Виробництво хлібопекарських дріжджів

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ  ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Факультет обліку, фінансів та підприємницької діяльності

Кафедра біотехнології продуктів бродіння,  екстрактів і напоїв.

Реферат

на тему:   “Виробництво хлібопекарських дріжджів”

Виконала:

cтудентка ІІ курсу 6 групи

Синельник Л.С

Перевірив:

Карпутіна М.В

Київ 2011

План

1. Характеристика сировини
2. Принципово-технологічна схема виробництва
3. Вимоги до якості продукції

Список використаної літератури

У хлібопекарському виробництві використовують хлібопекарські дріжджі пресовані, сушені та дріжджове молоко.

Дріжджі є одноклітинними мікроорганізмами, що розмножуються  брунькуванням, належать до класу грибів. У виробництві хлібопекарських  дріжджів використовують дріжджі виду Saccharomyces cerevisiae. Ці дріжджі називають саха-роміцетами. Клітини сахароміцетів мають круглу або овальну форму розміром від 5 до 14 мкм. Ці дріжджі зброджують і засвоюють глюкозу, галактозу, фруктозу, сахарозу, рафінозу і мальтозу, не зброджують лактозу і високомолекулярні декстрини. 1 г пресованих дріжджів містить біля 15 млрд. дріжджових клітин.

Свіжі пресовані дріжджі  містять біля 75% вологи (на 75-80% це вода протоплазми клітин і лише на 20-25% — міжклітинна вода) і 25% сухих  речовин. В середньому у сухих речовинах хлібопекарських дріжджів міститься,%: білків — 50, вуглеводів — 40,8, жирів — 1,6, золи — 7,6.

Азотисті речовини дріжджів представлені в основному білками, нуклеїновими сполуками, амідами, пептонами, амінокислотами.

Білки дріжджів багатші на лізин, лейцин, треонін, ніж білки борошна. Вони мають більш оптимальне співвідношення замінних і незамінних амінокислот (1:0,8), тоді як у білках пшеничного борошна (1:0,43).

Хлібопекарські дріжджі  містять трипептид глютатіон, який складається із залишків амінокислоти цистеїну, глютамінової кислоти і гліцину.

До складу вуглеводів дріжджів входять (у% на CP): трегалоза — 8,6; глікоген — 13,3; манан — 15,2; глюкан — 7.

Вуглеводи дріжджових клітин глікоген і трегалоза є запасними  речовинами, від їх вмісту в значній мірі залежить здатність дріжджів до зберігання.

У складі жирів дріжджів є ліпіди, які містять насичені жирні кислоти — пальмітинову (75%) та стеаринову (25%), і фосфоліпіди: лецитин, ергостерин. Останній є провітаміном D.

Основною складовою мінеральних речовин дріжджів є фосфор і калій. У золі дріжджів масова частка Р₂0₅ складає майже 50%, К_?0 — ЗО%. Дріжджі також багаті на сірку та магній.

У складі дріжджової клітини  містяться вітаміни групи В, РР, а  також біотин, інозит та інші. Вони відіграють важливу роль у ферментативних процесах, властивих дріжджовим клітинам.

Дріжджова клітина містить  комплекс ферментів, які обумовлюють  всі функції життєдіяльності, в  тому числі розмноження і бродіння. Ендогенні ферменти дріжджової клітини  лежать в основі дихання, бродіння.

Екзоферменти перетворюють складні поживні речовини в форму, що легко засвоюється дріжджовою клітиною.

Серед ферментів хлібопекарських  дріжджів найбільше значення має  мальтаза (а-глюкозидаза). Цей фермент  розщеплює а-глюкозидазний зв'язок у дисахариді мальтозі, яка є основним цукром тіста, на дві молекули глюкози, що легко засвоюються дріжджами.

Фермент інвертаза (сахараза, р-фруктофуранозидаза) розщеплює р-фрук-тозидний зв'язок у сахарозі та рафінозі тіста  з утворенням глюкози і фруктози або фруктози і мелібіози відповідно.

Протеази дріжджів здатні впливати на білковий комплекс тіста, послаблюючи його структуру.

У тісті дріжджі чутливі  до підвищеної концентрації солі, цукрів. їх життєдіяльність пригнічують  спирт, диоксид вуглецю тіста. «Самоконсервуван-ня» дріжджових клітин спостерігається при концентрації у середовищі CO, більше 4% або спирту більше 3,0%.

Оптимальне значення рН середовища для розвитку дріжджів знаходиться в межах 4,5-5,5. Серед  усіх органічних кислот дріжджі найкраще переносять молочну кислоту.

Оптимальною для життєдіяльності  дріжджів є температура 27-33 °С. При 36 °С уповільнюється швидкість розмноження  дріжджів, а при 40 °С практично призупиняється. Бродильна активність їх інтенсифікується при 37-40 °С, після чого різко падає. При температурі 45-50'С дріжджі припиняють життєдіяльність.

Внаслідок того, що в тісті  кисню дуже мало, дріжджі збуджують  у ньому спиртове бродіння. Спирт  і диоксид вуглецю, що утворюються  при бродінні, розпушують тісто і  забезпечують необхідну пористість виробів.

Дріжджі зброджують цукри  в певній послідовності, обумовленій  швидкістю їх дифузії в дріжджову  клітину. У першу чергу зброджуються глюкоза і фруктоза. Сахароза живильного середовища гідролізується р-фруктофуранозидазою  оболонки дріжджових клітин з утворенням глюкози та фруктози, які легко засвоюються дріжджовою клітиною.

2. На 16 мелясно-спиртових  заводах України виділення дріжджів  із зрілої бражки  виробляють  приблизно 75 тис. т хлібопекарських  дріжджів на рік.

Технологія хлібопекарських дріжджів складається з таких технологічних стадій: 1) виділення дріжджів із зрілої мелясної маси; 2) промивка водою та одержання дріжджового концентрату; 3) пресування; формування та упаковка; 4)зберігання.

На спиртових заводах  для виділення дріжджів із бражки використовують п’яти- і семиступеневу схеми сепарування. Вони відрізняються кількістю і принципом організації промивок дріжджів водою, кількістю сепараторів, витратою води, електроенергії. Типовою вважається семиступенева схема сепарування дріжджів, яку використовують на спиртових заводах великої потужності.

Семиступенева схема сепарування дріжджів

У схемі передбачені  двохступеневе виділення і концентрування дріжджів, три протитокові промивки з ціллю вилучення спирту і  двохступенева остаточна промивка дріжджів від залишків бражки.

Об’єм  дріжжової суспензії  після першого ступеня сепарування  складає 20% об’єму зрілої бражки, після  другого ступеня сепарування -5% об’єму зрілої бражки, або 25 % об’єму дріжджового концентрату після першого ступення сепаруванняю На цьому закінчується сепарування дріжджів із зрілої бражки і починається промивка їх артезіанською водою.

Воду подають на третю промивку (перед п’ятим ступенем  сепарування). Промивну воду після третьої промивки використовують для другої промивки (перед четвертим ступенем сепарування), а промивну воду після другої промивки – для першої промивки (перед третім ступенем сепарування).

 Промивка дріжжів здійснюється  в ежекторах, де завдяки великим швидкостям забезпечується добре перемішування води із залишками бражки і промивка дріжжів.

Промивну воду після шостого  і сьомого спупенів сепарування  дріжджів виводять у каналізацію, а  дріжджову суспензію після останнього ступеня  сепарування спрямовують  у збірник готового концентрату, де охолоджують розсолом до 2…4 ⁰ С, а потім насосом подають у фільтр-прес.

Вміст біомаси дріжджів у концентраті після сьомого  ступеня сепарування складає 400…500 г/л. Загальна витрата води на промивку дріжджів 70…100% до об’єму зрілої бражки, яка надходить на перший ступінь сепарування. Після фільтр-пресу дріжджжі вологістю 72…75 % формують, упаковують і відправляють у холодильну камеру, де їх охолоджують і зберігають при температурі 0…4 ⁰ С.

Для вловлювання спирту застосовують дріжжові сепаратори закритого типу. При виділенні дріжжів із бражки за цією схемою досягається ії добра промивка; недоліки- велика кількість сепараторів, великі витрати води та електроенергії.

П’ятиступенева  схема сепарування дріжджів.

На спиртовитх заводах  використовують скорочену схему сепарування і промивки дріжджів, що має 4-5 спупенів. Ця схема відрізняється від семиступеневої схеми тим, що виключається четверта та п’ята промивки дріжджів свіжою артезіанською водою з наступним скидом промивних вод в каналізацію. Чиста артезіанська вода  вводиться тільки у збірник дріжджового концентрату після четвертого ступеня, з якого подається у сепаратор п’ятого ступеня. На третьому і четвертому ступенях промивка дріжджів здійснюється промивними водами, які надходять від наступних степенів сепарування.

На практиці чиста вода, окрям п’ятого ступеню, вводиться і на інші ступені промивки, так що витрати води залишаються великими, а якість промивки дріжджів при скороченні кількості ступенів погіршується. При цьому концентрація біомаси дріжджів на останньому ступені сепарування недостатня – лише 300…350 г/л, а вміст спирту в промивній воді складає від 1,0 до 2,5 об. %.

Інтенсифікація  промивки дріжджів.

Дріжджі, виділені із зрілої мелясної бражки, мають темний колір, що зумовлено адсорбцією на їх поверхні головним чином меланоїдинів. У слабокислому середовищі, яке підтримується у мелясному суслі, цей процес різко підсилюється  при рН <4, коли меланоїдини представляють собою катіони і тому активно сорбуються на поверхні дріжджових клітин, які мають від’ємний потенціал. Способи промивки дріжджів, які застосовують у промисловості, розроблені без урахування електрокінетичних властивостей дріжджових клітин і барвних речовин. Для інтенсифікації цього процесу треба створити умови, при яких меланоїдини  десорбують з поверхності дріжджових клітин, тобто змінити знак заряду одного з взаємодіючих компонентів. Перезарядка дріжджових клітин неприпустима: при витраті заряду вони гинуть, і природно, непридатні для хлібовипечення. Єдиний шлях- змінити знак заряду меланоїдинів. При рН>9 меланоїдини перетворюються в аніони:

NH⁺₃ –R₁ –R₂–COO^- +OH^-₃ →NH₂–R₁ –R₂–COO^{- ,}

які повинні десорбувати з поверхні тепер уже однойменнозаряджених клітин. Ці теоритичні передумови способу інтенсифікації промивки дріжджів були підтвердженні експериментально.

На цьому принципі заснований спосіб інтенсифікації промивки доріжджів, запропонований к. КТІХПом. Після вилілення і концентрування у два ступеня дріжджі двічі  у противотоку промивають артезіанською  водою. Після першої промивки створюють рН 11…13, додаючи у дріжджову суспензію розчин гідроксиду натрію або аміаку. Після такої обробки ферментативна активність і стійкість дріжджів при зберіганні не знижується. Способами КТІХП можна при одинаковому ступені видалення барвних речовин виділення і промивку дріжджів проводити у 4 ступеня сепарування, чим скоротити витрати води та електроенергії.

ПРЕСУВАННЯ, ФОРМУВАННЯ, УПАКОВКА

ТА ЗБЕРІГАННЯ ДРІЖДЖІВ.

Дріжджі з готового дріжджового концентрату виділяють пресуванням на рамних фільтр-пресах, у який його подають вихровим насосом. Перед пресуванням дріжджовий концентрат охолоджують у збірнику або теплообміннику до 4…6⁰ С, що сповільнює автолітичні процеси.

Фільтр-преси мають 30…50 рам і плит. Пресовані дріжджі залишаються у порожнині рами між серветками двух сусідніх плит. Пресування триває від 30 хв. До 2 год., а іноді і більше. По закінченні пресування дріжджі вивантажують  у розташований нижче металічний бункер. Продуктивність фільтр- преса за один цикл роботи від 200 до 1200кг. Вологість пресованих дріжджів складає 71…74%.

Пресовані дріжджі у  бункері формувально-пакувального автомата старанно перемішуються шнеком і через мундштук формувальної машини виходять у вигляді прямокутного бруска, який розрізається туго нятягнутою струною на брикети масою 1000,500,100 або 50г. Внутрішню поверхню мундштука покривають спеціальною мастикою, щоб уникнути утворення при формуванні брувка раковин, тріщин і смужок.

При виході із формовочної машини дріжджові бруски загортають у гладкий білий папір. Упаковані бруски складають у полімерні, картонні і дощані ящики по 10…12 кг і за допомогою транспортерів передають їх у холодильну камеру для зберігання.

 Пресованні дріжджі  при зберіганні продовжують слабо  дихати або бродити. При дорбрій  вентиляції дріжджів підсилюється дихання, а при поганій вентиляції або відсутності її дріжджі слабо дихають і сильно бродять.

Щоб загальмувати ендогенні  процеси у дріжджах і випаровування  вологи , у холодильних камерах  підтримають температуру 0…4⁰ С і відносну вологість повітря 82…96% . У цих умовах дріжджі повинні зберігатися не менше 12 діб.

У холодильній камері повинно вміщуватись не менше 3 добового запасу дріжджів, камери повинні мати гарну вентиляцію. При висоті камери 3 метри на 1м²  її площі розміщують приблизно 400кг дріжджів, що складає біля 40% об’єму камери.

СУШКА ДРІЖДЖІВ

Пресовані хлібопекарські дріжджі містять біля 75 % води і  тому порівняно швидко псуються при  звичайних температурах, їх не можна  транспортувати на значну відстань і  зберігати тривалий час.

Висушені до вологості  біля 8% дріжджові клітини знаходяться  в стані анабіозу. Для сушки  найбільш придатні дріжджі тугої  консистенції з вмістом позаклітинної  вологи 12…17% при загальній вологості 70…71%. Вода у дріжджовій клітині  може бути адсорбційно й осмотично зв’язаною. ЇЇ  втрата в більшості випадків супроводжується загибеллю клітини, тому дріжджі висушують до вологості не менше 8 %.

За швидкістю зневоднення  дріжджів процес сушки можна розділити  на 3 періоди:

1). швидке видалення  позаклітинної вологи до вологості 52-53%.

2). повільне випаровування  вільної внутрішньоклітинної вологи  до вологості 16-20%.

3). дуже повільне часткове  видалення зв’язаної вологи до досягнення рівноважної вологості, коли подальша віддача води дріжджами припиняється.

При збільшенні ступеня подрібнення, зменшенні навантаження на сушильну площу, а також перемішуванні дріжджів прискорюється іх висушування. Для запобігання загибелі і збереження ферментативної активності дріжджових клітин при їх висушуванні необхідно знижувати температуру теплоносія (повітря) з 80…70⁰ С у першому періоді до 55…50⁰С  у другому і до 45…40⁰ С у третьому, щоб дріжджі не нагрівалися вище 38⁰С .

Для сушки дріжджів використовують такі сушарки: стрічкові і шахтні, в яких дріжджі перемішуються періодично- при пресипанні їх з полиці на полицю; барабанні з безперервним перемішеванням; вібраційні і флюїдизаційні ( для висушування у «киплячому шарі»).

Сухі хлібопекарські дріжджі повинні мати вологість  не більше 10 %,  підйомну силу не більше 90 хв. І стійкість при зберіганні не менше 5 міс.

Придатність до виробництва  сухих хлібопекарських дріжджів залежить від складу і показників вихідних пресованих дріжджів. Пресовані  дріжджі, призначенні для висушування, повинні мати такі показники:

Підйомна сила 55..60 хв,

Стійкість при t =35⁰ С не менше 72 годин,

Осмостійкість не більше 10 хв,

Виживання клітин при  висушуванні не менше 70%,

Вимість вологи не більше 70%.

3.Якість і вимоги до сировини

Хороші дріжджі повинні  мати високу бродильну активність, швидко зброджувати цукри тіста, мати низьку осмочутливість, добре переносити високі концентрації солі та цукру в тісті, мати високу стійкість при зберіганні. Комплексним показником їх якості є підйомна сила. Вона обумовлюється активністю комплексу ферментів, що викликають спиртове бродіння.

Хлібопекарські дріжджі, які відповідають вимогам стандарту, мають сіруватий з жовтуватим відтінком колір, щільну консистенцію, притаманний дріжджам запах. Вологість їх має бути не більше 75%, підйомна сила не більше 70 хв, кислотність 100 г дріжджів, в день вироблення заводом, повинна бути не більше 120, а після 12 діб зберігання при 0-4 °С — не більше 300 мг оцтової кислоти. Стійкість дріжджів, вироблених спиртовими заводами, при температурі зберігання 35 °С — має бути не менше 48 год, спеціалізованими спиртозаводами — 60 год.

Оскільки основним цукром у тісті є мальтоза, дуже важливим показником якості дріжджів є їх мальтазна  активність — здатність зброджувати  цей цукор, але у нормативно-технічній  документації на хлібопекарські дріжджі  цей Ферментативна здатність хлібопекарських дріжджів є одним із основних показників їх якості. Для оцінки здатності дріжджів зброджувати цукри тіста визначають їх зимазну і мальтазну активність. Ці показники визначають за швидкістю зброджування дріжджами глюкози і мальтози і виражають терміном (у хвилинах), необхідним для виділення 20 мл СО₂ 1 г дріжджів у 4-5%-ному розчині глюкози (зимазна активність) або мальтози (мальтазна активність).Хороші дріжджі мають зимазну активність — до 70 хв, мальтазну — не більше 100-110 хв.

Список використаної літератури

1. http://pda.coolreferat.com
2. «Технологія спирту»: Підручник для студентівВНЗ/В.О. Маринченко, В.А.Домарецький, П.Л. Шиян///Під редакцією прфесора В.О.Маринченка. Вінниця.Поділля-2000. 2003р.-496с.