Пшеничные закваски на основе микроорганизмов для хлебобулочных изделий

В современных условиях особую актуальность приобретает ре­шение проблем качества продукции, повышения микробиологи­ческой чистоты, пищевой и биологической ценности, возникаю­щих из-за снижения хлебопекарных свойств зерна и муки, микробиологической контаминации сырья, снижения «устойчивости» технологий в экологически неблагополучных зонах, широкого развития ассортимента диетических хлебобулочных изделий.

Для решения этих проблем эффективно применение новых микробиологических заквасок — полуфабрикатов, приготовление которых осуществляется непосредственно на хлебопекарных пред­приятиях.

Первыми были закваски, полученные на основе целенаправ­ленного культивирования гомо- и гетероферментативных молоч­нокислых бактерий и дрожжей Saccharomyces cerevisiae в виде муч­ных полуфабрикатов с кислотообразующей и газообразующей способностью.

Новые виды заквасок отличает программированный состав чи­стых культур микроорганизмов с заданными биохимическими, бактерицидными и технологическими свойствами.

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) используют современные мето­ды: индуцированный мутагенез, гибридизацию, адаптацию, ком­бинированные методы селекции.

Следующим, не менее важным этапом создания заквасок на­правленного действия, является составление из селекционирован­ных микроорганизмов композиций в определенных соотношениях.

После формирования микробиологического состава заквасок необходимым условием их стабильности становится оптимизация параметров приготовления закваски, которая включает: состав и способ приготовления основного питательного субстрата, опти­мум температуры, рН среды, кислотности, продолжительности выращивания, ритм отбора и возобновления закваски и др.

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

Среди музейных культур отбирают виды и штаммы микро­организмов, которые обладают такими свойствами, как способ­ность размножаться на мучных средах, определенный уровень ферментативной активности, стабильность при непрерывном куль­тивировании, синтез некоторых витаминов, наличие антибиоти­ческой активности и др.

Большое значение имеет рациональное составление компози­ции микроорганизмов, выявление доминирующих форм, определение соотношений между отдельными представителями микро­флоры той или иной закваски.

В ГосНИИХП в результате длительных исследований созданы закваски: пропионовокислая, комплексная, ацидофильная, вита­минная, эргостериновая, дрожжевая.

Пропионовокислая закваска. Ее основу составляет штамм про-пионовых бактерий Propionibacterium freundenreichii ssp. shermanii В KM-103. Данная закваска разработана с целью получения наи­более эффективного биологического средства предотвращения картофельной болезни и плесневения хлеба. Смесь пропионовой, муравьиной и уксусной кислот, а также антибиотический поли­пептид — пропионин, синтезируемый этим штаммом, оказывает максимальное ингибирующее действие на развитие споровых бак­терий и плесеней, подавляя комплекс флавиновых ферментов ды­хательного цикла микроорганизмов. Кроме того, в процессе мета­болизма эта культура синтезирует значительные количества вита­мина В₁₂, который, как известно, в организме человека участвует в кроветворении. Поэтому применение пропионовокислой заквас­ки в процессе приготовления теста и выпечки хлеба преследует две цели: предохранение хлеба от микробиологической инфекции и обо­гащение его витамином В₁₂, что повышает его пищевую ценность.

Комплексная закваска. Основу этой закваски составляют штаммы молочнокислых бактерий, дрожжей и пропионовокислых бактерий следующих видов: Lactobacillus casei-Cl, L. brevis-B78, L.fermenti-34, Saccharomyces cerevisiae-69₉ Propionibacterium sher­manii BKM-103, которые находятся в следующем соотношении: 0,5:0,25:0,25:1:0,02. В качестве питательного субстрата для при­готовления закваски используют мучную осахаренную заварку, которую готовят из пшеничной муки первого сорта в соотноше­нии мука: вода —1:3.

В процессе длительной эксплуатации закваска отличается ста­бильностью.

Ацидофильная закваска. Она состоит из культуры L. acidophillus-146 и штамма дрожжей S. cerevisiae «Рязанские-17», адапти­рованного к высоким температурам (4О...45°С). Ацидофильная закваска характеризуется устойчивостью к повышенным темпе­ратурам.

Витаминная закваска. Она была создана в результате использо­вания в микробиологическом составе пшеничной закваски каротинобразующих дрожжей, адаптированных к мучным средам.

Каротиноидные дрожжи не обладают бродильной активно­стью, температурный оптимум роста у них сдвинут в сторону низ­ких значений — 22...28°С, они имеют низкую скорость роста — 0,18 ч^-1. Витаминная закваска, характеризующаяся способностью к синтезу большого количества β-каротина, витамина В₁₂, обладающая бактерицидными, радиопротекторными свойствами и высо­кими технологическими показателями, включает: каротиноидные дрожжи Bullera armenioca штамм Сб-103, дрожжи Saccharomyces cerevisiae штамм Фр-3, молочнокислые бактерии L. acidophillus-146, пропионовые бактерии Propionibacterium shermanii ВКМ-103 в соотношении 1:1:0,5:0,2. В качестве основного субстрата для получения закваски необходимо использовать мучную осахаренную заварку с влажностью 82—85 %. Процесс выращивания про­должается в течение 5—6 ч при температуре 22...25 °С.

Эргостериновая закваска. В ее состав входят дрожжи Saccharo­myces cerevisiae-576, обладающие высокими биохимическими и технологическими свойствами, способные к повышенному синте­зу эргостерина (предшественник витамина D₂), и мезофильные молочнокислые бактерии L. casei-Cl, L. plantarum-30.

Возможно частично заменить эргостериновой закваской прес­сованные дрожжи. Процесс брожения наиболее интенсивно про­исходит при замене 50 % прессованных дрожжей (от рецептурного количества) 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, структурно-меха­нических свойств — на 10—15 %, повышению пищевой ценности за счет обогащения изделий витамином D₂ — на 0,2—0,3 %.

Дрожжевые закваски. Для регионов с низкими значениями среднегодичных температур для замены жидких дрожжей путем селекции молочнокислых бактерий, способных развиваться при температуре 25...28 °С, и дрожжевых культур создана мезофильная дрожжевая закваска, включающая сообщество микроорганизмов: L. casei-Cl, L.plantantm-A-63, дрожжи Saccharomyces cerevisiae штамм Фр-3 на мучной питательной среде.

При ее использовании интенсифицируется процесс газообра­зования в тесте, сокращается продолжительность брожения. В го­товых хлебобулочных изделиях отмечено увеличение удельного объема на 25—30 %, пористости — на 2—3, общей упругой дефор­мации — на 35—40 % по сравнению с образцами хлеба, приготов­ленными на традиционных жидких заквасочных дрожжах.

Вариантом дрожжевой закваски является закваска, созданная на основе высокоактивного штамма дрожжей S. cerevisiae «Краснодарская-11», отличительной особенностью которой является воз­можность использования для ее выращивания водно-мучной сре­ды, что позволяет заменить жидкие дрожжи на хлебозаводах, где отсутствуют условия для приготовления осахаренной мучной за­варки.

Микробиологический состав и свойства заквасок приведены в таблице 5.1.

Стартерные культуры молочнокислых, пропионовых бактерий и дрожжей, используемые в производстве пшеничных заквасок, обладают активными внутри- и внеклеточными протеазами и ами­лазами, которые осуществляют гидролиз структурных компонен­тов муки как в заквасках, так и в процессе приготовления теста.

В формировании вкуса и аромата хлеба важную роль играют летучие компоненты заквасок.

В составе летучих компонентов различных пшеничных заква­сок идентифицированы как простые, так и сложные по своей структуре вещества с высокой молекулярной массой. При этом, чем разнообразнее микробиологический состав заквасок, тем боль­ше в них образуется промежуточных продуктов расщепления по­лисахаридов и полипептидов, а также веществ, представляющих продукты взаимодействия отдельных компонентов в заквасках.

Применение заквасок в процессе приготовления теста способ­ствует образованию пор, равномерно распределенных по всему объему, созданию устойчивой структуры теста, повышению его эластичности и упругости.