Технология производства пекарских дрожжей

Для гарантированной стойкости дрожжей при хранении содержание трегалозы должно быть не менее 8 % на СВ. По требованиям стойкости содержания азота не должно превышать 1,8 %. К хранящимся дрожжам должен быть свободный доступ кислорода. Он обеспечивает преобладание процессов дыхания, высвобождающих значительно больше энергии, чем при дефиците кислорода, когда наступают процессы брожения. Для получения необходимой энергии в анаэробных условиях дрожжи расходуют значительно больше углеводов, чем в аэробных, и резерв их исчерпывается

быстрее.

 

2.13.2 Микробиологические факторы

Порчу дрожжей, инфицированных гнилостными бактериями, нельзя  предотвратить соблюдением всех прочих условий. Интенсивно размножаясь в бруске дрожжей, бактерии выделяют протеолитические ферменты. При этом наблюдается увеличение  активности протеаз самих дрожжей. Соблюдение санитарного режима по всему технологическому циклу является основным безоговорочным условием получения стойких дрожжей.

При плохой промывке в межклеточном пространстве остаются продукты метаболизма, ускоряющие протеолиз. Качество промывки необходимо строго контролировать.

Стойкость дрожжей тем выше, чем быстрее они охлаждены. Лучшим способом является охлаждение дрожжевого молока.

Протеолитические ферменты наименее активны при 0...4 °С. При этой температуре дрожжи следует хранить и транспортировать.

 

2.14 Повышение стойкости дрожжей

Протеазы дрожжей активны в восстановительной форме и теряют активность при переходе в окисленное состояние (влияние ОВ-потенциала). Воздействие окислителей на дрожжевое молоко повышает стойкость готовой продукции.

Для торможения протеолиза применяют аэрирование суспензии перед прессованием в течение 30 мин либо обработку пероксидом водорода в количестве 0,01 % к объему с последующей выдержкой в течение 1 ч.

Эти меры замедляют скорость падения ОВ-потенциала в процессе хранения и снижают протеолитическую активность на 20...25 %.

 

 

2.15 Получение сушеных дрожжей

Прессованные дрожжи как скоропортящийся продукт непригодны для дальних перевозок и длительного хранения. Их консервируют путем высушивания для снабжения населения отдаленных и труднодоступных районов.

В последние годы выведены штаммы и разработаны технологии получения сушеных дрожжей, сохраняющих ферментативную активность при длительном хранении. Однако процесс высушивания связан со значительными трудовыми и энергетическими затратами, повышающими себестоимость продукции. Кроме того, сопоставление методик определения подъемной силы дрожжей прессованных (навеска 5 г или 1,25 г СВ) и сушеных (навеска 2,5 г или 2,25 г СВ) показывает, что даже при равных показателях подъемной силы в пересчете на СВ она ухудшается в 1,8 раза. В хлебопечении дозировки прессованных и сушеных дрожжей пока равнозначны (0,5...1,0 % к массе муки), что соответствует почти 4-кратному увеличению расхода (в пересчете на сухую биомассу) сушеных дрожжей по сравнению с прессованными.

Подготовка дрожжей к высушиванию и выдержка их перед сушкой сопровождаются потерей сухого вещества на дыхание от 1,3 до 5 % за 1,5...2,5 ч. При длительности сушки 3...8 ч потери составляют 1...3 % СВ, а при длительности 15...16 ч — 5...8 % СВ (Ноткина Л. Г.).

 

Дрожжи соответствующего качества получают направленным выращиванием устойчивых к высушиванию рас дрожжей. Режимы выращивания дрожжей, предназначенных для сушки, различаются.

Во ВНИИХПе разработан режим, предусматривающий паузу в подаче углеводного питания за 2...3 ч до конца размножения. В период голодания клетка усиленно накапливает трегалозу.

Преимущество сушеных дрожжей в их транспортабельности и стойкости при хранении. Гарантийный срок хранения с оговоренной потерей активности от 5 до 12 мес.

Учитывая изложенное, сушку дрожжей следует предусматривать после предварительного экономического обоснования и только для снабжения тех районов, в которые поставка прессованных дрожжей невозможна.

2.15.1 Биохимические изменения дрожжевой клетки в процессе высушивания

В процессе обезвоживания происходит протеолиз белка, глубина которого зависит от температуры и длительности сушки. При свободном доступе кислорода воздуха протеолиз продолжается и в процессе хранения сушеных дрожжей.

Во время сушки наблюдается увеличение количества трегалозы на 30...7О % за счет гликогена. Углеводы дрожжей используются в первые часы сушки в результате усиленного дыхания в потоке проходящего воздуха. При недостатке углеводов начинается распад белковых веществ со снижением активности ферментов.

Сразу после высушивания проницаемость клеточной оболочки повышается в 6...8 раз, после 10 мес хранения — в 10...15 раз при температуре хранения соответственно 4...8 и 18...28°С.

Изменение содержания сульфгидрильных соединений типа глутатиона при сушке связано с повышением проницаемости клеточной оболочки. При выпечке хлеба из сухих дрожжей в тесто извлекается в 15... 20 раз больше сульфгидрильных соединений, хотя их нарастания в процессе сушки не наблюдается.

Все это приводит к падению подъемной силы и мальтазной активности сушеных дрожжей в процессе сушки и последующего хранения.

          2.15.2 Подготовка дрожжей к высушиванию

Во время прессования дрожжей необходим максимальный эффект обезвоживания, поэтому предпочтительней использовать фильтрпрессы. При наличии вакуум-фильтров и в случае выращивания дрожжей на разбавленных средах дрожжевое молоко обрабатывают 20 %-ным раствором поваренной соли. Его расходуют в количестве 130...80 л/м при содержании дрожжей соответственно 300...650 г/л. На вакуум-фильтре пласт дрожжей промывают водой из форсунок для удаления соли.

Отпрессованные дрожжи измельчают в формовочных машинах или специальными грануляторами на вермишель или гранулы диаметром 1 мм. При формовании не допускается повышения температуры дрожжевых нитей. Измельченные дрожжи следует немедленно высушить во избежание потерь сухого вещества на дыхание.

2.15.3 Режимы сушки дрожжей

Качество сушеных дрожжей и их способность сохранить ферментативную активность в процессе хранения тем выше, чем быстрее проходит высушивание. Оно, в свою очередь, тем интенсивнее, чем больше площадь соприкосновения сушильного агента с высушиваемым материалом, выше температура теплоносителя, ниже его влажность, больше скорость движения.

Площадь высушиваемого материала наименьшая при прохождении теплоносителя вдоль плотного слоя дрожжей. При прохождении воздуха сквозь слой дрожжей площадь возрастает во много раз, но наивысшего значения она достигает при сушке дрожжей в виброкипящем слое.

Для извлечения и уноса влаги теплоносителем парциальное давление паров в воздухе должно быть меньше, чем парциальное давление на поверхности высушиваемого материала. Если эти давления равны, высушивание прекращается, если давление паров воздуха выше, дрожжи увлажняются.

Основным   условием   сушки   является   поддержание  температуры  дрожжей на уровне 30 °С. Повышение температуры до 37...38 °С можно допустить только для термоустойчивых рас дрожжей.

Процесс обезвоживания проходит в три стадии:

1) снижение влажности до 52 %  (удаление внеклеточной влаги);

2) уменьшение влажности от 52 до 16... 18 % (удаление свободной внутриклеточной влаги);

3) снижение  влажности  с   16...18  до  8...7,5 %   (удаление  части связанной внутриклеточной  влаги).

Остаточная влага (5...8 %) является химически связанной, и дальнейшее ее удаление может привести к денатурации белков, а следовательно, к гибели клетки. Если влажность окажется более высокой, например до 10 %, в клетках будут продолжаться реакции обмена, которые приводят к их автолизу и потере хлебопекарных свойств товарной продукции.

Для сохранения ферментативной активности дрожжей особенно важно форсировать съем влаги в первый период сушки. Температура теплоносителя в этот период может быть достаточно высокой, от 50 до 140 °С в зависимости от интенсивности сушки. При этом температура дрожжей не превышает критических пределов вследствие «самоохлаждения» за счет потерь теплоты на испарение влаги (скрытая теплота парообразования). Чем интенсивнее идет съем влаги, тем выше может быть температура теплоносителя. Наибольшая интенсивность влагоотдачи наблюдается в сушилках с виброкипящим слоем.

Скорость воздуха  обычно находится  в  пределах  1... 2,5 м/с,  при увеличении скорости от 1 до 2 м/с продолжительность сушки сокращается на 30...40 %. При скорости воздуха около 4 м/с слой влажных дрожжей в виде гранул различных размеров переходит во взвешенное состояние.

Сушка в ленточной сушилке

Рекомендуемая нагрузка на 1 м2 ленты 3,35...3,4 кг; температура поступающего воздуха 36 °С, влажность 41 %, скорость воздуха 0,2 м/с, относительная влажность уходящего воздуха 90 %.

Конструкцией предусмотрены следующие параметры для каждой ленты:

Сушка в виброкипящем слое

На сушилках непрерывного действия итальянской фирмы «Пресснидустрия» дрожжи сушат в виброкипящем слое по мягкому режиму. Нагрузка на 1 м 2 сита не должна превышать 84 кг.

Сушилка с виброкипящим слоем А1-ВГС конструкции ВНИЭКИнродмаша по качеству готовой продукции не уступает некоторым итальянским сушилкам и дает при этом значительно меньше пыли. Температурный режим сушки.

Сушка под вакуумом

В сушилках шведской фирмы СИА активный съем влаги происходит в начале высушивания при атмосферном давлении и температуре воздуха 50 °С в течение 6...7 ч до содержания влаги 15....22 %. Досушивание производится под вакуумом.

Высушенные дрожжи через сепаратор поступают на конвейер и на упаковку. Дрожжи отличаются хорошей подъемной силой (45...70 мин) и повышенной стойкостью при хранении.

Сушка методом сублимации

Сущность метода заключается в удалении влаги путем возгонки льда из замороженного продукта по схеме жидкость — твердая фаза (лед) — пар. Структура исходного материала при этом почти не изменяется. Высушенный продукт отличается значительной дисперсностью и пористостью. Последнее обусловливает быстрое восстановление первоначальных свойств при увлажнении.

Установлено, что сушка дрожжей сублимацией обеспечивает лучшее (охранение активности ферментов, пористость, цвет, вкус, стойкость) при хранении и обводняемости, чем при тепловой сушке.

Требования к качеству сушеных дрожжей

Качество сушеных хлебопекарных дрожжей должно соответствовать ОСТ 18-193—74.

Порошкообразных частиц должно быть не более 25 %. Цвет светло-желтый или серо-коричневый, запах и вкус, свойственные сушеным дрожжам.

Дрожжи, не соответствующие приведенным выше физико-химическим показателям I сорта, используются для кормовых целей.

При хранении дрожжей в сухом помещении при температуре не выше 15°С допускается ухудшение подъемной силы на 5 % ежемесячно по сравнению с исходной подъемной силой сушеных дрожжей в день их выработки.

При хранении в негерметичной таре сохранность сушеных дрожжей, отвечающих требованиям высшего сорта, сокращается вдвое.

 

3.  ДРОЖЖИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ДРОЖЖЕВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Расы дрожжей. На дрожжевых заводах выращивают дрожжи сахаромицеты, по культуральным и морфологическим признакам они относятся к семейству Endomycetaceae, к роду Saccharomyces, к виду сегеvisiае. Дрожжевые грибы этого вида широко используются в практике различных бродильных производств: одни расы применяются в спиртовом производстве, другие в пивоварении, а в дрожжевом производстве — третьи. Расовой особенностью тех или иных дрожжевых штаммов Saccharomyces сегеvisiае считаются признаки, ценные для того или иного производственного процесса. В дрожжевом производстве ценятся быстро размножающиеся расы дрожжей, обладающие хорошей подъемной силой, хорошей стойкостью при хранении и способные активно сбраживать сахара — сахарозу, глюкозу, мальтозу. Находят применение расы, устойчивые в процессе высушивания. В производстве прессованных хлебопекарных дрожжей предпочтительно   используются   расы   дрожжей,  характеризующиеся дрожжевыми клетками крупного размера диаметром от 6—8 до 7—9 мкм с высокой мальтазной активностью.

В связи с изменчивостью дрожжей-сахаромицетов наблюдается как бы приспособление дрожжей той или иной исходной чистой культуры к условиям технологического процесса на различных заводах.

Поэтому чистые культуры той же расы, выделенные из прессованных дрожжей того же завода, иногда дают лучшие результаты на этом предприятии, чем чистая культура из лабораторных коллекций.

Химический состав дрожжей непостоянен: он зависит от физиологического состояния дрожжевой клетки, расы дрожжей, состава питательной среды. Прессованные дрожжи содержат 25—28% сухого вещества и 72—75% влаги. Относительная плотность (уд. вес) хлебопекарных дрожжей 1,100, дрожжевой взвеси с содержанием 17,22% сухих веществ — 1,0566, а с содержанием 23,71% сухих веществ— 1,0821.

Saccharomyces

Saccharomyces cerevisiae: 1 - почкующиеся клетки, 2 - аски со спорами.

Клетки овальные или круглые, иногда удлиненные. Почкование истинное, многостороннее. Может формироваться примитивный псевдомицелий, но истинного мицелия не образуют. Диплоидизация происходит в результате слияния двух гаплоидных клеток (гологамия). Вегетативно размножаются в основном диплоидные клетки. Аски образуются преимущественно из вегетативных диплоидных клеток. Аски круглые или овальные, при созревании спор не вскрываются. Аскоспоры круглые или слабоовальные, бесцветные, гладкие, 1-4 в аске. Все виды активно сбраживают сахара. Дрожжи этого рода с давних времен распространены в кустарном виноделии и широко используются в разных отраслях бродильной промышленности, в связи с чем они более всех других дрожжей изучены в разных аспектах. Их систематика, однако, многократно пересматривалась. Центральный вид - Saccharomyces cerevisiae известен в десятках синонимов, которые в настоящее время рассматриваются как производственные расы, но не самостоятельные виды.