TEHNOLOGIA OBTINERII DROJDIEI DE PANIFICATIE

TEHNOLOGIA OBTINERII DROJDIEI DE PANIFICATIE

Drojdia de panificatie se prepara din melasa, a carei calitate influenteaza caracteristicile de baza ale produsului finit.

1. Calitatea melasei

Melasa, in afara de zaharurile fermentescibile, trebuie sa contina: substante minerale, aminoacizi si factori de crestere.

Sa nu contina inhibitori care pot frina activitatea drojdiilor. Daca proportiile de zahar nu ridica probleme, in schimb continuturile in azot asimilabil, saruri si factori de crestere variaza foarte mult si de multe ori insuficienta acestora atrage dificultati.

Melasele cu continuturi de sub 2,5 % potasiu nu satisfac sub raportul randamentelor si al conservabilitatii drojdiei finite.

Drojdiile necesita pentru dezvoltarea lor urmatorii factori de crestere: biotina (Bios II B), acid pantotenic, inozitol, tiamina (B₁) si piridoxina (B₆).

De cele mai multe ori melasele sunt sarace in biotina, unul din primii trei factori ca importanta. Din sfecla necoapta si infectata se obtine o melasa deficitara in biotina.

Pentru completarea necesarului de biotina in melasa se poate adauga extract de porumb in proportie de 40-60 kg/t.

Adaugarea extractului de porumb se face dupa o diluare 1:1 direct in vasele de limpezire imediat dupa sterilizare sau in linuri de inmultire.

Sub raportul randamentului melasele se clasifica astfel:

2. Limpezirea melasei

Pentru limpezirea melasei se folosesc in general separatoare centrifugale. Ele pot fi: cu tamburi si camere circulare; cu talere prevazute cu duze. Sub raportul functionarii ele pot fi continue sau discontinue.

Limpezirea melaselor poate avea loc la rece sau la cald. La cald se executa atunci cind melasa se sterilizeaza inainte de patrundere in separator. Incalzirea se face la 95⁰C, dupa care se dilueaza cu apa in raport de 1:1. La temperatura de 55⁰C intra in separatorul centrifugal. Dupa iesirea din separator melasa trece in vasele de inmultire a drojdiei.

Melasele cu o proportie mare de impuritati se supun limpezirii in doua trepte: la prima treapta melasa are o concentratie de 40 - 50⁰Bx iar la cea de a doua 15 - 20⁰Bx.

Aerarea

In tehnologia producerii drojdiei de panificatie consumul de aer (oxigen) prezinta o importanta enorma, in procesul de inmultire a celulelor de drojdii. Acest rol il indeplineste insa numai oxigenul disolvat in mediu de cultura. Inconvenientul este ca solubilitatea oxigenului in plamezile de drojdii este extrem de mica, 5-6 mg/l. Acest continut este consumat in mai putin de 10 secunde cind populatia se inmulteste rapid (12 g s.u. de celule/l).

In procesul de fabricare al drojdiei de panificatie celulele trebuie sa efectueze o respiratie neintrerupta. De aceea aerarea trebuie sa asigure aproape instantaneu saturarea mediului cu oxigen.

In ultimul timp s-au perfectionat instalatiile de aerare in fermentatoarele de drojdii. Astfel, s-a trecut de la sistemele statice cu conducte perforate (sistem paianjen) la cele dinamice, care in timp ce se rotesc distribuie aerul in mediu de fermentare.

Dezvoltarea drojdiei in plamezi concentrate

Inmultirea celulelor de drojdii in plamezi depind de abundenta oxigenului. Inmultirea cunoaste 4-5 trepte.

Prima faza (generatia I)

Melasa are concentratia de 11-12⁰Balyng; pH 4,6 - 4,8; aerare 8-10 m³/m³ h; drojdia se dezvolta 20 h.

Concentratia in alcool 3,2 - 3,6 vol %, iar proportia de drojdie 22-25 g/l. Plamada atinge 3,8 - 4,2⁰Bllg. In final, plamada cu drojie serveste la insamintarea fazei a II-a (generatia a II-a).

A doua faza (generatia a II-a)

Melasa se dilueaza cu apa 1:4; pH 4,5 - 4,6; durata de fermentare 16 h. Aerare 8-9 m³/m³ h. La sfarsitul fermentatiei concentratia in alcool atinge 6,2 - 6,5 vol %, drojdia 38-40 g/l, plamada ajunge la 6,5 - 7,0⁰ Bllg.

Plamada cu drojdia serveste pentru insamintare la faza urmatoare (a III-a).

A treia faza (generatia a III-a)

Melasa se dilueaza, iarasi cu apa in raportul de 1:4 la un pH de 4,5 -4,6. Fermentarea dureaza 12-13 ore. Aerarea se face cu 6-7 m³/m³ h. In final continutul in alcool ajunge la 7 vol % iar cea de drojie 40 g/l.

Plamada cu drojdie intra in centrifuga pentru separea laptelui de drojdie. Acesta foloseste la insamintarea plamezii din faza urmatoare, iar plamada eliberata de drojdie se supune distilarii pentru obtinerea alcoolului.

A patra faza     (generatia a IV-a)

Melasa se dilueaza in acelasi raport 1:4, la un pH de 4,5 - 4,6; durata de fermentare: 12-13 ore; aerarea este de 7 m³/mh.

In final concentratia in alcool atinge valoarea de 7⁰. Proportia de drojdie este de 45 g/l. Dupa fermentare se separa drojdia. Laptele de drojdie serveste la insamintarea din faza a V-a, iar plamada fara drojdie merge la distilare.

A cincea faza (generatia a V-a)

De data aceasta melasa se dilueaza cu apa in raportul de 1:5. Valoarea pH se regleaza la 4,5 - 5,2; in vasul de inmultire se introduc saruri nutritive pentru drojdii. Aerarea este masiva, introducindu-se 60 m³/m³ h.

Durata de inmultire este de 14-16 ore. Datorita cantitatilor mari de oxigen introdus in plamada, drojdiile desfasoara un metabolism aerob, adica glucidele sunt degradate pe cale respiratorie, cu eliberarea unei mari cantitati de energie si o crestere vertiginoasa a numarului de celule (adica de biomasa). In final proportiile de drojdie sunt de 220 - 250 g/l, cu 27 % s.u.

Particularitatile acestei faze constau in alimentarea cu melasa si saruri nutritive in timpul inmultirii celulelor.

Sursa de fosfor se aditioneaza, de obicei, in melasa la limpezire, iar in timpul inmultirii se adauga sursa de azot (sulfatul de amoniu si amoniacul).

Cind procesul de inmultire a drojdiilor a luat sfarsit plamada se supune separarii celulelor de faza lichida. Plamada eliberata de celule se evacueaza la canal iar laptele de drojdii merge la un filtru rotativ cu vacuum. De aici drojdia trece la fasonare, impachetare, depozitare si expediere catre beneficiari. Ea se numeste drojdie umeda (umiditate sub 73 %).

Exista tehnologii de producere a drojdiei in doua si in trei faze sau generatii. La cea cu doua faze, in prima se produce drojdia de insamintare care se dezvolta intr-un mediu alcoolic, iar in faza a doua se produce drojdia comerciala.

In tehnologia cu trei generatii, drojdia de insamintare se obtine in primele doua faze, cu fermentare alcoolica, in care se foloseste 50 % din toata materia prima. In faza a treia inmultirea se produce in acelasi fermentator ca si in faza precedenta.

Alcoolul format in fazele a si b este asimilat de catre drojdii in primele 5-6 ore ale celei de a treia faze. In aceasta faza se evita formarea alcoolului printr-o aerare abundenta. La inceput debitul de aerare este de 40 m³/m³ h, dupa care creste la 120 m³/m³h, in conditii de pH 4,5 - 5,2 si temperatura 29-30⁰C.

Drojdia de panificatie se obtine, in ultima vreme, si dupa procedee continue. Unul dintre acestea este si procedeul Veb-Bramsch din Dresda. Procedeul poate folosi 4 sau 6 vase de fermentare, legate intre ele cu conducte, situate la cca 2 m fata de partea de jos.

Melasa si sursele de azot trec in fiecare fermentator in proportii prestabilite. In fermentatorul din capatul bateriei se face o alimentare continua si cu lapte de drojdie din generatia anterioara venita de la separare.

Procesul de fermentare se declanseaza in primul fermentator, care se umple cu melasa dupa circa 2 ore de alimentare. Se face apoi legatura cu fermentatorul al doilea prin conducta, nivelul plamezii egalindu-se in ambele recipiente. Alimetarea cu plamada continua in ambele vase pina la umplerea lor, dupa care se face legatura cu vasul al treilea, operatia repetindu-se pina ce toate fermentatoarele sunt pline. In 12 ore toate cele 6 fermentatoare sunt pline, sistemul lucrind de acum in mod continuu.

4. Drojdia congelata

Congelarea este una din metodele eficace de conservare a drojdiei o perioada mai lunga de timp.

Se cunostea - mai de mult timp - ca drojdia inghetata nu isi pierde semnificativ din calitati daca se dezgheata cu atentie. Studiile au evidentiat ca celulele de drojdii isi pastreaza viabilitatea doua saptamini, la 10⁰C durabilitatea poate ajunge la 4 saptamini, iar in conditii de refrigerare sa atinga 11-12 saptamini.

Congelarea are loc in tunele frigorifice speciale. Pachetele de drojdie se mentin 48 ore la -30⁰C, in interiorul pachetelor temperatura ajungind la circa -15⁰C. In continuare pachetele se pastreaza in spatii cu temperatura de -15⁰C.

Decongelarea drojdiei se face in mod treptat la o temperatura de 4-12⁰C si apoi se foloseste imediat. Cheltuielile de congelare ridica cu 10-20 % pretul de cost al drojdiei.

5. Drojdia de panificatie uscata

Este produsul obtinut prin maruntirea si uscarea biomasei de drojdie rezultate dupa filtrare cu umiditatea 72-73 %, pina la o umiditate de 7,5 - 8,5 %.

Prin uscarea drojdiei de panificatie se obtin urmatoarele avantaje:

drojia se conserva timp indelungat 6-12 luni;

se reduce spatiul de depozitare;

nu sunt necesare conditii speciale de transport.

Dupa uscare, drojdia de panificatie trebuie sa-si pastreze in cat mai mare masura viabilitatea celulelor si capacitatea de dospire, obtinindu-se drojdia uscata activa.

Pentru obtinerea drojdiei uscate active se recomanda utilizarea de tulpini de drojdie speciale pentru acest scop, care sa acumuleze peste 7 % azot din s.u. si peste 12 % trehaloza. Biomasa de drojdie ce urmeaza a fi uscata trebuie sa aiba o putere de dospire de 55-60 minute si o conservabilitate de min. 72 ore, la 35⁰C.

Biomasa de drojdie destinata uscarii trebuie spalata mai bine pentru a reduce continutul in saruri reziduale rezultate dintr-un tratament cu acid al laptelui de drojdie sau prin tratarea cu NaCl a laptelui inainte de filtrare pentru reducerea cantitatii de apa extracelulara. Biomasa destinata uscarii trebuie sa aiba un coeficient de consistenta de 5 - 6,5 si continutul in apa extracelulara de 12-17 %. Pentru cresterea stabilitatii drojdiei uscate active, in biomasa de drojdie destinata uscarii se pot adauga emulsii de grasimi (max. 2 %), substante tensioactive (esteri ai zaharozei max. 1 %), substante antioxidante (butirat de hidroxianisol 0,1 %) sau substante care sa previna aglomerarea drojdiei uscate (pudra de amidon, silice).

Granularea biomasei umede este necesara pentru cresterea suprafetei de eliminare a apei si pentru obtinerea unui produs cu umiditate omogen distribuita. Granularea se face cu ajutorul granulatoarelor si extruderelor.

Uscarea biomasei granulate se face in curent cu aer cald la temperatura care sa nu depaseasca 40⁰C in celula de drojdie.

Cea mai raspindita este metoda de uscare in curent de aer cald, dar in strat fluidizat.

Se folosesc - de obicei - tulpini de levuri cu celula mai mica si continut de apa intracelulara mai scazut.

Tehnica de lucru

Drojdia umeda se trece de la filtru printr-o masina de granulat, care transforma p asta in granule rotunde, praf sau vermicei (taitei), dupa care patrund in instalatia de uscare.

Temperatura de uscare este cuprinsa intre 32 si 45⁰C. La inceput temperatura este de 32⁰C, apoi pe masura ce apa este eliminata temperatura se ridica astfel ca procesul de uscare sa dureze 60-80 de minute, iar umiditatea finala sa fie de 7,5 - 9 %.