способ получения хлебопекарных дрожжей

Формула изобретения

Способ получения хлебопекарных дрожжей, включающий гидролиз отходов мукомольного производства при нагревании в присутствии кислоты, нейтрализацию гидролизата, добавление питательных солей и выращивание хлебопекарных дрожжей, характеризующийся тем, что в качестве сырья для получения гидролизата используют аспирационную пыль, а гидролиз проводят с использованием 3-7%-ного раствора уксусной кислоты в течение 75-85 мин, а после нейтрализации вносят дрожжи рода Saccharomyces cerevisiae.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения хлебопекарных дрожжей на основе аспирационных пылей, собираемых аспирационными системами на зерноперерабатывающих и комбикормовых предприятиях. Изобретение можно применять в пищевой и хлебопекарной отраслях производства.

Известный способ (RU 2113470, опубл. 20.06.1998) получения хлебопекарных дрожжей на крахмалосодержащем сырье включает следующие технологические приемы, в основе которых лежит ферментативный гидролиз крахмала амилолитическими ферментами, засев полученной среды хлебопекарными дрожжами и культивирование их в аэробных условиях. В крахмалосодержащее сырье дополнительно вводят отходы мукомольной промышленности, крахмалопаточного производства и перерабатывающих пищевых предприятий в соотношении, обеспечивающем разрыхление муки. Способ обеспечивает повышение выхода и качества биомассы хлебопекарных дрожжей. Недостатком указанного способа является его трудоемкость за счет большого количества вносимых компонентов в питательную среду, подготовка их по этапам, что несколько снижает выход дрожжей. Использование большого количества минеральных и растительных компонентов ограничивает ресурсную базу для получения питательных сред.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение выхода дрожжей и расширение ресурсную базу для получения питательных сред.

Указанная задача решается тем, что способ получения хлебопекарных дрожжей, включающий гидролиз отходов мукомольного производства при нагревании в присутствии кислоты, нейтрализацию гидролизата, добавление питательных солей и выращивание хлебопекарных дрожжей, характеризуется тем, что в качестве сырья для получения гидролизата используют экструдированную аспирационную пыль, гидролиз проводят с использованием 3-7%-ного раствора уксусной кислоты в течение 75-85 минут, а после нейтрализации вносят дрожжи рода Saccharomyces cerevisiae.

Результатом предлагаемого способа является использование белой, серой, черной аспирационной пыли в качестве сырья для получения гидролизатов, содержащего достаточное количество сахаров, называемых редуцирующими веществами, для выработки из них хлебопекарных дрожжей. Предлагаемый способ (как и большинство известных) в случае использования экструдирования крахмалосодержащего и целлюлозосодержащего сырья, чем являются аспирационные пыли, позволяет деструктировать крахмал до декстринов и уменьшить молярные массы целлюлозных волокон, что позволит уменьшить температуру гидролиза углеводов с помощью уксусной кислоты.

Предлагаемый способ получения дрожжей, по сравнению с существующим методом выращивания хлебопекарных дрожжей, позволяет оптимизировать и уменьшить количество вносимых компонентов в питательную среду, что обеспечивает при использовании питательной среды, полученной на основе углеводов аспирационной пыли мукомольных, комбикормовых и зерноперерабатывающих предприятий, расширение ресурсной базы для получения питательных сред выращивания хлебопекарных дрожжей.

При осуществлении способа перед экструдированием аспирационную пыль увлажняют до содержания влаги 20-30%, и материал приобретает свойства повышенной пластичности и низкую вязкость. Полученный материал направляют на теплое экструдирование, температура выхода продукта составила 70-80°С, в результате происходит частичный экструзионный гидролиз.

Гидролизаты, которые являются сырьевой основой для получения дрожжей, взамен крахмалосодержащих продуктов, полученные из аспирационной пыли, являются более доброкачественными, они содержат на 2% меньше веществ, которые тормозят размножение дрожжей в процессе ферментации. В связи с этим требуется меньше затрат на выведение вредных веществ из сахаросодержащего раствора. Разница между видами аспирационных пылей заключается в количестве полисахаридов и зольности. Химический состав аспирационных пылей определяет введение отличительных технологических режимов гидролиза полисахаридов аспирационных пылей. Для гидролиза полисахаридов белой аспирационной пыли оптимально применять 3-7%-ный раствор уксусной кислоты, для полисахаридов серой пыли 2±0,5%-ный раствор уксусной кислоты, черной - 1±0,5%-ный раствор уксусной кислоты. Для смешанного вида аспирационной пыли, где в составе белая, серая, черная аспирационная пыль находится в соотношении 1:1:1, представляется целесообразно использовать 2,5±0,5%-ный раствор уксусной кислоты. Температурные режимы определяются видом аспирационной пыли, растворы белой пыли нагревают при 80±5°С, серой при 65±5°С, а для черной температурный режим можно ограничить 55±5°С. Температурный режим для смешанного вида аспирационной пыли наиболее оптимальным является 60±5°С, то есть наблюдается наибольший выход. Гидролиз ведется во всех случаях в течение 75-85 минут.

После удаления трудногидролизуемых углеводов и летучих соединений, содержащих фурфурол, проводят нейтрализацию 25%-ной аммиачной водой до pH 4,5-5,5, добавляют питательные соли и ростовые вещества. Под термином "питательные соли" понимается добавление - сульфат аммония, хлорид калия, аммофос, как и во всех известных случаях. К ростовым веществам относится вещество биотин, которое входит в химический состав аспирационных пылей, что позволяет его не вводить в технологический процесс, концентрация биотина составляет 7 мкг/мг среды, что увеличивает выход дрожжей от РВ на 5%. Применение аспирационных пылей позволяет экономить питательных солей до 0,02 т/сутки. Очищенный от послегидролизного остатка и охлажденный гидролизат направляют в аэратор, а из него после осветления и отстоя - в дрожжевое отделение и далее направляется в ферментер.

В ферментере в гидролизат вносят засевной инокулят - дрожжи Saccharomyces cerevisiae, пропускают воздух и проводят выращивание дрожжей. После окончания процесса сусло сепарируют, дрожжи обезвоживают и сушат. Основные технико-экономические показатели производства кормовых дрожжей представлены в таблице. В производстве целесообразно использовать смешанный вид аспирационной пыли для получения гидролизатов, на основе которых получают хлебопекарные дрожжи. Примененный способ получения хлебопекарных дрожжей позволил увеличить выход дрожжей в 1,2 раза - с 66 по 79 г/л концентрации дрожжей, в сутки прирост составил 115 т/сутки хлебопекарных дрожжей по сравнению с прототипом (RU 2113470, опубл. 20.02.1998).

Полученные хлебопекарные дрожжи соответствовали показателям качества по: зимазной активности 38 минут, мальтазной 60 минут, подъемная сила 49 минут. Ферментацию осуществляли 24 часа.

Пример 1. Для гидролиза брали 1/5 массы смешанного вида аспирационной пыли от общей массы гидролизата, который необходим в производстве или лаборатории. Перед смешиванием с кислотой аспирационная пыль увлажнялась до влажности 20-30% и направлялась на теплую экструзию, температура экструдирования составила 70-80°С, при давлении 10-14 МПа. Сухую массу после экструдирования аспирационной пыли смешивали с 3%-ным раствором уксусной кислоты. Полученную суспензию нагревали до температуры 55°С при постоянном перемешивании в течение 75-85 минут. Полученный гидролизат очищали от трудногидролизуемых углеводов, осветляют, нейтрализуют 25%-ным раствором аммиачной воды до pH 4,5-5,5, вносят питательные соли и засевные дрожжи рода Saccharomyces cerevisiae. Полученный раствор аэрируют и растят дрожжи в ферментере. После чего полученное сусло сепарируют, обезвоживают и сушат. Выход товарных дрожжей от редуцирующих веществ составил 55%.

Пример 2. Для гидролиза брали 1/5 массы смешанного вида аспирационной пыли от общей массы гидролизата, который необходим в производстве или лаборатории. Перед смешиванием с кислотой аспирационная пыль увлажнялась до влажности 20-30% и направлялась на теплую экструзию, температура экструдирования составила 70-80°С, при давлении 10-14 МПа. Сухую массу после экструдирования аспирационной пыли смешивали с 3,5% раствором уксусной кислоты. Полученную суспензию нагревали до температуры 60°С при постоянном перемешивании в течение 75-85 минут. Полученный гидролизат очищали от трудногидролизуемых углеводов, осветляют, нейтрализуют 25%-ным раствором аммиачной воды до pH 4,5-5,5, вносят питательные соли и засевные дрожжи рода Saccharomyces cerevisiae. Полученный раствор аэрируют и растят дрожжи в ферментере. После чего полученное сусло сепарируют, обезвоживают и сушат. Выход товарных дрожжей от редуцирующих веществ составил 75%.

Пример 3. Для гидролиза брали 1/5 массы смешанного вида аспирационной пыли от общей массы гидролизата, который необходим в производстве или лаборатории. Перед смешиванием с кислотой аспирационная пыль увлажнялась до влажности 20-30% и направлялась на теплую экструзию, температура экструдирования составила 70-80°С, при давлении 10-14 МПа. Сухую массу после экструдирования аспирационной пыли смешивали с 7%-ным раствором уксусной кислоты. Полученную суспензию нагревали до температуры 75°С при постоянном перемешивании в течение 75-85 минут. Полученный гидролизат очищают от трудногидролизуемых углеводов, осветляют, нейтрализуют 25%-ным раствором аммиачной воды до pH 4,5-5,5, вносят питательные соли и засевные дрожжи рода Saccharomyces cerevisiae. Полученный раствор аэрируют и растят дрожжи в ферментере. После чего полученное сусло сепарируют, обезвоживают и сушат. Выход товарных дрожжей от редуцирующих веществ составил 54%. Снижение выхода дрожжей обусловлено окислением редуцирующих веществ воздействием большей концентрации кислоты и температуры. В первом случае низкий выход обусловлен неполнотой гидролиза углеводов аспирационной пыли.

Таблица.
Основные технико-экономические показатели производства хлебопекарных дрожжей
№ п/п	Наименование показателей	Единица измерения	Количество	Примечание
1.	Количество абсолютно сухого смешанной аспирационной пыли	т/сут	6,34	Используется аспирационная пыль, состоящая из белой, серой, черной в пропорции 1:1:1.
2.	Выход товарных дрожжей	т/год	613
3.	Расход уксусной кислоты	т/сут	0,21
4.	Расход аммиачной воды 25%	т/сут	0,49
5	Расход питательных ростовых солей	т/сут	0,17
6	Выход товарных дрожжей от общего количества редуцирующих веществ	%	72

Опытный хлеб, выпекаемый на основе гидролизных дрожжей, отличается ярко выраженной окраской корки, имеет равномерную тонкостенную пористость и более эластичный мякиш по сравнению с контролем, больший объем готовых изделий, лучший аромат.

Предлагаемый способ обеспечивает повышение выхода дрожжей и применим в хлебопекарной отрасли пищевой промышленности. Для этого в производстве целесообразно использовать белый вид аспирационной пыли для получения гидролизатов, на основе которых получают хлебопекарные дрожжи. Применение аспирационной пыли обеспечивает экономичность способа за счет экономии питательных солей на 0,02 т/сутки, экономии солода, сокращении времени процесса осахаривания амилолитическими ферментами солода, так как нейтрализованные гидролизаты содержат редуцирующие вещества от 5 до 10%.