Способы приготовления ржаной закваски

При выработке изделий из ржаной и ржано-пшеничной муки необходимо создание условия для интенсивного кислотонакопления.

Образующиеся органические кислоты регулируют протекающие в полуфабрикатах биохимические, микробиологические, коллоидные и физико-механические процесса.

Необходимая кислотность полуфабрикатов обеспечивается жизнедеятельностью специфической бродильной микрофлоры - мо­лочнокислыми бактериями.

Известно много способов приготовления заквасок. Они могут быть по консистенции густыми и жидкими.

Традиционный технологический процесс производства ржаного и ржано-пшеничного хлеба, является многофазным и делится на две фазы: приготовление закваски, приготовление теста. Приготовление закваски состоит из разводочного цикла, включаю­щего три фазы, и производственного цикла.

Разводочный цикл приготовления закваски состоит из трех фаз: дрожжевая, промежуточная и основная закваска.

Целью приготовления заквасок разводочного цикла является получение определенного количества активных молочнокислых бактерий. При этом в процессе разводочного цикла увеличивается кислотность закваски.

Готовую исходную закваску используют для приготовления теста. С этого момента, начинается производственный цикл, и дальнейшее вы­ращивание микроорганизмов закваски проводится с отборами. От гото­вой исходной закваски отбирают 2/3 или 3/4 ее объема, а к оставшейся 1/3 или 1/4 добавляют такое количество муки и воды, чтобы восстано­вить прежний объем. Готовность заквасок определяется по конечной кислотности, подъемной силе и органолептическим показателям.

В разводочном цикле может быть использована закваска предыдущего приготовления и прессованные дрожжи или чистые культуры микроорганизмов.

Тесто для хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки го­товят на густой закваске, на жидкой закваске без заварки, на жидкой закваске с заваркой, на концентрированной бездрожжевой молочнокис­лой закваске.

Приготовления ржаного теста на густой закваске

Приготовление теста на густой закваске рекомендуется применять при приготовлении теста из ржаной обойной и обдирной муки, а также из смеси разных сортов ржаной и пшеничной муки.

Густая закваска должна иметь влажность - 48-50%, кислотность -13-16 град из ржаной обойной или 11-14 град из ржаной обдирной му­ки и подъемную силу «по шарику» до 25 мин.

В качестве чистых культур используют смесь Ленинградских штаммов молочнокислых бактерий L. plantarum-63, L. brevis-5, L. brevis-78 или сухой лактобактерин в сочетании со штаммом дрожжей S. minor «Чернореченский».

Густую закваску, выведенную по разводочному циклу, накапливают до нужного количества и далее под­держивают в производственном цикле путем освежения с последующим выбраживанием до накопления требуемой кислотности в зависимости от сорта муки.

При этом выброженную закваску в дежах делят обычно на 4 или 3 части, из которых одну часть, соответственно 25% или 33,3% в пересчете на муку, используют для воспроизводства закваски, а остальную массу расходуют на приготовление соответственно 3-х или 2-х порций теста.

Способы консервации и активации густых ржаных заквасок

При различных производственных ситуациях появляется необходимость консервации заквасок с последующей ее активацией.

Существует несколько способов консервации густой закваски:

- охлаждение до 5-10⁰С, при этом решающее значение имеет показатель ее готовности и скорость снижения температуры. При медленном охлаждении свежеосвеженной закваски начинают активно размножаться дрожжи. Следует охлаждать зрелую закваску кислотностью 12-14 град;

- добавление хлорида натрия(2%) или бикарбоната натрия(0,5%). Консервация закваски на 10-12 ч можно использовать один раз, так как при добавлении консервантов ухудшается подъемная сила заквасок;

- разжижение холодной водой до влажности 70%. Температура закваски снижается до 16-20⁰С, а кислотность до 7-7,5 град. Уменьшение концентрации сбраживаемых сахаров тормозит микробиологические процессы. После освежения с восстановлением влажности закваски 49-50% и температуры 26-28⁰С показатели брожения ее полностью восстанавливаются.

Приготовление ржаного теста на жидких заквасках

Основным преимуществом жидких заквасок является консистенция, которая позволяет транспортировать их по материалопроводам самотеком (или при помощи насосов) и создает возможность автоматизировать процесс тестоприготовления.

Различают схемы приготовления жидких заквасок с мучной заваркой и без нее.

На жидкой закваске без заварки по унифицированной Ленинград­ской схеме можно вырабатывать хлеб из ржаной и смеси разных сортов ржаной и пшеничной муки.

Сущность способа заключается в приготовлении закваски влажно­стью 69-75%, кислотностью 9-13 град (в зависимости от сорта муки) при подъемной силе до 35 мин.

При замесе теста с жидкой закваской вносят 25-35% муки от об­щей массы в тесте с последующим брожением теста до накопления тре­буемой кислотности в зависимости от сорта хлеба.

В разводочном цикле жидкую закваску выводят с применением смеси чистых культур дрожжей S. cerevisiae Л-1 и S. minor «Черноречен­ский» в сочетании со смесью жидких культур L. plantarum-30, L. casei-26, L. brevis-1, L. fermrnti-34 или сухого лактобактерина для жидких хлебных заквасок из смеси этих же штаммов молочнокислых бактерий.

В производственном цикле жидкую закваску влажностью 69-75% без заварки освежают по достижении кислотности 9-13 град через 3-5 ч (в зависимости от влажности закваски, сорта и качества муки) путем отбора 50% спелой закваски из бродильного в расходный чан и далее на замес теста и добавления в бродильный чан к оставшейся массе эквива­лентного количества питательной смеси из муки и воды для воспроиз­водства закваски.

При замесе теста с жидкой закваской влажностью (70±1)% вносят 30-35%, а влажностью 75% - 25% муки от общей массы.

На жидкой закваске с заваркой по унифицированной Ленинград­ской схеме вырабатывают преимущественно сорта хлеба из смеси ржа­ной и пшеничной муки.

Закваска с заваркой должна иметь влажность 80-85%, кислотность 9-12 град, подъемную силу до 30 мин. Для стимуляции жизнедеятель­ности дрожжей закваску освежают питательной смесью из муки и воды с добавлением заварки в количестве 20-35% к массе смеси.

При замесе теста с закваской вносят 15-20% муки от общего коли­чества в тесте. Брожением теста продолжается до накопления требуемой кислотности в зависимости от сорта хлеба.

В разводочном цикле жидкую закваску готовят с применением смеси чистых культур дрожжей S. cerevisiae Л-1 в сочетании со смесью жидких культур L. plantarum-30, L. casei-26, L.brevis-1. L. fermenti-34 или сухого лактобактерина для жидких хлебных заквасок из смеси этих же штаммов молочнокислых бактерий.

В производственном цикле жидкую закваску с заваркой освежают по достижении кислотности 9-12 град через 3-5 ч брожения (в зависи­мости от влажности) путем отбора 50% спелой закваски в расходный чан и далее использования ее на замес теста и добавления в бродильный чан к оставшейся массе закваски питательной смеси из муки, воды и заварки для воспроизводства закваски. Содержание заварки в питательной смеси составляет 20 и 35% при влажности закваски соответственно 80 и 85%.

На концентрированной бездрожжевой молочнокислой закваске ре­комендуется вырабатывать хлеб из ржаной муки и смеси ржаной и пше­ничной муки на предприятиях, работающих в две смены или с переры­вами в отдельные дни.

Сущность способа заключается в приготовлении закваски влажно­стью 60-70%, кислотностью 18-24 град при температуре 37-40° С. Ос­новную микрофлору представляют молочнокислые бактерии.

При замесе теста с закваской расходуют 5-10% муки с последую­щим брожением теста до накопления требуемой кислотности в зависи­мости от сорта муки.

В разводочном цикле КМКЗ выводят с применением смеси жидких культур L. plantarum-30, L. casei-26, L. brevis-l, L. fermrnfi-34 или сухого лактобактерина для жидких хлебных заквасок. Чистую культуру дрож­жей не вносят.

В производственном цикле КМКЗ освежают при соотношении спе­лой закваски и питательной смеси равном 1:9 отбором 90% КМКЗ ки­слотностью 18-22 град и добавлением эквивалентного количества пита­тельной смеси из муки и воды.

Виды микроорганизмов, применяемые при приготовлении различ­ных видов заквасок, приведены в таблице 3.

Таблица 3. -Микроорганизмы, применяемые при приготовлении заквасок

Сроки обновления заквасок

В процессе производства хлеба путем систематического освежения закваски мукой и водой (питательной смесью) и поддержания опти­мальной температуры создаются благоприятные условия для жизнедея­тельности дрожжей и молочнокислых бактерий.

Для регулирования жизнедеятельности бродильной микрофлоры необходимо учитывать физиологические особенности вносимых культур и влияние на них от­дельных факторов внешней среды. На развитие дрожжей и молочнокис­лых бактерий в ржаных и пшеничных полуфабрикатах влияет целый комплекс факторов, в частности, температура, влажность, кислотность среды, количество заварки, качество муки, микробиологическое состояние сырья и воды, а также сани­тарное состояние на предприятии.

Нарушения технологического процесса приготовления закваски вызывают изменения в составе микрофлоры закваски, в частности, сни­жение количества дрожжевых клеток и увеличение бактерий, быструю порчу закваски, ухудшение свойств теста и качества хлеба.

Важным условием производства ржаных и ржано-пшеничных сор­тов хлеба является строгий технологический и микробиологический контроль приготовления закваски и теста.

При правильном ведении технологического процесса ржаные за­кваски можно готовить в течение 0,5-1 года без полного обновления заквасок.

3.2.Роль дрожжей и молочнокислых бактерий при производстве ржаного хлеба

Несмотря на то, что закваски для приготовления ржаного теста применялись еще несколько столетий назад, детальное изучение биохи­мических и микробиологических процессов их созревания началось в конце 19 века.

Разнообразная микрофлора ржаных заквасок и теста представлена дрожжами Saccharomyces и молочнокислыми бактериями Lactobacillus в количественном соотношении 1:80.

Наряду с Saccharomyces cerevisiae в тесте встречается и другой вид дрожжей - Saccharomyces minor. Так, при высокой кислотности (13-14 град) после 15-30 дней ведения заквасок на чистых культурах молочнокислых бактерий и дрожжах S. cerevisiae, используемые перво­начально дрожжи не обнаруживаются. В заквасках присутствуют мелкие дрожжи S. minor - дрожжи, ставшие в результате естественного отбора специфическими для ржаной закваски.

Установлено, что дрожжи S. minor, не имеющие фермента a-глюкозидазы, хорошо развиваются в ржаных заквасках. Это можно объяснить высоким содержанием собственных сахаров в ржаной муке (5,5% в ржаной обойной и до 6,5% в ржаной обдирной муке). Кроме того, в результате действия ферментов муки и жизнедеятельности мо­лочнокислых бактерий образуется некоторое количество сахаров, дос­тупных для сбраживания данным видом дрожжей.

В заквасках и тесте из ржаной муки обнаружено также некоторое количество диких пленчатых дрожжей.

Молочнокислым бактериям принадлежит ведущая роль при бро­жении ржаных полуфабрикатов. Молочная кислота значительно влияет на реологические свойства ржаного теста.

Кислотность способствует набуханию и пептизации белков ржаной муки, за счет чего увеличивается вязкость теста, возрастает его газоудерживающая способность. Кроме того, содержащийся в ржаной муке активный фермент a-амилаза, обеспечивает накопление в тесте декст­ринов, что делает мякиш ржаного хлеба липким и заминающимся. Активность a -амилазы можно ограничить повышением кислотности за­кваски.

Гетероферментативные молочнокислые бактерии участвуют в раз­рыхлении теста за счет образования диоксида углерода.

Молочнокислые бактерии оказывают большое влияние на вкус и аромат ржаного хлеба. Принято считать, что вкус и аромат хлеба во многом определяются соотношением молочной и летучих кислот.

Гомоферментативные виды молочнокислых бактерий образуют до 10% летучих кислот, в то время как у гетероферментативных количест­во летучих кислот в 2-3 раза больше (у отдельных штаммов количество кислот составляет до 34%). Гомоферментативные культуры образуют меньше органических ди- и трикарбоновых кислот, но несколько боль­ше летучих карбонильных соединений. Гомоферментативные виды, как правило, являются более сильными кислотообразователями.

Установлено, что хлеб на густых заквасках с применением одних гомоферментативных видов молочнокислых бактерий лишен специфи­ческого аромата. Развитие только гетероферментативных культур спо­собствует большему накоплению уксусной кислоты, которая придает хлебу резкий запах и более кислый вкус. Наиболее хороший хлеб по вкусу и аромату получается при совместном применении гомо- и гете­роферментативных штаммов кислотообразующих бактерий в соотноше­нии 1 :2.

В густых ржаных заквасок присутствуют два вида молочнокис­лых бактерий - L. brevis и L. plantarum, что связано, очевидно, с темпе­ратурным режимом приготовления густых заквасок, который близок к оптимальной температуре развития для данных видов бактерий. Другие виды молочнокислых бактерий при внесении в густые закваски не вы­держивают конкуренции со спонтанной микрофлорой муки. Жидкие ржаные закваски по видовому составу кислотообразующей микрофлоры мало отличаются от густых. Однако, при брожении жидких заквасок существенную роль наряду с L. brevis и L. plantarum. играют виды L. fermenti и L. Casei. По-видимому, температура жидких заквасок 32-35°С оказывает благоприятное воздействие на виды L. casei и L. fermenti, для которых оптимум температуры лежит выше 30° С. Кроме того, на видо­вой состав микрофлоры жидких заквасок влияет применение чистых культур.

В жидких заквасках, выведенных на чистых культурах, наряду с используемыми видами молочнокислых бактерий, спонтанно разви­ваются другие виды, при этом большую роль играют бактерии, вне­сенные в разводочный цикл.

Биологическое взаимоотношение различных видов

бродильной микрофлоры

При приготовлении ржаных заквасок в процессе культивирования молочнокислых бактерий и дрожжей последние оказывают положительное влияние на следующие процессы:

- обогащают среду рядом экстрацеллюлярных продуктов своего ме­таболизма и делают ее более благоприятной для развития молоч­нокислых бактерий. В присутствии дрожжей последние могут раз­виваться в жидких средах, где они самостоятельно не размножают­ся (это наблюдается в питательных смесях, лишенных ряда вита­минов, аминокислот, пуриновых и пиримидиновых оснований);

- обеспечивают условия для жизнедеятельности кислотообразующих бактерий, потребляя кислород, способствующий повышению ки­слотности закваски, вызываемой бактериями L. brevis и L. fermenti;

- ассимилируют органические кислоты - продукты жиз­недеятельности молочнокислых бактерий.

В свою очередь, молочнокислые бактерии оказывают положительное влияние на следующие процессы:

- обеспечивают условия жизнедеятельности Saccharomyces, повышая кислотность среды, угнетая конкурентные виды;

- расщепляют мальтозу на две молекулы глюкозы, которая полностью усваивается дрожжами, ускоряя газообразование в за­квасках;

- некоторые виды бактерий гидролизуют сложные азотистые соединения, обеспечивая азотным питанием дрожжевые клетки.

Однако в определенных условиях дрожжи и молочнокислые бак­терии могут угнетатьдруг друга:

- повышенное содержание заварки в составе питательной смеси и культивирование микроорганизмов при температуре 30°С обес­печивает интенсивное размножение дрожжевых клеток, создавая дефицит сбраживаемых сахаров для молочнокислых бактерии;

- повышение температуры закваски до 32°С неблагоприятно ска­зывается на жизнедеятельности дрожжей, что приводит к ухуд­шению подъемной силы закваски, при этом интенсифицируется кислотонакопление;

- уксусная кислота, синтезируемая молочнокислыми бактериями в количестве 1 г на 100 г закваски, тормозит жизнедеятельность всех видов дрожжей;

- молочнокис­лые бактерии могут паразитировать на дрожжевых клетках с разрушением последних, особенно при повышенных температурах.

Таким образом, основными типами брожения в ржаных полуфабрикатах являются спиртовое и молочнокислое гомо- и гетероферментативное. Кроме того, происходят в определенной мере другие типы брожения (пропионовокислое, бутиленгликолевое, ацетоноэтиловое, ацетонобутиловое и маслянокислое).

Молочная кислота придает хлебу кисловатый вкус, а летучие ки­слоты - специфический аромат. Кроме летучих кислот влияние на аро­мат хлеба оказывают ди- и трикарбоновые кислоты, а также карбониль­ные соединения, в том числе спирты, эфиры, альдегиды, кетоны, серосодержащие соединения и многие другие. В образовании многих из них участвуют как молочнокислые бактерии, так и дрожжи.

В производственном цикле при многоступенчатом сбраживании закваски и теста из ржаной обойной муки в течение 24 часов молочная и уксусная кислоты образуются в эквимолярных количествах в соответст­вии с анаэробным превращением пировиноградной кислоты.

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%.

Молочная кислота благоприятно влияет на пептизацию белков и амилолиз крахмала, и, соответственно, на структурно-механические свойства ржаного теста.

При повышении температуры брожения от 27 до 37°С соотноше­ние кислот изменяется в сторону увеличения молочной кислоты.

Уменьшение количества воды в закваске по отношению к муке приводит к увеличению скорости общего кислотонакопления и увели­чение доли уксусной кислоты.

Внесенные в закваску дрожжи принимают участие в процессе накопления кислотности, что связано с образованием угольной кислоты из диоксида углерода, снижая долю уксусной кислоты.

Добавление к закваске фтористого натрия изменяет соотношение молочной и уксусной кислот в сторону уксусной.

Кроме того, важным фактором регулирования соотношения мо­лочной и уксусной кислоты в заквасках является подбор соотношения различных видов молочнокислой микрофлоры.

При повышении кислотности среды в результате жизнедеятельно­сти молочнокислых бактерий повышается растворимость азотистых, веществ в воде, что приводит к снижению содержания глиадиновой и в меньшей степени глютениновой фракции белковых веществ ржаного теста, увеличению содержания растворимых белков в закваске, увели­чению количества низкомолекулярных фракций белков.

Значительная часть белков ржаной муки в тесте неограниченно на­бухает, пептизируется, переходит в состояние вязкого коллоидного рас­твора, составляющего основу жидкой фазы ржаного теста.

Жидкая фаза ржаного теста определяет структурно-механические свойства ржаного теста: высокую вязкость, пластичность, малую спо­собность к растяжению, низкую упругость.

Недостаточная и слишком большая пептизация белковых веществ в ржаном тесте нежелательна, т. к. может привести к чрезмерному раз­жижению теста и снижению его способности удерживать форму при расстойке и выпечке подовых видов хлеба.

3.3. Способы направленного регулирования биохимических процессов в ржаных полуфабрикатах

Основным способом регулирования биохимических процессов в ржаных полуфабрикатах является подбор вида и характеристик микро­флоры заквасок. Кроме того, неоднородность качества зерна ржи опре­деляет различие в свойствах муки из него и необходимость корректи­ровки хлебопекарных свойств муки для улучшения качества хлеба.

Для обеспечения нормальной жизнедеятельности микрофлоры ржаных заквасок необходима полноценная питательная среда и опти­мальные условия приготовления (таблица 4).

Таблица 4 -Основные компоненты, необходимые для питания бродильной микрофлоры ржаных полуфабрикатов

Источники сбраживаемых сахаров: осохаренная заварка, яблочный порошок, хлебная мочка, ферментированные полуфабрикаты и т.д.

Источники азотистых веществ: изолированный белок подсолнечника,аминные соли, изоляты дрожжей, белковые ферментные гидролизаты, различные виды сыворотки, молочные белковые концентраты, водоросли и т.д.

Источники витаминов: отруби, зародыши, зерно различных культур, витамины.

3.4. Способы приготовления заквасок из пшеничной муки

Приготовление пшеничного теста на жидких пшеничных заквасках рекомендуется с различной целью:

- для разрыхления теста;

- при переработке муки с пониженными хлебопекарными свойствами;

- для устранения опасности возникновения картофельной болезни;

- для интенсификации созревания теста в ускоренных технологиях.

Применяется более 10 различных схем приготовления жидких пшеничных

заквасок.

Закваски, используемые для разрыхления теста, готовят с использованием чистых культур дрожжей, а иногда культур мезофильных бактерий (Джамбульская схема и Л-4).

Закваски, используемые как средство повышения кислотности полуфабрикатов и ускорения созревания теста, готовят с использованием только чистых культур молочнокислых бактерий (Казгипропищепром, ВНИИХП, КМКЗ).

Они представляют собой комбинации и ассоциации разных видов и штаммов микроорганизмов и могут применяться в жидком, су­хом и пастообразном состоянии.

Чаще все­го в пшеничных заквасках используют молочнокислые бактерии видов L. casei, L. brevis, L. fermenti, L. leichmanii, L. delbruckii, L. plantarum и дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae.

Ранее микроорганизмы, предназначенные для производства пше­ничных заквасок, выделяли из спонтанных заквасок или производствен­ных сред. Современные достижения в области биотехнологии, селек­ции, молекулярной биологии позволили решить задачу программного создания заквасок на основе отбора микроорганизмов с заранее задан­ными свойствами, полученных в результате гибридизации, мутагенеза, индукции и адаптации.

Отбор микроорганизмов производится с учетом назначения той или иной пшеничной закваски, как, например, получе­ние микробиологически чистой продукции (антибиотическое действие на спорообразующую и грибную микрофлору), придание изделиям за­щитных свойств благодаря обогащению b-каротином и витаминами группы В и D, увеличение пищевой ценности в результате повышения содержания незаменимых аминокислот и легкоусвояемых сахаров и т. д.

Кроме того, наличие в составе некоторых пшеничных заквасок дрожжевых клеток с высокой мальтазной активностью дает возмож­ность использовать такие закваски в ускоренных схемах тестоприготовления, сократить на 30-50%, а иногда и полностью исключить исполь­зование прессованных или сушеных хлебопекарных дрожжей в рецеп­турах отдельных сортов хлеба и булочных изделий, что дает определен­ный экономический эффект предприятию, а в регионах, не обеспечен­ных хлебопекарными дрожжами, служит единственным способом полу­чения хлебопекарной продукции.

Источником чистых культур являются музейные штаммы, приме­няемые в хлебопекарной, дрожжевой, молочной промышленности, куль­туры, выделенные из производственных сред, заквасок спонтанного про­исхождения, а также природных источников.

В основе создания определенных видов заквасок лежат следующие аспекты:

- селекция высокоактивных видов и штаммов микроорганизмов с определенными физико-биохимическими свойствами, способных развиваться на мучных средах в условиях незначительной аэрации;

- дифференцированный подход к применению заквасок в зависимо­сти от проблем и задач хлебопекарного производства с учетом принципа их направленного культивирования;

- оптимизация параметров приготовления заквасок.

Требования, предъявляемые к закваскам:

- способность развиваться на мучных средах;

- стабильность при непрерывном культивировании;

- определенный уровень ферментативной активности;

- синтез некоторых витаминов;

- наличие антибиотической активности.

Для хлебопекарной промышленности разработаны следующие ви­ды заквасок для приготовления пшеничного теста: мезофильная, кон­центрированная молочнокислая, комплексная, ацидофильная, дрожже­вая, пропионовокислая, «витаминная».

Мезофильная молочнокислая закваска

Мезофильную закваску применяют также при переработке муки с пониженными хлебопекарными свойствами из зерна, поврежденного клопом-черепашкой, проросшего, высушенного при высокой температуре, морозобойного и другого, а также с целью предотвращения картофельной болезни.

Сущность способа сводится к накоплению высокой кислотности в заква­ске мезофильными молочнокислыми бактериями вида Lactobacillus fermenti-27 при температуре 37° С.

Культура мезофильных молочнокислых бактерий L. fermenti-27 вы­делена из пшеничной закваски спонтанного брожения. Оптимальная тем­пература жизнедеятельности бактерий составляет 37°С. В водно-мучной среде влажностью 75% из муки второго сорта они накапливают титруе­мую кислотность 15-16 град в течение 12 ч при температуре 37-40°С.

Штамм отличается антагонистическими свойствами к бактериям Bacillus subtilis, споры которых являются возбудителями картофельной болезни.

Специфической особенностью штамма является свойство бактерий проявлять высокую кислотообразующую активность на среде, состоя­щей из пшеничной муки I или II сорта и воды, без дополнительного осахаривания муки.

Бактерии L. fermenti-27 активно проявляют жизнедеятельность при высоких значениях кислотности среды (22-25 град, рН 3,6-3,4).

Технологическая схема приготовления закваски состоит из двух стадий: разводочный и производственный циклы.

Приготовление мезофильной молочнокислой закваски по разводочному циклу состоит в переходе со стерильной среды на нестериль­ный субстрат и сопровождается несколькими пересевами путем увели­чения объема в каждой фазе в 10 раз (1 часть исходной фазы и 9 частей питательной смеси).

Для этого накопленную чистую культуру молочнокислых бактерий засевают в питательную смесь (1:9) и культивируют при температуре 35-38° С. Через 24-36 часов титруемая кислотность мезофильной мо­лочнокислой закваски должна составлять 18-22 град для муки I сорта и 22-25 град для муки II сорта или обойной.

Производственный цикл состоит из следующих стадий:

- приготовле­ние питательной смеси;

- приготовление закваски;

- возобновление закваски.

Рекомендуемый состав питательной смеси:

- пшеничная муки высшего или первого сорта: вода при соотношении 1:1,5;

- пшеничная муки второго сорта или обойная: вода при соотношении 1: 2.

Влажность закваски из пшеничной муки I сорта составляет 65-68%, II сорта - 72-75%.

При соблюдении установленного технологического режима и рецеп­туры мезофильная молочнокислая закваска сохраняет стабильные техно­логические свойства в течение года. Закваска содержит в своем составе большую биомассу молочнокислых бактерий, ферменты, аминокислоты и витамины. Основная биомасса закваски - мезофильные молочнокислые бактерии, обеспечивающие ее высокую кислотность (рН 3,6-3,8).

Мезофильная закваска применяется при выработке пшеничного хлеба из муки любого сорта, приготовленного по различным технологи­ческим схемам. Ее используют в количестве 3-6% к массе муки при опарном способе, 8-10% - при безопарном способе производства. Кро­ме того, возможно одновременное использование 10-20% молочной сыворотки и 4-6% мезофильной закваски при приготовлении опары.

Концентрированная молочнокислая закваска

Использование концентрированной молочнокислой закваски (КМКЗ) рекомендуется для предприятий с прерывистым режимом рабо­ты, так как в нерабочее время КМКЗ не требует принудительного охла­ждения или других приемов консервирования.

Приготовление КМКЗ осуществляется по Ленинградской схеме с применением жидких культур молочнокислых бактерий L. plantarum-30, L. casei-26, L. brevis-1, L. fermenti-34.

Для получения заквасок используют как жидкие культуры, так и сухой лактобактерин. Использование сухих культур ускоряет и упрощает разводочный цикл, обеспечивает стабильное качество полуфабрикатов и хлеба и возможность внедрения данной технологии в любых районах страны.

Опти­мальная температура для жизнедеятельности молочнокислых бактерий в КМКЗ составляет 37-41° С.

КМКЗ имеет влажность 60-70%, кислотность 18-24 град.

Разводочный цикл включает 3 фазы. Первые две фазы проводят в условиях лаборатории при температуре 38-41°С, стимулирующей раз­витие молочнокислых бактерий и сдерживающей развитие дрожжевых клеток и других микроорганизмов, попадающих с мукой в закваску.

В производственном цикле КМКЗ освежают при соотношении вы-броженной закваски и питательной смеси 1: 9.

При замесе теста на КМКЗ в качестве биологического разрыхлителя вносят прессованные или жид­кие дрожжи. С закваской расходуется 5-15% муки от общей массы ее в тесте с последующим брожением теста в течение 60-120 мин до требуе­мой кислотности в зависимости от вырабатываемого сорта хлеба.

3.5. Пшеничные закваски с целенаправленным культивированием микроорганизмов

Исследования, проведенные в ГосНИИХП. позволили значительно расширить виды пшеничных заквасок, разработать технологии пше­ничных заквасок с бактерицидными свойствами, повышенным содер­жанием органических кислот, летучих соединений - предшественников вкусовых и ароматических веществ, синтезом витаминов А, Д, группы В, улучшенными технологическими показателями.

Основой создания новых видов пшеничных заквасок является се­лекция высокоактивных видов и штаммов микроорганизмов, способных развиваться на мучных средах в условиях незначительной аэрации. При этом, помимо традиционных методов селекции (выделение чистых культур микроорганизмов из спонтанных заквасок и производственных сред), используются современные методы селекции: индуцированный мутагенез, гибридизация, адаптация, комбинированные методы.

Важным этапом создания заквасок направленного действия являет­ся составление из селекционированных микроорганизмов композиций в определенных соотношениях.

После формирования микробиологического состава заквасок необхо­димым условием их стабильности является оптимизация параметров приго­товления закваски: состава и способа приготовления основного питательно­го субстрата, оптимума температуры, рН среды, кислотности, продолжи­тельности выращивания, ритма отбора и возобновления закваски и др.

Источником чистых культур микроорганизмов являются музейные штаммы, применяемые в хлебопекарной, дрожжевой, молочной про­мышленности, культуры, выделенные из природных источников, произ­водственных сред и заквасок спонтанного брожения.

Среди музейных культур отбираются такие виды и штаммы мик­роорганизмов, которые по своим свойствам отвечают определенным требованиям, предъявляемым к закваскам. К ним относятся способность размножаться на мучных средах, определенный уровень ферментатив­ной активности, стабильность свойств при непрерывном культивирова­нии, синтез определенных витаминов, наличие антибиотической актив­ности, температурный оптимум роста и другие показатели.

В результате приведенных исследований были созданы следующие закваски: пропионовокислая, комплексная, ацидофильная, витаминная, эргостериновая, дрожжевая.

Пропионовокислая закваска

Основу пропионовокислой закваски составляет штамм Propionibacterium freundenreichii ssp. shermanii ВК.М-103. Данная закваска разработана для получения наиболее эффективного биотехнологического средства предотвращения картофельной болезни хлеба и его плесневения.

Использование пропионовокислой закваски эффективно для по­вышения микробиологической чистоты сырья и продукции, в том числе в технологиях с применением пшеничных и ржаных отрубей.

Пропионовая и муравьиная кислоты, синтезируемые этим штам­мом, оказывают максимальное ингибирующее действие на развитие споровых бактерий, подавляя флавиновые ферменты дыхательного цик­ла.

Кроме того, эта культура в процессе метаболизма накапливает зна­чительные количества витамина В₁₂, уровень которого можно регулиро­вать путем введения в среду солей кобальта. Этот витамин участвует в процессе кроветворения, поэтому применение данной закваски имеет двойное значение: для предотвращения развития в хлебе микробиоло­гический инфекции и обогащение его витамином B₁₂, который необходим для лю­дей, проживающих в регионах с повышенным уровнем радиации, вбли­зи металлургических и химических производств, а также для детей с признаками анемии.

В пропионовокислой закваске обнаружен высокий уровень амино­кислот, 11 летучих компонентов, в том числе, соединения, содержащие амино-, метилгруппы, фуран, циклические углеводы, ацетальдегид, уксусная, пропионовая, муравьиная кислоты.

Пропионовокислая закваска характеризуется следующими биохи­мическими и технологическими показателями:

бактерицидная активность 100%

фунгицидная активность 100%

количество клеток 200-250 ´ 10⁷/г

кислотность 12-14 град

Комплексная закваска

При приготовлении закваски используют музейные штаммы трех ви­дов молочнокислых бактерий L. casei-C₁, L. brevis-B₇₈, L. fennenti-34, про­пионовокислых бактерий Propionibacterium freundenreichii ssp. shermanii BK.M-103 и дрожжи S. cerevisiae в соотношении 0,5:0,25:0,25:0,02:1.