безазотисті речовини 35-45
зола 6-10
Азотисті речовини дріжджів представлені в основному білками, нуклеїновими сполуками, амідами, пептонами, амінокислотами.
Склад азотистих речовин дріжджів (% до маси):
власне білки 63,8
нуклеїнові кислоти 26,1
аміди і пептони 10,1
Білкові речовини дріжджів, порівняно з білками борошна, багатші на лізин, лейцин, треонін. Вони мають більш оптимальне співвідношення замінних і незамінних амінокислот (1 : 0,8), тоді як у білках пшеничного борошна (1 : 0,43).
Хлібопекарські дріжджі містять трипептид глютатіон, який складається із залишків амінокислоти цистеїну, глютамінової кислоти і гліцину. Глютатіон містить у своєму складі групу —SH, знаходиться у дріжджах як в окисленій, так і відновленій формах. Наявність залишків цистеїну у відновленій формі надає глютатіону властивостей відновника. Сульфгідрильні групи цистеїну активують протеази і впливають на щільність білкових молекул борошна, погіршуючи фізичні властивості тіста. Особливо багато глютатіону містять сухі дріжджі. Кількість відновленого глютатіону збільшується в разі зберігання пресованих дріжджів при підвищеній температурі, при надмірно тривалому їх зберіганні.
До складу вуглеводів дріжджів входять (у % на CP):
трегалоза — 8,6
глікоген — 13,3
манан — 15,2
глюкан — 7,1
Вуглеводи дріжджових клітин глікоген і трегалоза є запасними речовинами, від їх вмісту в значній мірі залежить здатність дріжджів до зберігання.
У складі жирів дріжджів є ліпіди, які містять насичені жирні кислоти — пальмітинову (75 %) та стеаринову (25 %), і фосфоліпіди: лецитин, ергостерин (провітамін D). Основною складовою мінеральних речовин дріжджів є фосфор і калій. У золі дріжджів масова частка Р205 складає майже 50 %, К2О — 30 %. Дріжджі також багаті на сірку та магній.
У складі дріжджової клітини містяться вітаміни групи В, РР, а також біотин, інозит та ін. Вони відіграють важливу роль у ферментативних процесах, властивих дріжджовим клітинам. Дріжджова клітина містить комплекс ферментів, які обумовлюють всі функції життєдіяльності, в тому числі розмноження і бродіння. Ендогенні ферменти дріжджової клітини проявляють свою діяльність усередині клітини, інтенсифікують хімічні реакції, що лежать в основі дихання, бродіння. Екзоферменти перетворюють складні поживні речовини в форму, що легко засвоюється дріжджовою клітиною.
Серед ферментів хлібопекарських дріжджів найбільше значення має мальтаза (α-глюкозидаза). Цей фермент розщеплює α-глюкозидазний зв'язок у дисахариді мальтозі, яка є основним цукром тіста, на дві молекули глюкози, що легко засвоюються дріжджами. Фермент інвертаза (сахараза, β-фруктофуранозидаза) розщеплює β-фруктозидний зв'язок у сахарозі та рафінозі тіста з утворенням глюкози і фруктози або фруктози і мелібіози відповідно. Протеази дріжджів здатні впливати на білковий комплекс тіста, послаблюючи його структуру.
Ферментативна здатність хлібопекарських дріжджів є одним із основних показників їх якості. Для оцінки здатності дріжджів зброджувати цукри тіста визначають їх зимазну і мальтазну активність. Ці показники характеризують за швидкістю зброджування дріжджами глюкози та мальтози і виражають терміном (у хвилинах), необхідним для виділення 20 мл СО2 1 г дріжджів у 4-5%-ному розчині глюкози (зимазна активність) або мальтози (мальтазна активність). Хороші дріжджі мають зимазну активність — до 70 хв, мальтазну — не більше 100-110 хв.
Дріжджі розмножуються брунькуванням. Швидкість розмноження, бродильна активність дріжджів залежать від складу і концентрації речовин у поживному середовищі, його температури, рН. Висока концентрація водорозчинних речовин уповільнює процес життєдіяльності дріжджів і може призвести до плазмолізу клітин. У тісті дріжджі чутливі до підвищеної концентрації солі, цукрів. Їх життєдіяльність пригнічують спирт, діоксид вуглецю тіста. «Самоконсервування» дріжджових клітин спостерігається при концентрації у середовищі CO2 більше 4% або спирту – більше 3,0 %. Оптимальне значення рН середовища для розвитку дріжджів знаходиться в межах 4,5-5,5.
Серед усіх органічних кислот дріжджі найкраще пристосовані до молочної. Оптимальною для життєдіяльності дріжджів є температура 27-33 °С. При 36 °С уповільнюється швидкість їх розмноження, а при 40 °С – практично призупиняється. Бродильна активність дріжджів інтенсифікується при 37-40 °С, після чого різко знижується. При температурі 45-50 °С дріжджі припиняють життєдіяльність.
Дріжджі — факультативні анаероби.
В аеробних умовах окиснюють цукор поживного середовища до діоксиду вуглецю і води:
С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О + 2830,8 кДж
В анаеробних умовах дріжджові клітини для своєї життєдіяльності використовують кисень, що міститься в органічних речовинах поживного середовища, відбувається процес бродіння з утворенням етилового спирту і диоксиду вуглецю:
С6Н12О6 → 2С2Н5ОН + 2СО2 + 117,6 кДж
Внаслідок того, що в тісті кисню дуже мало, дріжджі спричинюють у ньому спиртове бродіння. Спирт і діоксид вуглецю, що утворюються при бродінні, розпушують тісто і забезпечують необхідну пористість виробів.
Дріжджі зброджують цукри в певній послідовності (явище диауксії), обумовленій швидкістю їх дифузії в дріжджову клітину. У першу чергу зброджуються глюкоза і фруктоза. Сахароза поживного середовища гідролізується β-фруктофуранозидазою дріжджових клітин з утворенням глюкози та фруктози, які легко засвоюються клітиною. Коли у поживному середовищі майже не залишається глюкози і фруктози, дріжджі починають зброджувати мальтозу, яка попередньо гідролізується мальтазою дріжджів на дві молекули глюкози.
Хороші дріжджі повинні мати високу бродильну активність, швидко зброджувати цукри тіста, мати низьку осмочутливість, добре переносити високі концентрації солі та цукру в тісті, мати високу стійкість при зберіганні. Комплексним показником їх якості є підйомна сила. Вона обумовлюється активністю комплексу ферментів, що викликають спиртове бродіння.
Пресовані дріжджі. Представляють собою технічно чисту культуру дріжджів Saccharomyces сеrevisiae, так як містять деяку кількість сторонніх мікроорганізмів, у тому числі дріжджі роду Candida і різноманітні молочнокислі бактерії. Ступінь обнасінення пресованих дріжджів іншими мікроорганізмами впливає на їх якість, особливо на стійкість.
Хлібопекарські дріжджі, які відповідають вимогам стандарту, мають сіруватий з жовтуватим відтінком колір, щільну консистенцію, притаманний дріжджам запах. Вологість їх має бути не більше 75 %; підйомна сила – не більше 70 хв; кислотність 100 г дріжджів, в день вироблення заводом, повинна бути не більше 120, а після 12 діб зберігання при 0-4 °С — не більше 300 мг оцтової кислоти. Стійкість дріжджів при температурі зберігання 35 °С — має бути не менше 48 год, спеціалізованими спиртозаводами — 60 год.
1 г пресованих дріжджів містить близько 15 млрд. дріжджових клітин.
Свіжі пресовані дріжджі містять близько 75% вологи і 25% сухих речовин.
Оскільки основним цукром у тісті є мальтоза, важливим показником якості дріжджів є їх мальтазна активність — здатність зброджувати мальтозу. Однак, у нормативно-технічній документації на хлібопекарські дріжджі цей показник не зазначається.
Дозування пресованих дріжджів у тісто складає, зазвичай, 1,0 – 1,5% до маси борошна.
Дріжджі спиртових заводів. Спиртовими називають дріжджі хлібопекарські, виділені із залишкових спиртових дріжджів. В Україні масова частка їх у загальній кількості пресованих дріжджів, що виробляються, складає до 50%. До якості дріжджів спиртових заводів ставляться такі ж вимоги, як і до якості дріжджів спеціалізованих дріжджових заводів. Проте ці дріжджі містять багато глютатіону, дещо контаміновані гнилісними бактеріями, тому зберігаються гірше. У спиртових дріжджах міститься в 2,7 рази менше молочнокислих бактерій, ніж у звичайних дріжджах, кислотність їх на 11-16% нижча, ніж спеціалізованих. Це стримує накопичення кислот у тісті та затримує його визрівання. Тривалий час вважалося, що спиртові дріжджі мають високу зимазну і низьку мальтазну активність. Проте роботами, проведеними науковцями НУХТ установлено, що спиртові дріжджі значно швидше, ніж звичайні, адаптуються до зброджування мальтози і так інтенсивно витрачають її на свою життєдіяльність, що іноді під час вистоювання тістових заготовок знижується процес бродіння через обмаль цукрів у тісті. Тому згасання процесу бродіння на стадії вистоювання тістових заготовок при використанні дріжджів спиртових заводів можна пояснити не низькою мальтазною активністю цих дріжджів, а недостатнім вмістом цукрів.
Дріжджове молоко. Дріжджове молоко є напівфабрикатом дріжджового виробництва, суспензією дріжджів у воді, яку одержують на стадії сепарування культурального середовища після вирощування у ньому дріжджів. Дріжджові клітини у дріжджовому молоці знаходяться у активнішому стані, ніж у пресованих дріжджів. Більш висока активність дріжджового молока, порівняно з еквівалентною кількістю пресованих дріжджів, зумовлена тим, що дріжджові клітини молока роз'єднані, а в суспензії, виготовленій з пресованих дріжджів – агреговані. Більша поверхня контакту дріжджових клітин із субстратом при використанні дріжджового молока сприяє інтенсифікації біохімічних процесів і прискорює визрівання тіста. Це дає можливість зменшувати витрати дріжджів на приготування тіста. Концентрація дріжджових клітин у 1 дм3 суспензії в перерахунку на дріжджі вологістю 75 % має бути не менше 450 г. Підйомна сила, кислотність, мальтазна активність дріжджового молока повинні відповідати цим показникам для пресованих дріжджів.
Використання дріжджового молока замість пресованих дріжджів дозволяє досягти економії внаслідок скорочення процесів сепарування, формування і пакування дріжджів на дріжджовому заводі, розпаковування і приготування дріжджової суспензії на хлібозаводах. Економиться також обгортковий папір, тара, покращуються санітарно-гігієнічні умови. Однак, внаслідок високої вологості дріжджового молока утруднюється використання його у виготовленні здобних виробів, бо не вистачає води на розчинення цукру і солі, які входять до рецептури цих виробів.
Сухі дріжджі. З пресованих дріжджів виробляють сухі, які характеризуються підвищеним вмістом сухих речовин (32-34 %), у тому числі швидкорозчинні. Випускаються під різними торговими назвами. Дріжджі надходять в пакетах або в пачках, упакованих під вакуумом. Тривалість зберігання таких дріжджів забезпечується за рахунок висушування до вмісту вологи 8-9 %. Термін зберігання – до 24 місяців з дня вироблення при температурі 18-22 °С. Розкриті пакети або пачки з сухими дріжджами необхідно зберігати за температури 0-6 °С не більше 7 діб.
Порівняно з пресованими, сухі дріжджі мають нижчу бродильну активність унаслідок біохімічних змін у дріжджовій клітині при висушуванні. Для приготування однакової кількості тіста їх необхідно витратити в 1,5-2 рази менше, ніж пресованих, у перерахунку на сухі речовини. Сухі дріжджі виробляють вищого і першого сорту у вигляді вермішелі, гранул або дрібних зерен світло-жовтого чи світло-коричневого кольору.
Підйомна сила сухих дріжджів вищого сорту має бути не більше 70, а першого сорту — 90 хв. У процесі зберігання їх ферментативна активність знижується. Перед використанням сухі дріжджі необхідно активувати у поживному середовищі з борошна і води, іноді – з додаванням солоду, сої тощо. Провідні іноземні фірми з 70-х років, застосовуючи новітні технології, виробляють сухі дріжджі з високою ферментативною активністю і подовженим терміном зберігання. При їх виробництві використовують спеціальні штами дріжджів з високим вмістом білків і трегалози, застосовують технологічні режими культивування, які забезпечують низький вміст внутрішньоклітинної вологи і високу ферментативну активність.
Для запобігання зниження життєдіяльності дріжджових клітин при висушуванні під час їх екструдування додають емульгатори. Сушіння проводять при м'якому режимі у псевдозрідженому шарі до вологості 4-5%. Висушені дріжджі пакують під вакуумом у спеціальні плівки. Такі дріжджі мають термін зберігання до двох років у сухому прохолодному місці.
Світовим лідером по виробництву активних сухих дріжджів є група ЛЕ-САФР (Франція). Дріжджі цієї фірми під торговою маркою «САФ—ЛЕВЮР» — маленькі гранули, вкриті шаром клітин, дезактивованих під час сушіння, що забезпечує їх природний захист. Один кілограм цих дріжджів заміняє приблизно 5 кг традиційних пресованих дріжджів.
Дріжджі «Саф-Левюр» перед використанням необхідно розвести у воді температурою 38 °С при гідромодулі 1:5, доцільно на 1 л дріжджової суспензії добавляти 10 г цукру. Ця суспензія може зберігатися при 10 °С протягом 24 год. Багато різних іноземних фірм виробляють сухі дріжджі типу «Інстант». Ці дріжджі не потребують обов'язкового попереднього розведення у воді. В Україну їх поставляють Франція (САФ-Інстант), Турція (Пакмая), Голландія (Brocades). Дріжджі типу «Інстант» — дрібні частинки з пористою структурою у вакуумній упаковці. 1 кг дріжджів марки «САФ-Інстант» замінює 6-7 кг традиційних пресованих дріжджів, тобто вони активніші за пресовані у 1,5-1,6 разів. Підйомна сила інстантних дріжджів різних фірм — 35-60 хв, зимазна активність — 40-60 хв, мальтазна активність — 65-80 хв. На ці дріжджі пригнічуюче діє безпосередній контакт з холодною водою. Тому рекомендується при замішуванні тіста змішати їх з борошном перед додаванням води або вносити у тісто в кінці замішування. При порушенні герметичності упаковки ферментативна активність цих дріжджів різко падає, тому у розгерметизованій тарі інстантні дріжджі необхідно використати протягом 24-48 год.
Дріжджі спеціального призначення. Зважаючи на вплив складу поживного середовища на бродильну активність дріжджів, а також особливості окремих технологій приготування хлібних виробів, низкою фірм виготовляються спеціальні дріжджі: осмотолерантні, напівсухі заморожені, чутливі до холоду, стійкі до консервантів, призначені для використання у полікомпонентних сумішах для виготовлення хлібних виробів.
Осмотолерантні дріжджі призначені для виготовлення виробів, до рецептури яких входить більше 10% цукру.
Дріжджі напівсухі заморожені використовують для виробництва швидко заморожених тістових напівфабрикатів. Вологість таких дріжджі 23-25%. Ці дріжджі після сушіння заморожують, вони добре зберігають бродильну активність у замороженому тісті.
Дріжджі чутливі до холоду характеризуються низькою ферментативною активністю при 4-12 °С. При температурі 30-40 °С активно розпушують тісто. Ця властивість дріжджів дозволяє зберігати тістові заготовки протягом кількох діб у холодильнику при 3-7 °С без особливих біотехнологічних змін.
Дріжджі стійкі до консервантів – адаптовані до консервантів, що додають в тісто для запобігання захворювання хліба на картопляну хворобу. Це наприклад, дріжджі, адаптовані до пропіонату кальцію.
Дріжджі для виготовлення виробів з полікомпонентних сумішей мають будову захищених гранул, унаслідок цього добре зберігаються в присутності кисню і вологи, швидко розчиняються при приготуванні напівфабрикатів.
Виготовляють також дріжджі, що містять йод, селен – такі дріжджі поряд з розпушенням тіста збагачують вироби цими мікроелементами.