Использование биологически активных добавок (БАД) для активации дрожжей в комбинированных способах интенсификации процесса брожения обусловлено дополнительным введением БАВ (витамины, минеральные вещества, пектины), повышающих жизнедеятельность бродильной микрофлоры; органических кислот, пептизирующих белок и, следовательно, улучшающих качество теста.
Биологически активные вещества, содержащиеся в БАД, могут также самостоятельно ускорять процесс созревания теста, улучшать качество готовых изделий, удлинять сроки хранения хлеба. Наиболее перспективным направлением интенсификации процесса брожения является воздействие на дрожжевые клетки добавок белоксодержащего и витаминно-углеводного сырья; биохимического производства; комбинированных улучшителей, добавок многофункционального действия и т. д.
В настоящее время в нашей стране и за рубежом разработаны новые технологии приготовления дрожжевого теста, основанные на использовании различных биологических добавок, влияющих на протекание процесса брожения и расстойки. Это обусловлено внедрением безотходных технологий, комплексной переработки сельскохозяйственного сырья и получением новых пищевых продуктов, содержащих биологически активные вещества. Они могут применяться как для повышения пищевой ценности хлеба, так и для интенсификации технологического процесса его изготовления.
Значительный интерес также представляет проведение активации дрожжей в безмучной среде.
Л. П. Пащенко с соавторами для активации дрожжей использовал среду, состоящую из комплекса минеральных солей и квасного сусла. По данному способу дрожжи вносят в питательную среду, которую продувают воздухом. Продолжительность активации 45~60 мин при 32 °С.
С. Я. Корячкина, А. И. Никашова и С. Н. Метель в качестве активатора дрожжевой клетки при производстве теста использовали размолотые семена томатов, томатного соуса, содержащих а-амилолитический ферментный комплекс.
Более простой способ активации дрожжей заключается в использовании мучной заварки, осахаренной солодом, с примесью проросшего зерна, ферментными препаратами.
Определенный интерес представляет комплексное использование ферментных препаратов, ПАВ и эмульсии на растительном масле с овощами для активации дрожжей, позволяющее улучшить качество сдобных булочных изделий.
Н. М. Казакевич рекомендует для активации дрожжей применять эфиры пропиленгликоля и жирных кислот при приготовлении пшеничного хлеба.
Учеными Московского университета пищевых производств разработан способ активации дрожжей, включающий приготовление питательной среды из муки, воды и мучного ферментативного гидролизата. При использовании этого способа сокращается длительность процесса активации до 30—60 мин и расход муки на эти цели.
Приготовление заварок всеми перечисленными выше способами способствует накоплению в питательной среде сахаров, для чего и используют солод, ферментные препараты.
Для нормальной жизнедеятельности дрожжей немаловажное значение имеют различные минеральные соли. Велика роль в питании дрожжей макроэлементов — калия, натрия, фосфора, магния, кальция и микроэлементов — железа, кобальта, никеля, цинка, молибдена, кремния, алюминия, бора.
Исследованиями, проведенными И. Ю. Федоровой с соавторами, по влиянию минеральных солей на бродильную активность и функцию размножения дрожжей установлено, что бродильная активность дрожжей во многом зависит от химического состава среды именно в фазе активации. Соли сульфата аммония, магния, цинка, кальция и гидрофосфат калия использовали в качестве активаторов дрожжей.
Использование указанного комплекса минеральных солей не только позволяет улучшить качество хлеба, но и дает возможность сократить процесс брожения до 1,5—2,0 ч за счет интенсивности размножения дрожжевых клеток.
С. С. Новаковская и Н. М. Семихатова доказали значение ионов К+, Са2+, Mg2+, Mn2+, NH4+ , а также сульфатов и фосфатов для активации дрожжевой клетки. Фосфаты имеют особое значение как источник образования фосфатных эфиров глюкозы. Суть биохимической реакции состоит в следующем: положительные ионы, особенно К+, Са2+, Mg2+, являются обязательными участниками реакций, входящих в сложный процесс спиртового брожения. Продолжительность процесса приготовления дрожжевого теста в целом и качество готовых изделий в конечном счете определяются жизнедеятельностью дрожжевых клеток. Для ее проявления необходимы соответствующие физико-химические условия окружающей среды, которые могут вызывать прямое активирование или угнетение определенных внутриклеточных ферментов и тем самым повышать или угнетать продуктивность дрожжей. Существует также предположение, что молекулярная структура клеток, в частности белков, зависит от водного окружения.
На все эти процессы существенное влияние оказывает характер движения ионов. Некоторые ионы, например Са2+, образуют в водной среде комплексы с определенной устойчивой структурой, также участвующие в указанных выше процессах жизнедеятельности организмов, в частности дрожжей.
В ряде стран для повышения интенсивности брожения в тесто вносят препараты, содержащие соли фосфорной кислоты.
По данным исследователей США, при добавках более 10% в смесь следует вводить по 1% кальций- или натрийстеа- роил-2-лактилата и диацетиловый эфир винной кислоты или 1% кальцийстеароил-2-лактилата и 0,43% полисорбата. Смеси пшеничной муки с 10% порошка из вигны могут храниться до 18 недель при 30 °С, смеси 80/20 — 12 недель при 22 °С.
Канадскими исследователями Л. Мак Коннелл и Д. Сим- мондс предложены добавки бобовобелкового концентрата для активизации дрожжей. Добавление бобовой муки в муку из твердозерной красной яровой пшеницы в количестве 10, 20, 30 и 40% существенно влияет на снижение объема хлеба и ухудшает пористость мякиша даже при использовании такого улучшителя теста, как натрийстеарол-2-лактилат. Это можно преодолеть при существенном повышении содержания белка, заменив бобовую муку бобовобелковым концентратом. При добавлении бобовобелкового концентрата в количестве 9% в пшеничную муку получают композитную муку с 20% белка. Из нее выпекают хлеб, который по цвету, пористости и объему не уступает выпеченному из контрольной пшеничной муки.
По мнению югославских исследователей, добавка 5% фасолевой муки не ухудшает реологические свойства теста и качество хлеба.
При добавлении в пшеничную муку 5% высокобелковой фракции из исходной и дезодорированной гороховой муки Т. Б. Цыганова, С. 3. Заиров и И. А. Швецова получили хлеб повышенной пищевой ценности.
В Германии для выпечки хлеба применяют готовые белковые препараты, в состав которых входят пшеничный, соевый и молочный белок в определенном соотношении. Так, хлеб из муки грубого помола (50% пшеницы и 50% ржи) с добавлением 40% белкового препарата (по 50% молочного белка и пшеничной клейковины) имеет высокие показатели эластичности и пористости, а также хороший вкус.
Практический интерес представляет использование при тестоприготовлении вторичных продуктов молочной промышленности: сыворотки, сывороточных концентратов, различных молочно-белковых препаратов.
Концентраты молочной сыворотки — перспективный вид сырья, так как позволяют экономить дефицитное сырье: сахар, цельномолочную продукцию, лимонную кислоту, муку и др. Молочная сыворотка в сгущенном виде применяется в производстве мучных кондитерских полуфабрикатов.
В качестве заменителя яичного белка при производстве песочных коржиков рекомендуется использовать молочную сыворотку, полученную из подсырной сыворотки. Половину сахарозы можно заменить композицией из сухой сладкой молочной сыворотки, казеината натрия и лактозы. Как основной источник белка в бисквитном тесте лучше использовать смесь казеина и белка молочной сыворотки в количестве не менее 70~80% от общего содержания белка в бисквите в соотношении 4:1. Для сухих смесей предпочтительнее использовать сладкую молочную сыворотку.
Е И. Квасников, О. А. Нестеренко и др. в качестве активатора дрожжевой клетки при производстве теста использовали молочную сыворотку. Результаты исследований показали, что в коллоидной среде происходят интенсификация газообразования и изменение реологических свойств теста из пшеничной муки разного хлебопекарного качества, сопровождающиеся улучшением качественных показателей хлеба.
Одним из перспективных улучшителей для хлебопекарной промышленности, по нашему мнению, являются сухие молочнокислые закваски (СМКЗ — чистые культуры МКЗ, пропионово-кислой ацедофильной палочки, молочнокислого стрептококка). За последние три года во многих государствах СНГ производство МКЗ (чистых культур) возросло в 1,5—2,0 раза. В первую очередь это связано с увеличением ассортимента кисломолочных товаров на мировом рынке.
Предлагаемый фирмой “ИРЕКС” ассортимент заквасок, солодовых продуктов для производства хлебобулочных изделий из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки, хлебопекарные улучшители целенаправленного действия позволят производителю совершенствовать и одновременно упрощать процесс производства, делая его более эффективным и обеспечивая привлекательный вид и высокую стабильность качества конечного продукта.
Сухие закваски (подкислители) “Аграм”, светлый и темный, жидкая закваска “Флюссигзауэр” используются в производстве хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки. Эти продукты дают возможность отказаться от сложного и длительного процесса выведения ржаных заквасок, перейти на однофазное приготовление теста с брожением его после замеса не более 30 мин, улучшают вкус и аромат готовых изделий, повышают эластичность мякиша (приложение 2).
Рекомендуемый фирмой “ИРЕКС” жидкий экстракт ферментированного солода “Глофа экстракт” широко используется при производстве пшеничных, ржаных, ржано-пшеничных сортов хлеба. Благодаря своим уникальным свойствам экстракт увеличивает пластичность теста, объемный выход продукции, эластичность мякиша, срок хранения, придает изделиям выраженный солодовый вкус и аромат. “Гранд альфа” и “Гранд бета” — улучшители на основе ферментных препаратов для хлебобулочных изделий из пшеничной муки. Они обладают теми же свойствами, что и “Глофа экстракт”. Кроме того, эти добавки замедляют процесс черствения хлеба.
Для удобства хлебопеков производятся сухие смеси на основе солодовых продуктов “Натурин” и “Рогенколор”, которые применяются при производстве ржаных и ржано-пшеничных сортов хлеба для придания им солодового вкуса и аромата, более темной окраски мякиша. Эти продукты позволяют в ржано-пшеничных сортах хлеба увеличить количество пшеничной муки, тем самым повысить эластичность мякиша (приложение 2).
С. И. Ниссин, К. К. Кобэя и Г. И. Пшенишнюк для приготовления теста используют преферменты, приготовленные без муки или с добавлением разного ее количества. Основными компонентами префермента является сахар, солод, обезжиренное молоко. Питательными веществами для дрожжей служит смесь аммонийных солей и сульфата кальция. Процесс брожения такого префермента (жидкого полуфабриката) рассматривают как этап активации прессованных дрожжей.
В последние годы в состав префермента дополнительно к основным компонентам включают различные натуральные плодовые добавки, солод, кукурузную патоку. Приготовление теста на жидком мучном и водном преферменте позволяет получать хлеб, не уступающий по качеству приготовленному опарным способом с большим содержанием сдобы. Отрицательным моментом этого процесса является быстрое черствение хлеба.
Кроме перечисленных способов активации ряд работ посвящен использованию суспензии с солодом и витамином D, растительных экстрактов, выжимок граната, натурального и концентрированного сока, шрота облепихи, водной вытяжки отходов свеклосахарного производства.
А. Г. Гинзбург, рассматривая активацию прессованных дрожжей в специально приготовленной среде, которая состоит из мучной заварки, осахаренной белым ячменным солодом, и некоторого количества соевой муки, утверждает, что в исследуемой рецептурной смеси имеется активный комплекс ферментов и большее количество усвояемого азота по сравнению с пшеничной мукой. Продолжительность активации — 2 часа при температуре 30—32 °С. Роль добавок в этом случае определяется их активностью: солод применяется как а-амилолитический ферментный препарат, а соевая мука — как источник липоксигеназы.
Рядом авторов установлено, что использование продуктов переработки соевых бобов (муки, крупки, отрубей) замедляет черствение хлеба, повышает его усвояемость, улучшает вкус. При этом снижается количество углеводов (до 20%) и клетчатки.
Различают два вида соевой муки, используемой в хлебопечении: ферментативно-активную и с инактивированными в результате тепловой обработки ферментами. Первая содержит липоксигеназу, способствующую осветлению мякиша; вторая улучшает вкус хлеба и повышает пищевую ценность. В то же время В. Д. Гувер отмечает, что при добавке соевой муки получают более вкусный хлеб по сравнению с традиционной рецептурой. Рекомендует вводить 3—5% соевого обогатителя. Другие американские ученые считают, что ввод в пшеничную муку гликолипидов пшеницы или синтетических эфиров позволяет увеличить добавки соевой муки до 16%.
Добавление в полуфабрикаты для кексов обезжиренной муки из соевых бобов приводит к увеличению водопоглотительной способности смесей, продолжительности приготовления и стабильности теста. Кексы признаны удовлетворительными при вводе до 15% муки из соевых бобов, вкусовые качества кексов улучшились.
Во Франции разработан способ приготовления высокобелковой муки для кондитерской и макаронной промышленности, состоящей из смеси пшеничной муки с 5-30% соевой, полученной размолом соевых бобов после удаления оболочек и сухого экс- трудирования при температуре 130-160 °С. При исследовании соевой муки установлено, что по аминокислотному составу она близка к белкам молока и яиц.