Autor: Ing. Michal Řehulka

 Obecná charakteristika droždí ◦ Jako droždí se označuje masa kvasinek, která se používají jak pro potravinářskou tak i nepotravinářskou výrobu ◦ Nejčastěji používanými kvasinkami jsou Saccharomyces cerevisiae ◦ Jejich využití se velice široké. Používají se jako pekařské droždí, potravinářské droždí, krmné droždí nebo také na výrobu lihu. ◦ Při výrobě lihu dochází k anaerobnímu alkoholovému kvašení sacharidů, což je u výroby pekařského nebo potravinářského droždí nežádoucí

 Historie ◦ Kvasinky jsou jedním z nejdéle využívaným mikroorganismem vůbec. Historikové tvrdí, že jsou záznamy o přípravě chleba pomocí kvašení na Středním Východě starší jak 4000 l.př.n.l. ◦ Kvasinky (v pivě) jako první popsal v roce 1680 Antonie van Leeuwenhoek. ◦ V 19. století se na přípravu chleba používaly výhradně pivovarské a lihovarské kvasinky. Až z příchodem nových poznatků o metabolismu kvasinek se začaly produkovat zvlášť kvasinky určené k produkci etanolu a zvlášť kvasinky pekařské. Za tyto poznatky se nejvíce přičinili Louis Pasteur a Emil Christian Hansen

 Princip ◦ Lous Pasteur objevil účinek kyslíku na metabolismus kvasinek. Zjistil, že při anaerobních podmínkách kvasinky produkují etanol a to vede také k inhibici jejich růstu. Přívodem kyslíku se potlačuje anaerobní metabolismus kvasinek a tím výrazně klesá produkce etanolu. Tato skutečnost se projeví mnohem větším nárůstem biomasy. Tento efekt byl pojmenován po objeviteli jako Pasteurův efekt. ◦ Dalším faktorem, který ovlivňuje produkci etanolu je obsah sacharidů. Čím je vyšší obsah sacharidů, tím je vyšší produkce etanolu kvasinkami. Při vyšší koncentraci sacharidů než několik gramů na litr jsou potlačeny aerobní enzymy a stimulovány enzymy anaerobní. Kvasinky sice rostou, ale jejich výtěžek je podstatně nižší. Tato skutečnost se označuje jako Crabtree efekt.

 Suroviny ◦ Dříve, asi do roku 1920, se používaly pro výrobu droždí výhradně obilné zápary. Ty se nejdříve musely upravovat tak, aby se škroby převedly na zkvasitelné cukry (maltóza, glukóza) ◦ Po druhé světové válce se obilné škroby nahradily výhradně melasou (odpadní produkt při výrobě cukru), která se používá dodnes. Ve světe je běžná také třtinová melasa. ◦ Pro kultivaci je nezbytné dodat dusíkaté a fosforečné živiny na které je melasa chudá ◦ Kulturní kmeny kvasinek Saccharomyces cerevisiae Hansen

 Postup výroby ◦ Příprava melasové zápary: melasa se ředí v poměru 1:1 (pH 4,5 – 5,5). Dále se k melase přidávají živiny. ◦ Čiření melasy: vysrážení a odstranění nežádoucích koloidních látek sedimentací nebo pomocí kalové odstředivky ◦ Sterilace melasy: 120 – 125 °C po dobu 15 – 30 s a následné zchlazení. (Skladování max. 4 – 8 hodin) ◦ Propagace kvasinek: kvasinky se v laboratoři namnoží (propagace) ◦ Provozní propagace: po namnožení v laboratoři se kvasinky množí v provozní propagační stanici

◦ Očkování melasy: propagované kvasinky se přemisťují do kvasných kádí, kde dochází k masivnímu prokvašení melasové zápary. Doba fermentace se pohybuje v rozmezí 10 – 18 hodin ◦ Oddělení kvasničního mléka: po prokvašení melasy se odděluje kvasniční mléko, které se dále propírá vodou a filtruje ◦ Odfiltrování přebytečné vody: přebytečná voda se odfiltruje, čímž se kvasinky zahustí ◦ Lisování a tvarování droždí: vzniklá biomasa se lisuje a tvaruje na tzv. liberkovacích strojích ◦ Sušení droždí: neaktivní droždí se suší při teplotě °C, sušené aktivní droždí se suší při teplotě 30 °C.

 Lisované droždí  Sušené aktivní droždí – trvanlivost 3 měsíce (kynoucí schopnost)  Sušené neaktivní droždí – kvasinky jsou usmrceny a nemají schopnost kynout. Používají se jako přísada do omáček či polévek  Instantní sušené droždí – je snadno použitelné, dává se do těst během hnětení (míchání)  Tekuté droždí – kvasniční mléko (meziprodukt při výrobě droždí)  Krmné droždí

 Výroba kyseliny citrónové ◦ Zdrojem kys. citrónové jsou části některých rostlin, především pak citrusových plodů ◦ Substitučním názvem se označuje jako kyselina 2- hydroxy-1,2,3-propantrikarboxylová ◦ Existují tedy dva způsoby výroby kys. citrónové  Získávání z rostlin  Fermentační způsob Obr. 1 Obr. 2

◦ Fermentační způsob výroby je založený na principu využívání některých rodů plísní, které přirozeně produkují kyselinu citrónovou spolu s některými dalšími kyselinami a produkty metabolismu. ◦ I přesto, že kys. citrónovou produkují plísně rodu Penicillium, Rhizopus nebo Mucor, k výrobě se nejčastěji používá plísem Aspergillus niger ◦ Celý proces produkce kys. citrónové vystihuje následující rovnice: 2C 6 H 12 O 6 + 3O 2 2C 6 H 8 O 7 + 4H 2 O

◦ Nejčastěji se kys. citrónová připravuje tzv. povrchovou metodou ◦ Připraví se inokulum ze spor A. niger a aktivního uhlí, připraví se zápara (sterilní melasa), která se rozlije do nízkých misek a vloží do komory s proudem vzduchu. Do vzduchu se nastřikuje připravené inokulum ◦ Ideální teplota růstu je 31 – 32 °C ◦ Mycelium vyrůstá po 2 až 3 dnech ◦ Po skončení fermentace obsahuje roztok asi 40 – 50 g kys. citrónové na litr roztoku ◦ Získaný roztok se čistí od nežádoucích příměsí pomocí srážecích reakcí ◦ Roztok se zahustí a nechá krystalizovat

 Výroba kyseliny octové ◦ Substitučním názvem se jedná o kyselinu etanovou (CH 3 COOH) ◦ Nejběžnějším principem výroby kyseliny octové je oxidace etanolu na kyselinu octovou činností bakterií rodu Acetobacter a Gluconobacter viz. rovnice CH 3 CH 2 OH + O 2 oxidace CH 3 COOH + H 2 O ◦ Jako výchozí surovina pro výrobu může posloužit téměř vše co obsahuje etanol ◦ Nejčastěji se požívají 2 metody výroby:  Submerzní metoda - nejefektivnější  Metoda přečerpávání zápary

◦ Na diskontinuální submerzní metodu výroby se používají tzv. Fringsovy velkoocetnice (acetátory), vekterých trvá výroba jedné šarže octa cca 24 – 36 hodin ◦ Bakterie jsou volně rozptýleny v celém objemu řediny ◦ Nezbytný vzduch je přiváděn do řediny hřídelí dmychadla a následně je dispergován do celé směsi, tak aby se dostalo všem bakteriím stejného množství kyslíku ◦ Pro výrobu se nejčastěji používá etanol s 11 – 12 obj. % etanolu obohacený o živiny glukóza, močovina, glycerol, hydrolyzát droždí atd.

◦ Výhodou je rychlost výroby, vyšší výtěžnost, úspora místa, ekonomická efektivnost ◦ Nevýhodou je silně zakalený ocet (musí se čistit), při poruše acetátoru (přívodu vzduchu) se znehodnotí celý obsah ◦ Metoda přečerpávání zápary se také někdy označuje jako rychlé octařství ◦ Ocet se vyrábí v ocetnicích, což jsou velké dřevěné nebo nerezové nádoby na jejich dno se umístí dřevěné piliny (bukové hobliny), které mají na svém povrchu potřebné bakterie ◦ Na povrch pilin je přiváděno médium (etanol), které se recyrkuluje 5 – 7 dní čerpadle

◦ Přes ocetnici volně proudí vzduch, který do kádě vstupuje perforovaným dnem a odchází horní částí ◦ Výhodou je spolehlivost metody bez výkyvů chodu, nezakalený ocet, velká výkonnost, dobrá výtěžnost, nenáročný chod (výměna náplně jednou za 10 – 15 let) a snadná automatizace ◦ Nevýhodou je, že se proces nesmí přerušit, plný výkon ocetnice dosáhne až po několika týdnech, zvyšování výkonnosti je obtížné Obr. 3

 Literární zdroje: ◦ Drdák, M., Studnický, J., Mórová, E., Konvičná, J., Základy potravinárských technológií, Malé centrum Bratislava, 512 s ◦ Kadlec, P., Melzoch, K., Voldřich, M. a kol., Technologie potravin – co byste měli vědět o výrobě potravin?, VŠCHT Praha, 236 s., 2009 ◦ Vlastní zdroje  Internetové zdroje: ◦

 Zdroje obrázků: ◦ Obr ina_citronova_e330.html ◦ Obr ina_citronova_e330.html ◦ Obr uzasne-salaty/