Способ производства хлебопекарных дрожжей. Технология производства дрожжей хлебопекарных
Технология производства хлебопекарных дрожжей - часть 2
Характеристика мелассы
В состав мелассы входят сахара (углеводы), несахара и вода. Основной частью углеводов мелассы является сахароза С12Н22О11, количество которой колеблется в пределах 40—50% в отдельных случаях 54-56%. Кроме сахарозы в мелассе содержится инвертный сахар и раффиноза. Инвертный сахар (смесь глюкозы С6Н12О6 и фруктозы С6Н12О6) мелассы частично поступает из свеклы, где он содержится в количестве 0,1-0,2%. Содержание инвертного сахара значительно увеличивается в подгнившее и замороженной свекле. Значительна я часть инвертного сахара образуется в результате гидролитического расщепления сахара в процессе сахароварения.
Продукты инверсии – глюкоза и фруктоза – снижают содержание сахарозы и ухудшают качество мелассы, так как в процессе сахароварения они превращаются в кислоты и красящие вещества. Рафиноза находится в свекле в количестве 0,01-0,03%. Она устойчива к высоким температурам и действию щелочей при производстве сахара, поэтому полностью переходит в мелассу и ее содержание достигает иногда 2%. Рафиноза С18Н32О16 представляет собой трисахарид, состоящий из галактозы, фруктозы и глюкозы.
В дрожжевом производстве содержание углеводов в мелассе учитывают по сумме сбраживаемых сахаров, которая представляет собой общее количество сахарозы, инвертного сахара и 1/3 рафинозы.
Несахара мелассы состоят из органических и неорганических веществ. Неорганические вещества содержат углекислые, сернокислые, хлористые, азотнокислые и в малом количестве фосфорнокислые соли калия, натрия, кальция, магния, железа, аммония.
Общее количество неорганических веществ определяют по составу золы, которое колеблется в зависимости от почвенных и климатических условий выращивания свеклы.
При выращивании хлебопекарных дрожжей большое значение для накопления биомассы имеет не только абсолютное содержание золы, но и соотношение зольных веществ и сахаров. Так, в полноценной мелассе на каждые 100 г углеводов должно приходиться не менее 15 г золы, или 8—10% по отношению к мелассе.
В состав органических несахаров мелассы входят азотсодержащие и безазотистые соединения. Азотсодержащие вещества состоят из продуктов распада белков - аминокислот, амидов и аммонийного азота, усваиваемых дрожжами. Большая часть азота является азотом бетаина, который дрожжами не усваивается.
Безазотистые вещества состоят из органических кислот щавелевой, янтарной, глутаровой и др.), летучих органических кислот (уксусной, муравьиной, масляной, пропионовой), а также из карамелей - продуктов конденсации углеводов, образовавшихся под воздействием высоких температур в процессе получения сахара.
Вода в мелассе содержится в свободном и в связанном состоянии в количестве около 20%. Кроме того, в мелассе имеются ростовые вещества - биотин, пантотеновая кислота, инозит, аневрин, рибофлавин, пиридоксин, никотиновая и фолиевая кислоты и микроэлементы: кобальт (Со), бор (В), железо (Ре), мед (Сu) марганец (Мn), молибден (Мо). цинк (Zn).
Большую роль в развитии дрожжей играет реакция (рН) мелассы и наличие в ней вредных примесей. Полноценной мелассой считается меласса нейтральная, слабощелочная (рН 7,1—8,5) и слабокислая (рН 6,3—6.9). Кислая меласса (рН ниже 6,5) не пригодна для длительного хранения. Наличие большого количества красящих веществ в мелассе тормозит рост дрожжей и ухудшает их качество.
Содержание в мелассе таких вредных примесей, как сернистый ангидрид и летучие кислоты, в настоящее время не имеет столь большого значения, как раньше, поскольку за последние годы мелассы с повышенным содержание сернистого ангидрида практически совсем не встречаются, а большая часть летучих кислот находится в мелассе в связанном состоянии в виде солей, значительно менее вредных для дрожжей.
Мелассу, поступающую на дрожжевые заводы, можно разделить, на три основные группы:
- меласса нормальная, соответствующая установленной норме;
- неполноценная меласса, содержащая недостаточное количество веществ, необходимых для нормального роста дрожжей;
- дефектная меласса, содержания вредные примеси, тормозящие рост дрожжей (летучие кислоты, сернистый ангидрид, активные нитритообразующие бактерии), меласса с повышенной цветностью.
Нормальная меласса перерабатывается в дрожжевом производстве по принятым технологическим режимам без нормализации состава, т. е. в основном без добавления активаторов роста и калийного питания.
Влияние состава мелассы на накопление биомассы и качество дрожжей
При выращивании дрожжей на мелассе важно знать количество в ней азота, усваиваемого растущими клетками количество ростовых и зольных веществ.
Азотистые вещества. Меласса, содержащая недостаточное количество азотистых веществ, является неполноценным сырьем для производства дрожжей критерием оценки пригодности мелассы для производства является содержание легкоусваиваемого азота аминокислот. В мелассе содержится 17 аминокислот, при этом преобладают аспарагиновая и глютаминовая, ускоряющие рост дрожжей.
Ростовые вещества (биотин). Для нормального развития дрожжей обязательно требуется наличие в среде веществ, стимулирующих накопление биомассы (биотина, инозита и пантотеновой кислоты). Все эти ростовые вещества содержатся в свекловичной мелассе в следующих количествах (мкг/кг): инозит 5 770 000—8 000 000, пантотеновая кислота 50 000—110 000, биотин 40—140. При этом количество инозита и пантотеновой кислоты обычно соответствует или несколько превышает то количество, которое необходимо для быстрого накопления биомассы с высоким выходом готовой продукции на единицу сырья. Содержание же биотина даже в мелассах .хорошего качества обычно не достигает требуемой нормы (200—250 мкг/ кг). Поэтому при оценке пригодности свекловичной мелассы содержание биотина является очень важным показателем.
Содержание биотина в мелассе, поступающей на дрожжевые заводы, колеблется в широких пределах - от 40-140 мкг/кг и в среднем составляет 83 мкг/кг, причем партии мелассы с более высоким содержанием биотина (115-140 мкг/кг) встречаются редко. Таким образом, по содержанию биотина свекловичная меласса не удовлетворяет требованиям современного дрожжевого производства.
Дрожжи, выращенные на средах с недостатком биотина, обладают слабой ферментной системой, и поэтому их рост замедляется. Дрожжи, богатые биотином, подготовлены к быстрому размножению, так как биотин облегчает усвоение ими неорганического азота из среды и этим содействует образованию белковых веществ в дрожжевой клетке. Такие дрожжи содержат готовые ферментные системы, активной группой которых является биотин.
Зольные вещества (калий). Нормализация состава мелассы в результате добавления различных источников биотина взывает значительное ускорение роста дрожжей. Однако при переработке некоторых партий мелассы наблюдается понижение стойкости готовой продукции, что происходит от недостаточного содержания калия в мелассе. При этом питание нарушается - в дрожжевую клетку в процессе роста не поступают зольные элементы. А между тем в составе золы дрожжевой клетки калия содержится 23—40%.
Калий может находиться в мелассе не только в свободном, но и в связанном состоянии, поэтому он не весь участвует в обменных реакциях при выращивании дрожжей.
Присутствие ионов калия в мелассной среде требуется для проявления активности многих ферментов, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях и принимают активное участие в процессе роста и размножения дрожжей.
Из практики работы дрожжевых заводов известно, что на мелассах с низким содержанием калия рост и размножение дрожжевых клеток отклоняется от нормы: замедляются новообразования клеток, появляются дрожжевые клетки с двумя-тремя почками. При этом понижается выработка дрожжей и в конечном итоге сокращается их выход.
2.2 Вспомогательные материалы
В культуральную среду для активного роста дрожжей необходимо добавлять азот, фосфор, калий, магний, ростовые вещества, а также питьевую воду и воздух.
Серная кислота h3 SO4 применяется для подкрепления мелассного раствора при осветлении, для регулирования рН культуральной среды в процессе выращивания дрожжей и для очистки от бактериальной инфекции засевных дрожжей. В дрожжевом производстве применяют серную кислоту техническую контактную улучшенную (ГОСТ 2184—67) и аккумуляторную (ГОСТ 667—73) с содержанием моногидрата 92,5—94,0%, мышьяка не более 0,0001%.
Пеногасители применяются для гашения пены, которая образуется в процессе выращивания дрожжей в дрожжерастильных аппаратах. В дрожжевом производстве обычно для гашения пены применяют техническую олеиновую кислоту марок А и Б (ГОСТ 7580—55), которая содержит не менее 95% жирных кислот в безводном продукте, не более 0,5% влаги и имеет температуру застывания не более 10—16°С.
Дезинфицирующие вещества: хлорная известь, натр едкий технический, сода кальцинированная, формалин, молочная кислота, кислота борная, перекись водорода, фурацилин, сульфанол и т.д.
Борная кислота Н3ВО3 в виде бесцветных блестящих кристаллов или кристаллического порошка белого цвета, полностью растворимых в воде, содержит не менее 99,0—99,8% борной кислоты (ГОСТ 9656—75). Применяется вместе с молочной кислотой для обработки засевных дрожжей и для подавления микрофлоры мелассного раствора, так как смесь указанных кислот обладает большей антибактериальной активностью, чем при использовании каждой кислоты в отдельности.
Перекись водорода (водный раствор Н2 О,) - бесцветная прозрачная жидкость с содержанием 27,5—40% перекиси водорода (ГОСТ 177—71). Обладает антибактериальной активностью и применяется для подавления роста бактерий в засевных дрожжах.
Воздух. В дрожжевом производстве для аэрации бродящей жидкости используется большое количество воздуха, который может содержать значительное количество микроорганизмов (до нескольких тысяч в 1 м3 ). В связи с этим забор воздуха должен производиться выше конька крыши завода. Воздух необходимоочищать фильтрами и охлаждать. Недостаточная очистка воздуха, подаваемого на производство, может явиться причиной увеличения численности бактерий в культуральной жидкости.
mirznanii.com
Способ производства хлебопекарных дрожжей
Использование: биотехнология, производство хлебопекарных дрожжей. Сущность изобретения: готовят питательную среду, содержащую источники углерода, минеральные соли, стимулятор роста, засевают дрожжи, культивируют съемно-доливным методом при подаче азот-углеродсодержащих компонентов нарастающим притоком в соотношении азот - углерод 1 : 8 в течение двух генераций. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 2 табл.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при производстве дрожжей.
Известен способ производства хлебопекарных дрожжей на питательной среде, содержащей источники углеводов, минеральные соли и ростовые вещества, в условиях аэрации при последующем дозревании дрожжей и их выделении из культуральной среды. Однако известный способ не обеспечивает высокой производительности и требуемого качества готового продукта. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является способ производства хлебопекарных дрожжей путем культивирования на питательной среде, содержащей источники углеводов, минеральные соли и стимулятор роста, при аэрации с последующим дозреванием дрожжей, их концентрированием, промывкой и прессованием (фиг.1). Недостатком указанного способа является то, что дозревание дрожжей, т. е. формирование запаса резервных углеводов, осуществляют путем снижения активности определенных групп ферментов лимитированием процесса по углероду и азоту. Снижение скорости подачи азотного и углеводного питания позволяет подготовить клетку к состоянию анабиоза при хранении, а следовательно, обеспечить сохранность биомассы в течение длительного времени. При дозревании дрожжей резко снижается производительность процесса, так как на последних часах культивирования происходит перестройка ферментативного комплекса дрожжевых клеток, а прирост биомассы тормозится. Целью изобретения является повышение производительности процесса и формирование биомассы дрожжей, устойчивых к низким температурам. Это достигается тем, что в способе производства хлебопекарных дрожжей путем культивирования их на питательной среде, содержащей источник углеводов, минеральные соли и стимулятор роста, при аэрации с последующим дозреванием дрожжей, их концентрированием, промывкой и прессованием дозревание дрожжей осуществляют после концентрирования, при этом в концентрат вводят ингибитор трипсина и мелассу или мальтозную патоку, предварительно обработанную перекисью водорода, в количестве 5-20% к сухим веществам, кроме того, культивирование дрожжей осуществляют отъемно-доливным методом при подаче азот-углеродсодержащих компонентов нарастающим притоком в соотношении азот-углерод 1:8 в течение двух генераций. На фиг.1 изображена блок-схема производства дрожжей по технологии фирмы "Прессиндустрия"; на фиг.2 - блок-схема производства дрожжей по предлагаемому способу. Сущность изобретения заключается в том, что изменение последовательности технологических операций и особенности их выполнения позволяют ускорить культивирование. При этом устраняется необходимость торможения метаболизма клеток на последних часах культивиpования, и рост биомассы происходит в нелимитированных условиях. Существенным отличием предлагаемого способа от прототипа является то, что "дозревание" дрожжей осуществляют после сгущения дрожжевой суспензии (фиг.2). Существенным отличительным признаком является также последовательность обработки дрожжевого молока, сначала ингибитором трипсина в количестве 0,001-0,003% к СВ дрожжей, а затем мелассой или мальтозной патокой, предварительно обработанной перекисью водорода, в количестве 5-20% к СВ дрожжей. Описанная последовательность обработки позволяет подавить деятельность протеолитических ферментов, не инактивируя при этом деятельность мальто-зимазного комплекса. Для обеспечения гомогенности дрожжевой суспензии и равномерного поступления добавляемых компонентов ко всем дрожжевым клеткам обработка дрожжевого молока осуществляется при активном механическом перемешивании. Предварительная обработка мелассы или мальтозной патоки перекисью водорода в количестве 0,5-1,5% по массе в зависимости от инфицированности посторонней микрофлорой позволяет с одной стороны обеспечить микробиологическую чистоту процесса, а с другой - активизировать процесс биосинтеза в клетках биологически активным кислородом, полученным при разложении перекиси водорода каталазой дрожжей. Для получения дрожжей, устойчивых к низким температурам, культивирование осуществляют в условиях нелимитированного роста при подаче питательной среды нарастающим притоком, соответствующим удельной скорости роста 0,17-0,21 ч-1. При этом азотсодержащий компонент подается в таком количестве, чтобы обеспечить соотношение азот-углерод 1:8. Было экспериментально установлено, что соблюдение этих двух условий позволяет сформировать биомассу дрожжей с содержанием белка 48-52% . Специфической особенностью таких дрожжей является их высокая выживаемость при низких температурах. Существенным отличительным признаком предлагаемого способа является ограничение времени культивирования двумя генерациями. Это условие определяется необходимостью получения биомассы дрожжей, большинство клеток которой находятся в фазе G1 или G2 клеточного цикла, когда содержание белка и резервных углеводов максимально. Если время культивирования будет меньше, чем две генерации (/
/), где М - удельная скорость роста дрожжей, то большинство клеток биомассы дрожжей будет находиться в фазе S или М (минтоза), когда клетка уязвима для неблагоприятных воздействий. П р и м е р 1. В дрожжерастильный аппарат объемом 1000 м3 набирают 55 м3 воды, подают 279 кг мелассы, 30 кг диаммонийфосфата в виде раствора, 40 кг хлорида калия, 10 кг сернокислого магния, 1,2 г дестиобиотина, включают слабую аэрацию, проверяют рН среды и подают засевные дрожжи в количестве 2000 кг. Через 30 мин после начала подачи заcевных дрожжей увеличивают аэрацию среды и включают приток компонентов по графикам примеров 1 и 2, приведенным в табл.1, 2. Через 8 ч культивирования полученную биомассу дрожжей сепарируют, сгущая до концентрации 400-450 г/л, направляют в промежуточный сборник, оснащенный мешалкой. При активном перемешивании в суспензию добавляют 20 г (0,001% к СВ дрожжей) ингибитора трипсина в виде раствора и после 30-минутного перемешивания добавляют 400 кг (20% к СВ дрожжей) мелассы, предварительно обработанной перекисью водорода. После 1,0-1,5-часового активного перемешивания дрожжевое молоко направляют на промывку и далее на прессование. Если дрожжи далее будут направлены на сушку, то вместо мелассы добавляют 300 кг мальтозной патоки. П р и м е р 2. В дрожжерастильный аппарат объемом 100 м3 подаются вода и компоненты питательной среды аналогично примеру 1. При слабой аэрации засевается 2000 кг дрожжей, и через 30 мин, начинается приток компонентов питательной среды согласно графику, приведенному в табл.2. Через 7 ч культивирования полученную биомассу дрожжей сепарируют, сгущая до концентрации 400-450 г/л, направляют в промежуточный сборник. В полученное дрожжевое молоко добавляют 60 г (0,003% к СВ дрожжей) ингибитора трипсина в виде раствора при интенсивном перемешивании и после 30-минутной паузы добавляют 100 кг (5% к СВ дрожжей) мелассы, предварительно обработанной перекисью водорода. После часовой выдержки дрожжевое молоко промывают и используют в технологическом процессе производства хлебобулочных изделий из замороженных тестовых заготовок. Таким образом, предлагаемый способ значительно превосходит известный по производительности культивирования: Прототип 
= 562 кг/час . Предлагаемый способ 
= 750 кг/час.Формула изобретения
1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ДРОЖЖЕЙ, включающий культивирование их на питательной среде, содержащей источник углерода, минеральные соли и стимулятор роста, при аэрации, дозревание дрожжей, концентрирование, промывку и прессование, отличающийся тем, что дозревание дрожжей осуществляют после концентрирования, при этом в концентрат вводят ингибитор трипсина и мелассу или мальтозную патоку, предварительно обработанную перекисью водорода, в количестве 5 - 20% к массе сухих веществ. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что культивирование осуществляют отъемно-доливным методом при подаче азот-углеродсодержащих компонентов нарастающим притоком в соотношении азот: углерод 1 : 8 в течение двух генераций.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5www.findpatent.ru
2.1.1. Схема производства хлебопекарных дрожжей
Схема производства хлебопекарных дрожжей представлена на рис. 1. Густую мелассу из мелассохранилища 1 перекачивают в производственную емкость 3, взвешивают на весах 4. Раствор мелассы готовят в сборнике 6, стерилизуют в стерилизаторе 7, осветляют на кларификаторах 8 и через приточные емкости 12 подают в дрожжерастильные аппараты 14, 15, 16, 17, 22, 23.
Процесс выращивания дрожжей состоит из получения маточных дрожжей (ЧК и ЕЧК) и товарных дрожжей. Маточные дрожжи ЧК сначала получают в лаборатории завода, а затем в цехе ЧК в дрожжерастильных аппаратах: 14 - на стадии I, 15 - на стадии II, 16 - на стадии III, 17 - на стадии IV. Дрожжи ЕЧК получают в аппаратах: 16 - на стадии I и 17 - на стадии II. Товарные дрожжи выращивают либо в две стадии (аппараты 22 - стадия I и 23 - стадия II), либо в одну стадию (аппарат 23), что зависит от принятой на заводе технологии.
Дрожжерастильный аппарат 24 является отборочным. Его используют при получении товарных дрожжей по схеме с оттоками культуральной среды. В этом аппарате происходит дозревание дрожжей. Азот- и фосфорсодержащие соли растворяют в воде отдельно в емкостях 9, 10, 11 и через приточные емкости 13 подают в дрожжерастильные аппараты 14, 15, 16, 17, 22 и 23.
Рис. 1. Общая схема технологического процесса производства хлебопекарных дрожжей
Выросшие маточные и товарные дрожжи выделяют из культуральной среды на сепараторах 18, 25, промывают в емкостях 19 и 26, сгущают и полученное дрожжевое молоко направляют в емкости 20 и 21 (маточные дрожжи) и в емкости 27 (товарные дрожжи). Окончательное отделение дрожжей от жидкости происходит на вакуум-фильтрах 28 (или фильтр-прессах). Полученные пласты дрожжей формуют, упаковывают на автоматах 29 и готовую прессованную продукцию направляют в холодильную камеру 33. На некоторых предприятиях прессованные дрожжи, минуя формовку, направляют в сушильные агрегаты 30. Высушенные дрожжи фасуют, упаковывают на автоматах 31 и направляют в холодильную камеру 32.
old.stttrk.ru
 |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
 Пример видео 3 |  Пример видео 2 |  Пример видео 6 |  Пример видео 1 |  Пример видео 5 |  Пример видео 4 |
Администрация муниципального образования «Городское поселение – г.Осташков»