Самые популярные статьи







Производство сушеных дрожжей

1 Особенности процесса высушивания

Дрожжи представляют собой одноклеточные микроорганизмы, которые относят к классу грибов сахаромицетов. Дрожжевые клетки почти на ¾ состоят из воды; остальное приходится на сухое вещество СВ (44-67 %), углеводы (до 30 %), минеральные соли (6-8 %), витамины и ферменты.

Функциональное предназначение дрожжей напрямую зависит от их состава. Так, основные углеводы – гликоген и трегалоза – отвечают за возможность протекания в клетке энергетических процессов, а за счет ферментативного комплекса – зимазы – происходит брожение сахара. В полуфабрикатах хлебопекарного производства по причине недостатка кислорода именно дрожжи инициируют начало спиртового брожения. Образующийся при этом углекислый газ делает тесто рыхлым, а кондитерские изделия пористыми, пышными и воздушными.

К важнейшим показателям качества можно отнести:

1) степень влажности – чем она ниже, тем качественнее дрожжи и тем выше их стойкость при хранении;
2) подъемную силу (измеряемую в минутах), которая характеризует способность сбраживать сахарозу, глюкозу и фруктозу;
3) стойкость, определяемую временем выдержки бруска дрожжей до начала его размягчения при 35ºС.

Следует различать прессованные и сушеные дрожжи. Последние выгодно отличаются способностью к длительному хранению. Их получают высушиванием предварительно измельченных прессованных дрожжей до остаточной влажности 5-8 % с сохранением исходных ферментативных свойств. Качество сушеных дрожжей, а также срок из действия на протяжении нескольких лет, обусловлены составом исходного сырья, выбором режима сушки и герметичностью упаковки.

2 Предварительные операции

Для высушивания требуются доброкачественные прессованные дрожжи желательно с повышенным содержанием трегалозы. Она увеличивает срок активности продукции, а, кроме того, регулирует внутриклеточное осмотическое давление, с повышением которого активизируется ее синтез. Показатели качества прессованных дрожжей, предназначенных для сушки, приводятся ниже:

- содержание влаги: не более 70 %;
- содержание трегалозы: не менее 12 % СВ;
- подъемная сила: 55-60 мин;
- стойкость при 35ºС: не менее 72 ч;
- осмоустойчивость: не более 10 мин;
- выживаемость клеток при высушивании: не менее 70 %.

В самом процессе прессования дрожжей требуется максимальный эффект обезвоживания, поэтому в промышленном производстве сушеных дрожжей используют фильтрпрессы. При наличии же вакуум-фильтров, в случае технологии выращивания на разбавленных средах, проводится дополнительная обработка дрожжевого молока 20 % раствором поваренной соли. Расход NaCl при содержании дрожжей 300-650 г/л составит соответственно 130-80 л/м3. Впоследствии для удаления соли дрожжи на вакуум-фильтре промываются водой из форсунок.

Для ускорения процесса влагоудаления отпрессованные дрожжи отправляются на стадию измельчения. Специальные грануляторы, формовочные машины или же гидравлические прессы превращают продукцию либо в вермишель, либо в гранулы диаметром 1 мм. При формовании нельзя допускать повышения температуры дрожжевых нитей, а после измельчения следует немедленно подавать готовое сырье на высушивание, дабы избежать потерь сухого вещества, расходуемого на дыхание.

Производство сушеных дрожжей должно обеспечивать их качество, а также способность длительно сохранять ферментативную активность (без которой дальнейшее использование будет уже невозможно) тем выше, чем быстрее осуществляется высушивание. Интенсивность сушки, в свою очередь, возрастает:

- с увеличением площади соприкосновения сушильного агента и высушиваемого материала (что обуславливает необходимость предварительного измельчения);
- с повышением температуры теплоносителя;
- с понижением влажности теплоносителя;
- с увеличением скорости движения теплового потока.

3 Режимы сушки дрожжей

Влага, содержащаяся в дрожжах, делится на вне- и внутриклеточную. Последняя также подразделяется на два вида: свободная, которая удаляется достаточно просто, и связанная с коллоидами клетки.

Для вывода влаги теплоносителем требуется определенное соотношение парциальных давлений паров в воздухе (А) и на поверхности высушиваемого материала (Б). При организации непрерывного процесса следует помнить, что:

1) если А < Б – идет обезвоживание;
2) в случае обратного неравенства А > Б – происходит увлажнение дрожжей;
3) когда же парциальные давление паров сравниваются А = Б – высушивание прекращается.

Для эффективного проведения сушки требуется выполнение основного условия. Температуру дрожжей следует поддерживать на уровне 30°С. При этом весь процесс отделения и вывода влаги протекает в три стадии:

I – удаление внеклеточной жидкости: на этом этапе общая влажность снижается с исходных 70 до 52 %;
II – удаление свободной внутриклеточной влаги, которое на выходе позволяет получить дрожжи с остаточным содержанием воды 16-18 %;
III – частичное удаление связанной внутриклеточной влаги, характеризующееся снижением влажности до 7,5-8 %.

Вот здесь и следует остановиться. Оставшиеся 7-8 % химически связанной влаги удалению не подлежат. И это вовсе не связано с отсутствием технологических возможностей. Просто в случае чрезмерного усердия произойдет денатурация белков (разрушение структуры с изменением строения и естественных свойств), которая приведет к гибели клетки. Сложность третьего этапа высушивания состоит в двойном условии: следует не только контролировать нижнюю предельную границу влажности, но и нацелено избавляться от избытков. Так, при высокой концентрации воды в клетках (до 10 %) реакции обмена не прекращаются и приводят, в конечном счете, к автолизу (разрушению клеток в процессе пагубного влияния их собственных ферментов). Неутешительный итог такого избыточного влагосодержания – потеря хлебопекарных свойств товарной продукции.

Чтобы сохранить ферментативную активность дрожжей, обуславливающую способность к брожению, необходимо форсировать съем влаги именно в первый период сушки. В зависимости от интенсивности процесса высушивания дрожжей температура теплоносителя варьируется от 50 до 140 градусов. При этом температура самих дрожжей не будет превышать критических пределов. Связана эта зависимость со скрытой теплотой парообразования: самоохлаждение происходит за счет потерь тепла, затраченных на испарение. С повышением интенсивности процесса съема влаги возрастает и температура теплоносителя. Лидерами по интенсивности влагоотдачи являются сушилки с виброкипящим слоем.

Что касается скорости подачи горячего воздуха, то оптимальным пределом является разбег от 1 до 2,5 м/с. Увеличивая подачу теплоносителя с 1 до 2 м/с, производитель, тем самым, снижает продолжительность сушки на 30-40 %. А как известно, качество сушеных дрожжей тем выше, чем быстрее проходит высушивание. При повышении скорости потока воздуха до 4 м/с влажный высушиваемый материал разбивается на гранулы и переходит во взвешенное состояние.

4 Аппаратурное оформление процесса сушки дрожжей

4.1 Сушка в ленточной сушилке

Оптимальный режим предполагает следующие характеристики поступающего в качестве теплоносителя воздуха:

- температура: 36°С;
- первоначальная и конечная влажность: 41 и 90 % соответственно;
- скорость подвода: 0,2 м/с.

Для каждой ленты конструкцией предусмотрены определенные параметры:

Номер ленты 5 4 3 2 1
Скорость перемещения ленты, м/с 1,7 1,9 1,7 2,3 3,7
Расход подаваемого воздуха, м3 2300 2930 2660 3700 11500


Рекомендованная нагрузка составляет примерно 3,4 кг дрожжей на каждый квадратный метр ленты.

4.2 Сушка в шахтной сушилке ВИС-42Д

Дрожжи высушивают в непрерывном потоке. Для этого предварительно подготовленную «вермишель» при помощи специальной каретки раскладывают на полки. Пересыпаясь с одной горизонтальной площадки на другую, продукт проходит две зоны сушки. Температурный режим здесь различный: для верхних 11 полок он составляет 80-95ºС, для нижних 9 полок – не более 63 градусов.

Конструктивной особенностью ВИС-42Д является возможность самостоятельного регулирования длительности сушки в каждой температурной зоне. Общая продолжительность ведения процесса 2,5-5 ч. При этом, для достижения требуемого качества сушеных дрожжей, оптимальная длительность составляет:

- 55 минут для верхней зоны (по 5 минут на каждую полку);
- 90 минут для нижней зоны (по 10 минут на одну полку соответственно).

4.3 Сушка в виброкипящем слое

В сушилках непрерывного действия от итальянской фирмы «Прессиндустрия» применяют мягкий режим. Здесь дрожжи сушат в виброкипящем (псевдоожиженном) слое с нагрузкой на каждый квадратный метр сита, не превышающей 84 кг. Производительность такой сушилки составляет 80-100 кг/ч.

Установка является многофункциональной: ее универсальность состоит в объединении всех подготовительных и основных этапов промышленного производства сушеных дрожжей. Конструкцией предусмотрены следующие операции:

- гранулирование исходного сырья – высококачественных прессованных дрожжей;
- соответствующая подготовка сушильного агента (выполнение требований по влажности и температуре);
- непосредственный процесс сушки;
- передача готовой продукции в отделение затаривания (упаковки);
- очистка отработанного воздуха от пыли в виде остатков дрожжей, осуществляемая в батарее циклонов.

Четыре температурные зоны обеспечивают нагрев воздуха:

- до 60ºС (для I и II участков);
- в пределах 42-48 градусов (в III зоне);
- на уровне 36-39ºС (на завершающем IV участке).

В первых двух зонах отработанный воздух охлаждается до 25-28ºС, при прохождении же последнего IV участка его температура составляет всего 29-30 градусов.

Сушилка А1-ВГС от отечественного производителя в лице ВНИЭКИпродмаша по качеству выпускаемой продукции не уступает некоторым итальянским моделям. Благодаря особенностям ее конструкции, сушка дрожжей в виброкипящем (псевдоожиженном) слое осуществляется при значительно меньшем пылевыделении.

4.4 Сушка под вакуумом

В сушилках от шведской фирмы СИА процесс обезвоживания ведется в два этапа. Активный съем влаги до 15-22 % изначально проводится при атмосферном давлении. Температура воздуха здесь выдерживается на уровне 50ºС, а длительность составляет 6-7 часов. Дальнейшее досушивание материала осуществляется под вакуумом. Готовая продукция, минуя сепаратор, поступает в конвейер, а затем направляется на упаковку.

Дрожжи, высушенные таким способом, отличаются высокой устойчивостью при хранении, а, кроме того, характеризуются хорошей подъемной силой – на уровне 45-70 минут.

4.5 Сушка методом сублимации

Суть процесса состоит в удалении влаги за счет возгонки (сублимации) льда из замороженного сырья. Таким образом, метод заключается в последовательных фазовых переходах воды по схеме: жидкость – твердое (лед) – пар. При протекании указанных физических превращений структура исходного материала практически не меняется. Высушенные же по данной технологии дрожжи отличаются высокой дисперсностью и пористостью. Последнее свойство обусловливает быстрое восстановление изначальных свойств в случае увлажнения.

Сушка дрожжей сублимацией, по сравнению с тепловыми процессами обезвоживания, обеспечивает продукции целый набор преимуществ. В превосходной степени можно говорить о:

- сохранности активности ферментов;
- пористости;
- цвете и вкусе;
- обводняемости;
- стойкости при хранении.



Нашли ошибку? Выделите её и нажмите Ctrl+Enter. Будем благодарны за помощь.