Дрожжи и молочнокислые бактерии, используемые в хлебопечении

 

Процесс производства хлебопекарных дрожжей включает следующие технологические операции: приготовление питательной среды, основу которой составляет меласса и растворы солей, выращивание дрожжей при аэрировании, сепарирование, формовку, прессование и упаковку. Основные стадии выращивания дрожжей сопровождаются постоянной аэрацией питательной среды. Затем их переносят в микроаэрофильные условия для брожения в тесте. Эта смена условий для жизнедеятельности обуславливает те свойства, которые должны быть присущи хлебопекарным дрожжам.

Прежде всего, дрожжи должны обладать высокой потенциальной активностью гликолитических ферментов. Она выражается как зимазная активность (скорость сбраживания глюкозы, фруктозы и сахарозы) и мальтазная (α-глюкозидазная) активность (скорость сбраживания мальтозы). Дрожжи должны иметь высокую активность инвертазы (β-фруктофуранозидазы) и других гидролитических ферментов, способность расти и синтезировать ферменты и коферменты в микроаэрофильных условиях, быстро адаптироваться к изменяющимся субстратам. Они должны проявлять осмотическую стабильность по отношению к жирам и относительно высокой концентрации сахара на начальной стадии брожения теста, быть солеустойчивыми и стойкими к изменениям рН, содержать небольшое количество глутатиона и быть устойчивыми к примесям, содержащимся в мелассе, на которой их выращивают, иметь высокую генеративную активность, быть стойкими при хранении. Однако не все расы и штаммы дрожжей удовлетворяют этим требованиям.

Для разрыхления теста применяют различные расы прессованных дрожжей S. Cerevisiae.  Кроме того, используют дрожжевое молоко, сушеные и жидкие дрожжи, а также высококислотные закваски.

У полноценных рас дрожжей подъемная сила (длительность подъема теста на стандартную высоту – 70 мм в стандартной форме) должна быть до 45 мин. Зимазная активность – до 50 мин, мальтазная активность – до 70 мин. Устойчивость к мелассе – 100 %. Удельная скорость роста до 0,2 ч^-1. Однако ни одна из используемых рас не сочетает в себе необходимых признаков, которые бы отвечали требованиям, предъявляемым к хлебопекарным дрожжам, поэтому на хлебозаводах применяют смеси различных рас. Ведется селекция высокопродуктивных штаммов дрожжей, а также штаммов, подходящих для приготовления замороженного теста. Благодаря повышенному содержанию в них трегалозы клетки дрожжей устойчивы к замораживанию и оттаиванию.

Для получения хлебопекарных дрожжей используют быстрорастущие расы верхового брожения. В настоящее время применяют следующие расы.

Раса Томская 7.Преимущественно круглые и овальные клетки. Культура устойчива к составу мелассных сред, переносит повышенные концентрации, но требовательна к витаминам. Дрожжи, полученные на этой расе стойки при хранении, обладают хорошей инвертазной, но слабой мальтазной активностью (более 160 мин). Этот фермент имеет Т_опт=35 ^оС, при 50-55 ^оС и рН=6,75-7,25 – инактивируется.

Раса ЛБД-Х1. Клетки круглые продолговатые и эллипсовидные. Мальтазная активность – 125 мин, зимазная – 50 мин. Устойчива к мелассе. Дрожжи этой расы характеризуются ломкой структурой.

Раса Одесская 14.Овальные и эллипсовидные клетки. Обладает высокой генеративной активностью. Зимазная активность – 45 мин, мальтазная – 95 мин. Стойки при хранении, устойчивы к высушиванию; требовательны к факторам роста. Широко используются в промышленности и служат основой для селекции новых штаммов.

Штамм Л-441 – обладает высокой продуктивностью, подъемной силой 44-45 мин, мальтазной активностью 92-95 мин. Клетки овальные крупные. Сбраживает рафинозу полностью. Стабильность дрожжей – 96 мин.

Штамм Я-1. Клетки круглые крупные. Обладает высокой генеративностью и устойчив к температуре (37-38 ^оС). Подъемная сила – 40-47 мин, зимазная активность – 32-44 мин, мальтазная – 95 мин.

Раса Киевская 21.Устойчива к ингибиторам мелассы, нетребовательна к ростовым веществам, хорошо переносит высушивание; β-фруктофуранозидазная и зимазная активность ее составляют 60 мин, α-глюкозидазная – 100-103 мин. Клетки расы Киевской 21 овальные или круглые, средние.

Гибридные расы 176, 196-6 и 262.Отвечают основным требованиям и рекомендованы для внедрения в промышленность. Клетки гибридов крупные, их зимазная активность – 42-57 мин, α-глюкозидазная – 65-75, β-фруктофуранозидазная – 42-57 мин; обладают высокой устойчивостью к мелассе. Раса 262 рекомендована для получения сушеных дрожжей (содержание трегалозы 8,7 % на СВ).

Новые штаммы дрожжей Saccharomyces cerevisiae 739, 743, ЛB-7, 616, 722отличаются высокой активностью ферментов, генеративной активностью и хорошими хлебопекарными свойствами. Штамм 616 рекомендован для получения сушеных дрожжей, так как способен накапливать 16,2 % трегалозы на СВ.

Штамм дрожжей 739 характеризуется высокой про­дуктивностью, повышенной ферментативной активностью и высоким содержанием АТФ (13,3·10^-9 мкмоль/клетку). Дрожжи полностью сбраживают глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу, рафинозу и галактозу. Не усваивают маннит, дульцит и сорбит.

Штаммы 739 и 743 имеют хорошие показатели по зимазной и α-глюкозидазной активности. Зимазная, α-глюкозидазная активность штамма 739 и подъемная сила дрожжей составляют соответственно 54, 61 и 56 мин.

Штамм хлебопекарных дрожжей ЛВ-7используется для производства прессованных и сушеных дрожжей. Он характеризуется повышенной устойчивостью к вредным примесям мелассы, к микрофлоре, инфицирующей дрожжевое производство, отличается повышенной продуктивностью и превосходит аналоги по концентрации трегалозы в 2 раза. Содержание трегалозы в клетках дрожжей составляет 16,4 % на СВ, что обес­печивает длительную сохранность прессованных дрожжей, их высокую устойчивость при обезвоживании и хорошее качество высушенной продукции. Подъемная сила составляет 43-47 мин, осмочувствительность – 6-10 мин, стойкость свыше – 120 ч.

Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae 616используется для производства сушеных хлебопекарных дрожжей. Наиболее распространенной является раса 14, обладающая хорошей продуктивностью. Однако штамм 616 по сравнению с расой 14 обладает лучшей ферментативной активностью: α-глюкозидазная активность штамма составляет 67 мин, а  расы 14 – 80-90 мин; зимазная активность –55 и 58 мин соответственно. Штамм 616 способен на­капливать в 3 раза больше трегалозы, что способствует большей устойчивости при высушивании. Подъемная сила штамма 616 составляет 60 мин, осмочувствительность – 5-10 мин, а у расы 14 –66 и 15 мин соответственно.

Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae 722отличается хорошей α-глюкозидазной (54 мин) и зимазной (43 мин) активностью, подъемной силой (46 мин) и осмочувствительностью (5-10 мин).

Штаммы хлебопекарных дрожжей Л-1, Л-2, Л-3, ЛК-14, выведенные за последние годы, характеризуются высокой продуктивностью, способны конкурировать с посторонней микрофлорой, устойчивы к повышенной концентрации и температуре питательных сред (до 40 °С). Накапливают большое количество трегалозы (Л-1 и Л-2 - 10-12 %, остальные – 14-17 %) и хорошо переносят высушивание, сохраняя исходную ферментативную активность. Имеют клетки средних и крупных размеров.

Подъемная сила прессованных и сушеных дрожжей для всех штаммов составляет 45-56 мин, α-глюкозидазная активность штаммов Л-2 – 60-80 мин, Л-1 – 100-110, Л-3 – 120-135 и ЛК-14 – 130-180 мин.

Отличаясь высокой продуктивностью, перечисленные штаммы уступают по α-глюкозидазной активности гибридным, о которых говорилось выше. Для безопарного приготовления теста необходимы штаммы с высокой α-глюкозидазной активностью, поэтому наиболее предпочтительны в этом случае гибридные расы и штамм Л-2.

В Ленинградской лаборатории технологии дрожжей ВНИИПБТ создана коллекция, насчитывающая более 96 штаммов отечественных и зарубежных музейных культур. Коллекция предназначена для снабжения дрожжевых заводов производственными культурами и дает исходный материал для селекции новых штаммов.

В результате применения мутагенного действия лазерного света на штамм 73 получен новый штамм дрожжей S. cerevisiae V-503. Штамм по ряду показателей: выходу биомассы, подъемной силе, α-глюкозидазной, зимазной и генеративной активности и стойкости превосходит материнский штамм.

Штамм V-503 сбраживает и усваивает галактозу, сахарозу, 1/3 рафинозы, мальтозу; усваивает этанол, глицерин, уксусную и молочную кислоты, размножается с большим выходом биомассы, имеет хорошие хлебопекарные свойства: подъемная сила дрожжей составляет 19,8 мин α-глюкозидазная и зимазная активность составляют соответственно 25 и 35 мин, стойкость – 100 ч при  35 °С,  осмочувствительность – 7 мин, бродильная актив­ность за 1 ч – 18,2 см³ СО₂.

Зимазный комплекс дрожжей, включающий более 20 ферментов, катализирует различные реакции брожения. Среди этих ферментов значительная роль отводится β-фруктофуранозидазе. Мутантный штамм V-503 характеризуется высокой активностью этого фермента, которая значительно выше, чем в исходном (4 раза), что связано с бо­лее высоким уровнем синтеза и секреции β-фруктофуранозидазы.

Аналогичные результаты получены при определении активности алкогольдегидрогеназы, занимающей важнейшее место в цепи биохимических превращений углеводов, вызываемых метаболизмом дрожжевой клетки. Активность алкогольдегидрогеназы у штамма V-503 в 1,5-2 раза выше, чем у исходного 73. Алкогольдегидрогеназа имеет исключительно внутриклеточную локализацию.

Эти данные дополняют биотехнологическую характеристику высокопродуктивного штамма S. cerevisiae V-503, предназначенного для хлебопекарной промышленности. Хлеб, приготовленный на этих дрожжах, отличается большим объемом и высокой пористостью.

На многих хлебопекарных предприятиях, расположенных вблизи дрожезаводов, вместо прессованных дрожжей применяют дрожжевое молоко, в 1 л которого содержится 400-450 г дрожжей. Качество дрожжевого молока контролируется по трем основным показателям: содержанию дрожжей в 1 л молока, кислотности и подъемной силе. При использовании дрожжевого молока интенсифицируется брожение полуфабрикатов на всех стадиях технологического процесса, что обеспечивает получение хлеба с большим удельным подъемом и лучшей пористостью, чем в случае применения прессованных дрожжей. Более высокая бродильная активность дрожжевого молока по сравнению с эквивалентным количеством прессованных дрожжей обусловлена тем, что дрожжевые клетки в молоке разъединены и имеют большую поверхность контакта с субстратом. Однако дрожжевое молоко из-за высокой влажности менее устойчиво при хранении (до 10 сут при 4-6 ^оС и до 24 ч – при 20 ^оС).

Сушеные хлебопекарные дрожжи получают из прессованных дрожжей. Для их производства применяют специальные расы и режимы выращивания, обеспечивающие устойчивость к сушке. Влажность сушеных дрожжей – 6-10 %.

Развитие технологий хлебопечения, а также требования покупателей к качеству готовой продукции вынуждают все более тщательно подходить к проблеме отбора сырья, в частности дрожжей. В настоящее время в хлебопекарной промышленности широко применяют дрожжи французской фирмы «Лесафр». Например, прессованные дрожжи «Ирондель» в 2 раза эффективнее отечественных. Они просты в использовании и могут храниться 7-8 недель при температуре 0-10 ^оС.

Дрожжи «Saf-levure» представляют собой обезвоженное вещество (92-93 % сухого экстракта). Дрожжи представляют собой шарообразные образования с защищенными оболочками из сухих дрожжей, что гарантирует качественное и долгосрочное хранение продукта. Срок хранения - 2 года при температуре окружающей среды. Перед употреблением их необходимо активировать 15 мин в объеме воды в 5 раз превышающем объем дрожжей. Вода должна быть подслащена и иметь температуру 38 ^оС. Эти дрожжи в 5 раз активнее дрожжей прессованных отечественных.

Мгновенно действующие дрожжи «Saf-moment» и «Instant-success» – сухие активные пекарские дрожжи. Их активность превышает активность прессованных дрожжей французского производства в 3-4 раза, а отечественных – в 6 раз. Они могут храниться в течение 2 лет без потери активности в атмосфере СО₂ или азота.

Сушеные дрожжи «Инстант» производят во многих странах, в т.ч. в Австрии, Голландии («Фермипан-1», «Фермипан-2») Дании и Швеции.

Благодаря высокопористой структуре сушеные дрожжи «Инстант» используют без предварительного замачивания, однако вскрытую упаковку необходимо использовать за 4 дня. Такие дрожжи удобно использовать при безопарном и ускоренном способах тестоведения с содержанием сахара и жира 7 % и более к массе муки. Соотношение расхода дрожжей «Фермипан» и прессованных составляет 1 : 6. У изделий, выработанных с использованием этих дрожжей, увеличивается объем на 20-25 %, а пористость – на 2-4 %, упругость деформации мякиша увеличивается на 10-15 %.

На Сарапульском и Волгоградском заводах АО фирмы «Биоден» выпускают инстантные дрожжи под названием «Экспресс». Их показатели: влажность – 3,8-4,0 %, содержание  белка – 45-46 %,  трегалозы – 12-14 %, соотношение с прессованными – 1 : 5.

Помимо стандартных прессованных, сухих активных и сухих инстантных дрожжей выпускаются следующие виды дрожжей.

Высокоактивные дрожжи, которые содержат сравнительно мало СВ – 29 % (33 % – в стандартных прессованных французских дрожжах). Количество общего азота относительно высокое – 9 % (стандартное 7 %). Однако эти дрожжи чрезвычайно зависимы от температуры хранения, которая не должна превышать 4 ^оС. В противном случае уже через неделю начинается автолиз.

Осмотолерантные дрожжи содержат низкое количество инвертазы, чем увеличивают осмотическое давление. Они способны активно синтезировать глицерин и трегалозу, которые позволяют компенсировать внутриклеточные потери воды. Их выгодно использовать для замеса теста с содержанием 10 % сахара и выше.

Дрожжи полусухие замороженные предназначены для применения в технологии быстрозамороженных тестовых полуфабрикатов и существуют в виде двух разновидностей – для обыкновенного теста и теста с высокой дозировкой сахара, содержание сухих веществ в них составляет 75-77 %, а в инстантных – 97 %. В процессе производства этих дрожжей по окончании сушки их замораживают, что придает им стабильность при хранении при температуре  -18 ^оС в течение 2 лет.

Дрожжи для опарного способа приготовления теста добавляют либо частями, либо полностью в опару. В первом случае проблем при использовании их не происходит. Во втором случае при длительности брожения опары более 2,5-3 ч желательно использование дрожжей, предназначенных для опарного метода, т.к. применение стандартных дрожжей приводит к продолжительности расстойки. Особенностью этих дрожжей является адоптация к мальтозе.

Дрожжи, особо чувствительные к холоду, характеризуются низкой ферментативной активностью в интервале 4-12 ^оС и стандартной активностью в обычных условиях. Это позволяет использовать их для приготовления теста, предназначенного на продажу. Тестовые заготовки с такими дрожжами могут храниться в холодильнике в течение нескольких дней.

Дрожжи, устойчивые к пропионату кальция. Пропионат кальция применяют в хлебопечении в качестве консерванта, замедляющего процесс черствения хлеба. Так, в Великобритании его широко используют в производстве формового хлеба, который продают нарезанным в упаковке. В результате введения пропионата кальция увеличивается кислотность теста, что ухудшает работу обычных штаммов дрожжей. Данные дрожжи наилучшим образом адоптированы к использованию этой соли.

Дрожжи для готовых смесей содержат все необходимые компоненты для производства различных видов продукции, например, специальных сортов хлеба и, пиццы. Дрожжи обладают достоинствами как сухих активных, так и инстантных.

Дезактивированные дрожжи лишены ферментативной активности и являются натуральным улучшителем, играя роль восстановителя в тесте, поскольку глутатион в процессе лизиса дрожжей выделяется из клеток и становится легко доступным. Они используются и как усилители вкуса, например, осоложенные дезактивированные дрожжи. Их часто применяют для приготовления пиццы, круасанов и других видов изделий, когда существует необходимость уменьшить эластичность и улучшить растяжимость теста. Это облегчает раскатку и закатку тестовых заготовок.

Несмотря на увеличение объемов выпуска прессованных дрожжей и внедрение в производство дрожжевого молока, высокоактивных и осмотолерантных дрожжей, значительное количество хлеба массовых сортов вырабатывается с добавлением жидких дрожжей.

Жидкие дрожжи – полуфабрикат хлебопекарного производства, приготовленный на заквашенной заварке путем размножения в ней дрожжей.

Для заквашивания осахаренных заварок в технологии жидких дрожжей довольно широко использовался штамм термофильных молочнокислых бактерий типа Bacillus delbrüeckii. Эти бактерии усваивают некоторые аминокислоты в мучной среде, несмотря на присутствие в ней других азотсодержащих веществ, особенно при наличии сахара; сбраживают фруктозу, глюкозу, мальтозу с образованием молочной кислоты, сахарозу, декстрины и галактозу. Лактоза, рафиноза и крахмал ими не сбраживаются. В условиях мучной среды при добавлении глюкозы или мальтозы существенной разницы в образовании кислоты не отмечается.

На хлебозаводах жидкие дрожжи готовят по рациональной схеме, предусматривающей разведочный и производственный циклы. Производственный цикл предусматривает заваривание муки водой в соотношении 1 : 2,5, заквашивание заварки молочнокислыми бактериями Lactobacillus delbrüeckii и смешивание ее с водой или молочной сывороткой и зрелыми дрожжами. Соотношение заквашенной заварки, воды (сыворотки) и жидких дрожжей составляет 1 : 2,5 : 3,5. Зрелые дрожжи имеют конечную кислотность 9-10 град и подъемную силу 20-25 мин. При этом размножение дрожжевых клеток целесообразно вести в условиях аэробиоза. В этом случае образование АТФ преобладает над его расщеплением, в результате аэробные клетки содержат больше химической энергии, которую они расходуют в условиях анаэробиоза при брожении в опаре или тесте. Для приготовления жидких дрожжей расходуются мука, неферментированный солод или ферментные препараты амилолитического действия,термофильные гомоферментативные молочнокислые бактерии и дрожжевые клетки.

Применение молочнокислых бактерий при приготовлении жидких дрожжей обусловлено необходимостью создания оптимальной кислотности среды для размножения дрожжевых клеток. Достижение поставленной цели возможно путем использования различных производственных рас бактерий, характеризующихся общими морфологическими, культуральными и физиологическими признаками: палочки разной длины размером (2,7-7)×(0,4-0,7) мкм, в молодой культуре одиночные, неподвижные, спор не образуют, грамположительные, температурный оптимум роста – 45-47 °С, оптимум кислотообразования – 52-54 °С. Для заквашивания осахаренных заварок был использован штамм термофильных молочнокислых бактерий типа Lac. delbrüeckii. Эти бактерии усваивают некоторые аминокислоты в мучной среде. Наилучшее влияние на бактерии оказывают цистин, тирозин, аспарагин и отчасти лизин. Глутаминовая кислота, а в еще большей степени глицин и гистидин угнетают все функции бактерий. Они легко сбраживают фруктозу, глюкозу, мальтозу с образованием молочной кислоты. При сбраживании сахарозы, декстринов и галактозы образуется гораздо меньше молочной кислоты, а лактозу, рафинозу и крахмал они не сбраживают. В условиях мучной среды существенной разницы в образовании кислоты при добавлении глюкозы, сахарозы или мальтозы не отмечается.

Более активным штаммом Thermobacterium cereale (Lac. delbrüeckii) является штамм Э-1 (энергичный кислотообразователь), клетки которого имеют форму палочек размером палочек (1-2,5)×0,3 мкм. В зрелой культуре одиночные клетки соединяются в конгломераты по 8-20 и более палочек, расположенных в разных направлениях. Температурный оптимум кислотообразования 50 °С. Бактерии штамма Э-1 хорошо сбраживают глюкозу, фруктозу, галактозу, сахарозу и мальтозу, частично сбраживают декстрин и крахмал и не сбраживают арабинозу и лактозу. По отношению к кислороду они явля­ются факультативными анаэробами, лучше растут и сохраняются в анаэробных условиях. Период заквашивания мучной осахаренной заварки составляет 6-8 ч, а у бактерий Дельбрюка – 12-14 ч. Штамм Э-1 характеризуется повышенной протеолитической активностью, широко используется на хлебозаводах страны.

Для приготовления жидких дрожжей возможно применение биопрепарата, полученного лиофильной сушкой молочнокислых бактерий штамма Lac. delbrüeckii 30-1. Штамм отличается повышенной ацидо- и термотолерантностью при кислотности 17-22 град и температуре 55-70 °С. При его применении продолжительность заквашивания за­варки сокращается до 6 ч, улучшаются свойства жидких дрожжей по подъемной силе и повышается качество хлеба.

Результатом сочетания отдельных видов молочнокислых бактерий: термофильной гомоферментативной Lac. delbrüeckii и мезофильной гетероферментативной Lac. brevis –явился штамм 60, действующий в температурном диапа­зоне 37-50 °С и характеризующийся стабильной способностью к кислотообразованию. В результате жизнедеятельности смешан­ный штамм образует 1,9 % молочной кислоты с примесью 0,9 % уксусной. Он имеет оптимум роста при 37 °С, кислотообразования – при 50 °С, рН 5,3; погибает при температуре 60 ^оС. Комплексный штамм молочнокислых бактерий 60 значительно повышает вкус и аромат заквашенных заварок, жидких дрожжей и хлеба.

Для увеличения перио­да культивирования жидких дрожжей без обновления в разведоч­ном цикле и улучшения качества полуфабриката в качестве мо­лочнокислых бактерий используют штамм Lac. fermenti 27. Мезофильные Lac. fermenti развиваются при 36 °С в водно-мучной среде в течение 20 ч до достижения кислотности 20 град.

Технологические инструкции по производству хлеба и хлебобулочных изделий при производстве жидких дрожжей рекомендуют использовать активные штаммы термофильных молочнокислых бактерий: 30, 30-1, 30-2, 60, Д-76, 40.

Представителями дрожжевой микрофлоры в жидких дрожжах являются различные расы S. cerevisiae. В промышленности используют расы Щелковская 4 и Днепропетровская 6, которые характеризуются хорошей подъемной силой и высокой скоростью размножения. Наибольший эффект наблюдается при использовании смеси этих рас, так как Щелковская 4 более активна в начале брожения, а Днепропетровская 6 – на последней стадии приготовления теста и при расстойке. Смеси рас Краснодарская 6 и Щелковская 4 используют в южных районах страны, так как нарастание кислотности в полуфабрикатах несколько замедленно и предупреждает их закисание. Раса Краснодарская 6 при культивировании в среде, содержащей 0,8 % пищевой соли, генетически изменила свои свойства и была названа солеустойчивой. Она отличается активной жизнедеятельностью в присутствии хлорида натрия, характеризуется высокой энергией сбраживания сахара и протеолитической активностью.

Адаптирована к пищевой соли и раса Б₁₄, рекомендованная для приготовления теста на жидких соленых опарах, особенно на стадии расстойки.

Используются дрожжи рас Берлинская 14, Берлинская 13 и Воронежская. Высокой активностью отличается штамм дрожжей Московский 23, который не теряет активности при повышении температуры до 36 °С и кислотности среды до 18-20 град. S. cerevisiae V-503 также может быть использован при приготовлении жидких дрожжей.

В связи с необходимостью стабилизации биотехнологических свойств жидких заквасочных дрожжей были проведены исследования по селекции штаммов дрожжей, отличающихся термоустойчивостью. В результате методом гибридизации получен штамм дрожжей 69, который рекомендуется для приготовления жидких дрожжей в регионах с жарким климатом.

При производстве ржаных сортов хлеба и изделий из смеси ржаной и пшеничной муки используют разнообразные технологические схемы культивирования микроорганизмов, обеспечивающие образование органических кислот и разрыхление полуфабрикатов. Процессы брожения ржаных полуфабрикатов осуществляются молочнокислыми бактериями и дрожжевыми клетками в симбиотических условиях.

К возбудителям брожения ржаных заквасок относятся бактерии групп: А – Streptobacterium plantarum, В – Betabacterium, С – Thermobacterium; D – короткие тонкие палочки; Е – коккообразные формы и F – Bacterium levans; при этом важнейшими для хлебопекарной промышленности признаны группы А и В (по классификации Селибера).

На хлебозаводах страны ржаные сорта хлеба вырабатывают на густых заквасках спонтанного брожения или с применением штаммов молочнокислых бактерий А₆, В₈ и В₂₇.

В густых заквасках спонтанного брожения доминируют кислотоустойчивые дрожжи Saccharomyces minor (S. paradoxus, S. exyquus), а содержание клеток других видов (S.cerevisiae, Candida) не превышает 10 %. Дрож­жи S. minor уступают по биотехнологическим характе­ристикам S. cerevisiae, но выдерживают кислотность до 14-16 град. S. minor, как кислотоустойчивый штамм, обеспечивает заданную подъем­ную силу заквасок и улучшает качество хлеба.

В густых заквасках, приготовленных на дрожжах S. minor, с первых суток культивирования достигается подъемная сила 23-25 мин и рациональное соотношение дрожжей и молочнокислых бактерий 1 : 40. Смена дрожжевой микро­флоры в течение 10 суток не наблюдается.

Кислотоустойчивый штамм Чернореченский дрожжей S. minor используется для приготовления густых заквасок по разведочному циклу.

Изолированные культуры подрода Streptobacterium не обладают способностью к газообра­зованию, но энергично накапливают кислотность (8,3-11,2 град). Среди образовавшихся кислот доминирует молочная (78-90 %), а содержание летучих (5,4-8,5 %) и ди- и трикарбоновых кислот (3,6-8,8 %) значительно меньше. Из 29 выделенных культур этой группы 21 штамм идентифицирован как Lac. plantarum.

Lac. plantarum обладает недостаточной способностью к кислотообразованию и образует меньше летучих (13,9-26,0 %) и дикарбоновых кислот, поэтому хлеб имеет менее выраженный вкус и аромат. Lac. brevis характеризуется повышенной способностью к образованию летучих (40,4-47,0 %), а также ди- и трикарбоновых кислот, что положительно сказывается на вкусе и аромате готовых изделий.

К наиболее активным относятся штаммы Lac. plantarum 63, Lac. brevis 5 и Lac. brevis 78, применение которых в сочетании с культурой дрожжей S. minor штамма Чернореченского обеспечивает получение густой закваски стабильного качества.

Селекционные штаммы Lac. plantarum 63, Lac. brevis 5 и Lac. brevis 78 используются в промышленности для приготовления густых заквасок.

Для поддержания микрофлоры заквасок в активном состоянии необходимо их постоянно освежать по заданному технологическому циклу. При нарушении ритма отбора выброженной закваски происходит ее перекисание, подъемная сила резко ухудшается и закваска становится непригодной для приготовления теста.

За рубежом для биологического разрыхления и подкисления теста используют в основном густые закваски, кислотообразующая микрофлора которых представлена видами Lac. delbrüeckii, Lac. leichmanii, Lac. plantarum, Lac. casei, Lac. brevis, Lac. fermenti, Lac. pastorianus, Lac. buchneri, Lac. acidophilus, Lac. farciminis, Lac. fructivorans.

Из представителей дрожжевой микрофлоры выделены Saccharomyces cerevisiae, Pichia saitoi, Candida krusei и Torulopsis holmii.

При перерывах в работе, переходе на двухсменный режим работы и в других производственных ситуациях необходима консервация густой закваски с последующей ее активацией.

Существует несколько приемов консервации густой закваски: охлаждение до 5-10 °С с последующей реактивацией подогревом до 26-28 °С; соляно-кислый способ в сочетании с охлаждением, но с обязательным введением прессованных дрожжей; добавление поваренной соли и бикарбоната натрия (на 8-24 ч); уменьшение количества выброженной закваски при освежении; охлаждение до 5-10 °С и разжижением. Хранение закваски в течение 1 сут при 20-23 °С с уменьшенной дозой выброженной закваски (10 %) ведет к перекисанию и утрате подъемной силы.

Густую закваску консервируют путем разжижения ее холодной водой до влажности 70 %. В этом случае температура выброженной закваски снижается с 28-30 до 16-20 °С, а кислотность — с 13-14 до 7-7,5 град. Уменьшение концентрации сбраживаемых сахаров тормозит микробиологические процессы. По истечении 24-часового хранения кислотность разжиженной закваски составляет 13-14 град прии температуре 26-28 °С показатели брожения ее полностью восстанавливаются. Брожение теста на заквасках, консервированных разжижением, протекает нормально, а качество хлеба не отличается от проб на густых заквасках круглосуточного ведения.

В разводочном цикле закваску получают из муки, воды, чистых культур дрожжей S. cerevisiae штамма Чернореченского и молочнокислых бактерий Lac. plantarum 63, Lac. brevis 5, Lac. brevis 78 или закваски прежнего приготовления с добавлением на первой стадии (всего их три) прессованных дрожжей.

Прогрессивный способ производства ржаных сортов хлеба на густой закваске с использованием чистых культур молочнокислых бактерий с консервацией ее путем разжижения создан сотрудниками филиала ГосНИИХП (Санкт-Петербург) под руководством Л. Н. Казанской и нашел широкое применение на хле­бозаводах России и Финляндии.

В жидких ржаных заквасках молочнокислые бактерии по физиологическим и серологическим признакам в основном относятся к видам Lac. brevis  (22 штамма), Lac. plantarum (22 штамма), Lac. fermenti (18 штаммов), Lac. casei (11 штаммов). Эти бактерии в процессе своей жизнедеятельности обеспечивают кислотность ржаных полуфабрикатов, их вкус и аромат.

Для жидких заквасок выделены специфические штаммы молочнокислых бактерий: Lac. plantarum 30, Lac. casei 26, Lac. fermenti 34, Lac. brevis 1 и дрожжи S. cerevisiae Л-1, S. minor штамма Чернореченского, на основе которых разработана унифицированная инструкция по приготовлению ржаных сортов хлеба с применением Ленинградских штаммов дрожжей и молочнокислых бактерий.

Дрожжевая микрофлора в жидких заквасках без заварки представлена видами S. cerevisiae и S. minor, а сдобавлением заварки – S. cerevisiae. Эти виды дрожжей хорошо сохраняются при длительном ведении заквасок.

В Санкт-Петербургском ГосНИИХП в жидких заквасках с за­варкой были выделены 16 штаммов S. cerevisiae и S. minor. Накопление дрожжами и молочнокислыми бактериями спирта и молочной кислоты не допускает развития в них посторонних микроорганизмов. Следует отметить, что и дрожжи, и молочнокислые бактерии активно усваивают сахарсодержащие субстраты.

В процессе культивирования дрожжевые клетки обогащают среду рядом экстрацеллюлярных продуктов своего метаболизма и делают ее более благоприятной для развития молочнокислых бактерий. В присутствии дрожжей бактерии могут развиваться в жидких средах, где они самостоятельно не размножаются. Это наблюдается в питательных смесях, лишенных ряда витаминов, аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований.

Дрожжи, потребляя кислород, способствуют повышению кислотности закваски, вызываемой бактериями Lac. brevis и Lac. fermenti, создавая благоприятные условия для жизнедеятельности кислотообразующих бактерий.

Молочнокислые бактерии, повышая кислотность сред, обеспечивают нормальные условия жизнедеятельности Saccharomyces, угнетая конкурентные виды.

Некоторые бактерии обладают более активной системой протеолитических ферментов, чем дрожжи. Гидролизуя сложные азотистые соединения, они снабжают дрожжевые клетки азотным питанием. Молочнокислые бактерии могут расщеплять мальтозу до глюкозы, которая полностью усваивается дрожжами, ускоряя газообразование в заквасках. Дрожжевые клетки способны ассимилировать органические кислоты – продукты жизнедеятельности молочнокислых бактерий. Однако в определенных условиях дрожжи и молочнокислые бактерии могут угнетать друг друга. Так, введение заварки в состав питательной смеси и культивирование микроорганизмов при 30 °С способствуют интенсивному размножению дрожжевых клеток, создавая дефицит сбраживаемых сахаров для молочно кислых бактерий. Повышение температуры брожения до 32 °С снижает жизнедеятельность дрожжей, приводит к ухудшению подъемной силы закваски и интенсифицирует образование кислот. Синтезируемая молочнокислыми бактериями уксусная кислота в количестве 1 г/100 г закваски тормозит жизнедеятельность всех видов дрожжей.

 

---

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 2421; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!