Тема 3: “Разрыхлители теста”.

1) Краткая характеристика дрожжей – как биологических разрыхлителей хлебопекарного производства.

2) Выращивание дрожжевой массы.

3) Производство товарных прессованных дрожжей.

4) Жидкие дрожжи.

5) Ржаные закваски.

6) Сушеные дрожжи.

7) Биохимические процессы при хранении дрожжей.

8) Химические разрыхлители.

1. Краткая характеристика дрожжей как биологических разрыхлителей хлебопекарного производства.

Дрожжи применяются в хлебопекарной промышленности. Они относятся к роду Sacchoromyces. К этому роду относятся различные производственные штаммы и расы дрожжей вида Sacchoromyces serevisae.

На практике дрожжи подразделяют на культурные и дикие. Культурные дрожи применяются в бродильных производствах; остальные – заносимые случайно из вне и приносящие больший или меньшей вред производству относятся к диким. Особенно часто среди вредителей встречаются дрожжи типа mycoderma, torulopsis, exiquus. Вредителями являются потому что обладают способностью бродить, поэтому засоренность ими в хлебопекарном производстве отрицательно сказывается на разрыхлении теста.

В зависимости от условий среды дрожжи превращают сахар в спирт и углекислый газ или спирт и воду.

С₆Н₁₂О₆↔2С₂Н₅ОН+2СО₂↑ - анаэробные условия (тесто)

С₆Н₁₂О₆↔2С₂Н₅ОН+Н₂О – аэробные условия

Дрожжи – одноклеточные грибки округлой или овальной формы, имеющие диаметр 10мкм. Один гр. прессованных дрожжей содержит 15 млрд. дрожжевых клеток.

Примерный химический состав дрожжевых клеток:

Вода – 65 %

Белок – 13-14 %

Гликоген – 6-8 %

Клетчатка – 1.8 %

Жир – 0.9-2 %

Зола – 1.77-2.5 %

Около 80 % белков представлены полноценными белками. Среди небелкового азота обнаружен трипептид глютатион, отличается тем, что активирует протеиназу дрожжей, что при длительном хранении вызывает разжижение дрожжевой массы.

В состав минеральных веществ дрожжей входят соли P, K, Ca, Mg, Na, S. Дрожжи содержат витамины группы В, провитамин Д, инозид, фолиевую кислоту. В дрожжах содержатся активные ферменты: мальтаза, карбоксилаза, фосфатаза, гликогиназа, которые входят в состав зимазного комплекса дрожжей. Под их действием осуществляется брожение.

2. Выращивание дрожжевой массы.

Выращивание чистых культур дрожжей осуществляется в 3 стадии:

1) в лаборатории;

2) в цехе чистых культур;

3) в промежуточном цехе.

Чистые культуры – дрожжи одной расы, не содержащие диких дрожжей. Чистые культуры получают путем размножения дрожжевых клеток в строго стерильных условиях, ступенчато, при десятикратном увеличении количества питательной среды на каждой последующей стадии.

В состав питательных сред входят: меласса, которая является отходом свеклосахарного производства (содержит до 65 % сахарозы), следовательно она является основой углеводного питания. Кроме того питательная смесь обогащена минеральными солями фосфорнокислыми и азотистыми и биостимуляторами роста (кукурузный и пшеничный экстракты, солод).

Дрожжи, полученные в лаборатории, выращивают без доступа кислорода, выход из незначительный, но они обладают значительным количеством энергии для дальнейшего размножения. Приучение дрожжей к производственным условиям осуществляется в цехе чистых культур, куда поступает профильтрованный и кондиционированный воздух, который для стерилизации подвергается кварцеванию. Воздух подается через фильтры определенными порциями. Затем осуществляется сепарирование (сгущение) клеток и получение дрожжевого молока, которое идет на засев маточных дрожжей в промежуточном цехе. Маточные дрожжи выращивают в 2 стадии: сначала выращивают маточные дрожжи группы А, затем группы В. Группа А является разводочной группы В, а группа В – разводочной для товарных дрожжей. Выращивание маточных дрожжей осуществляют при усиленной аэрации при температуре среды 30˚С, pH=4.5. Питательная смесь задается не сразу, а по мере использования сахара дрожжами с целью увеличения их выхода. Маточные дрожжи группы А после их выращивания сепарируют до влажности 75 % и оставляют в виде дрожжевого молока, часть которого идет на засев маточных дрожжей группы В, а часть оставляется на хранение при температуре 0+4˚С. Подъемная сила 40-50 мин., стойкость при хранении не менее 96 часов. Маточные дрожжи группы А и В отличаются чистотой.

3. Производство товарных прессованных дрожжей.

В рабочую емкость подается очищенное сусло и расчетное количество дрожжей. Выращивание осуществляется при усиленной аэрации. Через каждый час вводится новая порция сусла (питательная смесь). Его вводят до полного заполнения емкости, в которой осуществляется выращивание. Продолжительность цикла 8-12 часов. Через 7 часов дрожжевую массу отбирают, одновременно вводят питательную среду. Отобранные дрожжи дображивают в течении часа, в процессе этого осуществляется завершение их почкования и перестраивание дрожжевых клеток с размножения на обменные процессы, поддерживающие жизнедеятельность клетки. Затем осуществляется сепарирование (отделение дрожжевой массы от бражки). Выход дрожжей составляет 80-85 %, остальную часть дрожжевой массы выделяют повторным сепарированием. Затем дрожжевую массу охлаждают до температуры 4˚С и прессуют.

Таблица 6. Показатели качества прессованных дрожжей.

4. Жидкие дрожжи.

Питательной средой для производства жидких дрожжей является мучной затор, который получают путем смешивания муки с водой 1:3.5:4. Полученную смесь подвергают самоосахариванию при температуре 65-70˚С. Для этого вносится белый солод как источник ферментов. Затем затор охлаждают до температуры 50˚С и заквашивают чистой культурой молочнокислых бактерий (палочка Дельбрюка) или подвергают самозакисанию в течении 24 часов. После этого затор охлаждают до температуры 30˚С и добавляют прессованные дрожжи в виде суспензии с водой (1:3). Через 7-8 часов определяют подъемную силу дрожжей, которая должна быть ускоренным методом не более 25 мин. и отбирают на производство.

Производственный цикл жидких дрожжей состоит их отбора 50 % дрожжей на производство и добавление эквивалентного количества закисшего затора.

5. Ржаные закваски.

Ржаные закваски являются необходимым полуфабрикатом для производства хлеба с использованием ржаной муки. Различают по влажности на густые (48-50 %), менее густые (60 %), жидкие (75-85 %).

Жидкие классифицируются на жидкие с заваркой и без заварки.

Готовят ржаные закваски с использованием чистых культур молочнокислых бактерий и заквасочных дрожжей. Для разведения ржаные закваски чистой культуры смешивают и добавляют питательную смесь, состоящую из ржаной муки и воды. К выброженной первой фазе добавляют питательную смесь и выращивают до объема необходимого производству.

Производственный цикл состоит из отбора 50-75 % ржаных заквасок для замеса теста и добавления эквивалентного количества питательной смеси.

Ржаные закваски должны иметь подъемную силу не более 25 мин., кислотность – 10-12˚.

6. Сушеные дрожжи.

Сушеные дрожжи получают путем высушивания измельченных прессованных дрожжей. Они отличаются более низкой влажностью и увеличенным сроком хранения. Для производства сушеных дрожжей используют специальные расы дрожжей, а также применяют специальное питание и обеспечивают повышенное аэрирование для увеличения жизнеспособности дрожжей. Для сокращения сушки дрожжи обрабатывают раствором соли, затем фильтруют и промывают водой. Сушат в 3 стадии. На всех стадиях температура во всех слоях не должна превышать 30˚С. на 1-й стадии осуществляется высушивание воздухом, имеющим температуру 65-90˚С, влажность снижается до 50 %. На 2-й стадии – температура воздуха 55-63˚С, влажность снижается до 16-18 %. На 3-й стадии – температура воздуха 30-40˚С, влажность снижается до 8-10 %.

Таблица 7. Показатели качества сушеных дрожжей.

7. Биохимические процессы при хранении дрожжей.

При хранении дрожжей они продолжают дышать. После того как клетка израсходует большую часть гликогена и других углеводов происходит ее саморасщепление или самопереваривание (автолиз). Прессованные дрожжи, подвергнутые автолитическому расщеплению, приобретают тестообразную или жидкую консистенцию. Это происходит вследствие того, что внутриклеточные коллоиды теряют способность удерживать влагу. В процессе автолиза разрушаются ферменты зимазного комплекса, следовательно автолизированные дрожжи не способны расщеплять сахар с образованием спирта и углекислого газа.

Прессованные дрожжи, помещенные в холодильник, при хорошей вентиляции сильно дышат и мало бродят.

Дыхание и брожение клетки происходит в основном за счет внутриклеточного углевода – гликогена. Израсходовав весь гликоген дрожжи умирают. После смерти клетки автолитические процессы усиливаются за счет активации протеолитических ферментов.

Процесс автолитической порчи дрожжей зависит не только от условий хранения и транспортировки, но и от природы дрожжей и условий их выращивания.

Сильно дышащие дрожжи сохраняются лучше, чем слабо дышащие. Устойчивость дрожжей при хранении повышается при выращивании их в условиях усиленной аэрации и в присутствии железа.

8. Химические разрыхлители.

Химические разрыхлители используются при производстве изделий с высоким содержанием сахара и жира, т.к. в таких средах происходит плазмолиз дрожжевых клеток, вследствие высокого осмотического давления, которое придает раствору высокая концентрация сахаров. Жир, обволакивая дрожжевые клетки, лишает возможности питаться.

В качестве химических разрыхлителей используются: гидрокарбонат Na, который при нагревании разлагается с образованием Na₂CO₃, CO₂ и H₂O, NH₄CO₃, который при нагревании разлагается с образованием NH₃, CO₂ и H₂O.

Недостатками использования химических разрыхлителей является то, что они дают продуктам щелочную среду, которая должна быть не более 2˚.