Ресурсосберегающий способ производства хлебопекарных дрожжей на основе рисовой мучки

Хлеб является наиболее доступным и постоянно используемым продуктом питания. Современное хлебопекарное производство представляет собой сложный физиологический, биохимический и микробиологический процесс. Качество хлебных изделий, объем, пористость мякиша, органолептические показатели, во многом зависят от качества хлебопекарных дрожжей - одного из основных видов сырья хлебопекарной промышленности [3].

Сырьем для получения хлебопекарных дрожжей служит отход сахарного производства – меласса. Однако в республике работает лишь один сахарный завод в Ургенче, поэтому потребности в мелассе в достаточной степени не удовлетворяются. Слож­ности, связанные с дефицитом мелассы, увеличением ее закупочной стоимости, обусловили необходимость подбора и вовлечения в производство дрожжей местных нетрадиционных источников сырья. В связи с этим, для обеспечения независимости отечественного производства хлебопекарных дрожжей от внешних поставок мелассы, важнейшее значение приобретает подбор и изучение местных источников сырья, разработка технологии его модификации.

Сырье для получения питательной производ­ственной среды предназначенной для крупномасштабного культивирования пекарских дрожжей должно быть доступным и удовлетворять экономическим требованиям. Богатейшим в условиях нашей страны источником исходного сырья является рисовая мучка – побочный продукт производства риса. Учитывая богатый комплекс питательных веществ в составе рисовой мучки, и невысокую стоимость нами была изучена возможность ее модификации и последующего использования при приготовлении импортозамещающей, сахаросодержащей основы для производства хлебопекарных дрожжей.

Основным питательным материалом для дрожжей служат сахара. Значительная часть состава мучки представлена крахмалом, доля которого согласно литературным данным и нашим исследованиям, достигает 38,3 %. Рисовая мучка может быть использована в качестве основы для получения питательного субстрата, только после гидролиза ее углеводного компонента- крахмала до глюкозы. Среди различных способов гидролиза крахмала был выбран ферментативный, не нуждающийся в специальных процедурах очистки протекающий по сравнению с химическими мето­дами, в щадящих, мягких условиях, в нейтральной среде, при этом достигается глубокая степень осахаривания крахмала. В качестве гидролизующего агента использовали собственные ферменты рисовой мучки.

Нами проведен выбор оптимальных приемов и режимов модификации рисовой мучки. Гидролиз крахмала проводили в водной среде, так как в присутствии влаги крахмальные зерна поглощая воду, увеличиваются в объеме, набухают и лучше гидролизуются. Нами изучались различные соотношения мучки и воды, 1:4, 1:6, 1:9, лучшие результаты по образованию сахаров гидролиза мучки получены при разбавлении мучки водой в соотношении 1:4. Большое влияние на активность ферментов мучки оказывает температура, меняя температурный режим можно регулировать скорость протекания различных реакций. Согласно нашим исследованиям, в процессе тепловой обработки мучки, во влажной среде, при постепенном повышении температуры интенсивность фермен­тативного расщепления крахмала возрастала. Максимальная степень образования сахаров достигалась при последовательном нагревании суспензии до температуры 50⁰С, 55⁰С и 63 ⁰С с выдержкой при каждой температуре в течение 30 минут. Выбранный температурный режим позволяет получить максимальное количество РВ, свыше 10.0 %. Жидкую сахаросодержащую фракцию, после стерилизации, использовали для культивирования дрожжей, а осадок мучки удаляли и использовали его для культивирования кормовых дрожжей. В мелассе отсутствуют важные для активного роста и высокой ферментативной активности хлебопекарных дрожжей соединения – глюкоза, мальтоза, белки, ряд витаминов. Поэтому при подготовке питательной среды, меласса обогащается соединениями азота и фосфора, стимулятором роста – биотином, что связано с большими материальными и трудовыми затратами. Разработанный способ получения питательной среды на основе рисовой мучки прост в осуществлении. Предлагаемая нами питательная среда отличается полноценным составом, она не нуждается в дополнительной очистке и обогащении. Полученные экспериментальные данные могут служить основой для создания высокоэффективных питательных сред, составленных на основе отходов производства риса - рисовой мучки. Таким образом, для получения сбалансированной, с учетом потребностей пекарских дрожжей питательной основы, необходимо сочетание физического (вода, температура) и биологического (ферментативный гидролиз) методов воздействия на рисовую мучку. В дрожжах полученных на мелассе присутствуют конститутивные ферменты - зимазный комплекс ферментов, но нет индуцируемых ферментов - фруктозоизомеразы и мальтазы. Для их образования необходимо введение в питательную среду фруктозы и мальтозы. Поэтому, попав в мучную среду мелассные дрожжи, заново налаживают синтез этих ферментов, что приводит к перепадам скорости газообразования [1].

В процессе осахаривания крахмала рисовой мучки наряду с другими сахарами образуется мальтоза, присутствие которой важно для синтеза дрожжами индуцируемых ферментов. Дрожжи, полученные по новой технологии, обладали более высокими хлебопекарными свойствами, чем дрожжи, выращенные на мелассе. Подъемная сила и зимазная активность у них возросла, по сравнению с дрожжами, полученными по традиционной технологии, в 1,55 и 1,58 раза ( рис. 1).

Рисунок 1. Изменение качества пекарских дрожжей в зависимости от питательной среды

Результаты наших исследований показали, что хлебные изделия, полученные с использованием дрожжей выращенных на осахаренной мучке, не уступают дрожжам выращенных на мелассе, а по многим показателям превосходят их.

Замена дрожжей, полученных на традиционном субстрате дрожжами, полученными на экстракте рисовой мучки, улучшило не только органолеп­тические показатели, но и удельный объем и пористость готовых изделий.

Использование дрожжей полученных на экстракте рисовой мучки по сравнению с контролем, сокращает продолжительность расстойки тестовых заготовок, полуфабрикатов, увеличивает удельный объем и пористость хлеба.

Активность дрожжей выращенных на осаха­ренной мучке обусловлена не только наличием комплекса индуцируемых ферментов, но присут­ствием в новой среде повышенного количества сахаров, а также комплекса белков, аминокислот, липидов, витаминов, микроэлементов, которые принимают активное участие в ферментативных реакциях.

Таким образом, получена высококачественная, дешевая, питательная среда, позволяющая выра­щивать дрожжи с лучшими хлебопекарными свойст­вами. Новый способ выработки хлебопекарных дрожжей на основе рисовой мучки защищён патентом Республики Узбекистан [2].