Курсовая работа по теме: «Производство пекарских дрожжей». Научный кандидат биологических наук, доцент Виноградова А. В

Вид материала

Курсовая

Содержание 2.3 Аэрация среды М [кг/(м-ч)] и объемный коэффициент массопередачи Кla Кla зависит от конструкции, режима работы аппарата, вводимой мощ­ности и от свойств и состава среды. Существенное влияние на Кla 2.4 Пенообразование и пеногашение 2.5 Технологическая схема выращивания дрожжей 2.6 Производство маточных дрожжей 2.6.1 Стерилизация посуды и сред 2.6.2 Выведение чистой культуры 2.6.3 Укороченная схема выращивания маточных дрожжей 2.6.4 Сепарирование маточных дрожжей 2.6.5 Хранение маточных дрожжей 2.7 Производство товарных дрожжей 2.7.1 Генерация Б 2.7.2 Генерация В 2.8 Сепарирование дрожжей 2.8.1 Схемы сепарирования 2.8.1 Нарушения процесса сепарирования 2.9 Товарное дрожжевое молоко 2.10 Прессование дрожжей 2.10.1 Выделение дрожжей на фильтрпрессах ... Полное содержание

Подобный материал:

• Растениеводство, 73.55kb.
• Слонов Тимур Людинович, кандидат биологических наук, доцент, Крапивина Елена Александровна,, 925.19kb.
• Програма для середньої загальноосвітньої школи затверджено Міністерством освіти І науки, 816.28kb.
• Пошедіна О.І. Україна-нато (Запитання І відповіді): Науково-популярне видання / Колектив, 821.28kb.
• Учебное пособие для высших учебных заведений, 3487.39kb.
• Курсовая работа, 453.38kb.
• В. В. Лысак 2010 г. Регистрационный № уд- /уч. Введение в биохимический эксперимент, 124.22kb.
• Фамилия, имя, отчество, должность, 660.73kb.
• Національна юридична академія України, 6335.29kb.
• А. А. Левицкая, кандидат педагогических наук, доцент, 158.25kb.

2.3 Аэрация среды

Аэрация преследует такие цели: непрерывное снабжение клеток кислородом, растворенным в жидкости, удаление образующегося диок­сида углерода, быструю доставку к клеткам питательных веществ и поддержание дрожжевых клеток во взвешенном состоянии.

Потребность дрожжей в кислороде, по литературным данным, 0,8... 1,025 кг О₂ на 1 кг СВ дрожжей. Обычно для оперативного рас­чета аэрации принимается 1 кг О₂ на 1 кг СВ.

На скорость биосинтеза решающее влияние оказывает концентра­ция кислорода в среде. Если она ниже 0,6 мг/л, темп потребления кислорода резко снижается даже на фоне обеспеченности культуры всеми компонентами питания. Величина 0,6 мг/л, по данным Р. Финна, явля­ется критической концентрацией кислорода для дрожжей S. сегеvisiае.

Критериями эффективности аэрации являются скорость растворения кислорода М [кг/(м³-ч)] и объемный коэффициент массопередачи Кla или Кv (ч^-1).

Скорость растворения кислорода находится в прямой зависимости от высоты столба жидкости и в обратной зависимости от диаметра пузырьков воздуха: с увеличением размера скорость их движения воз­растает и соответственно сокращается длительность контакта со средой.

В барботажных системах с механическим перемешиванием происхо­дит задержка роста пузырьков воздуха, что зависит от интенсивности их перемешивания. Вихревые поперечные потоки снижают линейную (приведенную) скорость воздуха (отнесенная к поперечному сечению аппарата).

Кla зависит от конструкции, режима работы аппарата, вводимой мощ­ности и от свойств и состава среды. Существенное влияние на Кla оказывают вязкость, поверхностное натяжение, температура, плотность, концентрация биомассы, содержание поверхностно-активных веществ и т.д.

Величина Кla находится в прямой зависимости от вводимой мощности, высоты столба жидкости и приведенной (линейной) скорости воздуха.

Подача воздуха в аппарат должна быть сбалансирована с пода­чей сахара и ожидаемой скоростью размножения дрожжей. Нарушение режима аэрации изменяет ход дрожжерастильного процесса: при недостатке воздуха наступает перестройка дрожжевых клеток в сторону анаэробного обмена, при этом увеличивается образование спирта и других побочных продуктов. Выход биомассы резко падает.

Коэффициент использования кислорода дрожжами тем выше, чем выше столб жидкости в аппарате, меньше диаметр пузырьков воздуха, Выше турбулентность среды, меньше объем неаэрируемой зоны в ап­парате, ниже температура среды и совершеннее конструкция воздухо­распределительных систем. За их состоянием должен осуществляться повседневный надзор специальными лицами.

Па мощность воздуходувных машин и конечное давление оказывает влияние изменение температуры всасываемого воздуха в связи с из­менением его плотности, поэтому в летнее время аэрация среды может оказаться недостаточной. Например, при температурах 0 — 25 и 30 °С плотность воздуха будет соответственно 1,2930; 1,4240 и 1,1650 кг/м³.

Изменение относительной влажности входящего воздуха сказывается на температуре культуральных сред в дрожжерастильных аппаратах: с повышением относительной влажности наружного воздуха температу­ра в аппаратах возрастает, с понижением — падает. Это объясняется колебаниями затрат теплоты на испарение воды, насыщающей воздух при прохождении его через жидкость.

Чтобы избежать при повышении влажности наружного воздуха нарушения температурного режима в аппарате, особенно при высоких температурах, необходим запас мощности охлаждающих систем дрожжерастильного аппарата.


2.4 Пенообразование и пеногашение

Культуральные среды дрожжевого производства многокомпонентны и содержат вещества с различной поверхностной активностью. В турбулентном режиме работы дрожжерастильного аппарата вокруг поверхности раздела фаз газ — жидкость образуются пленки поверхностно-активных веществ, вызывая пенообразование. Его интенсивность воз­растает пропорционально наличию в среде поверхностно-активных веществ, концентрации культуральных сред, температуре и рН среды, а также ее микрообсемененности.

Важное значение имеет режим аэрации: резкие колебания коли­чества подаваемого воздуха и периодическое прекращение его подачи создают скачкообразное увеличение толщины пены, которая трудно поддается гашению. Рост столба жидкости, а следовательно, и давления слоя снижает скорость движения пузырьков воздуха и активность пенообразования.

В дрожжевом производстве в качестве пеногасителя используют олеиновую кислоту, которая одновременно является и ростовым фак­тором. Однако в связи с ее дороговизной повсеместно ведутся поиски дешевого и более эффективного средства. А пока экономия дорогостоя­щего пеногасителя достигается тщательным соблюдением технологичес­ких режимов, чистотой культуры, подготовкой эмульсий олеиновой кислоты с водой и автоматизацией ее подачи. Эмульсию готовят в соотношении с водой 1:20 в специальных установках под воздействием звуковых и ультразвуковых колебаний.

При работе по непрерывным схемам можно значительно снизить расход пеногасителя, осуществляя отток среды сверху. При этом значи­тельная часть пены выводится из процесса.


2.5 Технологическая схема выращивания дрожжей

Технологическая схема производства дрожжей: 1 — осветлительный чан; 2 — приточный чан; 3 и 4 — стеклянные колбы; 5 — медная колба; 6 — малый аппарат чистых культур; 7 — большой аппарат чистых культур; 8 — 1-й промежуточный аппарат; 9 — 2-й промежуточный аппарат; 10 — дрожжерастильный маточный аппарат; 11 — дрожжерастильный задаточный аппарат; 12 — дрожжерастильный товарный аппарат; 13 — отборочный чан; 14 — центробежный насос; 15 — воздуходувка; 16, 17, 18 — приёмники сепарированных дрожжей; 19 — сепараторы; 20 — поршневой насос; 21 — фильтры пресс; 22 — месильная машина; 23 — формовочная машина; 24 — холодильник.





2.6 Производство маточных дрожжей

Маточные дрожжи должны обладать высокой генеративной ак­тивностью и представлять собой чистую культуру сахаромицетов без примеси посторонних дрожжевых грибов и бактерий. Подъемная сила маточных дрожжей 35...40 мин, зимазная активность 30...40 мин, мальтазная активность 70 мин, осмочувствительность не более 20 мин, поч­кующихся клеток не более 10%. Различают маточные дрожжи чистой культуры и естественно чистой культуры. Первые выводят из лаборатор­ного посева платиновой петлей, вторые — из дрожжей ЧК.

Для выращивания маточных дрожжей служат цех чистой культуры и обособленное оборудование на производстве, называемое маточным порядком. Они должны быть оснащены дрожжерастильными аппара­тами сепараторами, сборниками для дрожжевого молока и фильтрпрессом. Для хранения прессованных дрожжей ЧК оборудуют спе­циальное охлаждаемое помещение.

2.6.1 Стерилизация посуды и сред

Маточные дрожжи получают в условиях надежной стерильности процесса. Лабораторную посуду, пипетки и пр. стерилизуют сухим жаром или автоклавируют, соблюдая санитарные правила.

Питательные среды лабораторных стадий стерилизуют в автоклаве при давлении 50 кПа (0,5 кгс/см²) в течение 45...60 мин либо текучим паром в аппарате Коха при 100 °С по 30...45 мин 3 сут подряд.

Аппаратуру цеха чистой культуры и маточного порядка промывают и стерилизуют так, как указано в разделе 17 при генеральной мойке.

Питательную среду в цехе чистой культуры дезинфицируют в спе­циальном стерилизаторе либо непосредственно в инокуляторах при давлении 50 кПа в течение 45...60 мин.

В аппаратах маточного порядка среды перед использованием стери­лизуют кипячением в течение 1,5...2 ч и охлаждают до 30 °С.

2.6.2 Выведение чистой культуры

Режим ВНИИХПа. Действующая многие годы классическая схема ВНИИХПа предусматривает восемь стадий на стерильных средах, из них четыре — в лаборатории, три — в цехе чистой культуры и одна — на производстве.

2.6.3 Укороченная схема выращивания маточных дрожжей

В Ленинградской лаборатории технологии дрожжей ВНИИПБТ разработана и внедрена на многих дрожжевых заводах новая технология получения маточных дрожжей ЧК и ЕЧК.

Авторами установлено следующее:

1) четкая обратная зависимость скорости роста от величины засева. Так, при снижении дозы посевного материала с 5 до 0,05 % (в 100 раз) удельная скорость роста увеличивается с 0,17 до 0,37 ч^-1; выход дрожжей на бесприточных и последующих приточных стадиях не снижается;

2) соблюдение строгого соотношения между динамикой притока сахара и массой дрожжей в аппарате обеспечивает резкое повышение выхода маточных дрожжей;

3) для аппаратов с различными массообменными характеристиками необходимы специально для них разработанные режимы. Проверка по­казала, что при выращивании по единой технологии дрожжей ЧК и ЕЧК в аппаратах с барботажными воздухораспределительными системами объемом 30, 37, 50, 84 и 100 м³ выход дрожжей составил соответ­ственно (%): 60,2; 85,1; 76,3; 79,4 и 86,4.

Лимитирующим фактором стал дефицит растворенного кислорода в среде для переработки дрожжами запрог­раммированного количества мелассы.

С учетом изложенного разработаны варианты технологии для заводов, оснащенных различными дрожжерастильными аппаратами маточного порядка.

Главные отличительные особенности предложенной технологии:

- сокращение расхода посевного материала на всех стадиях про­цесса;

- высокая удельная скорость роста (0,37...0,38 ч^-1 на бесприточных и 0,18...0,19 ч^-1 на воздушно-приточных стадиях);

- сбалансированность притока мелассы с массой растущих дрожжей;

- подача азотного питания в соответствии с приростом биомассы;

- применение концентрированных сред;

- высокий выход высокоактивных маточных дрожжей.

Лабораторные стадии ЧК. Для всех вариантов принята единая технология лабораторных стадий. Питательной средой служит стерильное сусло без обогатителей.

/ стадия. Высевают одну петлю суточной культуры с косого суслового агара в колбу, содержащую 100 мл среды. Выращивают в термо­стате 24 ч при 26 °С.

// стадия. В две пастеровские колбы, содержащие по 500 мл среды, вносят по 2 мл суспензии I стадии и помещают в термостат при 26 °С на 24 ч.

/// стадия. В две колбы Карлсберга, содержащие по 7 л солодового сусла, передают содержимое пастеровских колб и выращивают 24 ч при 26 °С.

Производственные стадии ЧК. Стадия ЧК-1(неприточ­ная). Выращенные в колбах дрожжи засевают непосредственно в ап­парат ЧК-1, минуя инокуляторы цеха чистых культур. Засев 0 03.. 0,06%.

Расход мелассы 300 и 700 кг для аппаратов вместимостью 3 и 7,5 м³. Основные режимы для разных вариантов колеблются в пределах: крат­ность разбавления 8...9 м³/кг; длительность процесса 15...21 ч; расход воздуха 4...7 м³/(м³- ч), температура начальная 33...34 °С, конечная — 30...32°С; рН среды 4,3...4,4 со снижением до 4,0...4,1; содержание СВ начальное 8,5...9,5 %, конечное — 3,8...4,1 %. Выход дрожжей 19... 20 % с содержанием азота 2,5 % и Р₂О₅ 1,0 %.

При использовании сушеных дрожжей ЧК предусмотрена их реактивация в большом инокуляторе с расходом 100 кг мелассы и засевом 0,06 кг дрожжей (90% СВ). В этом случае засев в ЧК-1 составляет 3,6 %. Остальные параметры схемы отличаются незначительно от при­веденных выше.

Стадия ЧК-II (воздушно-приточная). Расход мелассы 1450 и 3000 кг для аппаратов объемом 30 и 50 м³. Засев дрожжами стадии ЧК-1 от 3,6 до 10 % к массе мелассы. Длительность процесса 14...18 ч. Коэф­фициент почасового прироста от 1,95 кг/кг в начале до 1,11 кг/кг в конце цикла. С ним сбалансирована подача мелассы и азотного пита­ния. Фосфор вносят на складку и в первые часы притока до 7-го часа. Дестиобиотин дают на складку в количестве, восполняющем его дефи­цит в мелассе из расчета 250 мг на прирост 1 т дрожжей (250 мкг/кг). Аэрация среды возрастает от 20 до 70 м³/(м³- ч) со снижением до 40 м³/(м³- ч) в период дозревания.

2.6.4 Сепарирование маточных дрожжей

Сепараторы, предназначенные для маточных дрожжей, устанавливают вблизи дрожжерастильного аппарата. Должна быть предусмотрена возможность тщательной дезинфекции всех коммуникаций и емкостей. По окончании брожения культуральную среду следует немедленно подавать на сепараторы, в аварийных случаях ее необходимо охлаждать до минимально возможной температуры.

Маточные дрожжи сепарируют по двухступенчатой схеме, желательно применять для промывки воду температурой до 2 °С, чтобы 9 дрожжевое молоко после второй сепарации имело температуру до 8°С, Охлажденное молоко хранят в специально оборудованных сборниках. Если дрожжи ЧК прессуют, для их хранения должно быть отведено обособленное помещение в холодильной камере с ограниченным доступом людей.

2.6.5 Хранение маточных дрожжей

Маточные дрожжи, обладающие высокой ферментативной активностью, стойкостью и микробиологической чистотой, хорошо хранятся. Но незначительные отклонения от установленных показателей качества; приводят к быстрой потере активности культуры. Для хранения ма­точных дрожжей ЧК и ЕЧК в виде молока устанавливают по два сбор­ника из нержавеющей стали, чтобы создать условия их попеременной мойки и профилактического ремонта. Сборники должны быть снабжены мешалками, охлаждающими системами, указателями уровня и вынос­ными термометрами. При монтаже сборников предусматривают воз­можность самостоятельной промывки и пропарки любого участка трубо­провода в любом направлении, в том числе и на выпуск в канализацию.

За техническим состоянием коммуникаций, змеевиков и всей запор­ной арматуры маточного отделения должен быть строгий надзор.

Зачастую на заводах возникают ситуации, при которых не удается быстро охладить маточные дрожжи и хранить их при низких темпера­турах. При этом неизбежны потеря генеративной активности, а сле­довательно, и снижение экономических показателей по предприятию и целом. Для сохранения исходной генеративной активности маточных дрожжей в течение всего периода хранения рекомендуют обрабатывать их пероксидом водорода. В сборник свежеотсепарированных маточных дрожжей добавляют 0,1 % пероксида водорода или 3,3 л 33 %-ного Н₂О₂ на 1 м³ суспензии и тщательно перемешивают.

Консервирующее влияние пероксида водорода позволяет сохранить исходное качество дрожжей даже при нарушении температурного ре­жима хранения. Установлено также, что пероксид водорода оказывает не только дезинфицирующее, но и стимулирующее воздействие на фер­ментативную активность клетки, сокращая лаг-фазу. Суспензия, обра­ботанная после сепарирования, не нуждается в дополнительной предпо­севной обработке. Следует, однако, учитывать, что суспензия образует с пероксидом водорода пену, поэтому сборник можно заполнять только на 1/3.


2.7 Производство товарных дрожжей

Товарные дрожжи выращивают в одну-две стадии. первую стадию называют генерацией Б или стадией засевных дрожжей, вторую - генерацией В, или товарной ста­дией.

2.7.1 Генерация Б

Засевные дрожжи готовят по периодическим схемам с длительностью цикла 8...12 ч, засевают дрожжами ЕЧК или ЧК. При передаче засевных дрожжей в товарную стадию без сепарирования дозревание ЕЧК нецелесообразно. Передача засева в активном состоянии снижает дли­тельность лаг-фазы в товарном аппарате. Маточные дрожжи перед засевом антисептируют одним из способов, приведенных выше. Величина засева зависит от ожидаемой удельной скорости роста и длитель­ности процесса.

Складку проводят, придерживаясь принятой на данном заводе технологической схемы. Питание подают из расчета полного обеспечения ожидаемого прироста биомассы всеми необходимыми компонентами. Длительность брожения должна обеспечивать достаточный разрыв во времени для мойки аппарата Б и всех коммуникаций. По окончании брожения дрожжи генерации Б немедленно передают для засева в товарный аппарат либо направляют на сепараторы и хранят в виде молока при температуре 2...8°С. Засевные дрожжи должны отвечать следующим требованиям: мальтазная активность 60 100 мин, зимазная - 40 50 мин, содержание азота 2,0%, Р₂О₆ 1,0%; все клетки крупные Дрожжевая и бактериальная инфекция недопустимы.

2.7.2 Генерация В

Как указывалось выше, режимы выращивания товарных дрожжей обусловлены принятой технологической схемой.

Величину засева при расчетах режимов выращивания необходимо корректировать в соответствии с достоверной для данных условий удель­ной скоростью роста.

При работе по непрерывным схемам ВНИИХПа в период оттоков меласса и соли подаются равномерно в соответствии с ожидаемым почасовым накоплением дрожжей. Уровень жидкости и содержание дрожжей должны оставаться постоянными. Падение накопления дрож­жей и увеличение объема отбираемой среды приводят к вымыванию ос­новной массы дрожжей, дающей почасовой прирост.

2.7.3 Дозревание

Дозреванию обычно уделяют незаслуженно мало внимания, хотя это чрезвычайно ответственный этап для всех действующих технологических схем. Он должен обеспечить максимальную утилизацию остаточных питательных компонентов и переход клетки от интенсивного размно­жения к состоянию покоя.

Если правильно вести дозревание, количество биомассы увеличи­вается на 5... 10 % в основном за счет увеличения массы клеток. Число почкующихся клеток снижается и не превышает 6...8 % к концу дозре­вания. Оптимальные условия дозревания создаются при темпера­туре 24...27 °С и интенсивности аэрации 25...40 м³/(ч- м3 ). В таком режиме длительность процесса можно увеличить до 2 ч. При этом повышаются выход, стойкость и ферментативная активность дрожжей.

Проточный режим дозревания с одновременным притоком культуральной среды и подачей ее на сепараторы нарушает все функции дозре­вания. Эффективное дозревание при работе по схеме ВНИИХПа воз­можно только при наличии двух отборочных аппаратов, работающих попеременно. В течение 2 ч из основных аппаратов отток поступает в один отборочный, затем переключается на второй. На дозревание от­водится 0,5...1,0 ч, и среда подается на сепараторы. Освобожденный аппарат промывается перед включением в работу.


2.8 Сепарирование дрожжей

По истечении срока дозревания культуральную среду нужно немед­ленно направить на сепарирование, где под влиянием центробежной силы жидкость делится на два потока разной плотности (бражки — 1,0...1,002, дрожжей—1,08...1,12). Длительное пребывание дрожжей в бражке сопровождается усилением протеолитической активности фер­ментов клетки, при этом ухудшаются подъемная сила и стойкость дрожжей. Чтобы сохранить и даже несколько улучшить качество про­дукции, необходимо в течение часа отсепарировать дозревшие дрожжи и немедленно снизить температуру концентрата до 8...12°С.

Установлено, что увеличение длительности сепарирования до 2...5 ч снижает стойкость готовой продукции на 14...19ч. Охлаждение концентрата до 6...8 °С (при длительности сепарирования 2 ч) повышает стойкость дрожжей на 20 ч по сравнению с контролем (дрожжи из неохлажденного концентрата).

Для нормальной работы сепараторов необходимо прежде всего тщательно очищать мелассу. Мелкие примеси, частицы шлама и пр. забивают сепараторы и частично переходят в готовую продукцию.

2.8.1 Схемы сепарирования

Процесс выделения дрожжей ведется в три стадии: отделение браж­ки с одновременной подачей воды, промывание дрожжей, сгущение дрожжевого молока. На заводах малой мощности все эти операции выполняют последовательно на одних и тех же сепараторах. Дрожжевое молоко после первой сепарации направляют в промывной чан, куда подается чистая вода. Затем из промывного чана дрожжи подают­ся на те же сепараторы для круговой промывки и сгущения.

На заводах большой мощности, где бражка должна круглосуточно поступать на сепарацию, практикуют двух- и трехступенчатые схемы сепарирования с промежуточными сборниками молока для каждой сту­пени. Двухступенчатая сепарация позволяет получить молоко с содер­жанием дрожжей 300...350 г/л. Дальнейшее сгущение чревато боль­шими потерями дрожжей с бражкой.

При трехступенчатой сепарации отходящая бражка третьей сту­пени должна направляться на вторую ступень сепарирования во избежание потерь дрожжей. Это позволяет сгущать молоко на третьей сту­пени до содержания в нем дрожжей 600...700 г/л, подбирая мундштуки соответствующего диаметра.

Готовое молоко хранят в сборниках, снабженных устройствами для охлаждения суспензии до 4...5 °С.

2.8.1 Нарушения процесса сепарирования

Если обнаружены потери дрожжей, то причинами могут быть загрязнения барабана вследствие плохого осветления мелассы или несвоевременной мойки сепаратора, недостаточная частота вращения сепара­тора или повышенная его нагрузка. Если регулировка подачи не норма­лизует процесс, сепаратор останавливают для мойки и проверки техни­ческого состояния.

Обильное пенообразование наблюдается при сепарировании недозревших дрожжей и недостаточной подаче жидкости.


2.9 Товарное дрожжевое молоко

В последние годы отсепарированный дрожжевой концентрат рассматривают как товарную продукцию и отпускают хлебозаводам. Таким путем устраняют процессы обезвоживания и фасовки на дрожжевых заводах, а также трудоемкие процессы разворачивания брикетов и приготовления суспензии на хлебозаводах. Одновременно экономятся заверточная бумага, ящичная тара и затраты на ПРТС-работы.






Отпускается молоко в специальной таре и сопровождается документом, удостоверяющим качество.


2.10 Прессование дрожжей

Прессованием принято называть выделение дрожжей из суспензии под давлением (на фильтрпрессах) или под вакуумом (на вакуум-фильтрах).

2.10.1 Выделение дрожжей на фильтрпрессах

Перед началом прессования на каждую плиту пресса надевают по два полотна (салфетки) из ткани фильтр-бельтинг. Убедившись, что на ткани нет складок, пресс сжимают гидравлическим или электрическим зажимом под давлением 15МПа (150 кгс/см²) и подают дрожжевое молоко поршневым или вихревым насосом под давлением 0,6.. 0,7 МПа (6...7 кгс/см²). Давление повышают постепенно во избежание потерь дрожжей.

На нагнетательной линии устанавливают контрольный регулирующий клапан с грузом, благодаря которому излишек дрожжевого молока возвращается в сборник. Конец прессования устанавливают по прекращению отделения жидкости. Пресс разжимают и вручную выгружают дрожжевое тесто в специальные корыта.

2.10.2 Выделение дрожжей на вакуум-фильтрах

Под воздействием разрежения, создаваемого внутри полого барабана, через фильтрующую ткань всасывается жидкость, а дрожжи остаются на ткани.

Для нормальной работы вакуум-фильтров необходимо соблюдать следующие требования:

- концентрация дрожжей в молоке должна быть не менее 600 г/л;

- дрожжи должны представлять собой технически чистую культуру сахаромицетов;

- температура суспензии не должна превышать 12° С;

к моменту пуска вакуум-фильтра и на протяжении всего периода работы приемный сборник должен быть заполнен дрожжевой суспензией.

Во избежание потерь дрожжей отходящую жидкость направляют на вторую ступень сепарирования. Дрожжи от вакуум-фильтров непрерывным потоком подают на фасовку.

2.11 Фасовка дрожжей

Плотность дрожжевого теста 1100 кг/м³. При механизации подачи дрожжевого теста необходимо учитывать его физические свойства:

1) отсутствие угла естественного откоса. Отдельные куски и россыпь слипаются, образуя плотные своды даже на отвесных участках пути; без принудительной силы тесто не может подаваться сверху вниз из бункеров, корыт или течек;

2) повышенная адгезия к любым поверхностям (металл дерево ткань, резина и др.) и неспособность к скольжению. Некоторым исклю­чением являются парафинированная поверхность и фторопласт;







3) способность к самосогреванию плохо утрамбованного теста вследствие выделения теплоты при дыхании клеток. Повышение темпера туры активизирует деятельность протеолитических ферментов, в итоге наступает расщепление белка и дрожжи растекаются.


Для нормальной работы фасовочного оборудования требуется го­могенное плотное тесто. Эластичность теста можно повысить путем до­бавки пищевого растительного масла (0,1 % к массе дрожжей) непосредственно в месильную машину.

Этикеточная бумага должна соответствовать требованиям, ука­занным в паспорте машины. Расфасованные по 50, 100, 500 и 1000 г дрожжи укладывают в ящики деревянные (ГОСТ 11354—82 или ГОСТ 13360—84) или полиэтиленовые (ТУ 18-23-34—84). Тара должна быть чистой и сухой. Оборотную тару нужно тщательно очищать от грязи и старых ярлыков.


2.12 Хранение и транспортировка дрожжей

Упакованная продукция передается в холодильную камеру с температурой воздуха О...4° С. Ящики укладывают на стеллажи в стопки с зазорами, обеспечивающими свободный доступ воздуха к дрожжам. Объем камеры должен обеспечивать хранение продукции трехсуточной выработки завода. Норма нагрузки дрожжей на 1 м² площади пола не более 400 кг. В процессе хранения допускается уменьшение массы бруска в соответствии со снижением его влажности.

Предварительно охлажденные до 2...4 ° С дрожжи перевозят на дальние расстояния в изотермических вагонах или автомашинах-рефрижераторах при температуре 0...4 ° С. Допускается отправка мелких партий дрожжей багажом при сроке транспортировки не более суток.

Хлебопекарные дрожжи относятся к категории скоропортящихся продуктов, которые, однако, должны транспортироваться на значительные расстояния и храниться до использования на перевалочных базах, в магазинах и цехах хлебозаводов. При этом следует учитывать, что порчу дрожжей можно только предотвратить, но остановить уже начавшийся процесс невозможно.


2.13 Причины порчи дрожжей

2.13.1 Биологические факторы

Как известно, живая клетка, даже в состоянии анабиоза, нуждается в энергии для поддержания жизненных функций. Эту энергию клетка получает расщеплением резервных веществ (катаболизм), в первую очередь трегалозы и фракций гликогена, растворимых в уксусной кислоте. Исчерпав 80...90 % первого и 30...40 % второго, дрожжи начинают расщеплять белки, наступает автолиз — размягчение и порча 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.


Список литературы:

1. Плевако Е.А., Технология дрожжей, 1970 г.
   
2. Семихатова Н. М., Хлебопекарные дрожжи, 1980г.
   
3. Новаковская С.С., Шишацкий Ю.И., Производство хлебопекарных дрожжей – справочник, 1990 г.