§ 2. Получение прессованных дрожжей, предназначенных для сушки

За рубежом прессованные дрожжи, направляемые на сушку, выращивают по специальным режимам, используя при этом специальные расы дрожжей. При этом предусматривают более низкие скорости роста и более низкий выход продукта по сравнению с получением прессованной продукции, что обеспечивает получение активной сушеной продукции, устойчивой к высушиванию. На отечественных дрожжевых заводах, выпускающих сушеную продукцию, товарные дрожжи получают, как правило, без учета специфики свойств биомассы, направляемой на сушку. Однако применяют расы дрожжей, пригодные для сушки.

В связи с тем что активные сушеные дрожжи с высоким сроком хранения содержат большое количество сухих веществ и трегалозы в клетке, в нашей странен за рубежом разработаны режимы, способствующие их накоплению. За рубежом для достижения этой цели дрожжи выращивают в концентрированной среде при KR 8-12 с низкой скоростью роста (0,085-0,102 ч^-1), которую регулируют подачей питательных веществ и воздуха в дрожжерастильные аппараты. Однако пониженная скорость роста дрожжей в этих процессах приводит к снижению производительности дрожжерастильных аппаратов.

Режим ВНИИХПа с использованием осмотически активных веществ. В нашей стране для получения активных сушеных дрожжей рекомендован режим получения товарных дрожжей в средах с повышенным осмотическим давлением, создаваемым в результате добавления осмотически активных веществ - хлорида натрия, сильвинита и каинита.

Использование хлорида натрия. Добавление 1% хлорида натрия в культуральную среду позволяет повысить одновременно содержание сухих веществ и трегалозы в клетках. При этом содержание трегалозы в прессованных дрожжах увеличивается на 3-4%, а в сушеных - на 5-6% по сравнению с дрожжами, полученными без хлорида натрия. Наилучшее действие на дрожжи хлорид натрия оказывает при рН 4,5-5,0, температуре 30-32°С и одновременной подаче в культуральную среду хлорида калия и активаторов роста, как это рекомендовано для выращивания дрожжей, получаемых в прессованном виде. Хлорид натрия замедляет размножение посторонних дрожжевых грибов, что положительно влияет на подъемную силу дрожжей, а также способствует снижению активности протеолитических ферментов. Вследствие этого процессы автолиза при высушивании дрожжей проходят менее интенсивно и лучше сохраняется активность бродильных ферментов, что способствует значительно меньшему ухудшению подъемной силы при сушке, чем это наблюдается обычно.

Хлорид натрия способствует также активации процессов синтеза в клетке, в результате чего выход биомассы повышается на 3-5%.

Использование сильвинита и каинита. Сильвинит и каинит - полиминеральные руды естественного происхождения. Они содержат в комплексе необходимые для роста и размножения дрожжевых клеток калий, натрий, магний, ряд микроэлементов и др. Эти макро- и микроэлементы являются обязательной добавкой при получении хлебопекарных дрожжей, так как они стимулируют их размножение, повышая выход продукта и съем биомассы с дрожжерастильного процесса. На заводах их вводят в культуральную среду в виде отдельных солей (хлорида калия и натрия, сульфата магния и минеральных удобрений). Между тем наибольший эффект по активации накопления биомассы наблюдается не при раздельной, а при совокупной подаче необходимых для роста дрожжевых клеток элементов.

При использовании сильвинита и каинита исключается подача хлорида калия, хлорида натрия, сульфата магния и микроэлементов. Их можно применять при работе предприятия по любой технологической схеме и любому способу, как воздушно-приточному, так и воздушно-проточному. Добавляют их в культуральную среду в количестве 2-4% к массе мелассы, перерабатываемой в дрожжерастильном аппарате. Они могут применяться отдельно либо совместно в различных комбинациях, что зависит от качества перерабатываемой мелассы и желаемого качества готового продукта. Сильвинит в основном улучшает качество сушеной продукции, а каинит в основном повышает выход продукта. При совместном использовании этих руд одновременно улучшается качество прессованной и сушеной продукции и повышается выход дрожжей.

Сильвинит вводят в культуральную среду единовременно (не притоком) равными порциями в три приема: обязательно при складке аппарата, на 4-м и 8-м часу культивирования при продолжительности процесса 14 ч, на 3-м и 6-м часу при продолжительности процесса 10 ч.

Во время выращивания дрожжей температуру в начале процесса поддерживают на уровне 30°С, а начиная с 4-го часа - 31-32°С, при дозревании - 28°С; рН культуральной среды в начале процесса должен составлять 4,5-4,6, в середине 4,7-4,8, а в конце 5,3-5,5.

При введении сильвинита в культуральную среду рН среды сильно подкисляется, так как происходит активный синтез биомассы, поэтому при выращивании дрожжей в качестве источника азота в основном используют аммиачную воду взамен сульфата аммония.

Дрожжи, выращенные с сильвинитом, богаты трегалозой, имеют высокую стойкость, быстро высушиваются и обладают высокой сохранностью. Например, сушеные дрожжи, полученные из прессованных дрожжей с добавлением сильвинита, хранятся около 12 мес, а без него - в основном 5-6 мес. Наряду с улучшением качества сушеного продукта выход его повышается на 3-6%, а также упрощается процесс приготовления и подачи солей в производство, так как готовят и подают только один раствор сильвинита вместо двух-трех растворов (хлорида калия, хлорида натрия и сульфата магния). Кроме того, сильвинит значительно дешевле применяемых в настоящее время солей, содержащих калий, магний, натрий, а также микроэлементов.

В последние годы на отечественных предприятиях внедряются режимы получения дрожжей в концентрированных средах, т. е. с повышенной концентрацией сахара в культуральной среде, которые также повышают содержание сухих веществ и трегалозы в клетках.

Режим ВНИИХПа, предусматривающий паузу в питании. Этот режим основан на свойстве дрожжевых клеток накапливать трегалозу при перенесении их из истощенной по сахару среды в обогащенную. Известно, что в период интенсивного роста трегалоза не накапливается в клетках, так как используется на синтез биомассы и начинает накапливаться только к концу процесса, когда снижается скорость роста дрожжей. Перерыв в подаче углеводного питания, а также большой засев и аэрация культуральной среды еще больше стимулируют образование трегалозы.

Режим подачи питательных веществ и основные показатели процесса приведены в приложении 26. Этот режим предусматривает паузу в питании (голодание) на 11-м часу культивирования дрожжей. В период голодания аэрацию среды уменьшают на 25%, а после голодания увеличивают на 25% по сравнению с обычной аэрацией. Дозревание проходит при сниженном расходе воздуха. Режим подачи углеводного и солевого питания позволяет повысить содержание трегалозы до 11,5-14 против 8-9% СВ у дрожжей, получаемых по обычно принятому на заводе режиму. Осмоустойчивость дрожжей также улучшается и составляет 14-17 против 20-25 мин.

Комплексное применение нового режима углеводного питания и расы дрожжей, селекционированной специально для сушки, дают еще лучше результаты.

Подъемная сила прессованных дрожжей улучшается с 70 до 52 мин, стойкость с 60 до 100 ч, осмочувствительность с 20-25 до 9-10 мин, а содержание трегалозы увеличивается с 4-5 до 10-12% СВ. Качество сушеных дрожжей, полученных из прессованных дрожжей, также улучшается, подъемная сила снижается с 78-80 до 50-55 мин, а содержание трегалозы повышается с 8-9 до 16-17% СВ.

Эркен-Шахарский режим. Этот режим предусматривает получение дрожжей по периодическому способу в концентрированной среде (KR 8) при длительности процесса 17 ч, низкой скорости роста (0,0925 ч^-1), выходе продукта 71,1%, содержании сухих веществ в клетке 33% и Использовании специальной расы, предназначенной для получения сушеных дрожжей.

Товарные дрожжи получают в дрожжерастильном аппарате общей вместимостью 110 м³ и полезной 75 м³ в одну стадию. Засевным материалом служат дрожжи ЧК, подаваемые в дрожжерастильный аппарат в виде дрожжевого молока. Перед засевом в аппарат их предварительно обрабатывают серной кислотой в течение 20-30 мин при рН 1,8-2,0.

Процесс выращивания дрожжей осуществляют в соответствии с режимом, приведенным в приложении 25. В качестве азотного питания используют аммиачную воду, а рН регулируют серной кислотой.

Регулирование температуры, рН и воздуха во время культивирования дрожжей осуществляют автоматически по программе в соответствии с нормами технологического режима. За 17 ч при засеве 2100 кг получают 9600 кг дрожжей с высоким содержанием трегалозы. Полученные дрожжи направляют на сушку. Сушеные дрожжи содержат 14-16% СВ трегалозы и сохраняются в течение 12 мес.