Способ производства хлебопекарных дрожжей

 

Использование: биотехнология, производство дрожжей. Сущность изобретения: готовят засевные дрожжи путем культивирования их на растворе мелассы с добавлением азота, фосфора и калийсодержащих солей и биотина. Затем дрожжи сепарируют, промывают водой, отрабатывают эмульгатором, в качестве которого используют эмульсию полиглицеринов стеариновой и пальмитиновой кислот, прессуют и сушат. Полученными дрожжами засевают производственную питательную среду, содержащую осахаренные измельченные отходы хлебопекарного производства или черствого хлеба. Соотношение отходов и воды составляет 1:6-9. Способ позволяет исключить использование муки, заменив ее на отходы хлебопекарного производства. 3 табл.

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано при производстве дрожжей и комплексных дрожжевых препаратов.

Известны способы производства хлебопекарных дрожжей, предусматривающие получение засевных дрожжей путем их культивирования на питательной среде, содержащей источник углеводов и минеральные соли с последующим засевом в производственную питательную среду, включающую осахаренное крахмалсодержащее сырье, источники азота, фосфора, калия и активаторы роста [1].

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является способ производства дрожжей, включающий выращивание дрожжей чистой культуры, приготовление питательной среды в виде осахаренной мучной заварки с гидромодулем 1:3-4, культивирование засевных и товарных дрожжей по периодическому способу в анаэробных условиях [2].

Недостатком указанного способа является то, что в качестве основного крахмалсодержащего сырья используется дорогостоящая мука, культивирование засевных дрожжей происходит в анаэробных условиях, что не обеспечивает накопление биомассы, достаточной для быстрого получения производственной культуры, кроме того, питательная среда, полученная в виде осахаренной мучной заварки, не отвечает требованиям асептики, что снижает качество дрожжей.

Целью предлагаемого изобретения является снижение себестоимости дрожжей, улучшение их качества путем устранения вероятности их инфицирования посторонней микрофлорой, повышение производительности процесса.

Цель достигается тем, что в качестве источника углеводов в питательной среде для получения засевных дрожжей используют мелассу, при этом после культивирования засевные дрожжи отделяют от культуральной жидкости, промывают, обрабатывают эмульгатором, прессуют и сушат; засев производственной питательной среды осуществляют сухими дрожжами, а в качестве крахмалсодержащего сырья производственной питательной среды используют отходы хлебопекарного производства в виде хлебного лома, хлебной крошки, хлеба с механическими повреждениями, брака хлеба и черствый хлеб; при этом отходы хлебопекарного производства и черствый хлеб предварительно подсушивают до влажности 5-20%, измельчают до размера частиц 0,05-1,0 мм и смешивают с водой до соотношения 1:6-9.

Существенным отличием предлагаемого способа от известного является то, что питательную среду готовят с гидромодулем 1:6-9.

В известном способе в качестве питательной среды используется мучная заварка, приготовленная в соотношении мука:вода 1:3 или 1:4. высокая вязкость полученной массы не позволяет осуществлять ее активную аэрацию воздухом, что приводит к лимиту процесса по кислороду и, как следствие, к росту дрожжей с низкой скоростью.

Высокая вязкость среды является причиной неполного осахаривания крахмала муки, а следовательно, и лимиту процесса по углеводам.

При гидромодуле 6-9, то есть при соотношении твердая фаза:вода 1:6-9, питательная среда характеризуется свойствами ньютоновских жидкостей. Это позволяет осуществлять ее активную аэрацию и проводить более полное осахаривание крахмала, тем самым устраняя лимит процесса по кислороду и углеводам.

Диапазон значений 1:6-9 выбран экспериментально. При его снижении ниже 6 уменьшается эффективность аэрации, повышаются энергозатраты, увеличение гидромодуля выше 9 снижает эффективность осахаривания, увеличивает расход ферментов.

Диапазон значений по влажности отходов хлебопекарного производства и черствого хлеба от 5 до 20% и размер частиц после помола 0,05-1,0 мм получены также экспериментально из условия обеспечения максимальной эффективности осахаривания крахмала.

Существенным является использование в качестве единственного источника углеводов черствого хлеба и перерабатываемых отходов хлебопекарного производства.

Использование муки в качестве источника углеводов (как в известном способе) не позволяет проводить стерилизацию питательной среды, а следовательно, устранять причину контаминации процесса посторонней микрофлорой. Черствый хлеб и перерабатываемые отходы хлебопекарного производства уже прошли термическую обработку, а следовательно, не меняют своего физического состояния при тепловой стерилизации питательной среды.

Важным преимуществом предлагаемого способа является использование в качестве засевной культуры сухих дрожжей, полученных из пробирочной чистой культуры путем ее культивирования на мелассных питательных средах в стерильных условиях с последующим выделением дрожжей из культуральной жидкости, обработкой их эмульсиями поверхностно-активных веществ, прессованием и сушкой.

Известно, что скорость роста дрожжей сахаромицетов не превышает 0,35 час^-1, следовательно, для того, чтобы накопить требуемое для засева головного ферментера количество дрожжей из музейной пробирочной культуры необходимо много времени, например, 113 ч как в известном способе. Кроме того, в условиях производства трудно сохранить стерильность культуры при последовательных пересевах.

Использование сухой засевной культуры, полученной централизованно, существенно сокращает трудозатраты и позволяет эффективнее использовать основное технологическое оборудование - ферментеры.

Сущность предлагаемого способа раскрывается примерами.

Пример 1. Засевные дрожжи выращивают из чистой культуры дрожжей сахаромицетов в три стадии, из которых две стадии периодические, а третья стадия воздушноприточная. Питательной средой при культивировании засевных дрожжей является раствор мелассы с добавлением азот-, фосфор-, калий-содержащих солей и биотина.

Показатели режимов выращивания засевных дрожжей приведены в табл. 1.

Полученные после третьей стадии культивирования засевные дрожжи сепарируют, промывают водой, обрабатывают эмульсией полиглицеринов, стеариновой и пальметиновой кислот, прессуют и сушат в кипящем слое по мягкому режиму.

25 г полученных таким образом дрожжей засевают в аппарат МИН в предварительно приготовленную производственную питательную среду и культивируют в течение 14-16 ч при 28-32^oC и pH 4,0-5,0.

Питательную среду готовят следующим образом. Отходы хлебопекарного производства подсушивают в потоке горячего воздуха до влажности 20% и измельчают на дробилке до размера частиц 0,05-1,0 мм. 75 кг измельченных отходов разводят водой в соотношении 1:6 (75·80/100 кг СВ:480 л воды), выдерживают в течение 20 мин для набухания отходов, стерилизуют острым паром при давлении 0,5 атм в течение 30 мин, охлаждают и обрабатывают ферментом амилосубтилином и далее глюкоамилазой по общепринятым режимам.

Стерильное осахаренное сусло, представляющее собой суспензию твердой фазы из неосахаренных остатков хлебной крошки и раствора мальтозы и глюкозы, используют как единственный источник углеводов при культивировании дрожжей.

Полученные в аппарате МИН дрожжи вместе с культуральной жидкостью передают в аппарат БИН и начинают приток питательной среды, приготовленной аналогично вышеописанному. После 12- часового культивирования при постоянной аэрации среды воздухом все полученные дрожжи передают на третью стадию культивирования в аппарат А, где их культивируют в течение 14 ч при постоянном притоке питательной среды и активной аэрации.

После третьей стадии культивирования дрожжи вместе с культуральной средой передают в сборник, где их хранят при T = +4^oC.

В табл. 2 приведены показатели технологических режимов культивирования дрожжей на производственной питательной среде, а в табл. 3 приведена сравнительная характеристика дрожжей по предлагаемому и известному способам.

Пример 2. Засевные дрожжи выращивают из чистой культуры дрожжей аналогично вышеописанному.

Полученные после третьей стадии культивирования засевные дрожжи сепарируют, промывают водой, обрабатывают эмульгатором "Acidan 12", прессуют и сушат.

Сухие засевные дрожжи в количестве 25 г засевают в производственную питательную среду, приготовленную следующим образом. Черствый хлеб (50% пшеничных сортов и 50% ржано-пшеничных сортов) подсушивают до влажности 5%, измельчают на дробилке до размера частиц 0,05-1,0 мм. 75 кг смеси разводят водой в соотношении 1:9 (75·95/100:640 л воды), выдерживают в течение 30 мин для набухания и далее поступают аналогично вышеописанному.

Культивирование дрожжей производят по режиму, представленному в табл. 2.

Сравнительные показатели технологических режимов культивирования дрожжей на производственной питательной среде из осахаренного при гидромодуле 1:9 пшеничного и ржано-пшеничного черствого хлеба, подсушенного до влажности 5%, приведены в табл. 3.

Литература.

1. Авторское свидетельство N 1139165 Способ производства жидких дрожжей - Кузьминский Р.В., Поландова Р.Д., Богатырева Т.Г., Демидов А.С., Семенов А.М.

2. Сборник технологических инструкций для производства хлебобулочных изделий.- М.: Прейскурантиздат, 1989, 493 с.

Формула изобретения

Способ производства хлебопекарных дрожжей, предусматривающий получение засевных дрожжей путем их культивирования на питательной среде, содержащей источник углеводов и минеральные соли, с последующим засевом в производственную питательную среду, включающую осахаренное крахмалсодержащее сырье, источники азота, фосфора, калия, активаторы роста, отличающийся тем, что в качестве источника углеводов в питательной среде для получения засевных дрожжей используют мелассу, при этом после культивирования засевные дрожжи отделяют от культуральной жидкости, промывают, обрабатывают эмульгатором, прессуют и сушат, засев производственной питательной среды осуществляют сухими дрожжами, в качестве крахмалсодержащего сырья используют отходы хлебопекарного производства в виде хлебного лома, хлебной крошки, хлеба, хлеба с механическими повреждениями, брака хлеба, черствого хлеба, при этом отходы хлебопекарного производства предварительно подсушивают до влажности 5 20% измельчают до размера частиц 0,05 1,0 мм и смешивают с водой до соотношения 1 6 9.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2