История возникновения и развития дрожжевого производства. Основные этапы.

Тысячи лет люди использовали их для ферментации и выпечки. Археологи нашли среди руин древнеегипетских городов жернова и пекарни, а также изображение пекарей и пивоваров. Предполагается, что пиво египтяне начали варить за 6000 лет до н. э., а к 1200 году до н. э. овладели технологией выпечки дрожжевого хлеба наряду с выпечкой пресного. Для начала сбраживания нового субстрата люди использовали остатки старого.

В XVII веке пекари применяли пивную гущу для разрыхления теста, для ускорения процесса хлебопечения и улучшения качества хлеба. С 1767 г. пивные дрожжи стали широ­ко применяться в хлебопечении, и слава о них как об энергичном разрыхлителе хлебного теста распространилась по всему миру.

Пивные осадки представляли собой дрожжи верхового броже­ния. О видах и расах дрожжей ничего не было известно, раститель­ная природа дрожжей и их состав были установлены в 1835-1836 гг. и несколько позднее благодаря усовершенствованию мик­роскопа и появлению методов выделения чистых культур микро­организмов. В 1850 г. был открыт способ производства прессован­ных дрожжей для хлебопечения: это были дрожжи, получаемые на винокуренных заводах. Дрожжи, содержащиеся в пене, из бродиль­ных чанов по желобам, размещенным вдоль чанов, поступали в дрожжевые сборники. Затем их промывали, смешивая с холодной водой в отстойниках, и полученный осадок выпрессовывали на вин­товых прессах. Первый завод, выпускавший наряду со спиртом и хлебопекарные дрожжи, возник в середине прошлого столетия в Вене. Венский способ производства дрожжей быстро распростра­нился.

В начале 1860-х годов к издавна существовав­шим биохимическим производствам: пивоваренному, спиртовому, винодельческому, основанным на действии дрожжей, прибавилась еще одна новая биохимическая отрасль промышленности — дрож­жевое производство, в то время как на названных предприятиях дрожжи были лишь средством для получения определенной про­дукции.

По венскому способу дрожжи получали наряду со спиртом, и преобладающим продуктом производства был спирт, а не дрожжи. Сообразно с этим заводы, работавшие по венскому способу, называ­лись спиртодрожжевыми.

В 1862-1873 гг. были построены спиртодрожжевые заводы в Центральной России (Курске, Москве, Санкт-Петер­бурге), а вслед за тем постепенно в разных географических поло­сах Европейской России и Сибири.

Венский способ, по существу, представлял собой лишь некото­рое видоизменение способов получения спирта. Первоначально выход дрожжей, получаемых по венскому способу, составлял 9-10 % и спирта около 30 % к массе сырья, затраченного на затор. Посте­пенно венский способ совершенствовался.

Постепенно заводы, продолжавшие работать по венскому спосо­бу, увеличили выход дрожжей до 16-18 % при помощи продува­ния воздухом во время брожения в течение 6-8 ч.

В 1870-х гг. благодаря работам Пастера стало известно о сти­мулирующем влиянии атмосферного кислорода на размножение дрожжей, а начиная с 1878 г. это наблюдение Пастера в практике дрожжевого производства уже пытались использовать. Однако еще долгое время не удавалось применять кислород воздуха для уско­рения роста дрожжей. Только в 1886 г. был предложен новый способ производства прессованных дрожжей, предусматривающий применение фильтрованного сусла и продувание воздухом.

В 1881 году Эмиль Христиан Хансен, работник лаборатории датской компании Carlsberg, выделил чистую культуру дрожжей, а в 1883 году впервые использовал её для получения пива вместо нестабильных заквасок^[4]. В конце XIX века при его участии создаётся первая классификация дрожжей, в начале XX века появляются определители и коллекции дрожжевых культур. Во второй половине века наука о дрожжах (зимология) помимо практических вопросов начинает уделять внимание экологии дрожжей в природе, цитологии, генетике.

Принцип работы по новому способу получил название «воздуш­ный», а в 1890-х гг. был пущен первый дрожжевой завод, работаю­щий по этому способу. Сырьем, как и при венском способе, служи­ли зерновые культуры.

В то время еще не были изобретены дрожжевые сепараторы, и для выделения дрожжей все содержимое бродильного чана перели­вали в плоские железные или деревянные чаны, где дрожжи отсла­ивались (оседали) на дно чана в течение 12ч. Затем с них слива­ли бражку и направляли ее на брагоперегонные аппараты для отгонки спирта. При этом из 100 кг припасов получали от 18 до 20 кг дрожжей и от 20 до 22 л спирта. Качество дрожжей было неудовлетворительное; они характеризовались малой стойкостью, недостаточной подъемной силой и быстро темнели на воздухе.

Воздушный способ внедрялся в промышленность очень медлен­но, с течением времени он был усовершенствован. Однако значи­тельных успехов удалось достичь только в 1900 г., когда были выпущены первые дрожжевые сепараторы, и стало возможным выделять дрожжи без отстаивания. Стоимость дрожжевых сепара­торов быстро окупалась благодаря тому, что с их помощью дрож­жи из бражки извлекались полностью. Кроме того, при сепариро­вании, которое производится с большой быстротой, нет необходи­мости предварительно охлаждать всю бражку до 18-20 °С, как это делалось прежде, до передачи ее в отстойные чаны. При использо­вании сепараторов охлаждали лишь дрожжевое молоко, объем ко­торого составлял около 15-20 % первоначального объема бражки. Таким образом, значительно уменьшился расход воды, затрачивае­мый на охлаждение. За счет усовершенствования технологических режимов выход дрожжей повысился до 30-40 %.

В начале XX в. дрожжевое производство подверглось коренно­му изменению. Выход дрожжей из единицы сырья еще больше увеличился, а выход спирта снизился до такого уровня, при котором его отгонка экономически уже не оправдывалась. Дорогое зер­новое сырье было заменено отходом свеклосахарного производ­ства, кормовой патокой (мелассой), из которой после соответствен­ной обработки получали мелассовое сусло. В бродильные чаны мелассовое сусло поступало не сразу, а приливалось непрерывной струей в количествах, постепенно возраставших соответственно на­коплению дрожжевой массы в дрожжерастильном аппарате. Кон­центрация сахара была снижена в среде бродильного чана до 1 %; количество вдуваемого воздуха было значительно увеличено. Это позволило активировать дыхательные функции дрожжевой клет­ки. Для обеспечения преобладания дрожжей в их борьбе с бакте­риями посев дрожжей при складке по отношению к массе перера­батываемого сырья был увеличен до 15 %. Недостающие пита­тельные соли добавляли в строгом соответствии с потребностью всей массы дрожжей.

Новый способ вошел в практику под названием «приточного». Развилось дрожжевое производство, в ходе которого была прекра­щена одновременная выработка спирта, и термин «дрожжеспиртовой завод» лишился придатка «спиртовой».

Таким образом, с 1916 г. за рубежом возникли дрожжевые заводы, вырабатывающие исключительно хлебопекарные дрожжи из отходов сахарного производства свекловичной мелассы.

В нашей стране до 1917 г. дрожжевое производство прошло путь от венского способа до современного мелассово-приточного способа в той же последовательности, что и в зарубежных странах. Однако дрожжевые заводы вплоть до 1927 г. были вынуждены получать прессованные дрожжи из зерновых припасов с примесью 20%-ного картофельного и кукурузного крахмала. Лишь с 1927 г. на Московском дрожжевом заводе стали вырабатывать хлебопе­карные дрожжи из мелассы по воздушно-приточному способу.

Меласса затем постепенно вытеснила дорогостоящее и трудно перерабатываемое зерновое сырье. На дрожжевых заводах при этом было проведено соответствующее переоборудование, что позволило увеличить их производительность.

В 1950-1965 гг. были построены новые дрожжевые заводы в Воронеже, Красноярске, Узловой (Тульская обл.). Выработка дрож­жей в 1960 г. составила 156 тыс. тонн, а к 1970 г. она увеличи­лась вдвое.

В середине XX в. технология дрожжевого производства подверг­лась существенному изменению. Этому способствовали успехи в области биологии и биохимии, позволившие теоретически обосно­вать новые технологические режимы выращивания дрожжей на мелассовых растворах с использованием Сахаров среды для накоп­ления дрожжевой массы и с полным подавлением спиртового бро­жения в аэрируемой среде.