Пшеничные закваски — это полуфабрикат хлебопекарного производства, получаемый сбраживанием питательной смеси (осахаренной заварки, водно-мучной смеси) молочнокислыми бактериями и дрожжевыми клетками хлебопекарных дрожжей. Пшеничные закваски применяют в качестве биологических улучшителей для корректировки хлебопекарных свойств муки, улучшения качества и предотвращения микробиологического инфицирования продукции хлебопекарного производства.
Исследователями ГНУ ГосНИИХП Россельхозакаде- мии разработаны технологии пшеничных заквасок различного назначения, для получения которых применяются новые штаммы микроорганизмов — пропионовокислые бактерии, ацидофильные молочнокислые бактерии, каро- тинсинтезирующие дрожжи и дрожжи, обладающие повышенным синтезом эргостерина (провитамина D), адаптированные к мучным средам:
- высококислотная пшеничная закваска, заквашенная мезофильными молочнокислыми бактериями Lactobacillus fermentum-27;
- пропионовокислая закваска — бактериями Propioni- bacterium freudenreichii ssp. shermanii ВКМ-103;
- комплексная закваска — молочнокислыми бактериями Lactobacillus casеi-С1; Lactobacillus brevis-78; Lactobacillus fermentum-34, пропионовокислыми бактериями Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii ВКМ-103, гибрид дрожжей 69;
- ацидофильная закваска — молочнокислыми бактериями Lactobacillus acidophillus-146 с применением дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae штамм «Рязанская-17»;
- дрожжевая закваска — с применением дрожжевых клеток Saccharomyces cerevisiae штамм «Краснодар- ская-11»;
- витаминная закваска — с применением дрожжевых клеток Burella armenioca штамм Сб-103, Saccharomyces cerevisiae Фр-3, заквашенная молочнокислыми бактериями Lactobacillus acidophillus-146 и пропионовокислыми бактериями Propionibacterium freuden- reichii ssp. shermanii ВКМ-103;
- эргостериновая закваска — с применением дрожжевых клеток гибридного штамма № 576, заквашенная молочнокислыми бактериями Lactobacillus plantarum- А63, Lactobacillus plantarum-30, Lactobacillus casеi-С1. Новые штаммы микроорганизмов для пшеничных заквасок депонированы во Всероссийской коллекции промышленных штаммов микроорганизмов.
Высококислотные закваски мезофильных молочнокислых бактерий. Мезофильные молочнокислые бактерии подавляют развитие посторонней микрофлоры, активируют дрожжевые клетки в полуфабрикатах путем создания рационального значения активной кислотности среды (рН 5,0-5,2) в них, что обеспечивает интенсификацию технологического процесса и сокращение длительности брожения теста. Мезофильные молочнокислые бактерии сбраживают значительно меньше сахаров, чем дрожжевые клетки. Внесение их в опару вызывает снижение затрат редуцирующих сахаров на 0,6-1,3%.
В высококислотных заквасках дрожжевые клетки не способны развиваться из-за высокой титруемой кислотности (22-26 град) и более низкой величины рН (рН 3,6-3,4).
Внесение высококислотной закваски мезофильных молочнокислых бактерий Lactobacillus fermentum-27 уже в начальный период тестоведения при опарном и безопар- ном способах понижает активную кислотность с 6,5-6,4 до 5,5-5,3, т. е. до оптимальной для активизации ферментов муки и микроорганизмов. Кроме того, активная кислотность теста на уровне рН 5,0 считается оптимальной, так как изоэлектрическая точка протеинов муки близка к этому значению и тесто при этом обладает максимальной эластичностью. Такая кислотность теста ослабляет деятельность а-амилазы, что позволяет получать хлеб с сухим эластичным мякишем при использовании муки с повышенной автолитической активностью даже при без- опарном способе приготовления теста и полностью исключает заболевание его «картофельной» болезнью.
Применение в пшеничной закваске мезофильных молочнокислых бактерий Lactobacillus fermentum-27 сокращает продолжительность брожения полуфабрикатов благодаря интенсификации более экономичного молочнокислого брожения, бесспиртового. Например, продолжительность брожения опары с 4% закваски к массе муки в тесте составляет 3,5 ч, тогда как традиционной опары — 5 ч; при безопарном способе приготовления теста введение 8% закваски к массе муки в тесте позволяет сократить процесс его брожения до 3,0-3,5 ч.
Кислоты, содержащиеся в заквасках, способствуют набуханию и пептизации белков, но на протеолиз не влияют. Результатом этих процессов является обеспечение необходимых физико-механических свойств теста и получение хлеба с нежным эластичным мякишем, тонкостенной, равномерной пористостью.
При ферментации муки высококислотной закваской мезофильных молочнокислых бактерий количество крахмала и растворимых углеводов практически не изменяется; содержание азота в клейковинной фракции снижается на 11% за счет пептизации белков молочной кислотой закваски; доля водорастворимого азота увеличивается на 90%, что ускоряет биохимические и микробиологические процессы при созревании теста.
Ниже приведена технологическая схема приготовления высококислотной закваски, заквашенной мезофиль- ными молочнокислыми бактериями в разводочном и производственном циклах (рис. 6.3).
Ацидофильная закваска. В состав микрофлоры закваски наряду с ацидофильной палочкой входят дрожжи Sac- charomyces cerevisiae штамма «Рязанская-17», адаптированного к высоким температурам (40-45°С). Эта закваска характеризуется устойчивостью к повышенным температурам, имеет хорошие технологические и биохимические показатели: а-глюкозидазная активность составляет 6065 мин, подъемная сила — 15-18 мин, кислотность — 910 град; обладает бактерицидными свойствами по отношению к плесеням и споровым бактериям (угнетает их рост в течение 36 и 72 ч соответственно).
Ацидофильную закваску рекомендуется применять при переработке пшеничной муки с крепкой и крошащейся клейковиной (10-15% к массе муки в тесте), так как бактерии Lactobacillus acidophilus-146 обладают экзоферментами протеолитического действия; а также при выработке батонов и сдобных изделий с высоким содержанием сахара и жира.
Дрожжевая закваска. В состав микрофлоры закваски входит высокоактивный штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae «Краснодарская-11». Отличительная особенность дрожжевой закваски состоит в возможности применения для ее воспроизводства водно-мучной суспензии. а-глю- козидазная активность закваски составляет 60-62 мин, подъемная сила — 12-17 мин, кислотность — 9-11 град.
Комплексная закваска. В состав микрофлоры закваски входят дрожжевые клетки (гибрид 69) и бактерии Lactobacillus casei-Cl, Lactobacillus brevis-78, Lactobacillus fermentum-34, Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii ВКМ-103.
В качестве питательной смеси для воспроизводства комплексной закваски применяют мучную осахаренную заварку, которую готовят из пшеничной муки первого сорта при соотношении мука: вода, равном 1: 3.
Эта закваска обладает хорошими технологическими и биохимическими показателями: а-глюкозидазная активность составляет 65-70 мин, подъемная сила 18-20 мин, кислотность 10-12 град; обладает бактерицидными свойствами по отношению к плесеням и споровым бактериям (угнетает их рост в течение 48 и 72 ч соответственно).
Комплексную закваску целесообразно использовать при «холодной» технологии. Это связано с повышенным содержанием в комплексной закваске ароматообразующих веществ, накапливающихся при метаболизме свойственной ей микрофлоры. Комплексная закваска, как и ацидофильная, рекомендована для выработки формового и подового хлеба как традиционными, так и ускоренными способами.
Благодаря наличию в ацидофильной, дрожжевой и комплексной заквасках высокоактивных штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisiae Р17, «Краснодарская-11» и 69 соответственно, возможно уменьшение дозировки прессованных или сушеных хлебопекарных дрожжей в тесто.
Витаминная закваска. В состав микрофлоры витаминной закваски входят каротинообразующие дрожжи вида Burella armenioca, штамм Сб-103, дрожжи Saccharomyces cerevisiae, штамм Фр-3, молочнокислые бактерии Lactobacillus acidophillus-146 и пропионовокислые бактерии Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii ВКМ-103 в соотношении 1 : 1 : 0,5: 0,2.
В качестве основного субстрата для воспроизводства витаминной закваски применяют мучную осахаренную заварку влажностью 82-85%.
Применение витаминной закваски предпочтительно при приготовлении теста ускоренным способом из пшеничной муки со слабой клейковиной. В этом случае снижается расплываемость теста, повышаются его упругость и газоудерживающая способность.
Эргостериновая закваска. В состав микрофлоры эрго- стериновой закваски наряду с молочнокислыми бактериями входят дрожжевые клетки гибридного штамма № 576, обладающего улучшенными биохимическими и технологическими свойствами, способного к повышенному синтезу эргостерина (витамина D).
Эргостериновая закваска эффективна для повышения пищевой ценности хлебобулочных изделий, рекомендуется для применения в регионах экологического неблагополучия.
В экологически неблагополучных зонах для стабилизации биотехнологических свойств микроорганизмов в полуфабрикатах при выборе способа приготовления теста (опарный, безопарный или ускоренный) применяют витаминную и эргостериновую закваски в дозировке 15% к массе муки в тесте. Микрофлора и кислоты заквасок обеспечивают активный метаболизм микроорганизмов теста, интенсифицируют процесс газообразования, в результате чего улучшаются подъемная сила заквасок и, как следствие, качество хлеба.
В условиях жаркого климата и повышенной влажности целесообразно использовать витаминную и ацидофильную закваски.
При переработке муки со слабой клейковиной (растяжимость — 20 см, показатель ИДК — 95 ед. прибора) лучший эффект достигается при применении витаминной или комплексной закваски в дозировке 10-15% к массе муки в тесте.
При ускоренных способах приготовления теста ГНУ ГосНИИХП Россельхозакадемии рекомендует вести процесс приготовления теста на ацидофильной, пропионовокислой, комплексной и витаминной заквасках.
Пропионовокислая закваска. Основу пропионовокислых заквасок составляют пропионовокислые бактерии Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii ВКМ-103. Кислотность заквасок составляет 12-16 град. Они обладают максимальной бактерицидной активностью (среди пшеничных заквасок) по отношению к плесеням и споровым бактериям, поэтому являются наиболее эффективным биологическим средством предотвращения «картофельной» болезни хлеба и плесневения. Пропионовая и муравьиная кислоты, накапливающиеся в закваске при ее созревании, ингибируют развитие плесневых грибов и споровых бактерий. Кроме того, в закваске накапливается значительное количество витамина B12, что способствует повышению витаминной ценности хлеба.
Эти закваски, как и комплексные, целесообразно применять при выработке изделий, в рецептуру которых входят пищевые волокна (пшеничные отруби). При этом отруби рекомендуется вводить непосредственно в закваску с целью их ферментации в течение 6 ч. В результате происходит частичный гидролиз составных компонентов отрубей, в 3-4 раза увеличивается содержание аминного азота, в 1,5-2,0 раза — молочной кислоты.
Сотрудниками ГНУ ГосНИИХП Россельхозакадемии разработана технология получения композиции заквасоч- ных микроорганизмов «Vita» в сухом виде с сохранением свойств исходных культур при длительных сроках хранения. Технология применения композиции заквасочных микроорганизмов «Vita» отличается простотой на стадии разводочного цикла жидких заквасок, возможностью широкого применения на предприятиях различных форм собственности и обеспечивает производство хлеба повышенной пищевой и биологической ценности с пробиотическими свойствами и микробиологической устойчивостью при хранении.
В таблице 6.2 приведена характеристика пшеничных заквасок.
Концентрированная молочнокислая закваска (КМКЗ).
Разработана исследователями Санкт-Петербургского филиала ГНУ ГосНИИХП Россельхозакадемии.
Процессы, протекающие при приготовлении пшеничного теста, важнейшие в технологическом цикле производства хлебобулочных изделий. Их можно ускорить интенсивной механической обработкой, внесением кислотосодержащих ингредиентов, активированных полуфабрикатов, увеличением дозировки дрожжей и повышением температуры на 2-3°С. Все эти мероприятия интенсифицируют микробиологические, коллоидные и биохимические процессы, происходящие при брожении теста.
Эффект ускорения достигается при приготовлении теста на КМКЗ, имеющей следующие показатели: массовая доля влаги 65-70%, температура 32-38°С и конечная кислотность 14-18 град. При введении таких заквасок активная кислотность теста снижается до 5,0, что способствует повышению интенсивности коллоидных и биохимических процессов и активации метаболизма дрожжевых клеток, для которых достигнутое значение рН является оптимальным. Наличие предшественников вкуса и аромата в КМКЗ позволяет получить хлеб высокого качества при сокращенной продолжительности брожения теста. Благодаря высокой кислотности КМКЗ могут быть законсервированы на16-24 ч.
Кроме того, высокая кислотность заквасок способствует предотвращению заболевания пшеничного хлеба картофельной болезнью. Кислотность хлеба, выработанного ускоренным способом на КМКЗ, может быть увеличена на 1 град.
Процесс приготовления КМКЗ состоит из двух циклов: разводочного и производственного.
В разводочном цикле используют чистые культуры молочнокислых бактерий Lactobacillusplantarum-30, Lactobacillus brevis-1, Lactobacillus casei-26, Lactobacillus fermentum-34 или 27 и др. в жидком виде или в виде сухого лактобактерина, представляющего собой лиофильно высушенную смесь этих бактерий. В разводочном цикле, в отличие от традиционных густых и жидких заквасок, сухой лактобактерин не активируют и не вносят чистую культуру дрожжей. Из-за отсутствия дрожжей стадия активации лактобактерина совмещена с первой стадией разводочного цикла.
В производственном цикле КМКЗ готовят с учетом почасового графика работы предприятия. Обновление КМКЗ в необходимом для производства количестве осуществляют путем добавления к выброженной закваске равного количества питательной смеси из муки и воды (в соотношении 1:1,5) с последующим выдерживанием до достижения кислотности 14-18 град. В зависимости от режима работы предприятия (в одну, две или три смены) выбирают соответствующие параметры приготовления закваски в производственном цикле (табл. 6.3, 6.4).
При работе предприятия в три смены закваску освежают каждые 8 ч, т. е. один раз в смену: отбирают половину готовой закваски на замес теста, а к оставшейся половине добавляют питательную смесь в равном количестве.
При двухсменной работе предприятия освежение закваски проводят два раза в сутки. В первую и во вторую смену отбирают на замес теста одинаковое количество выброженной закваски, равное 2/3 части ее массы, а оставшуюся 1/3 часть направляют на возобновление КМКЗ.
Соотношение закваски и питательной смеси составляет 1 :2.
Процесс накопления кислотности регулируют путем изменения температурного режима. Для этого в утреннюю смену, когда продолжительность выдерживания закваски составляет 8 ч, КМКЗ должна иметь температуру 34- 38°С. В следующий 16-часовой период выдерживания температура ее должна быть снижена до 32-36°С.
При работе предприятия в одну смену КМКЗ освежают один раз в сутки. В этом случае на замес теста отбирают 3/4, а оставшуюся 1/4 используют для приготовления новой производственной закваски. Соотношение закваски и питательной смеси составляет в этом случае 1: 3. Температуру КМКЗ поддерживают в пределах 32-36°С.
При кратковременных перерывах в технологическом процессе (до 24 ч) КМКЗ можно сохранять без освежения. Кислотность при этом может повыситься до 23-24 град, в результате чего посторонняя микрофлора в закваске не развивается, происходит ее самоконсервирование.
При длительных перерывах в работе предприятия рекомендуется сохранять небольшое количество закваски (15-20 кг) в холодильной камере. Для восстановления объемов КМКЗ в нее при температуре 47-49°С вносят питательную смесь в соотношении 1 : 4, с последующим выдерживанием при температуре 36-40°С до кислотности 14-18 град.
На приготовление КМКЗ расходуют 3-5% муки от общего ее количества по рецептуре. Отобранную готовую КМКЗ направляют в расходный чан.