Введение к работе
Актуальность темы. Главной задачей человечества является обеспечение безопасности продуктов питания. Безопасность и качество выпускаемой продукции определяются, в - первую очередь, качеством используемого сырья, что наиболее актуально в производстве продуктов массового потребления, в т.ч. хлеба. Проблема микробиологической безопасности хлебобулочных изделий тесно связана с повышением доли хлебопекарного сырья, зараженного контаминантами микробного происхождения, а именно бактериями рода Bacillus subtilis, вызывающими «картофельную болезнь» хлеба.
Поиск и применение привентивных неэнергоемких и экологически безопасных способов предупреждения микробиологической порчи хлебобулочных изделий, продлевающих срок их хранения, является наиболее актуальной проблемой в хлебопекарной отрасли.
Среди методов повышения микробиологической безопасности хлебобулочных изделий особое место занимают биологические методы, основанные на антагонизме микроорганизмов. Известно, что молочнокислые и пропионовокислые бактерии способны подавлять рост возбудителей «картофельной болезни» хлеба и различных плесневых грибов. Основываясь на этом свойстве микроорганизмов, были разработаны специальные закваски, направленного культивирования, представляющие собой культуру одного или нескольких видов бактерий, выращенную на мучной среде.
Работу над созданием методов и средств обеспечения качества и микробиологической безопасности хлебобулочных изделий проводили такие учёные как Л.Я. Ауэрман, О.В. Афанасьева, Г.Ф. Дремучева, Л.Н. Казанская, Л.И. Кузнецова, И.В. Матвеева, Л.П. Пащенко, Р.Д. Поландова, Л.И. Пучкова, В.В. Щербатенко, Г.Г. Юсупова и др.
Микробиологическая защита хлебобулочных изделий от порчи является альтернативой применению не безопасных для здоровья человека химических препаратов и довольно дорогих методов физического воздействия. Использование для производства заквасок сухих бактериальных концентратов позволяет существенно упростить способ их приготовления и применения.
Цель работы. Целью работы является совершенствование технологии заквасок на основе композиции заквасочных культур сухого бактериального концентрата пропионовокислых и ацидофильных бактерий, позволяющих улучшить качество хлеба и обеспечить его микробиологическую безопасность.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
-
Провести анализ информационных источников о микробиологической загрязненности муки и хлебобулочных изделий, методах предотвращения развития возбудителей болезней хлеба;
-
Разработать структуру научных исследований и методику активного планирования эксперимента;
3. Создать технологию приготовления закваски, подобрать питательную
среду для ее культивирования и установить эффективную дозу внесения
закваски, а также ее влияние на:
физические характеристики муки и теста,
микробиологическую безопасность и качество пшеничного хлеба.
4. Разработать способ повторного использования брак - хлеба, с
предварительной обработкой в закваске на основе сухого бактериального
концентрата пропионовокислых и ацидофильных бактерий:
- выявить дозу закваски и время выдерживания в ней брак - хлеба для
обеспечения микробиологической чистоты хлебопекарной мочки,
установить дозу внесения хлебопекарной мочки на стадиях приготовления теста,
исследовать влияние хлебопекарной мочки на физические характеристики теста, микробиологическую безопасность и качество хлебобулочных изделий.
5. Определить экономическую эффективность от применения заквасок.
Научная новизна:
разработан биологический метод и основные принципы обеспечения микробиологической безопасности хлебобулочных изделий на основе сухого бактериального концентрата пропионовокислых и ацидофильных бактерий. Обоснованы области рационального использования биологического метода, влияющего на состав и численность микрофлоры, снижающей уровень вредоносности микроорганизмов, обеспечивающих микробиологическую безопасность и качество продукции в технологии хлебопекарного производства;
адаптированы методы и методики исследования взаимодействия биологического фактора с биологическими системами и структурами муки, обеспечивающих микробиологическую безопасность в технологии хлебопекарного производства;
обосновано использование заквасок, на основе сухого бактериального концентрата пропионовокислых и ацидофильных бактерий вносимых на стадиях приготовления теста, и установлены зависимости их бактерицидных свойств и качественных характеристик от вносимых доз.
Практическая ценность полученных результатов:
разработаны закваски на мучной осахаренной заварке и жидкой питательной среде на основе сухого бактериального концентрата пропионовокислых и ацидофильных бактерий, с бактерицидными свойствами по отношению к возбудителям «картофельной болезни» хлеба;
определены концентрации и дозы внесения заквасок, позволяющие улучшить физико - химические и органолептические показатели качества хлебобулочных изделий, а также получить обеззараживающий эффект от их применения;
- разработан способ использования брак - хлеба с предварительной
обработкой в закваске для обеспечения микробиологической безопасности
хлебобулочных изделий;
- по результатам исследований разработана технологическая инструкция
по приготовлению и применению заквасок, приготовленных на основе сухого
бактериального концентрата пропионовокислых и ацидофильных бактерий;
- результаты исследований используют в учебном процессе высших
учебных заведений: Российский Государственный Аграрный Университет -
МСХА имени К.А. Тимирязева, Московский Государственный Аграрный
Университет имени В.П. Горячкина.
На защиту выносятся:
результаты экспериментальных исследований, подтверждающие бактерицидные свойства разработанных заквасок на основе сухого бактериального концентрата пропионовокислых и ацидофильных бактерий;
зависимости бактерицидных свойств заквасок, используемых на стадии тесто приготовления, от вносимых доз;
результаты влияния полученных заквасок на реологические свойства теста в зависимости от дозы внесения;
результаты экспериментальных исследований, подтверждающие бактерицидные свойства заквасок используемых при повторной переработке брака хлебобулочных изделий.
Степень достоверности и апробация работы:
Достоверность работы подтверждается современными методами планирования эксперимента (метод активного планирования эксперимента), результатами экспериментальных исследований с использование современной приборной базы, статистической обработкой полученной информации.
Результаты диссертационных исследований были представлены на 6-ой конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии «Фундаментальные основы и передовые технологии в пищевой и перерабатывающей промышленности» (г. Видное, ГНУ ВНИИКОП, 16 октября 2012 г.); на Всероссийской научно - практической конференции «Научно-инновационные аспекты при создании продуктов здорового питания» (г. Углич, 2012 г.); на Всероссийской научно - практической конференции с международным участием «Инновационные технологии в метрологии, стандартизации и управления качеством» (г. Москва, ФГБОУ МГАУ им. В.П. Горячкина 16-18 апреля 2012 г.); на 5-й конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии «Современные методы направленного изменения физико-химических свойств сельскохозяйственного сырья для производства продуктов здорового питания» (г. Москва, ГНУ ВНИИЗ, 12 октября 2011 г.); на 4-ой конференции молодых ученых и специалистов институтов Отделения хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии «Научно -
инновационные технологии как основа продовольственной безопасности
Российской Федерации» (г. Москва, ГНУ ГОСНИИХП, 9 декабря 2010 г.); на
Всероссийской научно - практической конференции «Принципы пищевой
комбинаторики - основа моделирования поликомпонентных пищевых
продуктов» (г. Углич, 2010 г.); на Всероссийской научно - практической
конференции «Современные биотехнологии переработки
сельскохозяйственного сырья и вторичных ресурсов» (г. Углич, 2009 г.).
Публикации по теме диссертации:
16 работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 123 наименования, в том числе 28 работ иностранных авторов и приложения. Работа изложена на 141 странице, содержит 32 рисунка, 34 таблицы, 4 приложения.
Экспериментальные исследования проведены в лабораториях ГНУ ГОСНИИХП в период с 2009 г. по 2012 г.
