Технология хлебопекарных дрожжей на спирто-дрожжевом заводе

Характеристика основных стадий производства (сбраживание сусла; выделение дрожжей из зрелой мелассной бражки; промывка, прессование, формование и упаковка). Сравнительная характеристика 7-и и 5-ступенчатых схем сепарации. Показатели качества дрожжей.

На спиртовых заводах для выделения дрожжей из бражки используют пяти- и семиступенчатую, а также ступенчато-круговую схемы сепарирования. Они различаются колличеством и принципом организации промывок дрожжей водой, колличеством сепараторов, расходом воды, электроэнергии. Типовой считается 7-ступенчатая схема сепарирования дрожжей, принимаемая на спиртовых комбинатах высокой производительности. В 7-ступенчатой схеме предусмотрены 2-х ступенчатое выделение и концентрирование дрожжей, 3 противоточные промывки с целью извлечения спирта и 2-х ступенчатая окончательная промывка дрожжей от остатков бражки. Зрелую бражку из последнего бродильного аппарата самотёком направляют в фильтр-ловушку, из неё в сепараторы 1-ой ступени сепарирования. Объём дрожжевой суспензии после 1-ой ступени сепарирования составляет 20% от объёма сепарируемой зрелой бражки. Обездрожженная бражка перекачивается на перегонку, а дрожжевой концентрат – в сепараторы 2-ой ступени. Объём дрожжевого концентрата после 2-ой ступени =5% объёма зрелой бражки или 25% объёма дрожжевого концентрата после 1-ой ступени сепарирования. На этом заканчивается выделение дрожжей из зрелой бражки и начинается промывка их артезианской водой. Воду подают на 3-тью промывку. Промывную воду после 3-ей промывки используют для 2-ой промывки, а воду со 2-ой промывки – для 1-ой промывки. Дрожжевой концентрат поступает в эжектор, куда подаётся промывная вода, в сопле эжектора благодаря большим скоростям обеспечиваются хорошее перемешивание воды с остатками бражки и промывка дрожжей. Разбавленная водой дрожжевая суспензия поступает в сепараторы 3-ей ступени. В эжекторе дрожжи промывают водой после 3-ей промывки. Отделяемая на сепараторах 4-ой ступени промывная вода подается в эжектор для 1-ой промывки. Дрожжевой концентрат после 4-ой ступени сепарирования промывается свежей артезианской водой в эжекторе и поступает в сепаратры 5-ой ступени сепарирования. Промывную воду используют для второй промывки дрожжей, дрожжевую суспензию – в колонну, где для повышения стойкости её аэрируют 2 часа. Обработанная дрожжевая суспензия поступает в водоструйный промыватель, где смешивается со свежей артезианской водой, и в сепараторы 6-ой ступени сепарирования. Промывную воду отводят в канализацию, а дрожжевую суспензию в сепараторы 7-ой ступени сепарирования. Промывную воду – в канализацию, дрожжевую суспензию – в сборник готового концентрата, в котором охлаждают рассолом до 2-4ºС и подают в вакуум-фильтр. Содержание биомассы дрожжей в концентрате после 7-ой ступени сепарирования составляет 400-550 г/л. Общий расход воды на промывку дрожжей 70-100% к объёму зрелой бражки. После вакуум-фильтра дрожжи влажностью 72-75% формуют, упаковывают и направляют в холодильную камеру, где их охлаждают и хранят при t=0-4ºС. Потери спирта при сепарировании дрожжей из зрелой бражки в пересчете на сахар не должны превышать 200 кг на 1 т прессованных х/пек. дрожжей. При выделении дрожжей из бражки по этой схеме достигается их хорошая промывка. Недостатки схемы – большое количество сепараторов, высокий расход воды и электроэнергии.

5-ступенчатая схема сепарирования дрожжей отличается тем, что исключается 4 и 5-ая промывка дрожжей свежей артезианской водой с последующим сбросом промывных вод в канализацию. В ранее разработанных схемах выделение дрожжей из зрелой бражки осуществлялось в эжекторах. В настоящее время установлено, что промывка дрожжей в сборниках дрожжевой суспензии более эффективна, т.к. вследствие длительного контакта дрожжевой клетки с водой достигается хорошая отмывка их от красящих веществ. Прессованные дрожжи влажностью 71-75% и t=10-15ºС поступают на формирование и упаковку. Если дрожжи получились сухими и ломкими, их увлажняют (добавляют до 10% воды к массе прессованных дрожжей). Для придания эластичности к дрожжам добавляют до 0,1% растительного масла. При повышении t дрожжей они плохо формируются. Прессованные дрожжи в бункере формовочно-упаковочного автомата перемешиваются шнеком и выходят в виде прямоугольн бруска, который разрезается ножом на брикеты требуемой массы (1000, 500, 100, 50 г). Дрожжи завертывают в гладкую белую, достаточно пористую бумагу. Упакованные бруски укладывают в полимерные, картонные ящики и передают в холодильную камеру для хранения (t=0-4ºС, w=82-96%, 12 сут.). Дозревание дрожжей – переход дрожжевой клетки от активного состояния до состояния, поддерживающего жизнедеятелность клетки, при этом клетка переходит в зрелое состояние. Будучи отделенными от питательной среды, дрожжи некотрое время сохраняют свою жизнеспособность, получая энергию за счет использования внутриклеточных резервных углеводов. Х/пек. Прессованные дрожжи потребляют преимущественно трегалозу, в меньшей степени гликоген и в незначительной глюкак и маннан.

Стойкость дрожжей – один из главных показателей их качества находится в прямой зависимости от содержания в них трегалозы. Во время хранения дрожжей накапливаются восстановительные соединения, которые изменяют окислительно-восстановительный потенциал. По мере снижения ОВП возрастает активность протеаз, при его отрицательных значениях брусок дрожжей размягчается. По физико-химическим показателям прессованные х/пек. дрожжи должны удовлетворять следующим требованиям (ГОСТ 171-81): влажность не более 75%; подъём теста до 70 мм не менее 75 мин.; кислотность 100 г дрожжей (в пересчете на уксусную) в день выработки, не более 120 мг; кислотность 100 г дрожжей после 12 сут. хранения или транспортирования при 0-4ºС не более 300 мг; стойкость при хранении не менее 48 ч.; мальтазная активность 85 мин.; зимазная активность 25 мин. Нормативный выход х/пек. дрожжей составляет 1,8 кг на 1 дал спирта. Он может быть доведен до 2 кг/дал при сохранении нормативного выхода спирта из 1 т условного крахмала. Повышению выхода х/пек. дрожжей способствует сбраживание мелассного сусла 2-мя культурами дрожжей – В и Г 112 и использование для этой цели штамма V-30, более продуктивного, чем дрожжевой расы В.

Прессование дрожжей может осуществляться на фильтр-прессах (используются редко) или вакуум-фильтре (в-ф). Основа в-ф – рефленный барабан, состоит из полого стержня, полых трубок, фильтрующего материала, лотка для дрожжевого молока, форсунок для промывки, ножа для срезания дрожжевого теста с ткани, лотка для сбора дрожжевого теста. Условия оптимальной работы: мах низкая t дрожжевого молока, хороший вакуум 120 Па, дрожжи д.б. после 3-х ступенчатого сепарирования. Дрожжевое тесто после вакуум-сепарации поступает в формовочную машину для получения гомогенной массы, при необходимости в дрожжевое тесто добавляют воду и до 0,1% растительного масла. Далее гомогенная масса идет на разделку и формирование в виде брусков по массе 1 кг, 0,5 кг, 100 гр, 50 гр. Каждый брусок завертывают в бумагу и бруски упаковывают в ящики. Прессованные дрожжи хранят при t=0-(-4)ºС, в хорошо проветриваемом помещении с W=86-96%.

Факторы, влияющие на длительность хранения:

1) содержание в дрожжах запасных у/в трегалозы и растворимой фракции гликогена, для 100 сут. хранения дрожжи должны содержать не менее 8% трегалозы.

2) количество и активность протеолитических ферментов – ферменты активны в восстановленной форме, а в окисленной они менее активны – ферменты надо перевести в окисленную форму для этого дрожжевое молоко перед сепарированием продувают О₂, либо обрабатывают Н₂О₂.

3) микробиологическое состояние дрожжей – посторонние м/о потребляют те же запасные у/в, выделяют продукты метаболизма, которые могут быть токсинами для дрожжей, мах кол-во м/о в плохо отмытых дрожжах.

Все перечисл. факторы проявляют min вред, если дрожжевое молоко быстро охлаждено и сами дрожжи хранят при возможно низкой t. Существует способ хранения дрожжей в замороженном состоянии, но его внедрение сдерживается, т.к дрожжи надо заморозить без образования крупных кристаллов льда (иначе они разорвут клетку), д.б. специальный метод отмораживания.

Микроорганизмы сырья.

Микробиологическая характеристика зерна.

Микробиологию зерна делят на поверхностную (эпифитную) и внутреннюю (субэквидермальную). Поверхностные: грибы, бактерии, споры. Когда зерно сухое, они безвредны.

Микрофлора мелассы представлена бактериями, дрожжами, плесневыми грибами. Часто встречаются бактерии: молочнокислые рода Leuconostokи Lactobacterium, уксуснокислые, группы кишечной палочки; в мелассе могут находиться дрожжи родов Saccharomycrs, Torulopsis, Candida, споры и конидии плесневых грибов родов Mucor, Pencilium, Aspergillus.