12.ТЕХНОЛОГИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ

12. ТЕХНОЛОГИЯ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ

Дрожжевая отрасль республики представлена одним из старейших предприятий – ОАО «Дрожжевой комбинат», в состав которого входят Минский дрожжевой комбинат и Ошмянский дрожжевой завод. Основным видом деятельности ОАО «Дрожжевой комбинат» является производство дрожжей хлебопекарных (прессованных и сухих) на мелассе. Мощность предприятия – 20 300 т дрожжей в год.

Термином «хлебопекарные дрожжи» или просто «дрожжи» обычно обозначают микроорганизмы, которые относятся к классу низших грибов – Saccharomyces cerevisiae.

Дрожжи используют в хлебопечении как возбудители спиртового брожения и разрыхлители теста за счет выделяющегося диоксида углерода. Кроме того, дрожжи содержат глутатион, который влияет на структуру глутенина, расщепляя в нем внутримолекулярные дисульфидные связи. Глутенин – это основной белок пшеничной муки, структурой которого определяется структура и текстура теста. В результате протекания микробиологических процессов и, прежде всего, спиртового брожения, накапливаются соединения, оказывающие существенное влияние на вкус и аромат хлеба и в некоторой степени повышающие его питательную ценность.

В витаминной промышленности хлебопекарные дрожжи служат источником витаминов группы В и D, в фармацевтической промышленности из них получают нуклеиновые кислоты, ферменты, ряд лекарственных препаратов. Дрожжи применяют в биотехнологии для приготовления питательных сред.

Saccharomyces cerevisiae – факультативные анаэробы. В среде, лишенной кислорода, они размножаются слабо, но быстро сбраживают сахара с образованием этанола и диоксида углерода с выделением небольшого количества тепла:

С6Н12О6 = 2С2Н5ОН + 2СО2 + Этот процесс спиртового брожения и является основным при

брожении теста в хлебопечении.

В присутствии кислорода дрожжи ассимилируют углеводы с выделением большого количества энергии

С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + Выделяющаяся энергия используется дрожжами на синтез кле-

точного вещества и поддержание обменных процессов, поэтому в условиях аэрации происходит интенсивное накопление биомассы дрож-

Приготовление питательной среды. Основным источником питательных веществ в среде для выращивания дрожжей является отход свеклосахарного производства – меласса. Вместе с тем, кроме полезных для дрожжей веществ меласса содержит и нежелательные примеси: коллоидные и взвешенные вещества, которые, сорбируясь на поверхности дрожжевых клеток, нарушают нормальный обмен веществ, и вещества, ингибирующие рост и размножение дрожжей. Поэтому проводят подготовку мелассы, которая включает следующие операции:

–разбавление мелассы водой (в соотношении от 1 : 1 до 1 : 3 в зависимости от состава мелассы и уровня ее обсемененности микроорганизмами);

–асептирование мелассы холодным или горячим способом. В первом случае в мелассу вводят хлорную известь и подкисляют серной кислотой до значения рН 4,5–5,0, во втором – кипятят или стерилизуют в пластинчатых теплообменниках;

–удаление взвешенных частиц под действием центробежной силы на сепараторах-кларификаторах;

–добавление минеральных солей и стимуляторов роста (сульфат аммония, карбамид, аммиачная вода, диаммонийфосфат, ортофосфорная кислота, соли калия, магния, кукурузный экстракт, дрожжевой автолизат или другие источники биотина – гидролизат молочной сыворотки, дестиобиотин и др.).

Получение посевного материала. Существует несколько тех-

нологических схем выращивания дрожжей, которые отличаются между собой количеством стадий, периодичностью или непрерывностью, кратностью разбавления мелассы. Наиболее распространена технологическая схема, по которой посевной материал получают периодическим способом в виде маточных и засевных дрожжей. Товарные дрожжи получают в две стадии: сначала в периодических условиях (накопительная культура), затем – в непрерывных.

В свою очередь чистую культуру маточных дрожжей получают

внесколько стадий. В лаборатории дрожжи наращивают в пробирках, затем в колбах в условиях асептики (отсутствия посторонних микроорганизмов) на солодовом витаминизированном сусле, только на последней стадии добавляя в среду мелассный раствор. Далее дрожжи размножают в отделении чистой культуры последовательно в малом, большом инокуляторе и аппарате чистой культуры (ЧК-1). Здесь также поддерживаются асептические условия, для аэрации подается воз-

дух. Средой для размножения дрожжей служит мелассное сусло, в которое вносят питательные соли и стимуляторы роста. Заканчивается процесс получения чистой культуры маточных дрожжей (ЧК-II) в производственных условиях в дрожжерастильных аппаратах по воз- душно-приточному способу. Воздух в аппарат подают постоянно, а раствор мелассы добавляют по мере накопления биомассы дрожжей. На всех стадиях получения маточных дрожжей поддерживают температуру 26–30 С, значение рН 4,5–5,0, длительность выращивания на каждой из лабораторных стадий – 16–24 ч, на каждой стадии в отделении чистой культуры – 10–14 ч.

Чистую культуру маточных дрожжей получают один раз в тричетыре недели. Для лучшей ее сохранности дрожжи сепарируют, промывают холодной водой, сгущают до концентрации 400–600 г/л и хранят в охлаждаемых сборниках при температуре не выше 6 С.

Засевные дрожжи получают в две стадии (ЕЧК-I и ЕЧК-II) по технологическому режиму естественно-чистой культуры, когда строгие условия асептики не поддерживают, но в значительной мере предотвращается развитие посторонних микроорганизмов. Это обеспечивается подготовкой мелассы (см. выше) и обработкой маточных дрожжей, которые используют для засева, молочной или серной кислотой. Первую стадию выращивания осуществляют периодическим способом, вторую – воздушно-приточным. Условия выращивания (температура, рН, длительность) такие же, как при получении маточных дрожжей. Дрожжи ЕЧК готовят по мере необходимости, обычно один раз в сутки и используют для засева при выращивании товарных дрожжей. Выделяют и хранят их так же, как и маточные дрожжи.

Получение товарных дрожжей. Товарные дрожжи выращива-

ют в две стадии. В первом дрожжерастильном аппарате процесс ведут по воздушно-приточному способу, засевными служат дрожжи ЕЧК-II. Для второй стадии засевными служат дрожжи из первого аппарата, выращивание здесь осуществляют по непрерывному способу, т. е. постоянно подают питательную среду и производят отбор культуральной жидкости в отборочный аппарат. Выращивание на обеих стадиях проводят при температуре 30 С и значении рН 4,5–5,0.

В отборочном аппарате дрожжи дозревают при аэрировании. Дрожжевые клетки используют оставшиеся питательные вещества, завершают процесс почкования и роста, такие клетки долго сохраняют присущие им свойства.

Выделение дрожжей. Дозревшие дрожжи необходимо выделить из культуральной жидкости как можно быстрее во избежание ухудшения их свойств. Выделение дрожжей проводят в две стадии: путем сепарирования получают дрожжевое молоко, затем фильтрованием или прессованием получают пастообразную массу влажностью 75%.

Наилучшее качество дрожжей обеспечивается при трехступенчатом сепарировании. При этом после первой и второй ступеней сепарирования дрожжевой концентрат промывают холодной водой с температурой не более 2 С для удаления остатков питательной среды. После третьей ступени сепарирования дрожжевое молоко, имеющее концентрацию 450–700 г/дм3, окончательно охлаждают в пластинчатом теплообменнике до температуры 4–8 С.

Окончательное выделение дрожжей из дрожжевого молока происходит на вакуум-фильтрах или фильтр-прессах. Вакуум-фильтры имеют большую производительность, обеспечивают лучшие санитарные условия, требуют меньших затрат ручного труда.

Формование и упаковка прессованных дрожжей. Упаковочно-

фасовочные автоматы придают прессованной дрожжевой массе вид прямоугольных брусков и заворачивают их в этикеточную бумагу. Фасованную продукцию укладывают в ящики. Хранят дрожжи при температуре 1–4 С и относительной влажности воздуха 82–96%, срок хранения – 12 суток. Однократно замороженные дрожжи могут сохранять активность долгое время, однако при оттаивании и повторном замораживании дрожжи погибают.

Сушка дрожжей. Значительно повысить срок хранения дрожжей (до 6 и более месяцев) позволяет их сушка. На сушку следует направлять дрожжи высокого качества, без примеси посторонних микроорганизмов, осмо- и термоустойчивые.

Качество сушеных дрожжей тем выше, чем быстрее проходит процесс высушивания. Поскольку дрожжи должны сохранить свою жизнеспособность и восстанавливать свои жизненные функции при благоприятных условиях, высокие температуры сушки применять нельзя.

Перед высушиванием дрожжи проходят гранулятор, где им придают форму вермишели или гранул. Используют сушилки разных конструкций, более прогрессивной является высушивание дрожжей во взвешенном состоянии нагретым воздухом. При этом температура воздуха постепенно снижается с 50 до 30 С во избежание перегрева

дрожжей, когда межклеточная влага удалена и начинается медленное удаление внутриклеточной влаги. Конечная влажность дрожжей составляет не более 8% для высшего сорта и не более 10% для дрожжей I сорта. Сушеные дрожжи упаковывают в жестяные банки или полиэтиленовые пакеты и хранят при температуре не выше 15 С.