Drojdia de panificație - gestionarea deșeurilor

1.Aspecte generale ale industriei fermentative

Industria fermentativă ocupă un loc important în industria alimentară şi contribuie, prin procesele sale specifice la obţinerea unei game largi de produse, cum ar fi : berea, alcoolul, vinul, băuturile alcoolice, drojdia de panificaţie, drojdia furajeră, cidrul etc. Industria drojdiei de panificaţie este deosebit de utilă, mai ales în panificaţie şi patiserie, dezvoltându-se în permanenţă, îndeosebi sub aspectul exterior. Astfel, drojdia se prezintă astăzi, în comerţ, în mai multe forme diferite: drojdie comprimată (proaspătă), drojdie uscată activă (ADY), drojdie uscată protejată (PAPY) şi drojdie uscată instant.

Drojdia de panificaţie reprezintă o biomasă de celule din genul Saccharomyces cerevisiae (drojdie de fermentaţie superioară ), capabile să producă fermentarea zaharurilor din aluat cu formare de alcool etilic şi CO2 , agentul de afânare al aluatului şi alte produse secundare, cu rol în formarea pâinii. Dioxidul de carbon nu este util doar pentru creşterea structurii aluatului, ci şi pentru formarea acidului carbonic care scade pH-ul aluatului. Acidului carbonic prin dizolvarea CO2 –ului în apa din aluat, contribuie mai târziu la gustul pâinii.

Fermentarea reprezintă faza din procesul tehnologic cu ponderea cea mai mare din timpul destinat fabricării pâinii şi se produce în aluat în timpul divizării, modelării, dospirii bucăţilor de aluat modelate şi chiar în primaaparte a procesului de coacere. În urma operaţiei de fermentare, circa 95% din zaharurile fermentescibile sunt transformate în alcool etilic şi CO2 , iar restul de 5% în alcooli superiori, compuşi carbonilici, acizi organici, esteri.

Celulele de drojdie sunt responsabile şi de proteoliza glutenului, în mod direct, datorită conţinutului lor în peptid - glutation.

Principala însuşire după care se apreciază calitatea drojdiei de panificaţie o constituie puterea sau capacitatea de dospire, care trebuie să fie de maxim 90 minute.

Scopul principal al tehnologiei de fabricaţie a drojdiei de panificaţie îl reprezintă obţinerea unei cantităţi maxime de biomasă de drojdie de calitate superioară cu consum minim de medii nutritive şi de utilităţi. Se urmăreşte realizarea unor multiplicări optime a celulelor prin înmugurire, folosind culturi periodic înnoite, cu menţinerea condiţiilor prescrise de dezvoltare şi luarea în considerare a stării fiziologice, a cantităţii de drojdie cuib şi a tuturor factorilor limitativi.

Industria drojdiei de panificaţie din ţara noastră a cunoscut o dezvoltare amplă, atât prin modernizarea fabricilor existente, îmbunătăţirea indicilor intensivi şi extensivi de utilizare a utilajelor, cât şi prinaînfiinţarea de noi capacităţi de producţie.

Dezvoltarea metodelor noi în panificaţie, introducerea mecanizării aluaturilor, aafermentării în camere cu atmosferă controlată, riscul degenerării prin autoliză la depozitare, s-au selecţionat drojdii cu un conţinut scăzut de proteaze. Pentru procedeele care recurg la congelarea aluatului înainte de fermentare sunt necesare drojdii cu rezistenţă ridicată la congelare.

În afară de utilizarea în panificaţie, drojdiile sunt folosite pentru producerea pe scară industrială de proteine, aminoacizi, vitamine, hormoni, introduse în prezent în hrana animalelor.

În multe ţări ale lumii, drojdiileade panificaţie se consideră cele mai economice şi utile materii prime pentru producerea extractelor proteice cu concentraţie mare de proteine. În ultimii ani, s-a observat tendinţa sporirii fabricării drojdiei de panificaţie pentru obţinerea de proteine alimentare, deoarece indicatorii săi organoleptici sunt apropiaţi de indicatorii proteinelor extractelor de carne.

Din producţia mondială de drojdie comprimată aproximativ 88% este folosită în industria de panificaţie, iar restul pentru obţinerea de izolate proteice, vitamine (grupul B), sau enzime(invertaza, dehidrogenaza, enzime din complexul enzimatic), încât în diferite ţări consumul mediu de drojdie este de 1,4-2,5 kg/ locuitor pe an.

2. Materii prime

Indiferent de procedeul tehnologic adoptat (clasic, semicontinuu, cu plămezi diluate sau concentrate şi cu aerare dinamică ), pentru obţinerea unei drojdii de panificaţie de calitate, se cere folosirea unor materii prime şi auxiliare de bună calitate şi conducerea procesului de fabricaţie cu respectarea parametrilor tehnologici în diferite faze de multiplicare.

Scopul principal al tehnologiei de fabricaţie a drojdiei de panificaţie reprezintă obţinerea unei cantităţi maxime de masă de drojdie de calitate superioară cu consum minim de medii nutritive şi utilităţi. Se urmăreşte realizarea unor multiplicări optime a celulelor prin înmugurire folosind culturi periodic înnoite cu menţinerea condiţiilor prescrise de dezvoltare şi luarea în considerare a stării fiziologice, a cantităţii de drojdie cuib şi a tuturor factorilor limitativi.

2.1. Melasa – materie primă pentru obţinerea drojdiei de panificaţie

Prin melasă se înţelege ultimul reziduu care rămâne de la fabricarea zahărului, în urma cristalizării repetate a zaharozei şi din care nu se mai poate obţine economic zahăr prin cristalizare.

Caracteristici fizico-chimice. Din punct de vedere fizic, melasa se prezintă ca un lichid vâscos, având o culoare brună-neagră, cu miros plăcut de cafea proaspăt prăjită şi un gust dulce-amărui. Reacţia melasei este, de regulă, uşor alcalină.

Compoziţia chimică a melasei variază în funcţie de materia primă folosită la fabricarea zahărului (sfeclă sau trestie de zahăr) şi de procesul tehnologic aplicat în fabricile de zahăr.

Tabelul 1.

Compoziţia chimică a melasei din sfeclă şi trestie de zahăr

Compusul Provenienţa melasei

Sfeclă de zahăr Trestie de zahăr

Apă , % 20-25 15-20

Substanţă uscată, % 75-80 80-85

Zahăr total, % 44-52 50-55

Zahăr invertit, % 0,1-0,5 20-23

Rafinoză, %a0,6-1,8 -

Azot total, % 1,2-2,4 0,3-0,6

Substanţe minerale, % 7,6-12,3 10-12

pH 6,0-8,6 27

Melasa din sfeclă de zahăr are avantajul că favorizează obţinerea unui produs de culoare mai deschisă, în schimb conţine betaină ce nu este asimilată de către drojdie şi astfel prin deversarea apelor reziduale creşte consumul biochimic de oxigen. De asemenea poate fi deficitară în biotină, vitamină necesară creşterii drojdiilor.

Melasa din trestie de zahăr este bogată în biotină, în schimb biomasa de drojdie obţinută are o culoare mai închisă, încât sunt necesare operaţii suplimentare de spălare. Pentru a asigura un mediu optim de creştere, se pot folosi melase cupajate în care se adaugă fosfaţi, surse de azot, factori de creştere; totuşi, la noi în ţară se preferă utilizarea melasei din sfeclă de zahăr la fabricarea drojdiei de panificaţie, melasa din trestie de zahăr fiind folosită la fabricarea alcoolului.

2.2. Substanţe nutritive

• Sulfatul de amoniu, (NH4)2SO4, se utilizează ca sursă de azot asimilabil. Este o pulbere alb-gălbuie, cristalină, solubilă în apă, care se prepară industrial prin tratarea acidului sulfuric cu amoniac gazos. Conţinutul de azot variază între 20÷21%.

• Amoniacul se comercializează sub formă de soluţie de amoniac de sinteză dizolvat în apă, cu o concentraţie minimă de 25%. Se utilizează ca sursă de azot şi pentru corectarea pH-ului. Amoniaculase adaugă, de regulă, sub formă de apă amoniacală obţinută prin diluarea amoniacului cu apă în raport de 1:5.

• Fosfatul diamoniacal tehnic (îngrăşământul complex), se utilizează ca sursă de fosfor şi azot asimilabil şi pentru reglarea pH-ului. Este solubil în apă şi insolubil în alcool etilic.

• Acidul ortofosforic (H3PO4) se utilizează ca sursă de fosfor şi pentru reglarea pH-ului plămezilor. În industria drojdiei de panificaţie se utilizează H3PO4 tehnic, care să conţină minimum 73% H3PO4 şi maximum 0,0001% As.

• Clorura de potasiu (KCl) se foloseşte pentru corectarea plămezilor de melasă în potasiu. Trebuie să conţină minimum 57÷60% KCl pură.

• Sulfatul de magneziu (MgSO4 • 7H2O), se utilizează ca sursă de magneziu la multiplicarea drojdiei. Produsul pulbere trebuie să conţină 16,3% MgO şi să nu conţină arsen mai mult de 0,0005%.

• Superfosfatul de calciu este o sursă de fosfor ce conţine 16÷18% P2O5 şi maximum 0,006% As.

• Clorura de magneziu (Mg Cl2 • 7H2O),ase utilizează ca sursă de magneziu.

• Acidul sulfuric se utilizează pentru corectarea pH-ului.