Как делают дрожжи: производство от лаборатории до прессованного брикета

Промышленные дрожжи получают путём управляемого культивирования гриба Saccharomyces cerevisiae на питательных средах, богатых сахарами. Процесс строго аэробный: чем больше кислорода, тем активнее клетки размножаются, а не бродят. На выходе получают прессованные, сушёные или гранулированные дрожжи с определённым содержанием влаги и гарантированной подъёмной силой.

Сырьё и питательная среда для роста

Главный питательный субстрат в российской промышленности — свекловичная меласса, тёмный вязкий побочный продукт сахарного производства с содержанием сахарозы 45–52 процента. Мелассу разбавляют водой, подкисляют серной кислотой до pH 4,5–5,5 и стерилизуют паром, чтобы уничтожить посторонних микроорганизмов. Затем вводят минеральные соли: сульфат аммония как источник азота, фосфаты, соли магния и другие микроэлементы, необходимые для клеточного метаболизма. Качество мелассы существенно влияет на выход биомассы: из одной тонны хорошего субстрата получают 300–350 кг сырых дрожжей.

Разведение чистой культуры: от пробирки к цеху

Производство начинается в лаборатории. Из коллекции хранят штамм в криоконсервированном или лиофилизированном виде. Перед запуском партии клетки постепенно «оживляют» и пересевают в колбы Эрленмейера объёмом 250–500 мл, где они растут при температуре 30 градусов Цельсия и перемешивании на шейкере. Далее культуру переносят в лабораторные ферментёры на 10–50 литров, затем в производственные инокуляторы на несколько сотен литров. Каждый переход в 10–20 раз увеличивает объём биомассы.

Финальная стадия называется коммерческим культивированием и проводится в производственных ферментёрах объёмом от 100 до 600 кубических метров. Температуру поддерживают на уровне 30–32 градусов, непрерывно подают стерильный воздух, регулируют подачу мелассы дозировано, чтобы концентрация сахара не превышала 0,5–1 процент: избыток сахара переключает клетки с роста на брожение, что снижает выход биомассы. Весь цикл основного культивирования занимает 12–20 часов.

Сепарация, отжим и сушка

По окончании культивирования бражку с концентрацией дрожжей около 4–5 процентов по сухому веществу направляют на сепараторы. Центробежные сепараторы работают при ускорении в несколько тысяч g и концентрируют дрожжевую суспензию до 15–18 процентов. Полученный «дрожжевой крем» промывают водой для удаления остатков мелассы и примесей, что улучшает вкус и запах готового продукта.

Для выпуска прессованных дрожжей суспензию дополнительно обезвоживают на вакуум-фильтрах или камерных фильтр-прессах до влажности 70–75 процентов. На формовочных машинах её делят на прямоугольные брикеты массой 50, 100 или 1000 граммов, оборачивают в пергамент и отправляют в холодильные камеры. При температуре 0–4 градуса прессованные дрожжи хранятся до 12 суток.

Для сухих дрожжей дополнительно проводят мягкую сушку в виброкипящем слое или распылительной сушилке при температуре не выше 40 градусов, чтобы не убить клетки. Влажность снижается до 8–10 процентов. Такой продукт хранится при комнатной температуре до двух лет и востребован в хлебопекарной промышленности и в домашней выпечке.

Контроль качества и стандарты

Готовые дрожжи проверяют по нескольким показателям. Подъёмная сила измеряется временем, за которое стандартное тесто поднимается на определённую высоту: по ГОСТ Р 54731 для прессованных дрожжей этот показатель не должен превышать 70 минут. Также определяют влажность, кислотность и стойкость при хранении. Микробиологический контроль включает проверку на отсутствие патогенных микроорганизмов и посторонних грибков. Крупные российские дрожжевые заводы производят сотни тонн продукта в месяц и поставляют его хлебокомбинатам, кондитерским предприятиям и в розничную торговлю.