Приготовление жидких дрожжей

Наряду с прессованными дрожжами в хлебо­пекарной промышленности для разрыхления пшеничного теста широко применяются жидкие дрожжи. Больше поло­вины пшеничного хлеба, особенно из муки II сорта, приго­товляется на жидких дрожжах. Даже когда хлебопекарная промышленность будет полностью обеспечена прессован­ными дрожжами, жидкие дрожжи не потеряют своего зна­чения и будут применяться в южных районах страны, где вследствие климатических условий транспортирование и со­хранение прессованных дрожжей сопряжено с большими затруднениями. Наконец, жидкие дрожжи необходимы при переработке муки с пониженными хлебопекарными свойствами: повышенной автолитической активностью, пони­женной газоудерживающей и формоудерживающей способ­ностью, а в летнее время года — для борьбы с картофель­ной болезнью хлеба.
Значение жидких дрожжей особенно возрастает в по­следние годы в связи с широко внедряемой новой техноло­гией приготовления теста с сокращенным периодом броже­ния перед разделкой. В этом случае с жидкими дрожжами вносятся вещества, способствующие улучшению вкуса и аромата хлеба, компенсирующие уменьшение их образо­вания при сокращенном периоде брожения теста.
Однако при приготовлении жидких дрожжей на заво­дах не придерживаются единого наилучшего технологиче­ского режима. Поэтому выполнен ряд исследований и полу­чены данные, позволившие установить оптимальные усло­вия приготовления жидких дрожжей. Выведены также новые более активные расы дрожжей и бактерий, уже полу­чившие распространение в промышленности.Наряду с прессованными дрожжами в хлебо­пекарной промышленности для разрыхления пшеничного теста широко применяются жидкие дрожжи. Больше поло­вины пшеничного хлеба, особенно из муки II сорта, приго­товляется на жидких дрожжах. Даже когда хлебопекарная промышленность будет полностью обеспечена прессован­ными дрожжами, жидкие дрожжи не потеряют своего зна­чения и будут применяться в южных районах страны, где вследствие климатических условий транспортирование и со­хранение прессованных дрожжей сопряжено с большими затруднениями. Наконец, жидкие дрожжи необходимы при переработке муки с пониженными хлебопекарными свойствами: повышенной автолитической активностью, пони­женной газоудерживающей и формоудерживающей способ­ностью, а в летнее время года — для борьбы с картофель­ной болезнью хлеба.
Значение жидких дрожжей особенно возрастает в по­следние годы в связи с широко внедряемой новой техноло­гией приготовления теста с сокращенным периодом броже­ния перед разделкой. В этом случае с жидкими дрожжами вносятся вещества, способствующие улучшению вкуса и аромата хлеба, компенсирующие уменьшение их образо­вания при сокращенном периоде брожения теста.
Однако при приготовлении жидких дрожжей на заво­дах не придерживаются единого наилучшего технологиче­ского режима. Поэтому выполнен ряд исследований и полу­чены данные, позволившие установить оптимальные усло­вия приготовления жидких дрожжей. Выведены также новые более активные расы дрожжей и бактерий, уже полу­чившие распространение в промышленности.
  Схема приготовления жидких дрожжей
По способу приготовления жидких дрожжей, предложенному А. И. Островским, готовят заварку муки, и которой для накопления молочной кислоты размножают при 50°С термофильные молочнокислые бактерии Дель­брюка. После накопления необходимого количества кисло­ты отбирают часть заквашенной заварки (называемой так­же затором), охлаждают ее до 30° С и используют в качестве питательной среды для размножения дрожжей, а к остав­шейся части добавляют мучную заварку для последующе­го заквашивания. Таким образом, заварка заквашивается непрерывно.
Жидкие дрожжи размножаются также непрерывно. Часть зрелых жидких дрожжей отбирают в производство, а к оставшейся части добавляют заквашенную заварку. Содержащаяся в ней молочная кислота препятствует раз­множению посторонних микроорганизмов. При низкой же температуре ведения дрожжей и приготовления теста (28— 30° С) бактерии Дельбрюка, вносимые в жидкие дрожжи с заквашенной заваркой, плохо размножаются и образуют мало кислоты. Таким образом, процесс накопления молоч­ной кислоты, служащей в дальнейшем благодаря ее бактерицидности защитным средством против размножения по­сторонних микроорганизмов, отделен от процесса размно­жения дрожжевых клеток, а применение термофильных кислотообразующих бактерий предотвращает чрезмерное нарастание кислотности в жидких дрожжах и в тесте. Благодаря этому становится возможным готовить на жидких дрожжах тесто из сортовой пшеничной муки.
Приготовление питательной среды. Мучную заварку приготовляют в настоящее время двумя способами: муку заливают горячей водой при тщательном размешивании или нагревают смесь муки с водой до необходимой темпе­ратуры. При приготовлении заварки в дежах применяют первый способ. Для лучшего перемешивания приходится в этом случае готовить заварку более густой с соотноше­нием муки и воды (М : В) до 1 : 1,5. Воду, как правило, применяют с температурой, близкой к кипению. Если завар­ку приготовляют в заварочных машинах, то смесь муки с водой (температура 45—50° С) нагревают паром через барботер. Соотношение муки и воды при этом колеблется от 1 : 2 до 1 : 5. Однако и на заварочных машинах, как будет показано ниже, рационально отказаться от нагрева­ния заварки паром и применить способ залива воды с тем­пературой 75—80° С, что в настоящее время уже приме­няется многими заводами.
На некоторых заводах для приготовления заварки пользуются электроконтактным нагревом водомучной суспен­зии током промышленной частоты в специальных установках (см. стр. 42).
Каким бы способом не готовилась заварка, ее темпера­тура в конце заваривания должна быть 63—65° С, что не­обходимо для клейстеризации крахмала муки, в результате чего облегчается расщепление его ферментами. Для накоп­ления питательных веществ белки муки и фосфоросодержа­щие органические вещества также должны в заварке расщепляться протеолитическими ферментами и фосфатазами. Однако при заливе муки водой с температурой, близкой к кипению, или при заваривании водбмучной смеси паром имеются местные перегревы, вызывающие у части муки инак­тивацию ферментов. Поэтому иногда небольшую часть муки, предназначенную для заварки (5—10%), оставляют и добавляют после заваривания основной массы муки при температуре 63—65°С или же добавляют в заварку 1—2% ячменного активного солода к весу муки в заварке. Для накопления большого количества сахара и водораствори­мых белковых веществ заварку оставляют для осахаривания на 3—4 ч, в течение которых она также охлаждается. Это, однако, представляет определенные неудобства и требует дополнительной аппаратуры.
Ниже показано, что при определенном режиме приго­товления заварки ее можно не выдерживать для осахаривания, так как при соблюдении этого режима оно прохо­дит в процессе продолжительного заквашивания.
Накопление молочной кислоты в питательной среде. Мучная заварка для накопления в ней молочной кислоты заквашивается термофильными молочнокислыми бактерия­ми Дельбрюка при температуре 48—52° С, являющейся для них оптимальной. Продолжительность заквашивания 10—15% старой закваски до кислотности 10—12° Н со­ставляет 12—14 ч. При этом молочной кислоты в среде со­держится 0,6—0,65%. Накопление молочной кислоты при­водит к снижению pH до 3,7—3,8.
На ряде заводов в последнее время начали применять более активный штамм молочнокислых бактерий Э-1, что позволило сократить время заквашивания.
На дрожжевые клетки молочная кислота при концент­рации до 1% в среде оказывает активирующее действие, ускоряя их рост и размножение. Концентрация молочной кислоты в 15° Н безвредна для дрожжевых клеток даже при воздействии до 24 ч. Изменение pH среды по-разному сказывается на активность дрожжевых клеток Saccharo­myces cerevisiae и бактерий Saccharobacillus.
При снижении pH до 3,8 бактерии практически прекра­щают развиваться, в то время как дрожжевые клетки при этом продолжают активно размножаться. Благодаря бак­терицидному действию образующейся молочной кислоты тесто, приготовленное на жидких дрожжах, закисает тем меньше, чем выше их кислотность. Это объясняется тем, что такие дрожжи менее заражены посторонними бактерия­ми. Высокая кислотность жидких дрожжей мало сказы­вается на кислотности хлеба. За счет молочной кислоты, содержащейся в жидких дрожжах, кислотность хлеба по­вышается максимум на 1° Н.
Состав питательной среды оказывает большое влияние на жизненные функции микроорганизмов. Термофильные молочнокислые бактерии требуют для своего развития определенного углеводного состава среды; в отношении азотосодержащих веществ они проявляют еще большую разборчивость. А. П. Ситников указывает, что бактерии Дельбрюка легко и быстро сбраживают фруктозу, глюкозу, мальтозу, меньше образуют кислоты из сахарозы, декстри­нов и галактозы, а лактоза, рафиноза и крахмал совершен­но ими не сбраживаются. Однако в условиях мучной пита­тельной среды нами не обнаружено существенной разницы в образовании кислоты при добавлении глюкозы, сахарозы или мальтозы. Размножаются бактерии несколько хуже в присутствии мальтозы.
В отличие от существовавшего мнения автором совмест­но с К. А. Кировой и Р. С. Башировой установлено [76], что термофильные молочнокислые бактерии усваивают не­которые аминокислоты даже в мучной среде, в которой присутствуют другие азотосодержащие вещества, особенно при наличии в среде сахара. Наилучшее влияние на бак­терии оказывают цистин, тирозин, аспарагин и отчасти лизин. Глютаминовая кислота, а в еще большей степени глицин и цистеин угнетают все функции бактерий.
Жидкие дрожжи размножаются при температуре 28—30° С — оптимальной для дрожжевых клеток. Влажность же питательной среды, по А. И. Остров­скому, должна быть 80—86%, так как при большей влаж­ности в ней содержится недостаточно питательных веществ. Поэтому ранее рекомендовалось готовить заварки с соот­ношением муки и воды 1 :4—1 :5 и после заквашивания охлаждать их для снижения температуры до 28—30° С [121]. Э. С. Канель предложила разбавлять заквашенные заторы холодной водой до влажности 93—95%, чтобы умень­шить интенсивность спиртового брожения в жидких дрож­жах и сократить величину потерь сухих веществ на броже­ние. Этим также предполагалось улучшить условия для размножения дрожжей. Практика показала, что в такой разбавленной среде дрожжи получаются с плохой подъем­ной силой и с малым содержанием клеток. Способ разбавления заквашенных заварок холодной водой рационален, так как устраняет необходимость в холодильнике. По­этому теперь принято готовить заварки с соотношением муки к воде около 1 : 3 и после заквашивания разбавлять их холодной водой до влажности 89—90%, при этом одно­временно получается питательная среда с необходимой тем­пературой (28—30° С). Готовые дрожжи отбирают через каждые 2 ч в количестве 25% или через 3 ч — в количестве 50%. Эта схема названа рациональной.
Большим преимуществом разработанного А. И. Остров­ским способа приготовления жидких дрожжей является то, что созданы условия, препятствующие заражению их посторонними микроорганизмами. При приготовлении за­варки содержащиеся в муке бактерии подавляются пасте­ризацией. При заквашивании затора развитию в нем посто­ронних бактерий препятствует высокая температура, а во время размножения дрожжей — их повышенная кислот­ность, созданная накопленной ранее молочной кислотой.
Предварительным заквашиванием заторов пользуются в настоящее время везде при приготовлении жидких дрож­жей, однако на заводах не придерживаются единого тех­нологического режима. Наблюдается различное соотноше­ние муки и воды при приготовлении заварки, разные спо­собы и режимы ее приготовления. В одних случаях ее готовят заливанием муки водой, даже кипятком, в других — муку заваривают паром до разной температуры. Работают с 3—4-часовым ее осахариванием и без осахаривания. В од­них случаях заквашивают жидкие заварки, а в других — густые, после чего их разбавляют водой. Температурный режим заквашивания неодинаков и не всегда поддержи­вается на оптимальном уровне.
Указанные недостатки свидетельствуют о необходимо­сти дальнейшего совершенствования процесса приготовления жидких дрожжей, применения оптимального техноло­гического режима при их разведении и лучших штаммов бактерий и рас дрожжей.
Для этого требуется повысить качество питательной среды применением оптимальных условий приготовления, для того чтобы состав ее и свойства способствовали более активной жизнедеятельности молочнокислых бактерий и дрожжей; применить наиболее активные штаммы термо­фильных молочнокислых бактерий, которые заквашивали бы затор за возможно более короткий срок; поддерживать оптимальные условия при размножении дрожжевых кле­ток; пользоваться лучшими расами дрожжей, обладающими большой подъемной силой.
В этих направлениях проведен ряд исследований, в ре­зультате которых установлен оптимальный технологиче­ский режим работы и найдены новые более активные расы микроорганизмов, получившие применение в промышлен­ности. Ниже кратко изложено содержание этих исследова­ний и приведены рекомендации, апробированные на про­изводстве.
  Выбор сорта муки для приготовления жидких дрожжей
Согласно технологическим инструкциям [200] и рекомендациям ВНИИХПа для выработки хлеба из пше­ничной муки высшего сорта разрешается готовить жидкие дрожжи из пшеничной муки II сорта, а для хлеба из муки I и II сортов — из пшеничной или ржаной обойной, ячмен­ной и кукурузной. При этом количество муки указанных сортов, вносимое с дрожжами, не должно превышать 5% от содержания муки в тесте. Эти рекомендации могут быть полезны при необходимости перерабатывать в виде при­меси к пшеничной другие виды муки.
Опыт промышленности показал, что хорошего качества жидкие дрожжи можно получить при добавлении к пше­ничной муке II сорта ячменной и даже из одной лишь яч­менной муки [81].
Известно, что качество жидких дрожжей зависит от применяемой муки, так как ею обусловлен состав питатель­ной среды, наличие в ней усвояемых сахаров и азотистых веществ. Часто при наличии достаточного количества саха­ра в среде находится мало азотистых веществ. В таких слу­чаях приходится уменьшать влажность дрожжей, приме­нять муку более высокого выхода, добавлять в среду солод или аммонийные соли.
Для повышения содержания в среде азотистых веществ можно применять гороховую муку, содержащую в 1,5—2 раза больше азотистых веществ по сравнению с ржаной и пшеничной обойной. В заторах из кукурузной муки имеет­ся больше сахаров. Это является предпосылкой для приго­товления заторов из смеси гороховой и кукурузной муки. В таком заторе, осахаренном 3% солода, содержится аминного азота 170 мг%, а непосредственно редуцирующих саха­ров 0,43% к весу СВ [194].
На опыте работы хлебозаводов г. Одессы показана воз­можность получения жидких дрожжей хорошего качества при приготовлении затора из кукурузной и гороховой му­ки, смешиваемых в равных количествах, или из смеси 70% кукурузной и 30% гороховой.
Качество дрожжей было настолько хорошим, что расстойка сократилась и стало возможным сократить расход жидких дрожжей на 30%. Дрожжи при этом готовили влаж­ностью 82—85% и кислотностью 10—12° Н. Подъемная сила их была 18—23 мин.
Если же жидкие дрожжи готовят из одной кукурузной муки, то их качество ухудшается из-за недостатка усвояе­мых водорастворимых азотистых веществ. Для такого слу­чая А. И. Островский рекомендует добавлять в затор ам­монийные соли.
При переработке пшеничной сортовой муки возможно готовить жидкие дрожжи из кукурузной, ячменной и дру­гой муки лишь при необходимости подсортировки к основ­ной муке других видов муки.
Чтобы не вводить в хлеб муку другого сорта, необхо­димо было бы готовить жидкие дрожжи из той же муки, из какой выпекается хлеб. Однако практика показала, что жидкие дрожжи, приготовленные на муке низкого выхода, получаются недостаточно активными. Молочнокислые бак­терии также лучше размножаются и бродят в средах, при­готовленных из муки высокого выхода, содержащей боль­ше поверхностных частиц зерна.
Известно, что подъемная сила дрожжей, приготовлен­ных из пшеничной муки II сорта, значительно хуже, чем при приготовлении их из обойной пшеничной или ржаной.
В связи с этим ранее для приготовления жидких дрож­жей применялась смесь пшеничной муки II сорта с ржаной обойной. Некоторые предприятия и теперь пользуются та­кой смесью. Однако в жидких дрожжах, приготовленных с прибавлением обойной муки, содержится много отрубей, для отделения которых приходится процеживать готовые дрожжи. Поэтому в настоящее время их обычно готовят из пшеничной муки II сорта с добавлением небольшого коли­чества белого ячменного солода или из смеси 50—70% пше­ничной муки II сорта и соответственно 50—30% ржаной обдирной муки.
Так как жидких дрожжей расходуют при опарном при­готовлении теста около 25%, а при безопарном — около 50% по весу перерабатываемой муки, то при влажности жидких дрожжей 88—90% расход муки на их приготовле­ние составляет приблизительно 3—5% от всего количества перерабатываемой муки.
В связи с этим, когда дрожжи готовят из смеси, содер­жащей ржаную муку, возникает вопрос, не сказывается ли эта мука на цвете мякиша выпекаемого хлеба. Этот вопрос был исследован автором совместно с А. Я. Коваленко и Н. И. Берзиной [78, 164] методом выпечки хлеба из пшеничной муки II, I и высшего сортов на жидких дрожжах, которые готовились из пшеничной муки II сорта и из смеси пшенич­ной муки II сорта с ржаной обойной и с ржаной обдирной.
Белизна мякиша значительно зависит от его пористости, толщины межпоровых перегородок и величины пор, по­этому, кроме органолептической оценки цвета мякиша хле­ба, измерялась степень его белизны универсальным фото­метром ФМ-56.
При приготовлении теста безопарным способом с расхо­дом 45% дрожжей влажностью 90% и опарным способом при расходе жидких дрожжей 30% к весу муки в тесте органолептически невозможно установить какую-либо раз­ницу в цвете мякиша хлеба, даже из муки высшего сорта, приготовленного на жидких дрожжах из муки II сорта и на дрожжах, приготовленных только из муки ржаной обдирной и даже обойной. Однако на поверхности корки хлеба, выпеченного из муки I и высшего сортов на дрож­жах, содержащих обойную муку, можно обнаружить не­вооруженным глазом частицы отрубей. Применение ржаной обойной муки сказывается также на вкусе хлеба из муки I й высшего сортов.
При пользовании фотометром установлено, что жидкие дрожжи, приготовленные из 50% пшеничной муки II сорта и 50% ржаной обдирной, не затемняют мякиш хлеба из муки II сорта и почти не сказываются на цвете мякиша хлеба из пшеничной муки I и даже высшего сортов.
На поверхности корки хлеба, даже выпеченного из муки высшего сорта, не видно частиц отрубей, и она ничем не отличается от корки хлеба, не содержащего обдирной муки. Никаких отличий также не заметно во вкусе хлеба и со­стоянии пористости.
Установлено, что применение для приготовления жид­ких дрожжей ржаной обдирной муки в количестве до 5% к весу муки в тесте не приводит к заметному на глаз потем­нению мякиша хлеба из пшеничной муки II, I и даже выс­шего сортов по сравнению с хлебом, выпеченным на жидких дрожжах, которые приготовлены из пшеничной муки II сорта.
Таким образом, поскольку применение ржаной обдир­ной муки при приготовлении жидких дрожжей значитель­но улучшает их подъемную силу, а цвет мякиша хлеба, равно как его вкус и аромат, от этого не страдает, то рацио­нально готовить жидкие дрожжи из смеси равных коли­честв муки пшеничной II сорта и ржаной обдирной.
Параллельные выпечки хлеба на прессованных дрожжах показали, что жидкие дрожжи несколько затемняют цвет мякиша хлеба из муки I и высшего сортов. Это обусловлено применением заквашенной заварки. Из этого видно, что на одних жидких дрожжах рационально перерабатывать лишь пшеничную муку II сорта и обойную.
Подбор наиболее активных рас дрожжей
В микробиологической лаборатории ВНИИХПа были проведены испытания большого количества рас, при­меняемых на разных отечественных заводах. Наилучшей расой в отношении подъема теста и стойкости при повышен­ной кислотности была признана раса «Краснодарская». Она хорошо поднимает тесто и сохраняет свою подъемную силу даже при длительном процессе тестоведения. Дрожжи этой расы по приросту клеток в тесте значительно превос­ходят другие расы.
Широкое распространение получила раса «Щелков­ская 4», «Днепропетровская 6» и др.
По данным К. А. Кировой, наиболее активными по подъ­емной силе и скорости размножения являются расы «Щел­ковская» и «Краснодарская». Л. М. Кизенко и С. П. Другобицкая [73] рекомендуют применять смесь дрожжей чистых культур штаммов «Щелковская 4» и «Днепропетровская 6». Первый штамм активно бродит вначале, но менее активно в последние часы брожения теста и в расстойке. Второй штамм менее активен вначале, но бродит более продолжи­тельное время, выделяя много углекислого газа в послед­ние часы приготовления теста и в расстойке. Применение их в смеси обеспечивает равномерное газообразование за весь период приготовления теста и сокращает время бро­жения опары, теста и продолжительность расстойки, а так­же способствует получению хлеба хорошего качества. Эта смесь дрожжей применяется в настоящее время на пред­приятиях Украины.
Многие заводы применяют смесь дрожжей штаммов «Краснодарская» и «Щелковская». Эта смесь вызывает мень­шее закисание опар и теста, что очень важно для южных районов страны.
Чистые культуры выращиваются в лаборатории от­дельно и смешиваются при приготовлении маточных дрожжей.
Д. А. Шамис и Р. Ш. Машеева предложили смешанную культуру дрожжей из рас «Киргизская», «Сочи Б», «Сверд­ловская» и «Щелковская», которая обладает высокой мальтазной активностью. С 1962 г. ею пользуются на хлебо­заводах Казахстана. Сравнительные испытания показали, что качество жидких дрожжей, приготовленных на этой культуре, высокое, а весь процесс, начиная с разводочного цикла до получения готового хлеба, сокращается на 4 с лишним часа [2].
В течение нескольких лет хлебозаводы Краснодарского края выращивают жидкие дрожжи на средах, содержащих 0,8% поваренной соли. Дрожжевые клетки, культивируясь в соленой среде продолжительное время, изменили свои свойства. В отличие от исходной расы «Краснодарская» их назвали «Краснодарские дрожжи солеустойчивые» (КДС). Они более осмофильны (поваренная соль угнетает их в меньшей степени, чем дрожжи расы «Краснодарская») и об­ладают более высокой энергией сбраживания сахара. На­ряду с этим они имеют большую протеолитическую актив­ность и снижают газоудерживающую способность теста.
В результате этого на дрожжах КДС при выпечке хлеба получаются лучшие результаты лишь при содержании соли в жидких дрожжах, так как она снижает их протеолитическую активность (см. стр. 66). Г. М. Смирновой с сотрудниками [69, 193] отобраны наиболее активные расы, рекомендуемые ВНИИХПом для использования в промышленности. Раса дрожжей Б14 (по систематике В. И. Кудрявцева) адаптирована к поварен­ной соли, хорошо переносит ее концентрацию в среде 0,8%.
Она апробирована на заводах Краснодарского треста и рекомендуется для приготовления жидких дрожжей при работе на жидких соленых опарах. Жидкая соленая опара, приготовленная на этих дрожжах, отличалась высокой подъемной силой (17—26 мин), содержала большое коли­чество дрожжевых клеток (100—120 млн/г), а качество выработанного хлеба было хорошим. Дрожжи устойчивы при неритмичной работе завода и отличаются энергичным брожением во время расстойки, благодаря чему продолжи­тельность ее сокращается.
Высокой активностью отличаются также дрожжи расы № 13 . Их рекомендуется применять в смеси с дрож­жами расы Б14. Обе указанные культуры хорошо переносят повышение температуры в полуфабрикатах до 36° С и длительные (до 12—14 ч) перерывы в работе.
Дрожжи расы Б14 и смешанные культуры Б14 и № 13 рекомендуются для приготовления жидких дрожжей по рациональной схеме, а дрожжи расы Б14 — для работы на соленых полуфабрикатах.
  Применение ферментных препаратов для улучшения питательной среды
Для улучшения состава питательной среды могут быть применены ферментные препараты [192]. При добав­лении вместо солода ферментного препарата из гриба Asper­gillus oryzae содержание аминного азота повышается. Подъ­емная сила дрожжей улучшается, а количество дрожжевых клеток увеличивается.
Значительное улучшение качества жидких дрожжей достигается применением для осахаривания заварки фер­ментного препарата из гриба Aspergillus awamori. Препа­рат следует добавлять к заварке при температуре 50° С* Дозируют ферментный препарат в соответствии с его осахаривающей способностью (см. стр. 327).
Так как оптимальная температура действия ферментов препарата и жизнедеятельности молочнокислых бактерий Дельбрюка совпадает, то отпадает необходимость в стадии осахаривания заварки, и фермент можно вносить в нее вместе с заквашенным затором.
При применении ферментного препарата из гриба Asper­gillus awamori достигается более глубокий распад крахмала и белков, чем при добавлении препарата из гриба Asper­gillus oryzae, а также больше, чем при добавлении 3% актив­ного солода. Применение его, как показали исследования Р. Р. Токаревой и В. Л. Кретовича f202], благодаря повы­шению содержания в полуфабрикатах и хлебе летучих аро­матических веществ, значительно улучшает вкус и аромат хлеба.
Значительно улучшается качество затора и жидких дрожжей и сокращается на 30—40% продолжительность заквашивания и размножения дрожжей при добавлении к заварке 0,3% к весу муки в ней комплексного фермент­ного препарата Казгипропищепрома, полученного из пив­ных дрожжей (см. стр. 328)
 Оптимальный режим приготовления и заквашивания мучных заварок
Исследование режима приготовления и закваши­вания заварок из пшеничной муки II сорта молочнокислыми бактериями типа Дельбрюка, проведенное автором совмест­но с Р. С. Башировой [1501, показало, что образование сахаров и кислот при заквашивании мучных заварок молоч­нокислыми бактериями типа Дельбрюка, считая на единицу сырья, уменьшается с увеличением концентрации заварки.
По этим показателям целесообразно, чтобы соотношение муки и воды перед заквашиванием было 1:3. Если заварка готовится более густой консистенции, то рационально раз­бавлять ее водой до заквашивания, а не после него
Применение пара для заваривания муки нецелесообраз­но, так как приводит к инактивации ферментов муки. За­варку следует готовить смешиванием муки с нагретой водой.
Приготовление заварок без применения пара приводит к увеличению в них содержания сахара и других продук­тов ферментативного гидролиза сухих веществ; физиоло­гически активные вещества, содержащиеся в муке и слу­жащие стимуляторами жизнедеятельности микроорганиз­мов, не подвергаются действию высокой температуры при контакте с паром.
Размножение дрожжей при приготовлении заварки без применения пара проходит лучше, а качество их не ухуд­шается.
Следует также учесть, что метод приготовления заварок заливанием муки нагретой водой обладает рядом существен­ных организационных преимуществ, одним из которых яв­ляется в несколько раз меньшая длительность приготовле­ния заварок, не превышающая 15 мин.
Лучшие результаты в накоплении кислоты и продуктов гидролиза углеводов и белковых веществ наблюдаются при температуре воды, применяющейся для заливания муки в 75—80° С. Рекомендующееся в некоторых инструкциях и применяющееся на заводах заливание муки кипятком при­водит к значительному ухудшению заквашивания и мень­шему содержанию питательных веществ, необходимых для последующего размножения дрожжей. Заваривание муки водой с пониженной температурой имеет ряд организацион­ных преимуществ.
Снижение температуры воды, применяемой для залива­ния муки при приготовлении заварки для жидких дрожжей, даже до 75° С, имеющее определенные преимущества перед заливанием муки водой с более высокой температурой, не увеличивает закисания жидких дрожжей, опары и теста п улучшает подъемную силу дрожжей. Применение воды с пониженной температурой возможно даже в зимнее время при переработке холодной муки.
Несмотря на то что микрофлора муки при низкой тем­пературе воды не подвергается действию такой высокой тем­пературы, как при заваривании кипятком, длительный период заквашивания при 48—50° С и накапливающаяся при этом молочная кислота настолько подавляют жизне­деятельность посторонней микрофлоры муки, что она не сказывается при приготовлении жидких дрожжей и теста.
Если заварка приготовлена без применения пара, а за­париванием муки водой с пониженной температурой, то нет необходимости в ее осахаривании, так как ферменты при заваривании муки не инактивируются.
При наличии же в заварке активных амилолитических и протеолитических ферментов сахар и продукты расщеп­ления белковых веществ в достаточной мере накопляются в периоде заквашивания.
В этом отношении целесообразно также готовить мучные заварки электроконтактным нагревом по способу и в установке, разработанным в МТИПП. Для этого используют
Рис. 6. Схема установки для электроконтактного нагрева заварки.
переменный ток промышленной частоты. Некоторые заводы уже освоили и используют этот метод. Заваривание муки осуществляется при строго определенной темпера­туре одновременно во всем объеме водомучной суспензии, поэтому исключается возможная при дру­гих способах заваривания муки инактивация ферментов.
  Основной аппарат установки (рис. 6) представляет собой четы­рехугольный бачок 5 размерами 850 X 850 X 1100 мм, изготовлен­ный из неэлектропроводного мате­риала— винипласта. У противопо­ложных стенок расположены два электрода 7 из листовой нержаве­ющей стали (840 X 1000 мм). В бач­ке имеется мешалка /0, лопасти которой выполнены из дерева. Она приводится в движение от электродвигателя через редуктор и делает 60 об/мин. Установка снабжена автомукомером 2, в который мука подается шнеком /, водомерным и солевым бачками 3 и 4 и насосом 9. Ток подается через трансфор­матор 8, а для поддержания в массе необходимой тем­пературы имеется терморегулятор 6. Ток применяется напряжением 220 в. Требуемая мощность 12 квт.
Заварки готовят порциями из 150 кг муки. При этом суточная производительность установки 4,5—5 т муки. Установка полностью автоматизирована при помощи при­бора КЭП-12у. Заварку приготовляют следующим образом. Набирают 200 л воды с температурой 65° С и солевой раствор из расчета 0,4—0,5% соли к весу муки в заварке (для луч­шей электропроводимости). Включают мешалку и электро-обогревательную систему и засыпают 150 кг муки. Смесь 
нагревают за 20—25 мин до 65° С (для заварного хлеба до 75° С). К готовой заварке добавляют холодную воду до соотношения муки и воды 1 : 3 и снижения температуры до 57—58° С. Весь цикл длится 35—37 мин. Заварки полу­чаются совершенно однородными, в них содержится в 1,5 раза больше водорастворимых азотистых веществ, чем при других способах заваривания муки. Заквашивание таких заторов проходит быстрее [8].
Преимущество этого способа заключается в простоте устройства и автоматизации всего процесса, благодаря чему обеспечивается стабильность и высокое качество заварок и готовящихся из них жидких дрожжей. Осахаривания заварки при этом также не требуется.
Следует иметь в виду, что наличие достаточного коли­чества сахара в заквашенной заварке необходимо для даль­нейшего размножения в ней дрожжевых клеток. Накопле­ние же кислоты зависит не от содержания в ней сахара, так как при любом способе заваривания муки его достаточ­но для этого. Оно зависит от наличия в среде веществ, стимулирующих жизнедеятельность молочнокислых бак­терий, которые содержатся в солоде и крупных фракциях муки. Поэтому мука высоких выходов позволяет получить заквашенные заварки лучшего качества.
Наилучшее кислотонакопление наблюдается при тем­пературе 48—50° С, даже незначительное повышение тем­пературы до 52° С плохо сказывается на скорости кислотонакопления. В густых заварках, кислотность которых больше, оптимум несколько сдвигается в сторону более низких температур.
Применение активного штамма термофильных молочнокислых бактерий э-1
Для термофильных молочнокислых бактерий Дельбрюка, применяемых в настоящее время для закваши­вания заторов при приготовлении жидких дрожжей, тре­буется больший срок для накопления необходимого коли­чества кислоты. При добавлении к заварке около 20% закисшего затора продолжительность заквашивания для до­стижения кислотности закваски в 12—14° Н составляет, как правило, 12—14 ну а на некоторых заводах оно длится 16—18 ч и более.
Автором совместно с Р. С. Башировой был выделен из заводской закваски очень активный штамм, названный условно Э-1 (энергичный кислотообразователь 1), который значительно быстрее заквашивает заторы, чем бактерии Дельбрюка [14, 150]. В настоящее время он широко приме­няется многими заводами страны.
Микробиологическая характеристика штамма
При развитии на солодовом сусле с дробиной, содержа­щем 12—18% сухих веществ, бактерии представляют собой неподвижные палочки длиной 1—2,5 мкм с поперечным размером около 0,3 мкм, т. е. они короче и тоньше бактерий Дельбрюка в 1,5—2 раза. При исследовании в темном поле установлено, что каждая палочка состоит из 2—5 клеток. В начале брожения они находятся во взвешенном состоя­нии и размещаются по всему питательному субстрату в виде отдельных клеток с малым количеством небольших скоп­лений. Примерно через 16—20 ч брожения они оседают на поверхность дробины и дображивают сусло, которое при этом осветляется. Осадок состоит из большого количества скоплений клеток по 8—20 и более палочек, расположен­ных в разных направлениях. При пересеве в свежую пи­тательную среду скопления клеток, распадаются и вновь образуются к концу брожения. Это свойство создавать скоп­ления клеток и быстро оседать отсутствует у бактерий Дельбрюка и является особенностью, характерной для данного штамма. В питательной среде из мучной заварки с соотношением муки и воды 1 : 3 штамм Э-1 представляет собой более короткие клетки длиной 0,5—1 мкм и толщиной около 0,25 мкм. При наблюдении в темном поле заметно, что па­лочки состоят из одной клетки или двух-трех. В мучном же заторе с соотношением муки и воды 1:6 их размеры доходят до 4,5—5 мкм. В разбавленных средах клетки, по-видимому, вследствие голодания не отделяются друг от друга после размножения, группируются по нескольку и образуют длинные нити в виде цепочек из клеток. Длина клеток зависит лишь от наличия в ней питательных веществ, а не от вязкости среды. Известно, что в среде, богатой пи­тательными веществами, они короче. Это свидетельствует о том, что заварка с соотношением муки и воды 1 : 3 бла­гоприятна для жизнедеятельности этих бактерий.
Бактерии штамма Э-1 хорошо сбраживают глюкозу, фруктозу, галактозу, сахарозу и мальтозу, частично сбра­живают декстрин и крахмал и не сбраживают арабинозу и лактозу. Скисания молока бактерии Э-1 не вызывают, но в течение суток створаживают его, что свидетельствует о наличии в них соответствующих протеолитических фер­ментов. Они красятся по Граму, неподвижны и спор не образуют. На агаризованном сусле с мелом образуют белые мелкие круглые или овальные плоские колонии с гладкой поверхностью.
Температурные параметры кислотообразования: в не­фильтрованном солодовом сусле температура минимальная 28—29° С, оптимальная 48—49° С, максимальная 52° С. Температура 70° С даже при экспозиции 1—2 мин губительна. При большом содержании кислоты в среде она снижает­ся до 55—56° С. В мучной питательной среде оптималь­ная и максимальная температуры кислотообразован ия на 2 град выше, чем в солодовом сусле, что объясняется высокой вязкостью среды и наличием в ней защитных ве­ществ.
Таким образом, по своим свойствам бактерии штам­ма Э-1 относятся согласно классификации Орла Иенсена к Тhermobacterium cereale, т. е. к бактериям с оптимумом развития около 50° С.
По отношению к кислороду бактерии штамма Э-1 являют­ся факультативными анаэробами, лучше растут и сохраняются в анаэробных условиях.
Это позволило применить удобный и простой способ продолжительного сохранения их, который заключается в том, что после размножения в пробирках на нефильтро­ванном солодовом сусле в 12% сухих веществ и внесения мела для нейтрализации кислот пробирки запаиваются и превращаются в ампулы. В таком виде чистая культура Э-1 может сохраняться при комнатной температуре более трех лет, не теряя своих свойств и активности.
Протеолитическая активность штамма
В заварках, заквашенных бактериями штамма Э-1, на­ходится больше водорастворимого и аминного азота, чем в заварках, заквашенных бактериями Дельбрюка.
Так как кислотность затора после заквашивания бак­териями штамма Э-1 всегда выше, чем при применении
бактерий Дельбрюка, требовалось выяснить, не наблюдается ли большее содержание продуктов распада белков в зато­рах, заквашенных бактериями штамма Э-1, только за счет более высокой кислотности затора, и установить, прини­мают ли сами бактерии участие в гидролизе белков затора при температуре 50° С.
Установлено, что бактерии штамма Э-1 по сравнению с бактериями Дельбрюка обладают большей протеолитической активностью. В клейковинном субстрате бактерии штамма Э-1 при 50° С накапливают за одинаковый срок в два с лишним раза больше аминного азота, чем бактерии Дельбрюка. Этим и объясняется то, что дрожжи, выращен­ные в заторах, сквашенных бактериями штамма Э-1, лучше размножаются и имеют лучшую подъемную силу, чем дрож­жи, выращенные в заварках, заквашенных бактериями Дельбрюка. При понижении температуры до 30° С бактерии штамма Э-1 не расщепляют белки ни в клейковинном, ни в казеиновом субстрате. Это свойство бактерий не вызывать гидролиза белков при низкой температуре имеет важное значение для хлебопечения, так как они не способны раз­жижать клейковину в процессе приготовления теста.
Кислотообразующая способность штамма
Бактерии нового штамма обладают большей интенсив­ностью образования кислоты по сравнению с бактериями Дельбрюка и культурой 70 (рис. 7).
                                                                 Продолжительность брожения, ч
Рис. 7. Кислотообразование в заварке из пшеничной муки II сорта при засеве 10% и отноше­нии М : В = 1 : 3:
1 — штамм Э-1;2    —    культура  70; 3 — бактерии Дельбрюка.
Активность кислотообразования бактериями штамма Э-1 почти вдвое больше, чем бактериями Дельбрюка. Оп­тимальная температура для бактерий в заварке 50° С. При температуре 48 и 54° С скорость кислотообразования уже начинает снижаться.
Большое влияние на ско­рость кислотообразования оказывает возраст спелой за­кваски, применяемой для за­квашивания заварки. Для более быстрого заквашивания заторов следует применять спелые закваски не старше часового брожения, в которых к тому времени кислот­ность достигает 12—14° Н. При добавлении к сладкой за­варке старой закваски с кислотностью 18—20° Н закисание сильно затягивается. Это объясняется тем, что в ста­рых заквасках с чрезмерно высокой кислотностью клетки бактерий ослаблены кислотой, а возможно и другими продуктами, выделенными ими при брожении.
1 — мука ржаная обойная; 2 — мука пшеничная II сорта.
Кривые накопления кислоты бактериями штамма Э-1 и Дельбрюка в заварках из ржаной обойной и пшеничной муки II сорта приведены на рис. 8, из которого видно, что бактерии штамма Э-1 вдвое сокращают время для закваши­вания заторов по сравнению с бактериями Дельбрюка.
Так как на производстве трудно поддерживать опти­мальную температуру в 50° С, штамм Э-1 постепенно адап­тировали к повышенным температурам. Шестимесячная адаптация позволила повысить температурный оптимум, в результате чего снижение кислотообразования наблю­дается лишь при температуре 54° С.
Производственная характеристика штамма
За время культивирования на заводах бактерии хорошо адаптировались к высоким температурам. Кислотность в 12—14° Н достигается ими за 6—8ч вместо 12—14 ч. необходимых для получения такой же кислотности при по­мощи бактерий Дельбрюка. Повышение температуры затора до 54° С не оказывает заметного ухудшения, что позволяет заквашивать ими затор с такой температурой.
В результате продолжительного применения в произ­водстве этих бактерий установлено, что они благоприятно сказываются на качестве жидких дрожжей: ускоряется размножение, увеличивается число дрожжевых клеток в единице объема, улучшается их подъемная сила. Количество
Рис. 9. Кинетика размножения бактерий штамма Э-1 (1) и из­менения pH (2) при заквашива­нии затора.
дрожжевых клеток в зрелых дрожжах — 100—120 млн/мл, подъемная сила при влаж­ности дрожжей 89—90% — около 20 мин.
Кинетика размножения бактерий и изменения pH за­тора показаны на рис. 9, из которого видно, что если дру­гие молочнокислые бактерии перестают размножаться при pH = 4 — 4,5, то штамм Э-1 размножается до pH = 3,7. Этим также объясняется боль­шая их активность.
Положительное воздейст­вие бактерий на качество жидких дрожжей объясняется тем, что они, как показано было выше, обладают большей активностью протеолитических ферментов, чем бактерии Дельбрюка. Благодаря этому в период заквашивания затора увеличивается содержание в нем усваивамых форм азота, что делает питательную сре­ду более полезной для развития дрожжей.
Благодаря большой энергии кислотообразования и вслед­ствие этого быстрого повышения кислотности среды и сни­жения pH исключается инфицирование заквасок посто­ронними микроорганизмами. Это дает возможность рабо­тать продолжительное время без введения новой культуры.
Из вышеприведенного следует, что штамм молочно­кислых бактерий Э-1 позволяет значительно сократить про­должительность заквашивания заторов при приготовлении жидких дрожжей и улучшить их качество. Применение его дает определенный экономический эффект. В настоящее время им широко пользуются многие пред­приятия страны. Он внедрен на всех заводах
Влияние аэрации и размешивания на качество жидких дрожжей
Отмечая угнетающее влияние углекислоты на дрожжевые клетки, А. И. Островский высказал мнение о целесообразности установления в дрожжерастильных ча­нах мешалок для ее удаления. На ряде заводов применяет­ся непрерывное механическое перемешивание или проду­вание воздуха от компрессора.
С целью удаления углекислоты многие исследователи прибегали к перемешиванию бродящей массы. Изучение влияния размешивания в фильтрованных и нефильтрован­ных средах, проведенное А. Г. Забродским, показало, что размешивание, оказывая существенное влияние на размно­жение дрожжей в фильтрованных заторах, благодаря улуч­шению аэрации и удалению избытка углекислого газа, не влияет на жизнедеятельность дрожжей в средах, содержа­щих твердую фазу. Поэтому автором совместно с Р. С. Ба­шировой проведено исследование с жидкими дрожжами, содержащими много взвешенных частичек муки [150].
Было обнаружено, что нарастание кислотности при пе­ремешивании и продувании воздуха всегда и почти в оди­наковой степени меньше, чем в контроле, вследствие уда­ления летучих кислот и углекислоты. Размножаются дрож­жи лучше при аэрировании и перемешивании. Подъемная сила дрожжей при перемешивании и аэрировании одинакова и лучше, чем в контроле.
При заводской проверке обнаружено, что брожение опары и теста, приготовленных на дрожжах, которые раз­мешиваются, более интенсивно, а тесто на ощупь более сухое и имеет лучшие физические качества. Даже пяти­минутное перемешивание через каждые полчаса приводит к увеличению количества дрожжевых клеток на 11%, К улучшению их подъемной силы и повышению пористости хлеба на 2% и более.
Приведенные данные свидетельствуют о целесообраз­ности продувания воздуха или механического размешива­ния жидких дрожжей.
 Положительный эффект от продувания воздуха и разме­шивания жидких дрожжей, получаемый несмотря на содер­жание в них взвешенных частиц, обусловлен высокой вяз­костью жидких дрожжей.
По этой причине диффузия питательных веществ к дрож­жевым клеткам и удаление от последних продуктов их об­мена затруднены, а естественное перемешивание жидких дрожжей выделяющимся при брожении углекислым газом незначительно.
Вследствие этого вокруг каждой клетки образуется сфе­ра с пониженным содержанием питательных веществ и по­вышенной концентрацией спирта, углекислоты, кислот и других продуктов обмена дрожжей. Это оказывает вредное влияние на дрожжевые клетки и угнетает процессы жизне­деятельности дрожжей. Вполне естественно, что размеши­вание механическое или продуванием воздуха оказывает в такой обстановке определенную пользу в улучшении процесса обмена веществ.
Одной из причин положительного влияния механиче­ского перемешивания на жизнедеятельность дрожжей несомненно является также лучший приток воздуха к клет­кам при размешивании массы. Это имеет существенное значение, если учёсть, что из всех видов дрожжей после пленчатых хлебопекарные наиболее нуждаются в воздухе.
Из приведенного видно, что даже периодическое проду­вание воздуха или размешивание при приготовлении жид­ких дрожжей рационально в технологическом отношении.