W przemyśle spożywczym drożdże piekarskie znane są już od czasów starożytnych. Należą do grupy drożdży właściwych, zarodnikujących, gatunku Saccharomyces cerevisiae. Postać, w jakiej są produkowane, decyduje o ich właściwościach i możliwości wykorzystania do produkcji wyrobów cukierniczych i piekarskich.
Podobne artykuły
Ocena farinograficzna ciasta z mąki pszennejSurowce mas czekoladowychRoślinna z(a)mianaNie zawsze pochodzą od czystej kultury jednej rasy; zazwyczaj jest to mieszanka składająca się z 3-4 ras. Rozmnażają się głównie wegetatywnie przez pączkowanie, a w warunkach niesprzyjających pączkowaniu – także drogą płciową. Komórki Saccharomyces cerevisiae są owalne, o średnicy ok. 5-10 mikrometrów. Żywią się cukrami prostymi i dwucukrami, wywołując w warunkach beztlenowych fermentację alkoholową – wytwarzają alkohol i dwutlenek węgla.
Drożdże zawierają ok. 70% wody, a pozostała część to sucha masa, z której 50% to substancje białkowe, 40% – cukry, 2% – tłuszcz i 7% – sole mineralne. W drożdżach występują również spore ilości witamin z grupy B: B1, B2, B6, PP, jak również witamina D, a także kwas pantotenowy i liczne substancje prozdrowotne.
Przydatność technologiczna
Przydatność technologiczną drożdży w piekarstwie charakteryzują: właściwa siła pędna, próba termostatowa i czystość mikrobiologiczna. Cechy te pozwalają na osiągnięcie odpowiedniej wartości użytkowej drożdży, a więc przedłużonej trwałości i wysokiej aktywności fermentacyjnej, niezmieniającej się w czasie długotrwałego ich przechowywania.
Siła pędna drożdży zależy od trzech czynników:
• doboru właściwego szczepu drożdży piekarskich;
• zapewnienia optymalnych warunków do produkcji drożdży;
• czystości biologicznej gotowego produktu.
Cechy te z kolei są pochodną właściwości biochemicznych i fizjologicznych drożdży, ich czystości mikrobiologicznej i warunków przechowywania. Właściwości biochemiczne drożdży wynikają z aktywności aparatu enzymatycznego komórki drożdżowej. Dzięki niemu możliwe jest wytworzenie w procesie fermentacji odpowiedniej ilości dwutlenku węgla, niezbędnego do spulchnienia ciasta. O stopniu spulchnienia ciasta, czyli o ilości wytwarzanego dwutlenku węgla, decyduje ilość cukrów zawartych w mące.
Także warunki, w jakich przebiega fermentacja, mają wpływ na efektywność działania drożdży. Najlepsze warunki do rozwoju i działania drożdży są następujące: temperatura – 25-30°C, lekko kwaśne środowisko (pH 4,5-6,5) oraz dostęp tlenu w początkowej fazie przygotowywania ciasta.
O sile pędnej, a także trwałości drożdży, decyduje przede wszystkim zawartość w biomasie komórkowej białka i wody. Wraz ze wzrostem zawartości białka wzrasta siła pędna, która wyrażana jest czasem podnoszenia ciasta wg PN-A-79002:1998, na którą nadal powołują się producenci drożdży (stosowanie tej normy jest dobrowolne). Nie powinna być wyższa niż 120 min, a wyrażona objętością wydzielonego CO2 po 120 min – nie mniejsza niż 1400 cm3. Drożdże, które piekarze mają obecnie do dyspozycji, wykazują większą siłę pędną niż podane w normie wymagania, wykorzystywane jeszcze parę lat temu. Nie jest to zatem czynnik, który mógłby być powodem zwiększonego dawkowania drożdży do ciasta, a wręcz przeciwnie, sprzyja obniżaniu dodatku drożdży.
Cechy charakterystyczne dobrych drożdży
Trwałość drożdży uzależniona jest przede wszystkim od ich czystości mikrobiologicznej, wynikającej z prawidłowości procesu technologicznego produkcji drożdży. Bardzo istotne dla jakości drożdży są warunki transportu i przechowywania, a w szczególności temperatura, która nie powinna przekraczać 4°C. Deklarowana przez producentów trwałość drożdży uległa w ostatnim czasie wydłużeniu, ale zależy także od piekarzy – jest zachowana m.in. pod warunkiem właściwego obchodzenia się z drożdżami w piekarni.
Dobre drożdże piekarskie powinny charakteryzować się następującymi cechami:
• wysoką aktywnością w procesie glikolizy;
• zdolnością przystosowania się do szybko zmieniających się substratów obecnych w pożywce hodowlanej;
• wysoką aktywnością ß-fruktofuranozydazy, .-glikozydazy, a także innych enzymów biorących udział w hydrolizie węglowodanów;
• zdolnością syntezy, a także wzrostu enzymów zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych;
• wysoką zdolnością wykorzystania soli amonowych i fosforowych;
• wysoką możliwością wykorzystania kwasów organicznych oraz alkoholu i gliceryny do budowy masy komórkowej;
• wysoką zawartością trehalozy;
• odpornością na podwyższone ciśnienie osmotyczne.
Powyższe cechy decydują o ich przydatności w technologii piekarskiej i cukierniczej. Czynnikiem, w stosunku do którego drożdże przejawiają dużą wrażliwość, jest temperatura. Optymalne temperatury wzrostu i fermentacji dla drożdży wynoszą odpowiednio: 25-30°C i 32-35°C. Przy zbyt niskich temperaturach ciasta (poniżej 15°C) drożdże tracą swoją aktywność, co w wielu przypadkach jest pożądaną cechą. W czasie wielofazowej produkcji pieczywa w trakcie fermentacji wstępnej rozczynu lub podmłody, wyrabiania ciasta i jego fermentacji w warunkach stosunkowo dużej zawartości tlenu, co około trzydzieści minut następuje podwojenie ich ilości w stosunku do ilości dodanej.
Po co te drożdże?
Drożdże, wydzielając w procesie oddychania i fermentacji dwutlenek węgla, przekształcają ciasto w gąbczastą i porowatą masę. Po wypieku spulchnionego ciasta uzyskuje się chleb lub bułkę z łatwo „rozpływającym się w ustach” miękiszem. Poza spulchnianiem ciasta drożdże pełnią jeszcze jedną bardzo ważną funkcję: dodawane do ciasta, biorą udział w tworzeniu chlebowego aromatu i dobrego smaku pieczywa. W wyniku fermentacji cukrów zawartych w cieście powstają nie tylko etanol i dwutlenek węgla, ale też kwas octowy, kwas bursztynowy, aldehyd octowy, gliceryna, wyższe alkohole. Są to związki, które zapewniają specyficzny smak i aromat wypieków.
Komórki drożdżowe, aby zapewnić sobie odpowiednią ilość energii do wszystkich procesów życiowych, rozkładają cukry. Mogą to czynić zarówno w obecności tlenu (oddychanie), jak i w warunkach beztlenowych (fermentacja). Drożdże w obecności tlenu po długim procesie przekształcają glukozę w dwutlenek węgla i wodę, zaś w warunkach beztlenowych (które występują w cieście) – w dwutlenek węgla i alkohol etylowy.
(C6H12O6 –> 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP)
W procesie oddychania komórki drożdżowe są w stanie zgromadzić 18 razy więcej energii niż podczas fermentacji, dlatego drożdże w obecności tlenu intensywnie rozmnażają się (czynność życiowa wymagająca znacznych zasobów energetycznych). Zarówno podczas oddychania, jak i fermentacji powstające substancje wykazują podwyższoną energię, co znajduje odzwierciedlenie we wzroście temperatury ciasta o kilka stopni. Drożdże w pierwszej kolejności „konsumują” cukry rodzime (które znajdują się w mące w ilości do 2% lub które zostały dodane przez piekarza do dzieży; są to sacharoza (dwucukier), glukoza i fruktoza (cukry proste)), a potem rozkładają dwucukier maltozę powstającą ze skrobi pod działaniem enzymów amylaz zawartych w mące i/lub dodanych przez piekarza poprzez dodatek polepszacza enzymatycznego.
Prasowane, suszone, ...a może wiórki?
Drożdże Saccharomyces cerevisiae stosowane w przemyśle spożywczym mogą mieć różną formę. Wykorzystuje się drożdże świeże prasowane, drożdże suszone, wiórki drożdżowe, drożdże płynne oraz mrożone.
Do najpopularniejszych i najczęściej stosowanych drożdży w produkcji wyrobów piekarniczych i cukierniczych należą drożdże świeże prasowane i drożdże suszone. Różnią się one przede wszystkim zawartością suchej masy (s.m.):
• drożdże prasowane:
- standardowe – zawierające ok. 27% s.m.;
• quality – zawierające ok. 32% s.m. (produkowane w Polsce dopiero od 2000 r.);
• drożdże suszone:
- suszone aktywne – zawierające ok. 92% s.m.;
- suszone instant – zawierające ok. 96% s.m.
Zawartość suchej masy jest bardzo ważnym wskaźnikiem. Wyższy procentowo udział wody w drożdżach standard wpływa na ich nie najlepszą siłę pędną, trwałość i stabilność, ponadto charakteryzują się one większą plastycznością, ciemniejszym kolorem i intensywniejszym zapachem. Te wszystkie czynniki decydują o krótszym terminie przydatności, który wynosi dla drożdży standardowych 21 dni. Drożdże quality dzięki większej suchej masie mają termin przydatności 35 dni. W przypadku użycia ściśle określonych procedur przemysłowych można wykorzystywać drożdże w postaci wiórek czy też drożdże płynne.
Drożdże świeże prasowane S. cerevisiae charakteryzują się stabilną siłą fermentacyjną oraz długim okresem przydatności do spożycia. Dają się łatwo rozprowadzać w cieście po delikatnym rozkruszeniu. Mają swoisty smak i zapach oraz jasną barwę. Mają one uniwersalne zastosowanie, gdyż można je wykorzystywać do produkcji pieczywa pszennego zwykłego, wyborowego i wyrobów cukierniczych.
Wytwarzane są drożdże S. cerevisiae, przeznaczone specjalnie do wyrobów cukierniczych, które aktywnie działają w obecności znacznych ilości cukru. Mają one dużą siłę fermentacyjną. Ich stosowanie zapewnia lekkość i puszystość słodkich wypieków oraz ich dużą objętość. Drożdże te wykorzystywane są w przemyśle cukierniczym do produkcji ciasta drożdżowego i ciasta półfrancuskiego, czyli ciasta drożdżowego wzbogaconego o dodatek tłuszczu. Z ciasta drożdżowego wytwarza się rozmaite wypieki, m.in. ciastka drożdżowe nieprzekładane lub przekładane (serem, makiem, orzechami, marmoladą, dżemem), ciastka z dodatkiem owoców z syropu, rodzynek, migdałów i fig, a także ciastka nadziewane jagodami, ciastka nasączane ponczowe, pączki, babki, placki i strucle. Do ciastek przygotowanych z ciasta półfrancuskiego należą rogaliki, obwarzanki, precle, ciastka ze śliwkami.
Drożdże suszone S. cerevisiae są wyselekcjonowanymi, bardzo aktywnymi szczepami drożdży, które umożliwiają szybką fermentację ciasta. Mają postać drobniutkich niteczek, które bardzo łatwo rozprowadzają się w cieście i szybko ulegają fermentacji. Nie wymagają wcześniejszego nawodnienia. Drożdże suszone można stosować do wyrobów półcukierniczych i cukierniczych zawierających powyżej 5% cukru. Drożdże suszone aktywne mają postać drobnych granulek bądź kulek. Wykazują dużą wytrzymałość na wysoką temperaturę i znaczną wilgotność. Drożdże suszone w stosunku do drożdży prasowanych charakteryzują się wieloma zaletami: nieporównywalnie większą trwałością, mniejszą masą (35% masy drożdży prasowanych) i mniejszą objętością (do 50% objętości drożdży prasowanych), co ułatwia ich dystrybucję. Jednak mają również wady. Najważniejsze to: konieczność ich ożywienia poprzez uwodnienie w wodzie lub w mleku – hydratację przed wprowadzeniem ich do ciasta – wciąż niższa aktywność względem drożdży prasowanych, spowodowana uszkodzeniem ich systemu enzymatycznego podczas suszenia, oraz wyższa zawartość martwych komórek drożdżowych.
Płynne drożdże S. cerevisiae są drożdżami stabilnymi; cechują się wysoką jakością. Drożdże te stanowią zawiesinę żywych organizmów, podobną do zakwasu lub starterów piekarskich. Płynne drożdże bardzo łatwo rozprowadzają się w cieście. Można je dozować precyzyjnie, co jest ekonomiczne. W porównaniu z innymi drożdżami w ciastach można uzyskać minimum 10% oszczędności. Dodawanie drożdży w płynie wprost do ciasta sprzyja ich dobrej asymilacji w cieście. Ze względu na uwodnioną postać stosowanie płynnych drożdży jest higieniczne, gdyż pozwala na bezpośrednie ich dozowanie do ciasta. Jeden litr drożdży płynnych odpowiada 0,66 kg drożdży prasowanych.
Drożdże jako jeden z czterech podstawowych składników pieczywa wpływają na jego jakość i wydajność, zatem ich jakość również nie jest bez znaczenia.
Drożdże w codziennej praktyce |
Dozowanie drożdży
Każdy rodzaj produkowanego pieczywa ma określony recepturą namiar drożdży. W zależności od grupy pieczywa, a tym samym rodzaju użytej mąki żytniej, pszennej czy obu rodzajów mąki dodatek drożdży jest różny. Wynika to przede wszystkim z różnego rodzaju fermentacji występującej przy prowadzeniu ciast żytnich, pszennych i mieszanych.
Prowadzenie ciast żytnich i mieszanych oparte jest głównie na fermentacji kwasowej, natomiast pszennych – na fermentacji alkoholowej. Czynnikiem sprawczym fermentacji kwasowej są bakterie mlekowe, zaś fermentacji alkoholowej – drożdże. Stąd też wynika różny namiar drożdży do ciasta przy produkcji poszczególnych gatunków pieczywa.
Ilość dodawanych drożdży należy zawsze dopasować do zaplanowanego czasu rozrostu kęsów w garowni. W praktyce spotyka się następujące dozowania: w przypadku ciasta mieszanego na naturalnych kwasach żytnich dawka drożdży wynosi zazwyczaj 1,5-2%, przy stosowaniu drożdży kwasolubnych dawkę drożdży można zmniejszyć o 20-30%, zaś w przypadku stosowania suchych zakwasów dawka drożdży wzrasta do 2,5-3%. Podobnie jest z ciastami końcowymi sporządzanymi na bazie kwasów, wytwarzanymi za pomocą tzw. wytwornic kwasu, żurowników itp. Tu dawka drożdży może się kształtować na poziomie od 2-3%.
Dozowanie drożdży:
• do ciasta pszennego: od 2% do 5%;
• do ciasta drożdżowego: od 2% do 6%;
• do ciast mrożonych: od 5% do 8%.
Dawka i rodzaj drożdży zależą od wielu czynników, m.in. od rodzaju produkowanego pieczywa, stosowanej technologii, temperatury ciasta i otoczenia, czasu poszczególnych faz wytwarzania ciasta, stosowanych dodatków itd. Na większe niż podane zużycie drożdży stosowanych przy wytwarzaniu pieczywa z danej grupy wpływają również ilość dozowanej soli i cukru, dodatek błonnika i innych substancji.
mgr inż. Tomasz Borowy, Zespół Szkół Przemysłu Spożywczego w Poznaniu;
W zamrożeniu |