Drozdze - Baker's yeast

Saccharomyces cerevisiae , drożdże powszechnie stosowane jako drożdże piekarskie. Znaczniki gradacji sąoddalone od siebie o 1 µm

Drożdże piekarnicze to powszechna nazwa szczepów drożdży powszechnie stosowanych do pieczenia chleba i innych produktów piekarniczych, służących jako środek spulchniający, który powoduje, że chleb rośnie (rozszerza się i staje się lżejszy i bardziej miękki) poprzez przekształcenie fermentujących cukrów obecnych w cieście w dwutlenek węgla i etanol . Drożdże piekarnicze należą do gatunku Saccharomyces cerevisiae i są tym samym gatunkiem (ale innym szczepem ) co rodzaj powszechnie stosowany w fermentacji alkoholowej, zwany drożdżami piwnymi . Drożdże piekarnicze to także jednokomórkowy mikroorganizm występujący na ciele człowieka i wokół niego.

Stosowanie gotowanych na parze lub gotowanych ziemniaków , wody z gotowania ziemniaków lub cukru w ​​cieście chlebowym zapewnia pożywienie dla rozwoju drożdży; jednak zbyt dużo cukru je wysuszy. Wzrost drożdży jest hamowany zarówno przez sól, jak i cukier, ale bardziej przez sól niż cukier. Niektóre źródła podają, że tłuszcze , takie jak masło i jajka , spowalniają wzrost drożdży; inni twierdzą, że wpływ tłuszczu na ciasto pozostaje niejasny, co stanowi dowód na to, że niewielkie ilości tłuszczu są korzystne dla objętości pieczonego chleba.

Saccharomyces exiguus (znany również jako S. minor ) to dzikie drożdże występujące na roślinach, ziarnach i owocach, które są czasami używane do pieczenia; jednak na ogół nie jest stosowany w czystej postaci, ale pochodzi z rozmnażania w zakwasie .

Historia

Blok sprasowanych świeżych drożdży w opakowaniu

Nie wiadomo, kiedy po raz pierwszy użyto drożdży do pieczenia chleba; najwcześniejsze określone zapisy pochodzą ze starożytnego Egiptu. Naukowcy spekulują, że mieszanka mąki i wody pozostawała dłużej niż zwykle w ciepły dzień, a drożdże występujące w naturalnych zanieczyszczeniach mąki powodowały jej fermentację przed pieczeniem. Powstały chleb byłby lżejszy i smaczniejszy niż poprzednie twarde podpłomyki . Ogólnie przyjmuje się, że najwcześniejsze formy zakwasu były prawdopodobnie bardzo podobne do współczesnego zakwasu; działanie zaczynowe drożdży zostało odkryte na podstawie ich działania na ciasta na chleb płaski i byłoby albo hodowane oddzielnie, albo przenoszone z partii na partię za pomocą wcześniej zmieszanego („starego”) ciasta. Wydaje się również, że rozwój chleba na zakwasie rozwijał się w bliskim sąsiedztwie rozwoju warzenia piwa , a do wypieku chleba można również stosować barmę z procesu fermentacji piwa.

Bez zrozumienia mikrobiologii wcześni piekarze mieliby niewielkie możliwości bezpośredniej kontroli kultur drożdży, ale nadal utrzymywali lokalnie interesujące kultury, ponownie wykorzystując ciasta i startery do zakwaszania późniejszych partii. Jednak stało się możliwe wyizolowanie i rozmnażanie preferowanych szczepów drożdży w taki sam sposób, jak w przemyśle piwnym, i ostatecznie praktyczne stało się rozmnażanie drożdży w zawiesinie o składzie podobnym do brzeczki piwnej , zwykle zawierającej słodowany jęczmień i mąkę pszenną . Takie kultury (czasami określane w starej amerykańskiej kuchni jako „pustki”, od swoich początków jako pozostałości po fermentacji piwa lub cydru) stały się przodkami współczesnych drożdży piekarskich, ponieważ na ogół były starannie pielęgnowane, aby uniknąć tego, co później odkryto zanieczyszczenie bakteryjne, w tym stosowanie konserwantów, takich jak chmiel, a także gotowanie pożywki wzrostowej.

W XIX wieku piekarze chlebowi otrzymywali drożdże od piwowarów, co doprowadziło do powstania pieczywa na słodko, takiego jak cesarska bułka „ Kaiser-Semmel ”, której generalnie brakowało kwaskowatości wywołanej zakwaszeniem typowym dla Lactobacillus . Jednak piwowarzy powoli przestawiali się z drożdży górnej fermentacji na dolną ( Saccharomyces pastorianus ), co spowodowało brak drożdży do wypieku chleba, dlatego w 1846 r. opracowano proces wiedeński. piece piekarnicze, prowadzące do odmiennej charakterystyki skórki, wyróżniają się włączeniem procedur wysokiego mielenia ziaren (patrz kasza wiedeńska), ich stopniowego kruszenia zamiast zacierania w jednym przejściu; a także lepsze procesy uprawy i zbioru drożdży górnej fermentacji, zwanych drożdżami prasowymi.

Udoskonalenia w mikrobiologii po pracach Louisa Pasteura doprowadziły do ​​bardziej zaawansowanych metod hodowli czystych szczepów. W 1879 r. Wielka Brytania wprowadziła wyspecjalizowane kadzie hodowlane do produkcji S. cerevisiae , a w Stanach Zjednoczonych na przełomie XIX i XX wieku do zagęszczania drożdży stosowano wirówki, dzięki czemu możliwe były nowoczesne komercyjne drożdże, a produkcja drożdży stała się głównym przemysłowym dążyć. Drożdże z zawiesiny wytwarzane przez małe piekarnie i sklepy spożywcze stały się drożdżami śmietankowymi, zawiesiną żywych komórek drożdży w pożywce wzrostowej, a następnie drożdżami prasowanymi, świeżymi drożdżami ciastkowymi, które stały się standardowym zaczynem dla piekarzy chleba w większości krajów zachodnich na początku XX wiek.

Podczas II wojny światowej , Fleischmann na opracowali granulowany aktywne drożdże suche dla Stanów Zjednoczonych sił zbrojnych, które nie wymagają chłodzenia i mieli dłuższy okres przydatności do spożycia i lepszą tolerancję temperatury niż świeżych drożdży; nadal są standardowymi drożdżami dla amerykańskich przepisów wojskowych. Firma stworzyła drożdże, które rosły dwa razy szybciej, skracając czas pieczenia. Lesaffre później stworzył drożdże instant w 1973 roku, które zyskały znaczne zastosowanie i udział w rynku kosztem drożdży świeżych i suszonych w różnych zastosowaniach.

Współczesne drożdże piekarskie to gatunek Saccharomyces cerevisiae . Jedną z jego właściwości jest to, że nie jest hamowany przez propioniany , które są powszechnie dodawane do wypieków, takich jak ciasto chlebowe, w celu zahamowania rozwoju pleśni i rozwoju bakterii. Z drugiej strony, sorbiniany hamują aktywność fermentacyjną drożdży, więc nie są dodawane bezpośrednio do ciasta drożdżowego, ale można je rozpylać na gotowe produkty lub nawet wprowadzać do materiałów opakowaniowych.

Rodzaje drożdży piekarskich

Aktywne drożdże suszone, granulowana postać, w której drożdże są sprzedawane na rynku

Drożdże piekarnicze są dostępne w wielu różnych formach, z których główną różnicą jest zawartość wilgoci. Chociaż każda wersja ma pewne zalety nad innymi, wybór formy jest w dużej mierze kwestią wymagań przepisu i wyszkolenia przygotowującego go kucharza. Suche formy drożdży są dobrym wyborem do dłuższego przechowywania, często trwającego ponad rok w temperaturze pokojowej bez znaczącej utraty żywotności. Ogólnie rzecz biorąc, przy okazjonalnych poprawkach dotyczących zawartości cieczy i temperatury, różne formy drożdży handlowych są uważane za zamienne.

• Drożdże śmietankowe są najbliższą postacią zawiesin drożdżowych z XIX wieku, w istocie są zawiesiną komórek drożdży w cieczy, odessanej z pożywki wzrostowej. Jego główne zastosowanie znajduje się w piekarniach przemysłowych ze specjalnym sprzętem do dozowania i mieszania o dużej objętości i nie jest łatwo dostępne dla małych piekarni lub domowych kucharzy.
• Drożdże prasowane to w istocie drożdże śmietankowe, z których usunięto większość płynu. Jest to miękkie ciało stałe o beżowej barwie, najlepiej znane w formie konsumenckiej jako małe, owinięte folią kostki drożdży drożdżowych . Jest również dostępny w formie większego bloku do użytku zbiorczego. Jest bardzo łatwo psujący się; chociaż wcześniej powszechnie dostępny na rynku konsumenckim, stał się mniej powszechny w supermarketach w niektórych krajach ze względu na jego słabe właściwości przechowywania, został zastąpiony na niektórych takich rynkach przez aktywne drożdże suche i instant. Nadal jest powszechnie dostępny do użytku komercyjnego i jest nieco bardziej tolerancyjny na niskie temperatury niż inne formy drożdży komercyjnych; jednak nawet tam drożdże instant mają znaczący wpływ na rynek.
• Aktywne drożdże suszone są formą drożdży najczęściej dostępną dla niekomercyjnych piekarzy w Stanach Zjednoczonych. Składa się z grubych, podłużnych granulek drożdży, z żywymi komórkami drożdży zamkniętymi w grubym płaszczu suchych, martwych komórek z odrobiną pożywki wzrostowej. W większości warunków, aktywne suche drożdże muszą być najpierw wyrośnięte lub nawodnione. Można go przechowywać w temperaturze pokojowej przez rok lub zamrażać przez ponad dekadę, co oznacza, że ​​ma lepsze właściwości przechowywania niż inne formy, ale ogólnie uważa się go za bardziej wrażliwy niż inne formy na szok termiczny, gdy jest faktycznie stosowany w przepisach.

Pojedyncze ziarno aktywnych suchych drożdży. Ponumerowane kleszcze na skali są oddalone od siebie o 230 µm

• Drożdże instant wydają się być podobne do aktywnych drożdży suszonych, ale mają mniejsze granulki ze znacznie wyższym procentem żywych komórek na porównywalną jednostkę objętości. Jest bardziej psujący się niż aktywne drożdże suszone, ale również nie wymaga ponownego uwadniania i zwykle można go dodawać bezpośrednio do wszystkich ciast oprócz najbardziej suchych. Ogólnie rzecz biorąc, drożdże instant zawierają niewielką ilość kwasu askorbinowego dodanego jako środek konserwujący. Niektórzy producenci oferują specyficzne warianty ciast o wysokiej zawartości cukru, a takie drożdże są bardziej ogólnie znane jako drożdże osmotolerancyjne .
• Drożdże szybko rosnące to różne suszone drożdże (zwykle forma drożdży instant), które mają mniejszy rozmiar granulek, dzięki czemu szybciej rozpuszczają się w cieście i zapewniają większą produkcję dwutlenku węgla, aby umożliwić szybszy wzrost. Toczy się poważna debata na temat wartości takiego produktu; podczas gdy większość ekspertów w dziedzinie pieczenia uważa, że ​​zmniejsza to potencjał smakowy gotowego produktu, między innymi magazyn Cook's Illustrated uważa, że ​​przynajmniej w przypadku przepisów z bezpośrednim wyrastaniem nie ma to większego znaczenia. Drożdże szybko rosnące są często sprzedawane specjalnie do użytku w maszynach do pieczenia chleba .
• Drożdże dezaktywowane to martwe drożdże, które nie mają wartości zaczynu i nie są wymienne z innymi rodzajami drożdży. Zwykle stosowany do ciasta na pizzę i chleb pancerny, stosuje się go w ilości 0,1% masy mąki, chociaż specyfikacje producenta mogą się różnić. Jest silnym środkiem redukującym stosowanym w celu zwiększenia rozciągliwości ciasta.

Marki komercyjne

W przypadku większości zastosowań komercyjnych drożdże w dowolnej formie są pakowane luzem (bloki lub torebki do zamrażania na świeże drożdże; pakowane próżniowo torebki z cegły na suche lub instant); jednak drożdże do użytku domowego są często pakowane we wcześniej odmierzonych dawkach, albo małe kwadraty do drożdży prasowanych, albo szczelnie zamknięte opakowania do suchych lub instant. W przypadku aktywnych drożdży suchych i instant, ogólnie pojedyncza dawka (obliczona dla przeciętnego przepisu na chleb między 500 g a 1000 g ciasta) wynosi około 2,5 łyżeczki (~12 ml) lub około 7 g ( 1 ⁄ 4  uncji), chociaż stosunkowo mniejsze ilości stosuje się, gdy drożdże stosuje się w fermentacji wstępnej . Ogólnie rzecz biorąc, smak drożdży w pieczonym chlebie nie jest zauważalny, gdy procent dodanych drożdży przez piekarzy jest mniejszy niż 2,5%.

Do znanych komercyjnych marek drożdży piekarskich należą: Lesaffre 's SAF red i SAF gold, Fleischmann's i Red Star Yeast .

Użyj w badaniach

Organizm modelowy

Ponieważ są łatwo dostępne i łatwe w hodowli, drożdże piekarnicze są od dawna wykorzystywane w badaniach chemicznych, biologicznych i genetycznych jako organizm modelowy . Saccharomyces cerevisiae jest fakultatywną beztlenowcem i ulega fermentacji tlenowej w obecności tlenu i cukrów. W 1996 roku, po 6 latach pracy, S. cerevisiae stał się pierwszym eukariontem, któremu zsekwencjonowano cały genom . Ma ponad 12 milionów par zasad i około 6000 genów . Od tego czasu pozostaje w czołówce badań genetycznych. Na przykład większość naszej wiedzy na temat cyklu podziału komórkowego została wypracowana na podstawie eksperymentów z drożdżami.

Synteza organiczna

Redukcja karbonylu do hydroksylu za pomocą drożdży piekarskich.

Drożdże piekarnicze zawierają enzymy, które mogą z dość dużą wydajnością redukować grupę karbonylową do grupy hydroksylowej , dzięki czemu są przydatne do biotransformacji w syntezach organicznych . Wiadomo, że z bardzo wysoką wydajnością redukuje metaloorganiczne związki karbonylowe.

Drożdże piekarnicze można również wykorzystać do produkcji etanolu poprzez fermentację do wykorzystania w syntezie chemicznej, chociaż w niektórych miejscach wymaga to pozwolenia.

Produkcja przemysłowa

Przemysł piekarski opiera się na przemysłowej produkcji swoich składników, w tym drożdży piekarskich. Wiele wysiłku włożono w rozwój i sprzedaż drożdży, które sprawdzą się niezawodnie w masowej produkcji. Od końca XIX wieku drożdże piekarskie produkowane są przez firmy specjalizujące się w ich produkcji.

Głównymi składnikami do produkcji przemysłowej są kultury drożdży, cukier trzcinowy i buraczany ; ale potrzebnych jest również wiele minerałów, azotu i witamin.

Fermentacja przebiega w kilku fazach, które różnią się w zależności od producenta:

• czyste kultury w kolbie laboratoryjnej przez 2 do 4 dni, następnie fermentacje okresowe przez 13 do 24 godzin (beztlenowe);
• fermentacja pośrednia i zapasowa ze stopniowym dokarmianiem i ciągłym napowietrzaniem;
• fermentacja smołowa i handlowa z dużymi zapasami powietrza do 15 godzin;
• filtracja, mieszanie, wytłaczanie i cięcie, suszenie.

Drożdże rosną od setek kg w fermentorze pośrednim i zapasowym do dziesiątek tysięcy kg w fermentorze handlowym, gdzie wytwarzana jest większość drożdży. Wcześniejsze etapy produkują więcej etanolu i innych alkoholi, podczas gdy w końcowych etapach produkcja etanolu jest tłumiona do 95% poprzez kontrolowanie ilości tlenu i cukru, aby zamiast tego zwiększyć produkcję drożdży.

Przemysł jest bardzo skoncentrowany, a 5 firm posiadało do 80% światowego rynku drożdży suszonych od 2006 r. Podczas gdy drożdże suszone są eksportowane na duże odległości i sprzedawane głównie w krajach rozwijających się, klienci przemysłowi często wolą dostarczać świeże drożdże z lokalne obiekty, z jednym hurtownikiem posiadającym do 90% rynku drożdży płynnych w Wielkiej Brytanii w 2006 roku. W USA firmy takie jak Lesaffre Group , AB Vista, DSM , GB Plange i AB Mauri , wyprodukowały setki tysięcy ton metrycznych drożdży w 2012.

Zobacz też

• Ciasto
• Chleb

Dalsza lektura

• Corriher, Shirley, Cookwise . Nowy Jork: William Morrow and Co., 1997, ISBN  0-688-10229-8 .
• Redakcja Cook's Illustrated Magazine, Baking Illustrated . Brookline, MA: Boston Common Press, 2004, ISBN  0-936184-75-2 .
• Towarzysz Króla Artura Piekarza Mąki . Woodstock, Vermont: Countryman Press, 2003, ISBN  0-88150-581-1 .
• Simmons, Amelio. American Cookery , Hartford, 1798. Tekst w Feeding America i Project Gutenberg .
• Sloat, Caroline (red.), Old Sturbridge Village Cookbook 2ed .. Old Saybrook: Globe Pequot Press, 1995, ISBN  1564407284 .
• OMRI dla Narodowego Programu Ekologicznego USDA (2014-01-22). Obsługa/przetwarzanie drożdży, raport z oceny technicznej (PDF) .

Bibliografia