Хлебопекарные дрожжи

Дрожжи — это одноклеточные микроорганизмы, относящиеся к классу грибов сахаромицетов. Дрожжевые клетки имеют шаровидную или овальную форму и содержат 75 % влаги. Мицелия (тела) не образуют. Размножаются почкованием и аскоспорами. Известно около 20 видов.

Сухое вещество клетки дрожжей 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, глютатион, активирующий протеолиз.

Дрожжи содержат также разнообразные витамины и ферменты.
Ферменты, присутствующие в дрожжах, способствуют протеканию всех жизненных функций их, в том числе процессов дыхания, размножения, построения органов клетки.

В дрожжах действует ряд ферментативных комплексов, из которых главным является зимазный, или так называемая зимаза. При помощи зимазы дрожжи сбраживают сахар, т. е. превращают его в спирт и углекислый газ. При этом дрожжевые клетки получают энергию, необходимую для своей жизнедеятельности. 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.

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

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, рафинозу, 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.

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

Большое значение для жизнедеятельности дрожжей имеют температурные условия. Для размножения дрожжей наиболее благоприятна температура 25 — 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, дрожжи 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.

Прессованные дрожжи представляют собой скопление дрожжевых клеток, выделенных из культуральной среды, промытых и спрессованных. Питательной средой для выращивания дрожжей служит разбавленная меласса. Меласса (отход свеклосахарного производства) — темная густая жидкость с консистенцней патоки.

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 глютатиона, ослабляющего тесто, быть устойчивыми к высоким концентрациям соли и сахара.

Товарные дрожжи получают при размножении маточных дрожжей в подготовленной питательной среде в дрожжерастильных аппаратах. Размножение дрожжей на концентрированных средах (5—6% сахара), применяемое последнее время на крупных заводах, улучшает качество дрожжей и повышает производительность дрожжерастильных аппаратов.

Выращивание дрожжей на концентрированных средах — главное направление в современной технологии.

 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.

Выход дрожжей из 1 т мелассы (содержание сахара 46 %) на передовых предприятиях составляет 750—760 кг.
Прессованные дрожжи стандартного качества должны иметь следующие показатели: сероватый с желтым оттенком цвет; плотную консистенцию, при разломе должны крошиться, но не мазаться.

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 сахар хлебного теста, с большим трудом сбраживается дрожжами и более медленно, чем другие сахара, так как дрожжи содержат сравнительно мало мальтазы. Мальтазная активность хороших дрожжей должна быть не более 100 мин. В ГОСТе на хлебопекарные дрожжи мальтазная активность не включена, но при подборе дрожжевых рас этот показатель учитывается.

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 у хлебопекарных. Они менее стойки при хранении и имеют худшую мальтазную активность.

Дрожжевое молоко — это жидкая суспензия дрожжей в воде, полученная при сепарировании 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 1 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 по ГОСТу.

Дрожжевое молоко применяется для разрыхления теста в пересчете на прессованные дрожжи. Например, для замены 3 кг прессованных дрожжей дрожжевым молоком, в 1 л которого содержится 500 г дрожжей (в пересчете на 75%-ную влажность), необходимо взять 3/0,5 = 6 л дрожжевого молока.

Замена прессованных дрожжей дрожжевым молоком имеет значительные преимущества и экономическую эффективность: несколько снижается расход дрожжей вследствие большей активности дрожжевых клеток в дрожжевом молоке; ликвидируются трудовые затраты по перемещению и растариванию дрожжей; приготовлению 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). Вследствие низкой влажности сушеные дрожжи в отличие от прессованных могут долго сохраняться без порчи. 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: в начале сушки температура воздуха должна быть равна 70—90 °С, а во втором периоде 45—50 °С.

Снижение температуры во втором периоде предупреждает денатурацию белков клетки. Сушка несколько вредит дрожжевым клеткам, увеличивает содержание восстановленного глютатиона, ухудшает подъемную силу дрожжей, поэтому желательно применять мягкие режимы высушивания дрожжей, т. е. при температурах сушильного воздуха 45—50 и 35 СС.

Хорошие результаты дает сушка под вакуумом и сушка в виброкипящем слое.
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.

Прессованные дрожжи заменяют сушеными с учетом их подъемной силы. При хранении допускается ежемесячное ухудшение подъемной силы на 5 %.