Вирощування дріжджів в розбавлених середовищах

 

На вітчизняних заводах товарні хлібопекарські дріжджі вирощують зазвичай у дві стадії (засівна стадія Б і товарна В) при кратності розведення сировини 17. При цьому для заводів з вітчизняним обладнанням застосовують дещо інший режим вирощування дріжджів, ніж для заводів, де встановлено обладнання з Польщі. Це пов'язано з сепаруванням засівних дріжджів стадії Б на цих заводах.

Вирощування дріжджів на заводах з вітчизняним обладнанням

Стадія Б.Дріжджі отримують в дріжджовирощувальних апаратах загальним обсягом 30 м ³. Завантаження апарату здійснюють у наступному порядку: у дріжджовирощувальний апарат набирають воду, додають у вигляді розчинів мелясу, сірчанокислий амоній; потім подають 215 кг дріжджів ПЧК у вигляді дріжджового молока. По закінченні засіву подають ростові речовини, хлористий калій і починають подачу поживних.

У процесі вирощування дріжджів температуру підтримують на рівні 30 ⁰ С, кількість повітря - 80 м ³ /год на 1 м ³ середовища в апараті. У цій стадії за 11 год накопичують 1100 кг дріжджів. Дозрівання дріжджів у стадії Б не передбачається.

Стадія В. Товарні дріжджі отримують в дріжджовирощувальних апаратах місткістю 100м³. Засівним матеріалом служить весь вміст апарату Б.

Дріжджі отримують за технологічною схемою з 20 або 12-годинним періодом розмноження. У дріжджовирощувальному апараті протягом перших 7 год за повітряно-припливним способом накопичують «робочу» біомасу (накопичувальний період). Потім починають безперервний відтік її у відбірковий апарат (період відборів), де дріжджі в умовах слабкої аерації і без додавання поживних речовин дозрівають протягом 1 год, після чого надходять на сепаратори для виділення.

Одночасно з відтоком в дріжджоворощувальний апарат по програмі надходять поживні речовини (розчини меляси, солей і вода). У необхідних випадках подають ростові речовини, солі калію і магнію. Кількість середовища, що відбирається щогодини, відповідає кількості рідини, що надходить в дріжджовирощувальний апарат, тому рівень середовища в ньому залишається постійним. Кількість дріжджів в основному дріжджовирощувальному апараті має бути також постійним (приріст дріжджів відбирають у відбірковий апарат).

У дріжджовирощувальний апарат об'ємом 100 м ³ набирають соду, освітлений розчин меляси, розчин сірчанокислого амонію, після чого передають весь вміст апарату Б; одночасно подають повітря. Після цього в апарат подають ростові речовини і хлористий калій і починають приплив меляси і солей. Витрата повітря в апараті становить 100 м ³ /год на 1 м ³ середовища. На початку процесу рН середовища встановлюють 4,5, в кінці 5,5-5,8. До кінця накопичувального періоду накопичується 3400 кг дріжджів і заповнюється весь корисний об'єм апарату стадії В.

З 8-ї години починають поступовий відбір культуральної середовища у відбірний апарат по 11 м ³ /год де аерація середовища знижена (витрата повітря становить 40-50 м ³ /год на 1 м ³ середовища). У період відбору в основний дріжджовирощувальний апарат щогодини подають у вигляді розчинів мелясу, сірчанокислий амоній, диаммонийфосфат. Період відборів триває 12 при 20-ти годинному періоді розмноження дріжджів і 4 години - при 12-ти годинному періоді. При роботі заводу по режиму з 20-ти годинним періодом розмноження з одного апарату отримують 9300 кг дріжджів.

Вирощування дріжджів на заводах з обладнанням виробництва Польщі.

На заводах встановлені дріжджовирощувальні апарати місткістю 100 м³. Дріжджі вирощують за 12-годинною схемою з чотирма відборами.

Товарні дріжджі вирощують також у дві стадії.

Стадія Б. Дріжджі вирощують в апараті загальним обсягом 100 м ³. Апарат завантажують в наступному порядку: у дріжджовирощувальний апарат набирають воду, додають у вигляді розчинів мелясу, сірчанокислий амоній. Потім подають 620 кг дріжджів ПЧК у вигляді дріжджового молока. Потім додають ростові речовини, хлористий калій і починають приплив поживних розчинів. Хлористий калій і сірчанокислий магній витрачають залежно від вмісту цих речовин в мелясі і воді і додають на початку процесу вирощування дріжджів.Дріжджі стадії Б сепарують на окремих сепараторах і зберігають у збірниках дріжджового молока.

Стадія В. Накопичувальний період товарної стадії триває 7 годин. За цей час накопичують 4000 кг дріжджів як при роботі заводу з 12 -, так і 20-ти годинний схемою. У дріжджовирощувальний апарат об'ємом 100 м ³ набирають воду і подають у вигляді розчинів мелясу, сірчанокислий амоній і 1200 кг дріжджів стадії Б у вигляді дріжджового молока.З 7-го години починають період відбору середовища, який триває 4 год при роботі за схемою з 12-годинним періодом розмноження і 12 год - з 20-годинним періодом. Щогодини в відбірний апарат відбирають 11 м ³ середовища. У дріжджовирощувальний апарат подають у вигляді розчинів мелясу, сірчанокислий амоній і воду. Ростові речовини і КС1 подають на 6-й і 12-й годині бродіння (20-годинний період). Всього отримують 6000 кг товарних дріжджів при роботі за схемою з 12-годинним періодом розмноження і 10 000 кг дріжджів за схемою з 20-годинним періодом.

Процес дозрівання дріжджів

Процес вирощування дріжджів закінчується їх дозріванням. Від стадії дозрівання у великій мірі залежить якість хлібопекарських дріжджів. Під час цього процесу відбувається перебудова ферментних систем з активного синтезу біомаси на обмінні процеси, що підтримують лише нормальні функції клітини.До кінця процесу вирощування дріжджів, коли подача поживних речовин припинена, в дріжджоростильному апараті знаходяться дріжджові клітини, різні за віком, з різною біологічною активністю (старі, вже що дали кілька поколінь дочірніх клітин, і молоді, щойно відбрунькувалися, а також зрілі клітини). Співвідношення їх може бути різним, і це у великій мір залежитьі від режиму ведення технологічного процесу, і активності вихідної культури. Дочірні клітини знаходяться в стадії формування ферментних систем. Молоді клітини мають активну ферментну систему, спрямовану на синтез білка. У період брунькування вони відрізняються зниженою стійкістю. Для синтезу вони використовують поживні речовини, що містяться в бражці. У дозрілих клітинах ферментні системи врівноважені. Такі клітини за певних умов можуть довго зберігати притаманні їм властивості, тому процес дозрівання повинен забезпечити максимальне число зрілих клітин (брунькування має завершитися).

Особливо велике значення режим дозрівання дріжджів набуває при роботі повітряно-проточним способом, так як у відбірковий апарат весь час надходять клітини з активною ферментною системою, спрямованої на синтез біомаси.

У процесі дозрівання клітини споживають залишкові поживні речовини. Завершується процес брунькування. Клітини, що відбрунькувалися, виростають, і біомаса збільшується в основному за рахунок росту клітин.

Виділення дріжджів

По закінченню процесу вирощування і дозрівання дріжджі виділяють з культурального середовища спочатку на сепараторах, потім кілька разів промивають холодною водою, згущують і отримують дріжджове молоко з концентрацією дріжджів 300-700 г/л. Далі його направляють на вакуум-фільтри для остаточного виділення дріжджів.

Сепарація.

Відомо кілька способів виділення і промивання дріжджів.

- промивання дріжджів в одному промивному апараті з безперервною подачею води і безперервним відділенням промивної води на сепараторах ведуть до тих пір, поки дріжджі не будуть відмиті від бражки. Потім подачу води в промивний апарат припиняють, відмите дріжджове молоко згущують і подають спочатку в збірники молока, а потім на остаточне виділення.

- промивання у двох промивних апаратах. Дріжджове молоко, отримане після відділення бражки від дріжджів, промивають спочатку в одному, потім в іншому промивному апараті, після чого згущують на тих же сепараторах і направляють в збірники дріжджового молока, а звідти вже на фільтр-преси для остаточного відділення дріжджів від промивної води.

- двоступеневе сепарування. Дріжджі сепарують і згущують на різних сепараторах. Культуральне середовище дріжджів дріжджовирощувального апарату подають на першу сходинку сепараторів. Відсепаровані дріжджі через проміжну ємність, в яку подають холодну воду для промивання, перекачують на другу сходинку, де відбувається додаткова промивка і згущення дріжджів. Промиті і згущені дріжджі направляють в збірники дріжджового молока, в яких його зберігають при температурі, що не перевищує 6 ⁰ С (оптимальна температура становить 2 – 4⁰ С).

- триступеневе сепарування. Відділення дріжджів від середовища, промивання і згущення дріжджового молока відбуваються на різних сепараторах. На першій сходинцівідбувається відділення дріжджів від бражки. Непромитий дріжджі через проміжну ємність, в яку одночасно надходить холодна вода для промивання, подають на другу сходинку сепараторів, де дріжджі відокремлюють від промивної води. Потім вони надходять в другу проміжну ємність, в яку також подають холодну воду. Тут відбувається повторна промивка дріжджів, після чого разом з промивної водою вони насосом подаються на третю сходинку сепараторів, де відбувається згущення дріжджів до концентрації 450-700 г/л.

Найбільш ефективними в порівнянні з першими двома є ступінчасті схеми сепарування, при яких забезпечується краще промивання, згущення і високу якість готових дріжджів.