5.4. Виробництво товарних дріжджів

Поза залежністю від розходжень технологічні схеми передбача-ють вирощування дріжджів у три генерації: генерація А - одержанняматкових дріжджів чистої культури (ЧК) і природно-чистої культури(ПЧК); генерація Б - одержання засівних дріжджів; генерація В - ви-рощування товарних дріжджів (рис.5.2).

Розмноження дріжджів у живильному середовищі в присутностікисню описується рівнянням

М1=М0ецт, звідки ц = ln(M1/M0)/1,

де Мь М0 - відповідно кількість біомаси наприкінці й початку проце-су, кг; ц - питома швидкість росту (модуль росту) дріжджів, тобтоприріст 1 г дріжджів, г/год; т - тривалість вирощування дріжджів, год.

Матковими називають дріжджі, що використовують для засівупоживного середовища при одержанні засівних дріжджів. Засівнідріжджі служать посівним матеріалом при одержанні товарнихдріжджів.

Товарні дріжджі - це готовий до використання продукт, щовідповідає вимогам відповідного стандарту.

Технологія вирощування маткових дріжджів (генерація А)включає одержання дріжджів чистої культури (ЧК) з музейної культу-ри дріжджів і одержання дріжджів природно-чистої культури (ПЧК) іздріжджів ЧК.

Дріжджі ЧК вирощують спочатку в лабораторних умовах, апотім у цеху чистих культур. У лабораторії дріжджі ЧК розмножуютьу чотири стадії в умовах строгої стерильності. У перших трьох стадіяхпоживним середовищем служить солодове сусло, у четвертій -змішане середовище.

На першій стадії розмноження чотири пробірки ємністю10-15 мл зі стерильним поживним середовищем засівають му-зейною культурою. На другій стадії розмноження дріжджів про-водять у чотирьох колбах ємністю 100 мл, що містять по 50 млстерильного поживного середовища, яке засівають вмістомпробірок першої стадії. На третій стадії дріжджі вирощують учотирьох колбах ємністю 0,75-1,0 л, що містять по 0,45 л сте-рильного живильного середовища. На четвертій стадії розмно-ження дріжджів здійснюють у чотирьох ємностях по 10 л кожна з7 л стерильного поживного середовища. У них засівають вмістколби попередньої стадії. Розмноження дріжджів триває 18-24 годпри температурі 26-30 °С.

У результаті лабораторної стадії розмноження дріжджів одержу-ють близько 14 л дріжджового розведення, що містить 0,7 кг дріжджіввологістю 75 %. Далі процес накопичення дріжджів продовжують у цехучистих культур. Він також складається з чотирьох стадій.

Як поживне середовище використовується освітлений 12 %-нийрозчин меляси, збагачений мінеральними солями і біостимуляторамиросту, підкислений до рН = 4,5-4,6 і простерилізований.

В апарат з поживним середовищем (50 кг) переносять вміст усіхчотирьох ємностей останньої лабораторної стадії розмноженнядріжджів. У наступних трьох стадіях у поживне середовище, масаякого зростає від стадії до стадії і складає відповідно 200, 500 і 2500кг, переносять весь вміст попередньої стадії.

У перших трьох стадіях дріжджі вирощують при слабкій аераціїсередовища, що збільшується від стадії до стадії.

У четвертій стадії вирощування дріжджів проводиться постійнааерація культуральної рідини. Температура бродіння 30 °С.

По закінченні вирощування дріжджів ЧК виділяють з культу-рального середовища, промивають холодною водою і згущують насепараторах. Одержують дріжджове молоко, що містить 300-600 гдріжджів у 1 л в перерахуванні на пресовані дріжджі.

Дріжджі природно-чистої культури одержують у дві стадії. Напершій стадії дріжджі ЧК у вигляді дріжджового молока обробляютьсірчаною кислотою з метою очищення від сторонньої мікрофлори ізасівають у дріжджеростильний апарат з поживним середовищем.Дріжджі вирощують при температурі 30 °С і рН середовища 4,5 припостійній аерації 30 м3/год на 1 м3.

У другій стадії дріжджі, вирощені на першій стадії, разом зкультуральним середовищем подають в апарат з поживним середови-щем: концентрація поживного середовища 3-3,5 % сухих речовин, рНсередовища 4,5 і температура бродіння 30 °С. Процесдріжджерощення відбувається при постійній аерації. На цій стадіїцикл вирощування маткових дріжджів (ПЧК) закінчується. Матковідріжджі краще зберігаються у вигляді дріжджового молока.

Вихід маткових дріжджів складає близько 50 % маси перероб-леної меляси. Вони повинні відповідати наступним вимогам: немістити домішок сторонньої мікрофлори, мати високу активність рос-ту і розмноження, мати низьку осмочутливість, високу стійкість призберіганні. Маткові дріжджі ПЧК повинні мати мальтозну активність70-100 хв, зимазну активність 50 хв, підйомну силу 40-50 хв, осмочу-тливість не більше 10 хв. В міру необхідності їх витрачають для вироб-ництва засівних дріжджів.

Одержання засівних дріжджів (генерація Б) - на вітчизнянихдріжджових заводах товарні хлібопекарські дріжджі вирощують у двістадії. На першій стадії вирощують засівні дріжджі (генерація Б), надругій - товарні (генерація В). Вирощування засівних дріжджів здійс-нюється в дріжджеростильному апараті, який являє собою циліндрич-ну, герметично закриту ємність з оболонкою охолодження, повітропо-стачальним, технологічними і каналізаційними пристроями. Апаратзавантажують матковим середовищем, у яке додають маткові дріжджіПЧК у вигляді дріжджового молока. Вирощують дріжджі повітряно-притічним способом, що передбачає поступовий приплив живильнихречовин в апарат (меляси, азот- і фосфорутримуючих солей) іпостійну аерацію культурального середовища. Температуру при цьо-му підтримують на рівні 30 °С, активну кислотність середовища регу-люють шляхом додавання аміачної води до рН 4,5-5,0; інтенсивністьаерації 80 м3/год на 1 м3 середовища в апараті. Тривалість процесу 8-17 год. По закінченні бродіння засівні дріжджі генерації Б негайно по-дають для засіву в апарат для вирощування товарних дріжджів (гене-рація В) чи сепарують і зберігають у виді дріжджового молока притемпературі 2-8 °С. Клітини цих дріжджів повинні бути рівномірнимиі великими. Засівні дріжджі не повинні бути інфіковані іншимимікроорганізмами.

Виробництво товарних дріжджів здійснюють удріжджеростильних апаратах ємністю 100 м3 повітряно-проточнимспособом. Тривалість процесу вирощування 12-20 год і більше. Длявирощування дріжджів використовують два дріжджеростильних апа-рати: основний і відбірковий. В основному апараті здійснюється ріст ірозмноження дріжджових клітин, накопичується біомаса (накопичу-вальний період). У відбірковому - відбувається дозріваннядріжджових клітин. Вирощують дріжджі в такій послідовності: в ос-новний дріжджеростильний апарат ємністю 100 м3 подають воду ірозчин меляси. Концентрація сухих речовин повинна складати 2,5 %по сахариметру. Потім у поживне середовище додають розчини солей,ростові речовини і вносять засівні дріжджі.

Після цього в апарат подають поживні розчини за графіком, щовраховує накопичення біомаси дріжджів. У накопичувальний періоддріжджову масу аерують з інтенсивністю 100 м3/год на 1 м3 середо-вища. Вирощують дріжджі при температурі 30 °С, рН середовища впочатковий період 4,5. Накопичення біомаси дріжджів в основномудріжджеростильному апараті триває сім годин. До кінця цього періодузаповнюється весь корисний об'єм дріжджеростильного апарата.

Після семи годин накопичення біомаси в основному апараті по-чинають поступовий добір дріжджової маси у відбірковий апарат. Од-ночасно з цим в основний дріжджеростильний апарат з такою жшвидкістю вводять мелясне сусло, розчини солей, воду. Таким чином,рівень культурального середовища в апараті залишається постійним.У відбірковому апараті дріжджі дозрівають протягом 1 години без до-давання поживних речовин при аерації 15-25 м3/год на 1 м3 середови-ща. Період відборів триває 15 год при двадцятигодинному періодірозмноження і 4 години - при дванадцятигодинному періоді.

Дозрівання дріжджів завершує процес їхнього вирощування. Відстадії дозрівання в значній мірі залежить якість хлібопекарськихдріжджів. У процесі дозрівання дріжджові клітини асимілюють залиш-кові поживні речовини субстрату, завершується процес їхнього брунь-кування. Під час дозрівання ферментні системи клітини перебудову-ються з активного синтезу біомаси на обмінні процеси, що підтримуютьлише життєдіяльність клітини. Поряд з дозріванням дріжджів увідбірковому апараті може накопичуватися до 10-12 % біомаси. За-гальний об'єм відбіркового дріжджіростильного апарата повиненскладати не менш 1/3 об'єму основного. Дріжджі, що дозріли ввідбірковому чані, надходять на сепаратори для виділення їх з культу-рального середовища. Зазвичай використовують триступінчасте сепа-рування, що передбачає відділення бражки з одночасною подачею во-ди, промивання дріжджів і згущення дріжджового молока. Для проми-вання застосовують холодну воду.

Промите і згущене до концентрації 450 - 700 г/л дріжджове мо-локо з температурою 6-8 °С надходить у збірник з мішалками, де охо-лоджується до температури 4-6 °С і подається на фільтрпреси чи ва-куум-фільтри для видалення залишків промивної води. Далі дріжджінадходять у формувальну машину. У деяких випадках у дріжджі приперемішуванні вносять деяку кількість води для досягнення необхід-ної консистенції або 0,1 % рослинної олії для додання еластичності.

Сформовані й упаковані в папір автоматами прямокутні брускидріжджів укладаються в дерев'яні чисті, сухі, без стороннього запахуящики. Випускаються дріжджі брикетами масою 1000, 500, 100 і 50 г.

Технологічна схема виробництва хлібопекарських дріжджіврозроблена у ВНИПХП має підготовчі операції: мелясу із залізничнихцистерн зливають у проміжний збірник, перекачують насосом у збір-ник встановлений на вагах і через проміжний збірник направляють усховище. Для здійснення технологічного процесу (рис. 5.3) мелясучерез проміжний збірник 1 направляють у змішувач 2 для розведенняй підкислення, далі насосом 3 перекачують у стерилізатор 4. Післястерилізації меляса надходить на охолодження в теплообмінник 5 і наочищення в кларифікатор 6. Потім підготовлена меляса розділяєтьсяна два потоки:

надходить у приточньїй апарат 7 живильного середовищадля одержання дріжджів ЧК і ЕЧК;

в апарат 8 для здійснення двостадійного процесу одержаннятоварних дріжджів.

У цеху чистих культур живильне середовище стерилізується встерилізаторі 10 і надходить у малий 11 і великий 12 інокулятори чис-тих культур. Дріжджі чистих культур ЧК-1 ЕЧК-1 направляють у дрі-жджеростильний апарат 13, а дріжджі ЧК-2 і ЕЧК-2 - в апарат 14.

Дріжджі ЕЧК-1 дріжджовим насосом подаються на концентру-вання в сепаратор 18 і потім у проміжний збірник 19, а на другій стадіїконцентрування - це сепаратор 20 і збірник концентрату 21.

Дріжджове молоко після охолодження в теплообміннику 5надходить у дріжджеростильний апарат 15 на першу стадію вирощу-вання товарних дріжджів. Потім дріжджова маса, що має значно біль-шу концентрацію мікроорганізмів, через сепаратор 22 і збірник кон-центрату товарних дріжджів 23 насосом 3 подається через теплооб-мінник-охолоджувач у дріжджеростильний апарат 16 на другу стадіюодержання товарних дріжджів і далі в у відбірковий апарат 17.

Товарні дріжджі послідовно згущають на трьох сепараторах 24,26 і 28, промивають на перших двох стадіях водою й направляють узбірники 25 і 27. Згущене дріжджове молочко зі збірника 29 післяохолодження перекачують на вакуум-фільтр 30. Пресовані дріжджі зізбірника 31 надходять на автоматизовані лінії для формования й фасу-вання.