3. Хлебопекарные дрожжи (25 баллов).

Хлебопекарные дрожжи (Saccharomyces cerevisiae), используемые при производстве хлебобулочных изделий, деградируют углеводы теста до спирта и диоксида углерода, который фиксируется в объеме изделия [2]. Кроме того, они химически и механически модифицируют глютен — основной протеин пшеницы. В производстве витаминов дрожжи используют в качестве источника витаминов группы В и D₂. Дрожжи используют также для производства кваса. Основные стадии выращивания дрожжей сопровождаются постоянной аэрацией питательной среды. Затем их переносят в микроаэрофильные условия для брожения в тесте. Эта смена условий для жизнедеятельности обусловливает те разнообразные свойства, которые должны быть присущи хлебопекарным дрожжам.

Прежде всего они должны обладать высокой потенциальной активностью гликолитических ферментов. Она выражается как зимазная и мальтазная активность, определяемая временем, необходимым для выделения 10 мл СО₂ при сбраживании 20 мл 5% раствора сахара дрожжами, которые вносятся в количестве 2,5 об. %  от объема среды, в микрогазометре Елецкого. Дрожжи должны иметь также высокую активность инвертазы  и других гидролитических ферментов, обладать способностью расти и синтезировать ферменты и коферменты в достаточно анаэробных условиях, быстро адаптироваться к изменяющимся субстратам. Кроме того, они должны проявлять осмотическую стабильность по отношению к жирам и относительно высокой концентрации сахара в начальной стадии брожения теста, быть солеустойчивыми и стойкими к изменениям рН, содержать небольшое количество глутатиона. И, наконец, дрожжи должны быть устойчивыми к примесям, содержащимся в мелассе, на которой их выращивают, иметь высокую генеративную активность, быть стойкими при хранении.

Для разрыхления теста применяют различные расы S. cerevisiae. В хлебопечении используют прессованные дрожжи, дрожжевое молоко, сушеные и жидкие дрожжи, а также высококислотные закваски.

Прессованные дрожжи. Для получения хлебопекарных дрожжей используют быстрорастущие расы верхового брожения. В отечественной хлебопекарной промышленности применяются расы № 14, Узловские Нр-l и Нр-2, Краснодарская солеустойчивая, Ленинградская 14, Л-441. У полноценных рас дрожжей подъемная сила, т. е. длительность подъема теста на стандартную высоту (70 мм) в стандартной форме должна быть до 45 мин, зимазная активность — до 50 мин, мальтазная активность — до 70 мин, устойчивость к мелассе — 100 %, удельная скорость роста — до 0,2 ч^–1. Однако ни одна из используемых рас не сочетает в себе всех необходимых признаков, которые бы отвечали требованиям, предъявляемым к хлебопекарным дрожжам. Поэтому на хлебозаводах часто используют смеси различных рас дрожжей. На некоторых заводах применяется гибрид 196-6 (зимазная активность — 43 мин, мальтазная — 65 мин).

Для повышения бродильной активности прессованных дрожжей, сокращения периода адаптации дрожжевых клеток в тесте проводится их активация. Существует много способов активации дрожжей, основанных на улучшении состава питательной среды путем добавления, например, заварки ячменного солода, соевой муки, ферментных препаратов, минеральных солей. Бродильные свойства и почкование дрожжей можно усилить аэрацией питательной среды, особенно если насыщение дрожжевой суспензии кислородом производится в магнитном поле. Эффективным является двухфазный способ активации прессованных дрожжей. По этому способу суспензию, содержащую воду и дрожжи в соотношении 1 : 20, прогревают 30 мин при 35 °С. Затем  к ней добавляют мучную суспензию, в состав которой входит 10 % всей муки, ферменты — амилоризин П10х (0,24 ед. ОС/100 г муки) и амилосубтилин Г10х (0,015 ед. ОС/100 г муки), и вновь прогревают при тех же условиях. Двукратный прогрев дрожжевой суспензии способствует активации их ферментного комплекса, сокращению периода адаптации, повышению бродильной активности.

На хлебозаводах наряду с прессованными дрожжами, поставляемыми дрожзаводами, применяют и спиртовые дрожжи. Они отличаются высокой зимазной  и низкой мальтазной активностью, лучше, чем дрожжи специализированных заводов, переносят высокую концентрацию сахарозы. Применение спиртовых дрожжей особенно эффективно при ускоренных безопарных способах приготовления теста.

Дрожжевое молоко. На многих хлебопекарных предприятиях, расположенных вблизи дрожзаводов, вместо прессованных дрожжей применяют дрожжевое молоко, в 1 л которого содержится 400–450 г дрожжей. Качество дрожжевого молока контролируется по трем основным показателям: содержанию дрожжей в 1 л молока, кислотности и подъемной силе. При использовании дрожжевого молока интенсифицируется брожение полуфабрикатов на всех стадиях технологического процесса, что обеспечивает получение хлеба с большим удельным объемом и лучшей пористостью, чем в случае применения прессованных дрожжей. Более высокая бродильная активность дрожжевого молока по сравнению с эквивалентным количеством прессованных дрожжей обусловлена тем, что дрожжевые клетки  в молоке разъединены, а это обеспечивает большую поверхность их контакта с субстратом и, следовательно, способствует интенсификации биохимических процессов. Однако дрожжевое молоко из-за высокой влажности менее устойчиво при хранении — до 10 сут. при 4–6 °С и до 24 ч — при 20 °С.

Сушеные дрожжи. Сушеные хлебопекарные дрожжи получают из прессованных дрожжей. Для их производства применяют специальные расы и режимы выращивания, обеспечивающие устойчивость к сушке.  В Швеции используют расу НР-2, в Италии —  АДУ-166. Направляемые на сушку дрожжи должны содержать значительно больше СВ (32–34 %) и собственных углеводов (в частности, трегалозы до 11–12 %) по сравнению с обычными дрожжами для прессования (соответственно 30–31 и 7–8 %). Используемые расы должны иметь подъемную силу не выше 45 мин, мальтазную активность — не более 70 мин, осмоустойчивость — не более 10,5 мин и выживаемость более 70 % клеток в готовом продукте. Влажность сушеных дрожжей — 8–10 %.

Для стабилизации биологически активных сухих дрожжей в процессе сушки их обрабатывают специальными пластификаторами (смеси растительных масел с жирными кислотами, моноэфирами) или антиоксидантами, которые эмульгируют с растительным маслом.

Важное значение имеет не только длительное сохранение ферментативной активности сушеных дрожжей, но и ее восстановление после регидратации дрожжей. Для восстановления применяют различные вещества: глюкозу, аскорбиновую кислоту, бромат калия, фосфаты, хлориды, сульфат аммония, эфиры глицерина и насыщенных жирных кислот и другие, которые добавляют в воду в разной последовательности.

Жидкие дрожжи. Жидкие дрожжи, приготовляемые непосредственно на хлебопекарных предприятиях, различаются по применяемым расам дрожжей и молочнокислых бактерий, по способу приготовления, влажности и бродильной активности.

Рациональная схема приготовления жидких дрожжей включает заквашивание осахаренной и охлажденной до 50 °С мучной заварки (рН = 3,7÷3,9) термофильными бактериями Lactobacillus delbrueckii до 10–14 °Н {1 °Н (Неймана) соответствует 1 мл 1 н. щелочи  в 100 мл среды}, приготовление дополнительного питательного раствора для дрожжей (хорошими средствами активации роста дрожжей являются двузамещенный фосфорнокислый калий, кукурузный экстракт, продукты крахмалопаточного производства, молочная сыворотка), смешивание его с закисшим затором и культивирование на этой среде дрожжей при 28 °С. Высокая кислотность затора предотвращает развитие в нем посторонней микрофлоры и позволяет длительное время работать без обновления культуры. Для интенсификации процесса приготовления жидких дрожжей рекомендуется также интенсивное перемешивание питательной среды.

Для получения жидких дрожжей преимущественно используют штамм Московский-23, который отличается высокой подъемной силой, энергией размножения, активной газообразующей способностью.

Для приготовления кислого ржаного и пшеничного хлеба непосредственно на хлебозаводах готовят высококислотные закваски с влажностью 45–50, 65–70 или 70–80 %.

Качество хлебопекарных дрожжей. Для рыхления теста применяют дрожжи хлебопекарные прессованные (ГОСТ 171–81), дрожжевое молоко (ОСТ 18-369–84), сушеные дрожжи (ОСТ 18-193–74