Способ приготовления жидких дрожжей
Владельцы патента RU 2251569:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная технологическая академия" (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам приготовления жидких дрожжей, которые используются при производстве хлеба и хлебобулочных изделий. Способ включает смешивание мучного компонента и воды, осахаривание полученной смеси неферментированным солодом, взятым в количестве 1-2% к массе мучного компонента, и культивирование дрожжей на приготовленной питательной смеси. В качестве неферментированного солода используют неферментированный тритикалевый солод. В качестве мучного компонента используют экструдат, полученный смешиванием крупки ячменя, крупки гороха и углеводно-белковой фракции амаранта, взятых между собой в соотношении по массе (6,3-6,7):(0,8-1,2):(2,3-2,7), с последующим экструдированием полученной смеси при температуре 160-165°С в течение 30-40 с и размалыванием до размера частиц муки пшеничной II сорта. При этом углеводно-белковая фракция амаранта представляет собой крупку влажностью 9-11% с размером частиц 0,2-0,6 мм, являющуюся продуктом, остающимся после отделения зародышей и оболочек семян амаранта, которые направляются на получение амарантового масла. Причем культивирование дрожжей на приготовленной питательной смеси проводят непосредственно после осахаривания смеси из экструдата и воды. В результате интенсифицируется процесс приготовления жидких дрожжей, повышаются биологические показатели качества жидких дрожжей, уменьшается количество технологических операций, то есть исключается процесс приготовления заварки и заквашивания осахаренной заварки, а также улучшается качество хлеба. 7 ил., 5 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам приготовления жидких дрожжей, которые используются при производстве хлеба и хлебобулочных изделий.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления жидких дрожжей, включающий приготовление заварки из пшеничной муки II сорта, ее осахаривание неферментированным ячменным или ржаным солодом в количестве 1-2% к массе муки и заквашивание с последующим культивированием дрожжей на приготовленной питательной смеси (Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий. - М.: Прейскурантиздат, 1989, с.47-59).
Основной недостаток прототипа - расход основного сырья (пшеничной муки II сорта) на приготовление питательной смеси, невысокие биотехнологические показатели качества жидких дрожжей, большое количество технологических операций на стадии приготовления питательной смеси, включающих приготовление заварки и заквашивание осахаренной заварки.
Техническая задача изобретения - исключение расхода основного сырья (пшеничной муки II сорта) на приготовление питательной смеси, интенсификация процесса приготовления жидких дрожжей, повышение биотехнологических показателей качества жидких дрожжей, уменьшение количества технологических операций, т.е. исключение процесса приготовления заварки и заквашивания осахаренной заварки.
Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе приготовления жидких дрожжей, включающем смешивание мучного компонента и воды, осахаривание полученной смеси неферментированным солодом, взятым в количестве 1-2% к массе мучного компонента, культивирование дрожжей на приготовленной питательной смеси, новым является то, что в качестве неферментированного солода используют неферментированный тритикалевый солод, а в качестве мучного компонента используют экструдат, полученный смешиванием крупки ячменя, крупки гороха и углеводно-белковой фракции амаранта, взятых между собой в соотношении по массе (6,3-6,7):(0,8-1,2):(2,3-2,7), с последующим экструдированием полученной смеси при температуре 160-165°С в течение 30-40 с и размалыванием до размера частиц муки пшеничной II сорта, при этом углеводно-белковая фракция амаранта представляет собой крупку влажностью 9-11% с размером частиц 0,2-0,6 мм, являющуюся продуктом, остающимся после отделения зародышей и оболочек семян амаранта, которые направляются на получение амарантового масла, при этом культивирование дрожжей на приготовленной питательной смеси проводят непосредственно после осахаривания смеси из экструдата и воды.
Углеводно-белковая фракция амаранта (УБФ) представляет собой крупку светло-желтого цвета влажностью 9-11% с размером частиц 0,2-0,6 мм. Она является продуктом, остающимся после отделения зародышей и оболочек от семян амаранта. УБФ содержит полноценный легкоусваиваемый белок, сбалансированный по набору незаменимых аминокислот (табл. 1, 2), важнейшие микроэлементы, витамины. Кроме того, ее утилизация обеспечит малоотходную технологию комплексной переработки семян амаранта.
| Таблица 1 | |
| Компонентный состав углеводно-белковой фракции амаранта | |
| Компоненты | Массовая доля, % на СВ |
| Белок | 11,8 |
| Крахмал | 81,2 |
| Липиды | 3,2 |
| Клетчатка | 2,6 |
| Моно- и дисахара | 1,2 |
| Таблица 2 | ||
| Аминокислотный состав углеводно-белковой фракции амаранта | ||
| Наименование аминокислоты | Массовая доля, г на 100 г белка | Скор, % |
| Валин | 5,04 | 100,8 |
| Изолейцин | 3,03 | 75,8 |
| Лейцин | 6,85 | 97,9 |
| Лизин | 4,06 | 73,8 |
| Метионин+цистеин | 4,31 | 123 |
| Треонин | 4,3 | 107,5 |
| Триптофан | 7,29 | 72,9 |
| Фенилаланин+тирозин | 4,62 | 77 |
| Аланин | 6,54 | - |
| Аргинин | 6,34 | - |
| Аспарагиновая кислота | 5,24 | - |
| Гистидин | 2,56 | - |
| Глицин | 7,45 | - |
| Глутаминовая кислота | 18,18 | - |
| Пролин | 7,3 | - |
| Серин | 5,12 | - |
| Общая масса аминокислот | 98,23 | - |
| Биологическая ценность(БЦ), % | 81,8 |
Готовят смесь, состоящую из ячменной крупки, гороховой крупки, УБФ, взятых в соотношении по массе (6,3-6,7):(0,8-1,2):(2,3-2,7). Такое соотношение компонентов является оптимальным для повышения биологической ценности при сохранении стоимости продукта на уровне, не превышающем стоимость пшеничной муки II сорта.
При горячей экструзии проходят глубокие изменения в углеводном комплексе сырья. Происходит деструкция крахмала, молекулы амилозы и амилопектина расщепляются до декстринов и сахаров. Это приводит к значительному возрастанию усвояемости экструдированного продукта.
Содержание водорастворимых веществ повышается в 5-8 раз по сравнению с исходным сырьем, что характеризует повышение пищевой ценности.
Происходят изменения с белком, в частности преобразование глобулярной структуры в фибриллярную. Это сопровождается пространственной конформацией белковых молекул и освобождением функциональных групп, доступных ферментам. Благодаря кратковременности воздействия температуры значительного разрушения витаминов не происходит. Экструдат богат минеральными веществами.
Полученный после размола экструдат представляет собой порошкообразный полуфабрикат, который содержит, %: вода - 11; крахмал - 58,36; белок - 14,9; клетчатка - 3,23; жир - 2,67; общие сахара - 7,94; зола - 1,9. Содержание аминокислот представлено в табл. 3.
Использованные в прототипе неферментированный ячменный или ржаной солод заменяют согласно изобретению на неферментированный тритикалевый солод, так как последний имеет более высокую амилолитическую и протеолетическую активность и интенсифицирует процесс осахаривания смеси.
Технический результат выражается в экономии основного сырья (пшеничной муки II сорта) на приготовление питательной смеси для культивирования дрожжей, в интенсификации процесса культивирования биомассы дрожжей за счет исключения стадии приготовления заварки и заквашивания осахаренной заварки, а также за счет применения тритикалевого солода, в повышении их биотехнологических свойств.
Способ осуществляется следующим образом.
Крупку ячменя, крупку гороха и УБФ берут в соотношении по массе (6,3-6,7):(0,8-1,2):(2,3-2,7), смешивают и подвергают экструзии при температуре 160-165°С в течение 30-40 с, затем размалывают до размера частиц муки пшеничной II сорта. Готовят водную суспензию при соотношении экструдата и воды, равном 1:4. Осуществляют нагрев полученной суспензии до 63-65°С, вносят неферментированный тритикалевый солод в количестве 1-2% к массе экструдата. Продолжительность осахаривания суспензии 1-1,5 ч.
Непосредственно после осахаривания питательной смеси в количестве, равном 3-4-часовому отбору жидких дрожжей, из производственной емкости в емкость для выращивания жидких дрожжей перекачивают 100 г охлажденной до 28-32°С питательной смеси и вносят 50 г маточных дрожжей, полученных в разводочном цикле. Дрожжи выращивают при температуре 28-32°С в течение 5-6 ч.
Дальнейшее увеличение массы жидких дрожжей производят добавлением равного количества питательной смеси, доводя их объем до количества, необходимого производству, исключая стадию заваривания муки и заквашивания осахаренной заварки. Интенсифицируется процесс приготовления жидких дрожжей, число клеток в прототипе - 121 млн/г, а в предлагаемом способе - 172 млн/г.
Способ поясняется следующими примерами (расчет на 100 г муки).
Пример 1 (прототип). 50 г пшеничной муки II сорта заваривают при перемешивании водой в количестве 200 см3 при температуре 84°С. Для осахаривания заварки после ее охлаждения до 64°С вносят неферментированный ржаной солод в количестве 0,75 г (1,5% к массе муки в заварке). Продолжительность осахаривания заварки 1,5 ч.
К осахаренной мучной заварке в количестве 250 г добавляют 100 г заквашенной заварки, полученной в разводочном цикле, выдерживают при температуре 50°С в течение 6 ч до достижения кислотности 14 град.
К 100 г охлажденной до 30°С заквашенной заварки добавляют 50 г маточных дрожжей, полученных в разводочном цикле. Дрожжи выращивают при температуре 30°С в течение 6 ч.
Показатели качества жидких дрожжей приведены в табл. 4.
Проводят замес теста из 100 г пшеничной муки II сорта, 50 г жидких дрожжей, приготовленных традиционным способом, 1,3 г пищевой поваренной соли и воды из расчета получения теста с влажностью 45%, брожение - в течение 180 мин. Выброженное тесто направляют на разделку, расстойку и выпечку. Физико-химические показатели качества готовых изделий приведены в табл.5.
Пример 2. Предварительно готовят смесь из крупки ячменя в количестве 63 г, крупки гороха в количестве 0,8 г и углеводно-белковой фракции амаранта в количестве 23 г (соотношение 6,3:0,8:2,3), полученную смесь экструдируют при температуре 160°С в течение 30 с с диаметром выходных отверстий матрицы 11 мм, размалывают до размера частиц муки пшеничной II сорта. УБФ представляет собой крупку светло-желтого цвета влажностью 9% с размером частиц 0,6 мм. Она является продуктом, остающимся после отделения зародышей и оболочек от семян амаранта. 50 г экструдата смешивают с водой в количестве 200 см3, осуществляют нагрев до 64°С для осахаривания неферментированным тритикалевым солодом в дозировке 0,50 г (1,0% к массе экструдата в смеси). Продолжительность осахаривания смеси 1,5 ч.
К 100 г охлажденной до 30°С питательной смеси добавляют 50 г маточных дрожжей, полученных в разводочном цикле. Дрожжи выращивают при температуре 30°С в течение 6 ч.
Замес теста осуществляют аналогично примеру 1, но используют жидкие дрожжи, приготовленные по предлагаемому способу.
Пример 3. Предварительно готовят смесь из крупки ячменя в количестве 65 г, крупки гороха в количестве 10 г и углеводно-белковой фракции амаранта в количестве 25 г (соотношение 6,5:1,0:2,5), полученную смесь экструдируют при температуре 160°С в течение 30 с с размером выходных отверстий матрицы 11 мм, размалывают до размера частиц муки пшеничной II сорта. УБФ представляет собой крупку светло-желтого цвета влажностью 11% с размером частиц 0,2 мм. Она является продуктом, остающимся после отделения зародышей и оболочек от семян амаранта. 50 г экструдата смешивают с водой в количестве 200 см3, осуществляют нагрев до 64°С для осахаривания неферментированным тритикалевым солодом в дозировке 0,75 г (1,5% к массе экструдата в смеси). Продолжительность осахаривания смеси 1,5 ч.
К 100 г охлажденной до 30°С питательной смеси добавляют 50 г маточных дрожжей, полученных в разводочном цикле. Дрожжи выращивают при температуре 30°С в течение 6 ч.
Замес теста осуществляют аналогично примеру 1, но используют жидкие дрожжи, приготовленные по предлагаемому способу.
Пример 4. Предварительно готовят смесь из крупки ячменя в количестве 67 г, крупки гороха в количестве 1,2 г и углеводно-белковой фракции амаранта в количестве 27 г (соотношение 6,7:1,2:2,7), полученную смесь экструдируют при температуре 165°С в течение 40 с с диаметром выходных отверстий матрицы 11 мм, размалывают до размера частиц муки пшеничной II сорта. УБФ представляет собой крупку светло-желтого цвета влажностью 10% с размером частиц 0,4 мм. Она является продуктом, остающимся после отделения зародышей и оболочек от семян амаранта. 50 г экструдата смешивают с водой в количестве 200 см3, осуществляют нагрев до 64°С для осахаривания неферментированным тритикалевым солодом в дозировке 1,0 г (2,0% к массе экструдата в смеси). Продолжительность осахаривания смеси 1,5 ч.
К 100 г охлажденной до 30°С питательной смеси добавляют 50 г маточных дрожжей, полученных в разводочном цикле. Дрожжи выращивают при температуре 30°С в течение 6 ч.
Показатели качества жидких дрожжей приведены в табл. 4.
Замес теста осуществляют аналогично примеру 1, но используют жидкие дрожжи, приготовленные по предлагаемому способу. Физико-химические показатели качества готовых изделий приведены в табл. 5.
Проведены исследования углеводного состава водной суспензии в процессе ее осахаривания и жидких дрожжей (ЖД) на различных стадиях их приготовления (фиг.1).
На фиг.1а видно, что содержание сахаров в заварке из пшеничной муки II сорта в начале осахаривания составило 7,0% в пересчете на сухие вещества (СВ), а для водной суспензии с экструдатом - 11,0% в пересчете на СВ. В конце процесса осахаривания массовая доля сахаров составила для заварки из пшеничной муки II сорта 15,5%, а для питательной смеси - 20,5%.
С внесением в питательные смеси дрожжевых клеток наблюдается процесс быстрого сбраживания углеводов. Наиболее интенсивная утилизация сахаров дрожжами отмечается в вариантах с экструдатом, расход сахаров в этом случае составлял 17,0%, а в жидких дрожжах, приготовленных на осахаренных и заквашенных заварках (прототип) - 11,5% (фиг.1б).
Рост, развитие и размножение дрожжей невозможно без белковых веществ, поэтому питательная смесь должна содержать необходимое количество азотистых соединений. Начальное содержание аминного азота в водной суспензии с экструдатом составило 7,3%, а в водной суспензии с пшеничной мукой II сорта - 3,2% (фиг.2а). В процессе осахаривания массовая доля аминного азота возрастает и составляет для питательной смеси на пшеничной заварке - 23%, для питательной смеси на экструдате - 37,8% (фиг.2а).
Потребление азота дрожжами зависит от состава среды. Так, при культивировании жидких дрожжей на осахаренной и заквашенной заварке из пшеничной муки II сорта утилизируется 21,7% аминного азота, с применением питательной смеси из экструдата - 38,9% (фиг.2б).
Накопление водорастворимого азота происходит в процессе осахаривания пшеничной заварки с 0,06% до 0,31% и с 0,11% до 0,43% в водной суспензии с экструдатом (фиг.3а). Водорастворимый азот более активно расходуется дрожжами, культивирование которых проводят на питании с экструдатом - 0,54%, чем на пшеничном - 0,35% (фиг.3б).
Культивирование жидких дрожжей с использованием питательной смеси, приготовленной по предлагаемому способу, позволяет повысить биотехнологические показатели качества жидких дрожжей (табл.4).
Из табл. 4 видно, что жидкие дрожжи, выращенные на питательной смеси, содержащей экструдат, имеют подъемную силу 20 мин, что на 4 мин меньше по сравнению с жидкими дрожжами, выращенными на пшеничной заквашенной заварке. В жидких дрожжах, культивированных в питательной смеси, приготовленной по предлагаемому способу, увеличивается число клеток с гликогеном на 5%, что свидетельствует об их более высокой активности; число почкующихся клеток увеличивается на 8,8%; уменьшается число мертвых клеток на 1%; выход биомассы увеличивается на 42%.
Для установления основных закономерностей роста дрожжевых клеток исследовали процессы изменения кислотности (фиг.4). Через 3 ч воспроизводства кислотность жидких дрожжей, приготовленных в питательной смеси, содержащей экструдат, составила 10,9 град, а жидких дрожжей, приготовленных на пшеничной муке II сорта, - 9,4 град.
Использование жидких дрожжей, культивируемых на питательной смеси, приготовленной по предлагаемому способу, при производстве хлеба из пшеничной муки II сорта позволяет получить хлеб по органолептическим и физико-химическим показателям качества, не уступающий хлебу, приготовленному на жидких дрожжах, культивируемых на питательной среде, приготовленной по традиционной технологии (примеры 1-2).
Как видно из табл. 5, применение жидких дрожжей, выращенных в питательной смеси, содержащей экструдат, улучшает качество хлеба (например, по пористости).
Таким образом, предложенный способ приготовления жидких дрожжей позволяет:
- исключить основное сырье (пшеничную муку II сорта) на приготовление питания при культивировании биомассы дрожжей. В результате улучшаются экономические показатели предприятия за счет увеличения выхода готовых изделий из сэкономленной хлебопекарной муки. Так, при выработке 10 т/сут хлеба по предлагаемому способу экономия пшеничной муки II сорта, при выходе хлеба 143%, составляет 525 кг, то есть дополнительно можно получить 750 кг хлеба в сутки;
- интенсифицировать процесс приготовления жидких дрожжей (выход биомассы увеличивается на 42%);
- улучшить биотехнологические показатели качества жидких дрожжей (подъемная сила улучшается на 17%).
| Таблица 4 | ||
| Показатель | Варианты приготовления жидких дрожжей | |
| Пример 1 (прототип) | Пример 2, 3, 4 (предлагаемый способ) | |
| Температура, °С | 32,0 | 32,0 |
| Влажность % | 83,3 | 84,2 |
| Кислотность, град | 9,4 | 10,9 |
| Подъемная сила по “шарику”,мин | 24 | 20 |
| Число клеток, млн/г | 151,0 | 172,0 |
| Число мертвых клеток, % к общему числу | 4,1 | 3,1 |
| Число клеток с гликогеном, % к общему числу | 78,0 | 83,0 |
| Число почкующихся клеток, % к общему числу | 17,0 | 25,8 |
| Таблица 5 | ||
| Показатели качества хлеба | По примерам | |
| 1 | 2,3,4 | |
| Органолептические | ||
| Внешний вид: | ||
| - форма | Правильная, соответствующая форме, в которой производилась выпечка, с несколько выпуклой коркой | |
| - поверхность | Гладкая, без крупных трещин и подрывов | |
| - цвет | Светло-коричневый | Коричневый |
| Состояние мякиша: | ||
| - пропеченность | Пропеченный, не влажный на ощупь, эластичный | |
| - промес | Без комочков и следов непромеса | |
| пористость | Развитая, без пустот и уплотнений | |
| Вкус | Свойственный пшеничному хлебу, без посторонних | |
| привкусов | ||
| Запах | Свойственный пшеничному хлебу, без посторонних запахов | |
| Физико-химические | ||
| Влажность, % | 45,0 | 45,0 |
| Пористость, % | 66,0 | 70,0 |
| Кислотность, град | 5,0 | 5,0 |
Способ приготовления жидких дрожжей, включающий смешивание мучного компонента и воды, осахаривание полученной смеси неферментированным солодом, взятым в количестве 1-2% к массе мучного компонента, культивирование дрожжей на приготовленной питательной смеси, отличающийся тем, что в качестве неферментированного солода используют неферментированный тритикалевый солод, а в качестве мучного компонента используют экструдат, полученный смешиванием крупки ячменя, крупки гороха и углеводно-белковой фракции амаранта, взятых между собой в соотношении по массе (6,3-6,7):(0,8-1,2):(2,3-2,7), с последующим экструдированием полученной смеси при температуре 160-165°С в течение 30-40 с и размалыванием до размера частиц муки пшеничной II сорта, при этом углеводно-белковая фракция амаранта представляет собой крупку влажностью 9-11% с размером частиц 0,2-0,6 мм, являющуюся продуктом, остающимся после отделения зародышей и оболочек семян амаранта, которые направляются на получение амарантового масла, при этом культивирование дрожжей на приготовленной питательной смеси проводят непосредственно после осахаривания смеси из экструдата и воды.
