2020-06-30
723
Закваска - полуфабрикат хлебопекарного производства, полученный сбраживанием питательной смеси молочно - кислыми или пропионово-кислыми бактериями и хлебопекарными дрожжами.
Закваской называется непрерывно расходуемая по частям и вновь возобновляемая фаза, используемая для приготовления теста. Часть такой закваски применяется при приготовлении теста в качестве продукта, содержащего активную специфическую микрофлору ржаного теста и значительное количество кислот. На остальной части закваски с добавлением определенного количества муки и воды готовится новая порция закваски. После определенного времени брожения закваска восстанавливает свою кислотность, состав бродильной микрофлоры и опять может быть частично использована для приготовления одной или нескольких порций теста и т.д. В настоящее время используются следующие виды заквасок:
Концентрированная молочнокислая закваска (КМКЗ).Представляет собойсброженный селекционированными штаммами молочнокислых бактерий мучной полуфабрикат. Для приготовления КМКЗ используют чистые культуры молочнокислых бактерий:Lactobacillus plantarum, L. brevis, L. fermenti, L.casei в жидком виде или в виде сухого лактобактерина. Процесс приготовления КМКЗ состоит из двух циклов: разводочного и производственного. Приготовление КМКЗ на жидких культурах молочнокислых бактерий начинают с накопления культуры каждого вида молочнокислых бактерий сначала в солодовом сусле, а затем в водной мучной смеси или осахаренной заварке. Дальнейшее накопление КМКЗ в необходимом количестве осуществляют в производственных условиях путем добавления к готовой закваске питательной смеси из муки и воды с последующим выдерживанием при температуре 32
- 38?С до достижения кислотности 14 - 18 град. [5]
Комплексная закваска. Комплексная закваска представляет собой смесьподобранных в определенных пропорциях штаммов дрожжей, молочнокислых и пропионовокислых бактерий. Содержит L.casei-C1, L.brevis-78, L.fermenti-34, дрожжи Saccharomyces cerevisiae-69. Данную закваску применяют с целью повышения микробиологической устойчивости хлебобулочных изделий (против "картофельной палочки" и плесневой микрофлоры), улучшения вкуса и аромата.[3]
Витаминная закваска. Содержит каротинсентезирующие дрожжи Bullera armenioca Сб-206, дрожжи Saccharomyces cerevisiae - Фр-3, acidophilus-146. Витаминная закваска улучшает качество изделий из муки с пониженными свойствами: со слабой клейковиной.[19]
Ацидофильная закваска. Содержит L.acidophillus-146, дрожжи Saccharomyces cerevisiae-P-17. Применение ацидофильной закваски позволяет улучшить вкус и аромат изделий, способствует предотвращению заболевания хлеба "картофельной болезнью". Ацидофильную закваску рекомендуется использовать также для ускоренных способов
53
тестоприготовления, а также для улучшения качества изделий из муки с пониженными свойствами: с крепкой клейковиной.[32]
Пропионовокислая закваска. Содержит Propionibacterium freundenreichii spp. Shermanii ВКМ-103 (обладают высокими бактерицидными свойствами и синтезом витамина B12). Использование пропионовокислых бактерий в хлебопечении основано на том, что при брожении они образуют пропионовую, уксусную и другие органические кислоты, бактериоцины (антимикробные белки), подавляющие развитие "картофельной палочки", а также плесневых грибов.
Различия в свойствах компонентов ржаной и пшеничной муки оказывают существенное влияние на их хлебопекарные свойства, поэтому способы приготовления ржаного теста значительно отличаются от пшеничного.
Ржаное тесто имеет высокую вязкость, пластичность и низкую способность к растяжению. Белки ржаной муки, несмотря на содержание в них глиадиновой и глютениновой фракций, не образуют такого губчатого клейковинного каркаса, как белки пшеничной муки. В тесте белки ржаной муки быстро неограниченно набухают, пептизируются и переходят в состояние вязкого коллоидного раствора. Повышение кислотности теста до рН 4,4-4,2 способствует пептизации белков и одновременно их набуханию и улучшению реологических свойств ограниченно набухших белков. Значительное влияние на реологические свойства ржаного теста оказывает соотношение в нем пептизированных и ограниченно набухших белков.
Дальнейшее повышение кислотности теста может снижать пептизацию содержащихся в нем белков. В образовании вязких свойств ржаного теста большую роль играют набухание крахмала, гидратация слизей, высокая активность амилолитических (особенно α - амилазы), протеолитических и других ферментов, что повышает газоудерживающую способность теста.
Повышенная кислотность ржаного теста тормозит действие α - амилазы, при этом резко снижается температура инактивации α - амилазы, что особенно важно при выпечке хлеба после инактивации α - амилазы. Снижение активности α - амилазы сокращает период образования под ее влиянием декстринов и снижает липкость и заминаемость мякиша хлеба. В связи с этим кислотность выброженного теста из ржаной муки при созревании доводят до 12-14 град благодаря накоплению молочнокислыми и другими бактериями органических кислот.
Под пористостью хлеба понимают отношение объема пор мякиша к общему объему хлебного мякиша, выраженное в процентах. Пористость изделия с учетом его структуры (размера пор, однородности, толщины стенок) характеризует такое важное свойство продукта, как усвояемость.
Для получения хлебобулочных изделий с пористым, хорошо разрыхленным мякишем возможно использование различных способов разрыхления теста (дрожжи, закваски и т.д.).
Дрожжи сахаромицеты (Saccharomyces cerevisiae и S.minor), развивающиеся в ржаных и пшеничных заквасках совместно с молочнокислыми бактериями, выполняют роль разрыхлителей теста, оказывая суще ственное влияние на объем готового хлеба и пористость мякиша. Сбраживая сахара муки и мальтозу (S.minor - не сбраживает мальтозу), образующуюся из крахмала муки под действием амилаз, они выделяют углекислый газ и спирт. Гетероферментативные молочнокислые бактерии участвуют в разрыхлении теста за счет образования углекислого газа. Указанная особенность молочнокислых бактерий была использована при попытке разработать способ получения ржаного хлеба на густых заквасках без применения дрожжей. Для
54
подавления развития дрожжей густые закваски вели при температуре 35°С. На этом же принципе основана саратовская схема приготовления жидких ржаных заквасок на одних культурах газообразующих молочнокислых бактерий. Правда, в условиях жидкой закваски дрожжи S.cerevisiae развиваются спонтанно, и спиртовое брожение идет интенсивно наряду с молочнокислым. В промышленности данные способы не нашли широкого применения. А также, применение заквасок при замесе пшеничного теста способствует образованию пор, равномерно распределенных по всему объѐму теста, причѐм расположение их более компактное, чем в тесте на дрожжах. При этом создается неразрывная белково-углеводная структура за счет равномерного обволакивания пленкой клейковины крахмальных зерен, в то время как прессованные дрожжи вызывают образование рыхлых, непрочных структур и прерывистый характер связи между тяжами клейковины и зернами крахмала [11,19,24].
Вкус - один из видов восприятия (ощущения) возникающее при действии различных веществ преимущественно на рецепторы вкуса расположенные на вкусовых луковицах языка. Аромат - приятный запах.
Принято считать, что вкус и аромат хлеба во многом определяются соотношением молочной и летучих кислот. Это соотношение называется коэффициентом брожения. Молочнокислые бактерии оказывают большое влияние на вкус и аромат ржаного хлеба. Молочная кислота придает ржаному хлебу приятный кисловатый вкус, а летучие кислоты - специфический аромат. Кроме летучих кислот определенное влияние на аромат хлеба оказывают органические ди- и трикарбоновые кислоты. По данным М.И. Княгиничева и П.М. Плотникова, в ржаном хлебе из обдирной муки содержится около 60% молочной кислоты, 32% летучих кислот и 8% органических кислот (янтарной, яблочной, винной и лимонной).
Из обшей суммы летучих кислот в ржаном хлебе на долю уксусной приходится 38-65%, на долю пропионовой -- 28-52% и муравьиной -- 1,16-10,7%. По существующим представлениям, большую роль в образовании ароматического комплекса хлеба играют карбонильные соединения. К ним относятся альдегиды (ацетальдегид, бензальдегид, изовалериановый, коричный, сиреневый), ванилин, оксиметилфурфурол, ацетоин, диоксиацетон, фурфурол.
В образовании многих из упомянутых выше веществ участвуют и молочнокислые бактерии. При этом гомо - и гетероферментативные виды образуют в процессе брожения различные продукты. 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 варьирует от 13 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 заквасках с применением одних гомоферментативных видов молочнокислых бактерий лишен специфического аромата, поэтому вкус его кажется несколько «пустым». 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 определенном соотношении.
55
Исследования показали, что дрожжи S.cerevisiae в больших концентрациях помимо диоксида углерода и спирта образуют также эфиры, включая этилацетат, этилпропионат, этиллактат, 1-пропанол,2-метилпропанол, 3-метилбутанол.
Дрожжи сахаромицеты сбраживая сахара муки и мальтозу, образующуюся из крахмала муки под действием амилаз, выделяют углекислый газ и спирт. Наряду с главными продуктами брожения получаются побочные: уксусный альдегид, спирты (бутиловый, изобутиловый, изоамиловый), органические кислоты (молочная, янтарная, винная, щавелевая) и некоторые другие вещества, придающие хлебу специфические вкус и аромат. Например, В.Л.Омелянский выделил из заквасок дрожжи, образующие эфиры с фруктовым запахом. Кроме того, небольшое количество спирта, которое остается после выпечки в готовом хлебе (до 0,5%), также значительно улучшает вкус и аромат готовых изделий.
Также исследованиями установлено главное: ускорение технологического процесса приводит к получению хлеба с менее выраженным вкусом и ароматом. Поэтому для получения хлеба с более выраженным ароматом и вкусом рекомендуется использовать закваски. Доказано, что в процессе выработки закваски уменьшается доля уксусной кислоты и летучих кислот, влияющих на вкус и аромат. Увеличение доли пшеничной муки в ржано-пшеничных сортах хлеба существенно меняет его вкус и снижает аромат.
В основе производства хлеба лежат микробиологические процессы (спиртовое, молочнокислое брожение), от которых во многом зависит качество готовой продукции. Однако наряду с необходимыми видами микроорганизмов в полуфабрикатах и хлебе могут развиваться посторонние микроорганизмы. Источником их являются сырье, оборудование, воздух производственных помещений. Среди посторонних видов микроорганизмов встречаются вредные, способные резко ухудшить качество хлеба и вызвать его микробиологическую порчу - болезнь хлеба.
В процессе брожения заквасок молочнокислые бактерии вырабатывают молочную кислоту, которая подавляет жизнедеятельность посторонней микрофлоры. Однако установлено, что антагонизм МКБ является не только их свойством как кислотообразователей, но обусловлен выделением антибиотических веществ. Так, L. plantarum продуцирует антибиотик лактолин, подавляющий ряд грамположительных, некоторые грамотрицательные и дизентерийные бактерии, а также рост кишечной палочки. L. casei обладает антагонистическими свойствами по отношению к кишечной
и картофельной полочкам, патогенному микрококку, к бактериям тифа и дизентерии, золотистому стафилококку, дрожжеподобным грибам. L. brevis продуцирует антибиотик бревин, который угнетает золотистый стафилококк, кишечную и дизентерийную палочки. L. fermenti выделяет антибиотик бактериоцин, к которому чувствительны пневмо - и энтерококки. На основе L. fermenti 27 разработана технология приготовления мезофильных заквасок, которая предотвращает картофельную болезнь хлеба.
Путем подбора чистых культур микроорганизмов были получены новые виды заквасок обладающих новыми функциональными свойствами, так например, в ацидофильной закваске происходит накопление аминокислот за счет повышенной протеолитической активности. Витаминная закваска способствуют накоплению витаминов. [14, 9]
Закваски предупреждают микробиологическую порчу хлеба (плесневения, картофельная болезнь и др.). За счет высокой кислотности заквасок подавляется картофельная болезнь хлеба. Однако не только за счет высокой кислотности подавляется картофельная болезнь хлеба. Некоторые закваски, приготовленные с
56
использованием специально отобранных микроорганизмов обладают повышенной антибиотической активностью. В СПбФ ГосНИИХП получена биологическая закваска, обладающая бактерицидными свойствами (Павловская Е.Н., Афанасьева О.В. и др., 2002г.). Для еѐ приготовления используют два новых штамма молочнокислых бактерий
с повышенной антагонистической активностью: L.plantarum 52-АН и L.sanfrancisco E-36 [17]. К закваскам с повышенной антибиотической активностью относятся
пропионовая, комплексная, ацидофильная, а также закваски, приготовленные с
использованием бифидобактерий нетрадиционных для хлебопечения низинобразующих штаммов лактокакков.
5.2.Приготовление закваски путем спонтанного брожения смеси муки и воды Этот способ достаточно трудоѐмок и имеет ряд недостатков, как то, большая
продолжительность (7-10 фаз по 6-20 часов), нестабильность качества закваски. И хотя этот способ приготовления заквасок наиболее древний, полученный эмпирическим путем, он имеет научное обоснование.
В 1 г муки содержится от десятков тысяч до нескольких миллионов микроорганизмов. Качественный состав микроорганизмов разнообразен. В ней встречаются грибы, бактерий, актиномицеты и другие виды микроорганизмов, но находятся они в малоактивном состоянии. При влажности муки менее 15% все виды микроорганизмов находятся в неактивном состоянии, при увеличении влажности до 40-50% в полуфабрикатах хлебопекарного производства создаются благоприятные условия для их развития.
Аминокислоты, сахара, витамины муки переходят в раствор и становятся доступными для микроорганизмов. С этого момента между различными микроорганизмами начинается конкурентная борьба за овладение средой обитания, в которой побеждают те микроорганизмы, которые лучше других приспособлены к жизни в данных условиях. Наиболее приспособлены к условиям теста молочнокислые бактерии. Размножаясь быстрее других, они образуют молочную кислоту, которая подавляет жизнедеятельность других микроорганизмов. Первыми погибают щелочелюбивые микроорганизмы (гнилостные бактерии и др.), затем - микроорганизмы, предпочитающие нейтральную среду (бактерии группы кишечной палочки). При дальнейшем повышении кислотности прекращают жизнедеятельность кислотолюбивые бактерии (маслянокислые, уксуснокислые и др.).[2]
Бактерии, предпочитающие повышенную кислотность среды, различные виды дрожжей (сахаромицеты и несахаромицеты), плесневые грибы и другие могут расти только в аэробных условиях. Сахаромицеты являются факультативными анаэробами, то есть способны размножаться и существовать в бескислородных условиях мучных полуфабрикатов. В результате культивирования остаются дрожжи и молочнокислые бактерии, растущие при высокой кислотности полуфабрикатов (заква ски, тесто) в анаэробных условиях. Таким образом, накопление дрожжами и молочнокислыми бактериями спирта, молочной кислоты и отсутствие кислорода не допускает развитие в них посторонних микроорганизмов. При этом дрожжи и молочнокислые бактерии являются синергистами.
Если замесить ржаную муку с водой и оставить тесто при температуре, обычной для ведения теста (25-30 °С), то через некоторое время в нем появляются признаки брожения, выражающиеся в выделении мелких пузырьков газа и в появлении характерного вкуса и запаха кислого теста.
В результате изучения микроорганизмов теста, в котором началось самопроизвольное брожение, установлено, что основными возбудителями этого
57
брожения являются Bact. coli aerogenes и Вас. levans. Эти бактерии образуют в тесте уксусную и молочную кислоту, спирт, углекислый газ (диоксид углерода), водород и в меньших количествах -- азот. Наряду с основной массой бактерий этого типа в тесте, в котором началось спонтанное брожение, встречаются в очень небольшом количестве и отдельные дрожжевые клетки (попавшие в тесто из воздуха). Однако роль их в первой стадии спонтанного брожения чрезвычайно мала и практически незаметна.
Если кусок теста, в котором началось спонтанное брожение, оставить в помещении
с сухим воздухом, то тесто со временем высохнет, и жизнедеятельность микроорганизмов в нем прекратится. Если же кусок теста будет лежать во влажном помещении, то он с течением времени покроется плесенью, следовательно, с точки зрения хлебопечения этот кусок теста испортится и сделается непригодным для употребления.
Совершенно другая картина будет, если тесто, которое подвергалось спонтанному брожению, через некоторое время (через 7-8 ч) освежить, прибавив к нему новую порцию муки и воды, дать ему некоторое время вновь бродить, затем опять освежить и т. д. в течение нескольких (например, четырех) дней. В этот период можно произвести от шести до восьми освежений теста. В тесте, подвергшемся повторному спонтанному брожению, чередовавшемуся с освежением, микрофлора будет совершенно иная.
Если в первой стадии спонтанного брожения теста микроорганизмы последнего в основном составляли бактерии типа Вас. levans и лишь в совершенно незначительной доле -- дрожжевые грибы, то в тесте, подвергшемся повторному освежению, бактерии типа Вас. levans почти или совершенно исчезают, а вместо них появляются типичные для ржаного теста кислотообразующие бактерии. Одновременно отмечается наличие значительного количества дрожжевых клеток. Соотношение в таком тесте дрожжей и кислотообразующих бактерий близко к обычному для ржаных заквасок и теста. Разница в составе микроорганизмов первоначально замешенного теста и теста после пяти освежении отражается и на качестве хлеба. Хлеб из теста начальной стадии спонтанного брожения плохо разрыхлен и имеет трещины, как в корке, так и в мякише. Хлеб из спонтанно забродившего теста после 5-6 последовательных освежений хорошо разрыхлен, имеет нормальный по строению мякиш и хоро ший внешний вид. Вкус и аромат такого хлеба, обычные для ржаного хлеба. При этом число молочнокислых бактерий должно превышать количества дрожжей в 60-80 раз. Это соотношение обычно устанавливается после 10 освежений.
