تتشكل كبسولة كبيرة بشكل خاص عندما تنمو الثقافة على وسط يحتوي على السكروز. بسبب هذه الخاصية ، فإن الكائنات الحية الدقيقة مقاومة للحرارة ، ويمكنها تحمل حتى الغليان القصير أو التسخين حتى 90 درجة مئوية.

في الوسائط السائلة التي تحتوي على السكروز ، يشكل Leuconostoc mesenterioides الدكسترين ويسبب تنحيف الوسط ، والذي يكون مكثفًا بشكل خاص مع تفاعل حمضي أو متعادل قليلاً للوسط عند درجة الحموضة 5.57.0 ؛ في بيئة محمضة من درجة الحموضة 5.0 وما دون ، يكاد لا يلاحظ تكاثر البكتيريا ومخاط الوسط.

على الوسط الذي يحتوي على السكروز ، تشكل هذه البكتيريا مستعمرات لزجة مميزة ، شبه شفافة ، محدبة ، ملساء ، كبيرة إلى حد ما بقطر 24 مم ، وعلى الطباشير التي يجب أن تكون صغيرة ، شفافة ، براق قليلاً ، ناعمة مع منطقة واضحة حولها. عادة ما تسبب هذه الكائنات الحية الدقيقة توتر دبس السكر عند تخزينه في التخزين. يزداد تكاثر البكتيريا فقط في الحالات التي يتم فيها تخفيف دبس السكر بالماء لسبب ما. على سبيل المثال ، عندما يدخل هطول الأمطار في الغلاف الجوي ، يحدث التخفيف المحلي للطبقة العليا من دبس السكر ، ولكن هذا يكفي في بعض الأحيان لإصابة جميع دبس السكر المخزن بمرور الوقت.

يتمثل الاختلاف الأساسي بين هذين الكائنين في قدرة Leuconostoc agglutinans على الالتصاق بخلايا الخميرة ولصقها في كتل تستقر بسرعة في القاع ، أي تسبب تراص الخميرة في جهاز نمو الخميرة. هذه الظاهرة غير مرغوب فيها للغاية ، حيث أن التغذية السليمة لخلايا الخميرة تتعطل ويبطئ نموها ، ونتيجة لذلك ، ينخفض ​​إنتاج الخميرة ، ويصبح غسلها وكبسها أكثر صعوبة ، ويتدهور ظهور الخميرة. ومع ذلك ، فإن قوة الرفع للخميرة واستقرارها أثناء التخزين لا تتغير.

توجد الكائنات الحية الدقيقة Leuconostoc agglutinans في دبس السكر نادرًا جدًا وبكميات صغيرة ، ولكنها تلتصق بخلايا الخميرة ، وتتكاثر في خميرة البذور المخزنة ، وتبقى في انحناءات خطوط الأنابيب ، وتتكاثر هناك على بقايا وسط المغذيات وعلى خلايا الخميرة المتحللة. تزيد الكبسولة من مقاومتها للمطهرات ودرجات الحرارة المرتفعة عند تبخير خطوط الأنابيب.

الميكروفلورا العصعصية. هؤلاء هم ممثلو الكائنات الحية الدقيقة من أجناس Micrococcus و Tetracoccus و Sarcina. كما أنها تدخل دبس السكر من البنجر ، أثناء إنتاج السكر ، من الهواء والماء ، وهي عبارة عن نباتات دقيقة عرضية إلى حد كبير ، ولكنها تتواجد باستمرار في دبس السكر. المورفولوجيا: مكورات صغيرة من جنس Micrococcus أو Pediococci أو tetracocci من جنس Tetracoccus ، عبوات مكونة من ثمانية أو ستة عشر خلية أو أكثر من جنس Sarcina. أبعاد قطرها من 1.2 إلى 2.5 ميكرون. هذه الكائنات الحية الدقيقة غير متحركة موجبة الجرام. مستعمراتهم على وسائط أجار ناعمة ، لامعة ، ذات حافة ناعمة أو مطوية (في Sarcina) ، اللون من الأبيض إلى الأصفر والأصفر البرتقالي. في دبس السكر المخزن ، تتكاثر ببطء ونادرًا ما توجد بكميات كبيرة.

خميرة الفطريات. جنس Saccharomyces ، Torulopsis ، المبيضات. يدخلون إلى دبس السكر عن طريق الخطأ ، من الماء أو الهواء أو المعدات ، واعتمادًا على نوع الفطريات ، يمكن أن يسبب ضرر مختلف. في دبس السكر الكثيف ، لا تتكاثر فطريات الخميرة ، مثل جميع الكائنات الحية الدقيقة ، ومع ذلك ، يظل بعضها في حالة قابلة للحياة ، وعندما يتم تخفيف دبس السكر بالماء (هطول الأمطار في الغلاف الجوي أو البخار عند التصريف) ، فإنها تبدأ في التكاثر وتخمر دبس السكر وتحويله إلى كحول وثاني أكسيد الكربون.

فطريات الخميرة ، خاصة من جنس Torulopsis و Candida ، تتماشى مع دبس السكر في جهاز زراعة الخميرة ، في ظل ظروف تهوية وتدفق مواتية لها العناصر الغذائيةيمكن أن تتكاثر بسرعة. معدل نمو وتبرعم هذه الخمائر أكبر بعدة مرات من معدل نمو خميرة الخباز ، مما قد يؤدي إلى تقليل جودة المنتج النهائي. لذلك ، لا يمكن استخدام دبس السكر الذي يحتوي على الخميرة لإعداد ثقافة نقية من الخميرة الأم والبذور.

أرز. 3. الخميرة غير الكاملة: جنس المبيضات. ب جنس Torulopsis

المورفولوجيا: شكل خلايا الخميرة متنوع للغاية - دائري ، بيضاوي ، مستطيل ، في شكل نقانق ، وأحيانًا فطرية. الأحجام مختلفة أيضًا: طولها من 4 إلى 10 ميكرون ، وعرضها من 3 إلى 7 ميكرون.

على وسط سكر أجار (نبتة أجار مع طباشير وأجار خميرة الماءمع السكروز) تشكل مستعمرات كبيرة إلى حد ما من اللون الأبيض أو الوردي ، محدبة قليلاً ، ذات سطح أملس أو متجعد ، أو أقل مسطحًا ، غير لامع ، عند النمو داخل الوسط ، تكون المستعمرات عدسية أو مثلثة ، وأحيانًا أجار تمزق. في الوسائط السكرية السائلة - نبتة الشعير أو ماء الخميرة مع السكروز ، تتخمر بعض أنواع الخميرة بشدة ، والبعض الآخر أضعف ، والبعض الآخر لا يتخمر على الإطلاق.

3.2 المياه والهواء مايكروفلورا

يتميز إنتاج الخميرة باستهلاك مرتفع للمياه. يستخدم الماء لتخفيف دبس السكر ، وغسل الخميرة بعد فصلها عن وسط المغذيات ، ولغسل المعدات ، ولتنظيم درجة الحرارة في جهاز زراعة الخميرة. يمكن أن تصبح المياه شديدة التلوث بالكائنات الحية الدقيقة مصدرًا خطيرًا للعدوى في النبات ، لذلك يتم فرض نفس المتطلبات على المياه في إنتاج الخميرة مثل مياه الشرب. يجب أن يتوافق مع GOST الحالي.

من أجل ضمان التكاثر القوي وتراكم الكتلة الحيوية لخميرة الخباز ، فمن الضروري كمية كبيرةهواء من 10 إلى 80 ألف متر مكعب / ساعة (حسب سعة المصنع). يحتوي الهواء الجوي على عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة ويمكن أن يصبح مصدر إضافيتغلغل في إنتاج البكتيريا الدخيلة. لذلك ، يتم تصفية الهواء.

3.3 المصادر الثانوية للعدوى

تشمل المصادر الثانوية للعدوى الكائنات الحية الدقيقة الموجودة في المعدات ودبس السكر وخميرة البذور.

معدات. يتم استخدام المعدات التالية لإنتاج خميرة الخباز:

جهاز انتاج الخميرة بسعة 1 م 3 الى 150 200 م 3 وفيها ملفات وسلالم. تم تجهيز الأجهزة بأنظمة تهوية تتكون من العديد من الأنابيب أو الألواح المثقبة بفتحات صغيرة ؛

مصافي دبس السكر ، آلات تتكون من عدد كبير من الأجزاء ؛

جامعي توريد دبس السكر ومجمعات المحاليل الملحية والعديد من خطوط الأنابيب ومجاري الهواء ، غالبًا ما تكون منحنية بعمليات عمياء ، وتضيق وتتوسع ، وتمتد لعشرات ومئات الأمتار.

يجب أن تظل جميع هذه المعدات (المعدات) نظيفة ، وإلا فإن البكتيريا وفطريات الخميرة الأجنبية تبدأ في التكاثر بسرعة على بقايا وسط المغذيات والخميرة ، وتبقى في منحنيات خطوط الأنابيب ، في نظام التهوية والأماكن الأخرى التي يصعب الوصول إليها . تعد هذه العدوى الثانوية أكثر خطورة وعددًا من العدوى الأولية التي يتم إدخالها بالمواد الخام أو الماء ، حيث يوجد هنا نوع من الكائنات الحية الدقيقة التي تتكاثر جيدًا في ظروف إنتاج الخميرة.

الكائنات الدقيقة التي تأتي في أغلب الأحيان من المعدات.

1. تعتبر فطريات الخميرة الدخيلة من أخطر الكائنات الحية الدقيقة ، حيث إن إضافتها تقلل من قوة الرفع للمنتج النهائي. المبيضات Guillermondii. شكل الخلايا متغير تمامًا ممدود أو بيضاوي ، ممدود أحيانًا ؛ تبرعم بشكل مستقيم أو بزاوية ؛ في جهاز زراعة الخميرة ، مع وجود تهوية قوية ، تتشكل تجمعات كبيرة (فروع) من الخلايا المتبرعمة. عندما يتم زرعها على أجار نبتة المبيضات ، تشكل المبيضات غيلرموندي مستعمرات بقطر من 1 إلى 2 مم ، رمادية صفراء ، محدبة قليلاً ، ناعمة. في نبتة الشعير السائلة ، تشكل حلقة ورواسب. تخمر خميرة السكر هذه بشكل ضعيف. محبة جدًا للهواء في ظروف التهوية القوية في أجهزة زراعة الخميرة ، فإنها تتكاثر بسرعة ، وغالبًا ما تتفوق على نمو الثقافة الرئيسية للفطريات السكرية. الحموضة الفعالة المثلى (pH) من Candida Guillermondii هي 3.56.0. درجة حرارة النمو المثلى هي 2833 درجة مئوية.

في فطر آخر يشبه الخميرة ، المبيضات كروسي ، يكون شكل الخلايا أكثر تنوعًا - دائري ، بيضاوي ؛ البراعم مستقيمة أو في بعض الأحيان بزاوية. في أجهزة زراعة الخميرة ذات التهوية القوية ، يصعب أحيانًا تمييز الخلايا المفردة في الشكل عن المستنبت الرئيسي. من حين لآخر ، يمكن ملاحظة تجمعات صغيرة من الخلايا الناشئة ، لكنها مرتبطة بشكل فضفاض وتنهار بسرعة. لا يتم تخمير المبيضات كروسي الجلوكوز ، المالتوز ، السكروز ، الجالاكتوز تقريبًا ، ولكن يتم استخدامها بشكل مكثف لنموها. إنها محبة للغاية للهواء وتتكاثر بسرعة كبيرة في جهاز زراعة الخميرة ، وتتجاهل تكوين الوسط. تتطور عند درجة حموضة أقل من 4.0 وتتكاثر بشكل مكثف ؛ درجة الحرارة 35 درجة مئوية.

من الخلايا المفردة للكانديدا كروسي ، التي دخلت إلى جهاز زراعة الخميرة بطريقة أو بأخرى ، بعد بضع ساعات ، يمكن أن يتكاثر مثل هذا العدد بحيث يبدأ في تثبيط نمو الثقافة الرئيسية للسكريات ، و قوة الرفع للمنتج النهائي سوف تتدهور بشكل حاد ..

2. لا تشكل البكتيريا التي تخرج من المعدات خطرة دائمًا ، لأن ظروف تكاثرها السريع ليست مواتية بشكل خاص: تفاعل حمضي في البيئة ، وزيادة التهوية ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، إذا كانت موجودة بأعداد كبيرة ، فإن التأثير من البكتيريا تصبح ملحوظة.

الأنواع غير البوغية الأكثر شيوعًا هي: مخزون leucon ، و flavobacteria ، و Escherichia coli ، والمكورات الدقيقة المختلفة ، إلخ.

يعتبر الدبس الطازج مصدرًا شائعًا جدًا للعدوى البكتيرية والخميرة. يتم ضخ دبس السكر المعالج بهذه الطريقة إلى خزانات التجميع ، ومن هناك إلى أحواض الإمداد. يعتبر دبس السكر المتدفق المخفف بالماء ، والذي يحتوي على 18 إلى 40٪ من المواد الصلبة ، وسيلة مغذية جيدة جدًا لتكاثر الكائنات الحية الدقيقة المختلفة. يعتبر الرقم الهيدروجيني من 6.0 إلى 7.5 ، أي تفاعل محايد أو قليل الحمضية للوسط ، مواتياً لتكاثر البكتيريا ، ويؤخر تفاعل أكثر حمضية (درجة الحموضة 3.54.5) تكاثرها. يعتمد الرقم الهيدروجيني لدبس الإمداد على طريقة توضيحه: باستخدام طرق الترسيب الحمضية الباردة والحمضية الساخنة ، يكون الرقم الهيدروجيني لدبس الإمداد 4.04.5 ؛ في طريقة ميكانيكيةللتوضيح ، يتم تحمض دبس السكر بحمض الكبريتيك جدًا أو قليلاً أو لا يتم تحمضه على الإطلاق ويمكن أن يتراوح الرقم الهيدروجيني للمحلول من 6.5 إلى -8.0. تتراوح حدود درجة حرارة تكاثر البكتيريا من 15 إلى 45 درجة مئوية. في أغلب الأحيان ، تتكاثر البكتيريا من المجموعة المكونة للحمض في دبس السكر: Leuc. ميساريويديس و Leuc. agglutinans. البكتيريا من المجموعة المكونة للأبواغ: أنت. الرقيقة ، فاس. المساريقي ، فاس. أجهزة إزالة النتروجين الضخمة التي تقلل من نترات دبس السكر إلى نترات ؛ مع فترة طويلة من إمداد دبس السكر (أكثر من 24 ساعة) ، يمكن أن يتكون فيلم من الفطريات الشبيهة بالخميرة Candida Krusei أحيانًا على سطح السائل.

يشكل تدفق المولاس المصاب خطرًا كبيرًا ، لأنه نتيجة لتدفق هذا المولاس ، يزداد عدد الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية في جهاز زراعة الخميرة ، وقد يحدث التراص من لصق خلايا الخميرة في كتل ، وتظهر النيتريت في الوسط (في بعض الأحيان كلاهما معًا) ، تبدأ فطريات الخميرة الأجنبية في الازدهار في ظروف التهوية. نتيجة لذلك ، يتم إزعاج المسار الطبيعي للعملية التكنولوجية لزراعة الخميرة ، ويتم تقليل إنتاجية المنتجات وجودتها (الشكل 4).

أرز. 4. عينات من محتويات جهاز زراعة الخميرة: عملية البراعم التي تعمل بشكل طبيعي صحيحة ، خليط الخميرة الأجنبية غير مهم. ب عملية خاطئة ، الخلايا مكتئبة ، التبرعم خطأ (1) ، خليط مهم من فطريات الخميرة الدخيلة (2) ، هناك خلايا ميتة ملطخة بأزرق الميثيلين (3).

يتم تخزين خميرة البذور في شكل مضغوط غرف باردةعند 24 درجة مئوية لفترات مختلفة: خميرة مستزرعة نقية تصل إلى شهر واحد ، وخميرة مستنبت طبيعي نقي 34 يومًا. يجب أن تكون خميرة البذور ، وخاصة الخميرة النقية ، خالية من البكتيريا الغريبة. ومع ذلك ، غالبًا ما تصبح خميرة البذور مصدرًا للعدوى في النبات ، خاصةً مع مخططات زراعة الخميرة الممتدة. غالبًا ما توجد الفطريات الشبيهة بالخميرة Candida guaiermondii و Candida Krusei في خميرة البذور ، حيث تكون Candida Krusei خطيرة بشكل خاص. تتكاثر هذه الفطريات ، كما هو معروف ، بسرعة كبيرة عندما يتم تهوية الوسط ، ويزداد عدد خلاياه بشكل كبير ، وخاصة بسرعة في مرحلة الحصول على الخميرة التجارية.

غالبًا ما تتكون البكتيريا الدقيقة البكتيرية لخميرة البذر من بكتيريا حمض اللاكتيك المتغايرة التخمير Leuconostoc mesenterioides و Leuconostoc agglutinans ، وهي أقل شيوعًا. الرقيقة وأنت. المساريقي ، وأنت أيضًا. بروتيوس فولغار. مع التخزين المطول للخميرة المضغوطة ، يمكن للبكتيريا أن تتكاثر فيها. يمكن أن يسبب تكاثر Leuconostoc agglutinaus التراص - التصاق الخميرة معًا في جهاز زراعة الخميرة.

4. المكروبيولوجية السيطرة على إنتاج الخميرة

يتم إجراء التحكم الميكروبيولوجي في جميع مراحل إنتاج خميرة الخباز ، من التحكم في المواد الخام الموردة للمعالجة إلى المنتجات النهائية.

مراقبة المواد الخام. إن التحكم في النقاء الميكروبيولوجي للمواد الخام شديد للغاية أهمية عظيمة، لأنه عند إصابة العملية من المواد الخام ، ستصاب جميع المراحل التكنولوجية ، وفي الواقع ، سيتم رفض جميع المنتجات.

دبس السكر. يحدد العدد الإجمالي للكائنات الحية الدقيقة في 1 غرام ، التركيب النوعي (الأنواع) للميكروفلورا من أجل تحديد الكائنات الحية الدقيقة - آفات الإنتاج ونسبتها ، التركيب الكمي.

لتحديد العدد الإجمالي للكائنات الدقيقة في 1 جم من دبس السكر ، يتم استخدام نبتة المولاس (مع محتوى المادة الجافة (DM) بنسبة 12 ٪ مع التحلل الذاتي للخميرة (0.51.0 ٪) ، ولمجموعات معينة من الكائنات الحية الدقيقة ، خاصة و الوسائط الاختيارية: يجب ألا يتجاوز العدد الإجمالي للكائنات الدقيقة في 1 جرام من العسل الأسود عالي الجودة 2000 ، ويعتبر دبس السكر غير مناسب إذا كان 1 جرام يحتوي على أكثر من 20000 كائن حي دقيق.

يضاف الطباشير المعقم إلى نقيع الشعير للكشف عن بكتيريا حمض اللاكتيك. يتم تحديد بكتيريا حمض اللاكتيك من خلال المناطق الشفافة التي تكونت نتيجة لانحلال الطباشير حول مستعمرات شفافة مستديرة صغيرة بسبب إطلاق الأحماض. يشكل Leuconostoc مستعمرات شفافة كبيرة ، لزجة ، سهلة الانتشار تشبه قطرات الماء مع منطقة أضعف من التنوير.

يتم تحديد البكتيريا المتعفنة على أجار الحليب. تم العثور على البكتيريا المتعفنة في مناطق التنوير حول المستعمرات بسبب تحلل كازين الحليب بواسطة الإنزيمات المحللة للبروتين لهذه البكتيريا.

يتم تحديد قدرة تكوين النتريت في البكتيريا المكونة للجراثيم باستخدام كاشف Griess. في وجود النتريت في البيئة التي تتطور فيها هذه البكتيريا ، يظهر لون أحمر.

الأملاح المعدنية وخلاصة الذرة. يتم تحديد تلوث الأملاح المعدنية بالكائنات الحية الدقيقة عن طريق الفحص المجهري. يُسمح بوجود خلايا مفردة ، ولكن ليس في كل مجال من مجالات الرؤية. يتم التحكم في مستخلص الذرة عن طريق الفحص المجهري أو عن طريق التلقيح على وسائط المغذيات المستخدمة في تحليل دبس السكر. يُسمح بالعدوى من 500 إلى 10000 كائن حي دقيق لكل 1 غرام.يمكن أن يصبح المستخلص الملوث أكثر مصدرًا للعدوى.

مكافحة الخميرة في المراحل الرئيسية للزراعة. تخضع الخميرة للمراقبة الميكروبيولوجية في جميع مراحل التكاثر. في الثقافة الأصلية النقية لمدة يومين ، قبل التخفيف ، حدد: تجانس خلايا الخميرة بالمجهر يجب أن تكون جميع الخلايا من نفس جنس الخميرة المستخدمة ؛ نقاء الثقافة عن طريق البذر على وسط كثيف يجب ألا يكون هناك خميرة أو بكتيريا دخيلة ؛ يجب أن يتوافق النشاط الأنزيمي (zymase و maltase) مع معلمات سلالة الخميرة المستخدمة.

في جميع مراحل زراعة الخميرة (مرحلة ChK ​​ومرحلة EJK ومرحلة الخميرة التجارية) ، يتم أخذ العينات كل ساعة وفحصها مجهريًا (في 10 مجالات رؤية). في الوقت نفسه ، لوحظ عدد الخلايا الناشئة (في المائة) ، وصحة التبرعم ، ووجود الخلايا الصغيرة ، ومحتوى الخلايا الميتة (٪) ، ووجود الخميرة والبكتيريا الدخيلة. يتراوح عدد الخلايا الناشئة من 10 إلى 80٪ اعتمادًا على لحظة أخذ العينات. يجب ألا يتجاوز عدد الخلايا الميتة بضعة أجزاء من نسبة مئوية. يجب أن تكون البكتيريا في الخميرة الأجنبية غير الفطرية غير السكرية غائبة. ليس من الممكن دائمًا اكتشافها عن طريق الفحص المجهري ، لذلك يتم زرع العينات على وسيطين من المغذيات: مع المضاد الحيوي نيستاتين ، الذي يثبط نمو الخميرة ويجعل من الممكن التعرف على البكتيريا ، ومع الأسيتات ، التي يظهر عليها فيلم أو تعكر الوسط بعد 12 يومًا. يشير إلى وجود الخميرة غير الفطرية (لا تتكاثر الفطريات السكرية في هذا الوسط).

يشير وجود النباتات الدقيقة الدخيلة إلى الجودة غير المرضية لخمائر ChK و ENK وعدم ملاءمتها للاستخدام كبذور عند العمل وفقًا لمخططات ممتدة. ظهور فيلم على سطح الوسط أو العكارة بعد 5 أيام. والمزيد يعطي سببًا للاعتقاد بأن الثقافة نقية ، ولا تحتوي على خميرة دخيلة. إذا تم تشكيل الفيلم بعد 3-4 أيام ، فإن الخميرة ChK ​​و ENK تكون مرضية.

في الخميرة المضغوطة ، يحدد CK و ENK: محتوى الرطوبة ، والحموضة (pH) ، ونشاط الإنزيم والمالتاز ، وقوة الرفع ، وعدم حساسية نظام التشغيل.

التحكم في المنتج النهائي. يتم فحص الخمائر المضغوطة مجهريًا لتقييم جودتها من حيث حجم وتوحيد خلايا السكريات وللتعرف على البكتيريا الغريبة. في حالة حدوث تدهور حاد في قوة الرفع أو مقاومة المنتج النهائي ، يتم تحديد درجة التلوث العام ووجود الكائنات الحية الدقيقة - يتم تحديد آفات الإنتاج. للقيام بذلك ، يتم تلقيح عينة من الخميرة المضغوطة في الوسائط المستخدمة في التحكم في دبس السكر ، وعلى أجار نقيع الشعير لحساب خميرة السكاروميسيت.

يتم أخذ العدد الإجمالي لمستعمرات Saccharomyces المزروعة بنسبة 100٪ ثم يتم حساب النسبة المئوية للكائنات الحية الدقيقة الأجنبية (البكتيريا المكونة للحمض leuconostoc وعصيات حمض اللاكتيك والبكتيريا المتعفنة والخمائر غير الكاملة). في الخميرة الحميدة المضغوطة ، لا يُسمح بوجود البكتيريا المكونة للحمض بأكثر من 1535 ٪ ، ولا ينبغي أن تكون البكتيريا المتعفنة ، والخميرة الأجنبية لا تزيد عن 30 ٪.

مؤشرات جودة خميرة الخباز المضغوطة والمجففة. يجب أن تفي بمتطلبات GOST: يجب أن يكون لها لون رمادي فاتح أو أبيض مائل للصفرة ، ورائحة "خميرة" مميزة ، تذكرنا قليلاً بالفاكهة ، ويجب أن يكون الاتساق كثيفًا ، ويجب أن تنكسر الخميرة بسهولة ولا يتم تلطيخها.

المؤشر الرئيسي لجودة خميرة الخباز هو قوة الرفع. يجب ألا تزيد قوة الرفع عن 75 دقيقة.

في الخميرة المضغوطة الموردة للتجفيف ، يتم تحديد محتوى الرطوبة وقوة الرفع ، كمية الخميرة غير الكاملة. من المستحسن أن تصل قوة الرفع إلى 60 دقيقة. بعد التجفيف ، يتم قياس الخميرة المجففة لمحتوى الرطوبة ، والطفو ، والحموضة ، وكذلك لون ورائحة الخميرة وعدد الخلايا الميتة.

5. نظام صحي وصحي لإنتاج الخميرة

يجب أن تكون جميع معدات ومخزون مصنع الخميرة في حالة عمل جيدة وأن تظل نظيفة.

يجب حماية خزانات دبس السكر بشكل موثوق من هطول الأمطار في الغلاف الجوي. قبل تحميل الخامات يجب تنظيف المستودع من بقايا دبس السكر القديم وغسله بالمنظفات. إذا كان هناك دبس ملوث بشدة في المخزن ، فمن الضروري تطهيره بمحلول 3 ٪ من المبيض. في دبس السكر المخزن ، يجب ألا يزيد عدد الكائنات الحية الدقيقة مقارنة بالأصل.

يجب تخزين الأملاح المعدنية في غرف خاصة تمنع التلوث بجزيئات التربة والكائنات الحية الدقيقة الموجودة فيها.

يجب تخزين مستخلص الذرة في عبوات مغلقة خاصة ، والتي يجب تنظيفها جيدًا من بقايا المنتج ، وغسلها بالماء وتبخرها قبل التحميل (في حالة التلوث الشديد ، يجب استخدام المطهرات). عند معالجة مستخلص بذر شديد ، يتم تخفيف الجزء المطلوب بالماء بنسبة 1: 1 قبل الاستخدام ويتم رفع درجة الحرارة إلى 9095 درجة مئوية بالبخار.

عند معالجة دبس السكر مع زيادة التلوث أو احتوائه على كائنات دقيقة خطرة للإنتاج (على سبيل المثال ، تكوين النتريت) ، فإنه يخضع للبسترة أو التسخين الفوري لدرجة حرارة 120 درجة مئوية. يتم أيضًا استخدام إضافة المضاد الحيوي بيوميسين بمقدار 510 جم لكل 1 م 3 من نبتة الدبس والمطهرات (خليط من أحماض اللبنيك والبوريك ، الفوراتسيلين أو الفورازوليدون). يتم استخدامها لمكافحة البكتيريا غير المرغوب فيها في دبس السكر مع تسخينه حتى 85 درجة مئوية. يتم إضافة المطهرات بكمية من 0.01 إلى 0.1٪ لكل 1 م 3 من نبتة دبس السكر ، اعتمادًا على درجة الإصابة بدبس السكر.

يتم تطهير المعدات فقط بعد إزالة المواد الغذائية والخميرة والغسيل الشامل. تستخدم المواد الكاوية ورماد الصودا كمنظفات ، وتستخدم مواد التبييض ومضادات الفورمالين والفورمالين والفورمالديهايد الغازي وهيبوكلوريد الكالسيوم كمطهرات لمكافحة الكائنات الحية الدقيقة الغريبة.

بعد الغسيل والتطهير ، يتم غسل المعدات (جهاز زراعة الخميرة والحاويات الأخرى) جيدًا بالماء حتى يتم إزالة المنظف والمطهر تمامًا. يتم التحقق من فعالية العلاج عن طريق الفحص المجهري لمياه الغسيل الأخيرة.

يتم تنظيف جهاز زراعة الخميرة وغسلها بالماء الساخن وتطهيرها بمحلول مبيض بنسبة 3٪ ، وبعد غسل المحلول المطهر ، يتم تبخيرها. انتباه خاصيتم معالجة وتطهير نظام توزيع الهواء ، حيث قد تبقى بقايا وسط المغذيات والخميرة ، مما يساعد على تطوير الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية. يمكن أن تتسبب في تلوث المنتجات النهائية وتدهورها. يتم تعبئة نظام توزيع الهواء بمحلول مطهر لفترة معينة ، ثم يتم غسله جيدًا.

يجب تنظيف وغسل فواصل الخميرة وأحواض الغسيل ومجمعات الخميرة المركزة السميكة ومكابس الترشيح والمرشحات الفراغية بانتظام (مرة واحدة لكل نوبة). غسل وتطهير شامل بشكل خاص للفواصل المخصصة لعزل ثقافة خميرة البذور النقية (PU) والثقافة الطبيعية النقية (NPU).

يتم غسل جميع خطوط الأنابيب بعد العمل بالماء البارد وتبخيرها لمدة 2030 دقيقة.

يتم تنظيف وتعقيم صناديق تخزين الخميرة القابلة للتشكيل يوميًا.

الكتب المستعملة

1. علم الأحياء الدقيقة في صناعة الأغذية. Zhvirblyanskaya A.Yu.، Bakushinskaya O.A.
2. علم الأحياء الدقيقة لإنتاج الغذاء. فيربينا إن إم ، كابتريفا يو في.
3. علم الأحياء الدقيقة الصناعي. Arkadyeva Z.A.، Bezborodov A.M. إد. إيجوروفا إن إس.
4. تكنولوجيا الخميرة. Plevako E.A.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

عمل جيدإلى الموقع ">

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

مقدمة

1. معلومات عامة عن الخميرة

1.4 التركيب الكيميائي للخميرة

2. تكنولوجيا إنتاج الخميرة الجافة

2.1 خطوات الإنتاج

2.4 وضع العملية

2.4.1 تكوين متوسط

2.4.3 درجة الحموضة في زراعة الخميرة

2.4.4 درجة حرارة زراعة الخميرة

4. مشكلة بيئية مرتبطة بإنتاج الخميرة الجافة ، وطرق حلها

5. آفاق تطوير إنتاج الخميرة

قائمة المصادر المستخدمة

مقدمة

كائنات الخميرة الفطريات وحيدة الخلية. يتم توزيعها في جميع أنحاء. الكرة الأرضية - توجد في التربة والمياه بمختلف منتجات الطعام، على سطح الفاكهة ، التوت ، في رحيق الأزهار ، في العصائر المنبعثة من الأشجار ، إلخ. منذ العصور القديمة ، استخدم الإنسان منتجات التخمير لأغراضه العملية الخاصة ، دون أن يشك في مشاركة كائنات الخميرة فيها. ومن المعروف ، على سبيل المثال ، أن النبيذ أنتج من قبل الآشوريين عام 3500 قبل الميلاد. تم تطوير تقنيات التخمير والتخمير بشكل كبير بين البابليين ، على الرغم من أنهم لم يعرفوا عن وجود الإنزيمات أو الخميرة ودورها في هذه العمليات. في عام 1680 ، اكتشف أنتوني فان ليفينهوك ، أثناء فحص "رواسب" الخميرة المتكونة أثناء التخمير من خلال العدسة المكبرة ، أنها تتكون أساسًا من خلايا بيضاوية نموذجية. ومع ذلك ، مرت أكثر من 150 عامًا عندما أثبت لويس باستور (1857) أن الخمائر هي كائنات حية مسؤولة بشكل مباشر عن التخمير الكحولي ، مما مهد الطريق للحديث. بحث علميخميرة. لم يتغير الاستخدام الصناعي للخميرة في الصناعات التقليدية إلا قليلاً على مر القرون. لا تزال الخميرة تلعب دورًا رئيسيًا في الصناعات التالية: 1) في صناعة الخبز. 2) في إنتاج الكحول ، المشروبات الكحوليةوالبيرة. في السنوات اللاحقة ، أُضيف البعض الآخر إلى هذه الاستخدامات القديمة للخميرة. تستخدم الخمائر: 3) كغذاء أو مكونات علف أو في عينيًا، أو في كثير من الأحيان بعد التحلل الذاتي في شكل مستخلصات الخميرة ؛ 4) كمنتجين للفيتامينات (خاصة B المعقدة ، الأحماض الأمينية ، إلخ) للأغراض الصيدلانية ، وكذلك في شكل بروتين فيتامين مركّز ؛ 5) للحصول على الأحماض النووية والإنزيمات والمواد الأخرى. تعتمد المنتجات التي يتم الحصول عليها في جميع هذه الصناعات ، كميتها ونوعيتها ، من ناحية ، على فائدة المواد الخام المستخدمة ودرجة إتقان العملية التكنولوجية ، من ناحية أخرى ، على الخصائص الوراثية لأجناس إنتاج الخميرة ، على خصائصها الأنزيمية وغيرها. تختلف أجناس الخميرة المستخدمة في الصناعات المختلفة إلى حد كبير عن بعضها البعض. توجد أيضًا اختلافات كبيرة بين أجناس الإنتاج المستخدمة في نفس الإنتاج - الخبز ، وإنتاج الكحول ، وصناعة النبيذ ، وما إلى ذلك. هذه الأجناس ، إلى جانب الخصائص الإيجابية ، لها أيضًا خصائص سلبية تقلل من مؤشرات الإنتاج.

في الخميرة الجافة ذات الرطوبة المنخفضة ، تكون خلية الخميرة في حالة نائمة ويمكن أن تستمر لفترة طويلة. تُعرف هذه الخمائر باسم "الخميرة الجافة النشطة" وهي عبارة عن رانولات كروية يبلغ قطرها حوالي 1 مم. للحصول عليها ، يتم تجفيف كتلة الخميرة إلى محتوى رطوبة بنسبة 7-8٪. الخميرة الجافة عبارة عن حبيبات بأقطار مختلفة ، تتكون الطبقة الخارجية منها من خلايا الخميرة في حالة "النوم" وهي واقية من التأثير بيئة. لذلك ، لاستعادة نشاط الخميرة ، يجب إذابتها في الماء.

تقنية إنتاج الخميرة الفورية هي استخدام طريقة خاصة للتجفيف السريع بأقل ضرر لغشاء الخلية والحفاظ على الخميرة بالفراغ ، محتوى الرطوبة النهائي للمنتج لا يزيد عن 5٪. تم تصنيع الخميرة سريعة المفعول خصيصًا لتكون سهلة الاستخدام. يجب خلطها مباشرة مع الدقيق بدون تخفيف مسبق في الماء ، مما يسرع عملية الطهي ويبسطها بشكل كبير. خميرة العجين.

على مدار الثلاثين إلى 40 عامًا الماضية ، تم تحقيق نجاح كبير في علم الوراثة واختيار الخميرة. الآن لا يمكن أن يكون هناك شك في أن الطرق الجينية هي الأكثر فعالية في تربية الخميرة. المشكلة هي فقط أي من الطرق الجينية المعروفة يجب تطبيقها في كل حالة ، اعتمادًا على تفاصيل موضوع الدراسة والمهمة. الخميرة الأبواغ ، ككائنات وحيدة الخلية ، لها عدد من المزايا للدراسات الوراثية والتكاثر: 1) تنتمي إلى حقيقيات النوى ، مما يجعل من الممكن اختبار عمومية العديد من مفاهيم علم الوراثة الجزيئي ؛ 2) إن وجود العملية الجنسية وتكوين الأمشاج نتيجة للانقسام الاختزالي ، فضلاً عن وجود أليلات من نوع التزاوج ، تجعل من الممكن تهجين أجناس وأنواع مختلفة من الخميرة على نطاق واسع ؛ 3) الثقافات أحادية العدد التي يتم الحصول عليها من الأبواغ المفردة ، كقاعدة عامة ، قابلة للتطبيق ، مما يجعل من الممكن إجراء تحليل رباعي للهجينة ؛ 4) في الخميرة من جنس Saccharomyces ، عدد كبير منتم إنشاء الطفرات ومجموعات الارتباط ، وتم تجميع الخرائط الجينية للكروموسومات. يمكن استخدام الواسمات الجينية (الطفرات) على نطاق واسع وبنجاح في أنواع مختلفة من الأبحاث الجينية ، وكذلك في أعمال التكاثر ؛ 5) من خلال عبور الخلايا الخضرية ذات الصبغيات المختلفة التي تنتمي إلى أنواع تزاوج مختلفة ، من الممكن الحصول على أشكال متعددة الصبغيات من ploidy أعلى ؛ 6) يتم عرض إمكانية الحصول على الخمائر البوغية (Saccharomyces و Schizosaccharomyces).

1 معلومات عامة عن الخميرة

1.1 تاريخ تكوين إنتاج الخميرة

لقد واجه الإنسان ، طوال تطوره ، الفعل المدمر للعديد من مسببات الأمراض ، لكن الخميرة كانت ، على ما يبدو ، أول الكائنات الحية الدقيقة التي بدأ الإنسان في استخدامها لتلبية احتياجاته. يمكن اعتبار الخميرة لسبب وجيه كواحدة من العديد من أدوات عمل الإنسان القديم. يعود أول ذكر لاستخدام الإنسان للخميرة ، المرتبط بإنتاج أحد أصناف البيرة الحامضة (ما يسمى "بوزا") في مصر ، إلى 6000 قبل الميلاد. قبل الميلاد ه. تم إنتاج هذه الجعة عن طريق تخمير عجينة تم الحصول عليها عن طريق سحق وطحن الشعير المنبت. على مدى آلاف السنين التالية ، تطورت عمليات صنع الجعة والنبيذ ، من ناحية ، في خبز الخبز من عجينة الخميرة ، من ناحية أخرى ، على ما يبدو بالتوازي. بحلول 1200 ق. ه. في مصر ، كان الفرق بين الخبز الحامض والخير معروفًا بالفعل ، وكذلك فوائد استخدام عجينة الأمس لتخمير النبيذ الطازج وتخمير النبيذ. من مصر ، تم جلب تكنولوجيا التخمير والخبز إلى اليونان ، ومن هناك إلى روما القديمة والإمبراطورية الرومانية. هناك القليل جدًا من المعلومات حول التخمير في فترة ما بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية. ومع ذلك ، فمن المعروف أنه في القرنين الثالث عشر والحادي عشر. كان التخمير منتشرًا في أديرة شمال أوروبا. تشير الوثائق إلى أن 400-500 دير في ألمانيا في ذلك الوقت كانت تعمل في إعداد البيرة ، وفي إنجلترا منذ عام 1188 ، قدم هنري الثاني أول ضريبة على البيرة مسجلة في التاريخ. حول البلد الذي ظهرت فيه المشروبات الكحولية لأول مرة ، لا يسع المرء إلا التكهن. هناك أدلة على استخدامها في الصين في 1000 قبل الميلاد. ه ؛ من المعروف أيضًا أن إنتاج الويسكي قد تم إنشاؤه في أيرلندا بالفعل في القرن الثاني عشر. يُعتقد أن عملية إنتاج الكحول تم إحضارها إلى أوروبا من دول الشرق الأوسط: لصالح هذا الافتراض هو حقيقة أن كلمة "كحول" من أصل عربي ، مرة أخرى ، كان من الواضح أن إنتاج المشروبات الكحولية مرتبط المؤسسات الدينية: يشير أحد أقدم إشارات الويسكي في اسكتلندا إلى تصنيعه في دير جون كورا في عام 1494 (الجدول 1).

المراحل الرئيسية في الدراسة والاستخدام العملي لخميرة البيرة.

6000 ق	شهادة تخمير مصرية
1000 ق	شهادة استهلاك المشروبات الكحولية المقطرة في الصين
	إنتاج الويسكي في أيرلندا
	انتشار التخمير في شمال أوروبا
	لاحظ أنتوني فان ليفينهوك الخميرة لأول مرة
	أثبت بيرسون وفريز أن الخميرة تنتمي إلى الفطريات
	قام ماير بتسمية خميرة البيرة Saccharomyces cerevisiae.
	وصف شوان جراثيم الخميرة
	أسس باستور دور الخميرة في التخمير
	وصف دي باري دورة حياة الخميرة
	حصل هانسن على ثقافات نقية
	تحدث بوكنر عن قدرة المستخلصات الخالية من خلايا الخميرة على إجراء التخمير
	اكتشف Winge تناوب الأطوار الفردية والمزدوجة الصبغية في دورة حياة الخميرة.
	حدد ليندغرين التغايرية في السكريات

أصبح توضيح بنية الخميرة ممكنًا بفضل اختراع المجهر ، وينتمي الوصف الأول إلى Anthony van Leeuwenhoek (1680 v.). ومع ذلك ، لم يفترض أحد في ذلك الوقت أن التركيب الموصوف على أنه الخميرة كان كائنًا حيًا. من الصعب الآن تحديد أي من العلماء كان أول من اقترح أن الخمائر هي كائنات حية تسبب التخمير الكحولي ، وهو ما لوحظ في صناعة النبيذ والبيرة. تم تطوير النظريات الحيوية لعملية التخمير في نهاية القرن الثامن عشر ، وفي عام 1818 اقترح Erxleben أن الخمائر كانت مسؤولة عن التخمير الكحولي. ومع ذلك ، من المقبول عمومًا أن عمل باستور هو الوحيد الذي نشره في Etudes sur Vin في عام 1866 ، أخيرًا بددت الشكوك حول دور الخميرة في تخمير السكريات وتكوين الكحول. يمثل هذا العمل علامة فارقة في تطوير علم الأحياء الدقيقة. تطور هام آخر كان حصول هانسن على مزرعة خميرة نقية من خلية واحدة في عام 1881. قدم استخدام المزارع النقية الأساس لتطوير تصنيف وفسيولوجيا الخميرة والكائنات الحية الدقيقة الأخرى. في عام 1897 ، حصل بوكنر ، عن طريق فرك الخميرة ، على خلاصة خالية من الخلايا ، والتي تبين أنها قادرة على تحويل السكريات إلى كحول. وهكذا تم وضع أحد الأركان الأساسية للكيمياء الحيوية الحديثة. قدم العمل اللاحق في هذا الاتجاه مساهمة كبيرة في دراسة مسار التمثيل الغذائي Embden-Meyerhof-Parnassus (EMP). منذ ذلك الحين ، أصبحت الخميرة مادة مفضلة لأنواع مختلفة من الدراسات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية. من الأمور ذات الأهمية الخاصة من وجهة نظر تحضير المشروبات الكحولية قيام إيرليش في عام 1906 بتأسيس العلاقة بين استقلاب الأحماض الأمينية وتخليق "زيوت الفيوزل" ، وهي مجموعة رئيسية من المركبات الحسية التي تنتجها الخميرة. تم تحقيق النجاحات الأولى في مجال علم الوراثة للكائنات الدقيقة في دراسة الخميرة. اكتشف Winge في عام 1935 التغيير في مراحل أحادية الصيغة الصبغية وثنائية الصبغيات في دورة حياة الخميرة في تكاثر الخميرة.

1.2 تصنيف الخميرة الحديثة

على الرغم من أن شكل البراعم المميز للخميرة تم تسجيله في وقت مبكر من عام 1680 من قبل فان ليوينهوك ، إلا أن الوصف التفصيلي وتحديد الخميرة لا يزال يمثل مهمة صعبة. نظرًا لأن الأشكال الخضرية لمعظم الخمائر لا تحتوي على أي سمات مورفولوجية مميزة ، فلا يمكن التعرف عليها بسهولة عن طريق الملاحظة البصرية. في البداية ، تم استخدام اسم Saccharomyces بالنسبة لجميع الخميرة المعزولة من المشروبات الكحولية ، وميز Meyen في عام 1837 بين ثلاثة أنواع من Saccharomyces وفقًا لمصدرها: S vini - من النبيذ ، S. cerevisiae - من البيرة و S. pomorum - - من عصير التفاح. تم اكتشاف الجراثيم الجنسية في الخمائر في عام 1837 من قبل شوان ، ولكن في عام 1870 فقط بدأ إدراج الخمائر التي تشكل الأبواغ في جنس السكارومايس.

وفقًا لنظام التصنيف الحديث ، يتم تقسيم الخمائر إلى مجموعتين: بوغ وغير بوغ. يعتمد هذا التقسيم على خصائصها الفسيولوجية وطرق التكاثر. الخميرة غير البوغية - تشمل هذه المجموعة فطريات الخميرة القادرة على تكوين الأبواغ في ظل ظروف معاكسة. تشمل هذه المجموعة خمائر من جنس Saccharomyces المستخدم في إنتاج خميرة الخباز. إنهم يخمرون السكريات بنشاط في حالة عدم وجود الأكسجين. تتكاثر عند درجة حرارة 28-30 درجة مئوية. الخميرة غير البوغية - تشمل هذه المجموعة فطريات الخميرة غير القادرة على تكوين الأبواغ. تشمل هذه المجموعة الخمائر من أجناس المبيضات وتورولا المستخدمة في إنتاج الخميرة العلفية. تخمر هذه الخميرة السكريات بشكل ضعيف بدون أكسجين ، وفي وجودها تتكاثر بنشاط. تتضمن كلتا مجموعتي الخميرة عددًا من الأنواع. تنتمي خميرة الخباز إلى نوع Saccharomyces Cerevizee. تنتمي خمائر العلف إلى النوعين Candida الاستوائية و Torulopsis utilis. النوع هو الوحدة الأساسية في التصنيف. لكن في الإنتاج لا تزال هناك وحدات أصغر لتقسيم الكائنات الحية - الأجناس. يختلف ممثلو الأجناس المختلفة في خصائص إنتاجهم. وهكذا ، من بين خمائر السكاروميسيت من أنواع Cerevizee ، هناك كائنات حية تختلف عن بعضها البعض في خصائص إنتاجها: السكريات المخمرة بشكل ضعيف والتخمير بقوة ، والتكاثر بسرعة وببطء ، إلخ. وهكذا ، تستخدم كل صناعة تخمير خميرة خاصة بها ، خاصة بها سباقات الخميرة.

تستخدم الخميرة عادة للخبز ؛ فهي تحتوي على مركبات ذات طاقة تخمير كبيرة وقوة رفع جيدة ، أي القدرة على زيادة حجم العجين نتيجة لتطور الغاز أثناء التخمير ؛ خلال عملية إنتاج الخميرة ، تتكاثر هذه الخمائر بسرعة. حاليًا ، تستخدم نباتات دبس السكر والخميرة بشكل أساسي السلالات رقم 7 و 14 ، وبعضها يستخدم العرق XI LBD. تم عزل هذه السلالات من الخميرة المنتجة من نباتات مختلفة. تم عزل العرق رقم 7 "تومسكايا" في عام 1939 من الخميرة التجارية المضغوطة لمصنع خميرة تومسك. خلايا البريد مستديرة ، بيضاوية قليلاً ، صغيرة (6-8) * (5-6) ميكرومتر في الحجم ، البراعم مستقيمة ، البراعم مستديرة. يكون قوام المنتج النهائي (الخميرة المضغوطة) هشًا عند محتوى رطوبة بنسبة 72 - 73٪ ، وهو أمر غير مفيد للمصانع. تم عزل العرق رقم 4 في عام 1958. الخلايا بيضاوية أو مستديرة (7-11) * (6-8) ميكرومتر في الحجم ، ولها فجوات مرئية بوضوح. قوام المنتج النهائي هش عند نسبة رطوبة تصل إلى 74-75٪. يحتوي على مركب نشط للغاية من إنزيمات التخمير. تم عزل السلالة XI LBD في عام 1949. الخلايا مستطيلة أو بيضاوية الشكل ، دائرية الحجم (8-17) X (3.6-5.6) ميكرومتر ؛ الكلى مستطيلة ، مع فجوات مرئية بشكل جيد. يكون قوام المنتج النهائي هشًا عند رطوبة 74-75٪ ، وتكون إنزيمات التخمير نشطة.

1.3 مورفولوجيا خلايا الخميرة

خلايا الخميرة الفطرية السكارومية هي خلايا دائرية وبيضاوية وبيضاوية الحجم (3-8) * (6-14) ميكرون. تكون خلايا خميرة المبيضات مستطيلة أو مستطيلة ، وأحيانًا مستديرة ، وطولها 6-14 ميكرون ، وعرضها 3-6 ميكرون. تكون خلايا خميرة Torula مستديرة قليلاً ، ممدودة ، بطول 3-4 ميكرومتر وعرض 2-3 ميكرومتر (انظر الشكل 1).

Saccharomyces Candida torula

الشكل 1 شكل خلايا الخميرة بأنواعها المختلفة

تتكون خلية الخميرة ، مثل خلايا معظم الكائنات الحية الدقيقة ، من قشرة ، وبروتوبلازم ، ونواة ، وفجوة ، وتركيبات خلوية - ريبوسومات ، وميتوكوندريا ، وشوائب احتياطية - جليكوجين وفولوتين (انظر الشكل 2).

الشكل 2 هيكل خلية الخميرة: 1-shell ؛ 2 النواة. 3-الميتوكوندريا 4-الريبوسومات. 5-جليكوجين. 6- فولوتين 7-بروتوبلازم 8-فجوة

تقع القشرة خارج خلية الخميرة. لها بنية مسامية ، وتتكون من الألياف (الكربوهيدرات). يتكون الجزء الداخلي من الخلية - البروتوبلازم (جسم الخلية) - بشكل أساسي من البروتينات. يوجد داخل البروتوبلازم هياكل خلوية - الريبوسومات والميتوكوندريا.

الريبوسومات عبارة عن جسيمات صغيرة مستديرة يصعب رؤيتها حتى باستخدام المجهر الإلكتروني. يحدث تخليق البروتين في الريبوسومات. الميتوكوندريا عبارة عن جسيمات ممدودة ، ويمكن رؤيتها بواسطة المجهر الضوئي التقليدي. طولها 1-2 ميكرون. في نفوسهم ، تحدث ردود الفعل التي تزود الخلية بالطاقة.

تكون النواة ضعيفة للغاية في خلية الخميرة ، فقط عندما توجه وتنظم العمليات الرئيسية في الخلية: التمثيل الغذائي ، والتكاثر ، ونقل الصفات الوراثية. في الخميرة ، النواة محاطة بغلاف نووي. الفجوة هي حويصلة موجودة في البروتوبلازم ، مليئة بعصارة الخلية. في شكل مذاب توجد أملاح ومعادن وسكريات وبعض الدهون والبروتينات. اعتمادًا على عمر الخلية ودهنها ، قد يوجد ما يسمى بالمغذيات الاحتياطية أو الاحتياطية الجليكوجين ، والدهون ، والفولوتين في شكل شوائب قطرة. تتكاثر الخميرة بطريقتين: نباتيًا وجنسًا. تتضمن الطريقة الخضرية التكاثر عن طريق التقسيم والتبرعم. أثناء الانقسام ، يتم تشكيل قسم داخل الخلية ، وتنقسم الخلية إلى قسمين جديدين. عند التبرعم ، يتم تكوين ثمرة صغيرة على الخلية في البداية ، والتي ، تتزايد تدريجياً ، تشكل كلية. ثم تنفصل الكلية عن الخلية الأم ، وينتج عن ذلك خليتان. أثناء التكاثر الجنسي في الخميرة ، يتم تكوين جراثيم واحدة أو اثنتين أو ثلاثة أو أربعة داخل الخلية. تنتشر الجراثيم خارج الخلية. في ظل ظروف مواتية ، تنفجر قشرة البوغ ، وتتشكل خلية شابة ، مع خلية أخرى مماثلة تكونت من البوغ. هذه هي العملية الجنسية في الكائنات الحية الدقيقة. تبدأ الخلية الناتجة عن اندماج محتويات اثنين من الجراثيم في الانقسام أو البرعم ، أي تتكاثر بالطريقة التي يتميز بها هذا النوع من الخميرة. تتشكل جراثيم الخميرة في ظل ظروف غير مواتية. يتحملون درجات حرارة عالية (70-80 درجة مئوية) ، بينما تموت خلايا الخميرة. الخميرة المبيضات والتورولا لا تشكل جراثيم.

1.4 التركيب الكيميائي للخميرة

التركيب الكيميائي للخميرة ليس ثابتًا: فهو يعتمد على الحالة الفسيولوجية لخلية الخميرة ، وعرق الخميرة ، وتكوين وسط المغذيات.محتوى 23.71٪ مادة جافة - 1.0821. تبلغ السعة الحرارية للخميرة الجافة 0.664 ، والقيمة الحرارية لـ 1 كجم من الخميرة المجففة وفقًا لشولين هي 4520 كالوري ؛ وفقًا لـ Fink ، فهي تتراوح من 4808-5066 كالوري لخميرة الأعلاف. من المقبول عمومًا أن خلايا الخميرة تحتوي في المتوسط ​​على 67٪ ماء و 33٪ مادة جافة. الماء مع المواد المعدنية والعضوية الذائبة فيه يخترق الخلية ، ومن الواضح أن جميع تفاعلات الحياة الهامة تحدث فيها محلول مائي: المياه المجانية تشارك في عمليات التمثيل الغذائي ، المياه المربوطةيتم الاحتفاظ بها بواسطة جزيئات البروتين عن طريق روابط هيدروجينية ، وبالتالي فهي جزء من هيكل بروتوبلازم خلية الخميرة. يعتمد توزيع الرطوبة في الخميرة المضغوطة على تكوين خلايا الخميرة. لذلك ، في ظل وجود رطوبة بنسبة 75 ٪ ، سيتغير توزيعها في الشريط - داخل الخلايا أو داخلها ، وستكون الرطوبة خارج الخلية أقل ، وكلما زاد احتوائها في خلايا الخميرة نفسها. في خلايا الخميرة ، يختلف محتوى الرطوبة (بالنسبة المئوية) ضمن الحدود التالية: رقم العينة 1 2 3 4 5 6 المادة الجافة 30 31 32 33 34 35 الرطوبة 70 69 68 67 66 65 في الخميرة المضغوطة عند 75٪ رطوبة و 25٪ ستحتوي المادة الجافة داخل الخلايا على كمية مختلفة من الرطوبة اعتمادًا على تكوين خلايا الخميرة رقم العينة 1 2 3 4 5 6 المادة الجافة 25 25 25 25 25 25

الرطوبة داخل الخلية 58.25 55.65 53.13 50.76 48.5 46.4 خارج الخلايا 18.75 19.35 21.87 24.24 26.48 28.6 46٪ كربون ، 6.9٪ هيدروجين ، 9.1٪ نيتروجين ، 30٪ أكسجين في 80 / o مادة غير عضوية ، خاصة البوتاسيوم والفوسفور. ومع ذلك ، فإن تكوين المادة الجافة لخميرة الخباز (بالنسبة المئوية) ، كما يتضح من البيانات أدناه ، يختلف اختلافًا كبيرًا. نيتروجين ، الكمية الإجمالية 6-8 بروتين (N * 6.25) 37-50 دهن خام 1.5-2.5 مواد خالية من النيتروجين 35-45 رماد 6-10 تعتمد نسبة البروتينات والكربوهيدرات على جنس الخميرة وتغيرها الموجه في عملية زراعة الخميرة. المواد المحتوية على النيتروجين في الخميرة هي مواد بروتينية (63.8٪) ، مواد نووية (26.1٪) ، أميدات وبيبتون (10.1٪). تتكون البروتينات من أحماض أمينية يصل عددها إلى 24. تختلف نسبة الأحماض الأمينية في البروتينات المختلفة. حوالي 64٪ من نيتروجين الخميرة الكلي موجود في تكوين البروتينات. تحتوي الخميرة على حوالي 0.1٪ جلوتاثيون (ثلاثي الببتيد) يتكون من جليكوكول وسيستين وحمض الجلوتاميك. يمكن أن يكون الجلوتاثيون في شكل مؤكسد أو مختزل ، بينما تنشط مجموعة السلفهيدريل SH البروتياز. إنزيمات الخميرة.

لا غنى عنه جزء لا يتجزأإن بروتوبلازم خلايا الخميرة هي إنزيمات تقوم بتحولات كيميائية حيوية مختلفة في خلية الخميرة. من المعروف أن نشاط الإنزيمات يمكن أن يظهر داخل الخلايا - هذه هي الإنزيمات الداخلية ؛ تسمى الإنزيمات التي تعمل خارج الخلايا بالإنزيمات الخارجية. أهمية خاصة في حياة الخميرة هي إنزيمات الأكسدة - إنزيمات الأكسدة والاختزال - إنزيمات النقل - الإنزيمات التي تقوم بنقل المجموعات المختلفة من جزيء إلى آخر ، وتحفز التداخلات بين السكريات المختلفة ، والهيدروليسات ، والإنزيمات المتحللة المائي التي تكسر المواد بما لا غنى عنه. مشاركة المياه التي تنضم إلى المركبات الناتجة الأبسط. يتم تحديد مجمع إنزيمات خلايا الخميرة بالكامل من خلال مصطلح holoenzymes المعروف في علم التخمر ، بينما يسمى المركب المقاوم للحرارة بالإنزيم المساعد ، ويسمى المركب غير المستقر باسم apoenzyme. وفقًا لهذا المصطلح ، سيتم إحداث عمليات التخمير في الخميرة بواسطة هولوسيماز ، الذي يتكون من كوسيماز وأوزيماز. يرتبط Cosimase ارتباطًا وثيقًا بـ apozymase وهو منشط لهذا الأخير. Apozymase هو جزء حراري من مركب الإنزيم ، zymase نفسه ، الذي يخمر السكريات. يحتوي على عدد من الإنزيمات التي تسبب عمليات التخمير. لم يتم عزل الكثير منهم بعد من عصير الخميرة.

وفقًا لتحليل العناصر ، يحتوي بروتين الخميرة على 15-18٪ نيتروجين ، 6.5-7.3٪ هيدروجين ، 50-55٪ كربون ، 21-24٪ أكسجين ، 0-2.4٪ كبريت. المؤشر الرئيسي لتكوين البروتين هو على وجه التحديد تكوين الأحماض الأمينية للجزيئات الكبيرة. في السنوات الأخيرة ، تم تحديد تكوين الأحماض الأمينية في البروتين بسرعة عن طريق التحلل المائي للبروتينات والتحليل الكروماتوغرافي للبروتين المائي ، والذي يتم إجراؤه تلقائيًا بواسطة أجهزة خاصة بعد 2-4 ساعات.فيتامينات الخميرة.

من المعروف أن خلايا الخميرة غنية بالفيتامينات. ومع ذلك ، فقط في السنوات الأخيرة ، بفضل تطوير عقيدة الفيتامينات وتحسين طرق تحديدها ، تم الكشف عن محتوى الفيتامينات في الخميرة وتكوينها. تحتوي جميع الخمائر على فيتامينات ب وإرغوستيرول بروفيتامين د. تختلف نسبة المكونات الفردية لفيتامينات ب المعقدة في فطريات الخميرة المختلفة. يتنوع بشكل كبير في الخميرة الفطرية بمختلف أنواعها وتعتمد في نفس الخميرة على ظروف زراعتها. ثبت أن خلايا الخميرة تحتوي على فيتامين ب 1 - الثيامين ؛ فيتامين ب 2 - الريبوفلافين ؛ فيتامين ب 3 - حمض البانتوثنيك. فيتامين ب 5 - ب - حمض النيكوتينيك ؛ فيتامين ب 6 - البيريدوكسين. فيتامين H البيوتين ؛ اينوزيتول. حمض شبه أمينوبنزويك. تحتوي بعض الخمائر الوردية على البيتاكاروتين ، وهو أحد البروتامين أ. تلعب الفيتامينات دورًا مهمًا في العمليات البيوكيميائيةخاصية خلايا الخميرة.

دهون الخميرة هي مزيج من الدهون الحقيقية (جليسريدات الأحماض الدهنية) مع الفوسفوليبيدات (ليسيثين ، سيفالين) وستيرولات (إرغوستيرول). تتكون دهن الخميرة أساسًا من الأحماض الدهنية المشبعة: بالميت 75٪ و 25٪ دهني. يجد بعض الباحثين في الخميرة وغيرها من أحماض اللوريك والأوليك. تحتوي دهن الخميرة أيضًا على دهون غير قابلة للتصبن - إرغوستيرول - بروفيتامين د. كربوهيدرات

تحتوي الخميرة على 35-40٪ كربوهيدرات بوزن الخميرة الجافة. هم جزء من بروتوبلازم وغشاء خلايا الخميرة. تحتوي الخميرة على عديد السكاريد الجليكوجين ، والمانان - صمغ الخميرة - والجلوكوزان ، والذي كان يعتبر السليلوز. رماد

يشكل رماد الخميرة حوالي 6-10٪ من إجمالي وزن المادة الجافة للخميرة. يختلف تكوين الرماد تبعاً لظروف زراعته (الجدول 1).

الجدول رقم 1

خميرة الرماد حوالي نصف الفوسفور. يرتبط معظم حمض الفوسفوريك الموجود في الخميرة بالمركبات العضوية. تتراوح الكمية الإجمالية لـ P 2 O 5 في السكريات من 3.2 إلى 4.4٪ من المادة الجافة.

2 تكنولوجيا إنتاج الخميرة الجافة

2.1 خطوات إنتاج الخميرة

في عملية زراعة الخميرة ، يتم الحصول على عدة أطنان من المنتج من خلية واحدة.

تتم المرحلة الأولية للزراعة في المختبر الميكروبيولوجي. بادئ ذي بدء ، يتم اختيار الخلايا السليمة وغير التالفة باستخدام المجهر. الخميرة الصحيحة. يتم وضع الخلية المحددة في أنبوب اختبار معقم ، والذي يحتوي بالفعل على جميع المكونات اللازمة لنمو الخلايا.

في أنبوب الاختبار ، تبدأ الخلية في التكاثر من خلال التبرعم. عندما يصل عدد الخلايا المضاعفة إلى كتلة معينة ، يتم نقلها إلى دورق زجاجي معقم. يحتوي الدورق على خليط سائل يسمى وسط النمو. تحتوي هذه الوسيلة على كل ما هو ضروري لمزيد من نمو الخلايا. عندما تتكاثر خلية الخميرة عدة مرات ، تبدأ عملية التخمير. يتم نقل محتويات الدورق مع خلايا الخميرة إلى أوعية تخمير معقمة. إنهم يعدون الكثير من الوسط الغذائي ، مما سيمكن خلايا الخميرة من التكاثر أكثر. يصبح دبس السكر هو الغذاء الرئيسي للخميرة ، كمصدر للكربوهيدرات والفيتامينات والمعادن المضافة أيضًا.

تدخل الخلايا المتنامية والمضاعفة بدورها في خزانات تخمير ذات حجم متزايد. حجم خزان التخمير الأخير في العملية التكنولوجية هو 100 م 3 في نهاية التخمير ، يتم قياس كمية الخميرة بالأطنان.

بعد عملية التخمير ، تدخل خلايا الخميرة في الغسالات ، حيث يتم غسلها وفصلها عن العناصر الغذائية باستخدام الفواصل. اتضح أن هناك كتلة خميرة نظيفة ونشطة إلى حد ما.

ثم يتم فصل كتلة الخميرة عن ماء فائضوتصفيتها على مرشح فراغ.

يتم تعبئة كتلة الخميرة الناتجة وتعبئتها للمشترين في العبوة الموصوفة ، ثم يتم وضعها في ثلاجات كبيرة وتبريدها حتى + 4 0 درجة مئوية.

2.2 المخطط التكنولوجي لإنتاج الخميرة

تتضمن عملية الحصول على الخميرة التجارية ثلاث مراحل رئيسية: الزراعة ، والعزل عن الهريس وتجفيفها.

تنقسم زراعة الكتلة الحيوية إلى عمليتين: إنتاج خميرة البذور ، وفصل الثقافة النقية وزراعة الخميرة التجارية. يتم الفصل على مرحلتين: الاستخلاص من الهريس بالتعويم والتكثيف على الفواصل.

تتكون عملية التجفيف أيضًا من عدة خطوات: أولاً ، يتم تحلل الخميرة بالبلازما ، ثم تبخيرها في مبخر ، ثم تجفيفها أخيرًا في مجفف بالرش.

يظهر المخطط التكنولوجي لورشة الخميرة في الشكل. 1.

دورة الإنتاج بأكملها على النحو التالي. تُزرع الخميرة النقية المزروعة في المختبر في خميرة صغيرة 2 ، حيث تتم الزراعة على دفعات. ثم يتم تغذية الخميرة من الخميرة الصغيرة في 3 الكبيرة ، ومن الخميرة الكبيرة إلى الملقح الصغير (خزان البذور) 4. في ذلك ، تتم الزراعة بطريقة مستمرة. يتم تغذية خميرة البذور المزروعة في قسم الاستزراع النقي باستمرار من الملقح الصغير إلى مُلقح الإنتاج 5. نقيع ، الهواء بمساعدة منفاخ 10 ، أملاح المغذيات 8 ، ماء الأمونيا 9 يتم تغذيتها هنا أيضًا من المجمع 6. The يتم أخذ الخميرة المزروعة في اللقاح بشكل مستمر على شكل رغوة الخميرة وتتدفق الجاذبية إلى الطفو 11. هنا ، يتم فصل الرغوة إلى مهروس بدون خميرة ورغوة غنية بالخميرة مقارنة بتلك التي أتت من اللقاح. تنطفئ الرغوة في الزجاج الداخلي للكاشطة. يتم أخذ المعلق الناتج بتركيز خميرة 60-80 جم / لتر منه بواسطة مضخة ويتم تغذيته للتثخين إلى المرحلة الأولى من الفصل 13 ، حيث يتم فصل جزء من الهريس. المعلق بعد المرحلة الأولى من الفصل (150-250 جم / لتر) يدخل حوض الغسيل 14 ، حيث يتم توفير الماء لغسل الخميرة. يتم ضخ المعلق المخفف بالماء إلى مرحلة الفصل I-I 16 ، حيث يتم تكثيف الخميرة إلى 500-600 جم / لتر. يتم ضخ تعليق الخميرة النهائية إلى جهاز البلازما 17. يتم توفير البخار أيضًا هنا. هنا ، يتم تسخين المعلق حتى 80 درجة مئوية ، بينما يتم تدمير قشور الخميرة ، تتدفق محتويات الخلايا وتدخل إلى خزان الضغط لجهاز البلازما 18 ، وهنا ، تحت الضغط ، يصبح التعليق أكثر سلاسة. يدخل Plasmolizate المبخر الفراغي 19 لتبخير المواد الصلبة إلى تركيز 12.5٪. يتم تغذية أحد البلازمالات المنزوعة منه إلى مجفف الرذاذ 21 ، حيث يتم تجفيفه في تيار من الهواء الساخن إلى محتوى رطوبة بنسبة 8-10٪. تذهب الخميرة الجافة الجاهزة من المجفف إلى العبوة ، حيث يتم تعبئتها في أكياس ورقية من 20-25 كجم

2.3 الطرق الأساسية لنمو الخميرة

هناك طريقتان مختلفتان جوهريًا لزراعة الخميرة: الدُفعة والمستمرة. في الحالة الأولى ، يتم تبريد وسط غذائي يحتوي على أملاح ، ويتم تبريده إلى درجة الحرارة المطلوبة ، ويتم توفير خميرة البذور إلى الملقِّح ، ثم يتم توفير الهواء ، وخلطه ، وبالتالي يتم إجراء الزراعة حتى الاستخدام الكامل لـ RS بواسطة الخميرة. أثناء الزراعة ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة ودرجة الحموضة للوسط وتدفق الهواء فقط. في نهاية العملية ، يتم اختيار محتويات اللقاح بالكامل ، ويتم غسل الجهاز وتعقيمه ، وتبدأ عملية النمو من جديد. وبهذه الطريقة ، يتم تنفيذ استزراع الخميرة النقية في أقسام الثقافة النقية لورش الإنتاج في مراحل التحضير الأولى. مع طريقة النمو هذه ، تمر الخميرة تدريجيًا عبر جميع مراحل التطور في اللقاح: 1) مرحلة الخمول أو مرحلة التأخر ، عندما لا تنمو الخلايا بعد ، ولكن فقط تتكيف مع البيئة وتستعد للنمو - في هذا الوقت يتم إنتاج الإنزيمات اللازمة فيها ؛ 2) مرحلة النمو اللوغاريتمي ، عندما تتبرعم جميع الخلايا في نمو الكتلة الحيوية بشكل أسي ؛ 3) مرحلة النمو الثابت ، عندما ينخفض ​​معدل نمو الخلية ؛ و 4) مرحلة الاضمحلال ، عندما يتوقف نمو الخميرة ، حيث يتم استخدام كل السكر من الوسط. الطريقة الدورية للزراعة غير مواتية من حيث أن تكوين الوسط ونشاط الخلية يتغير أثناء دورة الزراعة ، ولا يمكن أتمتة العملية. إنتاجية اللقاح منخفضة بسبب فترة التأخر الطويلة (فترة "التخمير") والحاجة إلى التوقف لاختيار الخميرة الجاهزة وغسل الأطباق. لذلك ، في اللقاحات الصناعية الكبيرة ، تتم الزراعة بطريقة مستمرة. يتكون من حقيقة أنه بعد نهاية التخمير ، عندما تدخل الخميرة مرحلة النمو اللوغاريتمي وتكون في أكثر حالاتها نشاطًا ، يتم سكب وسط غذائي في الملقِّح في أجزاء صغيرة أو بشكل مستمر بمعدل معين وفي نفس الوقت الوقت الذي يتم فيه خلع الوسط مع الخميرة المزروعة بنفس المعدل. في الملقِّح ، يتم الحفاظ على كمية معينة من الخميرة والمهروس ، وبالتالي ، عند معدل إمداد متوسط ​​معين ، تكون الخميرة في الجهاز للوقت المطلوب ، حيث يكون لديهم الوقت لاستيعاب العناصر الغذائية للوسط والنمو. مع طريقة الزراعة هذه ، تكون الخميرة دائمًا في ظروف ثابتة ، ومعدل نموها هو الأقصى ، وأداء الملقح أيضًا. العملية مؤتمتة بالكامل. تحتوي الطريقة المستمرة لزراعة الخميرة على ثلاثة خيارات مختلفة اختلافًا كبيرًا من حيث نسبة وقت نمو الخميرة إلى الوقت الذي يكون فيه الهريس في اللقاح. الخيار الأول. تؤخذ Brazhka والخميرة من الملقِّح بنفس السرعة ، بتدفق واحد (الشكل 1).

الشكل 1 مخطط نمو الخميرة بالطريقة المباشرة:

1-لقاح. 2-آلة التعويم

هنا ، وقت نمو الخميرة ووقت مكوث الهريس في اللقاح متماثلان ، ويتم حسابهما بواسطة الصيغة (1)

ر = T = V / W ق (1)

تركيز الخميرة العامل يساوي تركيز النمو الطبيعي ، وفقًا للصيغة (2)

X p \ u003d X أكل (2)

عمليًا ، هذا هو تشغيل لقاح بخلية سفلية وسحب واحد دون أي عوائد ، كما هو موضح في الشكل. 1.

الخيار الثاني. تتم إزالة Brazhka من اللقاح أسرع من الخميرة. وقت نمو الخميرة أطول من وقت بقاء الهريس ، عدم المساواة (3)

يكون تركيز الخميرة العامل أكبر من الزيادة الطبيعية ، وفقًا لعدم المساواة [4)

X p> X أكل (4)

من الناحية العملية ، يمكن تنفيذ هذا الخيار بطرق تكنولوجية مختلفة (الشكل 2): أ) إعادة جزء من الخميرة إلى الملقِّح بعد تغليظها على آلة التعويم (الشكل 2 أ). لا ينبغي إعادة الخميرة من الفصل ، لأن ذلك سيؤدي إلى إدخال مزيل رغوة كيميائي في الملقِّح ويعطل عملية الدوران في الحوض ؛

أرز. 2 أ مخطط نمو الخميرة مع العودة إلى الملقِّح بعد التكاثف: 1-لقاح ؛ 2-آلة التعويم

ب) عن طريق إجراء اختيارين من الملقِّح مع جهاز تهوية مرتفع (كفيت): تؤخذ رغوة الخميرة من المنطقة الواقعة فوق الكوفيت إلى الطفو ومن المنطقة الواقعة أسفل الكوفيت - تؤخذ الهريس بدون خميرة إلى المجاري (الشكل 7) ، ب)؛ من خلال تنظيم هذين الدفقين ، من الممكن إنشاء تركيز العمل الضروري ، وبالتالي توفير الخميرة في الملقِّح ؛

أرز. 2 ، ب مخطط نمو الخميرة في لقاح مع كفيت مرتفع واختيارين: 1-لقاح ؛ 2-آلة التعويم

ج) استخدام عائم ، وفقًا لـ (الشكل 2 ، ج)

أرز. 2، c مخطط تشغيل الملقح بمنخل تعويم: 1-لقاح ؛ 2-تعويم ؛ 3-المغربل التعويم.

يتم توصيل خزان تعويم مخروطي صغير (5-7 م 3) بالمُلقيح - "ناقلة تعويم" ، يتم من خلالها إرجاع رغوة الخميرة السميكة إلى الملقِّح ، ويتم تصريف الهريس الذي استنفد الخميرة في خزان التعويم.

الخيار الثالث. تتم إزالة الخميرة من اللقاح أسرع من الهريس. وقت نمو الخميرة أقل من وقت بقاء الهريس ، وفقًا لعدم المساواة (5)

تركيز الخميرة العامل أقل من تركيز النمو الطبيعي ، عدم المساواة (6)

X ص

في الممارسة العملية ، يتم تنفيذ هذا النوع من العمل عن طريق إعادة جزء من الهريس من الطفو إلى الملقِّح (الشكل 3 أ)

أرز. 3 ، مخطط الزراعة مع عودة الهريس: 1-لقاح ؛ 2-آلة التعويم

أو عن طريق اختيار واحد من الخميرة المكثفة من الملقِّح مع فلوتاتور مدمج (الشكل 3 ، ب)

أرز. 3 ب مخطط نمو الخميرة في مُلقِّح مع فلوتاتور مدمج مع اختيار واحد: 1- مُلقِّح ؛ 2- فلوتاتور 3- طفو مدمج

يتم أخذ الخميرة المكثفة من الطفو المدمج ، ويبقى الهريس منه في اللقاح ويخفف الوسط.

يتم تحديد خيار العمل من خلال تكوين وسط المغذيات. عندما يكون محتوى RS في الوسط 1.0 - 2.0٪ ، يتم استخدام الخيار الأول - الاختيار المتزامن للخميرة في الهريس ، بتركيز RS 0.5-1.0٪ - الخيار مع سماكة الخميرة في اللقاح وبتركيز 2.0-3 ، 5٪ ، متغير العمل مع عودة الهريس إلى اللقاح.

2.4 وضع العملية

النظام التكنولوجي هو مجموعة من الشروط التي تضمن سير العملية التكنولوجية في الاتجاهات الصحيحة والمقياس مع أقصى عائد للمنتج. عوامل النظام اللازمة لضمان الاتجاه المطلوب لنشاط الخميرة والعائد الأقصى هي كما يلي: تكوين الوسط ؛ تكوين أملاح المغذيات وكميتها لكل وحدة استهلاك لوسط المغذيات ؛ متوسط ​​درجة الحموضة ودرجة الحموضة في الزراعة ؛ تزايد درجة الحرارة تركيز العناصر الغذائية المتبقية في الهريس أثناء نمو الخميرة ؛ وقت بقاء الوسيط في اللقاح ؛ تدفق الهواء. العوامل التي تحدد الحد الأقصى من إنتاجية الملقِّح واقتصاد العملية: مخزون الخميرة في المُلقِّح ، والذي يتم تحديده من خلال المخزون المفيد للسائل في المُلقِّح في تركيز عمل الخميرة في السائل ؛ وقت نمو الخميرة استهلاك كل ساعة للمواد المختزلة (RS) ، التي يحددها استهلاك وسيط المغذيات وتركيز RS في الوسط ؛ وقت بقاء الوسيط في اللقاح. تتضمن هذه المجموعة من العوامل أيضًا التركيزات المتبقية المذكورة أعلاه من RS والأملاح واستهلاك الهواء.

2.4.1 تكوين متوسط

تُستخدم ثلاثة أنواع من وسائط التحلل المائي لزراعة الخميرة في الصناعة: التحلل المائي ، والسكين ، ومزيج من السكون مع التحلل المائي. إنها بمثابة مصدر للمكون الرئيسي للخميرة - الكربون. على مدار الحياة ، تمتص الخميرة الكربون من هذه المركبات التي تشكل جزءًا من وسط التحلل المائي ، مثل السكريات والأحماض العضوية (الخليك بشكل أساسي). الفرق الرئيسي بين هذه الوسائط هو كمية العناصر الغذائية التي تحتويها ونسبة السكريات (S) والأحماض العضوية. وبالتالي ، فإن التحلل المائي يحتوي على 3.0-3.5٪ RV و 03-0.45٪ فقط من الأحماض العضوية ، أي حوالي 10 / من إجمالي كمية السكريات والأحماض. تحتوي المادة الساكنة على RV 0.6-0.7٪ ، وأحماض عضوية - حوالي 0.2٪ ، أي أن حصتها في إجمالي مصادر الكربون للخميرة تصل إلى 25٪. في مزيج من السكون والتحلل المائي ، يمكن أن تكون هذه النسبة شديدة التنوع ، اعتمادًا على مقدار التحلل المائي الذي يتم إضافته إلى المادة الساكنة. يختلف أيضًا تكوين سكريات السكون والتحلل المائي. يحتوي الشاعر على سكريات بنتوز فقط ، في التحلل المائي حوالي 20٪ من السكريات خماسية ، حوالي 80٪ سداسي. من حيث القيمة الغذائية ، السكريات والأحماض العضوية غير متساوية. من المعروف أن قيمة مصدر الكربون كمغذٍ للكائن الدقيق تعتمد على درجة أكسدة ذرات الكربون التي تشكل جزيء هذه المادة. من وجهة النظر هذه ، يمكن ترتيب جميع مركبات الكربون وفقًا لقيمتها الغذائية على النحو التالي. ثاني أكسيد الكربون ، حيث تتأكسد ذرة الكربون تمامًا ، لا يمكن عمليًا أن يكون مصدرًا للطاقة للكائنات الحية الدقيقة. يمكن للميكروبات استخدامه كمواد بناء فقط في وجود مصادر طاقة أخرى (على سبيل المثال ، أثناء عملية التمثيل الضوئي). الأحماض العضوية ، والتي تشمل الكربوكسيل ، حيث تكون ثلاثة تكافؤات مشبعة بالأكسجين ويمكن أكسدة واحدة فقط. تعتمد القيمة الغذائية للأحماض على الجذور. الأحماض مثل الفورميك والأكساليك لا تستخدم عمليا من قبل الكائنات الحية الدقيقة.

تستخدم الخميرة حمض الخليك ، لكن إنتاجية الكتلة الحيوية أقل مما كانت عليه عند استخدام السكريات. السكريات التي تحتوي على ذرات كربون شبه مؤكسدة تشكل جزءًا من المجموعات -CH 2 OH ، -CHOH- ، \ u003d SON-. تتعرض هذه الذرات بسهولة أكبر لتحولات الأكسدة والاختزال ، وبالتالي فإن المواد التي تحتوي عليها ذات قيمة غذائية عالية للخميرة. وفقًا لبيانات الأدبيات ، يمكن أن يصل إنتاج الكتلة الحيوية (الجافة تمامًا) من السكريات إلى 57-80٪. بالإضافة إلى السكريات ، يمكن أيضًا أن يعزى ذلك إلى مواد أخرى تحتوي على مجموعة كحول - الجلسرين ، المانيتول ، الطرطريك ، أحماض الستريك ، إلخ. مثل الهيدروكربونات (الغازية والبارافينية) والأحماض الدهنية العالية والتي يمكن أن تكون بمثابة مصدر كربوني للكائنات الحية الدقيقة وخاصة الخميرة ، وتزيد عائد الكتلة الحيوية منها عن 100٪ ، إلا أن استهلاكها صعب بسبب حقيقة ذلك هذه المواد ضعيفة الذوبان في الماء ، بالإضافة إلى أنها لا تستطيع المشاركة في التفاعلات داخل الخلية دون أكسدة جزئية أولية. لذلك ، فإن استيعاب هذه المواد يحدث على مرحلتين: أولاً تتأكسد ، ثم تتأكسد بالفعل. تستخدم الخلية منتجاتها ، كما أن السكريات الموجودة في الأحماض العضوية غير متساوية بمعنى أن درجة الحموضة (الحموضة النشطة) للوسط تتغير بشكل مختلف نتيجة استخدام الفأس بواسطة الخميرة. عند معالجة السكريات بماء الأمونيا ، يظل الوسط محايدًا ؛ عندما تستخدم الخميرة حمض الأسيتيك مع أي مصدر للنيتروجين (كبريتات الأمونيوم ، ماء الأمونيا) ، فإن وسط الاستزراع (الهريس) يصبح قلويًا. يختلف التحلل المائي في الساكنة عن بعضها البعض في المحتوى المختلف للشوائب الضارة والمفيدة فيها. باردا هي بيئة أكثر اعتدالاً واكتمالاً. يفسر ذلك حقيقة أن السكين قد مر بالفعل عبر متجر بيولوجي واحد - الكحول ، حيث تم امتصاص جزء من الشوائب الضارة من التحلل المائي بواسطة خميرة الكحول ، وتم تدمير جزء منه ، وتطاير جزء أثناء تقطير الكحول على عمود البيرة . بالإضافة إلى ذلك ، بسبب عملية التمثيل الغذائي لخميرة الكحول ، يحتوي الشاعر على كمية كبيرة من المنشطات الحيوية. المتحللة عمليا لا تحتوي عليها. هناك عدد أكبر بكثير من العناصر الدقيقة في المسكن من حيث السكر ، حيث أنه مع وجود عدد متساوٍ من العناصر التي انتقلت إلى هذه البيئات من الخشب ، فإن محتوى السكر في ال يزال أقل من 5-6 مرات من التحلل المائي. جميع الميزات المذكورة أعلاه لهذه الوسائط لها أهمية كبيرة في زراعة الخميرة ويجب أخذها في الاعتبار عند تجميع النظام. لذلك ، فإن اختيار مصدر النيتروجين ، وكمية المواد المضافة المعدنية ، واختيار عرق الخميرة يعتمد على نوع الوسيط (يمكن أن تنمو جميع الخمائر على اللوز ، على التحلل المائي دون إضافة المحفزات الحيوية - فقط الخمائر ذاتية التغذية من نوع Capadida scottii ، الذي يصنع بدوره السير من مواد غير عضوية) ، واختيار طريقة الزراعة (يتم تحديده من خلال محتوى السكر في الوسط) وعوامل أخرى.

2.4.2 تكوين أملاح المغذيات

من أجل التطور الطبيعي للخميرة على أي وسط غذائي ، من الضروري أن تحتوي هذه الوسيلة على مصادر لجميع العناصر التي تتكون منها خلية الخميرة. من أجل أن يكون إنتاج الخميرة هو الحد الأقصى ، يجب أن تكون العناصر الموجودة في الوسط بنفس النسبة كما في خلية الخميرة. وفقًا لقانون Liebig (قانون الحد الأدنى) ، يتم تحديد محصول الخميرة بواسطة مكون وسط المغذيات الذي ينقصه العرض. في المواد الخام للتحلل المائي ، تكون العناصر الضرورية للخميرة بنسب مختلفة تمامًا عن الخميرة نفسها. يحتوي الخشب على كميات صغيرة من العناصر مثل النيتروجين والفوسفور. لذلك ، يجب إضافتها وبعض البطاريات الأخرى إلى وسط التحلل المائي. يتم تنفيذ المادة المضافة في شكل محلول من الأملاح المعدنية. يتم حساب كمية إضافة ملح أو آخر اعتمادًا على تكوين كتلة الخميرة ، وتكوين الخشب (أو مادة نباتية أخرى) المستخدمة ، وإنتاج الخميرة من المادة الأولية. من الضروري أيضًا توفير بعض الزيادة في استهلاك أملاح المغذيات ، حيث يجب أن تظل الكميات الصغيرة منها بالضرورة في الشراب (وسط المزرعة) بعد زراعة الخميرة.

التركيب الأولي للخميرة وبعض أنواع المواد الخام يمكن أخذ متوسط ​​الأرقام الخاصة بالتركيب الأولي للخميرة المحتوية على 55٪ بروتين على النحو التالي (بالنسبة المئوية للمادة الجافة): الكربون (C) 46 الفوسفور (من حيث P 2 O) 4٪ أكسجين (O) 30 كالسيوم (من حيث K 2 O) 2.5-2.9 هيدروجين (H) 6.9 مغنيسيوم (من حيث MgO) .0.35-0.40 نيتروجين (N) 8-9 كالسيوم (من حيث CaO) 0.1 كبريت (S) 0.2 - 1.4

بكمية أقل من 0.1٪ تحتوي الخميرة على عناصر مثل النحاس والحديد والصوديوم والسيليكون والكوبالت. هذه هي ما يسمى بالعناصر النزرة. محتوى الرماد الكلي في الخميرة الجافة هو 6-10٪. محتوى عناصر الرماد في خشب بعض الأنواع مبين في الجدول رقم 2

الجدول رقم 2 "محتوى عناصر الرماد"

خشب	الرماد ٪ جاف خشب	تكوين الرماد ،٪ من القيمة المطلقة. الخشب الجاف

2.4.3 درجة الحموضة في زراعة الخميرة

من الضروري التمييز بين الرقم الهيدروجيني للوسيط الذي يدخل الملقِّح لنمو الخميرة (نبتة) ودرجة حموضة الهريس في الملقِّح ، أي الرقم الهيدروجيني الذي تنمو فيه الخميرة. كلا المعلمتين خارج التصميم ، تم اختيارهما تجريبيا. يتم تحديد الرقم الهيدروجيني اللازم بناءً على الشروط التي تضمن أعلى جودة وأقل عدوانية ، وكذلك من ظروف قابلية ذوبان المكونات الفردية. بالنسبة للنبتة التي تم الحصول عليها عن طريق التحلل المائي للمواد النباتية ، تم أخذ الرقم الهيدروجيني في حدود 3.8-4.2. يتم تحديد الرقم الهيدروجيني للزراعة أو درجة الحموضة في الهريس في اللقاح بواسطة عوامل مختلفة تمامًا ، يجب أن تضمن الظروف المثلى لتطوير الخميرة ؛ ليست مثالية للملوثات البيولوجية مثل البكتيريا ؛ تكون مثالية للحفاظ على جميع مكونات نقيع الشعير في حالة مذابة. يختلف الرقم الهيدروجيني الذي يمكن أن تتواجد فيه الخميرة وتتطور على نطاق واسع جدًا: من 2.5 إلى 8.0. تعتمد هذه الحدود بشكل كبير على ظروف النمو الأخرى مثل درجة الحرارة والجودة المتوسطة وعمر الخميرة والتهوية. إن الأس الهيدروجيني الأمثل ، أي الذي تتطور فيه الخميرة بسرعة وتنتج عائدًا عاليًا من الكتلة الحيوية ، يقع ضمن حدود أضيق كثيرًا. عند قيم الأس الهيدروجيني المنخفضة جدًا والمرتفعة جدًا ، يتم تقليل محصول الخميرة. بيانياً ، يمكن تمثيل اعتماد محصول الخميرة على الرقم الهيدروجيني من خلال منحنى بحد أقصى ، كما هو موضح في الشكل. 4.

للنمو المستمر على وسط التحلل المائي ، يتراوح الرقم الهيدروجيني الأمثل بين 3.8 و 5.4. ومع ذلك ، عند درجة الحموضة أعلى من 4.6 ، تنخفض بشكل كبير قابلية ذوبان أملاح الفوسفور الكالسيوم ، وكذلك الأحماض الدبالية الذائبة في الغروية واللجنين ؛ بدأوا في السقوط. وسائل الإعلام أغمق والخميرة التجارية أيضًا. عند درجة حموضة عالية (5.0-5.4) ، تتطور البكتيريا بشكل جيد وبالتالي تزداد احتمالية إصابة الملقِّح بها. لذلك ، يُفترض أن يكون الرقم الهيدروجيني عند زراعة الخميرة على وسط التحلل المائي 3.8-4.6 ، ومع ذلك ، إذا لزم الأمر ، يُسمح بالزراعة عند درجة الحموضة 3.5-3.6 ، وكذلك عند الرقم الهيدروجيني 4.8-5.4.

2.4.4 درجة حرارة النمو

درجة حرارة النمو هي معلمة غير تصميمية ، يتم أخذها اعتمادًا على ثقافة الخميرة المختارة للإنتاج. بالإضافة إلى الرقم الهيدروجيني ، تؤثر درجة الحرارة على محصول الخميرة من RW ومعدل النمو. إن اعتماد المحصول على درجة الحرارة مشابه لاعتماده على الرقم الهيدروجيني: كما أن له حدًا أقصى. في درجات الحرارة المنخفضة ، ينخفض ​​العائد بسبب زيادة استهلاك السكر لعمليات الطاقة في الخلية. عند درجة حرارة أعلى من المستوى الأمثل ، ينخفض ​​العائد بسرعة ، حيث تفشل محفزات التفاعلات الكيميائية الحيوية - الإنزيمات. مثل المواد البروتينية الأخرى في درجات حرارة عالية ، فإنها تفقد نشاطها أولاً ، ثم تتخثر وتتوقف عن العمل. تتسارع التفاعلات الكيميائية الحيوية ، مثل التفاعلات الكيميائية ، مع زيادة درجة الحرارة (مع زيادة درجة الحرارة بمقدار 10 درجة مئوية ، يتضاعف معدل التفاعل). لذلك ، من المربح إجراء العملية بدرجة حرارة أعلى: ستكون إنتاجية المعدات أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر القدرة على العمل في درجات حرارة عالية ذات أهمية كبيرة للإنتاج ، حيث يمكن استخدام كمية أقل من المياه لتبريد الوسائط. ومع ذلك ، من الممكن زيادة درجة حرارة الزراعة بمقدار 2-3 درجات مئوية فقط مقارنة مع المستوى الأمثل لسلالة معينة من الخميرة وبعد تكيف طويل. تقع درجات الحرارة المثلى (بالدرجات المئوية) للمحاصيل المقبولة تجاريًا ضمن الحدود التالية. Сandida scotii - 37-38 درجة ؛ المبيضات الاستوائية - 34-36 درجة ؛ المبيضات Guilliermondii -34-36 درجة ؛ Сandida utilis -30–32 °. تؤدي الزيادة المفرطة في درجة الحرارة إلى انخفاض محتوى البروتين في الخميرة. يساهم النمو عند 40-42 درجة مئوية في إزاحة الخميرة المنتجة بواسطة الشوائب ، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية المنتجات القابلة للتسويق.

3. التطبيق الصناعي للخميرة الجافة

يتم إنتاج مجموعة كبيرة ومتنوعة من المشروبات الكحولية في أجزاء مختلفة من العالم. يعتمد معظمها على تخمير السكريات بالخميرة ، وترتبط الاختلافات بمصدر السكريات القابلة للتخمير وما إذا كان المنتج مقطرًا أم لا. يمكن أن يصل التركيز النهائي للكحول أثناء التخمير الكحولي إلى 15٪ ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، في بعض نبيذ بوردو. في مثل هذه الكميات ، يكون الإيثانول سامًا للخميرة نفسها ، لذلك إذا كان من الضروري زيادة مستوى الكحول ، فإنه يتركز بالتقطير. ومع ذلك ، في معظم أنواع النبيذ والبيرة ، لا يزيد الكحول عن 10٪ من السكريات المخمرة.

ينتج عن تخمر السكريات نفس كمية ثاني أكسيد الكربون التي ينتجها الكحول:

C 6 H 12 O 6 \ u003d 2C 2 O 5 H + 2CO 2

هو ثاني أكسيد الكربون الذي تنتجه الخميرة وهو منتج ذو أهمية كبيرة لصناعة الخبز. يرتفع العجين بسبب ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الخميرة المضافة إلى العجين أثناء العجن.

للحصول على خبز بهيكل موحد ، من الضروري أن يتم توزيع الخميرة بالتساوي في جميع أنحاء العجين. تُضفي الخميرة أيضًا نكهة على الخبز ، لكن هذه الخاصية عادةً لا تكون بنفس الأهمية: مع السلالات النشطة اليوم من خميرة الخباز ، تكون كمية الخميرة المطلوبة منخفضة جدًا لدرجة أن الخبز بنكهة الخميرة أصبح نادرًا الآن. على الرغم من أن ثاني أكسيد الكربون هو منتج ثانوي في إنتاج الكحول ، إلا أنه يتم التقاطه في عدد من معامل التقطير الكبيرة ، ويتم ضغطه في زجاجات وبيعه على شكل ثاني أكسيد الكربون السائل. أحد مستهلكي ثاني أكسيد الكربون هذا هو صناعة المشروبات ، حيث يستخدم ثاني أكسيد الكربون لإنتاج المشروبات الغازية. هذا هو المثال الثاني للأهمية الاقتصادية لمنتج تخمير الخميرة وهو ثاني أكسيد الكربون. خلال كل عملية تخمير ، تزداد كمية الخميرة ثلاث مرات على الأقل مقارنة بتلك التي أدخلت في الأصل في المزرعة. هذه الخميرة الزائدة هي منتج ثانوي آخر من شأنه أن يضيع إذا لم يكن هناك استخدام له. تُستخدم الخميرة الفائضة من التخمير والتقطير تقليديًا كخميرة الخباز. تم تفضيل خميرة التقطير لأنها لا تحتوي على نكهة قفزة من خميرة البيرة غير المغسولة. قد لا تزال هذه الممارسة موجودة في العديد من البلدان ، ولكن في معظم البلدان المتقدمة ، يتم زراعة خميرة خاصة لصناعة الخبز ، لذلك يجب العثور على استخدامات أخرى لخميرة البيرة. أحد الاستخدامات المهمة لهذه الخمائر هو تحضير التحلل المائي والتحلل التلقائي بناءً عليها ، والتي تعمل كمضافات نكهة. كما تستخدم الخميرة "المستنفدة" في إنتاج الأعلاف الحيوانية. تتحلل معظم خميرة التقطير أثناء عملية التقطير وتصبح سائلًا بنيًا سميكًا يسمى فيناس. يستخدم الفيناس في إنتاج العلف الحيواني ، وعندما يجف ، يعمل كمصدر للمغذيات والعمليات الميكروبيولوجية الصناعية الأخرى. يؤدي نمو الخميرة في ظل الظروف اللاهوائية إلى تكوين كمية كبيرة من الإيثانول ، ولكن إنتاج خلايا الخميرة لكل وحدة من الركيزة المستهلكة منخفض. إن ظروف النمو هذه ليست مناسبة في الحالات التي يكون فيها من الضروري الحصول على الكثير من خلايا الخميرة - مثل هذه العمليات تشمل إنتاج خميرة الخباز وكتلة الخميرة الحيوية لتغذية الحيوانات. يتم تحقيق أعلى إنتاجية من الخميرة عند زراعتها في ظل ظروف تهوية فعالة على وسط يحتوي على تركيز منخفض من السكريات. الآن يتم الحصول على الكحول الصناعي من الزيت ، ولكن في الماضي كان يتم إنتاجه بشكل ميكروبيولوجي. حاليًا ، يجب فقط الحصول على الكحول المستخدم في صناعة الأغذية والطب بهذه الطريقة. بالإضافة إلى المشروبات الكحولية ، يشمل ذلك الكحول المخصص للأغراض الطبية ، والكحول المستخدم كمواد أولية في إنتاج الخل.

وثائق مماثلة

خصائص البكتيريا الدقيقة لإنتاج الخميرة. عملية زراعة خميرة البروتين. البيئات المستخدمة لإنتاجهم. وصف المخطط التكنولوجي للحصول على الخميرة. حساب التوازن المادي لقسم الخميرة في مصنع الكيمياء الحيوية.

ورقة مصطلح ، تمت إضافة 06/18/2012


التركيب الكيميائي والفيتاميني لخميرة البيرة الجافة ، تكنولوجيا إنتاجها. هيكل ومبدأ تشغيل المصنع لإنتاج الثقافة الجماعية النقية ومولدات الخميرة ومجففات الفراغ الأسطوانية. قواعد غسل وتخزين المنتج النهائي.

الملخص ، تمت الإضافة 11/24/2010


التركيب الكيميائي لخميرة العلف. المواد الخام والمواد المساعدة. الظروف المثلى لزراعة خميرة العلف على دبس السكر مرحلة هذه العملية. مخطط آلي-تكنولوجي لإنتاج خميرة العلف على دبس السكر.

ورقة مصطلح تمت إضافتها في 12/19/2010


إنتاج خميرة الخباز في مصانع الدبس والخميرة. الأساليب التكنولوجية لمعالجة المولاس بمختلف الجودة. مخطط الحصول على خميرة الرحم وفقًا لنظام VNIIKhPa. تخزين الخميرة وتجفيفها وتشكيلها وتعبئتها ونقلها.

ورقة مصطلح تمت إضافتها في 12/19/2010


مخطط إنتاج خميرة الأعلاف. الحصول على محلول مائي وتحضير لنمو الخميرة. تأثير تركيز السكر في وسط المغذيات. عزل الكتلة الحيوية للخميرة عن وسط النفايات وتركيزها وفصلها عن المنتجات القابلة للتسويق.

ورقة مصطلح تمت إضافتها في 12/19/2010


تكوين وخصائص بروتين خميرة العلف. إنتاج خميرة العلف في منطقة الحبوب والبطاطس. تكنولوجيا معالجة الحبوب الساكنة وتحويلها إلى خميرة علف جافة باستخدام سلالة غير مسببة للأمراض من رودوسبوريوم ديوبوفاتوم. زراعة الخميرة التجارية.

عرض تقديمي ، تمت إضافة 2015/03/19


طرق الحصول على خميرة الخباز. إنتاج صناعي من الخميرة عديمة الرائحة والمذاق. ميزات الحصول على هذا المنتج بطريقة التنشيط الكيميائي. الخصائص والتكنولوجيا لإنتاج خميرة النبيذ ذات نشاط التخمير العالي.

الملخص ، تمت إضافة 12/08/2014


الطرق الفيزيائية والكيميائية والكيميائية والبيولوجية والحرارية لمعالجة مياه الصرف الصحي. خصائص خميرة الخباز. تحضير محاليل الأملاح الغذائية. مخطط معالجة مياه الصرف الصحي في الإنتاج. حساب الهيدروسيكلون والمستنقع.

ورقة مصطلح ، تمت إضافتها في 11/14/2017


تحليل تقنية وتقنية استخلاص البيرة من الخميرة المتبقية. ضغط وفصل الخميرة وترشيحها بواسطة غشاء. مراجعة تصاميم أجهزة الغشاء الضيق. دراسة براءات الاختراع للمشروع. تكنولوجيا إنتاج البيرة غير المفلترة.

تمت إضافة أطروحة في 01/07/2010


دراسة تركيب خلية الخميرة. تصنيف سلالات خميرة مصانع الجعة. تحليل العمليات التي تحدث أثناء التخمير. طرق تخمير نبتة البيرة. غلي نقيع الشعير بالقفزات. التحكم في التخمير. تخمر وشيخوخة البيرة.

مقدمة

1. معلومات عامة عن الخميرة

1.4 التركيب الكيميائي للخميرة

2. تكنولوجيا إنتاج الخميرة الجافة

2.1 خطوات الإنتاج

2.4 وضع العملية

2.4.1 تكوين متوسط

2.4.3 درجة الحموضة في زراعة الخميرة

2.4.4 درجة حرارة زراعة الخميرة

مقدمة

كائنات الخميرة هي فطريات وحيدة الخلية. يتم توزيعها في جميع أنحاء. الكرة الأرضية - توجد في التربة ، والمياه ، وفي مختلف المنتجات الغذائية ، وعلى سطح الفاكهة ، والتوت ، وفي رحيق الأزهار ، وفي العصائر التي تنضح من الأشجار ، وما إلى ذلك. منذ العصور القديمة ، استخدم الإنسان منتجات التخمير لأغراضه العملية ، دون الاشتباه في تورط كائنات الخميرة. ومن المعروف ، على سبيل المثال ، أن النبيذ أنتج من قبل الآشوريين عام 3500 قبل الميلاد. تم تطوير تقنيات التخمير والتخمير بشكل كبير بين البابليين ، على الرغم من أنهم لم يعرفوا عن وجود الإنزيمات أو الخميرة ودورها في هذه العمليات. في عام 1680 ، اكتشف أنتوني فان ليفينهوك ، أثناء فحص "رواسب" الخميرة المتكونة أثناء التخمير من خلال العدسة المكبرة ، أنها تتكون أساسًا من خلايا بيضاوية نموذجية. ومع ذلك ، مرت أكثر من 150 عامًا عندما أثبت لويس باستور (1857) أن الخمائر هي كائنات حية مسؤولة بشكل مباشر عن التخمير الكحولي ، مما مهد الطريق للبحث العلمي الحديث عن الخمائر. لم يتغير الاستخدام الصناعي للخميرة في الصناعات التقليدية إلا قليلاً على مر القرون. لا تزال الخميرة تلعب دورًا رئيسيًا في الصناعات التالية: 1) في صناعة الخبز. 2) في إنتاج الكحول والمشروبات الكحولية والبيرة. في السنوات اللاحقة ، أُضيف البعض الآخر إلى هذه الاستخدامات القديمة للخميرة. تستخدم الخمائر: 3) كغذاء أو مكونات علف ، إما في شكلها الطبيعي أو ، في كثير من الأحيان ، بعد التحلل الذاتي ، في شكل مستخلصات الخميرة ؛ 4) كمنتجين للفيتامينات (خاصة B المعقدة ، الأحماض الأمينية ، إلخ) للأغراض الصيدلانية ، وكذلك في شكل بروتين فيتامين مركّز ؛ 5) للحصول على الأحماض النووية والإنزيمات والمواد الأخرى. تعتمد المنتجات التي يتم الحصول عليها في جميع هذه الصناعات ، كميتها ونوعيتها ، من ناحية ، على فائدة المواد الخام المستخدمة ودرجة إتقان العملية التكنولوجية ، من ناحية أخرى ، على الخصائص الوراثية لأجناس إنتاج الخميرة ، على خصائصها الأنزيمية وغيرها. تختلف أجناس الخميرة المستخدمة في الصناعات المختلفة إلى حد كبير عن بعضها البعض. توجد أيضًا اختلافات كبيرة بين أجناس الإنتاج المستخدمة في نفس الإنتاج - الخبز ، وإنتاج الكحول ، وصناعة النبيذ ، وما إلى ذلك. هذه الأجناس ، إلى جانب الخصائص الإيجابية ، لها أيضًا خصائص سلبية تقلل من مؤشرات الإنتاج.

في الخميرة الجافة ذات الرطوبة المنخفضة ، تكون خلية الخميرة في حالة "نائمة" ويمكن أن تستمر لفترة طويلة. تُعرف هذه الخمائر باسم "الخميرة الجافة النشطة" وهي عبارة عن رانولات كروية يبلغ قطرها حوالي 1 مم. للحصول عليها ، يتم تجفيف كتلة الخميرة إلى محتوى رطوبة بنسبة 7-8٪. الخميرة الجافة عبارة عن حبيبات بأقطار مختلفة ، تتكون الطبقة الخارجية منها من خلايا الخميرة في حالة "نائمة" وهي واقية من التأثيرات البيئية. لذلك ، لاستعادة نشاط الخميرة ، يجب إذابتها في الماء.

تقنية إنتاج الخميرة الفورية هي استخدام طريقة خاصة للتجفيف السريع بأقل ضرر لغشاء الخلية والحفاظ على الخميرة بالفراغ ، محتوى الرطوبة النهائي للمنتج لا يزيد عن 5٪. تم تصنيع الخميرة سريعة المفعول خصيصًا لتكون سهلة الاستخدام. يجب خلطها مباشرة مع الدقيق بدون تخفيف أولي في الماء ، مما يسرع بشكل كبير ويبسط عملية تحضير عجينة الخميرة.

على مدار الثلاثين إلى 40 عامًا الماضية ، تم إحراز تقدم كبير في علم الوراثة واختيار الخميرة. الآن لا يمكن أن يكون هناك شك في أن الطرق الجينية هي الأكثر فعالية في تربية الخميرة. المشكلة هي فقط أي من الطرق الجينية المعروفة يجب تطبيقها في كل حالة ، اعتمادًا على تفاصيل موضوع الدراسة والمهمة. الخميرة الأبواغ ، ككائنات وحيدة الخلية ، لها عدد من المزايا للدراسات الوراثية والتكاثر: 1) تنتمي إلى حقيقيات النوى ، مما يجعل من الممكن اختبار عمومية العديد من مفاهيم علم الوراثة الجزيئي ؛ 2) إن وجود العملية الجنسية وتكوين الأمشاج نتيجة للانقسام الاختزالي ، فضلاً عن وجود أليلات من نوع التزاوج ، تجعل من الممكن تهجين أجناس وأنواع مختلفة من الخميرة على نطاق واسع ؛ 3) الثقافات أحادية العدد التي يتم الحصول عليها من الأبواغ المفردة ، كقاعدة عامة ، قابلة للتطبيق ، مما يجعل من الممكن إجراء تحليل رباعي للهجينة ؛ 4) في الخمائر من جنس Saccharomyces ، تم الحصول على عدد كبير من الطفرات ، وتم إنشاء مجموعات ربط ، وتم تجميع الخرائط الجينية للكروموسومات. يمكن استخدام الواسمات الجينية (الطفرات) على نطاق واسع وبنجاح في أنواع مختلفة من الأبحاث الجينية ، وكذلك في أعمال التكاثر ؛ 5) من خلال عبور الخلايا الخضرية ذات الصبغيات المختلفة التي تنتمي إلى أنواع تزاوج مختلفة ، من الممكن الحصول على أشكال متعددة الصبغيات من ploidy أعلى ؛ 6) يتم عرض إمكانية الحصول على الخمائر البوغية (Saccharomyces و Schizosaccharomyces).

1 معلومات عامة عن الخميرة

1.1 تاريخ تكوين إنتاج الخميرة

لقد واجه الإنسان ، طوال تطوره ، الفعل المدمر للعديد من مسببات الأمراض ، لكن الخميرة كانت ، على ما يبدو ، أول الكائنات الحية الدقيقة التي بدأ الإنسان في استخدامها لتلبية احتياجاته. يمكن اعتبار الخميرة لسبب وجيه كواحدة من العديد من أدوات عمل الإنسان القديم. يعود أول ذكر لاستخدام الإنسان للخميرة ، المرتبط بإنتاج أحد أصناف البيرة الحامضة (ما يسمى "بوزا") في مصر ، إلى 6000 قبل الميلاد. قبل الميلاد ه. تم إنتاج هذه الجعة عن طريق تخمير عجينة تم الحصول عليها عن طريق سحق وطحن الشعير المنبت. على مدى آلاف السنين التالية ، تطورت عمليات صنع الجعة والنبيذ ، من ناحية ، في خبز الخبز من عجينة الخميرة ، من ناحية أخرى ، على ما يبدو بالتوازي. بحلول 1200 ق. ه. في مصر ، كان الفرق بين الخبز الحامض والخير معروفًا بالفعل ، وكذلك فوائد استخدام عجينة الأمس لتخمير النبيذ الطازج وتخمير النبيذ. من مصر ، تم جلب تكنولوجيا التخمير والخبز إلى اليونان ، ومن هناك إلى روما القديمة والإمبراطورية الرومانية. هناك القليل جدًا من المعلومات حول التخمير في فترة ما بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية. ومع ذلك ، فمن المعروف أنه في القرنين الثالث عشر والحادي عشر. كان التخمير منتشرًا في أديرة شمال أوروبا. تشير الوثائق إلى أن 400-500 دير في ألمانيا في ذلك الوقت كانت تعمل في إعداد البيرة ، وفي إنجلترا في عام 1188 ، قدم هنري الثاني أول ضريبة على البيرة مسجلة في التاريخ. حول البلد الذي ظهرت فيه المشروبات الكحولية لأول مرة ، لا يسع المرء إلا التكهن. هناك أدلة على استخدامها في الصين في 1000 قبل الميلاد. ه ؛ من المعروف أيضًا أن إنتاج الويسكي قد تم إنشاؤه في أيرلندا بالفعل في القرن الثاني عشر. يُعتقد أن عملية إنتاج الكحول تم إحضارها إلى أوروبا من دول الشرق الأوسط: لصالح هذا الافتراض هو حقيقة أن كلمة "كحول" من أصل عربي ، مرة أخرى ، كان من الواضح أن إنتاج المشروبات الكحولية مرتبط المؤسسات الدينية: يشير أحد أقدم إشارات الويسكي في اسكتلندا إلى تصنيعه في دير جون كورا في عام 1494 (الجدول 1).

المراحل الرئيسية في الدراسة والاستخدام العملي لخميرة البيرة.

سنين	بيانات
6000 ق	شهادة تخمير مصرية
1000 ق	شهادة استهلاك المشروبات الكحولية المقطرة في الصين
1192	إنتاج الويسكي في أيرلندا
1200-1300	انتشار التخمير في شمال أوروبا
1680	لاحظ أنتوني فان ليفينهوك الخميرة لأول مرة
1832	أثبت بيرسون وفريز أن الخميرة تنتمي إلى الفطريات
1838	قام ماير بتسمية خميرة البيرة Saccharomyces cerevisiae.
1839	وصف شوان جراثيم الخميرة
1863	أسس باستور دور الخميرة في التخمير
1866	وصف دي باري دورة حياة الخميرة
1881	حصل هانسن على ثقافات نقية
1896	نشر هانسن تصنيفًا علميًا للخميرة
1897	تحدث بوكنر عن قدرة المستخلصات الخالية من خلايا الخميرة على إجراء التخمير
1934	اكتشف Winge تناوب الأطوار الفردية والمزدوجة الصبغية في دورة حياة الخميرة.
1943	حدد ليندغرين التغايرية في السكريات

أصبح توضيح بنية الخميرة ممكنًا بفضل اختراع المجهر ، وينتمي الوصف الأول إلى Anthony van Leeuwenhoek (1680 v.). ومع ذلك ، لم يفترض أحد في ذلك الوقت أن التركيب الموصوف على أنه الخميرة كان كائنًا حيًا. من الصعب الآن تحديد أي من العلماء كان أول من اقترح أن الخمائر هي كائنات حية تسبب التخمير الكحولي ، وهو ما لوحظ في صناعة النبيذ والبيرة. تم طرح النظريات الحيوية لعملية التخمير في نهاية القرن الثامن عشر ، وفي عام 1818 اقترح Erxleben أن الخميرة كانت مسؤولة عن التخمر الكحولي ، تخمير السكريات وتكوين الكحول. يمثل هذا العمل علامة فارقة في تطوير علم الأحياء الدقيقة. تطور هام آخر كان حصول هانسن على مزرعة خميرة نقية من خلية واحدة في عام 1881. قدم استخدام المزارع النقية الأساس لتطوير تصنيف وفسيولوجيا الخميرة والكائنات الحية الدقيقة الأخرى. في عام 1897 ، حصل بوكنر ، عن طريق فرك الخميرة ، على خلاصة خالية من الخلايا ، والتي تبين أنها قادرة على تحويل السكريات إلى كحول. وهكذا تم وضع أحد الأركان الأساسية للكيمياء الحيوية الحديثة. قدم العمل اللاحق في هذا الاتجاه مساهمة كبيرة في دراسة مسار التمثيل الغذائي Embden-Meyerhof-Parnassus (EMP). منذ ذلك الحين ، أصبحت الخميرة مادة مفضلة لأنواع مختلفة من الدراسات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية. من الأمور ذات الأهمية الخاصة من وجهة نظر تحضير المشروبات الكحولية قيام إيرليش في عام 1906 بتأسيس العلاقة بين استقلاب الأحماض الأمينية وتخليق "زيوت الفيوزل" ، وهي مجموعة رئيسية من المركبات الحسية التي تنتجها الخميرة. تم تحقيق النجاحات الأولى في مجال علم الوراثة للكائنات الدقيقة في دراسة الخميرة. اكتشف Winge في عام 1935 التغيير في مراحل أحادية الصيغة الصبغية وثنائية الصبغيات في دورة حياة الخميرة في تكاثر الخميرة.

1.2 تصنيف الخميرة الحديثة

على الرغم من أن شكل البراعم المميز للخميرة تم تسجيله في وقت مبكر من عام 1680 من قبل فان ليوينهوك ، إلا أن الوصف التفصيلي وتحديد الخميرة لا يزال يمثل مهمة صعبة. نظرًا لأن الأشكال الخضرية لمعظم الخمائر لا تحتوي على أي سمات مورفولوجية مميزة ، فلا يمكن التعرف عليها بسهولة عن طريق الملاحظة البصرية. في البداية ، تم استخدام اسم Saccharomyces بالنسبة لجميع الخميرة المعزولة من المشروبات الكحولية ، وميز Meyen في عام 1837 بين ثلاثة أنواع من Saccharomyces وفقًا لمصدرها: Svini- من النبيذ ، S. cerevisiae- من البيرة و S. pomorum- من عصير التفاح. تم اكتشاف الجراثيم الجنسية في الخمائر في عام 1837 من قبل شوان ، ولكن في عام 1870 فقط بدأ إدراج الخمائر التي تشكل الأبواغ في جنس السكارومايس.

وفقًا لنظام التصنيف الحديث ، يتم تقسيم الخمائر إلى مجموعتين: بوغ وغير بوغ. يعتمد هذا التقسيم على خصائصها الفسيولوجية وطرق التكاثر. الخميرة غير البوغية - تشمل هذه المجموعة فطريات الخميرة القادرة على تكوين الأبواغ في ظل ظروف معاكسة. تشمل هذه المجموعة خمائر من جنس Saccharomyces المستخدم في إنتاج خميرة الخباز. إنهم يخمرون السكريات بنشاط في حالة عدم وجود الأكسجين. تتكاثر عند درجة حرارة 28-30 درجة مئوية. الخميرة غير البوغية - تشمل هذه المجموعة فطريات الخميرة غير القادرة على تكوين الأبواغ. تشمل هذه المجموعة الخمائر من أجناس المبيضات وتورولا المستخدمة في إنتاج الخميرة العلفية. تخمر هذه الخميرة السكريات بشكل ضعيف بدون أكسجين ، وفي وجودها تتكاثر بنشاط. تتضمن كلتا مجموعتي الخميرة عددًا من الأنواع. تنتمي خميرة الخباز إلى نوع Saccharomyces Cerevizee. تنتمي خمائر العلف إلى النوعين Candida الاستوائية و Torulopsis utilis. النوع هو الوحدة الأساسية في التصنيف. لكن في الإنتاج لا تزال هناك وحدات أصغر لتقسيم الكائنات الحية - الأجناس. يختلف ممثلو الأجناس المختلفة في خصائص إنتاجهم. وهكذا ، من بين خمائر السكاروميسيت من أنواع Cerevizee ، هناك كائنات حية تختلف عن بعضها البعض في خصائص إنتاجها: السكريات المخمرة بشكل ضعيف والتخمير بقوة ، والتكاثر بسرعة وببطء ، إلخ. وهكذا ، تستخدم كل صناعة تخمير خميرة خاصة بها ، خاصة بها سباقات الخميرة.

تستخدم الخميرة عادة للخبز ؛ فهي تحتوي على مركبات ذات طاقة تخمير كبيرة وقوة رفع جيدة ، أي القدرة على زيادة حجم العجين نتيجة لتطور الغاز أثناء التخمير ؛ خلال عملية إنتاج الخميرة ، تتكاثر هذه الخمائر بسرعة. في الوقت الحالي ، تستخدم نباتات دبس السكر والخميرة بشكل أساسي السلالات رقم 7 و 14 ، وبعضها يستخدم العرق XI LBD. تم عزل هذه السلالات من الخميرة المنتجة من نباتات مختلفة. تم عزل العرق رقم 7 "تومسكايا" في عام 1939 من الخميرة التجارية المضغوطة لمصنع خميرة تومسك. خلايا البريد مستديرة ، بيضاوية قليلاً ، صغيرة (6-8) * (5-6) ميكرومتر في الحجم ، البراعم مستقيمة ، البراعم مستديرة. يكون قوام المنتج النهائي (الخميرة المضغوطة) هشًا عند محتوى رطوبة بنسبة 72 - 73٪ ، وهو أمر غير مفيد للمصانع. تم عزل العرق رقم 4 في عام 1958. الخلايا بيضاوية أو مستديرة (7-11) * (6-8) ميكرومتر في الحجم ، ولها فجوات مرئية بوضوح. قوام المنتج النهائي هش عند نسبة رطوبة تصل إلى 74-75٪. يحتوي على مركب نشط للغاية من إنزيمات التخمير. تم عزل السلالة XI LBD في عام 1949. الخلايا مستطيلة أو بيضاوية الشكل ، دائرية الحجم (8-17) X (3.6-5.6) ميكرومتر ؛ الكلى مستطيلة ، مع فجوات مرئية بشكل جيد. قوام المنتج النهائي هش عند رطوبة 74-75٪ ، إنزيمات التخمير نشطة.

1.3 مورفولوجيا خلايا الخميرة

خلايا الخميرة الفطرية السكارومية هي خلايا دائرية وبيضاوية وبيضاوية الحجم (3-8) * (6-14) ميكرون. تكون خلايا خميرة المبيضات مستطيلة أو مستطيلة ، وأحيانًا مستديرة ، وطولها 6-14 ميكرون ، وعرضها 3-6 ميكرون. تكون خلايا خميرة Torula مستديرة قليلاً ، ممدودة ، بطول 3-4 ميكرومتر وعرض 2-3 ميكرومتر (انظر الشكل 1).

Saccharomyces Candida torula

الشكل 1 شكل خلايا الخميرة بأنواعها المختلفة

تتكون خلية الخميرة ، مثل خلايا معظم الكائنات الحية الدقيقة ، من قشرة ، وبروتوبلازم ، ونواة ، وفجوة ، وتركيبات خلوية - ريبوسومات ، وميتوكوندريا ، وشوائب احتياطية - جليكوجين وفولوتين (انظر الشكل 2).

الشكل 2 هيكل خلية الخميرة: 1-shell ؛ 2 النواة. 3-الميتوكوندريا 4-الريبوسومات. 5-جليكوجين. 6- فولوتين 7-بروتوبلازم 8-فجوة

تقع القشرة خارج خلية الخميرة. لها بنية مسامية ، وتتكون من الألياف (الكربوهيدرات). يتكون الجزء الداخلي من الخلية - البروتوبلازم (جسم الخلية) - بشكل أساسي من البروتينات. يوجد داخل البروتوبلازم هياكل خلوية - الريبوسومات والميتوكوندريا.

الريبوسومات عبارة عن جسيمات صغيرة مستديرة يصعب رؤيتها حتى باستخدام المجهر الإلكتروني. يحدث تخليق البروتين في الريبوسومات. الميتوكوندريا عبارة عن جسيمات ممدودة ، ويمكن رؤيتها بواسطة المجهر الضوئي التقليدي. طولها 1-2 ميكرون. في نفوسهم ، تحدث ردود الفعل التي تزود الخلية بالطاقة.

تكون النواة ضعيفة للغاية في خلية الخميرة ، فقط عندما توجه وتنظم العمليات الرئيسية في الخلية: التمثيل الغذائي ، والتكاثر ، ونقل الصفات الوراثية. في الخميرة ، النواة محاطة بغلاف نووي. الفجوة هي حويصلة موجودة في البروتوبلازم ، مليئة بعصارة الخلية. في شكل مذاب توجد أملاح ومعادن وسكريات وبعض الدهون والبروتينات. اعتمادًا على عمر الخلية ودهنها ، قد يوجد ما يسمى بالمغذيات الاحتياطية أو الاحتياطية الجليكوجين ، والدهون ، والفولوتين في شكل شوائب قطرة. تتكاثر الخميرة بطريقتين: نباتيًا وجنسًا. تتضمن الطريقة الخضرية التكاثر عن طريق التقسيم والتبرعم. أثناء الانقسام ، يتم تشكيل قسم داخل الخلية ، وتنقسم الخلية إلى قسمين جديدين. عند التبرعم ، يتم تكوين ثمرة صغيرة على الخلية في البداية ، والتي ، تتزايد تدريجياً ، تشكل كلية. ثم تنفصل الكلية عن الخلية الأم ، وينتج عن ذلك خليتان. أثناء التكاثر الجنسي في الخميرة ، يتم تكوين جراثيم واحدة أو اثنتين أو ثلاثة أو أربعة داخل الخلية. تنتشر الجراثيم خارج الخلية. في ظل ظروف مواتية ، تنفجر قشرة البوغ ، وتتشكل خلية شابة ، مع خلية أخرى مماثلة تكونت من البوغ. هذه هي العملية الجنسية في الكائنات الحية الدقيقة. تبدأ الخلية الناتجة عن اندماج محتويات اثنين من الجراثيم في الانقسام أو البرعم ، أي تتكاثر بالطريقة التي يتميز بها هذا النوع من الخميرة. تتشكل جراثيم الخميرة في ظل ظروف غير مواتية. يتحملون درجات حرارة عالية (70-80 درجة مئوية) ، بينما تموت خلايا الخميرة. الخميرة المبيضات والتورولا لا تشكل جراثيم.

1.4 التركيب الكيميائي للخميرة

التركيب الكيميائي للخميرة ليس ثابتًا: فهو يعتمد على الحالة الفسيولوجية لخلية الخميرة ، وعرق الخميرة ، وتكوين الوسط الغذائي. 23.71٪ مادة جافة - 1.0821. تبلغ السعة الحرارية للخميرة الجافة 0.664 ، والقيمة الحرارية لـ 1 كجم من الخميرة المجففة وفقًا لشولين هي 4520 كالوري ؛ وفقًا لـ Fink ، فهي تتراوح من 4808-5066 كالوري لخميرة الأعلاف. من المقبول عمومًا أن خلايا الخميرة تحتوي في المتوسط ​​على 67٪ ماء و 33٪ مادة جافة. يخترق الماء الذي يحتوي على مواد معدنية وعضوية مذابة فيه الخلية ، ومن الواضح أن جميع تفاعلات الحياة المهمة تحدث في محلول مائي: يشارك الماء الحر في عمليات التمثيل الغذائي ، ويتم الاحتفاظ بالمياه المقيدة بواسطة جزيئات البروتين من خلال الروابط الهيدروجينية ، وبالتالي فهي جزء من هيكل خلية الخميرة بروتوبلازم. يعتمد توزيع الرطوبة في الخميرة المضغوطة على تكوين خلايا الخميرة. لذلك ، في ظل وجود رطوبة بنسبة 75 ٪ ، سيتغير توزيعها في الشريط - داخل الخلايا أو داخلها ، وستكون الرطوبة خارج الخلية أقل ، وكلما زاد احتوائها في خلايا الخميرة نفسها. في خلايا الخميرة ، يختلف محتوى الرطوبة (بالنسبة المئوية) ضمن الحدود التالية: رقم العينة 1 2 3 4 5 6 المادة الجافة 30 31 32 33 34 35 الرطوبة 70 69 68 67 66 65 في الخميرة المضغوطة عند 75٪ رطوبة و 25٪ ستحتوي المادة الجافة داخل الخلايا على كمية مختلفة من الرطوبة اعتمادًا على تكوين خلايا الخميرة رقم العينة 1 2 3 4 5 6 المادة الجافة 25 25 25 25 25 25

الرطوبة داخل الخلية 58.25 55.65 53.13 50.76 48.5 46.4 خارج الخلايا 18.75 19.35 21.87 24.24 26.48 28.6 46٪ كربون ، 6.9٪ هيدروجين ، 9.1٪ نيتروجين ، 30٪ أكسجين في 80 / o مادة غير عضوية ، خاصة البوتاسيوم والفوسفور. ومع ذلك ، فإن تكوين المادة الجافة لخميرة الخباز (بالنسبة المئوية) ، كما يتضح من البيانات أدناه ، يختلف اختلافًا كبيرًا. نيتروجين ، الكمية الإجمالية 6-8 بروتين (N * 6.25) 37-50 دهن خام 1.5-2.5 مواد خالية من النيتروجين 35-45 رماد 6-10 تعتمد نسبة البروتينات والكربوهيدرات على جنس الخميرة وتغيرها الموجه في عملية زراعة الخميرة. المواد المحتوية على النيتروجين في الخميرة هي مواد بروتينية (63.8٪) ، مواد نووية (26.1٪) ، أميدات وبيبتون (10.1٪). تتكون البروتينات من أحماض أمينية يصل عددها إلى 24. تختلف نسبة الأحماض الأمينية في البروتينات المختلفة. حوالي 64٪ من نيتروجين الخميرة الكلي موجود في تكوين البروتينات. تحتوي الخميرة على حوالي 0.1٪ جلوتاثيون (ثلاثي الببتيد) يتكون من جليكوكول وسيستين وحمض الجلوتاميك. يمكن أن يكون الجلوتاثيون في شكل مؤكسد أو مختزل ، بينما تنشط مجموعة السلفهيدريل SH البروتياز. إنزيمات الخميرة.

أحد المكونات التي لا غنى عنها لبروتوبلازم خلايا الخميرة هي الإنزيمات التي تقوم بتحولات كيميائية حيوية مختلفة في خلية الخميرة. من المعروف أن نشاط الإنزيمات يمكن أن يظهر داخل الخلايا - هذه هي الإنزيمات الداخلية ؛ تسمى الإنزيمات التي تعمل خارج الخلايا بالإنزيمات الخارجية. أهمية خاصة في حياة الخميرة هي إنزيمات الأكسدة - إنزيمات الأكسدة والاختزال - إنزيمات النقل - الإنزيمات التي تقوم بنقل المجموعات المختلفة من جزيء إلى آخر ، وتحفز التداخلات بين السكريات المختلفة ، والهيدروليسات ، والإنزيمات المتحللة المائي التي تكسر المواد بما لا غنى عنه. مشاركة المياه التي تنضم إلى التوصيلات الأبسط الناتجة. يتم تحديد مجمع إنزيمات خلايا الخميرة بالكامل بمصطلح holoenzymes المعروف في علم التخمر ، بينما يسمى المركب المقاوم للحرارة بالإنزيم المساعد ، ويسمى المركب غير المستقر باسم apoenzyme. وفقًا لهذا المصطلح ، سيتم إحداث عمليات التخمير في الخميرة بواسطة هولوسيماز ، الذي يتكون من كوسيماز وأوزيماز. يرتبط Cosimase ارتباطًا وثيقًا بـ apozymase وهو منشط لهذا الأخير. Apozymase هو جزء حراري من مركب الإنزيم ، zymase نفسه ، الذي يخمر السكريات. يحتوي على عدد من الإنزيمات التي تسبب عمليات التخمير. لم يتم عزل الكثير منهم بعد من عصير الخميرة.

وفقًا لتحليل العناصر ، يحتوي بروتين الخميرة على 15-18٪ نيتروجين ، 6.5-7.3٪ هيدروجين ، 50-55٪ كربون ، 21-24٪ أكسجين ، 0-2.4٪ كبريت. المؤشر الرئيسي لتكوين البروتين هو على وجه التحديد تكوين الأحماض الأمينية للجزيئات الكبيرة. في السنوات الأخيرة ، تم تحديد تكوين الأحماض الأمينية في البروتين بسرعة عن طريق التحلل المائي للبروتينات والتحليل الكروماتوغرافي للبروتين المائي ، والذي يتم إجراؤه تلقائيًا بواسطة أجهزة خاصة بعد 2-4 ساعات.فيتامينات الخميرة.

من المعروف أن خلايا الخميرة غنية بالفيتامينات. ومع ذلك ، فقط في السنوات الأخيرة ، بفضل تطوير عقيدة الفيتامينات وتحسين طرق تحديدها ، تم الكشف عن محتوى الفيتامينات في الخميرة وتكوينها. تحتوي جميع الخمائر على فيتامينات ب وإرغوستيرول بروفيتامين د. تختلف نسبة المكونات الفردية لفيتامينات ب المعقدة في فطريات الخميرة المختلفة. يتنوع بشكل كبير في الخميرة الفطرية بمختلف أنواعها وتعتمد في نفس الخميرة على ظروف زراعتها. ثبت أن خلايا الخميرة تحتوي على فيتامين ب 1 - الثيامين ؛ فيتامين ب 2 - الريبوفلافين ؛ فيتامين ب 3 - حمض البانتوثنيك. فيتامين ب 5 - ب - حمض النيكوتينيك ؛ فيتامين ب 6 - البيريدوكسين. فيتامين H البيوتين ؛ اينوزيتول. حمض شبه أمينوبنزويك. تحتوي بعض فطر الخميرة الوردية على البيتاكاروتين ، وهو أحد البروتامين أ. تلعب الفيتامينات دورًا مهمًا في العمليات الكيميائية الحيوية المتأصلة في خلايا الخميرة.

دهون الخميرة هي مزيج من الدهون الحقيقية (جليسريدات الأحماض الدهنية) مع الفوسفوليبيدات (ليسيثين ، سيفالين) وستيرولات (إرغوستيرول). تتكون دهن الخميرة أساسًا من الأحماض الدهنية المشبعة: بالميت 75٪ و 25٪ دهني. يجد بعض الباحثين في الخميرة وغيرها من أحماض اللوريك والأوليك. تحتوي دهن الخميرة أيضًا على دهون غير قابلة للتصبن - إرغوستيرول - بروفيتامين د. كربوهيدرات

تحتوي الخميرة على 35-40٪ كربوهيدرات بوزن الخميرة الجافة. هم جزء من بروتوبلازم وغشاء خلايا الخميرة. تحتوي الخميرة على عديد السكاريد الجليكوجين ، والمانان - صمغ الخميرة - والجلوكوزان ، والذي كان يعتبر السليلوز. رماد

يشكل رماد الخميرة حوالي 6-10٪ من إجمالي مادة الخميرة الجافة. يختلف تكوين الرماد تبعاً لظروف زراعته (الجدول 1).

الجدول رقم 1

خميرة الرماد حوالي نصف الفوسفور. يرتبط معظم حمض الفوسفوريك الموجود في الخميرة بالمركبات العضوية. تتراوح الكمية الإجمالية لـ P 2 O 5 في السكريات من 3.2 إلى 4.4٪ من المادة الجافة.

2 تكنولوجيا إنتاج الخميرة الجافة

2.1 خطوات إنتاج الخميرة

في عملية زراعة الخميرة ، يتم الحصول على عدة أطنان من المنتج من خلية واحدة.

تتم المرحلة الأولية للزراعة في المختبر الميكروبيولوجي. بادئ ذي بدء ، يتم اختيار الخلايا السليمة والسليمة من الخميرة المرغوبة باستخدام المجهر. يتم وضع الخلية المحددة في أنبوب اختبار معقم ، والذي يحتوي بالفعل على جميع المكونات اللازمة لنمو الخلايا.

في أنبوب الاختبار ، تبدأ الخلية في التكاثر من خلال التبرعم. عندما يصل عدد الخلايا المضاعفة إلى كتلة معينة ، يتم نقلها إلى دورق زجاجي معقم. يحتوي الدورق على خليط سائل يسمى وسط النمو. تحتوي هذه الوسيلة على كل ما هو ضروري لمزيد من نمو الخلايا. عندما تتكاثر خلية الخميرة عدة مرات ، تبدأ عملية التخمير. يتم نقل محتويات الدورق مع خلايا الخميرة إلى أوعية تخمير معقمة. إنهم يعدون الكثير من الوسط الغذائي ، مما سيمكن خلايا الخميرة من التكاثر أكثر. يصبح دبس السكر هو الغذاء الرئيسي للخميرة ، كمصدر للكربوهيدرات والفيتامينات والمعادن المضافة أيضًا.

تدخل الخلايا المتنامية والمضاعفة بدورها في خزانات تخمير ذات حجم متزايد. حجم خزان التخمير الأخير في العملية التكنولوجية هو 100 م 3 في نهاية التخمير ، يتم قياس كمية الخميرة بالأطنان.

بعد عملية التخمير ، تدخل خلايا الخميرة في الغسالات ، حيث يتم غسلها وفصلها عن العناصر الغذائية باستخدام الفواصل. اتضح أن هناك كتلة خميرة نظيفة ونشطة إلى حد ما.

ثم يتم فصل كتلة الخميرة عن الماء الزائد وتصفيتها على مرشح فراغ.

يتم تعبئة كتلة الخميرة الناتجة وتعبئتها للمشترين في العبوة الموصوفة ، ثم يتم وضعها في ثلاجات كبيرة وتبريدها حتى + 4 0 درجة مئوية.

2.2 المخطط التكنولوجي لإنتاج الخميرة

تتضمن عملية الحصول على الخميرة التجارية ثلاث مراحل رئيسية: الزراعة ، والعزل عن الهريس وتجفيفها.

تنقسم زراعة الكتلة الحيوية إلى عمليتين: إنتاج خميرة البذور ، وفصل الثقافة النقية وزراعة الخميرة التجارية. يتم الفصل على مرحلتين: الاستخلاص من الهريس بالتعويم والتكثيف على الفواصل.

تتكون عملية التجفيف أيضًا من عدة خطوات: أولاً ، يتم تحلل الخميرة بالبلازما ، ثم تبخيرها في مبخر ، ثم تجفيفها أخيرًا في مجفف بالرش.

يظهر المخطط التكنولوجي لورشة الخميرة في الشكل. 1.

دورة الإنتاج بأكملها على النحو التالي. تُزرع الخميرة النقية المزروعة في المختبر في خميرة صغيرة 2 ، حيث تتم الزراعة على دفعات. ثم يتم تغذية الخميرة من الخميرة الصغيرة في الخميرة الكبيرة 3 ، ومن الخميرة الكبيرة إلى الملقح الصغير (خزان البذور) 4. في ذلك ، تتم الزراعة بطريقة مستمرة. يتم تغذية خميرة البذور المزروعة في قسم الاستزراع النقي باستمرار من الملقح الصغير إلى مُلقح الإنتاج 5. نقيع ، الهواء بمساعدة منفاخ 10 ، أملاح المغذيات 8 ، ماء الأمونيا 9 يتم تغذيتها هنا أيضًا من المجمع 6. The يتم أخذ الخميرة المزروعة في اللقاح بشكل مستمر على شكل رغوة الخميرة وتتدفق الجاذبية إلى الطفو 11. هنا ، يتم فصل الرغوة إلى مهروس بدون خميرة ورغوة غنية بالخميرة مقارنة بتلك التي أتت من اللقاح. تنطفئ الرغوة في الزجاج الداخلي للكاشطة. يتم أخذ المعلق الناتج بتركيز خميرة 60-80 جم / لتر منه بواسطة مضخة ويتم تغذيته للتثخين إلى المرحلة الأولى من الفصل 13 ، حيث يتم فصل جزء من الهريس. المعلق بعد المرحلة الأولى من الفصل (150-250 جم / لتر) يدخل حوض الغسيل 14 ، حيث يتم توفير الماء لغسل الخميرة. يتم ضخ المعلق المخفف بالماء إلى المرحلة الثانية من الفصل 16 ، حيث يتم تكثيف الخميرة إلى 500-600 جم / لتر. يتم ضخ تعليق الخميرة النهائية إلى جهاز البلازما 17. يتم توفير البخار أيضًا هنا. هنا ، يتم تسخين المعلق حتى 80 درجة مئوية ، بينما يتم تدمير قشور الخميرة ، تتدفق محتويات الخلايا وتدخل إلى خزان الضغط لجهاز البلازما 18 ، وهنا ، تحت الضغط ، يصبح التعليق أكثر سلاسة. يدخل Plasmolizate المبخر الفراغي 19 لتبخير المواد الصلبة إلى تركيز 12.5٪. يتم تغذية أحد البلازمالات المنزوعة منه إلى مجفف الرذاذ 21 ، حيث يتم تجفيفه في تيار من الهواء الساخن إلى محتوى رطوبة بنسبة 8-10٪. تذهب الخميرة الجافة الجاهزة من المجفف إلى العبوة ، حيث يتم تعبئتها في أكياس ورقية من 20-25 كجم

2.3 الطرق الأساسية لنمو الخميرة

هناك طريقتان مختلفتان جوهريًا لزراعة الخميرة: الدُفعة والمستمرة. في الحالة الأولى ، يتم تبريد وسط غذائي يحتوي على أملاح ، ويتم تبريده إلى درجة الحرارة المطلوبة ، ويتم توفير خميرة البذور إلى الملقِّح ، ثم يتم توفير الهواء ، وخلطه ، وبالتالي يتم إجراء الزراعة حتى الاستخدام الكامل لـ RS بواسطة الخميرة. أثناء الزراعة ، يتم الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة ودرجة الحموضة للوسط وتدفق الهواء فقط. في نهاية العملية ، يتم اختيار محتويات اللقاح بالكامل ، ويتم غسل الجهاز وتعقيمه ، وتبدأ عملية النمو من جديد. وبهذه الطريقة ، يتم تنفيذ استزراع الخميرة النقية في أقسام الثقافة النقية لورش الإنتاج في مراحل التحضير الأولى. مع طريقة النمو هذه ، تمر الخميرة تدريجيًا خلال جميع مراحل التطور في اللقاح: 1) مرحلة الخمول أو مرحلة التأخر ، عندما لا تنمو الخلايا بعد ، ولكنها تتكيف فقط مع البيئة وتستعد للنمو - في هذا الوقت ، يتم إنتاج الإنزيمات اللازمة فيها ؛ 2) مرحلة النمو اللوغاريتمي ، عندما تتبرعم جميع الخلايا في نمو الكتلة الحيوية بشكل أسي ؛ 3) مرحلة النمو الثابت ، عندما ينخفض ​​معدل نمو الخلية ؛ و 4) مرحلة الاضمحلال ، عندما يتوقف نمو الخميرة ، حيث يتم استخدام كل السكر من الوسط. الطريقة الدورية للزراعة غير مواتية من حيث أن تكوين الوسط ونشاط الخلية يتغير أثناء دورة الزراعة ، ولا يمكن أتمتة العملية. إنتاجية اللقاح منخفضة بسبب فترة التأخر الطويلة (فترة "التخمير") والحاجة إلى التوقف لاختيار الخميرة الجاهزة وغسل الأطباق. لذلك ، في اللقاحات الصناعية الكبيرة ، تتم الزراعة بطريقة مستمرة. يتكون من حقيقة أنه بعد نهاية التخمير ، عندما تدخل الخميرة مرحلة النمو اللوغاريتمي وتكون في أكثر حالاتها نشاطًا ، يتم سكب وسط غذائي في الملقِّح في أجزاء صغيرة أو بشكل مستمر بمعدل معين وفي نفس الوقت الوقت الذي يتم فيه خلع الوسط مع الخميرة المزروعة بنفس المعدل. في الملقِّح ، يتم الحفاظ على كمية معينة من الخميرة والمهروس ، وبالتالي ، عند معدل إمداد متوسط ​​معين ، تكون الخميرة في الجهاز للوقت المطلوب ، حيث يكون لديهم الوقت لاستيعاب العناصر الغذائية للوسط والنمو. مع طريقة الزراعة هذه ، تكون الخميرة دائمًا في ظروف ثابتة ، ومعدل نموها هو الأقصى ، وأداء الملقح أيضًا. العملية مؤتمتة بالكامل. تحتوي الطريقة المستمرة لزراعة الخميرة على ثلاثة خيارات مختلفة اختلافًا كبيرًا من حيث نسبة وقت نمو الخميرة إلى الوقت الذي يكون فيه الهريس في اللقاح. الخيار الأول. تؤخذ Brazhka والخميرة من الملقِّح بنفس السرعة ، بتدفق واحد (الشكل 1).

الشكل 1 مخطط نمو الخميرة بالطريقة المباشرة:

1-لقاح. 2-آلة التعويم

هنا ، وقت نمو الخميرة ووقت مكوث الهريس في اللقاح متماثلان ، ويتم حسابهما بواسطة الصيغة (1)

ر = T = V / W ق (1)

تركيز الخميرة العامل يساوي تركيز النمو الطبيعي ، وفقًا للصيغة (2)

X p \ u003d X أكل (2)

في الممارسة العملية ، هذا هو تشغيل لقاح مع كفيت منخفض وسحب واحد دون أي عودة ، كما هو موضح في الشكل. 1.

الخيار الثاني. تتم إزالة Brazhka من اللقاح أسرع من الخميرة. وقت نمو الخميرة أطول من وقت بقاء الهريس ، عدم المساواة (3)

يكون تركيز الخميرة العامل أكبر من الزيادة الطبيعية ، وفقًا لعدم المساواة [4)

X p> X أكل (4)

من الناحية العملية ، يمكن تنفيذ هذا الخيار بطرق تكنولوجية مختلفة (الشكل 2): أ) إعادة جزء من الخميرة إلى الملقِّح بعد تغليظها على آلة التعويم (الشكل 2 أ). لا ينبغي إعادة الخميرة من الفصل ، لأن ذلك سيؤدي إلى إدخال مزيل رغوة كيميائي في الملقِّح ويعطل عملية الدوران في الحوض ؛

أرز. 2 أ مخطط نمو الخميرة مع العودة إلى الملقِّح بعد التكاثف: 1-لقاح ؛ 2-آلة التعويم

ب) إجراء اختيارين من الملقِّح مع جهاز تهوية مرتفع (كفيت): تؤخذ رغوة الخميرة من المنطقة الواقعة فوق الكوفيت إلى الطفو ومن المنطقة الواقعة أسفل الكوفيت المهروس بدون خميرة تؤخذ إلى المجاري (الشكل 7 ، ب)؛ من خلال تنظيم هذين الدفقين ، من الممكن إنشاء تركيز العمل الضروري ، وبالتالي توفير الخميرة في الملقِّح ؛

أرز. 2 ، ب مخطط نمو الخميرة في لقاح مع كفيت مرتفع واختيارين: 1-لقاح ؛ 2-آلة التعويم

ج) استخدام عائم ، وفقًا لـ (الشكل 2 ، ج)

أرز. 2، c مخطط تشغيل الملقح بمنخل تعويم: 1-لقاح ؛ 2-تعويم ؛ 3-المغربل التعويم.

يتم توصيل خزان تعويم مخروطي صغير (5-7 م 3) بالمُلقيح - "ناقلة تعويم" ، يتم من خلالها إرجاع رغوة الخميرة السميكة إلى الملقِّح ، ويتم تصريف الهريس الذي استنفد الخميرة في خزان التعويم.

الخيار الثالث. تتم إزالة الخميرة من اللقاح أسرع من الهريس. وقت نمو الخميرة أقل من وقت بقاء الهريس ، وفقًا لعدم المساواة (5)

تركيز الخميرة العامل أقل من تركيز النمو الطبيعي ، عدم المساواة (6)

X ص

في الممارسة العملية ، يتم تنفيذ هذا النوع من العمل عن طريق إعادة جزء من الهريس من الطفو إلى الملقِّح (الشكل 3 أ)

أرز. 3 ، مخطط الزراعة مع عودة الهريس: 1-لقاح ؛ 2-آلة التعويم

أو عن طريق اختيار واحد من الخميرة المكثفة من الملقِّح مع فلوتاتور مدمج (الشكل 3 ، ب)

أرز. 3 ب مخطط نمو الخميرة في مُلقِّح مع فلوتاتور مدمج مع اختيار واحد: 1- مُلقِّح ؛ 2- فلوتاتور 3- طفو مدمج

يتم أخذ الخميرة المكثفة من الطفو المدمج ، ويبقى الهريس منه في اللقاح ويخفف الوسط.

يتم تحديد خيار العمل من خلال تكوين وسط المغذيات. عندما يكون محتوى RS في الوسط 1.0 - 2.0٪ ، يتم استخدام الخيار الأول - الاختيار المتزامن للخميرة في الهريس ، بتركيز RS 0.5-1.0٪ - الخيار مع سماكة الخميرة في اللقاح وبتركيز 2.0-3 ، 5٪ ، متغير العمل مع عودة الهريس إلى اللقاح.

2.4 وضع العملية

النظام التكنولوجي هو مجموعة من الشروط التي تضمن سير العملية التكنولوجية في الاتجاهات الصحيحة والمقياس مع أقصى عائد للمنتج. عوامل النظام اللازمة لضمان الاتجاه المطلوب لنشاط الخميرة والعائد الأقصى هي كما يلي: تكوين الوسط ؛ تكوين أملاح المغذيات وكميتها لكل وحدة استهلاك لوسط المغذيات ؛ متوسط ​​درجة الحموضة ودرجة الحموضة في الزراعة ؛ تزايد درجة الحرارة تركيز العناصر الغذائية المتبقية في الهريس أثناء نمو الخميرة ؛ وقت بقاء الوسيط في اللقاح ؛ تدفق الهواء. العوامل التي تحدد الحد الأقصى من إنتاجية الملقِّح واقتصاد العملية: مخزون الخميرة في المُلقِّح ، والذي يتم تحديده من خلال المخزون المفيد للسائل في المُلقِّح في تركيز عمل الخميرة في السائل ؛ وقت نمو الخميرة استهلاك كل ساعة للمواد المختزلة (RS) ، التي يحددها استهلاك وسيط المغذيات وتركيز RS في الوسط ؛ وقت بقاء الوسيط في اللقاح. تتضمن هذه المجموعة من العوامل أيضًا التركيزات المتبقية المذكورة أعلاه من RS والأملاح واستهلاك الهواء.

2.4.1 تكوين متوسط

تُستخدم ثلاثة أنواع من وسائط التحلل المائي لزراعة الخميرة في الصناعة: التحلل المائي ، والسكين ، ومزيج من السكون مع التحلل المائي. إنها بمثابة مصدر للمكون الرئيسي للخميرة - الكربون. على مدار الحياة ، تمتص الخميرة الكربون من هذه المركبات التي تشكل جزءًا من وسط التحلل المائي ، مثل السكريات والأحماض العضوية (الخليك بشكل أساسي). الفرق الرئيسي بين هذه الوسائط هو كمية العناصر الغذائية التي تحتويها ونسبة السكريات (S) والأحماض العضوية. وبالتالي ، فإن التحلل المائي يحتوي على 3.0 - 3.5٪ RV و 03-0.45٪ فقط من الأحماض العضوية ، أي حوالي 10 / من إجمالي كمية السكريات والأحماض. تحتوي المادة الساكنة على RV 0.6-0.7٪ ، وأحماض عضوية - حوالي 0.2٪ ، أي أن حصتها في إجمالي مصادر الكربون للخميرة تصل إلى 25٪. في مزيج من السكون والتحلل المائي ، يمكن أن تكون هذه النسبة شديدة التنوع ، اعتمادًا على مقدار التحلل المائي الذي يتم إضافته إلى المادة الساكنة. يختلف أيضًا تكوين سكريات السكون والتحلل المائي. يحتوي الشاعر على سكريات بنتوز فقط ، في التحلل المائي حوالي 20٪ من السكريات خماسية ، حوالي 80٪ سداسي. من حيث القيمة الغذائية ، السكريات والأحماض العضوية غير متساوية. من المعروف أن قيمة مصدر الكربون كمغذٍ للكائن الدقيق تعتمد على درجة أكسدة ذرات الكربون التي تشكل جزيء هذه المادة. من وجهة النظر هذه ، يمكن ترتيب جميع مركبات الكربون وفقًا لقيمتها الغذائية على النحو التالي. ثاني أكسيد الكربون ، حيث تتأكسد ذرة الكربون تمامًا ، لا يمكن عمليًا أن يكون مصدرًا للطاقة للكائنات الحية الدقيقة. يمكن للميكروبات استخدامه كمواد بناء فقط في وجود مصادر طاقة أخرى (على سبيل المثال ، أثناء عملية التمثيل الضوئي). الأحماض العضوية ، والتي تشمل الكربوكسيل ، حيث تكون ثلاثة تكافؤات مشبعة بالأكسجين ويمكن أكسدة واحدة فقط. تعتمد القيمة الغذائية للأحماض على الجذور. الأحماض مثل الفورميك والأكساليك لا تستخدم عمليا من قبل الكائنات الحية الدقيقة.

تستخدم الخميرة حمض الخليك ، لكن إنتاجية الكتلة الحيوية أقل مما كانت عليه عند استخدام السكريات. السكريات التي تحتوي على ذرات كربون شبه مؤكسدة تشكل جزءًا من المجموعات -CH 2 OH ، -CHOH- ، \ u003d SON-. تتعرض هذه الذرات بسهولة أكبر لتحولات الأكسدة والاختزال ، وبالتالي فإن المواد التي تحتوي عليها ذات قيمة غذائية عالية للخميرة. وفقًا لبيانات الأدبيات ، يمكن أن يصل إنتاج الكتلة الحيوية (الجافة تمامًا) من السكريات إلى 57-80٪. بالإضافة إلى السكريات ، يمكن أيضًا أن يعزى ذلك إلى مواد أخرى تحتوي على مجموعة كحول - الجلسرين ، المانيتول ، الطرطريك ، أحماض الستريك ، إلخ. مثل الهيدروكربونات (السلاسل الغازية والبارافينية) ، والأحماض الدهنية العالية التي يمكن أن تكون بمثابة مصدر للكربون للكائنات الدقيقة وخاصة الخميرة ، وإنتاج الكتلة الحيوية منها أكثر من 100٪ ، ومع ذلك ، فإن استهلاكها صعب بسبب حقيقة ذلك هذه المواد ضعيفة الذوبان في الماء ، بالإضافة إلى أنها لا تستطيع المشاركة في التفاعلات داخل الخلية دون أكسدة جزئية أولية ، لذلك يحدث امتصاص هذه المواد على مرحلتين: أولاً تتأكسد ، ثم المنتجات شبه المؤكسدة بالفعل. تستخدم الخلية أيضًا السكريات في الأحماض العضوية غير متساوية بمعنى أن الرقم الهيدروجيني (الحموضة النشطة) للوسط يتغير بشكل مختلف نتيجة لاستخدام خميرة الفأس. عند معالجة السكريات بماء الأمونيا ، يظل الوسط محايدًا ؛ عندما تستخدم الخميرة حمض الأسيتيك مع أي مصدر للنيتروجين (كبريتات الأمونيوم ، ماء الأمونيا) ، فإن وسط الاستزراع (الهريس) يصبح قلويًا. يختلف التحلل المائي في الساكنة عن بعضها البعض في المحتوى المختلف للشوائب الضارة والمفيدة فيها. باردا هي بيئة أكثر اعتدالاً واكتمالاً. يفسر ذلك حقيقة أن الشاعر قد مر بالفعل من خلال متجر بيولوجي واحد - الكحول ، حيث تم امتصاص جزء من الشوائب الضارة من التحلل المائي بواسطة خميرة الكحول ، وتم تدمير جزء منه ، وتطاير جزء أثناء تقطير الكحول على عمود البيرة . بالإضافة إلى ذلك ، بسبب عملية التمثيل الغذائي لخميرة الكحول ، يحتوي الشاعر على كمية كبيرة من المنشطات الحيوية. المتحللة عمليا لا تحتوي عليها. يوجد عدد أكبر بكثير من العناصر الدقيقة في النبيذ من حيث السكر ، حيث أنه مع وجود عدد متساوٍ من العناصر التي انتقلت إلى هذه البيئات من الخشب ، فإن محتوى السكر في الخل هو 5-6 مرات أقل من التحلل المائي. جميع الميزات المذكورة أعلاه لهذه الوسائط لها أهمية كبيرة في زراعة الخميرة ويجب أخذها في الاعتبار عند تجميع النظام. لذلك ، فإن اختيار مصدر النيتروجين ، وكمية المواد المضافة المعدنية ، واختيار سلالة الخميرة (يمكن أن تنمو جميع الخمائر على نوع الوسط ، فقط الخمائر ذاتية التغذية مثل Capadida scottii ، والتي تقوم هي نفسها بتجميع السير من المواد غير العضوية) ، واختيار طريقة النمو (يتم تحديدها من خلال محتوى السكر في الوسط) وعوامل أخرى.

2.4.2 تكوين أملاح المغذيات

من أجل التطور الطبيعي للخميرة على أي وسط غذائي ، من الضروري أن تحتوي هذه الوسيلة على مصادر لجميع العناصر التي تتكون منها خلية الخميرة. من أجل أن يكون إنتاج الخميرة هو الحد الأقصى ، يجب أن تكون العناصر الموجودة في الوسط بنفس النسبة كما في خلية الخميرة. وفقًا لقانون Liebig (قانون الحد الأدنى) ، يتم تحديد محصول الخميرة بواسطة مكون وسط المغذيات الذي ينقصه العرض. في المواد الخام للتحلل المائي ، تكون العناصر الضرورية للخميرة بنسب مختلفة تمامًا عن الخميرة نفسها. يحتوي الخشب على كميات صغيرة من العناصر مثل النيتروجين والفوسفور. لذلك ، يجب إضافتها وبعض البطاريات الأخرى إلى وسط التحلل المائي. يتم تنفيذ المادة المضافة في شكل محلول من الأملاح المعدنية. يتم حساب كمية إضافة ملح أو آخر اعتمادًا على تكوين كتلة الخميرة ، وتكوين الخشب (أو مادة نباتية أخرى) المستخدمة ، وإنتاج الخميرة من المادة الأولية. من الضروري أيضًا توفير بعض الزيادة في استهلاك أملاح المغذيات ، حيث يجب أن تظل الكميات الصغيرة منها بالضرورة في الشراب (وسط المزرعة) بعد زراعة الخميرة.

التركيب الأولي للخميرة وبعض أنواع المواد الخام يمكن أخذ متوسط ​​الأرقام الخاصة بالتركيب الأولي للخميرة المحتوية على 55٪ بروتين على النحو التالي (بالنسبة المئوية للمادة الجافة): الكربون (C) 46 الفوسفور (من حيث P 2 O) 4٪ أكسجين (O) 30 كالسيوم (من حيث K 2 O) 2.5-2.9 هيدروجين (H) 6.9 ماغنسيوم (من حيث MgO) .0.35-0.40 نيتروجين (N) 8-9 كالسيوم (من حيث CaO) 0.1 كبريت (S) 0.2-1.4

بكمية أقل من 0.1٪ تحتوي الخميرة على عناصر مثل النحاس والحديد والصوديوم والسيليكون والكوبالت. هذه هي ما يسمى بالعناصر النزرة. محتوى الرماد الكلي في الخميرة الجافة هو 6-10٪. محتوى عناصر الرماد في خشب بعض الأنواع مبين في الجدول رقم 2

الجدول رقم 2 "محتوى عناصر الرماد"

خشب	الرماد ٪ جاف خشب	تكوين الرماد ،٪ من القيمة المطلقة. الخشب الجاف
		K2O	ناو	MgO	CaO	P2O5	SO 3	SiO2
خشب الزان	0,55	0.09	0.02	0.06	0.31	0.03	0.01	0.03
البتولا	0,26	0.03	0.02	0.02	0.15	0.02	0.01	0.01
صنوبر	0,26	0.04	0.01	0.03	0.14	0.03	0.01	0.01

2.4.3 درجة الحموضة في زراعة الخميرة

من الضروري التمييز بين الرقم الهيدروجيني للوسيط الذي يدخل الملقِّح لنمو الخميرة (نبتة) ودرجة حموضة الهريس في الملقِّح ، أي الرقم الهيدروجيني الذي تنمو فيه الخميرة. كلا المعلمتين خارج التصميم ، تم اختيارهما تجريبيا. يتم تحديد الرقم الهيدروجيني اللازم بناءً على الشروط التي تضمن أعلى جودة وأقل عدوانية ، وكذلك من ظروف قابلية ذوبان المكونات الفردية. بالنسبة للنبتة التي تم الحصول عليها عن طريق التحلل المائي للمواد النباتية ، يتم أخذ الرقم الهيدروجيني في حدود 3.8-4.2. يتم تحديد الرقم الهيدروجيني للزراعة أو درجة الحموضة في الهريس في اللقاح بواسطة عوامل مختلفة تمامًا ، يجب أن تضمن الظروف المثلى لتطوير الخميرة ؛ ليست مثالية للملوثات البيولوجية مثل البكتيريا ؛ تكون مثالية للحفاظ على جميع مكونات نقيع الشعير في حالة مذابة. يختلف الرقم الهيدروجيني الذي يمكن أن تتواجد فيه الخميرة وتتطور على نطاق واسع جدًا: من 2.5 إلى 8.0. تعتمد هذه الحدود بشكل كبير على ظروف النمو الأخرى مثل درجة الحرارة والجودة المتوسطة وعمر الخميرة والتهوية. إن الأس الهيدروجيني الأمثل ، أي الذي تتطور فيه الخميرة بسرعة وتنتج عائدًا عاليًا من الكتلة الحيوية ، يقع ضمن حدود أضيق كثيرًا. عند قيم الأس الهيدروجيني المنخفضة جدًا والمرتفعة جدًا ، يتم تقليل محصول الخميرة. بيانياً ، يمكن تمثيل اعتماد محصول الخميرة على الرقم الهيدروجيني من خلال منحنى بحد أقصى ، كما هو موضح في الشكل. 4.

للنمو المستمر على وسط التحلل المائي ، يتراوح الرقم الهيدروجيني الأمثل بين 3.8 و 5.4. ومع ذلك ، عند درجة الحموضة أعلى من 4.6 ، تنخفض بشكل كبير قابلية ذوبان أملاح الفوسفور الكالسيوم ، وكذلك الأحماض الدبالية الذائبة في الغروية واللجنين ؛ بدأوا في السقوط. وسائل الإعلام أغمق والخميرة التجارية أيضًا. عند درجة حموضة عالية (5.0-5.4) ، تتطور البكتيريا بشكل جيد وبالتالي تزداد احتمالية إصابة الملقِّح بها. لذلك ، يُفترض أن يكون الرقم الهيدروجيني عند زراعة الخميرة على وسط التحلل المائي 3.8-4.6 ، ومع ذلك ، إذا لزم الأمر ، يُسمح بالزراعة عند درجة الحموضة 3.5-3.6 ، وكذلك عند الرقم الهيدروجيني 4.8-5.4.

2.4.4 درجة حرارة النمو

درجة حرارة النمو هي معلمة غير تصميمية ، يتم أخذها اعتمادًا على ثقافة الخميرة المختارة للإنتاج. بالإضافة إلى الرقم الهيدروجيني ، تؤثر درجة الحرارة على محصول الخميرة من RW ومعدل النمو. إن اعتماد المحصول على درجة الحرارة مشابه لاعتماده على الرقم الهيدروجيني: كما أن له حدًا أقصى. في درجات الحرارة المنخفضة ، ينخفض ​​العائد بسبب زيادة استهلاك السكر لعمليات الطاقة في الخلية. عند درجة حرارة أعلى من المستوى الأمثل ، ينخفض ​​العائد بسرعة ، حيث تفشل محفزات التفاعلات الكيميائية الحيوية - الإنزيمات. مثل المواد البروتينية الأخرى في درجات حرارة عالية ، فإنها تفقد نشاطها أولاً ، ثم تتخثر وتتوقف عن العمل. تتسارع التفاعلات الكيميائية الحيوية ، مثل التفاعلات الكيميائية ، مع زيادة درجة الحرارة (مع زيادة درجة الحرارة بمقدار 10 درجة مئوية ، يتضاعف معدل التفاعل). لذلك ، من المربح إجراء العملية بدرجة حرارة أعلى: ستكون إنتاجية المعدات أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، تعتبر القدرة على العمل في درجات حرارة عالية ذات أهمية كبيرة للإنتاج ، حيث يمكن استخدام كمية أقل من المياه لتبريد الوسائط. ومع ذلك ، من الممكن زيادة درجة حرارة الزراعة بمقدار 2-3 درجة مئوية فقط مقارنة مع درجة الحرارة المثلى لسلالة معينة من الخميرة وبعد تكيف طويل. تقع درجات الحرارة المثلى (بالدرجات المئوية) للمحاصيل المقبولة تجاريًا ضمن الحدود التالية. المبيضات سكوتي - 37-38 درجة ؛ المبيضات الاستوائية - 34-36 درجة ؛ المبيضات Guilliermondii -34-36 درجة ؛ Сandidautilis-30-32 °. تؤدي الزيادة المفرطة في درجة الحرارة إلى انخفاض محتوى البروتين في الخميرة. النمو عند 40-42 درجة مئوية يساهم في إزاحة الخميرة المنتجة بواسطة الشوائب ، مما يؤدي إلى انخفاض إنتاجية المنتجات القابلة للتسويق.

3. التطبيق الصناعي للخميرة الجافة

يتم إنتاج مجموعة كبيرة ومتنوعة من المشروبات الكحولية في أجزاء مختلفة من العالم. يعتمد معظمها على تخمير السكريات بالخميرة ، وترتبط الاختلافات بمصدر السكريات القابلة للتخمير وما إذا كان المنتج مقطرًا أم لا. يمكن أن يصل التركيز النهائي للكحول أثناء التخمير الكحولي إلى 15٪ ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، في بعض نبيذ بوردو. في مثل هذه الكميات ، يكون الإيثانول سامًا للخميرة نفسها ، لذلك إذا كان من الضروري زيادة مستوى الكحول ، فإنه يتركز بالتقطير. ومع ذلك ، في معظم أنواع النبيذ والبيرة ، لا يزيد الكحول عن 10٪ من السكريات المخمرة.

ينتج عن تخمر السكريات نفس كمية ثاني أكسيد الكربون التي ينتجها الكحول:

C 6 H 12 O 6 \ u003d 2C 2 O 5 H + 2CO 2

هو ثاني أكسيد الكربون الذي تنتجه الخميرة وهو منتج ذو أهمية كبيرة لصناعة الخبز. يرتفع العجين بسبب ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الخميرة المضافة إلى العجين أثناء العجن.

للحصول على خبز بهيكل موحد ، من الضروري أن يتم توزيع الخميرة بالتساوي في جميع أنحاء العجين. تُضفي الخميرة أيضًا نكهة على الخبز ، لكن هذه الخاصية عادةً لا تكون بنفس الأهمية: مع السلالات النشطة اليوم من خميرة الخباز ، تكون كمية الخميرة المطلوبة منخفضة جدًا لدرجة أن الخبز بنكهة الخميرة أصبح نادرًا الآن. على الرغم من أن ثاني أكسيد الكربون هو منتج ثانوي في إنتاج الكحول ، إلا أنه يتم التقاطه في عدد من معامل التقطير الكبيرة ، ويتم ضغطه في زجاجات وبيعه على شكل ثاني أكسيد الكربون السائل. أحد مستهلكي ثاني أكسيد الكربون هذا هو صناعة المشروبات: يستخدم ثاني أكسيد الكربون هنا لإنتاج المشروبات الغازية. هذا هو المثال الثاني للأهمية الاقتصادية لمنتج تخمير الخميرة وهو ثاني أكسيد الكربون. خلال كل عملية تخمير ، تزداد كمية الخميرة ثلاث مرات على الأقل مقارنة بتلك التي أدخلت في الأصل في المزرعة. هذه الخميرة الزائدة هي منتج ثانوي آخر من شأنه أن يضيع إذا لم يكن هناك استخدام له. تُستخدم الخميرة الفائضة من التخمير والتقطير تقليديًا كخميرة الخباز. تم تفضيل خميرة التقطير لأنها لا تحتوي على نكهة قفزة من خميرة البيرة غير المغسولة. قد لا تزال هذه الممارسة موجودة في العديد من البلدان ، ولكن في معظم البلدان المتقدمة ، يتم زراعة خميرة خاصة لصناعة الخبز ، لذلك يجب العثور على استخدامات أخرى لخميرة البيرة. أحد الاستخدامات المهمة لهذه الخمائر هو تحضير التحلل المائي والتحلل التلقائي على أساسها ، والتي تعمل كمضافات نكهة. كما تستخدم الخميرة "المستنفدة" في إنتاج الأعلاف الحيوانية. تتحلل معظم خميرة التقطير أثناء عملية التقطير وتصبح سائلًا بنيًا سميكًا يسمى فيناس. يستخدم الفيناس في إنتاج العلف الحيواني ، وعندما يجف ، يعمل كمصدر للمغذيات والعمليات الميكروبيولوجية الصناعية الأخرى. يؤدي نمو الخميرة في ظل الظروف اللاهوائية إلى تكوين كمية كبيرة من الإيثانول ، ولكن إنتاج خلايا الخميرة لكل وحدة من الركيزة المستهلكة منخفض. لا تكون ظروف النمو هذه مناسبة في الحالات التي يكون فيها من الضروري الحصول على الكثير من خلايا الخميرة ، وتشمل هذه العمليات إنتاج خميرة الخباز وكتلة الخميرة الحيوية لتغذية الحيوانات. يتم تحقيق أعلى إنتاجية من الخميرة عند زراعتها في ظل ظروف تهوية فعالة على وسط يحتوي على تركيز منخفض من السكريات. الآن يتم الحصول على الكحول الصناعي من الزيت ، ولكن في الماضي كان يتم إنتاجه بشكل ميكروبيولوجي. حاليًا ، يجب فقط الحصول على الكحول المستخدم في صناعة الأغذية والطب بهذه الطريقة. بالإضافة إلى المشروبات الكحولية ، يشمل ذلك الكحول المخصص للأغراض الطبية ، والكحول المستخدم كمواد أولية في إنتاج الخل.

دور الخميرة الجافة في إنتاج المشروبات الكحولية

يعتمد إنتاج معظم المشروبات الكحولية ، مثل البيرة وعصير التفاح والويسكي والجن ، على عملية تخمير (تخمير) الخميرة. على التين. 5 ، على سبيل المثال ، يظهر رسم تخطيطي لإعداد البيرة.

أرز. 5 خميرة بيكر الجافة وإنتاج الكتلة الحيوية

الغرض الرئيسي من إنتاج خميرة الخباز هو الحصول على خميرة تنتج ثاني أكسيد الكربون في العجين بمعدل مرتفع ؛ ومع ذلك ، يمكن اعتبار هذا الإنتاج أيضًا عملية خاصة لتراكم الكتلة الحيوية. نظرًا لأن خميرة الخباز تُضاف إلى الدقيق بتركيز 1٪ بالوزن من الدقيق ، فإنها تشكل مصدرًا مهمًا للكتلة الحيوية الميكروبية في غذاء الإنسان. في أوروبا الغربية ، يستهلك كل شخص حوالي 2 جم من بروتين الخميرة أسبوعياً مع الطعام ، ويبين الجدول 3 تكوين الأحماض الأمينية ومحتوى الفيتامينات في خميرة الخباز.

على الرغم من أنه قد وُجِد أنه لسنوات عديدة يمكن أن تكون بمثابة مكمل غذائي جيد ، إلا أنها مع ذلك أقل جودة من البروتينات الحيوانية من حيث صفاتها الغذائية. أدى الاستخدام التقليدي للخميرة في صناعة الخبز إلى أن تصبح مصدرًا غذائيًا مقبولًا أكثر من الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. على الرغم من أن الخميرة لا يبدو أن لها أي تأثيرات سامة كبيرة ، إلا أنها تحتوي على كمية كبيرة نسبيًا من الأحماض النووية. نسبة عالية من الأحماض النووية يمكن أن تسبب زيادة في مستوى حمض البوليك في جسم الإنسان ، مما يؤدي إلى النقرس. في هذا الصدد ، يوصى باستهلاك ما لا يزيد عن 30 جم من الخميرة الجافة يوميًا. ينطوي إنتاج خميرة الخباز على عدد من المعضلات. على الرغم من أن خميرة الخباز يجب أن تعمل في ظل ظروف لاهوائية ، إلا أنه يجب إنتاجها بتهوية جيدة ، لأنه بهذه الطريقة فقط يمكن تحقيق محصول أكبر من خلايا الخميرة.لا تفقد صفاتها عند تجفيفها. لسوء الحظ ، عادةً ما يتم تخزين السلالات التي تظهر أعلى كفاءة أثناء التخمير بشكل أسوأ وتفقد نشاطها عند التجفيف. لذلك ، من الضروري اختيار ظروف نمو حل وسط من أجل الحصول على خميرة الخباز ذات النشاط الجيد والثبات العالي. تُزرع الخمائر في أوعية كبيرة ذات تهيج قوي وتهوية ؛ يتم توفير محلول مغذي يحتوي على السكريات والأملاح والفيتامينات إلى الأوعية - أساس الوسط الغذائي عادة ما يكون دبس السكر. لا يتم إضافة العناصر الغذائية بشكل كامل في بداية التخمير ، ولكن يتم إدخالها في الأوعية بشكل مستمر أو في أجزاء على فترات زمنية قصيرة طوال العملية برمتها. إذا تمت إضافة الكثير من السكر دفعة واحدة ، فإن مستواه في الوسط سيرتفع ، وستحول الخميرة استقلابها إلى التخمر ، وينخفض ​​إنتاج خلايا الخميرة (انظر الفصل 3). بعد اكتمال النمو ، تتركز الخميرة بالطرد المركزي ثم يتم ترشيحها ؛ يمكن تحويل الراسب المتشكل على المرشح (الكيك) إلى قوالب خميرة مضغوطة. يتم الحصول على الخميرة الجافة عن طريق تجفيف كعكة الخميرة في المجففات الدوارة ، ومؤخراً في مجففات الرذاذ. منتجات مشتقة من الخميرة

يتحلل تلقائيًا ويتحلل بالماء

تحلل الخميرة والتحلل التلقائي لها القدرة على إضفاء (أو تعزيز) نكهة اللحم للأطعمة ، لذلك فهي تستخدم على نطاق واسع في صناعة المواد الغذائية للحساء والتوابل ، ولطعم الأطعمة مثل رقائق البطاطس. يتم تحضير التحلل المائي عن طريق تسخين خلايا الخميرة عند 100 درجة مئوية في وجود HCI حتى يتم تحلل معظم البروتينات إلى أحماض أمينية. يتم بعد ذلك تحييد المستحضر باستخدام هيدروكسيد الصوديوم ، وتصفيته وتركيزه إلى عجينة سميكة. يحتوي المنتج النهائي على كمية كبيرة من الملح المتكون أثناء معادلة الحمض. يختلف التحلل الذاتي عن التحلل المائي في أنه أثناء التحلل الذاتي ، يتم تدمير المكونات الخلوية - البروتينات والأحماض النووية - تحت تأثير الإنزيمات التي يتم تصنيعها بواسطة خلية الخميرة نفسها. يمكن أن تحدث هذه العملية بشكل طبيعي ، ولكن يتم تسريعها بالتسخين إلى 50 درجة مئوية وإضافة الملح. عادة ما يستمر التحلل الذاتي لمدة يوم واحد: خلال هذا الوقت ، يتم تقسيم ما لا يقل عن نصف بروتينات الخلية إلى أحماض أمينية. ثم يتم ترشيح المنتج وتركيزه إلى عجينة سميكة. من المحتمل أن طعم اللحم ، الذي يميز الخميرة تلقائيًا ، يرجع إلى الأحماض الأمينية والببتيدات الصغيرة التي تشكلت تحت تأثير البروتياز أثناء التحلل الذاتي ؛ يمكن أن تلعب النيوكليوتيدات ، مثل إينوزين -5-أحادي الفوسفات وجوانوزين-5-أحادي الفوسفات ، دورًا مهمًا في تحسين الطعم.

4. مشكلة بيئية مرتبطة بإنتاج الخميرة الجافة ، وطرق حلها

مشكلة معالجة مياه الصرف الصحي في صناعة الأغذية مهمة للغاية. في مصانع الخميرة ، تتكون المخلفات الصناعية الرئيسية من نبتة دبس السكر المستهلك ومياه الغسيل ، والتي تعمل على تبريد وغسل المنتج النهائي. جنبا إلى جنب مع مياه الصرف الصحي ، يتم إزالة كمية كبيرة من المواد العضوية. يوضح الجدول رقم 5 تركيب مياه الصرف الصناعي من مصانع الدبس والخميرة.

جدول رقم 5 تكوين مياه الصرف الصناعي

يتوافق عددهم من 1 طن من الخميرة مع كمية مياه الصرف الصحي المنزلية المستلمة من 4227 مغذيات.

أثبتت الدراسات أن المصدر الرئيسي لتلوث مياه الصرف الصحي هو هريس الخميرة والتقطير. يبلغ الطلب البيولوجي على الأكسجين (BOD 5) لتخمير الخميرة 4600-5200 mgO 2 / ، وتبلغ كمية الكحول الساكنة حوالي 6000 ، أي مرتين إلى ثلاث مرات أكثر من الجريان السطحي العام للنبات ، حيث يكون BOD 5 هو 1400 - 1800 mgO 2 / ل (الجدول 6)

الجدول رقم 6

لذلك ، يجب معالجة المياه العادمة الناتجة عن إنتاج الخميرة قبل تصريفها لإزالة المواد العضوية وتقليل قابليتها للأكسدة. قبل تصريفها في المجاري ، يجب أكسدة مركبات مياه الصرف المعقدة التي تتكون من الكربون والهيدروجين والنيتروجين إلى مركبات بسيطة. تم استخدام طرق مختلفة لمعالجة مياه الصرف الصناعي. لم تنجح محاولة تحييدها بالطرق الكيميائية - المعالجة بالحليب الجيري ، والمبيض ، وكلوريد الحديديك ، وكبريتات الحديدوز ، وكبريتات الأمونيوم ، والألومينا: في أفضل الأحوال ، انخفض BOD 5 فقط بنسبة 24-63٪ ، بينما وفقًا للمعايير الصحية القيمة القصوى المسموح بها لمياه الصرف الصحي - 500 مجم / لتر. الطريقة الأكثر فعالية من حيث التكلفة لمعالجة مياه الصرف الصحي هي الحمأة النشطة.

5. آفاق تطوير إنتاج الخميرة

في أجزاء كثيرة من العالم ، تنتج الصناعة كميات كبيرة من الخميرة المجففة ، تستخدم إما كمكونات غذائية أو لتحسين جودة الأعلاف لحيوانات المزرعة. تحتوي الخميرة على 50٪ بروتينات وكمية كبيرة من الفيتامينات وخاصة المجموعة ب وتحتوي على مركب من الإنزيمات المختلفة. توجد جميع الأحماض الأمينية تقريبًا في بروتين الخميرة ، بما في ذلك الأحماض الأساسية مثل ليسين وميثيونين وتريبتوفان. تُضاف الخميرة الجافة وخلاصة الخميرة إلى الأطعمة لتحسين مذاقها وقيمتها الغذائية. مستخلص الخميرة هو نتاج تحلل الخميرة الذاتي الغني بالأحماض الأمينية. جودته القيمة هي أنه مذاق مثل اللحوم ، وهذا ما يفسره وجود مواد تكونت نتيجة تفاعل بعض الأحماض الأمينية مع السكر. إن إنتاج خميرة الأعلاف الجافة آخذ في الارتفاع حاليًا ، خاصة في دول أوروبا الشرقية. يُعتقد أن ما يقرب من 250000 طن من خميرة الأعلاف الجافة يتم إنتاجها على مستوى العالم ، بشكل أساسي من سوائل الكبريتات السائلة ومحللات الخشب ، وبدرجة أقل من دبس السكر ومصل اللبن. في اليابان ، يتم عزل الحمض النووي الريبي أولاً من خميرة العلف ، والتي تستخدم كمصدر للنكهات العطرية المضافة إلى الطعام. يتم استخدام المخلفات المتبقية كعلف عالي البروتين. يبلغ عدد سكان العالم الحالي حوالي 3.5 مليار نسمة ، ومن المتوقع أن يزداد عدد سكان العالم زيادة كبيرة في السنوات القادمة. من المستحيل التأكد من أن جميع المنتجات الزراعية ، إلى جانب إنتاج الأسماك ، ستكون قادرة على توفير زيادة مقابلة في الغذاء. في المستقبل ، ستزداد الحاجة إلى الغذاء بشكل أكبر. ستكون المشكلة الرئيسية هي نقص البروتين. لم يعد إنتاج البروتين على شكل خميرة جافة يمثل مشكلة فنية كبيرة. وفقًا للأدبيات (Hooeglie ، 2000) ، يمكن لنبات الخميرة الذي يحتوي على 10 أحواض لزراعة الخميرة بسعة إجمالية تبلغ 5000 متر مربع أن ينتج 100000 طن من الخميرة الجافة سنويًا - أي ما يعادل عائد البروتين من 90 ألف هكتار من الأراضي الصالحة للزراعة. مزروعة بفول الصويا. مشكلة خطيرة لم يتم حلها بعد هي قبول الخميرة كغذاء. يأخذ الناس الطعام ليس فقط بسبب قيمته الغذائية. يجب أن يكون للمنتجات الغذائية المذاق والقوام واللون المناسبين. لحل هذه المشكلة ، هناك حاجة إلى تعاون وثيق بين العلماء والمصنعين الذين يقدمون إنتاج الخميرة والتقنيين العاملين في مجال الغذاء. توجد بالفعل بعض الحقائق الإيجابية في هذا الاتجاه. يتم بالفعل استخدام التحلل الذاتي للخميرة المعدة جيدًا على نطاق واسع في بعض البلدان كمكونات في الحساء الجاف والأطعمة الجاهزة الأخرى ، كبدائل لاستخراج اللحوم. ومع ذلك ، يجب أن يكون التركيز الرئيسي على تحويل الخميرة إلى منتج غذائي له نكهة وملمس يمكن أن يحل محل البروتينات الحيوانية. يجب أن يلعب العلماء دورًا معينًا في هذا الأمر ، ولا سيما علماء الوراثة ، الذين ستكون مهمتهم تربية سلالات الخميرة بخصائص محددة مسبقًا. يمكن أن تكون هذه الخصائص مثل النسبة الكمية لمختلف الأحماض الأمينية والفيتامينات وأنزيمات الكربوهيدرات ، والتي تلبي متطلبات منتج غذائي. في الختام ، يمكن افتراض أن الخميرة في المستقبل ستكون قادرة على تزويد الناس بالبروتين الذي يفتقرون إليه في نظامهم الغذائي. منذ الأزل ، رافقت الخميرة الإنسان ، ولعبت دورًا مهمًا في تغذيته. لا يمكن أن يكون هناك شك في أن الماضي والحاضر للخميرة في حياة البشرية عظيمان للغاية ، وفي المستقبل سيكونان أكثر أهمية وأهمية.

قائمة المصادر المستخدمة

1. خذ ديفيد بيولوجيا الخميرة. - م: الصناعات الغذائية 1971-120 ص.

2 - بوشاروفا ن. الميكروفلورا لإنتاج الخميرة. - م: مير 1995-231 ثانية.

3. Kosikov A.V. الطرق الجينية لتربية الخميرة. - م: Nauka 1979-35s

4. الثقافة الغذائية / تحت. حرره البروفيسور أ. شاخوفسكي // كتاب مرجعي موسوعي. - مينسك: الموسوعة البيلاروسية ، 1930-700.

5. القاموس الموسوعي / تحت. حرره A.M. Prokhorov.-M.: الموسوعة السوفيتية ، 1990 - المجلد 2-672 ص.

6. Boborenko E.A. إنتاج وعزل الخميرة. - م: صناعة الأخشاب ، 1970 - 300s.

7. Argunov S.V.، Glazunov A.V.، Kapultsevich G.D. ملامح نمو الخميرة // Biotechnology ، 1993. - رقم 5 - ص. 22-25

8. Plevako E.A. تكنولوجيا الخميرة - م: صناعة الأغذية ، 1999-240 ص.

9- كابولتسيفيتش يو. بليزنيك ك. مزرعة خميرة مختلطة جديدة تعتمد على تحلل الخشب // Biotechnology، 1999-No.2-p.41

10. Golubev V.I. ، Zvyagintseva I.S. الخميرة في البيئة البشرية // علم الأحياء الدقيقة ، 1996-t52-№6-p.1025-28

11. نيمان ب. صناعة الميكروبات- M: المعرفة ، 1987-166s.

12. Kuznetsov V.A.، Selezneva L.A. زراعة الخلايا. - م: Nauka 1997-203s.

13. Golubev V.I. تحديد سلالات الخميرة // التكنولوجيا الحيوية ، 1999-6-p.3-6

14. Matrenicheva V.V. ، Ivanova A.A. ، Volkova O.B. المعالجة الأنزيمية الكيميائية للألياف الغذائية للمواد الخام النباتية // صناعة الأغذية ، 2004 رقم 8

15. Palagina K.K. الحسابات التكنولوجية لإنتاج الخميرة - م: صناعة الأغذية ، 1998-54 ص.

16. Tulyakova T.T. باشين في يو. استقرار خصائص التكنولوجيا الحيوية للوسائط في إنتاج الخميرة الجافة // صناعة الأغذية ، 2005 رقم 9-ص 80-82

17- باكلانوف أ. تشكيل "هرم الذوق" باستخدام مستخلصات الخميرة / / صناعة الأغذية ، 2006 العدد 3-ص 52

18. الإنترنت // شبكة الاتصالات العالمية. yandex.com

خصائص المنتجات والمواد الخام والمنتجات نصف المصنعة.الخمائر هي كائنات دقيقة وحيدة الخلية تنتمي إلى فئة الفطريات السكارومايس. تحتوي خلية الخميرة في المتوسط ​​على 67٪ ماء و 33٪ مادة جافة. تحتوي المادة الجافة لخلية الخميرة على 37 ... 50٪ بروتينات ، 35 ... 40٪ كربوهيدرات ، 1.2 ... 2.5٪ دهون خام و 6 ... 10٪ مواد رماد.

يتم تحديد جودة خميرة الخباز من خلال متطلبات تكنولوجيا الخبز. يجب أن يكون لها قوام كثيف ، ويمكن كسرها بسهولة ، ولونها رمادي مع صبغة صفراء ورائحة خميرة مميزة ، وطعم شاذ ، ومحتوى رطوبة لا يزيد عن 75٪ ، وحموضة (من حيث حمض الأسيتيك) لا تزيد عن 120 مجم لكل 100 غرام من الخميرة يومياً من الإنتاج ولا تزيد عن 360 مجم بعد 12 يوماً. الثبات عند درجة حرارة 35 درجة مئوية من الخميرة المنتجة في مصانع الخميرة 60 ساعة على الأقل ، وفي مصانع الكحول 48 ساعة ، قوة الرفع (ارتفاع العجين حتى 70 مم) لا تزيد عن 70 دقيقة.

من المخطط إنتاج خميرة الخباز المجففة من الدرجة الأولى والأعلى على شكل حبيبات أو نودلز أو حبوب أو مسحوق من الأصفر الفاتح إلى البني الفاتح. محتوى الرطوبة في الخميرة من أعلى درجة هو 8٪ ، في الخميرة من الدرجة الأولى - 10٪. ترتفع العجينة حتى 70 مم لأعلى درجة - 70 دقيقة ، للصف 1 - 90 دقيقة. يكون الحفظ من تاريخ الإنتاج للخميرة المجففة 12 شهرًا على الأقل لأعلى درجة و 5 أشهر للصف الأول.

مؤشرات جودة الخميرة ، حليب الخميرة (معلق مائي): تركيز الخميرة لا يقل عن 450 جم / لتر من حيث الرطوبة 75٪ ، قوة الرفع لا تزيد عن 75 دقيقة ، الحموضة لا تزيد عن 120 مجم لكل 100 جرام خميرة يوميا من الإنتاج ولا يزيد عن 360 مجم بعد 72 ساعة

ميزات إنتاج واستهلاك المنتجات النهائية. يعتمد إنتاج الخميرة على قدرة خلايا الخميرة (الكائنات الحية الدقيقة) على النمو والتكاثر. تعتمد تقنية خميرة الخباز في نباتات الخميرة على العمليات الكيميائية الحيوية المرتبطة بتحويل العناصر الغذائية في وسط الاستزراع أثناء التهوية النشطة إلى المادة الخلوية للخميرة. أثناء التهوية ، تؤكسد الخميرة السكر الموجود في وسط المغذيات إلى الماء وثاني أكسيد الكربون (التنفس الهوائي). تستخدم الخميرة الطاقة الحرارية المنبعثة في نفس الوقت لتخليق المادة الخلوية وعمليات التمثيل الغذائي. في ظل الظروف الهوائية ، تتراكم كتل حيوية أكبر بكثير في الركيزة مقارنة بالتنفس اللاهوائي.

يحدد تكوين وتركيز وسط المغذيات لزراعة الخميرة معدل تكاثرها والمحصول النهائي للمنتجات. من أجل التمثيل الغذائي البناء والطاقة للخميرة ، يتم استخدام السكريات والمركبات النيتروجينية وعناصر الرماد والأكسجين الجوي.

تُزرع خميرة الخباز على وسط دبس السكر المخفف بالماء. يتم امتصاص السكر في مثل هذه البيئة بسهولة بواسطة الخميرة. العائد النظري للكتلة الحيوية للخميرة التي تحتوي على 75٪ رطوبة في حدود 97 ... 117٪ بالنسبة لكتلة دبس السكر الذي يحتوي على 46٪ سكر. في ظل ظروف المصنع ، يكون إنتاج الخميرة 68 ... 92٪ فقط.

تستخدم الخميرة في خبز الخبز كعامل مسبب للتخمير الكحولي ومسحوق الخبز. كما أنها تستخدم لإنتاج الكفاس والفيتامينات والأدوية والوسائط الغذائية. تنتج مصانع الخميرة الخميرة المضغوطة والمجففة ، وكذلك حليب الخميرة. في مصانع الدبس والكحول ، يتم إنتاج الخميرة المضغوطة فقط. يتم تحضير الخميرة السائلة ومقبلات الخبز مباشرة في المخابز.

في مصانع الدبس والكحول ، يتم إنتاج 15٪ من خميرة الخباز من إجمالي إنتاجها. يتم الحصول على هذه الخمائر كمخلفات أثناء فصل الهريس الكحولي الناضج ، يحتوي 1 م 3 منها على 18 ... 35 كجم من الخميرة. يصل إنتاج الخميرة المضغوطة إلى 3.5 كجم لكل 1 دال من الكحول. التكلفة الأولية لخميرة الخباز المنتجة في معامل التقطير أقل بنسبة 30٪ من تكلفة مصانع الخميرة.

مراحل العملية التكنولوجية.تتكون عملية الحصول على خميرة الخباز في مصانع الخميرة من المراحل التالية:

تحضير وسط المغذيات.

زراعة الرحم والخميرة التجارية ؛

عزل الخميرة التجارية من معلق الخميرة ؛

صب وتعبئة الخميرة المضغوطة ؛

خميرة التجفيف.

يتكون إنتاج الخميرة من مهروس الكحول في معامل التقطير من المراحل التالية:

عزل الخميرة من الهريس الناضج عن طريق الفصل ؛

غسل وتركيز معلق الخميرة ؛

نضج الخميرة

الغسل النهائي وتركيز الخميرة ؛

عصر الخميرة وتشكيلها وتعبئتها ؛

تخزين.

خصائص مجمعات المعدات.يبدأ الخط بمجموعة من المعدات الخاصة بمعالجة المواد الخام ، والتي تتكون من أجهزة لتحضير وسائط الاستزراع ، وفواصل ، ومرشحات لدبس السكر ، ومنشآت ملامسة للبخار للتعقيم.

يتم تمثيل المجمع الرائد للخط بواسطة جهاز زراعة الخميرة المجهز بنظام تهوية لتشبع المعلق بالأكسجين والمنافخ.

يتكون المجمع التالي للخط من أجهزة لفصل الخميرة ، والتي تشمل فواصل الخميرة ومكابس الترشيح ومرشحات الفراغ الأسطوانية.

إن أكثر مجموعة من معدات الخطوط استهلاكا للطاقة هي محطات التجفيف ، ممثلة بمجففات الحزام الناقل ، محطات الطبقة المميعة الاهتزازية ، فضلا عن مجففات الفراغ والتجميد.

تتكون المعدات النهائية للخط من آلات لتشكيل وتغليف قوالب الخميرة.

على التين. يتم تقديم الرسم التخطيطي للماكينة والأجهزة لخط إنتاج خميرة الخباز.

أرز. رسم تخطيطي للأجهزة والآلات لخط إنتاج خميرة الخباز

الجهاز ومبدأ تشغيل الخط.من المجمع 1 ، يتم ضخ دبس السكر بالمضخة 2 إلى خزان الملاط 3 ، حيث يتم تخفيفه بالماء الساخن (90 درجة مئوية) ، ويتم الاحتفاظ به لمدة 30 دقيقة ويتم تغذيته في جهاز التصفية 5 ، حيث يتم تحريره من الشوائب الميكانيكية. يتم تسخين النقيع المصفى إلى 120 درجة مئوية في مبادل حراري لوحة 4 ، وحفظه لمدة 30 ثانية ، وتبريده إلى 80 درجة مئوية وإرساله إلى مجموعة المدخل 6 ، حيث يتم تغذيته في جهاز زراعة الخميرة (8 - خميرة أولية - جهاز النمو ؛ 9 ، 10 ، 11 - جهاز نمو الخميرة ، على التوالي الأول والثاني والمراحل الثانية من خميرة الرحم). يتم إجراء التوضيح والتعقيم بشكل مستمر.

يتم إذابة الأملاح المعدنية (فوسفات ثنائي أكسيد التيتانيوم ، كبريتات المغنيسيوم ، ديستيوبيوتين ، إلخ) في الخزان 7 وإرسالها إلى جهاز تكاثر الخميرة 8p21 بكميات محددة بدقة.

تتكون زراعة خميرة الخباز من إنتاج الخميرة الرحمية والتجارية. يتم تحضير الخميرة الرحمية النقية بكمية تضمن التلقيح مباشرة في الجهاز السلعي 21 ، وتخزينها كحليب خميرة عند درجة حرارة 2 درجة مئوية. قبل التلقيح في جهاز سلعي 21 ، تخضع خميرة الرحم لمعاملة قاسية عند درجة الحموضة 1.8 ... 2.0 لمدة 30 دقيقة. يتم الحصول على الخميرة التجارية وفقًا لمخطط دوري دون تحديدات متوسطة.

تتجلى الاختلافات في تكنولوجيا الخميرة المضغوطة والمجففة من عزل وتحضير السلالة إلى إنتاج المنتجات التجارية. وهي تتكون من معدل النمو المحدد والتلقيح ومدة الزراعة وتركيز الوسائط.

يتم عزل الرحم والخمائر التجارية المزروعة من معلق الخميرة ، وغسلها بالماء البارد وتثخينها في فواصل 12 ، 14 ، 16 ، على التوالي ، المراحل الأولى والثانية والثالثة من الرحم والخميرة التجارية. يتم جمع حليب الخميرة بعد المرحلة الثالثة من فصل الرحم عن الخميرة التجارية في المجموعة 17 ، حيث يتم إرسالها ، على التوالي ، إلى المجموعتين 18 و 22 - حليب الرحم والخميرة التجارية. لغسل الخميرة ، يتم استخدام خزانات غسيل خاصة 13 و 15. يتم إجراء المعالجة الحمضية للخميرة الأم قبل التلقيح في المجموعة 19 ، حيث يتم جرعات حمض الكبريتيك من خزان القياس 20.

يحدث الفصل النهائي للخميرة التجارية عن حليب الخميرة في مرشح تفريغ 24 ، معالج مسبقًا بمحلول ملح شائع من المجمع 23. تدخل ألواح الخميرة من مرشح التفريغ 24 إلى مجفف الخميرة 26 من خلال المسمار 25 ، في حين أن يتم التقاط جزء في الإعصار 27. يتم تشكيل الخميرة المضغوطة في قوالب وتعبئتها.

فيسبوك

تويتر

في تواصل مع

زملاء الصف

جوجل بلس