ОПТИМІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ БІОСИНТЕЗУ ДРІЖДЖОВИХ КЛІТИН ДЛЯ ЗБРОДЖУВАННЯ СУСЛА ВИСОКИХ КОНЦЕНТРАЦІЙ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ БІОЕТАНОЛУ

Abstract

цільового продукту біосинтезу (біомаси) необхідно розробити оптимальні технологічні параметри культивування виробничих дріжджів Saccharomyces cerevisiae для зброджування зернового сусла високих концентрацій. Підвищення концентрації сухих речовин зброджуваного сусла і спирту в бражках призводить до сповільнення процесів синтезу дріжджових клітин та зброджування. Тому, необхно дослідити вплив технологічних параметрів культивування виробничих дріжджів для синтезу необхідної концентрації дріжджових клітин з високої біохімічною активністю. Культивування виробничих дріжджів проводили осмофільною термотолерантною расою спиртових дріжджів Saccharomyces cerevisiae ДО–16 (IMB Y – 5099) за температури 30, 32, 35 та 37°С. Початкова концентрація сухих речовин становила 20, 24 та 28%, концентрація амінного азоту становила 0.5, 0.7 та 0.9 г/дм³. Для підбору технологічних параметрів процесу культивування виробничих дріжджів для зброджування сусла високих концентрацій та встановлення закономірностей зміни провели лабораторні експериментальні дослідження зразків за розробленою технологією. У даній роботі досліджується ступінь впливу на синтез дріжджових клітин різних параметрів процесу в їх взаємодії, проводиться встановлення багатофакторної залежності, використовуючи методи математичного планування експерименту. Культивування виробничих спиртових дріжджів Saccharomyces cerevisiae ДО-16 проводили в умовах періодичної культури. Як фактори варіювання застосовували: початкову концентрацію сухих речовин сусла, концентрацію амінного азоту, температуру культивування. Створена математична модель дає можливість розрахувати концентрацію виробничих дріжджів залежно від початкової концентрації сусла, концентрації амінного азоту та температури бродіння. За рівняннями математичної моделі здійснено оптимізацію процесу зброджування сусла високих концентрацій для виробництва біоетанолу. З використанням програмного забезпечення Origin знайшли оптимальні значення технологічних параметрів біосинтезу дріжджових клітин: концентрація сухих речовин зернового сусла 28%, температура культивування 30–32°С, концентрація амінного азоту 0,7 г/дм³.