Приготування лікеро-горілчаних виробів

Напрямки оптимізації технології лікеро-горілчаних виробів:

• суміш спирту, води та інших (не смако-ароматичних компонентів) при використанні активного вугілля доцільно вести на “Полтавчанці”; якщо активне вугілля не використовується – всі інгредієнти можеа готувати на інжекційній установці;

• для виробництва напоїв профілактичного напрямку – використовувати лікарські рослини, які сумісні за біохімічним складом і дією на організм людини;

• використовувати обладнання і арматуру тільки з інертних матеріалів;

• максимальне уникнення контакту готової продукції з киснем;

• впровадження нових автоматичних ліній розливу;

• естетичне зовнішнє оформлення пляшок;

• виробництво слабоалкогольних та алкогольних напоїв виключно на натуральній сировині;

• обробка купажу холодом при –8…-10⁰С (при наявності пектинових і дубильних речовин);

• освітлення напоїв бентонітом або іншими освітлювачами перед фільтруванням;

• витримка готових напоїв в дубових бочках, застосування гомогенізації.

Лекція № 10 удосконалення технології хлібопекарських дріжджів

1. Шляхи підвищення якісних показників хлібопекарських дріжджів.

2. Забезпечення тривалого терміну зберігання хлібопекарських дріжджів.

На 16 мелясно-спиртових заводах України на основі виділення дріжджів із зрілої бражки виробляють приблизно 75 тис. т хлібопекарських дріжджів на рік. Цехи хлібопекарських дріжджів при великих спиртових заводах за своєю потужні­стю не поступаються спеціалізованим дріжджовим заводам.

Питомі капітальні вкладення при організації виробництва дріжджів на спир­тових заводах майже вдвічі нижчі, ніж на спеціалізованих заводах, собівартість дріжджів нижча на 45% внаслідок значно менших питомих витрат меляси, тепло­енергетичних, трудових та інших витрат.

На спиртових заводах для виділення дріжджів із бражки використовують п'яти- і семиступеневу, а також ступенево-кругову схеми сепарування. Вони відрі­зняються кількістю і принципом організації промивок дріжджів водою, кількістю сепараторів, витратою води, електроенергії.

Типовою вважається семиступенева схема сепарування дріжджів, яку викори­стовували на спиртових комбінатах великої потужності. В основу схеми покладені ре­зультати досліджень, проведених у к. ВНДІПрБ і ВНДІХПД, та досвід роботи Лохвицького спиртового комбінату, який вперше у к. СРСР здійснив виробництво хлі­бопекарських дріжджів. У схемі передбачені двохступеневе виділення і концентру­вання дріжджів, три протитокові промивки з ціллю вилучення спирту і двохступенева остаточна промивка дріжджів від залишків бражки. Для вловлювання спирту застосовують дріжджові сепаратори закритого типу.

При виділенні дріжджів із бражки за цією схемою досягається їх добра проми­вка; недоліки - велика кількість сепараторів, великі витрати води і електроенергії.

П’ятиступеневу схему сепарування дріжджів (скорочена схема) передбачає сепарування і промивку дріжджів за 4…5 ступенів. Ця схема відрізняється від семиступеневої схеми тим, що виключа­ються четверта та п'ята промивки дріжджів свіжою артезіанською водою з наступ­ним скидом промивних вод у каналізацію. Перевагою цієї схеми є зменшення кількості сепараторів і витрат електроенергії.

Прин­ципова відміна ступенево-кругової схеми від попередніх схем полягає у тому, що вона передбачає безперервну промивку дріжджів з використанням кругової схеми сепа­рування.

Періодична та безперервна промивки складаються з трьох операцій: додаван­ня води до промивної суспензії, перемішування суспензії з водою і відокремлення промивної води у сепараторах. При періодичній промивці вони проводяться у зга­даній послідовності, при безперервній - одночасно. Безперервна промивка, як пра­вило, проводиться при постійному об'ємі дріжджової суспензії, що промивається.

При ступеневій промивці витрати води й електроенергії у 1,8...2,4 рази біль­ші, ніж при безперервній промивці при однаковому ступені відмивки дріжджової суспензії від залишків бражки. При безперервній промивці знижуються втрати дрі­жджів з промивною водою. Крім цього, для здійснення її потрібно значно менше сепараторів, збірників, насосів і комунікацій, ніж для ступеневої, а для розташу­вання обладнання необхідна мінімальна виробнича площа. Безперервна промивка дріжджової суспензії дозволяє зменшити витрати пари на виділення спирту із про­мивної води, тому що зменшується її об'єм і підвищується відповідно вміст спирту. Але при роботі з застосуванням цієї схеми сепарування дуже важко підтримувати оптимальні умови процесу і, мабуть, тому у виробництві вона не впроваджена.

Інтенсифікація промивки дріжджів. Дріжджі, виділені із зрілої мелясної бражки, мають темний колір, що зумовлено адсорбцією на їх поверхні головним чином меланоїдинів. У слабокислому середовищі, яке підтримується у мелясному суслі, цей процес різко підсилюється при рН<4, коли меланоїдини представляють собою катіони і тому активно сорбуються на поверхні дріжджових клітин, які ма­ють від'ємний потенціал. Способи промивки дріжджів, які застосовують у проми­словості, розроблені без урахування електрокінетичних властивостей дріжджових клітин і барвних речовин. Для інтенсифікації цього процесу треба створити умови, при яких меланоїдини десорбують з поверхні дріжджових клітин, тобто змінити знак заряду одного з взаємодіючих компонентів. Перезарядка дріжджових клітин неприпустима: при втраті заряду вони гинуть, і природно, непридатні для хлібопечення. Єдиний шлях - змінити знак заряду меланоїдинів. При рН>9 меланоїдини перетворюються в аніони:

NH₃⁺ - R₁ - R₂ – СОO ^- + ОН₃^- --> NН₂ – R₁ - R₂ – СОO ^-,

які повинні десорбувати з поверхні тепер уже однойменнозаряджених клітин. Ці теоретичні передумови способу інтенсифікації промивки дріжджів були підтвер­джені експериментально.

На цьому принципі заснований спосіб інтенсифікації промивки дріжджів, за­пропонований к. КТІХПом. Після виділення і концентрування у два ступеня дріж­джі двічі у противотоку промивають артезіанською водою. Після першої промивки створюють рН 11...13, додаючи у дріжджову суспензію розчин гідроксиду натрію або аміаку. Після такої обробки ферментативна активність і стійкість дріжджів при зберіганні не знижується. Способом КТІХП можна при однаковому ступені вида­лення барвних речовин виділення і промивку дріжджів проводити у 4 ступеня се­парування, чим скоротити витрати води та електроенергії.

Заслуговує на увагу спосіб промивання дріжджів підлужненою водою, яку можна отримати в катодній зоні електролізеру з напівпроникною діафрагмою. Якщо в анодну зону подавати вихідне сусло, то внаслідок його підкислення можна скоротити або навіть виключити використання мінеральних кислот.

Як, правило, дріжджі з готового дріжджового концентрату виділяють пресуванням на рам­них фільтр-пресах, у які його подають вихровим насосом. Пресування триває від 30 хв. до 2 год., а іноді і більше.

Тривале пресування дріжджів може бути зумовлене: поганою промивкою дрі­жджової суспензії, внаслідок чого колоїдні речовини забивають пори полотен, які використовуються для фільтрування; розмноженням дріжджів при високих темпе­ратурах, які сприяють їх частковому автолізу; недостатньо старанною промивкою серветок (бельтинга); низькою концентрацією дріжджової суспензії (менше 300 г/ л); порушенням технологічного режиму пресування. При тривалому пресуванні оде­ржують дріжджі з пластичною консистенцією.

При багатотонажному виробництві дріжджів доцільно використовувати ваку­ум-фільтри. У порівнянні з фільтр-пресами вакуум-фільтри мають такі переваги: можливість здійснення безперервного пресування дріжджів, менше обслуговуючо­го персоналу, виключається важка праця, у 10 разів менші витрати фільтруючої тканини, менша виробнича площа для установки обладнання.

Основний недолік вакуум-фільтрів полягає у тому, що дріжджі не завжди ма­ють характерну для них консистенцію, що зумовлено надлишковим вмістом у дрі­жджах позаклітинної вологи. Для придання дріжджам, які виділені на вакуум-фільт­рах, відповідної пластичності достатньо додати до дріжджової біомаси 1,5...2% кухонної солі.

Досвіду експлуатації вакуум-фільтрів у цехах хлібопекарських дріжджів спиртових заводів недостатньо. Вони були встановлені на Лохвицькому спирткомбінаті, але не було досягнуто тієї ефективності, що на спеціалізованих дріжджових заводах, тому що не досягалась необхідна консистенція пресова­них дріжджів.

Перспективним є фільтрування дріжджової суспензії на автоматизованих камерних фільтр-пресах ФПАКМ. Незначна тривалість допоміжних операцій і фільтрування в оптимальному шарі при тиску 1,5 мПа дозволяє у 4...15 разів підвищити продуктивність одиниці фільтруючої поверхні. При цьому зменшу­ється витрата фільтрувальної тканини, виключаються витрати ручної праці і створюються сприятливі санітарно-гігієнічні умови для обслуговуючого персо­налу. Один оператор може обслуговувати до десяти фільтр-пресів. Пресовані дріжджі вологістю 71...75% і температурою 10... 15 °С надходять на формуван­ня та упаковку. Якщо дріжджі надто сухі і крихкі, їх перед формуванням зволо­жують, додаючи до 10% води до маси пресованих дріжджів, для надання елас­тичності до дріжджів додають 0,1% олії. При підвищенні температури дріжджі погано пресуються.

Пресовані дріжджі у бункері формувально-пакувального автомата старанно перемішуються шнеком і через мундштук формувальної машини виходять у вигля­ді прямокутного бруска, який розрізається туго натягнутою струною на брикети масою 1000, 500, 100 або 50 г. Внутрішню поверхню мундштука покривають спе­ціальною мастикою, щоб уникнути утворення при формуванні бруска раковин, трі­щин і смужок.

При виході із формовочної машини дріжджові бруски загортають у гладкий білий папір. Упаковані бруски складають у полімерні, картонні і дощані ящики по 10... 12 кг і за допомогою транспортерів передають їх у холодильну камеру для зберігання.

При нормальних умовах живлення обмін речовин клітини знаходиться у стані рухомої рівноваги. Будучи відділеними від живильного середовища, дріжджі де­який час зберігають свою життєздатність, одержуючи енергію за рахунок викорис­тання клітинних резервних вуглеводів. Як показала В.Г.Черниш, пресовані хлібо­пекарські дріжджі при зберіганні споживають переважно трегалозу, у меншому сту­пені - глікоген і у дуже незначному - глюкан і манан. Стійкість дріжджів - один із головних показників їх якості - знаходиться у прямій залежності від вмісту у них трегалози.

Після того, як клітина використає більшу частину своїх резервних вуглеводів, наступає момент, коли стає помітним зміщення рівноваги. Стан, при якому перева­жають деструктивні процеси, називають автолізом або саморозщепленням дріжджів. При цьому розщеплюються власні білки. Клітинні колоїди втрачають здат­ність утримувати вологу, дріжджі набувають рідкої консистенції.

Присутність кислотоутворюючих бактерій не знижує стійкість дріжджів, тому що ці бактерії містять ендопротеазу; гнилісні ж, навпаки, містять дуже активну екзопротеазу і значно прискорюють псування дріжджів. Стійкість останніх знахо­диться у зворотній залежності від інтенсивності протеолізу.

За даними того ж дослідника, під час зберігання дріжджів накопичуються від­новлені сполуки, які змінюють окисно-відновний потенціал (ОВП). Із зниженням ОВП зростає активність протеаз, при його від'ємних значеннях брусок дріжджів розм'якшується.

Пресовані дріжджі при зберіганні продовжують слабо дихати або бродити. При добрій вентиляції дріжджів підсилюється дихання, а при поганій вентиляції або відсутності її дріжджі слабо дихають і сильно бродять.

Щоб загальмувати ендогенні процеси у дріжджах і випаровування вологи, у холодильних камерах підтримують температуру 0...4 °С і відносну вологість пові­тря 82...96%.У цих умовах дріжджі повинні зберігатися не менше 12 діб.

Для хлібозаводів у районі розташування спиртового заводу хлібопекарські дріжджі доцільно виробляти у вигляді концентрату, який містить не менше 450 г біомаси дріжджів вологістю 75% у 1 л суспензії. При цьому виключаються процеси пресування і фасування дріжджів у цехах хлібопекарських дріжджів спиртових за­водів, а також трудомісткі процеси розгортання брикетів і приготування дріжджо­вої суспензії на хлібозаводах.

Пресовані хлібопекарські дріжджі містять біля 75% води і тому порівняно швидко псуються при звичайних температурах, їх не можна транспортувати на зна­чну відстань і зберігати тривалий час.

Висушені до вологості біля 8% дріжджові клітини знаходяться у стані анабіо­зу. Для сушки найбільш придатні дріжджі тугої консистенції з вмістом позаклітин­ної вологи 12...17% при загальній вологості 70...71%. Вода у дріжджовій клітині може бути адсорбційно й осмотично зв'язаною. Адсорбційне зв'язана волога міцно утримується колоїдами клітини і важко випаровується. Втрата її у більшості випа­дків супроводжується загибеллю клітини, тому дріжджі висушують до вологості не менше 8%. Осмотично зв'язана волога (волога набухання), як і позаклітинна, вида­ляється без порушення структури клітини.

За швидкістю зневоднення дріжджів процес сушки можна розділити на три періоди:

1) швидке видалення позаклітинної вологи до вологості 52...53%, при цьому підйомна сила дріжджів і кількість мертвих клітин не змінюється, якщо температу­ра біомаси не перевищує 38 °С;

2. повільне випаровування вільної внутрішньоклітинної вологи до вологості 16...20%;

3. дуже повільне часткове видалення зв'язаної вологи до досягнення рівнова­жної вологості, коли подальша віддача води дріжджами припиняється.

При збільшенні ступеня подрібнення, зменшенні навантаження на сушильну площу, а також перемішуванні дріжджів прискорюється їх висушування. Для запо­бігання загибелі і збереження ферментативної активності дріжджових клітин при їх висушуванні необхідно знижувати температуру теплоносія (повітря) з 80.. .70 °С у першому періоді до 55...50 °С у другому і до 45.. .40 °С у третьому, щоб дріжджі не нагрівалися вище 38° С.

Для сушки дріжджів використовують такі сушарки: стрічкові і шахтні, у яких дріжджі перемішуються періодично - при пересипанні їх з полиці на полицю; ба­рабанні з безперервним перемішуванням; вібраційні і флюїдизаційні (для висушу­вання у "киплячому шарі").

У процесі сушки якість дріжджів дещо знижується внаслідок часткового інактивування ферментів і протеолізу. Ці процеси підсилюються з підвищенням темпера­тури теплоносія і вологості дріжджів у початковій стадії сушки. Вважають , що для виробництва сушених дріжджів необхідно використовувати спеціальні штами і куль­тивувати їх при більш високих температурах. При цьому вихід дріжджів знижуєть­ся, але різко поліпшується їх підйомна сила.

Сухі хлібопекарські дріжджі повинні мати вологість не більше 10%, підйомну силу не більше 90 хв. і стійкість при зберіганні не менше 5 міс.

Придатність для виробництва сухих хлібопекарських дріжджів залежить від складу і показників вихідних пресованих дріжджів. Пресовані дріжджі, призначені для висушування, повинні мати такі показники: підйомна сила 55.. .60 хв., стійкість при температурі 35 °С не менше 72 год., осмостійкість не більше 10 хв, виживання клітин при висушуванні не менше 70%, вміст вологи не більше 70%, азоту не біль­ше 1,6%, трегалози не менше 12% (за СР).

Дослідження, проведені у ВТІ, показали, що дріжджі раси В, а також суміш дріжджів раси В і гібрид 112 малопридатні для сушки. Вони містять підвищену кількість азотистих речовин і глікогену, але недостатньо трегалози, мають незадо­вільну мальтазну активність і стійкість при зберіганні. При високій активності про­теаз спиртових дріжджів і забрудненості гнилісними бактеріями відбувається гли­бокий протеоліз при сушці, який супроводжується утворенням меланоїдинів і у деяких випадках розтіканням дріжджів.

Суміш дріжджів раси В і гібрида 112, які застосовують при двостадійному способі зброджування мелясного сусла, висушується нерівномірно. Більш дрібні дріжджові клітини раси В зневоднюються швидше, ніж клітини гібриду 112. Під­вищена колірність негативно впливає на якість сушених дріжджів.

Таким чином, вирішення проблеми одержання високоякісних сухих хлібопе­карських дріжджів шляхом висушування виділених із зрілої мелясної бражки дріж­джів можливе лише при ціленаправленій зміні складу внутрішньоклітинних речо­вин і використанні спеціально відібраних штамів спиртових дріжджів.

Вивчена можливість одержання сухих харчових дріжджів, при­датних як добавки до продуктів хлібопекарної, кондитерської та інших галузей ха­рчової промисловості. На відміну від режиму сушки цукроміцетів при одержанні сухих хлібопекарських дріжджів, при якому повинна максимально зберігатися жит­тєздатність і ферментативна активність дріжджових клітин, умови висушуван­ня харчових дріжджів повинні забезпечити повне відмирання клітин без втрат цін­них речовин - білка, вуглеводів, вітамінів та ін. Перспективи комплексних дослі­джень у цьому напрямку дуже широкі.

З показників хлібопекарських дріжджів особливе значення при приготуванні тіста мають зимазна та мальтазна активності.

Хлібопекарські дріжджі, одержані на спиртових комбінатах, за більшістю ана­літичних та біохімічних показників не уступають дріжджам спеціалізованих заво­дів. Так, підйомна сила дріжджів спиртового заводу була 32...67 хв., а дріжджового 64...88 хв. Зимазна активність спиртових дріжджів була у два рази вища, ніж у хлібопекарських. Мальтазна активність хлібопекарських дріжджів доброї якості по­винна бути 85... 100 хв, задовільної 110...160, незадовільної - більше 160 хв. Маль­тазна активність спиртових дріжджів дуже низька - 620...1000 хв.

При використанні у хлібовипіканні пресованих хлібопекарських дріжджів моноцукриди і сахароза, які містяться у замісі, зброджуються швидко і початкова стадія проходить інтенсивно. Потім, коли цукор муки повністю зброджений, утво­рена у тісті мальтоза зброджується слабо, тому що дріжджі мають низьку мальтазну активність. Внаслідок цього сповільнюється утворення вуглекислого газу і роз­пушування тіста у розстойці, подовжується процес приготування тіста

Мальтазну активність дріжджів можна підсилити або ослабити технологіч­ним режимом і умовами культивування дріжджів. Чим вища концентрація збро­джуваного мелясного сусла і більша тривалість бродіння, тим значніше інактивується мальтаза дріжджів. Вирішальним фактором, є підвищення вмісту спирту у бражці, а не дія нецукрів меляси. Тому реко­мендують при одержанні хлібопекарських дріжджів у зрілій бражці підтримувати концентрацію спирту 8...8,5 об%. Інактивація дріжджової мальтази під впливом спирту знаходиться у тісному зв'язку з початковою концентрацією мелясного сусла: чим вона вища, тим більше спирту міститься у бражці і тим сильніше пригнічу­ється активність мальтази дріжджів.

Для пошуку умов, які покращують мальтазну активність дріжджів, проведені дослідження з адаптації їх до мальтози на різних стадіях виробництва спирту і хлі­бопекарських дріжджів. Але дріжджі втрачають придбану мальтазну активність, або ефект незначний.

Більш раціонально використовувати для зброджування мелясного сусла штами спиртових дріжджів, які мають високу мальтазну активність. При зброджуванні сус­ла дріжджами раси В і гібрида 112 можна отримати хлібопекарські дріжджі з доброю мальтазною активністю (75...105 хв.). Раси дріжджів К-69 і V₃₀ мають більш високу мальтазну активність, ніж дріжджі раси В. Встановлено, що при певних способах приготування замісу мальтазна акти­вність дріжджів не має суттєвого значення і при використанні спиртових дріжджів з низькою мальтазною активністю можна приготувати хліб високої якості.

Нормативний вихід хлібопекарських дріжджів складає 1,8 кг на 1 дал спирту. Він може бути доведений до 2 кг/дал при збереженні нормативного виходу спирту з 1 т умовного крохмалю.

При накопиченні біомаси дріжджів у зрілій бражці, яка відповідає виходу хлі­бопекарських дріжджів понад 2 кг/дал, збільшуються витрати цукру на утворення біомаси і відповідно знижується вихід спирту.

Виробничі випробування на Лохвицькому спиртовому комбінаті способу на­правленого зброджування мелясного сусла з одержанням спирту і хлібопекарських дріжджів показали, що при додержанні певних умов підготовки меляси до збро­джування, дріжджогенерування і збродження мелясного сусла, можна досягнути виходу хлібопекарських дріжджів 3...3,5 кг/дал спирту. Для цього необхідно збіль­шити об'єм дріжджогенераторів до 30...35 % від загальної кількості дріжджобро-дильної апаратури, а також передбачити додаткові витрати на 1т хлібопекарських дріжджів , вироблених понад норми виходу 1,8 кг/дал: цукру 400 кг, карбаміду 45 і технічної ортофосфорної кислоти 22 кг.

Підвищенню виходу хлібопекарських дріжджів сприяє також зброджування мелясного сусла двома культурами дріжджів - В і Г-112 і використання для цієї цілі штама V₃₀, більш продуктивного, ніж дріжджі раси В.