1.3. Дрожжи хлебопекарные

Дрожжи — одноклеточные микроорганизмы, относящиеся к классу грибов сахароми­цетов. Дрожжевые клетки имеют шаровидную или овальную форму и содержат 75% влаги. Сухое вещество клетки состоит в основном из белков (44...67%), минеральных веществ (6...8%), углеводов (до 30%). Основные углеводы дрожжей — гликоген и трегалоза — являются источником энергетических процессов в клетке. Установлено, что дрожжи с большим количеством запасных углеводов могут длительное время сохра­нять свое качество. В дрожжах содержится трипептид, глутатион, активирующий про­теолиз, разнообразные витамины и ферменты.

В дрожжах действует ряд ферментативных комплексов, из которых главным являет­ся зимазный, или так называемая зимаза. С ее помощью они сбраживают сахар, то есть превращают его в спирт и углекислый газ. При отсутствии кислорода (в анаэробных условиях) ферменты дрожжей вызывают спиртовое брожение сахара. Это сложный многоступенчатый процесс, который проходит одиннадцать стадий с участием много­численных ферментов и фосфорной кислоты. На последней стадии процесса броже­ния сахара образуются углекислый газ и этиловый (винный) спирт.

Суммарно процесс спиртового брожения выражается следующим уравнением:

C₆H₁₂O₆= 2СО2 + 2С5Н5ОН + 117,3 кДж.

Помимо зимазного комплекса, большое значение имеют такие ферменты дрожжей, как мальтаза (расщепляет дисахарид мальтозу на две глюкозы), сахараза, или инвераза (расщепляет дисахарид сахарозу на две части — глюкозу и фруктозу), протеазы ферменты, ускоряющие расщепление белков).

В тесте и других полуфабрикатах хлебопекарного производства кислорода очень тало, поэтому дрожжи вызывают и процесс спиртового брожения, в результате чего углекислый газ разрыхляет тесто и обеспечивает необходимую пористость изделий. 3 присутствии кислорода (в аэробных условиях) в питательной среде дрожжи разлагают сахар с образованием воды и углекислого газа. При этом энергии выделяется з 23 раза больше, чем при спиртовом брожении, поэтому в присутствии кислорода дрожжевые клетки интенсивно размножаются. Разложение сахара в аэробных услови­ях происходит по схеме

С₆Н₁₂0₆ + 6O2 = 6CO₂ + 6Н20 + 2870 кДж.

Спиртовое брожение и аэробное дыхание до заключительной стадии идут по одной схеме.

Для нормальной жизнедеятельности дрожжей необходимы жидкая среда, содержа­щая питательные вещества, соответствующая реакция среды и температурные усло­вия.

Жидкая среда для развития дрожжей должна содержать сахар, азотистые соедине­ния, минеральные соединения, витамины. Хлебопекарные дрожжи усваивают глюко­зу, галактозу, сахарозу, раффинозу, мальтозу. Сложные сахара (сахароза, мальтоза) под действием ферментов дрожжей предварительно превращаются в простые. Из азоти­стых соединений дрожжи лучше всего усваивают продукты гидролиза белка (амино­кислоты, полипептиды), а также минеральные соли, содержащие азот, например, сер­нокислый аммоний — (NH4) 2S04.

Реакция среды, в которой находятся дрожжи, должна быть слабокислая. Щелочная среда угнетает дрожжевые клетки. При высокой щелочности дрожжи погибают. Опти­мальное значение pH среды 4,5...5.

Большое значение имеют и температурные условия. Для размножения дрожжей наиболее благоприятна температура 26...28°С. Спиртовое брожение идет наиболее ак­тивно при температуре 30...35°С.

При температуре 45...50°С и выше дрожжевые клетки погибают. Низкая температу­ра тормозит жизнедеятельность дрожжей, они впадают в состояние анабиоза (скрытая жизнедеятельность), в котором могут сохраняться долго без порчи.

Замороженные дрожжи после медленного оттаивания при температуре 6...8°С со­храняют свои свойства. В хлебопекарном производстве применяют прессованные дрожжи, дрожжевое молоко, сушеные и жидкие дрожжи.

Жидкие дрожжи являются полуфабрикатами производства хлеба.

Прессованные дрожжи представляют собой скопление дрожжевых клеток, выде­ленных из культуральной среды, промытых и спрессованных. Питательной средой для выращивания дрожжей служит разбавленная меласса (отход свеклосахарного производства) — темная густая жидкость с консистенцией патоки, которая содержит 45..50% сахарозы, 12% азотистых и 10% минеральных веществ. На дрожжевых заводах мелассу разводят водой, подкисляют, добавляют соли азота и фосфора, так как содер­жание этих веществ, необходимых дрожжам, в мелассе недостаточное.

Процесс выращивания дрожжей состоит из двух стадий: получение маточных и то­варных дрожжей. Дрожжевые расы, применяемые для выращивания маточных дрож­жей, должны иметь хорошую подъемную силу (до 45 мин) и высокую мальтазную активность. Расы, применяемые для выращивания маточных дрожжей, должны со­держать как можно меньше глутатиона, ослабляющего тесто, быть устойчивыми к вы­соким концентрациям соли и сахара.

Товарные дрожжи получают при размножении маточных дрожжей в подготовленной питательной среде в дрожжерастительных аппаратах. Размножение дрожжей на кон­центрированных средах (5...6% сахара), применяемое на крупных заводах, улучшает их качество и повышает производительность дрожжерастительных аппаратов. Дрож­жи размножаются в течение 14...20 ч при непрерывной подаче воздуха в питательную среду (кислород ускоряет рост клеток). После выращивания дрожжей культуральную среду сепарируют, получая дрожжевое молоко, содержащее 500...600 г/л дрожжей, и бражку (отработанную жидкость). Дрожжевое молоко проходит через фильтр-пресс, где дрожжи отделяются от внеклеточной влаги, после чего их формируют в виде бру­сков, упаковывают в этикетировочную бумагу и помещают в холодильник с темпера­турой 2...4°С.

Из 1 т мелассы (содержание сахара 46%) можно получить до 750...760 кг дрожжей.

Прессованные дрожжи стандартного качества должны иметь сероватый с желтым оттенком цвет; плотную консистенцию, при разломе они должны крошиться, но не мазаться. Качественная характеристика прессованных дрожжей представлена в табл. 1.17.

Чем ниже влажность, тем выше качество дрожжей и их стойкость при хранении.

Подъемная сила — это способность дрожжей сбраживать глюкозу, фруктозу, саха­розу.

Стойкость дрожжей определяется выдержкой бруска дрожжей при температуре 35°С до момента их размягчения. Стойкость характеризует активность протеолитиче­ских ферментов дрожжей и пригодность дрожжей к хранению.

Мальтазная активность характеризует способность дрожжей гидролизовать мальто­зу муки и зависит от присутствия в дрожжах фермента мальтазы. Мальтоза — основной

Таблица 1.17

Качественная характеристика прессованных дрожжей

сахар хлебного теста, сбраживается дрожжами более медленно, чем другие сахара, так как дрожжи содержат сравнительно мало мальтазы. Мальтазная активность хороших дрожжей должна быть не более 100 мин. Мальтазная активность не включается в НД на хлебопекарные дрожжи, но учитывается при подборе дрожжевых рас.

Прессованные дрожжи применяют для разрыхления теста в количестве 0,5...5% от массы муки. Конкретная дозировка зависит от вида изделия, способа приготовления теста и подъемной силы дрожжей. Кроме дрожжей, изготовляемых специализирован­ными дрожжевыми заводами, в хлебопечении применяют дрожжи, полученные при производстве спирта путем выделения отработанных дрожжей из мелассно-спиртовой бражки. Качество спиртовых дрожжей несколько ниже, чем хлебопекарных. Они ме­нее стойки при хранении и имеют худшую мальтазную активность.

Дрожжевое молоко — это жидкая суспензия дрожжей в воде, полученная в результате сепарирования культуральной среды после размножения в ней дрожжей. Цвет дрож­жевого молока — серый с желтоватым оттенком, запах и вкус — свойственные дрож­жам. Сепарированный концентрат с температурой до 5°С поступает на хлебозаводы в автоцистернах. В I л дрожжевого молока должно содержаться не менее 450 г дрожжей в пересчете на прессованные дрожжи влажностью 75%. Подъемная сила и кислотность дрожжевого молока должны соответствовать показателям прессованных дрожжей.

Количество дрожжевого молока, применяемого для разрыхления теста, определя­ется путем его пересчета на прессованные дрожжи. Например, для замены 3 кг прес­сованных дрожжей дрожжевым молоком, в I л которого содержится 500 г дрожжей (с 75%-ной влажностью), необходимо взять 3/0,5 = 6 л дрожжевого молока. Замена прессованных дрожжей дрожжевым молоком имеет значительные преимущества и эко­номически эффективна: несколько снижается расход дрожжей вследствие большей ак­тивности дрожжевых клеток в дрожжевом молоке; ликвидируются трудовые затраты на перемещение и растаривание дрожжей, приготовление дрожжевой суспензии.

Дрожжевые клетки в этом продукте более активны, так как они не подвергались охлаждению и анабиозу.

Сушеные дрожжи получают высушиванием измельченных прессованных дрож­жей теплым воздухом до остаточной влажности 8...9% (влага, химически связанная с белками клеток). Низкая влажность сушеных дрожжей обеспечивает их длительную сохранность. Сушеные дрожжи используются для хлебопечения в тех районах, где местные условия не позволяют производить или доставлять прессованные дрожжи. Качество сушеных дрожжей зависит от исходного качества прессованных, от режи­ма сушки и режима хранения. Для высушивания берут обычные доброкачественные прессованные дрожжи, однако установлено, что качество сушеных дрожжей будет вы­ше, если в исходных дрожжах повысить содержание сухих веществ до 30% и запасных углеводов, особенно трегалозы, до 11...12%. Желательно, чтобы подъемная сила ис­ходных дрожжей была до 60 мин.

Прессованные дрожжи сушат в сушилках различных конструкций и при различных режимах, соблюдая следующую общую закономерность: температура воздуха в про­цессе сушки должна снижаться с 70...90°С в начале до 45...50°С во втором периоде, что предупреждает денатурацию белков клетки. Сушка несколько вредит дрожжевым клеткам, увеличивая содержание восстановленного глутатиона и ухудшая подъемную силу дрожжей, поэтому желательно применять мягкие режимы высушивания дрожжей с температурой сушильного воздуха 45...50 и 35°С. Хорошие результаты дает сушка под вакуумом и сушка в виброкипящем слое.

Таблица 1.18

Качественная характеристика сушеных дрожжей

Средняя продолжительность высушивания 5...6 ч. Высушенные дрожжи имеют вид гранул, вермишели, крупок, порошка или смеси этих форм. Цвет дрожжей светло­-серый, запах специфический, дрожжевой. Качественная характеристика сушеных дрожжей приведена в табл. 1.18.

Сушеные дрожжи упаковывают в жестяные банки, бумажные пакеты или ящики, выстланные пергаментом.

Дрожжи высшего сорта упаковывают герметически. При упаковке в негерметиче­скую тару срок их хранения сокращается вдвое. Прессованные дрожжи заменяют су­шеными с учетом их подъемной силы.

При хранении допускается ежемесячное ухудшение подъемной силы на 5%.