Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор литературы 10
1.1 Основные тенденции совершенствования пищевой ценности хлеба 11
1.2 Анализ особенностей технологии и способы повышения качества хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки 13
1.2.1 Ржаные закваски: микрофлора, способы получения и повышения качества полуфабрикатов 13
1.2.2 Регулирование качества жидкой ржаной закваски 23
1.2.3 Способы повышения качества и пищевой ценности хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки 29
1.2.4 Способы регулирования хлебопекарных свойств ржаной муки 35
1.3 Биохимические процессы, обеспечивающие потребности микрофлоры закваски в усвояемых углеводах 39
Глава 2 Организация работы, объекты и методы исследования 43
2.1 Организация работы и схема проведения эксперимента 43
2.2 Сырье, применявшееся при проведении исследований 43
2.3 Методы исследования свойств сырья 45
2.4 Способ получения пюре из якона и методы его анализа 50
2.5 Способы получения и методы анализа качественных показателей ЖРЗ 51
2.6 Способы приготовления и методы анализа свойств теста 53
2.7 Методы оценки качества хлеба 53
2.8 Методы математического планирования и обработки экспериментальных данных 54
2.9 Принятые в работе сокращения и условные обозначения 55
Глава 3. Исследование факторов ресурсного обеспечения жизнедеятельности микрофлоры в условиях жидкой ржаной закваски
3.1 Изучение зависимости между показателями углеводно-амилазного комплекса ржаной муки 56
3.2 Изучение влияния кислотности среды на автолитическую активность муки 58
3.3 Выбор характеристики углеводно-амилазного комплекса ржаной муки 62
3.4 Исследование процесса накопления усвояемых углеводов в питательной смеси ЖРЗ 68
3.5 Апробация способа регулирования показателей ЖРЗ 76
3.6 Разработка математической модели ресурсного взаимодействия 80
Глава 4. Использование продуктов переработки якона для стабилизации свойств жидкой ржаной закваски
4.1. Обоснование выбора пюре из якона в качестве углеводсодержащей добавки при производстве жидкой ржаной закваски 92
4.1.1 Характеристика, химический состав и качественные показатели ПЯ 92
4.1.2 Исследование влияния пюре из якона на качественные показатели ЖРЗ 96
4.2 Выбор параметров гидролиза пюре из якона 104
4.3 Исследование влияния ГПЯ на качественные показатели ЖРЗ 108
4.3.1 Качественные показатели хлеба, приготовленного на закваске с добавлением продуктов переработки якона 112
4.4 Экономическая эффективность использования продуктов переработки якона в технологии хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки 116
Выводы 118
Список использованной литературы 120
Приложения 135
- Анализ особенностей технологии и способы повышения качества хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки
- Способы получения и методы анализа качественных показателей ЖРЗ
- Изучение влияния кислотности среды на автолитическую активность муки
- Исследование влияния пюре из якона на качественные показатели ЖРЗ
Введение к работе
Одной из важнейших проблем, стоящих перед хлебопекарной отраслью, является стабилизация качества и расширение ассортимента массовых и функциональных видов пищевых продуктов, отвечающих целям сбалансированного и адекватного питания. Решение этой проблемы возможно путем:
глубоких исследований традиционных, разработки и внедрения новых биотехнологических процессов, позволяющих интенсифицировать производство, обеспечить высокое качество хлебобулочных изделий;
изысканием новых видов сырья, обладающих необходимыми технологическими свойствами, богатым химическим составом, структурные компоненты которого будут не только активизировать биотехнологические процессы производства хлеба, но и обогащать его комплексом биологически активных веществ, минеральных элементов, белков, липидов и витаминов /76, 77/.
Хлеб из ржаной муки отличается от пшеничного неповторимым вкусом и ароматом, сохраняя свои потребительские свойства значительно дольше. Его высокая кислотность является защитой от болезнетворных бактерий, прежде всего плесеней и картофельной болезни. Наукой о питании доказано, что хлеб из ржаной муки полезнее пшеничного. Его ценность обусловлена большим количеством незаменимых аминокислот, в частности, лизина и аргинина, а также витаминов группы В и РР /77/.
Существенный теоретический и практический вклад в совершенствование технологии хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки внесли своими исследованиями такие ученые, как Л.Н. Казанская, Б.М, Плотников, МИ. Кня-гиничев, О.В. Афанасьева, О.Р. Турина, Л.И. Кузнецова, ТТ. Богатырева, Р.Д. Поландова, Л.Н. Казанская, Л.П. Пащенко, RA. Лабутина и др.
Интенсивность протекания биотехнологических процессов приготовления и качество хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки в значительной степени зависит от свойств основного полуфабриката, необходимого
5 для его производства - ржаной закваски. В настоящее время применяются научно обоснованные схемы приготовления густых, жидких, концентрированных, сухих заквасок. Наибольшее распространение получили жидкие закваски, позволяющие получать готовые изделия высокого качества. Качество ржаной закваски определяется многими факторами, но в большей степени составом питательной среды, в которой осуществляется культивирование бродильной микрофлоры данного полуфабриката. Основными принципами регулирования состава питательной смеси являются:
1) направленное изменение параметров процесса (температуры, влаж
ности, степени аэрации и др.);
2) введение в се состав натуральных растительных добавок, содержа
щих наряду с углеводсоставляющими компонентами другие вещества (мине
ральные, азотистые, витамины), способные положительно воздействовать на
бродильную микрофлору.
Однако, реальные производственные условия, определяемые значительной нестабильностью качества муки, являющейся, как правило, единственным источником питательных веществ для молочнокислых бактерий и дрожжей, оказывают существенное влияние на отношения между группами микроорганизмов и, соответственно, изменение основных продуктов их метаболизма. В связи с этим необходима выработка и систематизация подходов к стабилизации показателей закваски, которые могут быть основаны только на определении роли каждого фактора в метаболических процессах, протекающих при приготовлении ржаной закваски, В связи с чем представляется своевременным и актуальным проведение комплексных исследований, направленных на выявление закономерностей и разработку технологических решений, обеспечивающих стабилизацию биотехнологических показателей жидкой ржаной закваски и, соответственно, хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки.
Цель и направление исследования: научное обоснование и разработка
модифицированных технологий стабилизации жидкой ржаной закваски посредством направленного воздействия на состав ее питательной смеси.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: 1) обоснование критерия оценки хлебопекарных свойств ржаной муки с позиции объективного прогнозирования свойств ЖРЗ; 2} обоснование питательных потребностей микрофлоры закваски в углеводсо-держащих компонентах при сохранении симбиотического развития дрожжей и молочнокислых бактерий;
разработка математической модели созревания жидкой ржаной закваски;
разработка рекомендаций по регулированию биотехнологических показателей жидкой ржаной закваски посредством изменения параметров процесса приготовления питательной смеси и внесения углеводсодержащих видов-сырья;
обоснование выбора и разработка технологии пюре и гидролизованного пюре якона как углеводсодержащей добавки в составе питательной среды жидкой ржаной закваски;
исследование состава углеводсодержащей добавки и ее влияния на позате-ли жидкой ржаной закваски и качество хлеба;
разработка нормативной документации на пюре из якона и хлеб с пюре из якона;
опытно-промышленная апробация основных результатов исследований и расчет экономической эффективности.
Научная новизна.
1. Разработан и научно обоснован системный подход к формированию состава питательной смеси жидкой ржаной закваски с позиции удовлетворения потребностей в углеводном питании для симбиотического взаимодействия дрожжей и молочнокислых бактерий-
Проведены комплексные исследования показателей автолитической активности ржаной муки; установлена зависимость между ними; выявлен показатель, наиболее объективно характеризующий состояние углеводно-амилазного комплекса ржаной муки.
Определен диапазон числа падения ржаной муки, обеспечивающий стабильное созревание закваски при традиционной технологии.
Исследовано влияние параметров технологического процесса на ЧП муки и уровень накопления усвояемых Сахаров в питательной смеси; определен необходимый уровень усвояемых Сахаров, обеспечивающий симбиотическую жизнедеятельность дрожжей и МКБ в условиях жидкой ржаной закваски.
Разработана математическая модель созревания жидкой ржаной закваски, позволяющая прогнозировать ее показатели в зависимости от автолитической активности муки по «числу падения»,
Обосновано использование пюре и гидролизовашюго пюре якона в качестве компонента питательной смеси для стабилизации показателей жидкой ржаной закваски.
Практическая значимость.
Обосновано использование в качестве критерия оценки хлебопекарных свойств ржаной муки с позиции объективного прогнозирования свойств ЖРЗ показателя ЧП- Определено содержание усвояемых углеводов в питательной смеси закваски для удовлетворения потребностей бродильной микрофлоры в углеводсодержащих компонентах при сохранении симбиотических отношений между дрожжами и молочнокислыми бактериями.
Разработаны рекомендации по регулированию технологических параметров приготовления и состава питательной смеси жидкой ржаной закваски в зависимости от показателей муки и схемы приготовления закваски.
3- Обосновано практическое применение пюре и гидролизованного пюре якона в технологии хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки на стадии приготовления жидкой ржаной закваски. Предложены способы получения
8 пюре и гидролизованного пюре якона. Исследован их состав и показатели безопасности. Установлены рациональные дозировки пюре и гидролизованного пюре из якона, способствующие стабилизации показателей жидкой ржаной закваски, интенсификации ее созревания и улучшению качества готовых изделий. 4. На способ производства жидкой закваски для приготовления хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки с добавлением пюре из якона получен патент РФ № 2232188. На способ производства жидкой закваски для приготовления хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки с добавлением гидролизованного пюре из якона получен патент РФ № 2241337.
5. Разработан проект нормативной документации (технические условия) ТУ 9731-012-0206894-2005 «Пюре из якона», Щ и ТИ «Хлеб украинский новый с яконом».
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на XLI и XLII отчетных научных конференциях ВГТА за 2003 и 2004 гг. (Воронеж, ВГТА, 2003 - 2004 г.), на 7-й Пущинской школе-конференции «Биология - наука XXI века» (Москва, Пущино, 2003 г.), на Международной научно-технической конференции «Современные технологии переработки животноводческого сырья в обеспечении здорового питания: наука, образование, производство» (Воронеж, ВГТА, 2003 г,), на всероссийском семинаре «Приоритеты и научное обеспечение реализации государственной политики здорового питания в России» (Орел, ОрелГТУ, 2004 г.), на Ш-й Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, ВИВТ, 2004 г,); публиковались в виде статей в журналах: «Хранение и переработка сельхозсырья» (№ 3, 1998 г., № 11, 2003 г.), «Вестник Белгородского университета потребительской кооперации» (№ 1, 2005 г.)} «Хлебопек» (№№ 2, 5, 2004 г,); в сборниках научных трудов: «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты» (Москва, РАЕН, 2003 г-), «Наукоемкие и конкурентоспособные технологии продуктов питания со специальными свойствами» (Углич, РАСХН, 2003 г-), «Научные подходы к решению проблем производства продуктов питания» (Ростов-на-
9 Дону, РГУ, 2004 г.), «Современное хлебопекарное производство, перспективы его развития» (Екатеринбург, УГЭУ, 2005 г.); в виде тезисов: научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (Воронеж, ВГТА, 1998 г-)> российского молодежного научного симпозиума «Молодежь и проблемы информационного и экологического мониторинга» (Воронеж, 1996 г.), П-й Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, ВГТА, 2002 г,), международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (Воронеж, ВГАУ, 2003 г.), всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (Уфа, БГАУ, 2003 г.), V-ro международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, РАСХН, 2003 г.), Ш-ей и IV-й научно-практических конференций «Совершенствование техники, технологии и методов управления на предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности» (Воронеж, ВИПК, 2004, 2005 г.), международной конференции «Пробиотики, пребиотики, синбиотики и функциональные продукты питания. Современное состояние и перспективы» (Москва, МГУПП, 2004 г.), П-й Всероссийской научно-технической конференции-выставки «высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, МГУПП, 2004 г.)> межрегиональной конференции молодых ученых «Пищевые технологии» (Казань, КГТУ, 2004 г.), П-й международной научно-технической конференции «Прогрессивные технологии и оборудование для пищевой промышленности» (Воронеж, ВГТА, 2004 г.). Результаты работы представлялись:
юбилейной выставке, посвященной 75-летию ВГТА (20 — 21 октября 2005 г.);
21-й межрегиональной выставке «ПРОДТОРГ» (23-25 ноября 2005 г.), награждены дипломом за разработку «Хлеба украинского нового с яконом».
Проведена производственная апробация способа регулирования показателей жидкой ржаной закваски и способа приготовления хлеба из смеси ржаной и
10 пшеничной муки с использованием гидролизованного пюре из якона в условиях ОАО «Хлебозавод № 7» г. Воронежа.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 22 работы. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературных источников, экспериментальной части из 4 глав, списка источников, 13 приложений- Список литературы включает 145 источников российских и зарубежных авторов. Диссертационная работа изложена на 134 страницах основного текста, включает 15 рисунков и 27 таблиц- Приложения содержат техническую документацию на пюре из якона и хлеб с добавлением продуктов переработки якона, акты производственных испытаний, патенты, диплом 21-й межрегиональной выставки «ПРОДТОРГ».
Анализ особенностей технологии и способы повышения качества хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки
Совокупность особенностей хлебопекарных свойств ржаной муки обуславливает определенные параметры технологического процесса и способы его осуществления при производстве хлеба из ржаной муки и смеси ее с пшеничной- При этом полуфабрикаты из ржаной муки имеют следующий ряд особенностей: структура ржаного теста в первую очередь характеризуется отсутствием клейковинного каркаса, способного придавать тесту упругость и эластичность; значительная часть белков ржаной муки в тесте неограниченно набухает, пептизируется и переходит в состояние вязкого коллоидного раствора, составляющего основу жидкой фазы ржаного теста, в состав жидкой фазы входят также растворимые пентозаны; структурно-механические свойства ржаного теста определяются вязкостью его жидкой фазы; в этой фазе распределена твердая фаза -зерна крахмала, ограниченно набухшие белки; на структурно-механические свойства теста влияет соотношение пептизированных и непептизировапных белков, для ржаного теста характерна высокая вязкость и пластичность, малая растяжимость и упругость; кислотность, а главное, содержание молочной кислоты влияет на степень пептизации белков, обеспечивая переход в жидкую фазу достаточного количества пептиз про ванного белка; однако, слишком высокая пептизация белковых веществ в ржаном тесте нежелательна, т. к, это приведет к значительному разжижению теста и снижению его способности удерживать форму при выпечке; ржаное тесто обладает оптимальными свойствами при рН 4,4-4,2, более высокая кислотность отрицательно сказывается на пептизации белков; повышенная кислотность теста из ржаной муки (9-12 град) резко снижает температуру инактивации а-амилазы, вследствие этого в 1-й период выпечки хлеба сокращается период амилолиза крахмала; образующиеся при брожении кроме молочной уксусная, янтарная, лимонная и другие органические кислоты придают ржаным и смешанным сортам хлеба специфический вкус и аромат, а повышенная во-доудерживающая способность теста, обусловленная высокой кислотностью, замедляет черствение хлеба; при недостаточной кислотности хлеб из такого теста напоминает непропеченный или из муки, смолотой из дефектного зерна /26, 28, 76, 87, 136/-Для достижения необходимой кислотности необходима специфическая бродильная микрофлора-Приготовление закваски делится на разводочныи цикл, включающий три и более фаз, и производственный цикл /26,28, 29, 87, 123/.
Получение полуфабрикатов хлебопекарного производства стабильного качества основано на использовании заквасок, характеризующихся наличием специальной микрофлоры, что может быть обеспечено использованием чистых культур/28, 29, 36, 123/.
Тесто для ржаного и ржано-пшеничного хлеба готовится на густых заквасках, имеющих влажность 48-50 %? на менее густых заквасках влажностью около 60 %, на жидких заквасках с влажностью от 70 до 85 %, на концентрированной молочно-кислой закваске с влажностью от 60 до 70 %, на сухих заквасках /28, 295123,136/.
Целью приготовления заквасок разводочного цикла является получение определенного количества активных молочнокислых бактерий и дрожжей. При этом в процессе разводочного цикла увеличивается конечная кислотность закваски.
Готовую исходную закваску используют для приготовления теста, С этого момента начинается производственный цикл, и дальнейшее выращивание микроорганизмов закваски производится с отборами. От готовой исходной закваски отбирают 1/2, 2/3 или 3Л ее объема, а к оставшейся Vi, І/З или 1А добавляют такое количество питательной смеси, чтобы восстановить прежний объем /28, 29, 123, 136/. Готовность заквасок определяется по конечной кислотности, подъемной силе и органолептическим показателям. Основные способы виды заквасок, используемых для приготовления теста из разных сортов муки ржаной, пшеничной и их смесей приведены в табл. 1 /28, 29,68,76,123,136/.
В России и за рубежом в последние годы используются сухие закваски. Так, разработана и запатентована в России поликомпонентная подкисляющая добавка «Цитрасол» (сухая «закваска»). Она имеет сыпучую консистенцию, срок хранения 3 мес, применяется в количестве 1,8-4 % к массе муки /64/.
Важнейшим фактором, определяющим ход биохимических процессов в ржаной закваске и тесте, является видовой состав микрофлоры и его изменение в зависимости от условий внешней среды /29, 78, 79/.
Изучение процессов сбраживания заквасок и теста показывает, что основными типами брожения являются спиртовое и молочнокислое гомо- и гетеро-ферментативное, кроме того, присутствуют в определенной мере другие типы брожения (пропионовокислое, бутиленгликолевое, ацетоноэтиловое, ацетоно-бутиловое и маслянокислое) /28, 37, 40, 54, 80, 87,136, 144/.
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 % /2S, 40/. Молочная кислота благоприятно влияет на структурно-механические свойства ржаного теста, на пептизацию белков и амилолиз крахмала /28, 37/. Установлено, что при повышении температуры брожения от 27 до 37 С соотношение молочной и уксусной кислот изменяется в сторону увеличения молочной кислоты /36,40, 74/. Уменьшение количества воды в закваске по отношению к муке приводит к увеличению скорости общего кислотонакопления и увеличению доли уксусной кислоты/28, 37,87/. Внесение в закваску дрожжей форсирует общее кислотонакопление, но снижает долю уксусной кислоты, что связано с образованием угольной кислоты из диоксида углерода/40, 109/. Кроме того, важным фактором регулирования соотношения молочной и уксусной кислоты в заквасках является подбор соотношения различных видов молочнокислой микрофлоры /29,127, 126/.
Способы получения и методы анализа качественных показателей ЖРЗ
В исследованиях использовали жидкую закваску с заваркой и без применения заварки. В разводочном цикле приготовления жидкой закваски использовали дрожжи Saccharomyces cerevisiae Л-1, Saccharomyces minor «Чернореченский» для закваски без применения заварки, Saccharomyces cerevisiae Л-1 для закваски с заваркой и молочнокислые бактерии Lactobacillus casei-26, Lactobacillus brevis-1, Lactobacillus plantarum-30, Lactobacillus fermenti-34. Рецептура и релшмы приготовления жидкой закваски в разводочном и производственном циклах соответствуют изложенным в сборнике /123/. Рецептура и режимы приготовления жидкой закваски в производственном цикле приведены в Приложениях 3, 4. Жидкую ржаную закваску оценивали по следующим показателям: массовая доля влаги по методике, приведенной в /114/, кислотность титриметрическим методом, активность молочнокислых бактерий по методике, приведенной в /114/, подъемная сила по методике, приведенной в /114/, газообразующая способность по методике, приведенной в /114/, аминньтй азот-формольным титрованием, редуцирующие сахара - методом Иссекутца /55/, Подсчет общего числа микроорганизмов осуществляли методами прямого подсчета в камере и в окрашенных препаратах /90/. Готовится вытяжка полуфабриката: 10 г полуфабриката размешивают до исчезновения комочков с 500 см водопроводной воды. Суспензию переносят в колбу вместимостью 1 дм и встряхивают, чтобы разрушить скопление микробных клеток- Обезжиренное предметное стекло накладывают на миллиметровую бумагу и очерчивают квадрат площадью 4 см2. На квадрат наносят пипеткой каплю суспензии объемом 0,04 см3. Каплю распределяют по площади препарата покачиванием, препарату дают подсохнуть на воздухе. Затем его фиксируют смесью спирта и формалина. Высохший препарат окрашивают (метиловым синим по методу Леффлера в течение 10-15 мин), после чего осторожно промывают водой и дают подсохнуть. Далее препарат микроскопируется иммерсионным объективом, причем просматриваются несколько полей зрения. В каждом поле подсчитывается число микроорганизмов.
После чего число клеток дрожжей или бактерий в 1 г полуфабриката N, ед/г, определяется по формуле где n - среднее арифметическое число микроорганизмов в одном поле зрения; р - площадь зрения микроскопа, мм ; Q - объем воды, взятый на разбавление пробы, см3; Р — площадь препарата, мм2; q-объем одной капли взвеси, см3); g - масса навески полуфабриката, г. Тесто готовили из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной второго сорта по рецептуре хлеба украинского нового. Рецептура и режим приготовления теста для хлеба украинского нового на жидкой закваске приведены в Приложении 5. Свойства теста исследовали по следующим показателям: титруемая кислотность по методике, приведенной в /114/, массовая доля влаги по методике, приведенной в/114/, газообразование в тесте по методике, приведенной в /114/. Для оценки качества контрольных и опытных выпечек использовали орга-нолептические и физико-химические показатели качества готовой продукции. Для оценки органолептических показателей качества использовалась ком плексная оценка качества /117/. Эта методика комплексно отражает (в баллах) наиболее важные показатели качества выпеченного хлеба, определяемые орга нолептическими и объективными методами анализа, и учитывают значимость каждого показателя.
Оценку каждого показателя проводят по пятибалльной шкале. Каждый балл шкалы количественно выражает определенный уровень качества. Качество хлеба оценивают как сумму баллов, для количественного выражения которой принята следующая математическая модель щ где Ко - комплексная оценка качества хлеба, баллы; yt - коэффициент весомости показателя; Xj — оценка каждого показателя по пятибалльной шкале, баллы; і -показатели качества хлеба; п - количество показателей. Максимально возможная оценка составляет 100 баллов. Анализ готового хлеба по физико-химическим показателям проводили через 16-18 часов после выпечки по следующим показателям: влажность мякиша по ГОСТ 21094, титруемую кислотность по ГОСТ 5670, пористость по ГОСТ 5669, удельный объем по методике, приведенной в /114/, массовую долю белка - методом Къельдаля /52/; массовую долю жира — по Сокслету /52/; массовую долю микроэлементов - атомно-абсорбционным методом /52/; массовую долю селена - методом для биологических объектов с 3,3-диаминобензидином /52/; пищевую ценность - расчетным методом /125/.
Изучение влияния кислотности среды на автолитическую активность муки
Проявление показателя автолитической активности муки зависит от параметров технологии, в которой она используется. Из них изменяющимся в более широких пределах и в максимальной степени влияющим на активность ферментативных комплексов муки является кислотность.
Для определения зависимости автолитической активности муки от кислотности среды была проведена серия опытов из образцов муки с различными значениями ЧП: 119 с, 150 с, 180 с. Готовили смеси из исследуемых образцов муки ржаной обдирной (из средней пробы) и воды дистиллированной: 0,07 кг муки перемешивали с 0,13 дм3 воды ( с температурой 32 - 35 С). Полученные смеси подкисляли молочной (концентрация 40 %) и уксусной кислотами (концентрация 50 %) в соотношении 70 : 30 и 30 : 70 до значения рН, характерного для питательной среды и бродящей жидкой ржаной закваски. Выдерживали смеси I ч, для каждой из них определяли значения автолитической активности по водорастворимым веществам. Полученные результаты представлены в таблице 4. характер изменения автолитической активности от кислотности сохраняется вне зависимости от ЧП муки и соотношения молочной и уксусной кислот: увеличение от рН 6,0 до 4,9 - 4,6, падение до рН 3,7 - 3,4, стабилизация при этом значении рН или дальнейший рост. Вероятно, такой характер зависимости может объясняться двумя факторами: действием собственных амилаз ржаной муки, инактивация которых начинается в интервале рН 4,6 - 4,1 (по источникам научно- технической литературы оптимум рН действия а - амилазы 5,5; р - амилазы 4,5 /28, 53, 56/), Дальнейшее увеличение концентрации водородных ионов приводило к активации кислотного гидролиза (второй фактор) крахмальных полисахаридов муки, который может играть определенную роль в обеспечении микрофлоры закваски усвояемыми углеводами в заключительный период брожения. Полученные результаты не в полной мере подтверждают выводов Л.И.Кузнецовой и др. /76/ об отсутствии роли органических кислот в процессе приготовления жидкой ржаной закваски; соотношение молочной и уксусной кислот в исследованных пределах практически не оказывает влияние на качественный и количественный характер изменения водорастворимых веществ. Следовательно, накопление летучих и нелетучих органических кислот в процессе брожения закваски, наряду с другими факторами определяет органолептические показатели готовых изделий, не влияя каждая в отдельности на биохимические и микробиологические процессы; кислотность частично нивелирует начальную разность показателя ЧП. Так, при рН 4,9 количество водорастворимых веществ, переходящих из муки с ЧП 150 сие ЧП 180 с, составляет 68,65 %, Следовательно, помимо начальных характеристик муки в процессе приготовления закваски (удовлетворения питательных потребностей микрофлоры) определенную роль играют параметры процесса.
Параллельно в том же интервале рН определяли ЧП питательной смеси, приготовленной из муки ржаной обдирной средней пробы.
Кислотность среды, характерную для питательной смеси и бродящей закваски, создавали внесением молочной и уксусной кислот при изменении их соотношения от 100 : 0 до 0 : до 100 (табл. 5). подтвердили характер полученной ранее зависимости: учитывая сущность метода, это падение ЧП при снижении рН, затем рост и дальнейшее существенное снижение числа падения; в то же время с точки зрения численных характеристик четко определили зону начала инактивации собственных а - и р амилаз ржаной муки - 4,1; зону активного влияния органических кислот на накопление усвояемых Сахаров -3,4 -3,1.
Таким образом, уточнены экстремальные точки рН среды, определяющие основные факторы накопления усвояемых Сахаров в питательной смеси жидкой закваски и, соответственно, способные выступать в качестве регулирующих воздействий при стабилизации их качественных показателей.
Исследование влияния пюре из якона на качественные показатели ЖРЗ
Таким образом, по совокупности своих показателей ПЯ целесообразно использовать в производстве хлебобулочных изделий, в т.ч. для удовлетворения питательных потребностей бродильной микрофлоры. При этом питательная среда обогатится усвояемыми углеводами - глюкозой и фруктозой, имеющими преимущества в сбраживании по сравнению с мальтозой. Пюре из якона содержит необходимые для жизнедеятельности МКБ аминокислоты: аргинин, лейцин, метионин, фснилаланин, тирозин. Необходимо отметить более высокое по сравнению с ржаной обдирной мукой содержание лимитирующей для группы мучных изделий аминокислоты - лизина.
Из минеральных веществ пюре якона способно обогатить питательную среду калием, магнием, кальцием, играющими важную роль в обеспечении роста и развития клеток дрожжей и МКБ.
Кроме того, как было отмечено выше, якон содержит до 1,1 мг/кг селена. Этот элемент оказывает мощное радиопротекторное действие, участвует в профилактике возникновения и развития онкологических и кардиологических заболеваний. Способствует повышению резистентности организма к токсикологическому действию как нитритов и нитратов, так и образующихся из них потенциально канцерогенных нитратосоединений. Следовательно, помимо решения проблемы восполнения дефицита усвояемых углеводов в составе питательной среды ЖРЗ, продукты переработки якона могут придавать готовым изделиям профилактические свойства.
Для определения влияния ПЯ на качественные показатели ЖРЗ пюре вносили в состав питательной смеси для воспроизводства жидких ржаных заквасок.
В качестве контроля использовали ЖРЗ с заваркой влажностью 80-83 %, разведочный цикл которой осуществляли с применением сухого лактобактери-на и чистой культуры дрожжей S. cerevisiae Л-1 /123/. ПЯ вносили в питательную смесь для освежения закваски в производственном цикле в количестве от 5 до 20 % от массы муки в закваске. При этом влажность закваски увеличивали до 85-86 %, что приводит к снижению вязкости и повышению транспортабельности, точности дозирования» Закваски вели непрерывно в течение 7 суток. Освежали через 3 - 3,5 ч. Рецептуры и режим приготовления ЖРЗ в производственном цикле приведены в Приложениях 3 и 4, Интенсивность кислотонакопления является важным показателем качества ржаных заквасок, т.к. от него зависит динамика ведения технологического процесса в целом и качество готовых изделий. Кроме того, накопление органических кислот в процессе брожения является одним из параметров, характеризующих активность МКБ. Проведенные исследования показали, что по сравнению с контролем в заквасках с внесением ПЯ интенсифицируются и газообразование, и кислотона-копление. Полученные результаты исследований представлены в табл. 18, а также на рисунках 10, 11, 12. Из представленных в табл. 18, а также на рисунках 10, 11, 12 результатов видио, что внесение ПЯ в состав питательной среды для освежения и брожения заквасок в целом способствует улучшению качественных показателей ЖРЗ. Лучшая по совокупности органолептических и физико-химических показате лей ЖРЗ получена при дозировке ПЯ в количестве 10-15 %, При этом интенсивность кислотонакопления в ЖРЗ, характеризующая активность МКБ, увеличилась в 1,2 раза по сравнению с контролем (рис. 10), газообразование - в 1,27 раза. Видимо, благоприятный состав питательной среды в варианте с оптимальной дозировкой ПЯ обусловил повышение активности МКБ и дрожжевых клеток, что и способствовало увеличению общей кислотности и улучшению подъемной силы по сравнению с контрольным образцом. Характер изменения содержания РВ (рис, 12) также показывает более ин тенсивное потребление усвояемых форм углеводов заквасочными дрожжами и МКБ, вероятно, за счет наличия в питательной смеси с ПЯ глюкозы и фруктозы, лучше усвояемых микрофлорой закваски по сравнению с мальтозой. При этом несмотря на активное потребление усвояемых углеводов микрофлорой закваски, их конечное содержание превышает показатель контроля. Это Как видно из таблицы 19, накопление дрожжей и МКБ в экспериментальных заквасках происходило более интенсивно. При этом с увеличением дозировки углеводсодержащей добавки ( 15 % ) количество дрожжевой микрофлоры увеличивалось и начинало угнетать молочнокислую. Увеличение количества МКБ с сохранением соотношения между клетками дрожжей и МКБ (1:8) в образцах заквасок наблюдалось с внесением ПЯ 15 %. Увеличение дозировки ПЯ до 20 % от массы муки, хотя и приводит к улучшению подъемной силы закваски, но сам полуфабрикат приобретал не характерный, более выраженный, чем допустимо, фруктовый запах. Кроме того, увеличение усвояемых углеводов в среде создает предпочтительные условия для жизнедеятельности дрожжей, нарушая тем самым соотношение между ними и МКБ, приводящее к замедлению кисдотонакопления. При снижении дозировки ПЯ менее 10 % эффект от его использования незначителен, показатели ЖРЗ а, следовательно, и хлеба, приготовленного с ее применением, близки к контролю, В связи с этим в дальнейшем в исследованиях приняли дозировку ПЯ в количестве 15 % к массе муки в закваске. Возможно, внесение дополнительного количества легкоусвояемых Сахаров, входящих в состав пюре из якона, создало условия более благоприятные для жизнедеятельности дрожжей по сравнению с контрольными образцами без добавок. Как известно, глюкоза и фруктоза, входящие в состав якона, играют решающую роль для жизнедеятельности дрожжей и МКБ, Вместе с тем, питательная смесь для заквасок с добавлением ПЯ дополнительно обогащается необходимыми для жизнедеятельности бродильной микрофлоры аминокислотами (аргинином, цистеином, лейцином, метионином, фени-лаланином, глутаминовой кислотой), которых в питательной смеси, состоящей из ржаной муки и воды, недостаточно /28/, Минеральные вещества (калий, фосфор, магний, натрий, кальций) и витамины (тиамин, холин, фолацин и др. /89/), содержащиеся во вносимом пюре, также являются необходимыми факторами роста дрожжей и МКБ. Таким образом, использование пюре из якона в составе питательной среды ЖРЗ способствует созданию благоприятных условий для симбиотической жизнедеятельности дрожжей и МКБ, обеспечивая стабильность показателей ЖРЗ, подтвержденную в более длительных экспериментальных сериях. Функциональное изменение состава питательной среды способствует упрощению технологии ее приготовления в условиях хлебопекарных предприятий путем сокращения стадии заваривания и осахаривания. При этом влажность закваски поддерживается на уровне 85 - 86 %, обеспечивая легкость транспортирования и точность дозирования.
