Ugrás a tartalomhoz

Élelmiszer-mikrobiológia

Deák Tibor, Kiskó Gabriella, Maráz Anna, Mohácsiné Farkas Csilla

Mezőgazda Kiadó

Sütőélesztő-gyártás

Sütőélesztő-gyártás

A kenyér kelesztéséhez a középkorban használt, a sörerjesztés vagy a borerjesztés melléktermékeként kapott „seprő” alkalmazását váltotta fel a XIX. század végén a sütőélesztő szaporítása fermentorban. Ebből fejlődött ki a jelenleg is használt technológia, amely a S. cerevisiae sejttömeg (biomassza) termelésének optimalizált változata. Az eddig tárgyalt, az élesztők alkoholos erjesztésén alapuló fermentációs technológiákkal szemben az élesztőgyártás biokémiai értelemben nem erjedés, hanem oxidáció, élettanilag aerob légzés, ami csak technológiai értelemben nevezhető fermentációnak.

Az élesztőgyártás alapanyaga a cukorrépa (ritkábban cukornád) melasz, amelyet hígítás után hőkezelnek és tisztítanak, majd a szaporodáshoz szükséges makro- és mikrotápanyag-forrásokkal egészítenek ki (ammónium-foszfát, biotin, mikroelemek). A baktériumos fertőzés veszélyének csökkentése céljából a pH-t 5,5-re állítják be.

A S. cerevisiae sütőélesztő (pékélesztő) törzset folytonos léptéknöveléssel lombiktenyészetből oltóélesztő mennyiségre (kb. 100 literre) felszaporítják steril körülmények között, majd az erősen levegőztetett fermentorba oltják. Mivel a S. cerevisiae érzékeny a katabolit represszióra (Crabtree-hatás, 6.3. fejezet), ezért a melaszt rátáplálásos (ún. fed-batch) eljárással folyamatosan adagolják. Az a cél, hogy az élesztő csak légzéssel nyerje az energiát, ne pedig erjesztéssel, mivel ez utóbbi esetben lényegesen romlik a sejthozam (az egységnyi szubsztrátumból keletkező sejttömeg). A légzésről az erjedésre való áttérésre (a katabolit represszióra) a légzési kvóciens (RQ = egységnyi O2 fogyasztásra eső CO2-termelés) növekedéséből, vagy pedig az etanolnak a fermentor légterében való megjelenéséből következtetnek. Ilyen esetben leállítják a melaszadagolást mindaddig, amíg az élesztő a termelt etanolt fel nem használja, és csak ezt követően indítják újra. A fermentációt úgy irányítják, hogy a szaporítás végén az élesztő 15–17% tartalék szénhidrátot (főként trehalózt) raktározzon el a sejtekben, mivel ez szükséges a jó életképesség megőrzéséhez (elsősorban az intakt membránszerkezethez) és a présélesztő tárolási stabilitásához (4 °C-on 1 hónap). Az elszaporított élesztőt dobszűrővel szeparálják, mossák, majd préselik vagy szárítják. Fluidágyas szárítással jó életképességű, aktív szárított élesztőt állítanak elő, amely több mint 80%-ban tartalmaz élő sejteket és hosszú ideig (akár 1 évig is) eltartható. Az instant aktív szárított élesztő közvetlenül a liszthez keverhető, nem igényel előzetesen rehidratálást. Az élesztő minőségét (kelesztőképességét) a hajtóerővelmérik, ami adott térfogatú CO2 termeléséhez szükséges idő percekben kifejezve.

A sütőélesztőtől a tészta kelesztése során éppen ellentétes aktivitást várnak el, mint a szaporításnál. Az erjesztéshez jó glikolitikus aktivitás, valamint gyors és nagy aktivitású maltózhasznosítás szükséges. A jelenleg alkalmazott termelőtörzsek olyan mutánsok, amelyeknél a maltózerjesztés megkezdésének nincs indukciós periódusa (konstitutív mutánsok). A rekombináns DNS technika segítségével sikerült olyan javított törzseket is előállítani, amelyeknél a maltózhasznosítás nincs glükózrepresszió alatt (derepresszált törzsek), ezért a CO2-termelés megnőtt. Ugyancsak a hajtóerő növekedéséhez vezetett a maltóz permeáz és a maltáz génekbe ún. erős promoterek beépítése.

Kenyérgyártás

A kenyér különböző gabonafélék lisztjéből, adalékanyagok és 1–6% élesztő hozzáadásával készül. Leggyakrabban búza-, rozs-, kukorica- és rizslisztet használnak. A kenyértésztát először gyúrják, majd dagasztják, és néhány további technológiai lépés után kelesztik, majd 220–230 °C-on megsütik. A tészta kelesztéséhez sütőélesztőt használnak, ami a tészta belsejében etanolos erjesztést végez. Az élesztő a lisztben lévő erjeszthető cukrokat (kb. 2% glükóz, fruktóz, maltóz) használja fel és az etanolon kívül szén-dioxidot képez. A szén-dioxid a tészta szerkezetét fellazítja, az etanol pedig javítja a reológiai tulajdonságait, majd a sütés során eltávozik.

Mikrobiológiai hátterét tekintve a kenyérgyártás technológiája nem sok változáson ment át az elmúlt időszakban, egyedül az instant aktív szárított élesztő alkalmazása hozott újdonságot. Ebben az esetben ugyanis nem szükséges az élesztőből folyadékszuszpenziót készíteni, mielőtt a liszthez keverik, hanem az élesztőport közvetlenül a liszthez adják. Présélesztő vagy szárított élesztő alkalmazásakor ugyanis az élesztőt cukros lében előerjesztik, majd ezzel összegyúrják a lisztet, és később adagolják a vizet.

Európa déli országaiban és az USA-ban elterjedt a savanyú kovász alkalmazása, amelyhez ipari szintű technológiáknál startertenyészeteket alkalmaznak. A startertenyészetekben a homo- és heterofermentatív tejsavbaktériumok (Lb. brevis, Lb. sanfransisco, Lb. fermentum) játsszák a fő szerepet, és a S. cerevisiae mellett számos más erjesztő élesztőfaj (S. exiguus, am. C. holmii, Issatchenkia orientalis, am. C. krusei) is megtalálható. A S. exiguus különösen jól szaporodik tejsavbaktériumok jelenlétében. Amennyiben a savanyú kovászos kenyér több mint 20% rizslisztből készül, előzőleg savanyítani kell a lisztet. Ezt vagy az előző tésztából készített kovásszal, vagy pedig a startertenyészet megfelelő szaporításával érik el. A tejsavbaktériumok a liszt fehérjéinek proteázos bontásával állítják elő a számukra és az élesztők gyors erjesztéséhez szükséges aminosavakat.