Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технологии производства дрожжей. Учебное пособие
.pdf
51
тивную активность (без которой дальнейшее использование будет уже невозможно) тем выше, чем быстрее осуществляется высушивание. Интенсивность сушки, в свою очередь, возрастает:
- с увеличением площади соприкосновения сушильного
агента и высушиваемого материала (что обуславливает необходимость предварительного измельчения);
- с повышением температуры теплоносителя;
- с понижением влажности теплоносителя;
- с увеличением скорости движения теплового потока.
Режимы сушки дрожжей. Влага, содержащаяся в дрож-
жах, делится на вне- и внутриклеточную. Последняя также подразделяется на два вида: свободная, которая удаляется достаточно просто, и связанная с коллоидами клетки.
Для вывода влаги теплоносителем требуется определенное
соотношение парциальных давлений паров в воздухе (А) и на поверхности высушиваемого материала (Б). При организации непрерывного процесса следует помнить, что:
1) если А < Б – идет обезвоживание;
2) в случае обратного неравенства А > Б – происходит ув-
лажнение дрожжей;
3) когда же парциальные давление паров сравниваются
А = Б – высушивание прекращается. Для эффективного проведения сушки требуется выполнение основного условия. Температуру дрожжей следует поддерживать на уровне 30 °С. При этом
весь процесс отделения и вывода влаги протекает в три стадии:
I – удаление внеклеточной жидкости: на этом этапе общая
влажность снижается с исходных 70 до 52 %;
II – удаление свободной внутриклеточной влаги, которое на
выходе позволяет получить дрожжи с остаточным содержанием
воды 16-18 %;
III – частичное удаление связанной внутриклеточной влаги,
характеризующееся снижением влажности до 7,5-8,0 %.
Оставшиеся 7-8 % химически связанной влаги удалению не
подлежат. И это вовсе не связано с отсутствием технологических
возможностей. Просто в случае чрезмерного усердия произойдет
денатурация белков (разрушение структуры с изменением строения и естественных свойств), которая приведет к гибели клетки.
52
Сложность третьего этапа высушивания состоит в двойном условии: следует не только контролировать нижнюю предельную границу влажности, но и нацелено избавляться от избытков. Так, при
высокой концентрации воды в клетках (до 10 %) реакции обмена
не прекращаются и приводят, в конечном счете, к автолизу (разрушению клеток в процессе пагубного влияния их собственных
ферментов). Неутешительный итог такого избыточного влагосодержания – потеря хлебопекарных свойств товарной продукции.
Чтобы сохранить ферментативную активность дрожжей,
обуславливающую способность к брожению, необходимо форсировать съем влаги именно в первый период сушки. В зависимости
от интенсивности процесса высушивания дрожжей температура
теплоносителя варьируется от 50 до 140 ºС. При этом температура самих дрожжей не будет превышать критических пределов.
Связана эта зависимость со скрытой теплотой парообразования:
самоохлаждение происходит за счет потерь тепла, затраченных
на испарение. С повышением интенсивности процесса съема влаги возрастает и температура теплоносителя. Лидерами по интенсивности влагоотдачи являются сушилки с виброкипящим слоем.
Что касается скорости подачи горячего воздуха, то оптимальным пределом является разбег от 1,0 до 2,5 м/с. Увеличивая
подачу теплоносителя с 1,0 до 2,0 м/с, производитель, тем самым, снижает продолжительность сушки на 30-40 %. А как известно, качество сушеных дрожжей тем выше, чем быстрее проходит высушивание. При повышении скорости потока воздуха до
4 м/с влажный высушиваемый материал разбивается на гранулы
и переходит во взвешенное состояние.
2.4. Требование к качеству дрожжей
От маточных дрожжей, применяемых на предприятии, в
значительной степени зависит как качество готовой продукции –
прессованных и сушеных дрожжей (прил. табл. 1, 2), так и выход
дрожжей. В связи с этим к их качеству предъявляются большие
требования. Маточные дрожжи должны представлять собой чистую культуру сахаромицетов без примеси посторонней микро-
53
флоры, особенно диких дрожжевых грибов, обладать высокой
генеративной и ферментативной активностью, стойкостью при
хранении и низкой осмочувствительностью.
Одним из важных показателей, влияющих на техникоэкономические показатели работы предприятий, является гене-
ративная активность, указывающая на способность клеток к
активному росту и размножению в товарном процессе.
Она позволяет объективно оценивать пригодность культуры для
производства. Ее определяют при выращивании дрожжей на специальной опытной установке по воздушно-приточному способу
и оценивают по удельной скорости роста. В настоящее время
предложены некоторые косвенные методы определения генеративной активности, например, по содержанию мелких клеток,
содержанию в клетках биотина, РНК и метахроматина. Определение активности размножения по количеству мелких клеток является быстрым, но приблизительным, по содержанию биотина
и РНК – трудоемким, длительным и малоприемлемым для производственных лабораторий, а по содержанию метахроматина простым, более надежным и приемлемым для любой производственной лаборатории. Маточные дрожжи с высокой генеративной
активностью должны содержать не менее: биотина – 190 мкг на
100 г СВ, РНК – 5,0 % СВ; метахроматиновые включения должны
занимать не менее половины клетки и иметь вид компактной массы, а лучше – 2/3 клетки.
При оценке качества маточных дрожжей большое внимание уделяют также ферментативной активности (подъемной
силе, мальтазной и зимазной активности). Дрожжи ЧК должны
иметь подъемную силу 35-45 мин, мальтазную активность
70-90 мин, зимазную активность 45 мин, а дрожжи ЕЧК – подъемную силу 40-50 мин, мальтазную активность 70-100 мин, зимазную активность 50 мин.
На предприятиях маточные дрожжи применяют обычно не
сразу после выработки. Их хранят в холодильных камерах или
сборниках дрожжевого молока при температуре 2-8 °С. В связи
с этим маточные дрожжи должны сохранять свою ферментативную активность длительное время, иногда в течение 20-30 сут.
Устойчивость ферментных систем дрожжей определяют по стой-
54
кости и осмочувствительности. Известно, что стойкость дрожжей
зависит от содержания запасных углеводов, в особенности трегалозы, в клетках; она должна быть не менее 60 ч. Осмочувствительность также является хорошим показателем устойчивости
ферментов дрожжей, она проявляется в средах с повышенным
осмотическим давлением и выражается в понижении бродильной
активности дрожжей. Осмочувствительность дрожжей ЧК
не должна превышать 15-20 мин, а дрожжей ЕЧК – 10 мин.
Дрожжи с более высокой осмочувствительностью быстро теряют
ферментативную активность при хранении, несмотря на хорошие
показатели качества в день их выработки. При этом особенно быстро снижается их мальтазная активность.
На отечественных дрожжевых заводах дрожжи получают
как периодическим, так и непрерывным (с оттоком культуральной среды) способам. Дрожжи выращивают на разбавленных и
концентрированных средах. Это непрерывный процесс, продолжительность которого в настоящее время ограничивается
из-за переработки нестерильного сырья, воды и воздуха. Продолжительность его на заводах колеблется от 20 до 30 ч. По сравнению с периодическими способами непрерывный способ является наиболее продуктивным процессом, обеспечивающим высокий съем биомассы с дрожжерастильных аппаратов.
В связи с внедрением в хлебопекарной промышленности
ускоренных способов приготовления хлеба к качеству дрожжей
предъявляются повышенные требования. Дрожжи должны быстро сбраживать сахара теста – глюкозу, фруктозу и мальтозу. Способность дрожжей сбраживать глюкозу и фруктозу определяют
по величине подъемной силы и зимазной активности, а способность их сбраживать мальтозу - по величине мальтазной активности. От этих показателей зависит способность дрожжей разрыхлять тесто. За рубежом показателю мальтазной активности уделяют большое внимание, так как от него зависит расстойка тестовых заготовок. Различают два типа дрожжей: дрожжи с нормальной подъемной силой, сбраживающие сахарозу быстрее,
чем мальтозу, и дрожжи с повышенной подъемной силой, сбраживающие мальтозу почти так же активно, как и сахарозу. Дрожжи первого типа рекомендовано использовать для при-
55
готовления обычных сортов хлеба, а второго – для выпечки высокорецептурных булочных и мучных кондитерских изделий.
В процессе тестоведения большое значение имеет показатель осмочувствительность, или осмоустойчивость дрожжей,
так как при изготовлении высокорецептурных изделий в тесте
увеличивается осмотическое давление среды, в которой находятся дрожжи. Только высокая осмоустойчивость дрожжей обеспечивает требуемый подъем сдобного теста.
Величина стойкости дрожжей указывает на их сохранность,
что имеет большое значение для промышленности, так как часто
приходится транспортировать дрожжи на большие расстояния.
Дрожжи с пониженной стойкостью быстро теряют свое качество.
По ГОСТ 171-81 хлебопекарные дрожжи должны иметь
подъемную силу не более 70 мин, влажность не более 75 %
и стойкость не менее 60 ч, кислотность не более 120 мг уксусной
кислоты на 100 г дрожжей в день выработки. Кроме того, дрожжи, обладающие высокими хлебопекарными свойствами,
должны иметь зимазную активность не менее 60 мин, мальтазную активность не более 100 мин, осмочувствительность не более 20 мин.
2.5. Общие сведения о машинах и оборудовании
для дрожжевого производства
Современное специализированное дрожжевое предприятие
оснащено большим количеством машин, аппаратов и механизмов, которые образуют технологические комплексы или целые
поточные линии (прил. табл. 3, 7-14). По функциональному признаку оборудование дрожжевого производства разделяют на следующие группы, объединяющие принципиально одинаковые машины по их воздействию на сырье, вспомогательные материалы
и готовый продукт и по конструктивному оформлению:
1) насосное оборудование, применяемое для транспортировки сырья, питательных растворов, дрожжевой суспензии,
дрожжевого молока, бражки, фильтрата, кислот и щелочей, дезинфицирующих и моющих растворов;
56
2) емкостное оборудование для хранения сырья, вспомога-
тельных материалов, кислот и щелочей, питательных растворов,
дрожжевого молока, бражки и фильтрата;
3) оборудование для выращивания дрожжей – дрожжерастильные аппараты;
4) теплообменное оборудование – пластинчатые теплообменники-охладители и стерилизаторы;
5) оборудование для разделения жидкостей на фракции:
кларификаторы – центробежные осветлители сырья и сепараторы
– центробежные разделители дрожжей и бражки;
6) фильтрационное оборудование – барабанные вакуум-
фильтры для дрожжей;
7) формовочно-фасовочно-упаковочное оборудование –
формовочно-упаковочные автоматы;
8) воздуходувное и компрессорное оборудование;
9) транспортные механизмы - ленточные, скребковые и
шнековые транспортеры, ковшовые элеваторы, тележки и вилочные электропогрузчики;
10) сушильное оборудование;
11) установки для пневмотранспорта сушеных дрожжей;
12) установки и аппараты для отопления, вентиляции и во-
доснабжения;
13) электрооборудование дрожжевых заводов;
14) контрольно-измерительная и регулирующая аппарату-
ра, приборы и системы автоматического управления.
Обслуживающий персонал должен знать устройство машин, аппаратов и правила их эксплуатации. Кроме того, каждый
рабочий должен изучить соответствующие инструкции по монтажу и эксплуатации, технике безопасности и производственной
санитарии на предприятиях дрожжевой промышленности. К эксплуатации машин и аппаратов допускаются лица, прошедшие
инструктаж по правилам техники безопасности.
Во время обслуживания машин и автоматов следует придерживаться следующих основных правил: перед включением
машин надо убедиться, что их пуск не создаст аварийную ситуацию и не вызовет несчастного случая. Запрещается работать при
снятых ограждениях, вращающихся частях машины, производить
57
наладку, ремонт и санитарную обработку, не остановив предварительно машины и автоматы. Особое внимание следует также
уделять соблюдению правил техники безопасности при проведении работ в закрытых емкостях и при выполнении погрузочноразгрузочных и транспортно-складских работ. После окончания
работы нужно привести в порядок рабочее место. Сдавая машину
сменщику, необходимо сообщить ему и начальнику смены о всех
неисправностях и неполадках, происшедших во время работы.
Аппаратурно-технологическая схема производства дрожжей включает в себя следующие основные участки:
· отделение приемки сырья и вспомогательных материалов;
· отделение приготовления растворов питательных солей;
· отделение подготовки сырья;
· напорное отделение;
· цех чистой культуры;
· дрожжерастильное отделение;
· отделение турбовоздуходувок;
· отделение сепарирования дрожжей;
· отделение фильтрации, прессования и формовки
дрожжей;
· отделение фильтрации и гранулирования дрожжей перед
сушкой;
· сушильное отделение;
· отделение фасовки сушеных дрожжей;
· холодильная камера и экспедиция прессованных
дрожжей;
· склад и экспедиция сушеных дрожжей;
· склад тарных материалов;
· отделение мойки полотен;
· лаборатория;
· материальный склад.
К вспомогательным отделениям относятся:
· ремонтно-механическая мастерская;
· зарядная станция для электропогрузчиков;
58
· трансформаторная подстанция и распределительное уст-
ройство;
· электрощитовые, щитовые и диспетчерские КИП;
· вентиляционные камеры, холодильно-компрессорная
станция.
2.6. Оборудование для разделения, прессования,
формовки, фасовки, сушки и упаковки дрожжей
Сепараторы. Сепараторы применяются для отделе-
ния дрожжей, выращенных в дрожжерастильном аппарате, от
бражки. Жидкостные центробежные сепараторы, к которым относятся сепараторы дрожжевого производства, это машины для
разделения жидких суспензий в поле центробежных сил. Рабочий
орган сепараторов (тарельчатый барабан) – ротор, на который
надет пакет конических тарелок для разделения потока жидкости
на ряд тонких слоев толщиной 0,4-1,5 мм, Сущность процесса
сепарирования заключается в том, что дисперсные частицы, двигаясь с потоком вдоль образующей тарелки, должны успеть выделиться на поверхности тарелки до того, как их вынесет с потоком из пакета тарелок. По способу подачи исходной жидкости,
отводу бражки и концентрата дрожжевые сепараторы подразделяются на открытые, полузакрытые и герметические (рис. 8).
В открытых сепараторах подача в барабан жидкой смеси
и отвод разделенных жидких фракций осуществляются открытым
потоком. В этом случае бражка и дрожжевое молоко непосредственно соприкасаются с воздухом при выходе из сепаратора.
В полузакрытых сепараторах сепарируемая жидкость поступает в барабан закрытым потоком, а дрожжевое молоко отводится открытым потоком, бражка же отводится по закрытым трубопроводам под давлением.
59
Рис. 8. Сепаратор марки FESX фирмы 'Де-Лаваль':
а – общий вид; б – разрез
В герметических сепараторах подача в барабан жидкой
смеси и отвод дрожжевого молока и бражки происходят без доступа воздуха, под давлением, по закрытым трубопроводам, соединенным герметически с входными и выпускными патрубками.
Дрожжевое молоко, плотность которого выше плотности
осветленной бражки, отбрасывается от центра барабана к периферии основания. Сгущенное дрожжевое молоко по каналам,
расположенным в теле основания барабана под углом к оси вращения, через дрожжевые мундштуки или фильеры непрерывно
вытекает в дрожжевой сборник и самотеком выводится из сепаратора. Более легкая фракция (бражка) отжимается непрерывно
поступающей суспензией к центру барабана и через наружные
каналы тарелкодержателя выводится в верхний сборник, откуда
самотеком удаляется из сепаратора.
60
Сепаратор установлен на раме 1, которая крепится к фундаменту. Подача дрожжевой суспензии осуществляется через
гибкий рукав, присоединенный к быстроразборному патрубку
в крышке сепаратора 2. Дрожжевой концентрат накапливается
в сборке 5, а бражка в сборнике 3. Масло в картере охлаждается
при помощи змеевика, к которому подводится холодная вода.
Сборники и охладители дрожжевого молока, вакуумфильтры. При трехступенчатом сепарировании дрожжевое моло-
ко подвергается двукратной промывке водой, которая осуществляется в промежуточных промывных сборниках. На некоторых
дрожжевых заводах промывка дрожжей между ступенями сепарирования и подача на следующую ступень сепарирования осуществляются при помощи инжекторов, в которых дрожжи промываются в потоке.
Сборники дрожжевого молока (промежуточные). Их изготовляют из нержавеющей стали в виде цилиндрических или прямоугольных закрытых резервуаров с куполообразной или плоской крышкой и наклонным плоским днищем. Промежуточный
сборник оснащен штуцером для входа дрожжевого молока, штуцером для входа промывной воды, тройником для выхода продукта и спуска промывных вод в канализацию после мойки,
смотровым окном, светильником, люком и штуцером для входа
воды на мойку.
Сборник дрожжевого молока (рис. 9). Отсепарированное
дрожжевое молоко после охлаждения в пластинчатом теплообменнике направляют в сборники дрожжевого молока, устанавливаемые в отдельном помещении в непосредственной близости к
сепараторному отделению. Сборники оснащены охлаждающим
устройством 1 и боковой или верхней мешалкой 3, люком 2,
штуцерами для подачи и выпуска продукта, пара, воды на мойку
и патрубками для установки указателя уровня и термометра.
Автоматизированные пластинчатые охладительные установки (одно- или двухсекционные). Они предназначены для охлаждения дрожжевого молока. Пластинчатый охладитель состоит
из нержавеющих гофрированных пластин с резиновыми прокладками. В двухсекционном охладителе имеются три изолированные
одна от другой системы, в которых циркулируют дрожжевое мо-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]