Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 10
1.1 Применение пшеничных заквасок в хлебопекарном производстве 10
1.2 Научные основы разработки новых видов пшеничных заквасок... 18
1.3 Технологическая ценность хмеля как сырья для хлебопекарного производства 25
Глава 2 Организация работы, объекты и методы исследования 35
2.1 Организация работы и схема проведения исследования 35
2.2 Сырье и материалы, применявшиеся при проведении исследований 37
2.3 Методы исследования свойств сырья и материалов 39
2.4 Методы оценки качества хлеба 42
Глава 3 Разработка способа стабилизации микробиологического состава хмелевой закваски 44
3.1 Влияние продолжительности кипячения на количество образовавшегося изогумулона в хмелевом отваре 46
3.2 Влияние количества и качества используемого хмеля на выход изогумулона в хмелевом отваре 49
3.3 Влияние концентрации изогумулона в хмелевом отваре на состав микроорганизмов пшеничных отрубей 51
3.4 Исследование микробиологического состава хмелевой закваски 54
3.4.1 Исследование морфологических и культуральных свойств кислотообразующих бактерий хмелевой закваски 55
3.4.2 Исследование морфологических и культуральных свойств дрожжей, выделенных из хмелевых заквасок 60
3.4.2.1 Способ оценки ферментативной активности дрожжевых культур 62
3.5 Влияние хмелевого отвара с нормируемым содержанием изогумулона на качественные показатели заквасок 65
Глава 4 Разработка технологии производства пшеничного хлеба на основе хмелевой закваски 67
4.1 Оптимизация состава питательной смеси на начальной стадии приготовления хмелевой закваски 67
4.2. Определение условий культивирования хмелевой закваски в разводочном и производственном циклах 71
4.2.1 Влияние состава заварки из пшеничной муки на кислото- и газообразование при освежении хмелевой закваски 72
4.2.2 Влияние параметров заварки на кислото- и газообразование хмелевой закваски при ее освежении 77
4.2.3. Технологическая схема производства хмелевой закваски 82
4.3 Определение оптимальной дозировки хмелевой закваски при производстве пшеничного хлеба 87
Глава 5 Товароведная оценка качества пшеничного хлеба, приготовленного на хмелевой закваске 94
5.1 Определение пищевой ценности пшеничного хлеба на хмелевой закваске 94
5.2 Исследование качества и безопасности пшеничного хлеба на хмелевой закваске 97
5.3 Исследование сохраняемости качества пшеничного хлеба на хмелевой закваске 99
5.4 Анализ конкурентоспособности пшеничного хлеба на хмелевой закваске 102
Выводы и рекомендации 105
Список используемой литературы 107
Приложения 122
- Технологическая ценность хмеля как сырья для хлебопекарного производства
- Сырье и материалы, применявшиеся при проведении исследований
- Влияние количества и качества используемого хмеля на выход изогумулона в хмелевом отваре
- Определение условий культивирования хмелевой закваски в разводочном и производственном циклах
Введение к работе
Актуальность проблемы. На современном этапе развития
хлебопекарного производства в условиях повышенного
микробиологического загрязнения сырья, связанного с ухудшением экологической ситуации в отдельных регионах страны, снижения агротехнических мероприятий в сельском хозяйстве актуальным является совершенствование технологий, направленных на решение проблем качества продукции и повышения ее микробиологической безопасности.
Эффективным средством повышения микробиологической чистоты хлебобулочных изделий, предупреждения картофельной болезни, улучшения качества, вкуса и аромата хлеба является применение пшеничных заквасок. К числу пшеничных заквасок относятся и хмелевые закваски, которые применяли на протяжении многих веков и получали при спонтанном брожении, вызываемом естественной микрофлорой пшеничной муки.
В хлебопекарной промышленности существуют схемы приготовления хмелевых заквасок, однако они требуют обстоятельных доработок, так как биотехнологические свойства этих заквасок не стабилизированы относительно содержания горьких веществ в хмелевом сырье. Хмель, как известно, является источником специфических горьких кислот, количество которых в нем колеблется в широких пределах и является генетическим признаком отдельных его сортов. Эти вещества обладают сильным антисептическим действием на многие группы бактерий и не влияют на жизнедеятельность дрожжей, поэтому представляют технологическую значимость для хлебопекарного производства. Однако избыточное их содержание в закваске приводит к возникновению в готовом изделии неприятной хмелевой горечи.
В этой связи совершенствование технологии хмелевой закваски путем нормирования содержания в ней горьких веществ хмеля и исследование качества пшеничного хлеба на ее основе становится актуальным.
Несмотря на то, что закваски для приготовления пшеничного теста применялись еще несколько столетий назад, детальное изучение биохимических и микробиологических процессов их созревания началось в конце прошлого века.
Развитие отечественного индустриального хлебопекарного производства с использованием технологий пшеничного хлеба на заквасках связано с исследованиями в этой области Афанасьевой О.В., Богатыревой Т.Г., Казанской Л.Н., Николаева В.А., Островского А.И., Пащенко Л.П., Плотникова П.М.. Поландовой Р.Д., Пучковой Л.И., Селибера Г.Л. и других.
Изучение микроорганизмов и осуществляемого ими метаболизма, стабилизации и активации их ферментных систем, изыскание перспективных доступных биологических микроингредиентов, позитивно влияющих на жизнедеятельность бродильной и кислотообразующей микрофлоры хлебопекарных полуфабрикатов имеет научно-практическое значение. Используя приемы регулирования активности микроорганизмов, возможно повышение эффективности их действия в полуфабрикатах хлебопекарного производства, что оптимизирует технологический процесс и снижает технологические затраты.
Решение вышеуказанных проблем хлебопекарной промышленности обусловило проведение данных исследований по совершенствованию технологии хмелевой закваски и исследованию потребительских свойств пшеничного хлеба на ее основе.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является повышение качества пшеничного хлеба путем совершенствования технологии хмелевой закваски.
Для реализации поставленной цели были определены следующие задачи:
определение количественных параметров для приготовления хмелевой закваски;
исследование микробиологического состава хмелевой закваски и возможности его стабилизации путем нормированного содержания в ней горьких веществ хмеля;
определение оптимальных технологических параметров производства хмелевой закваски в разводочном и производственном циклах;
разработка технологии хмелевой закваски и исследование потребительских свойств пшеничного хлеба на ее основе;
разработка и утверждение технической документации на новый вид хлеба, проведение промышленной апробации результатов исследований.
Научная новизна. В работе научно обоснована и доказана возможность стабилизации биотехнологических показателей качества хмелевой закваски путем расчета количества хмелевого сырья с учетом содержания в нем горьких а-кислот и нормированной концентрации изогумулона в хмелевом отваре.
Выявлен микробиологический состав хмелевой закваски при нормированном содержании в ней изогумулона, включающий мезофильные гомоферментативные молочнокислые бактерии 4 типов и дрожжи 2 типов, близких по морфологическим и культуральным признакам к роду Saccharomyces.
Разработан способ определения ферментативной активности дрожжей манометрическим методом.
Оптимизирован состав питательной среды хмелевой закваски на стадии формирования микробиологического состава путем внесения инактивированных пищевых дрожжей Торула и натурального меда.
Установлено улучшение качества пшеничного хлеба, увеличение сроков сохранения им свежести и повышение его микробиологической устойчивости в процессе хранения при применении хмелевой закваски.
Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований обосновано практическое применение хмелевой закваски в
8 технологии пшеничного хлеба для повышения микробиологической безопасности и качества готовой продукции.
Разработан способ оценки ферментативной активности дрожжей (патент РФ № 2229126). Запатентован способ производства зернового хлеба повышенной микробиологической чистоты с использованием лекарственно-технического сырья (патент РФ № 2217916). Получены приоритетные справки на «Состав питательной среды для хмелевой закваски» № 2004104920/13 от 17.02.04; на «Способ приготовления хмелевого отвара» № 2004108543/13 от 22.03.04 и на «Способ производства пшеничного хлеба» № 2004120651 от 06.07.04.
Разработана и утверждена техническая документация на хлеб пшеничный «Бездрожжевой» (технические условия, технологические инструкции, рецептура): ТУ 9114-174-02069036-2004; ТИ 02069036-174; РЦ 02069036-174.
Получено санитарно-эпидемиологическое заключение №
57.01.01.911.П.000172.05.04 от 05.05.2004г. Каталожный лист продукции зарегистрирован в ФГУ «Орловский ЦСМ».
Материалы диссертации используются в учебном процессе при чтении лекций, дипломном проектировании, выполнении научно-исследовательских работ студентов на кафедре «Технология хлебопекарного, кондитерского и макаронного производств».
Выполнение диссертационной работы проводилось в рамках научно-технической программы «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» Минобразования РФ: «Разработка научных основ повышения качества и безопасности продуктов питания».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг» (Орел, 2002г.); на Всероссийской научно-технической конференции-
9
выставке с международным участием «Качество и безопасность
продовольственного сырья и продуктов питания» (Москва, 2002 г); на 5-ом
Всероссийском форуме молодых ученых и студентов:
«Конкурентоспособность территорий и предприятий — стратегия экономического развития страны» (Екатеринбург, 2002 г.); на научно-технической конференция преподавателей и сотрудников ОрелГТУ «Неделя науки» (Орел, 2002 г., 2003 г.); рекламно-потребительской конференции по вопросам здорового питания (Орел, 2003 г.);, на всероссийском семинаре «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России» (Орел, 2003 г).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 печатных работ, в том числе 2 патента РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части, списка литературы и приложений. Список литературы включает 165 источников российских и зарубежных авторов. Диссертационная работа изложена на 121 странице основного текста, включает 34 рисунка и 24 таблицы. Приложения содержат комплект технической документации на пшеничный хлеб «Бездрожжевой», акты производственных испытаний, шкалу балльной оценки органолептических показателей качества хлебобулочных изделий, акты внедрения результатов исследований в производство, акт внедрения результатов исследований в учебный процесс, патенты, приоритетные справки, каталожный лист продукции.
Технологическая ценность хмеля как сырья для хлебопекарного производства
Хмель относиться к двудомным растениям, при его возделывании культивируют только женские растения, которые со второго года дают соцветия, называемые из-за своей формы хмелевыми шишками [77, 118]. Шишка хмеля состоит из 40-80 цветков, расположенных на изогнутом стерженьке, покрытом волосками, с цветоножкой. Мелкие цветки (на стерженьке) имеют сверху кроющие листики - зеленые лепестки-чешуйки в форме шишки. У основания цветков расположены золотисто-желтые зернышки лупулина размером 0,15...0,25 мм, содержащие смолистые (горькие и ароматические) вещества. Лупулиновые зерна легко отделяются от ножки, к которой крепятся. В хмелевой шишке лупулин составляет 19,81 %, чешуйки - 66,85 %, стержень - 7,36 %, цветоножка — 5,98 % [50, 106]. По данным ряда авторов [41, 54, 130, 147,152, 165], химический состав шишек хмеля зависит от сорта, условий вегетации, сроков уборки, послеуборочной обработки и колеблется в значительных пределах. Химический состав высушенных хмелевых шишек до влажности (в %) характеризуется следующими средними данными [123, 130, 142]: Общее количество горьких веществ — «горьких смол» экстрагируется эфиром и растворимо в холодном метане. Их дальнейшее фракционирование осуществляют путем последовательной экстракции соответствующими растворителями и осаждением в виде свинцовых солей. а-Кислоты состоят из пяти гомологов, отличающихся боковыми цепочками (R) у второго углеродного атома (рис. 3) [130, 142]. а-Кислоты диссоциируют лишь в незначительной степени. В соответствии с этим растворимость а-кислоты в воде незначительна; при температуре кипения и при рН 5,9 растворяется 480 мг/л, при рН 5,2 только 84 мг/л. Когумулон растворяется лучше, чем другие два гомолога, однако изменение его содержания не оказывает существенного влияния на выход горьких веществ хмеля в экстракт [142]. В состав Р-кислот также входят 5 гомологов. В противоположность а-кислотам они нерастворимы (рис. 4) [130]. В состав мягких смол входят продукты окисления а- и р-кислот. Их содержание в свежем хмеле составляет 4-6%. Сами по себе они большей частью не определяются, но вместе с Р-кислотами образуют р-фракцию. Она достигает 8-10% [123]. Мягкие смолы свежего хмеля содержат небольшие количества деокси-гумулонов [142], которые являются промежуточными продуктами биосинтеза а- и Р-кислот (рис. 5). Если процессы окисления хмеля прошли в значительной мере, то в нем отмечается присутствие негорьких гумулиновых кислот (рис. 6), растворимых в воде [142]. Продукт окисления Р-кислот - гулупон (рис. 7) известен также как 5-кислота и в свежем хмеле встречается в количестве 0,5%, а старом его содержание достигает 3-4% [78].
Физико-химические процессы, протекающие при экстракции горьких веществ хмеля во время приготовления хмелевого отвара, весьма сложны и мало изучены. Известно, что происходит изомеризация отдельных фракций горьких веществ хмеля, без чего ни одна из фракций перейти в экстракт не может. Проблемы изомеризации а-кислот подробно изложены в исследованиях Кнорре и других авторов [37,90, 142,153,163]. Так, а-кислоты, т. е. гумулон, когумулон, адгумулон, прегумулон и постгумулон, превращаются в изомеры [16, 39, 132], которые объединяются под названием «изогумулоны». При этом структура шестичленного цикла переходит в пятичленную. Каждый из гомологов а-кислот образует при этом 4 изомера [130]. Антимикробное действие любых антисептиков пищевой промышленности объясняется их воздействием: Исследователи предполагают, что антибиотический эффект горьких веществ хмеля, обусловлен повреждением каким-то образом клеточной мембраны микроорганизмов [148,150,160]. Горькие вещества в целом токсичны для грамположительных бактерий. Например, для подавления развития Bacterium bulgaricus требуется фенола 360 мг, а а-кислот только 0,155 мг и Р-кислот 0,0435 мг [130].
Известно, что антисептическое действие горьких веществ хмеля в сусле и пиве тем сильнее, тем ниже рН [142]. Молочнокислые бактерии также чувствительны к ним. Что касается отдельных компонентов этих горьких веществ, то установлено, что колупулон препятствует развитию таких патогенных микроорганизмов,, как Staphylococcus aurens, М. tuberculosis, а гумулон подавляет развитие некоторых грибов [129]. При кипячении водных растворов или при нагревании теряют свою активность, отчасти из-за окисления [130]. Для увеличения антимикробной активности этих кислот в их водные растворы добавляют аскорбиновую кислоту в концентрации от 0,01 % до 0,25 %. Установлено, что наибольшая антибиотическая активность горьких веществ хмеля наблюдается при рН 4,3-4,4, а по мере снижения кислотности среды ослабевает [129]. В некоторой степени, антисептическими свойствами обладает и гумулинон [130].
Некоторые авторы отмечают антисептические действия также 5-смол, количество которых после 2-летнего хранения хмеля достигает 4 % [78]. Мамчур [84] отмечает, что около 40 видов патогенной микрофлоры чувствительны к действию смол хмеля, и что по антисептичности хмель превосходит салициловую кислоту. Прокопчук и др. [103] исследовали свойства углекислого экстракта хмеля, в составе которого было 92,2 % общих мягких смол, в том числе 26,3 а-кислот, 1,7 эфирных масел, вода и 6,1 % остатка растворителя, твердых смол не было. Они установили, что этот экстракт обладает выраженными бактерицидными и фунгицидными свойствами. Он действует в основном на грамположительную и грибковую микрофлору, Staphylococcus aurens, Streptococcus haemolyticus, Streptobacillus sp., Bacillus mesentericus, Вас. anthrfcus, Вас. subtilis, Candida albicans, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus sp., Penicillium sp. подавлялись при концентрации экстракта хмеля 0,5 %. Следует отметить,- что высокое содержание изо-а-кислот оказывает ингибирующее действие нарост дрожжей [53,151].
Сырье и материалы, применявшиеся при проведении исследований
Объектами исследования являлись: - мука пшеничная хлебопекарная 1-го и 2-го сортов по ГОСТ 26574-85 или по ТУ 8 РФ 11-95; Характеристика используемых образцов муки приведена в таблице 2. - хмель прессованный по ГОСТ 21947-76; Показатели качества используемого хмелевого сырья приведены в таблице 3. - хмелевой отвар. Приготовление хмелевого отвара осуществляли следующим образом: водопроводную воду нагревали до 100 С и в момент закипания вносили хмель. Кипячение проводили в течение 45 мин, затем фильтровали через металлическое сито для удаления хмелевой дробины. Качество хмелевого отвара определяли по содержанию изогумулона. - лабораторные образцы теста, приготовленные на заквасках, и выпеченные из них хлебобулочные изделия. Хлеб готовили безопарным способом из муки 1-го сорта с внесением 25 % закваски и 1,5 % пищевой соли к рецептурному количеству муки. Кроме того, в работе использовано сырье, необходимое для приготовления хмелевой закваски и дрожжевого теста: - отруби пшеничные по ГОСТ 7169-66; - мед натуральный по ГОСТ 19792-2001; - инактивированные пищевые дрожжи Торула (компании Боррегаард — Швейцария); - соль поваренная пищевая по ГОСТ Р 51574-2000; - дрожжи хлебопекарные прессованные по ГОСТ 171-81. 2.3 Методы исследования свойств сырья и материалов Составление средней пробы исследуемых образцов муки по ГОСТ 5667-65.
Органолептическая оценка муки 1-го и 2-го сортов - по цвету, запаху, вкусу. Физико-химические показатели качества — по влажности, кислотности, "силе" - по содержанию и качеству сырой клейковины. Влажность муки - по ГОСТ 9404-88. Кислотность муки - по ГОСТ 27493-87. Органолептические показатели качества определяли по методикам, приведенным в руководстве [125,126]. Содержание сырой клейковины — по ГОСТ 27839-88. "Сила" муки - по содержанию и свойствам клейковины по методике, приведенной в руководстве [125, 126]. Свойства сырой клейковины характеризовали её способностью оказывать сопротивление деформирующей нагрузке сжатия на приборе ИДК-1М[126]. Дрожжи анализировали по быстроте подъема теста по ГОСТ 171-81 и ферментативной активности по разработанной нами методике, приведенной в главе 3 [п. 3.4.3.]. Качество хмелевого сырья — кондуктометрическим методом по содержанию горьких а-кислот. Экстракцию размолотого хмеля средней пробы (7,50 г) с 5 мл этилового спирта и ди-изо-пропилового эфира проводили в течение 5 минут в экстракционной колбе, которую устанавливали в микроизмельчителе РТ-2. Содержимое колбы отфильтровывали через складчатый фильтр в колбу вместимостью 100 мл, из которой 10 мл экстракта пипеткой с помощью аспиратора переносили в стеклянный стакан вместимостью 100 мл и добавляли в него 40 мл 5 %-ного спиртового раствора глицерина.
Затем стакан с якорем магнитной мешалки вставляли в гнездо магнитной мешалки, на штативе которой закрепляли микробюретку с 4 %-ным раствором уксуснокислого свинца и датчик кондуктометра. В стакан с титруемой жидкостью опускали кондуктометрическую ячейку и определяли начальную точку титрования. Затем раствор уксуснокислого свинца приливали по 0,3 мл в стакан, постоянно размешивая, и после каждой порции определяли на кондуктометре значение силы тока, проходящего через раствор. Как только сила тока начинала увеличиваться, приливали еще 4-5 порций раствора уксуснокислого свинца. На основе полученных значений силы тока строили график титрования и по точке эквивалентности определяли количество 4 %-ного раствора уксуснокислого свинца, ушедшего на осаждение горьких кислот хмеля. Количество а-кислот вычисляли по формуле [73,122]
Содержание изогумулона в хмелевом отваре — спектрофотометрическим методом при длине волны 275 нм. Определение изогумулона в хмелевом отваре основано на экстракции его из отвара изооктаном (2, 2, 4-триметилпентаном) и определения оптической плотности изооктанового экстракта [24, 47, 73, 122]. Физико-химические показатели хмелевой закваски - по влажности, титруемой и активной кислотности, подъемной силе полуфабриката методом «шарика», газообразующей способности в соответствии с методиками, приведенными в инструкциях [134,135]. Выделение чистых культур микроорганизмов из хмелевых заквасок осуществляли методом, предложенным Кохом. Принцип метода заключается в получении чистой культуры из отдельной колонии, которая считается результатом развития одной клетки [23, 138]. Количество молочнокислых бактерий и дрожжевых клеток — чашечным методом Коха на сусло-агаре с внесением 3 % мела к объему среды и соответствующих антибиотиков. Изучение морфологических признаков дрожжей и молочнокислых бактерий в закваске - в соответствии с методикой [20]. Форму и соединение клеток - методом микроскопирования суточной культуры микроорганизмов, выращенной в жидкой среде (сусле). Размеры клеток - с помощью окулярного винтового микрометра микроскопа фирмы Yenaval, К. Zeiss, Yena [36].
Влияние количества и качества используемого хмеля на выход изогумулона в хмелевом отваре
Пшеничные отруби в основном состоят из оболочек зерна пшеницы, поэтому содержат широкий спектр микроорганизмов. Для определения оптимальной концентрации изогумулона в хмелевом отваре, обладающей минимальным бактерицидным действием на кислотообразующие бактерии, нами была проведена серия опытов.
Для определения влияния концентрации изогумулона на посторонние микроорганизмы пшеничных отрубей из хмелевого отвара путем двукратных разведений готовили пробы с различным содержанием изогумулона. Пшеничные отруби смешивали с каждой пробой отвара в соотношении 1:3_ Помещали их в термостат при температуре - 35-37 С. Инкубацию проводили в течение 24 часов. Контрольным образцом являлась проба №7, которую готовили на воде (без внесения хмелевого отвара). Через 24 часа инкубации по состоянию поверхностей проб отмечали интенсивность развития посторонних микроорганизмов, обусловленную в основном, ростом аэробных спорообразующих микроорганизмов пшеничных отрубей. На рисунке 15 показана зависимость интенсивности роста посторонних микроорганизмов на поверхности среды от концентрации изогумулона в ней. Так, на поверхности проб №1 и №2, в которых концентрация изогумулона составляла 181,6 и 90,8 мг/л соответственно, рост посторонних микроорганизмов отсутствовал. В последующих пробах густота поверхностной пленки возрастала по мере убывания концентрации изогумулона в средах, что свидетельствовало о недостатке антибиотических хмелевых веществ. Самый густой и разнообразный рост посторонних микроорганизмов, сопровождаемый в некоторых местах выделением газа, отметили в контрольном образце.
Далее исследовали влияние концентрации изогумулона в хмелевом отваре на развитие кислотообразующих и спорообразующих микроорганизмов пшеничных отрубей. Готовили 7 вариантов сред путем смешивания пшеничных отрубей и хмелевого отвара в соотношении 1:3, в которых содержание изогумулона составляло: 45,4 мг/л; 68,1 мг/л; 90,8 мг/л; 113,5 мг/л; 136,2 мг/л; 158,9 мг/л и 181,6 мг/л. Через 48 часов инкубации с каждой пробы стерильно отбирали по 0,5 г среды и разводили в стерильной воде в соотношении 1:1000000. Количество посевного материала на плотные среды составляло 0,1 мл.
Микробиологические исследования влияния концентрации изогумулона в хмелевом отваре на развитие кислотообразующих и спорообразующих микроорганизмов в среде из пшеничных отрубей показали (табл. 4), что с увеличением концентрации изогумулона в средах количество кислотообразующих бактерий и интенсивность кислотообразования снижается. Полное подавление спорообразующих бактерий наблюдали в средах с содержанием изогумулона от 90,8 до 181,6 мг/л.
Максимальное количество кислотообразующих бактерий при полном подавлении спорообразующих бактерий содержалось в среде с концентрацией изогумулона 90,8 мг/л.
На основании этих результатов определили, что оптимальной концентрацией изогумулона в хмелевом отваре, при которой происходило минимальное подавление кислотообразующих бактерий пшеничных отрубей и максимальное - спорообразующих микроорганизмов является 90,8 мг/л. Таким образом, установили, что при расчете количества хмелевого сырья для приготовления хмелевого отвара с нормированным содержанием горьких веществ оптимальная концентрация изогумулона (Кт) составляет 90,8 мг/л.
С целью подтверждения предположения, что под действием хмелевого отвара с нормированным содержанием изогумулона (90,8 мг/л) возможно стабилизировать микробиологический состав хмелевых заквасок, приготовленных из пшеничных отрубей, а также прогнозировать и оптимизировать технологический процесс приготовления хмелевой закваски, считали целесообразным изучить микробиологические особенности кислотообразующих и бродильных микроорганизмов закваски.
Для этого были проведены микробиологические исследования по выделению и изучению морфологических и культуральных признаков культур кислотообразующих бактерий и дрожжей из хмелевых заквасок, приготовленных из пшеничных отрубей, привезенных из различных эколого-географических зон России.
В исследованиях в качестве источника бродильной и кислотообразующей микрофлоры для приготовления хмелевых заквасок использовали пшеничные отруби, выработанные на предприятиях Ставропольского и Краснодарского краев, Орловской и Ростовской областей.
Определение условий культивирования хмелевой закваски в разводочном и производственном циклах
В качестве питательных сред в хлебопекарном производстве широкое применение имеют заварки, которые представляют собой водно-мучную смесь, в которой крахмал муки в значительной степени клейстеризован. Под действием амилолитических ферментов крахмал муки расщепляется на сахара: глюкозу, фруктозу, мальтозу, что создает благоприятные условия для развития молочнокислых бактерий и дрожжей [22, 110]. Для определения оптимальных условий для развития микроорганизмов хмелевой закваски исследовали влияние состава и параметров заварки из пшеничной муки на процессы кислото- и газообразования в хмелевой закваске, обусловливающие устойчивость ее биотехнологических свойств. Химический состав муки, обусловливающий полноценность питательных сред для микроорганизмов (углеводы, белки, аминокислоты, минеральные вещества, витамины и другие), закономерно связан с выходом отдельных сортов муки: чем выше выход муки, тем больше в ней этих веществ. Мука более высокого сорта содержит меньшее количество минеральных веществ и клетчатки (что косвенно свидетельствует о меньшем содержании в ней оболочек), белка, витаминов, липидов, больше крахмала [22,69, 75]. В этой связи нами было исследовано влияние сорта пшеничной муки, входящего в состав заварок, на процесс кислото- и газообразования при освежении хмелевой закваски. Заварки готовили из муки 1-го, 2-го сортов и их смеси путем смешивания с водой или хмелевым отваром при температуре 95-97 С с последующим охлаждением до температуры 60-63 С, при которой осахаривали ячменным солодом. Контрольными образцами являлись заварки, приготовленные на воде. Расход сырья и режим приготовления заварок представлены в таблице 12. Влияние состава заварок на кислотообразование в хмелевой закваске показано на рис. 23. Установлено, что показатели начальной кислотности у заквасок, освеженных различными вариантами заварок, были на одном уровне.
Освежение хмелевой закваски контрольными заварками из 2-го и смеси 1-го и 2-го сортов муки привело к более интенсивному кислотообразованию относительно других. Показатели конечной кислотности этих заквасок составили 9,6 и 9,0 град. Уровень конечной кислотности заквасок, освеженных хмелевыми заварками из муки 1-го, 2-го и смеси 1-го и 2-го сортов, снизился на 23 %; 12 % и 22 % соответственно по сравнению с контрольными заквасками. Среди этих заквасок максимальное кислотонакопление наблюдали в закваске, освеженной хмелевой заваркой из муки 2-го сорта. Конечная кислотность составила 8,5 град. Использование хмелевого отвара, входящего в состав заварки, при освежении хмелевой закваски позволяет снизить уровень кислотности, что является важным для производства пшеничного хлеба и сохранить бактерицидные свойства при непрерывном ее ведении. Влияние состава заварок на подъемную силу хмелевой закваски представлено на рис. 24. Результаты свидетельствуют о том, что лучший начальный показатель подъемной силы из всех вариантов заквасок имела закваска, освеженная хмелевой заваркой из муки 2-го сорта. Уже через час брожения в заквасках, освеженных хмелевыми заварками всех вариантов, наметилась тенденция к повышению газообразования по сравнению с заквасками, освеженных контрольными вариантами заварок.
Однако лучший показатель подъемной силы был свойственен закваске, освеженной хмелевой заваркой из муки 2-го сорта Очевидно, горькие компонентов хмеля стимулируют ферментативную активность дрожжей. Это было подтверждено также результатами исследования влияния хмелевой закваски, освеженной питательной смесью различного состава, на режимы приготовления теста и качество хлеба, представленными в таблице 13. Тесто замешивали безопарным способом из муки 1-го сорта с внесением 25 % выброженных хмелевых заквасок, освеженных питательными смесями различного состава, 1,5 % пищевой соли к массе муки и необходимого количества воды.
