Способы приготовления ржаной закваски

При выработке изделий из ржаной и ржано-пшеничной муки необходимо создание условия для интенсивного кислотонакопления.

Образующиеся органические кислоты регулируют протекающие в полуфабрикатах биохимические, микробиологические, коллоидные и физико-механические процесса.

Необходимая кислотность полуфабрикатов обеспечивается жизнедеятельностью специфической бродильной микрофлоры - мо­лочнокислыми бактериями.

Известно много способов приготовления заквасок. Они могут быть по консистенции густыми и жидкими.

Традиционный технологический процесс производства ржаного и ржано-пшеничного хлеба, является многофазным и делится на две фазы: приготовление закваски, приготовление теста. Приготовление закваски состоит из разводочного цикла, включаю­щего три фазы, и производственного цикла.

Разводочный цикл приготовления закваски состоит из трех фаз: дрожжевая, промежуточная и основная закваска.

Целью приготовления заквасок разводочного цикла является получение определенного количества активных молочнокислых бактерий. При этом в процессе разводочного цикла увеличивается кислотность закваски.

Готовую исходную закваску используют для приготовления теста. С этого момента, начинается производственный цикл, и дальнейшее вы­ращивание микроорганизмов закваски проводится с отборами. От гото­вой исходной закваски отбирают 2/3 или 3/4 ее объема, а к оставшейся 1/3 или 1/4 добавляют такое количество муки и воды, чтобы восстано­вить прежний объем. Готовность заквасок определяется по конечной кислотности, подъемной силе и органолептическим показателям.

В разводочном цикле может быть использована закваска предыдущего приготовления и прессованные дрожжи или чистые культуры микроорганизмов.

Тесто для хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки го­товят на густой закваске, на жидкой закваске без заварки, на жидкой закваске с заваркой, на концентрированной бездрожжевой молочнокис­лой закваске.

Приготовления ржаного теста на густой закваске

Приготовление теста на густой закваске рекомендуется применять при приготовлении теста из ржаной обойной и обдирной муки, а также из смеси разных сортов ржаной и пшеничной муки.

Густая закваска должна иметь влажность - 48-50%, кислотность -13-16 град из ржаной обойной или 11-14 град из ржаной обдирной му­ки и подъемную силу «по шарику» до 25 мин.

В качестве чистых культур используют смесь Ленинградских штаммов молочнокислых бактерий L. plantarum-63, L. brevis-5, L. brevis-78 или сухой лактобактерин в сочетании со штаммом дрожжей S. minor «Чернореченский».

Густую закваску, выведенную по разводочному циклу, накапливают до нужного количества и далее под­держивают в производственном цикле путем освежения с последующим выбраживанием до накопления требуемой кислотности в зависимости от сорта муки.

При этом выброженную закваску в дежах делят обычно на 4 или 3 части, из которых одну часть, соответственно 25% или 33,3% в пересчете на муку, используют для воспроизводства закваски, а остальную массу расходуют на приготовление соответственно 3-х или 2-х порций теста.

Способы консервации и активации густых ржаных заквасок

При различных производственных ситуациях появляется необходимость консервации заквасок с последующей ее активацией.

Существует несколько способов консервации густой закваски:

- охлаждение до 5-10⁰С, при этом решающее значение имеет показатель ее готовности и скорость снижения температуры. При медленном охлаждении свежеосвеженной закваски начинают активно размножаться дрожжи. Следует охлаждать зрелую закваску кислотностью 12-14 град;

- добавление хлорида натрия(2%) или бикарбоната натрия(0,5%). Консервация закваски на 10-12 ч можно использовать один раз, так как при добавлении консервантов ухудшается подъемная сила заквасок;

- разжижение холодной водой до влажности 70%. Температура закваски снижается до 16-20⁰С, а кислотность до 7-7,5 град. Уменьшение концентрации сбраживаемых сахаров тормозит микробиологические процессы. После освежения с восстановлением влажности закваски 49-50% и температуры 26-28⁰С показатели брожения ее полностью восстанавливаются.

Приготовление ржаного теста на жидких заквасках

Основным преимуществом жидких заквасок является консистенция, которая позволяет транспортировать их по материалопроводам самотеком (или при помощи насосов) и создает возможность автоматизировать процесс тестоприготовления.

Различают схемы приготовления жидких заквасок с мучной заваркой и без нее.

На жидкой закваске без заварки по унифицированной Ленинград­ской схеме можно вырабатывать хлеб из ржаной и смеси разных сортов ржаной и пшеничной муки.

Сущность способа заключается в приготовлении закваски влажно­стью 69-75%, кислотностью 9-13 град (в зависимости от сорта муки) при подъемной силе до 35 мин.

При замесе теста с жидкой закваской вносят 25-35% муки от об­щей массы в тесте с последующим брожением теста до накопления тре­буемой кислотности в зависимости от сорта хлеба.

В разводочном цикле жидкую закваску выводят с применением смеси чистых культур дрожжей S. cerevisiae Л-1 и S. minor «Черноречен­ский» в сочетании со смесью жидких культур L. plantarum-30, L. casei-26, L. brevis-1, L. fermrnti-34 или сухого лактобактерина для жидких хлебных заквасок из смеси этих же штаммов молочнокислых бактерий.

В производственном цикле жидкую закваску влажностью 69-75% без заварки освежают по достижении кислотности 9-13 град через 3-5 ч (в зависимости от влажности закваски, сорта и качества муки) путем отбора 50% спелой закваски из бродильного в расходный чан и далее на замес теста и добавления в бродильный чан к оставшейся массе эквива­лентного количества питательной смеси из муки и воды для воспроиз­водства закваски.

При замесе теста с жидкой закваской влажностью (70±1)% вносят 30-35%, а влажностью 75% - 25% муки от общей массы.

На жидкой закваске с заваркой по унифицированной Ленинград­ской схеме вырабатывают преимущественно сорта хлеба из смеси ржа­ной и пшеничной муки.

Закваска с заваркой должна иметь влажность 80-85%, кислотность 9-12 град, подъемную силу до 30 мин. Для стимуляции жизнедеятель­ности дрожжей закваску освежают питательной смесью из муки и воды с добавлением заварки в количестве 20-35% к массе смеси.

При замесе теста с закваской вносят 15-20% муки от общего коли­чества в тесте. Брожением теста продолжается до накопления требуемой кислотности в зависимости от сорта хлеба.

В разводочном цикле жидкую закваску готовят с применением смеси чистых культур дрожжей S. cerevisiae Л-1 в сочетании со смесью жидких культур L. plantarum-30, L. casei-26, L.brevis-1. L. fermenti-34 или сухого лактобактерина для жидких хлебных заквасок из смеси этих же штаммов молочнокислых бактерий.

В производственном цикле жидкую закваску с заваркой освежают по достижении кислотности 9-12 град через 3-5 ч брожения (в зависи­мости от влажности) путем отбора 50% спелой закваски в расходный чан и далее использования ее на замес теста и добавления в бродильный чан к оставшейся массе закваски питательной смеси из муки, воды и заварки для воспроизводства закваски. Содержание заварки в питательной смеси составляет 20 и 35% при влажности закваски соответственно 80 и 85%.

На концентрированной бездрожжевой молочнокислой закваске ре­комендуется вырабатывать хлеб из ржаной муки и смеси ржаной и пше­ничной муки на предприятиях, работающих в две смены или с переры­вами в отдельные дни.

Сущность способа заключается в приготовлении закваски влажно­стью 60-70%, кислотностью 18-24 град при температуре 37-40° С. Ос­новную микрофлору представляют молочнокислые бактерии.

При замесе теста с закваской расходуют 5-10% муки с последую­щим брожением теста до накопления требуемой кислотности в зависи­мости от сорта муки.

В разводочном цикле КМКЗ выводят с применением смеси жидких культур L. plantarum-30, L. casei-26, L. brevis-l, L. fermrnfi-34 или сухого лактобактерина для жидких хлебных заквасок. Чистую культуру дрож­жей не вносят.

В производственном цикле КМКЗ освежают при соотношении спе­лой закваски и питательной смеси равном 1:9 отбором 90% КМКЗ ки­слотностью 18-22 град и добавлением эквивалентного количества пита­тельной смеси из муки и воды.

Виды микроорганизмов, применяемые при приготовлении различ­ных видов заквасок, приведены в таблице 3.

Таблица 3. -Микроорганизмы, применяемые при приготовлении заквасок

Сроки обновления заквасок

В процессе производства хлеба путем систематического освежения закваски мукой и водой (питательной смесью) и поддержания опти­мальной температуры создаются благоприятные условия для жизнедея­тельности дрожжей и молочнокислых бактерий.

Для регулирования жизнедеятельности бродильной микрофлоры необходимо учитывать физиологические особенности вносимых культур и влияние на них от­дельных факторов внешней среды. На развитие дрожжей и молочнокис­лых бактерий в ржаных и пшеничных полуфабрикатах влияет целый комплекс факторов, в частности, температура, влажность, кислотность среды, количество заварки, качество муки, микробиологическое состояние сырья и воды, а также сани­тарное состояние на предприятии.

Нарушения технологического процесса приготовления закваски вызывают изменения в составе микрофлоры закваски, в частности, сни­жение количества дрожжевых клеток и увеличение бактерий, быструю порчу закваски, ухудшение свойств теста и качества хлеба.

Важным условием производства ржаных и ржано-пшеничных сор­тов хлеба является строгий технологический и микробиологический контроль приготовления закваски и теста.

При правильном ведении технологического процесса ржаные за­кваски можно готовить в течение 0,5-1 года без полного обновления заквасок.

3.2.Роль дрожжей и молочнокислых бактерий при производстве ржаного хлеба

Несмотря на то, что закваски для приготовления ржаного теста применялись еще несколько столетий назад, детальное изучение биохи­мических и микробиологических процессов их созревания началось в конце 19 века.

Разнообразная микрофлора ржаных заквасок и теста представлена дрожжами Saccharomyces и молочнокислыми бактериями Lactobacillus в количественном соотношении 1:80.

Наряду с Saccharomyces cerevisiae в тесте встречается и другой вид дрожжей - Saccharomyces minor. Так, при высокой кислотности (13-14 град) после 15-30 дней ведения заквасок на чистых культурах молочнокислых бактерий и дрожжах S. cerevisiae, используемые перво­начально дрожжи не обнаруживаются. В заквасках присутствуют мелкие дрожжи S. minor - дрожжи, ставшие в результате естественного отбора специфическими для ржаной закваски.

Установлено, что дрожжи S. minor, не имеющие фермента a-глюкозидазы, хорошо развиваются в ржаных заквасках. Это можно объяснить высоким содержанием собственных сахаров в ржаной муке (5,5% в ржаной обойной и до 6,5% в ржаной обдирной муке). Кроме того, в результате действия ферментов муки и жизнедеятельности мо­лочнокислых бактерий образуется некоторое количество сахаров, дос­тупных для сбраживания данным видом дрожжей.

В заквасках и тесте из ржаной муки обнаружено также некоторое количество диких пленчатых дрожжей.

Молочнокислым бактериям принадлежит ведущая роль при бро­жении ржаных полуфабрикатов. Молочная кислота значительно влияет на реологические свойства ржаного теста.

Кислотность способствует набуханию и пептизации белков ржаной муки, за счет чего увеличивается вязкость теста, возрастает его газоудерживающая способность. Кроме того, содержащийся в ржаной муке активный фермент a-амилаза, обеспечивает накопление в тесте декст­ринов, что делает мякиш ржаного хлеба липким и заминающимся. Активность a -амилазы можно ограничить повышением кислотности за­кваски.

Гетероферментативные молочнокислые бактерии участвуют в раз­рыхлении теста за счет образования диоксида углерода.

Молочнокислые бактерии оказывают большое влияние на вкус и аромат ржаного хлеба. Принято считать, что вкус и аромат хлеба во многом определяются соотношением молочной и летучих кислот.

Гомоферментативные виды молочнокислых бактерий образуют до 10% летучих кислот, в то время как у гетероферментативных количест­во летучих кислот в 2-3 раза больше (у отдельных штаммов количество кислот составляет до 34%). Гомоферментативные культуры образуют меньше органических ди- и трикарбоновых кислот, но несколько боль­ше летучих карбонильных соединений. Гомоферментативные виды, как правило, являются более сильными кислотообразователями.

Установлено, что хлеб на густых заквасках с применением одних гомоферментативных видов молочнокислых бактерий лишен специфи­ческого аромата. Развитие только гетероферментативных культур спо­собствует большему накоплению уксусной кислоты, которая придает хлебу резкий запах и более кислый вкус. Наиболее хороший хлеб по вкусу и аромату получается при совместном применении гомо- и гете­роферментативных штаммов кислотообразующих бактерий в соотноше­нии 1 :2.

В густых ржаных заквасок присутствуют два вида молочнокис­лых бактерий - L. brevis и L. plantarum, что связано, очевидно, с темпе­ратурным режимом приготовления густых заквасок, который близок к оптимальной температуре развития для данных видов бактерий. Другие виды молочнокислых бактерий при внесении в густые закваски не вы­держивают конкуренции со спонтанной микрофлорой муки. Жидкие ржаные закваски по видовому составу кислотообразующей микрофлоры мало отличаются от густых. Однако, при брожении жидких заквасок существенную роль наряду с L. brevis и L. plantarum. играют виды L. fermenti и L. Casei. По-видимому, температура жидких заквасок 32-35°С оказывает благоприятное воздействие на виды L. casei и L. fermenti, для которых оптимум температуры лежит выше 30° С. Кроме того, на видо­вой состав микрофлоры жидких заквасок влияет применение чистых культур.

В жидких заквасках, выведенных на чистых культурах, наряду с используемыми видами молочнокислых бактерий, спонтанно разви­ваются другие виды, при этом большую роль играют бактерии, вне­сенные в разводочный цикл.

Биологическое взаимоотношение различных видов

бродильной микрофлоры

При приготовлении ржаных заквасок в процессе культивирования молочнокислых бактерий и дрожжей последние оказывают положительное влияние на следующие процессы:

- обогащают среду рядом экстрацеллюлярных продуктов своего ме­таболизма и делают ее более благоприятной для развития молоч­нокислых бактерий. В присутствии дрожжей последние могут раз­виваться в жидких средах, где они самостоятельно не размножают­ся (это наблюдается в питательных смесях, лишенных ряда вита­минов, аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований);

- обеспечивают условия для жизнедеятельности кислотообразующих бактерий, потребляя кислород, способствующий повышению ки­слотности закваски, вызываемой бактериями L. brevis и L. fermenti;

- ассимилируют органические кислоты - продукты жиз­недеятельности молочнокислых бактерий.

В свою очередь, молочнокислые бактерии оказывают положительное влияние на следующие процессы:

- обеспечивают условия жизнедеятельности Saccharomyces, повышая кислотность среды, угнетая конкурентные виды;

- расщепляют мальтозу на две молекулы глюкозы, которая полностью усваивается дрожжами, ускоряя газообразование в за­квасках;

- некоторые виды бактерий гидролизуют сложные азотистые соединения, обеспечивая азотным питанием дрожжевые клетки.

Однако в определенных условиях дрожжи и молочнокислые бак­терии могут угнетатьдруг друга:

- повышенное содержание заварки в составе питательной смеси и культивирование микроорганизмов при температуре 30°С обес­печивает интенсивное размножение дрожжевых клеток, создавая дефицит сбраживаемых сахаров для молочнокислых бактерии;

- повышение температуры закваски до 32°С неблагоприятно ска­зывается на жизнедеятельности дрожжей, что приводит к ухуд­шению подъемной силы закваски, при этом интенсифицируется кислотонакопление;

- уксусная кислота, синтезируемая молочнокислыми бактериями в количестве 1 г на 100 г закваски, тормозит жизнедеятельность всех видов дрожжей;

- молочнокис­лые бактерии могут паразитировать на дрожжевых клетках с разрушением последних, особенно при повышенных температурах.

Таким образом, основными типами брожения в ржаных полуфабрикатах являются спиртовое и молочнокислое гомо- и гетероферментативное. Кроме того, происходят в определенной мере другие типы брожения (пропионовокислое, бутиленгликолевое, ацетоноэтиловое, ацетонобутиловое и маслянокислое).

Молочная кислота придает хлебу кисловатый вкус, а летучие ки­слоты - специфический аромат. Кроме летучих кислот влияние на аро­мат хлеба оказывают ди- и трикарбоновые кислоты, а также карбониль­ные соединения, в том числе спирты, эфиры, альдегиды, кетоны, серосодержащие соединения и многие другие. В образовании многих из них участвуют как молочнокислые бактерии, так и дрожжи.

В производственном цикле при многоступенчатом сбраживании закваски и теста из ржаной обойной муки в течение 24 часов молочная и уксусная кислоты образуются в эквимолярных количествах в соответст­вии с анаэробным превращением пировиноградной кислоты.

Установлено, что чем выше доля уксусной кислоты в общем содержа­нии кислот, тем резче выражен кислый вкус готового изделия. Доля уксус­ной кислоты в общей кислотности ржаного теста составляет от 20 до 40%.

Молочная кислота благоприятно влияет на пептизацию белков и амилолиз крахмала, и, соответственно, на структурно-механические свойства ржаного теста.

При повышении температуры брожения от 27 до 37°С соотноше­ние кислот изменяется в сторону увеличения молочной кислоты.

Уменьшение количества воды в закваске по отношению к муке приводит к увеличению скорости общего кислотонакопления и увели­чение доли уксусной кислоты.

Внесенные в закваску дрожжи принимают участие в процессе накопления кислотности, что связано с образованием угольной кислоты из диоксида углерода, снижая долю уксусной кислоты.

Добавление к закваске фтористого натрия изменяет соотношение молочной и уксусной кислот в сторону уксусной.

Кроме того, важным фактором регулирования соотношения мо­лочной и уксусной кислоты в заквасках является подбор соотношения различных видов молочнокислой микрофлоры.

При повышении кислотности среды в результате жизнедеятельно­сти молочнокислых бактерий повышается растворимость азотистых, веществ в воде, что приводит к снижению содержания глиадиновой и в меньшей степени глютениновой фракции белковых веществ ржаного теста, увеличению содержания растворимых белков в закваске, увели­чению количества низкомолекулярных фракций белков.

Значительная часть белков ржаной муки в тесте неограниченно на­бухает, пептизируется, переходит в состояние вязкого коллоидного рас­твора, составляющего основу жидкой фазы ржаного теста.

Жидкая фаза ржаного теста определяет структурно-механические свойства ржаного теста: высокую вязкость, пластичность, малую спо­собность к растяжению, низкую упругость.

Недостаточная и слишком большая пептизация белковых веществ в ржаном тесте нежелательна, т. к. может привести к чрезмерному раз­жижению теста и снижению его способности удерживать форму при расстойке и выпечке подовых видов хлеба.

3.3. Способы направленного регулирования биохимических процессов в ржаных полуфабрикатах

Основным способом регулирования биохимических процессов в ржаных полуфабрикатах является подбор вида и характеристик микро­флоры заквасок. Кроме того, неоднородность качества зерна ржи опре­деляет различие в свойствах муки из него и необходимость корректи­ровки хлебопекарных свойств муки для улучшения качества хлеба.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности микрофлоры ржаных заквасок необходима полноценная питательная среда и опти­мальные условия приготовления (таблица 4).

Таблица 4 -Основные компоненты, необходимые для питания бродильной микрофлоры ржаных полуфабрикатов

Источники сбраживаемых сахаров: осохаренная заварка, яблочный порошок, хлебная мочка, ферментированные полуфабрикаты и т.д.

Источники азотистых веществ: изолированный белок подсолнечника,аминные соли, изоляты дрожжей, белковые ферментные гидролизаты, различные виды сыворотки, молочные белковые концентраты, водоросли и т.д.

Источники витаминов: отруби, зародыши, зерно различных культур, витамины.

3.4. Способы приготовления заквасок из пшеничной муки

Приготовление пшеничного теста на жидких пшеничных заквасках рекомендуется с различной целью:

- для разрыхления теста;

- при переработке муки с пониженными хлебопекарными свойствами;

- для устранения опасности возникновения картофельной болезни;

- для интенсификации созревания теста в ускоренных технологиях.

Применяется более 10 различных схем приготовления жидких пшеничных

заквасок.

Закваски, используемые для разрыхления теста, готовят с использованием чистых культур дрожжей, а иногда культур мезофильных бактерий (Джамбульская схема и Л-4).

Закваски, используемые как средство повышения кислотности полуфабрикатов и ускорения созревания теста, готовят с использованием только чистых культур молочнокислых бактерий (Казгипропищепром, ВНИИХП, КМКЗ).

Они представляют собой комбинации и ассоциации разных видов и штаммов микроорганизмов и могут применяться в жидком, су­хом и пастообразном состоянии.

Чаще все­го в пшеничных заквасках используют молочнокислые бактерии видов L. casei, L. brevis, L. fermenti, L. leichmanii, L. delbruckii, L. plantarum и дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae.

Ранее микроорганизмы, предназначенные для производства пше­ничных заквасок, выделяли из спонтанных заквасок или производствен­ных сред. Современные достижения в области биотехнологии, селек­ции, молекулярной биологии позволили решить задачу программного создания заквасок на основе отбора микроорганизмов с заранее задан­ными свойствами, полученных в результате гибридизации, мутагенеза, индукции и адаптации.

Отбор микроорганизмов производится с учетом назначения той или иной пшеничной закваски, как, например, получе­ние микробиологически чистой продукции (антибиотическое действие на спорообразующую и грибную микрофлору), придание изделиям за­щитных свойств благодаря обогащению b-каротином и витаминами группы В и D, увеличение пищевой ценности в результате повышения содержания незаменимых аминокислот и легкоусвояемых сахаров и т. д.

Кроме того, наличие в составе некоторых пшеничных заквасок дрожжевых клеток с высокой мальтазной активностью дает возмож­ность использовать такие закваски в ускоренных схемах тестоприготовления, сократить на 30-50%, а иногда и полностью исключить исполь­зование прессованных или сушеных хлебопекарных дрожжей в рецеп­турах отдельных сортов хлеба и булочных изделий, что дает определен­ный экономический эффект предприятию, а в регионах, не обеспечен­ных хлебопекарными дрожжами, служит единственным способом полу­чения хлебопекарной продукции.

Источником чистых культур являются музейные штаммы, приме­няемые в хлебопекарной, дрожжевой, молочной промышленности, куль­туры, выделенные из производственных сред, заквасок спонтанного про­исхождения, а также природных источников.

В основе создания определенных видов заквасок лежат следующие аспекты:

- селекция высокоактивных видов и штаммов микроорганизмов с определенными физико-биохимическими свойствами, способных развиваться на мучных средах в условиях незначительной аэрации;

- дифференцированный подход к применению заквасок в зависимо­сти от проблем и задач хлебопекарного производства с учетом принципа их направленного культивирования;

- оптимизация параметров приготовления заквасок.

Требования, предъявляемые к закваскам:

- способность развиваться на мучных средах;

- стабильность при непрерывном культивировании;

- определенный уровень ферментативной активности;

- синтез некоторых витаминов;

- наличие антибиотической активности.

Для хлебопекарной промышленности разработаны следующие ви­ды заквасок для приготовления пшеничного теста: мезофильная, кон­центрированная молочнокислая, комплексная, ацидофильная, дрожже­вая, пропионовокислая, «витаминная».

Мезофильная молочнокислая закваска

Мезофильную закваску применяют также при переработке муки с пониженными хлебопекарными свойствами из зерна, поврежденного клопом-черепашкой, проросшего, высушенного при высокой температуре, морозобойного и другого, а также с целью предотвращения картофельной болезни.

Сущность способа сводится к накоплению высокой кислотности в заква­ске мезофильными молочнокислыми бактериями вида Lactobacillus fermenti-27 при температуре 37° С.

Культура мезофильных молочнокислых бактерий L. fermenti-27 вы­делена из пшеничной закваски спонтанного брожения. Оптимальная тем­пература жизнедеятельности бактерий составляет 37°С. В водно-мучной среде влажностью 75% из муки второго сорта они накапливают титруе­мую кислотность 15-16 град в течение 12 ч при температуре 37-40°С.

Штамм отличается антагонистическими свойствами к бактериям Bacillus subtilis, споры которых являются возбудителями картофельной болезни.

Специфической особенностью штамма является свойство бактерий проявлять высокую кислотообразующую активность на среде, состоя­щей из пшеничной муки I или II сорта и воды, без дополнительного осахаривания муки.

Бактерии L. fermenti-27 активно проявляют жизнедеятельность при высоких значениях кислотности среды (22-25 град, рН 3,6-3,4).

Технологическая схема приготовления закваски состоит из двух стадий: разводочный и производственный циклы.

Приготовление мезофильной молочнокислой закваски по разводочному циклу состоит в переходе со стерильной среды на нестериль­ный субстрат и сопровождается несколькими пересевами путем увели­чения объема в каждой фазе в 10 раз (1 часть исходной фазы и 9 частей питательной смеси).

Для этого накопленную чистую культуру молочнокислых бактерий засевают в питательную смесь (1:9) и культивируют при температуре 35-38° С. Через 24-36 часов титруемая кислотность мезофильной мо­лочнокислой закваски должна составлять 18-22 град для муки I сорта и 22-25 град для муки II сорта или обойной.

Производственный цикл состоит из следующих стадий:

- приготовле­ние питательной смеси;

- приготовление закваски;

- возобновление закваски.

Рекомендуемый состав питательной смеси:

- пшеничная муки высшего или первого сорта: вода при соотношении 1:1,5;

- пшеничная муки второго сорта или обойная: вода при соотношении 1: 2.

Влажность закваски из пшеничной муки I сорта составляет 65-68%, II сорта - 72-75%.

При соблюдении установленного технологического режима и рецеп­туры мезофильная молочнокислая закваска сохраняет стабильные техно­логические свойства в течение года. Закваска содержит в своем составе большую биомассу молочнокислых бактерий, ферменты, аминокислоты и витамины. Основная биомасса закваски - мезофильные молочнокислые бактерии, обеспечивающие ее высокую кислотность (рН 3,6-3,8).

Мезофильная закваска применяется при выработке пшеничного хлеба из муки любого сорта, приготовленного по различным технологи­ческим схемам. Ее используют в количестве 3-6% к массе муки при опарном способе, 8-10% - при безопарном способе производства. Кро­ме того, возможно одновременное использование 10-20% молочной сыворотки и 4-6% мезофильной закваски при приготовлении опары.

Концентрированная молочнокислая закваска

Использование концентрированной молочнокислой закваски (КМКЗ) рекомендуется для предприятий с прерывистым режимом рабо­ты, так как в нерабочее время КМКЗ не требует принудительного охла­ждения или других приемов консервирования.

Приготовление КМКЗ осуществляется по Ленинградской схеме с применением жидких культур молочнокислых бактерий L. plantarum-30, L. casei-26, L. brevis-1, L. fermenti-34.

Для получения заквасок используют как жидкие культуры, так и сухой лактобактерин. Использование сухих культур ускоряет и упрощает разводочный цикл, обеспечивает стабильное качество полуфабрикатов и хлеба и возможность внедрения данной технологии в любых районах страны.

Опти­мальная температура для жизнедеятельности молочнокислых бактерий в КМКЗ составляет 37-41° С.

КМКЗ имеет влажность 60-70%, кислотность 18-24 град.

Разводочный цикл включает 3 фазы. Первые две фазы проводят в условиях лаборатории при температуре 38-41°С, стимулирующей раз­витие молочнокислых бактерий и сдерживающей развитие дрожжевых клеток и других микроорганизмов, попадающих с мукой в закваску.

В производственном цикле КМКЗ освежают при соотношении вы-броженной закваски и питательной смеси 1: 9.

При замесе теста на КМКЗ в качестве биологического разрыхлителя вносят прессованные или жид­кие дрожжи. С закваской расходуется 5-15% муки от общей массы ее в тесте с последующим брожением теста в течение 60-120 мин до требуе­мой кислотности в зависимости от вырабатываемого сорта хлеба.

3.5. Пшеничные закваски с целенаправленным культивированием микроорганизмов

Исследования, проведенные в ГосНИИХП. позволили значительно расширить виды пшеничных заквасок, разработать технологии пше­ничных заквасок с бактерицидными свойствами, повышенным содер­жанием органических кислот, летучих соединений - предшественников вкусовых и ароматических веществ, синтезом витаминов А, Д, группы В, улучшенными технологическими показателями.

Основой создания новых видов пшеничных заквасок является се­лекция высокоактивных видов и штаммов микроорганизмов, способных развиваться на мучных средах в условиях незначительной аэрации. При этом, помимо традиционных методов селекции (выделение чистых культур микроорганизмов из спонтанных заквасок и производственных сред), используются современные методы селекции: индуцированный мутагенез, гибридизация, адаптация, комбинированные методы.

Важным этапом создания заквасок направленного действия являет­ся составление из селекционированных микроорганизмов композиций в определенных соотношениях.

После формирования микробиологического состава заквасок необхо­димым условием их стабильности является оптимизация параметров приго­товления закваски: состава и способа приготовления основного питательно­го субстрата, оптимума температуры, рН среды, кислотности, продолжи­тельности выращивания, ритма отбора и возобновления закваски и др.

Источником чистых культур микроорганизмов являются музейные штаммы, применяемые в хлебопекарной, дрожжевой, молочной про­мышленности, культуры, выделенные из природных источников, произ­водственных сред и заквасок спонтанного брожения.

Среди музейных культур отбираются такие виды и штаммы мик­роорганизмов, которые по своим свойствам отвечают определенным требованиям, предъявляемым к закваскам. К ним относятся способность размножаться на мучных средах, определенный уровень ферментатив­ной активности, стабильность свойств при непрерывном культивирова­нии, синтез определенных витаминов, наличие антибиотической актив­ности, температурный оптимум роста и другие показатели.

В результате приведенных исследований были созданы следующие закваски: пропионовокислая, комплексная, ацидофильная, витаминная, эргостериновая, дрожжевая.

Пропионовокислая закваска

Основу пропионовокислой закваски составляет штамм Propionibacterium freundenreichii ssp. shermanii ВК.М-103. Данная закваска разработана для получения наиболее эффективного биотехнологического средства предотвращения картофельной болезни хлеба и его плесневения.

Использование пропионовокислой закваски эффективно для по­вышения микробиологической чистоты сырья и продукции, в том числе в технологиях с применением пшеничных и ржаных отрубей.

Пропионовая и муравьиная кислоты, синтезируемые этим штам­мом, оказывают максимальное ингибирующее действие на развитие споровых бактерий, подавляя флавиновые ферменты дыхательного цик­ла.

Кроме того, эта культура в процессе метаболизма накапливает зна­чительные количества витамина В₁₂, уровень которого можно регулиро­вать путем введения в среду солей кобальта. Этот витамин участвует в процессе кроветворения, поэтому применение данной закваски имеет двойное значение: для предотвращения развития в хлебе микробиоло­гический инфекции и обогащение его витамином B₁₂, который необходим для лю­дей, проживающих в регионах с повышенным уровнем радиации, вбли­зи металлургических и химических производств, а также для детей с признаками анемии.

В пропионовокислой закваске обнаружен высокий уровень амино­кислот, 11 летучих компонентов, в том числе, соединения, содержащие амино-, метилгруппы, фуран, циклические углеводы, ацетальдегид, уксусная, пропионовая, муравьиная кислоты.

Пропионовокислая закваска характеризуется следующими биохи­мическими и технологическими показателями:

бактерицидная активность 100%

фунгицидная активность 100%

количество клеток 200-250 ´ 10⁷/г

кислотность 12-14 град

Комплексная закваска

При приготовлении закваски используют музейные штаммы трех ви­дов молочнокислых бактерий L. casei-C₁, L. brevis-B₇₈, L. fennenti-34, про­пионовокислых бактерий Propionibacterium freundenreichii ssp. shermanii BK.M-103 и дрожжи S. cerevisiae в соотношении 0,5:0,25:0,25:0,02:1.

В качестве питательного субстрата для приготовления закваски ис­пользуется мучная осахаренная заварка, которая готовится из пшенич­ной муки первого сорта при соотношении муки и воды 1:3.

При непрерывном ведении комплексной закваски в течение 3 не­дель получены стабильные показатели комплексной закваски.

Комплексная закваска является разнообразной по химическому со­ставу, в ней обнаружено 20 летучих компонентов. Среди них преобла­дающими являлись 3-метил-бутанол (22,99%), эфир муравьиной кисло­ты (18,52%), 1-метилокси-2-пропанол (17,24%), уксусная кислота (7,02%), производные пропанола, этанола и бензэтанола (3,19%, 2%, 3,83% соответственно).

Комплексная закваска обладает антибиотической активностью к спороносным бактериям и плесеням.

Проведенный сравнительный анализ микробиологического соста­ва, ферментативной активности, бактерицидных и технологических свойств комплексной закваски позволил рекомендовать ее в качестве улучшителя качества изделий из муки со слабой клейковиной, при ускоренном способе тестоприготовления, а также в технологиях изде­лий с пшеничными отрубями. Закваска может быть использована с частичной или полной заменой прессованных дрожжей.

Биохимические и технологические характеристики комплексной закваски следующие:

мальтазная активность 65-70 мин

антибиотическая активность:

- по отношению к спорообразующим бактериям

полное подавление в течение 48 ч

- по отношению к плесеням - подавление в течение 72 ч

- подъемная сила 15-20 мин

- кислотность 8 – 12 град

- количество клеток:

- дрожжей 23-25 ´ 10⁷/г

- молочнокислых бактерий (суммарное) 120-130 ´10⁷/г

- пропионовокислых бактерий (суммарное) 1,5-2,0 ´ I 0⁷/г

Ацидофильная закваска

При приготовлении закваски используют музейные культуры L. asidophillus-146 и штамм дрожжей «Рязанские-17», адаптированного к высоким температурам (40-45° С).

В ацидофильной закваске обнаружен высокий уровень аминокис­лот: содержание лизина составляет 1585мг/100г, лейцина -1275 -мг/100 г, валина -510 .мг/100 г.

В ацидофильной закваске идентифицированы следующие летучие вещества: 3-метил-бутанол, уксусная кислота, 1-метил-пропанол, пропионовая кислота и др.

Применение ацидофильной закваски эффективно для улучшения качества изделий с крепкой клейковиной, при ускоренных технологиях приготовления теста, а также при выработке батонов и сдобных изделий с высоким содержанием сахара и жира. Закваска может быть использована для частичной или полной замены прессованных дрожжей.

Ацидофильная закваска характеризуется устойчивостью к повы­шению температуры, имеет следующие биохимические и технологиче­ские показатели:

подъемная сила 10-14 мин

кислотность 9-12 град

содержание клеток дрожжей 35-40´10⁷/г

содержание молочнокислых бактерий 200-250´10⁷/г

Витаминная закваска

При приготовлении закваски используют дрожжи вида S. сегеvisiae штамм Фр-3, молочнокислые бактерии L. acidophillus-146, пропионовые бактерии Propionibacterium freundenreichii ssp. shermanii ви­да BKM-103 в соотношении: 1:1:0,5:0,2, а также активный штамм каротинсинтезирующих дрожжей вида Bullera armenioca Сб-206, который не обладает бродильной активностью и имеет низкую скорость роста, но активно накапливает каротин.

Витаминная закваска с высоким содержанием b -каротина и витамина В₁₂ обладает бактерицидными и радиопротекторными свойствами. В качестве основного субстра­та для получения закваски необходимо использовать мучную осахаренную заварку влажностью 82-85%. Процесс выращивания продолжа­ется в течение 5-6 ч при температуре 22-25° С.

Применяется витаминная закваска для улучшения качества изде­лий из муки со слабой клейковиной, при ускоренном способе тестоприготовления с использованием прессованных дрожжей, для повышения пищевой ценности готовых изделий, что является актуальным в эколо­гически неблагоприятных регионах.

Эргостериновая закваска

При приготовлении закваски используют мезофильные молочнокислые бактерий L. plantarum-А6З, L. casei-CI, L. plantarum-30, а также дрожжевые клетки – гибрид 576. Этот штамм обладает высокими биохимическими и технологическими свойствами и способен к повышенному синтезу эргостерина (ви­тамина D).

Максимум кислотонакопления в тесте с эргостерино­вой закваской (8,2-8,4 град) наблюдается через 1,5-2 ч..

Отличительными свойствами эргостериновой закваски является на­личие бродильной активности, обусловливающей возможность частич­ной замены прессованных дрожжей эргостериновой закваской. Процесс брожения наиболее интенсивно происходит при замене 50% от рецеп­турного количества прессованных дрожжей на 15% эргостериновой за­кваски (к массе муки в тесте).

Использование эргостериновой закваски при приготовлении хлеба и хлебобулочных изделий способствует увели­чению удельного объема на 9-20%, пористости - на 2-4%, сжимаемости - на 10-15% по сравнению с контролем. Кроме того, повышается пище­вая ценность изделий за счет обогащения изделий витамином D. Закваска рекомендуется для применения в регионах экологического неблагополучия.

Мезофильная дрожжевая и дрожжевая закваски

Для создания дрожжевых заквасок в регионах с низкими значения­ми среднегодовых температур (взамен жидких дрожжей) используются штаммы молочнокислых бактерий L. casei-C1, L. plantarum-А6З, способных развивать­ся при температуре 25-28⁰С, и дрожжи S. cerevisiae штамм «Фр-3».

При использовании перечисленных культур достигаются наилучшие технологические показатели мезофильной дрожжевой закваски.

При использовании мезофильной дрожжевой закваски процесс газооб­разования в тесте интенсифицируется, сокращается продолжительность брожения. Отмечается увеличение удельного объема хлеба на 15-20%, по­ристости - на 2-3%, общей упругой деформации - на 35-40% по сравнению с пробами хлеба, приготовленными на традиционных жидких дрожжах.

Вариантом дрожжевой закваски является закваска, созданная на основе высокоактивного штамма дрожжей «Краснодарская-II», кото­рый был выделен из закваски спонтанного происхождения, применяе­мой на одном из хлебозаводов г. Краснодара. Отличительной особен­ностью дрожжевой закваски является возможность использования для выращивания дрожжей водно-мучной среды.

В производственных ус­ловиях дрожжевая закваска может быть использована взамен жидких дрожжей для приготовления хлеба из муки пше­ничной первого и второго сорта на тех предприятиях, где отсутствуют условия для приготовления осахаренной мучной заварки. Обновление дрожжевой закваски осуществляется по мере снижения свойств, но не реже 1 раза в месяц.

Дрожжевая закваска обладает следующими биохимическими и технологическими свойствами:

мальтазная активность 60-62 мин

подъемная сила 20-25 мин

кислотность . 8-10 град

количество клеток дрожжей 20-ЗОх 10⁷/г

Применение новых пшеничных заквасок в хлебопекарном произ­водстве позволяет экономить прессованные дрожжи, интенсифициро­вать процесс газообразования, улучшать качественные показатели гото­вых изделий, получать новые виды изделий с повышенной пищевой ценностью.

Вопросы для самоконтроля по теме 3

1. Что представляет собой закваска?

2. Преимущества использования чистых культур микроорганизмов при при приготовлении заквасок?

3. Преимущества использования лактобактерина при приготовлении заквасок?

4. Что представляет собой разводочный цикл приготовления закваски?

5. Способы консервации закваски?

6. Какие микроорганизмы присутствуют в ржаных полуфабрикатах?

7. Чем отличаются гомоферментативные и гетероферментативные молочнокислые бактерии?

8. На какие процессы, происходящие в ржаных полуфабрикатах, оказывают положительное влияние дрожжи?

9. Какие компоненты должна содержать питательная среда для обеспечения нормальной жизнедеятельности молочнокислых бактерий и дрожжей?

10. С какой целью применяются жидкие пшеничные закваски при выработке изделий из пшеничной сортовой муки?

11. Какие виды жидких пшеничных заквасок применяют при выработке изделий из пшеничной сортовой муки?

12. Что представляют собой закваски с целенаправленным культивированием микроорганизмов?

Тесты по теме 3

1. Какой тип брожения преобладает при приготовлении ржаных заквасок и теста?

А – спиртовое;

Б – пропионовокислое;

В – молочнокислое;

С – маслянокислое.

2. Какую закваску следует применять при непрерывной работе предприятия? А – жидкая закваска с заваркой по унифицированной Ленинградской схеме;

Б – жидкая закваска без заварки по унифицированной Ленинградской схеме;

В – концентрированная бездрожжевая молочнокислая закваска.

3. Какая закваска является наиболее эффективной для предотвращения картофельной болезни хлеба и его плесневения?

А – пропионовая;

Б – комплексная;

С – ацидофильная.

4. Какая закваска рекомендуется для улучшения качества хлеба из муки с крепкой клейковиной?

А – ацидофильная;

Б – витаминная;

С – эргостериновая.

5. Использование какой закваски обогащает хлебобулочные изделия витамином Д?

А – пропионовокислая;

Б – витаминная;

В – эргостериновая.

4. Применение ферментных препаратов микробиологического происхождения при приготовлении хлебобулочных изделий

При производстве хлебобулочных изделий используются как про­мышленные ферментные препараты растительного и микробного про­исхождения, так и ферментные системы сырья и микроорганизмов в процессе их жизнедеятельности в полуфабрикатах.

В технологии хлеба ферментные препараты используют для корректировки хлебопекарных свойств муки, регулировании метаболизма дрожжевых клеток и молочнокислых бактерий, достижения желаемых реологических свойств теста, получения изделий с улучшенными свойствами и замедления процесса их черствения, для получения ферментированных гидролизатов.

Выпускают ферментные препараты различной степени концентрирования и очистки. Многие виды отечественных ферментных препаратов имеют названия и индексы, в которых отражена информация о продуцен­те фермента (виде микроорганизма), основной активности и способе вы­деления препарата. Название таких препаратов состоит из двух частей: первая соответствует виду основной активности, вторая - видовому на­званию продуцента. Например, Амилосубтилин - препаратa-амилазы из культуры В. subtilis, Глюкаваморин - препарат глюкоамилазы из A. awamor, Целловиридин - препарат целлюлазы из Т. viride.

Различают препараты, выделенные из глубинной культуры, в их названии имеется обозначение «Г» (глубинный), и из твердой фазы - «П» (поверхностный). Затем следует цифровой индекс, который харак­теризует степень концентрирования фермента в препарате по отноше­нию к культуральной жидкости или твердофазной культуре. Так препа­раты с индексом Г10х должны иметь активность в ед/г в 10 раза выше, чем средняя активность культуральной жидкости в ед/мл.

Наряду с препаратами, имеющими буквенно-цифровую индекса­цию, распространены препараты с названиями, в которых отражены основной вид активности, величина активности, название фирмы-производителя и т.д.

Ферментные препараты могут быть твердыми и жидкими, иммоби­лизованными, а также пролонгированного действия. Твердые фермент­ные препараты, как правило, стандартизованы солью, крахмалом, мукой и другими веществами в зависимости от области применения. В хлебо­пекарной промышленности они находят наибольшее применение. Кро­ме того, твердые ферментные препараты производятся в сыпучем и таблетированном виде. Жидкие формы стабилизируются консервантами.

Амилолитические ферментные препараты

Для гидролиза крахмала используются амилолитические фер­ментные препараты, обладающие a-амилазной и глюкоамилазной ак­тивностью.

В зависимости от условий культивирования микроорганизмов и способов получения препаратов активность ферментов колеблется в широких пределах, при этом важно наличие сопутствующей активно­сти. Ферментные препараты, обладающие a-амилазной активностью, могут быть бактериального и грибного происхождения, что определяет их характеристики и условия действия в полуфабрикатах (таблица 5)

Таблица 5. -Характеристика ферментных препаратов a-амилазы различного

происхождения

Принцип действия a-амилазы заключается в гидролизе а-1,4-глюкозидных связей в полисахаридах, содержащих три и более ос­татков D-глюкозы, соединенных a-1,4-связями, причем эти связи разры­ваются беспорядочно (что определяет а-амилазу как эндофермент), в результате чего образуются низкомолекулярные декстрины, в также не­большое количество мальтозы . Расщеплению подвергается как амилоза, так и амилопектин крахмала.

Применение a-амилазы повышает содержание сбраживаемых сахаров в тесте, что приводит к интенсификации процесса созревания полуфабрикатов, увеличению количества декстринов, в также способ­ствует сохранению свежести хлеба. При добавлении ферментных пре­паратов в оптимальных дозировках увеличивается объем хлебобулоч­ных изделий, улучшается структура их пористости, мякиш становится более эластичным, улучшаются вкус и аромат хлеба, корка приобретает более интенсивную окраску и глянец, улучшенные структурно-механические свойства хлеба сохраняются более длительное время.

В России выпускают следующие амилолитические ферментные препараты: с активной a-амилазой – Амилоризин (10х, Г20х), Амилосубтилин Г10х; глюкоамилазой - Глюкоамилаза очищенная.

В составе Амилоризина П10х содержится комплекс ферментов: a-амилаза, экзопептидаза, ксиланаза, b-глюканаза, b-глюкозидаза. Продуцентом Амилоризина П10х является плесневой гриб Aspergillus oiryzae.

Амилосубтилин Г1Ох представляет собой очищенный ферментный препарат, продуцируемый бактериями Bacillus subtilis. Препарат содер­жит a-амилазу, b-глюканазу и эндопептидазу. Бактериальная a-амилаза по сравнению с грибной обладает высокой термостабильностью.

Амилоризин П10х и Амилосубтилин Г1Ох оказывают наиболее эф­фективное действие при добавлении к муке с упругой, недостаточно эластичной клейковиной, с пониженной и нормальной сахарообразующей способностью (180-250 мг мальтозы на 10 г муки). Так как амило­литические препараты имеют сопутствующую протеолитическую ак­тивность, это затрудняет их использование при переработке муки с по­ниженным содержанием клейковины, а также слабой по силе.

Фирмами «Quest Int. Nederland B.V.» (Нидерланды), «Novozymes» (Дания) и «Danisco Ingredients» (Дания) выпускается целый ряд ферментных препаратов, обладающих амилолитической активностью. Отличительной особенно­стью ферментных препаратов, предлагаемых зарубежными фирмами, является их агломерированный вид, получаемый в результате специаль­ной технологии, что позволяет снизить распыление этих продуктов, а также отсутствие или низкая активность сопутствующих ферментов.

Препараты Fungamyl BG (Фунгамил), приготовленный на основе очищенной грибной амилазы (оптимум рН 4,5-5,0, температуры 53-55° С), Biobake P cone (Биобейк), Grindarnyl A 1000 (Гриндамил) ха­рактеризуются низким уровнем глюкоамилазной и протеиназной актив­ности, что позволяет применять их при переработке муки с различными хлебопекарными свойствами.

Оптимальная дозировка ферментного препарата зависит от его ак­тивности: для Амилоризина П10х она составляет 0,001-0,002%, Фунга­мил 2500 BG - 0,0004-0,001%, Гриндамил А 1000 - 0,001-0,005% к мас­се муки.

Ферментные препараты Фунгамил Сутр МА(АХ), Биобейк 721 и Гриндамил S 100 разработаны для коррекции низкой амилолитической активности муки, а также для улучшения структуры мякиша, повыше­ния объема хлебобулочных изделий и продления срока сохранения све­жести. В дополнение к a-амилазной, препараты содержат оптимальное количество пентозаназной активности.

Ферментные препараты Novamyi (Новамил), Биобейк 2000, Гриндамил MAX-LIFE U4 и Гриндамил MAX-LIFE E5 предназначены для уд­линения срока сохранения свежести хлеба.

Рекомендуемая дозировка Новамила составляет 0,006-0,06% к мас­се муки (6-50 г на 100 кг муки). Препарат можно использовать в произ­водстве широкого ассортимента хлебобулочной продукции, включая изделия из цельносмолотого зерна.

Новамил воздействует в процессе выпечки на крахмал мякиша хле­ба, вызывая образование низкомолекулярных декстринов. Эти декстри­ны препятствуют взаимодействию крахмала и клейковины, а также рет­роградации крахмала.

Глюкоамилаза - экзофермент, катализирующий отщепление глю­козы от нередуцирующего конца амилозы и амилопектина. Глюкоамилаза расщепляет с наибольшей скоростью a-1,4-гликозидные связи, способна гидролизовать a-1,6- и a-1,3-гликозидные связи. Механизм гидролиза - последовательный гидролиз нескольких гликозидных свя­зей в одной молекуле субстрата. Эффективность действия глюкоамилазы тем выше, чем выше молекулярная масса субстрата.

Максимальная активность глюкоамилазы проявляется при рН 4,3-5,7 и температуре 40-70° С.

Производятся отечественные препараты Глюкоамилазы очищенной (оптимальные условия действия: рН 3,0-5,0; температура 55-60° С), продуцентом которого являются гриб Asp. awamory или штамм дрож­жей Endomycopsis sp. 20-9.

Фирмой «Novozymes» выпускается ферментный препарат глюкоамилаза AMG, продуцируемый Aspergillus niger и гидролизующий 1,4-, а также 1,6-а-глюкозидные связи амилозы и амилопектина с образованием глюкозы и небольшого количества декстринов. Добавление AMG в ко­личестве 0,003-0,03% к массе муки способствует интенсификации газо­образования в тесте, улучшению цвета корки изделий и структурно-механических свойств мякиша. Эффективность действия ферментного препарата AMG возрастает при совместном его использовании с a-амилазой и ксиланазной. Оптимальными условиями действия препарата являются рН 3-5 и температура от 40 до 70° С.

Ферментный препарат глюкоамилазы применяется при приготовле­нии хлеба ускоренным способом, в том числе с использованием концен­трированной молочнокислой закваски, а также при производстве высокоосахаренных ферментативных полуфабрикатов и жидких дрожжей.

При приготовлении теста на концентрированной молочнокислой за­кваске (КМКЗ) положительные результаты дает использование фермент­ных препаратов, проявляющих глюкоамилазную активность. Физико-химические свойства КМКЗ (влажность, рН) соответствуют оптимуму действия грибной глюкоамилазы, оптимальными условиями действия которой составляют рН - 4,0 и температура 45-60° С. Пшеничный хлеб, приготовленный на КМКЗ с глюкоамилазой, обладает более высокими показателями качества, чем на КМКЗ без добавок. При этом отмечается значительное увеличение в хлебе альдегидов, эфиров, ароматических и гетероциклических соединений, то есть ароматобразующих веществ.

Применение амилолитических ферментов при производстве хлеба из ржаной муки снижает количество амилодекстрннов и за счет этого уменьшится липкость и заминаемость хлеба. Добавление глюкоамилазы при приготовлении закваски (густой, жидкой, КМКЗ) повышает удельного объема хлеба, его пористость, улучшает структурно-механические свойства мякиша. Комплекс амилолитических ферментов, обладающих a-амилазной и глюкоамилазной активностью в сочетании с пирофосфатом натрия (питание дрожжей) дает хорошие результаты при использо­вании ржаной муки с различными хлебопекарными свойствами, в боль­шей степени с пониженной автолитической активностью. Сокращается продолжительность брожения закваски, повышается подъемная сила полуфабрикатов, становится более выраженным вкус и аромат хлеба.

Комплекс ферментных препаратов a-амилазы и глюкоамилазы на­ходит применение при получении высокоосахаренных ферментатив­ных полуфабрикатов (ВФП), внесение которых в рецептуру хлеба со­кращает продолжительность процесса тестоприготовления и расход сахара. Для приготовления ВФП используют различные крахмалсодержащие продукты: пшеничную, ржаную муку и муку зерна тритикале, а также рисовую мучку, крахмальное молоко, крахмал-сырец, черствый хлеб. Осахаривание проводят в течение 6 ч при температуре 60-65°С и рН 4-4,2, что обеспечивается применением лимонной, ортофосфорной кислоты или молочной сыворотки.

Количество глюкозы в ВФП из различных видов сырья колеблется в пределах 50-75%, составляя в ВФП из пшеничной муки 1 сорта 66-68%, из крахмального молока - 75%, из рисовой мучки - 50% к мас­се сухих веществ. Степень гидролиза крахмала в ВФП из пшеничной муки 1 сорта составляет 73-75%, из хлеба пшеничного 1 сорта - 84-85%, рисовой мучки - 66-68%.

Промышленный способ получения ВФП основан на использовании комплекса препаратов Глюкаваморина и Амилоризина. Амилоризин П10х имеет протеолитический комплекс с выраженной экзопептидазной активностью. В результате происходит гидролиз белков муки до аминокислот и пептидов. Легкоусвояемые формы азота стимулируют размножение и синтез ферментов дрожжей. Использование ВФП при замесе теста приводит к увеличению подъемной силы дрожжей, скорости сбраживания сахаров, что позволяет сократить продолжительность тестоприготовления. ВФП эффективны при использовании как в однофазных (безопарных, ускоренных), как и опарных способах приготовления теста.

В рецептуру многих хлебобулочных изделий входит молочная сыво­ротка, различные виды которой (сыворотка молочная концентрированная, сыворотка молочная сгущенная, сыворотка молочная сухая) содержат от 13 до 95% сухих веществ, в состав которых входят белок, лактоза, жиры, минеральные вещества и витамины. Содержание лактозы составляет до 90% на сухое вещество сыворотки. Известно, что лактоза не сбраживается хлебопекарными дрожжами. При расщеплении лактозы, катализируемом b-галактозидазой (лактазой), образуется эквивалентное количество глю­козы и галактозы. Глюкоза легко сбраживается хлебопекарными дрож­жами, а галактоза является активным компонентом реакции меланоидинообразования. Продукты гидролиза лактозы более сладкие, хорошо ус­ваиваются организмом человека. Гидролиз лактозы повышает эффектив­ность использования молочной сыворотки в хлебопечении.

Источником получения b-галактозидазы являются различные микро­организмы: дрожжи, бактерии и грибы. Бактериальные и дрожжевые пре­параты проявляют наибольшую активность в нейтральном диапазоне рН (6,9-7,2). Грибные препараты имеют оптимум действия рН 3,6-5,3, от­личаются большей стабильностью и широкой специфичностью субстрата.

Установлено, что эффективность применения ферментных препа­ратов b-галактозидазы зависит от соответствия оптимальных условий действия ферментного препарата параметрам технологического процес­са и определяется их активностью. Отмечается интенсификация процес­са созревания полуфабрикатов с использованием b-галактозидазы, что выражается в увеличении скорости газообразования, повышении кислотонакопления и в конечном итоге улучшает качество готовых изделий.

Цитолитические ферментные препараты

Под цитолитическими ферментными препаратами по­нимают препараты, обладающие гемицеллюлазной, пентозаназной и целлюлазной активностями.

В настоящее время находят практическое применение ферментные препараты, обладающие гемицеллюлазной активностью. Они воздействуют на нераство­римые высокомолекулярные ксиланы, глюканы, арабинаны, и другие нерастворимые полисахариды, содержащиеся в муке. Внесение гемицеллюлазы в тесто увеличивает долю водораствори­мых пентозанов, что способствует увеличению доли связанной влаги в полуфабрикатах и приводит к увеличению их водопоглотительной спо­собности, улучшению реологических свойств теста. Извест­но, что пентозаны обладают высокой водопоглотительной способно­стью (1 г пентозанов поглощает до 15 г воды).

Добавление в тесто из муки высоких выходов, содержащих существенное количество оболочечных частиц зерновки, ферментных препаратов, обладающих геми­целлюлазной активностью, сопровождается увеличением удельного объема хлеба до 30%.

Степень ферментативного гидролиза некрахмальных полисахари­дов под действием цитолитических ферментов определяется исходным составом сырья, типом используемых ферментных препаратов, пара­метрами технологического процесса и видом мучных изделий. Полный гидролиз гемицеллюлаз до олигосахаров эффективен при приготовле­нии бисквитного теста.

Ферментные препараты, обладающие гемицеллюлазной активно­стью, являются комплексными препаратами, состав которых и активность зависит от продуцента, роль которого выполняют различные бактерии и микроскопические грибы.

Отечественный цитолитический ферментный препарат, продуцен­том которого является культура гриба Trichothecium rozeum, обладает гемицеллюлазной, целлобиазной, пентозаназной активностями. Цитороземин ПЮх, который отли­чается высокой цитолитической и незначительной амилолитической и протеолитической активностью. Добавление его в тесто в количестве от 0,01 до 0,1% к мас­се муки способствует дополнительному обогащению теста редуцирую­щими сахарами, приводит к значительному накоплению в нем водорас­творимых пентозанов, изменению упруго-эластичных свойств клейко­вины, улучшению реологических свойств теста, что приводит к увели­чению удельного объема хлеба.

Высокую эффективность при переработке ржаной муки имеет пре­парат Целлофторин, выделенный из культуры гриба рода Муceliophthora и обладающий целлю