Производство пекарских дрожжей

    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