CC BY
28
собы обработки пищевого продукта для восстановления его первоначального качества или для его обезвреживания.
В связи с войной в лаборатории пришли новые кадры. Одним из главнейших условий хорошей работы лаборатории является повседневное усовершенствование и повышение квалификации этих кадров. Наряду с курсами, лекциями и другими обычными мероприятиями следует практиковать созыв конференций работников лабораторий совместно с работниками государственной санитарной инспекции для взаимного обмена опытом по возникающим новым* и трудным вопросам.
Все это ставит перед санитарно-пищевым надзором, в том числе « перед пищевыми отделениями санитарно-гигиенических лабораторий, новые задачи, которые могут быть хорошо выполнены только при правильном понимании изменившейся обстановки в условиях военного времени.
Профилактическое и лечебное значение дрожжей, способ их производства и применения
Разработано Центральным институтом питания НКЗдрава СССР и Центральной научно-исследовательской лабораторией бродильной промышленности
Дрожжи представляют продукт, содержащий ряд весьма ценных пищевых веществ: белки, близкие по аминокислотному составу к полноценным животным белкам (50°/о и больше на сухое вещество), углеводы, жиры, комплекс витамина В, ценные соединения фосфора — лецитины. Минеральный состав дрожжей может быть различным в зависимости от питательной среды, на которой они выращиваются.
Возможность использовать в качестве питательной среды при выращивании дрожжей непищевое сырье и всякого рода отходы сельского хозяйства позволяет постоянно иметь значительное количество этого дополнительного источника белка- Известно, что в периоды количественной и качественной белковой недостаточности большую роль в сохранении нормальной жизнедеятельности организма, в сбережении его белков играет введение в рацион человека хотя бы небольших доз полноценного белка. Обогащая важнейшими для организма аминокислотами неполноценные растительные белки, такой полноценный белок повышает использование организмом всех белков, входящих в рацион человека*
В этом отношении дрожжи должны сыграть исключительную роль для предупреждения алиментарной дистрофии и при ее лечении. Для целей профилактики чрезвычайно важно, чтобы дрожжи применялись в столовых общественного питания. Дрожжи оказывают благоприятное действие на организм, ослабленный длительным недоеданием' и неправильным питанием. Это благоприятное влияние сказывается в повышении работоспособности, в более быстром восстановлении организма при лечении различных заболеваний. Наблюдения над детьми показали, что и на детский организм дрожжи влияют положительно, повышая его сопротивляемость к детским инфекциям; в тех же случаях, когда имеется заболевание, оно при применении дрожжей протекает гораздо легче.
Способ применения дрожжей в профилактическом, и лечебном питании чрезвычайно прост. Дрожжи сухие, жидкие или прессованные инактивируются путем кипячения их в течение 40—50 минут. Для этой цели дрожжи хорошо размешивают в воде до консистенции сметаны.
с
V!
Такая прокипяченная дрожжевая масса может быть добавлена к любому первому и второму блюду после того, как соответствующее первое блюдо сварено до готовности. Ко вторым блюдам дрожжевая масса добавляется перед их запеканием или обжаркой. Для того чтобы во вторые блюда не вводить лишней воды, дрожжевую массу лучше дополнительно сгустить выпариванием до консистенции пасты. Во время кипячения происходит не только удаление воды и инактивирование дрожжей, но в значительной мере и удаление или разрушение тех веществ, которые придают дрожжам свойственный им специфический запах.
При изготовлении вторых блюд можно добавлять дрожжевую массу или непосредственно к блюду, или же к соусам и подливам.
При применении дрожжей в лечебном питании их добавляют к различным! блюдам, из которых 'состоит данный лечебный стол.
Дозировка дрожжей может быть различна в зависимости от состояния здоровья питающегося. В среднем для взрослых следует признать норму в 100 г прессованных или 25 г сухих дрожжей в сутки, для детей младших возрастов — 25—30 г прессованных или 10 г сухих дрожжей в сутки. Усвоямость белка дрожжей для человека установлена равной 86% на сухое вещество. '
Применять дрожжи лучше всего в. следующих блюдах: щи, свежие и кислые, борщ, рассольник, лапша, запеканка пшенная, картофельная, лапшевник, тушеная капуста, рагу из овощей, картофельные котлеты с дрожжевым соусом. В случаях лечебного питания дрожжи могут быть введены в протертые супы, каши и в другие блюда. В профилактических целях дрожжи в указанной выше дозировке следует ввести и в больничное питание.
При изготовлении блюд с пищевыми дрожжами следует пользоваться инструкцией и примерными раскладками, разработанными Центральным институтом! питания НКЗдрава СССР.
При болезненных состояниях дрожжи могут найти себе широкое применение при лечении следующих даух больших групп больных:
I. Больных, у которых нужно поднять питание организма и которые нуждаются в усиленном подвозе пластического материала. Здесь играет роль главным образом белок дрожжей. Сюда относятся больные с алиментарной дистрофией, реконвалесценты после всяких тяжелых заболеваний, больные с хроническим истощением!, больные с инфекционными
•заболеваниями (например, больные туберкулезом, бруцеллезом и т. д.), больные с разными видами малокровия.
II. Больных, которые нуждаются в подвозе витамина В-комплекса, а именно В1 и группы Вг:
а) больные, нуждающиеся в подвозе витамина В1 (больные «бери-бери», гиповитаминозом В1 со сниженным! тонусом! желудочно-кишечного тракта и пониженным аппетитом', с невритами и невралгиями различного происхождения, диабетики);
б) больные, нуждающиеся в подвозе витаминов группы Вг (заболевания пеллагрой, спру, анемии гиперхромного типа, фурункулез).
Противопоказания д^я применения дрожжей немногочисленны: это болезни, при которых вредно большое количество экстрактивных веществ, которых м«ого в дрожжах; сюда относятся поражения почек с задержкой азотистых шлаков и подагра.
В случае, если промышленное производство пищевых дрожжей в местности еще не налажено или нет возможности систематически получать дрожжи в готовом виде, можно организовать собственное производство дрожжей на базе крупных лечебных учреждений и предприятий общественного питания, руководствуясь прилагаемой при сем инструкцией по производству дрожжей из непищевого сырья, разработанной ЦНИЛБП.
Гигиена и санитария, № 5—6 . ,
Производство дрожжей из непищевого сырья
Для размножения и роста дрожжей необходимо подготовить подходящую питательную среду, состоящую из удобоусвояемых для дрожжевой клетки веществ, растворенных в воде, способных проникать через клеточную оболочку внутрь клетки и восприниматься ею. Все эти вещества могут быть добыты из подвергшихся соответственной обработке хлебных злаков или из мелассы (отходы свеклосахарного производства), или из сульфатны* щелочей, получаемых в виде отброса на целлюлозно-бумажных фабриках, или из гидролизатов древесных опилок и сельскохозяйственных отходов, содержащих в больших или меньших количествах сахаристые вещества, годные для питания дрожжей. *
Источником азотистого питания дрожжевой клетки служат растворимые в воде продукты расщепления белков и, кроме того, аммиачные соли серной, фосфорной и молочной кислот, а также аммиак; источником фосфора служит суперфосфат, а другие зольные части дрожжей возникают путем использования дрожжевой клеткой зольных частей основного сырья производства, а также зольных частей производственной воды.
Питание дрожжей при' их выращивании регламентируется строго определенными нормами, устанавливаемыми путем сопоставления, с одной стороны, химического состава перерабатываемого сырья, а с другой стороны, нормального состава дрожжевой клетки.
Если, например, перерабатывать на дрожжи мелассу, то известно, что она содержит обыкновенно 0,4% усвояемого дрожжами азота и почти совсем не содержит усвояемого дрожжами фосфора. Дрожжи же (прессованные) должны содержать от 1,8 до 2,2°/о азота, смотря по их назначению, а именно: 1.8% пекарские дрожжи и 2—2,2% пищевые или кормовые дрожжи. Если исходить для нашего примера из 2% азота и выращивать дрожжп, дающие на мелассе при нормальных условиях выход в 70°/о, то на эти 70 кг дрожжей потребуется 1,4 кг азота, в затраченных же 100 кг мелассы содержится 0,4 кг, следовательно, нехватает 1 кг азота, который должен быть пополнен. Для этого служит сернокислый аммоний; в последнем содержится (округленно) 20% азота. Следовательно, 1 кг содержится в 5 кг сернокислого аммония, который и поступает постепенно в бродильный чаи. По вопросу о добавке фосфора (в расчете к? Р2О5) следует стремиться к содержанию его в ткркссоватг'ых дрожжах в количестве 1,1%. Так как в мелассе его содержится очень малое количество, то его можно в расчет не принимать, но вместе с тем следует считаться с тем, что дрожжи, воспринимая фосфор, около V» его выделяют обратно в виде продуктов обмена, поэтому для добавки фосфора исходят из расчета 1,4% по весу ожидаемого выхода дрожжей, что в рассматриваемом примере на 70 кг дрожжей составит 0,98 кг Р2О5. Если имеется налицо супсрфосфат, содержащий 15% воднорастворимой фосфорной кислоты (в пересчете на Р2О5), то придется добавить в бродящее сусло водную вытяжку на 6,53 кг суперфосфата. Что же касается остальных зольных частей дрожжей, то они обычно присутствуют в достаточном количестве не только в мелассе, но и в производственной воде, причем может нехватать только окиси магния, которую в таком случае также добавляют к бродящему суслу в форме раствора сернокислого магния, учитывая при этом, что дрожжи должны содержать 0,1% MgO. В сернокислом же магния содержится 16,3% окиси магния, поэтому дли обеспечения 70 кг прессованных дрожжей магнием придется добавить к суслу раствор, содержащий 43 г сернокислого магния.
Выход дрожжей целесообразно исчислять не на сырье как таковое, а на сахар или крахмал, в нем заключающийся, считаясь при этом с выходом дрожжей примерно в 150%
Принцип, положенный в основу приведенного расчета, остается в силе и для Других видов сырья. При этом можно безошибочно указать на то, что из всех видов основного сырья дрожжевого производства гидролизатам предстоит занять доминирующую роль, так как они могут получаться из отбросных непищевых лйггериалов, имеющихся к тому же в нашей стране в неисчерпаемых количествах.
Методам гидролиза ниже посвящена особая глава, и потому здесь следует указать лишь на то, что для применения гидролизатов в дрожжевом производстве их необходимо подвергнуть нейтрализации при продувании воздухом с целью изгнания из них фурфурола и вредных для дрожжей летучих кислот. Затем нейтрализованные гвдролиоаты должны быть освобождены от выпавших при нейтрализации осадк<А; для этого их фильтруют через подходящую ткань с помощью фильтр-прессов; получившиеся прозрачные растворы становятся пригодными для размножения в них дрожжей.
Это размножение происходит в бродильных (дрожжерастильных) чанах на гидро-лизатах, разбавленных водой до содержания в них 1% Сахаров. Весь процесс ведется по так называемому «приточно-воздушному» способу, заключающемуся в том, что питательная жидкость расходуется постепенно в течение 8—12 часов, притекая непрерывной струей в бродильный чан в строго определенных количествах, постепенно возрастающих пропорционально нарождению новообразовавшихся дрожжевых клеток. Во время выращивания дрожжей через сусло воздух энергично продувается через меташшичеокие барботеры с большим количеством дырочек (около 20000 на 1 м3 поверхности дна чана) или через керамические цилиндры, имеюшие отверстия
около 15 микронов. Количество ¡продуваемого воздуха составляет примерно 100—60 м3 на 1 м3 жидкости в зависимости от устройства воздухораспределительной системы.
Получившиеся в бродильном чане дрожжи (около 25 г в 1 л) подвергаются отделению от бражки на дрожжевых сепараторах, промываются водой и выпрессовы-ваются на фильтр-прессах, заправленных фильтрационной тканью «Бельтинг». Таким путем получаются прессованные дрожжи, содержащие 73—75% воды и 27—25% сухого вещества. Такие дрожжи являются легко портящимся продуктом. Путем высушивания на особых сушилках до влажности в 8—11% они становятся пригодными для сохранения впрок на продолжительное время.
Производственная мощность дрожжевых заводов может варвировать в очень широких пределах: от 100 кг прессованных дрожжей до 100 т в сутки.
Наряду с крупными гидролизными заводами (с дрожжевыми цехами пр|н ¡них) целесообразно устраивать производства небольшой мощности для удовлетворения лишь местной потребности в дрожжах, работающие по упрощенной технологической схеме.
Получение дрожжей по упрощенному способу на производствах небольшого размеру
Такие заводы могут использовать крахмалсодержащее сырье, непригодное для солодоращения, как, например, отходы крупяно-мельничного производства, картофель и картофельные очистки, отходы крахмало-паточного производства (мезга, глютен) и т. д. или гидролизаты, полученные при разваривании в слабо кислотных растворах различных отходов сельскохозяйственного производства (лузга подсолнечника, горох, костра хлопковых семячек, кукурузные кочерыжки и т. д.).
Схема такого упрощенного производства представляется в следующем виде:
1. Разваривание сырья в присутствии 1,5—2% серной кислоты при соотношении сырого веса и кислотного раствора 1 : 6. Кислотное осахаривание продолжается 4—6 часов при 100° или 3 часа при 120—135°, при этом в жидкости накапливается от 1,5 до 6% Сахаров.
2. Нейтрализация горячей заторной массы производится мелом до рН = 4,5 и затем свежегашеной известью до рН = 5,0—5,5. при аэрировании; в целях изгнания летучих веществ, вредно влияющих на дрожжи, она продолжается 1—2 чЬса.
3. Нейтрализованный затор подвергается осветлению и фильтрации при переработке крахмалсодержащих отходов в фильтрационном чане, а при переработке гидролизатов — на фнльтрпрессе.
Основное фильтрованное сусло поступает в приточный чан в количестве около 80% от общего объема заторной массы, первая промывная вода поступает в таком же объеме. Следующие промывные воды, равные объему основного сусла, поступают ^посредственно в дрожжера стильный чан.
4. Маточными дрожжами служат прессованные товарные дрожжи, очищенные серной кислотой, приготовленной из расчета 0,3—0,4 мл кислоты на 100 мл воды. Обработка дрожжей производится при температуре 10—12° в течение около 20 минут. На 1 кг прессованных дрожжей берется 2 л указанной подкисленной воды. Расход маточных дрожжей составляет 30—40% на перерабатываемое количество.
Очищенные серной кислотой дрожжи подвергают подмолаживанию в течение 2'/г—3 часов при очень умеренном продувании воздухом в питательной среде плотностью в 4° Блг. На каждый килограмм дрожжей берут 6 л питательной среды.
5. Размножение дрожжей происходит по обычному приточному методу в 1% сахарном растворе при аэрации через керамические воздухораспределители.
Работа осуществляется следующим образом. Подмоложенными дрожжами заквашивают содержимое бродильного чана, причем в течение 1 часа умеренно продувают воздух, после чего воздуходувку пускают на полную мощность и приступают к спуску в бродильный чан приточного сусла. Оно спускается непрерывной струей с расчетом спуска в течение:
первого часа притока 15% объема приточного сусла
второго » » 5*/т » » »
третьего » » 5% » » »
четвертого » » 8% » » »
пятого » » 8% »> » »
шестого » » 10% » » »
седьмого » » 19% » » »
восьмого » » 13% » » »
девятого » » 13% » » »
десятого » » 13% » » »
По окончании притока воздух продувается еще в течение одного часа, однако в уменьшенном наполовину количестве.
6. Выделение дрожжей может осуществляться без сепараторов биологическим или химическим способом.
7. Использование дрожжей происходит или в виде Дрожжевого молока, или в прессованном виде; в последнем случае дрожжевое молоко плотностью в 6—9° Блг. подают на фильтрпресс.
8. Выхода дрожжей зависят от состава затора и составляют около 150°/о на сахара, содержащиеся в заторной массе.
Для выращивания дрожжей по упрощенному методу не требуется устройства солодовен, сепараторной станции, цеха для формирования дрожжей. Такое дрожжевое производство может быть устроено в одноэтажном помещении и оборудовано деревянными чанами.
Выделение дрожжей без сепараторов
При отсутствии на заводе дрожжевых сепараторов получившиеся в дрожжерас-тильном чане дрожжи могут быть выделены с помощью особого вида бактерий Leu-conostoc agglutinans либо путем осаждения щелочами.
1. При применении указанных бактерий их за одни сутки до использования разводят в особом чане, лучше всего в солодовом сусле плотностью в 10—11° Блг. с добавкой 0,2% стерильного мела при рН = 5,5—5,8 и при температуре 30—35° без аэрирования. Сухой солод, из которого готовится сусло, расходуется в количестве 16% по весу перерабатываемых заторных припасов. Для эффективного осаждения дрожжей требуется, чтобы соотношение бактерий к дрожжам составляло 2—3 : 1. Бактерии используют лишь 5—6% сахара среды, а развиваются главным образом за счет азотсодержащих составных частей сусла, достигая при этом 300 млн. особей в 1 мл сусла. Одна десятая часть готовой разводки бактерий служит закваской для солодового сусла, предназначенного к употреблению через 1 сутки, a Vio общего количества разводки поступают в дрожжерастильный чан в последний час притока, заменяя приточное сусло. Так как около 95% Сахаров солодового сусла указанными бактериями не используется, то они могут служить для размножения дрожжей. По окончании дображивания дрожжи, склеенные бактериями, быстро (через V»—1 час) оседают на дно чана, занимая примерно >/б часть полезного объема чана. Чан должен быть снабжен декантирующим приспособлением, с помощью которого прозрачная бражка сливается с осевших дрожжей. Последние промываются путем взбалтывания с двойным количеством холодной воды, из которой дрожжи оседают полностью в течение 40—60 минут. После этого вода декамтируется, и дрожжи аьгггрессовывлются. Солодовое сусло может быть заменено осветленной мелассой, разбавленной до плотности 10—11° Блг., с добавкой стерильного отвара ячменно-солодовых ростков. Ростки применяют в количестве 10% па- весу основной мелассы, предназначенной для разводки бактерий. К мелассоростковому суслу добавляют 0,2% стерильного мела н активную кислотность доводят до 5,6—5,8.
2. Проще чем с бактериями Lcuconostoc agglutinans, но с небольшим ущербом для качества дрожжи могут быть осаждены на дно дрожжерастильного чана путем добавки к бражке, по окончании периода выращивания дрожжей, водных растворов свежегашеной извести или едкого натра, или едкого кали. Хлопьеобразование дрожжей происходит при рН = 6,0. Расход извести, подвергаемой гашению, составляет на 1м* бражки 0,8—1 кг. Расход едкого натра на 1 м3 бражки выражается 0,4—0,5 кг; а едкого кали — 0,55—0,65 кг.
Прозрачная бражка декантируется с осевших дрожжей, которые для промывки смешиваются при аэрировании с тройным количеством слабо подкисленной серной кислотой холодной воды; из последней дрожжи оседают, с них сливают воду и дрожжи выпрессовывают или применяют по назначению в виде дрожжевого молока.
Следует указать, что при осаждении дрожжей бактериями или щелочами происходит небольшая их потеря (2—ЗР/о) при декантации.
Перечень аппаратуры дрожжевого производства упрощенного устройства
Чтобы дать понятие об устройстве дрожжевого завода упрощенного тгаа, приводим в виде примера перечень аппаратуры, рассчитанной на выработку 100 кг прессованных дрожжей в сутки из гидролизатов, содержащих 2% Сахаров.
1. Бак для холодной воды с общей емкостью около 5 м3; диаметр 1,8 м, высота 2 м, емкость 5 087 л.
2. Бах для горячей воды с общей емкостью <жоло 5 м3; диаметр 1,8 м, высота 2 м, емкость 5087 л.
3. Бак для горячей воды с общей емкостью около 5 ы3; днаметй 1,8 м, высота 2 м; с деревянной мешалкой.
4. Фильтрпресс с плунжерным насосом; емкость фильтрпресса 150 кг прессованных дрожжей.
5. Приточный чан с общей емкостью около 4 м3; диаметр 1,5 м, высота 2,3 м, емкость 4 062 л. у
6. Подмолодочный чан с общей емкостью около 0,5 см3; диаметр 0,8 м, высота 1 м, емкость 502 л.
7. Чан для разводки агглютинирующих бактерий с общей емкостью около 0,5 мя, диаметр 0,8 м, высота 1 м, емкость 502 л.
8. Бродильный чан с общей емкостью сясолю 10 м3; [диаметр 2 м, высота! Зч5 м, емкость 10 990 л.
9. Сборник дли дрожжей с общей емкостью околю 7,5 >м2; диаметр 1,65 м, .высота 3,5 м, емкость 7 480 л.
10. Ротационная воздуходувка производительностью 8 м3 в минуту (480 м3 в час).
Примечание. Все чаны — деревянные. Электромоторы и насосы—в зависимости от имеющегося помещения и расположения аппаратуры в нем. Для производства 100 кг прессованных дрожжей в сутки, считаясь с выходом дрожжей в 150°/» по сахару, придется переработать округленно 70 кг сахара; последний будет содержаться в 3 500 л жидкости, которая должна подвергнуться нейтрализации в заторно-нейтрализационном чане. Этот чан должен иметь механическую мешалку, делающую 35 оборотов в минуту (металлический змеевик, служащий как для охлаждения, так и для разогревания жидкости), вводную трубку для острого пара, применяемого для пропаривання чана в целях дезинфекции, керамический барботер с подведенным к нему воздухом, опускной кран или шконт.
Для 'нейтрализации служит мел, которым доводят рН до 4,5, после чего гидро-лизат продувают воздухом через керамический барботер с отверстиями в 50 мм. Количество воздуха составляет около 10 м3 в час на 1 м3 гидролизата. Воздух продувают с целью изгнания вредных летучих примесей, после чего добавляют требующееся количество суперфосфата и отфильтровывают гидролизат с помощью фильтр-пресса, доведя предварительно гидролизат свежегашеной известью до рН=6,0—6,5.
Примечание. Этот же чан пригоден для переработки крахмалсодержа-щих отходов крахмальных заводов, элеваторного, крупорушечного, мельничного, кухонного хозяйства и т. д.
Прозрачный отфильтрованный гидролизат направляется в прчточный чан, к которому подведены холодная и горячая -вода п пар для пркэторива/шгя чина с целью дезинфекции. У чана имеется рейка с делениями, указывающими литраж опускаемого из чана приточного сусла1. Имеется также трубопровод с «¡раком для спуска сусла в шконт для опорожнения чана.
Из приточного чана около 15°/о его содержимого спускается в подмолодочнын чан, около 13% в чан для разводки агглютинирующих бактерий и около 72% в бродильный дрожжерастительный чан в виде притока, служащего для выращивания дрожжей при 28—30°. \ (
Агглютинирующие бактерии накапливаются с таким расчетом, чтобы их максимальное накопление было приурочено к последнему часу спуска в бродильный чан приточного сусла. Бродильный чан имеет подвод горячей и холодной воды и пара для дезинфекции, холодильный змеевик для регулирования температуры выращивания дрожжей, металлический стояк для подвода воздуха к воздухораспределительной сети, снабженной керамическими цилиндрами («свечами») с мелкопористыми отверстиями в 15—17 мм. Количество вдуваемого в чан воздуха равно около 600 м3 в час. По окончании процесса выращивания дрожжи передаются чв сборник для дрожжей. На расстоянии 1А высоты этого чана, считая от дна чана, устанавливается кран для декантации бражки с поверхности осевших дрожжей. Для промывки их смешивают с холодной водой и снова дают осесть, после чего их либо выпрессовывают, либо в виде полученного густого осадка перерабатывают для пищевых, целей.
Перечень аппаратуры для дрожжевой установки на 1 кг прессованных дрожжей в сутки
V
Для лабораторной дрожжевой установки нужна следующая аппаратура: нейтра-лизационный чанок емкостью около 40—45 л с подогревом до 100° и барботером для аэрации жидкости (аэрация гидролизата в нейтрализационном чане осуществляется путем подачи воздуха из компрессора через керамическую свечу, прикрепленную к резиновому шлангу), приспособление для фильтрации нейтрализованного гидролизата , (либо вакуумфильтр, либо устройство для фильтрации под давлением); приточный чанок (обозник) для фильтрата емкостью около 40—45 л; железный бродильный чан емкостью около 100 л в виде трубы диаметром в 30 см и высотой в 1,5 и, изолированный асбестом: .к дну чана прикрепляется керамический цилиндр с мелкопористыми отверстиями диаметром в 15—17 мм для спуска отбродившей жидкости; компрессор с рессивером, обеспечивающий подачу воздуха в количестве около 10 м3 воздуха в час, или ротационная воздуходувка, преодолевающая столб жидкости в 3,5 м; чанок емкостью в 75 л для выделения дрожжей; распылительная сушилка или вакуум-сушилка для высушивания полученных дрожжей; 2 эмалированных ведра; сборник для горячей воды емкостью в 50—75 л.
