СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ КАРТОФЕЛЬНОЙ БОЛЕЗНИ В ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ПШЕНИЧНОЙ МУКИ
METHOD OF POTATO DISEASE SUPPRESSION IN BAKERY PRODUCTS MADE OF WHEAT FLOUR

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной ее отрасли, и предназначено для предотвращения заболевания хлебобулочных изделий картофельной болезнью.
Основные факторы, подавляющие развитие картофельной болезни в хлебобулочных изделиях, - повышенная кислотность, пониженная влажность, увеличенное содержание сахара и жира в рецептуре изделий (до 15-20% к массе муки), антибиотическая активность среды.
В соответствии с этим на хлебозаводах и в пекарнях применяют способы подавления данного заболевания хлеба путем повышения кислотности полуфабрикатов и готовой продукции. Используют различные подкисляющие компоненты, которые подразделяют на две группы: химические и биологические.
К химическим средствам относятся молочная, уксусная, пропионовая кислоты и их соли (кальций уксуснокислый, пропионаты натрия, калия, кальция, диацетат натрия и др.). Их в виде растворов добавляют при замесе теста, либо используют комплексные хлебопекарные улучшители, в состав которых эти соли входят.
К биологическим способам подавления развития этого заболевания хлеба относятся различные закваски направленного культивирования (мезофильные, концентрированные молочнокислые, пропионовокислые и комплексная закваски).
Недостатком, как химических реагентов, так и заквасок является увеличение показателя кислотности готовых хлебобулочных изделий, что не всегда положительно сказывается на здоровье потребителя. Кроме того, внесение химических препаратов не всегда благоприятно влияет на интенсивность брожения, структурно-механические свойства теста и качество готовой продукции.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является [Патент РФ №2119749, 1998 г., кл. A21D 8/02, 8/04] способ подавления развития картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки за счет добавления в тесто пищевой добавки «Селектин» (ТУ 9291009-00479997-98) антибактериального действия, представляющей собой композицию аскорбиновой кислоты, бромата калия и низина.
Однако гигиеническими требованиями по применению пищевых добавок СанПин 2.3.2.1293-03 низин не разрешен для применения в хлебобулочных изделиях [Сарафанова Л.А. Рубрика «Вопрос-ответ» [Текст] / Л.А.Сарафанова // Пищевые ингредиенты: сырье и добавки. - 2006. - №1. - с.16-17].
Техническая задача изобретения - разработка способа подавления развития картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки, позволяющего эффективно бороться со спорообразующими бактериями Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus - возбудителями картофельной болезни при интенсификации процесса приготовления и сохранении высоких показателей качества готовых изделий.
Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе подавления развития картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки, включающем замес теста, внесение в него компонента для подавления развития спорообразующих бактерий, разделку теста, расстойку тестовых заготовок и выпечку, новым является то, что в качестве компонента, подавляющего развитие картофельной болезни хлебобулочных изделий из пшеничной муки, используют сброженный молочнокислыми бактериями (МКБ) Str.lactis и Str.cremoris водно-медовый экстракт из травы зверобоя, взятый в количестве 6% к массе муки в тесте, причем для его приготовления в емкость с водой температурой 30-32°C вносят предварительно измельченную до размера частиц 100 мкм траву зверобоя в количестве 6% к массе взятой воды, добавляют 0,8% сметаны 10% жирности, затем при постоянном перемешивании вносят 13,5% меда к массе взятой воды, полученный раствор сбраживают в термостате при температуре 32-34°С в течение 7 суток, после чего полученный экстракт фильтруют.
Технический результат заключается в подавлении развития картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки, в интенсификации процесса приготовления хлебобулочных изделий из пшеничной муки при сохранении высоких показателей качества и пищевой ценности готовых изделий. При этом такие показатели качества изделий, как пористость мякиша и удельный объем, увеличиваются.
Пчелиный мед - один из сложнейших естественных продуктов, в составе которого обнаружено более четырехсот различных компонентов. Средние значения основных составляющих меда приведены в таблице 1.
2
2
Мед как естественный продукт по количеству зольных элементов не имеет себе равных. В нем обнаружено около 40 макро- и микроэлементов: калий, фосфор, кальций, хлор, сера, магний, медь, марганец, йод, цинк, алюминий, кобальт, никель и др. Некоторые микроэлементы находятся в меде в такой же концентрации и таком же соотношении друг с другом, как и в крови человека. Сходство минерального состава крови и меда обусловливает быстрое усвоение меда, его пищевые, диетические и лечебные свойства. Витаминный состав меда приведен в таблице 2. Биотин оказывает регулирующее влияние на нервную систему, участвует в жировом обмене. Он может быть одним из самых сильных витаминов-катализаторов. Витамин В (рибофлавин) участвует в обмене веществ и служит в качестве составной структурной части флавопротеидов - особых веществ высокой биологической активности, необходимых для нормальной функции жизнеобеспечивающих систем и организма в целом. Важнейшее свойство витамина В - участие в процессах роста, нормализация зрения. Он устойчив к повышенным температурам, окислению, не разрушается в кислой среде. Аскорбиновая кислота участвует во многих видах окислительно-восстановительных процессов, в обеспечении нормальной проницаемости стенок капиллярных сосудов, повышает их прочность и эластичность, способствует лучшему усвоению железа, нормальному кроветворению.
Бактерицидность меда обусловлена содержанием в нем фитонцидов и ферментов, участвующих в окислительных реакциях с высвобождением активного кислорода. Он участвует в окислении ненасыщенных жирных кислот, присутствующих в муке и вносимых с новым сырьем, до пероксидов. Они в свою очередь, окисляя SH-группы в белковых глобулах, упрочняют белок и укрепляют клейковину, что увеличивает объем готовых изделий.
Надземная часть зверобоя содержит около 0,6-1,5% флавонового гликозида, гиперозид (гиперин), расщепляющийся на кверцетин, рутин и другие флавоноиды, большое количество каротина, аскорбиновую и никотиновую кислоты, сапонины, дубильные вещества пирокатехиновой группы, эфирное масло, холин, цириловый спирт, смолистые и горькие вещества, фитонциды, следы алкалоидов. Трава обладает бактерицидным действием. Растение рекомендуется как успокаивающее и противосудорожное средство. Обладает антибактериальным действием. Зверобой благотворно действует при женских болезнях. Используется при заболеваниях рта и глотки, гепатитах, застое желчи, при гастритах, как легкое мочегонное и для лечения мочекаменной болезни.
Дубильные вещества оказывают антисептическое и бактерицидное действие, связываясь в комплексы с белками. Флавоноиды - органические соединения, имеющие желтую окраску, не растворяются в воде. В медицине используются для укрепления стенок сосудов, предотвращают кровоподтеки и внутренние кровоизлияния. Широко применяются при аллергии, лучевой болезни. Флавоны и их соединения не ядовиты. Фитонциды предотвращают развитие грибков, микробов - их иногда называют антибиотиками, что важно для предотвращения микробиологической порчи изделия. Применяются при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта, легочных заболеваний, ран, язв, ангин и некоторых кожных заболеваний. Большое значение придается витаминам при лечении заболеваний нервной системы, желудочно-кишечного тракта, сердца, органов кроветворения. Так, аскорбиновая кислота (витамин С) способствует повышению протромбина; фолиевая кислота - образованию эритроцитов, витамин Р повышает прочность капилляров.
Добавление сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя с содержащимися в нем сахарами (в частности, фруктозой), минеральными элементами, витаминами, молочнокислыми бактериями не только повышает пищевую ценность, но и улучшает состав среды полуфабриката теста и создает благоприятные условия для метаболизма и жизнедеятельности молочнокислых бактерий и дрожжевых клеток, что обеспечивает интенсификацию процесса брожения теста и сокращает его продолжительность на 35%. Присутствие антибактериальных компонентов (дубильных веществ, флавоноидов, фитонцидов) предотвращает развитие микробиологической порчи готовых изделий.
Способ осуществляют следующим образом.
Сначала готовят сброженный МКБ Str.lactis и Str.cremoris, для этого в емкость с водой температурой 30-32°С вносят предварительно измельченную до размера частиц 100 мкм траву зверобоя в количестве 6% к массе взятой воды, добавляют 0,8% сметаны 10% жирности, затем при постоянном перемешивании вносят 13,5% меда к массе взятой воды, полученный раствор сбраживают в термостате при температуре 32-34°С в течение 7 суток, после чего полученный экстракт фильтруют и добавляют при замесе теста из пшеничной муки в количестве 6% к массе муки в тесте. Замес осуществляют согласно требованиям технологического процесса. Расстойку и выпечку проводят традиционными способами.
4
При этом лабораторные исследования проводились путем выпечки хлебобулочных изделий из пшеничной муки, искусственно зараженной споровыми бактериями Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus, из расчета содержания 10 спор/г муки (опытные пробы), что соответствует содержанию спор в муке, не пригодной для производства. В опытные пробы вносили сброженный МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медовый экстракт из травы зверобоя в количестве 0-6% к общей массе муки в тесте. В контрольную пробу бактерий не вносили.
Выпеченные хлебобулочные изделия заворачивали во влажную бумагу и инкубировали в провокационных условиях 48 часов, после чего органолептически определяли в них проявление картофельной болезни.
Результаты анализа показали, что в хлебобулочных изделиях из зараженной муки признаки заболевания проявлялись в пробах, содержащих сброженный МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медовый экстракт из травы зверобоя менее 6% к общей массе муки. Необходимый результат ингибирования развития спорообразующих бактерий Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus - возбудителей картофельной болезни, достигался при дозировке сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя 6% к общей массе муки. Полученные хлебобулочные изделия по органолептическим признакам соответствовали контрольному образцу, полученному из незараженной Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus муки.
3
Для определения ингибирующего эффекта воздействия сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя определяли содержание Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus бактериологическим методом в контрольной пробе и в пробах, содержащих 0 и 6% к общей массе муки компонента соответственно. Для этого из мякиша пшеничного хлеба стерильным ланцетом вырезали кусок массой 10-20 г, помещали в стерильную фарфоровую ступку и растирали до гомогенной массы. Для приготовления исходного и ряда десятикратных разведений использовали стерильный физиологический раствор. Соотношение между массой навески и объемом физиологического раствора для исходного и последующих разведений составляло 1:9. Для определения количества Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus из исходного и трех последующих разведений высеивали по 1 см в две параллельные чашки Петри с питательным агаром, приготовленным по ГОСТ 10444.1-84 п.5.12. Посевы инкубировали 48 ч при 37°С. После чего проводили подсчет характерных колоний, выросших на чашках Петри. Для подтверждения, что выросшие колонии относятся к Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus, было отобрано не менее пяти колоний с целью проведения микроскопирования. Результаты анализа представлены в таблице 3.
Способ подавления развития картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки поясняется следующими примерами на основе рецептуры хлеба белого из пшеничной муки высшего сорта (ГОСТ 26987-86).
3
Пример 1 (контроль). В 55 см воды разбавляют 2,0 г дрожжей прессованных, 1,3 г соли поваренной и 1 г сахара-песка. Смешивают растворенные компоненты со 100 г муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта. Брожение теста длится до достижения кислотности 3,0 град (180 мин). Выброженное тесто разделывают и отправляют на расстойку и выпечку. Готовый хлеб выдерживают 48 ч в провокационных условиях, после чего бактериологическим методом определяют число КОЕ (колониеобразующих единиц) Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus. Результаты анализа представлены в таблице 3.
4
3
Пример 2. Для опытной выпечки хлеба 100 г муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта заражают Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus, из расчета содержания 10 спор/г муки. В 55 см готовят раствор из 2,0 г дрожжей прессованных, 1,3 г соли поваренной и 1 г сахара-песка. Полученный раствор смешивают со 100 г зараженной муки. Тесто подвергают брожению (180 мин), разделке, расстойке и выпечке. Полученный хлеб инкубируют в провокационных условиях в течение 48 ч. Затем в мякише хлеба определяют число КОЕ Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus бактериологическим методом. Результаты анализа представлены в таблице 3.
4
3
3
Пример 3. Готовят сброженный МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медовый экстракт из травы зверобоя, для этого в емкость с водой температурой 30-32°С вносят предварительно измельченную до размера частиц 100 мкм траву зверобоя в количестве 6% к массе взятой воды, добавляют 0,8% сметаны 10% жирности, затем при постоянном перемешивании вносят 13,5% меда к массе взятой воды, полученный раствор сбраживают в термостате при температуре 32-34°С в течение 7 суток, после чего полученный экстракт фильтруют. Муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта заражают Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus, из расчета содержания 10 спор/г муки. В 49 см воды разбавляют 2,0 г дрожжей прессованных, 1,3 г соли поваренной и 1 г сахара-песка и 6 см(6% к общей массе муки) сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя. Полученную смесь смешивают со 100 г зараженной пшеничной муки. Тесто бродит до достижения кислотности 3 град (120 мин), а затем направляется на разделку, расстойку и выпечку. Готовое изделие выдерживают 48 ч в провокационных условиях и затем в мякише определяют содержание КОЕ Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus путем посева мякиша на МПА (мясопептонный агар) и инкубирования в течение 48 ч при 37°С (бактериологический метод). Результаты анализа представлены в таблице 3.
Как видно из таблицы 3, внесение при замесе теста 6% к общей массе муки сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя при выработке хлебобулочных изделий оказывает ингибирующее воздействие на возбудителей картофельной болезни хлеба Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus более чем в 100 раз.
Для определения влияния вносимого компонента на показатели качества готовых изделий проводили пробные лабораторные выпечки хлеба белого из муки пшеничной высшего сорта (контроль) и хлеба из пшеничной муки с добавлением сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя в количестве 6% к общей массе муки. Результаты анализа представлены в таблице 4.
Как видно из таблиц 3 и 4, внесение сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя в количестве 6% к общей массе муки при замесе теста позволяет эффективно бороться со спорообразующими бактериями Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus - возбудителями картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки и сократить процесс их приготовления на 60 мин при сохранении высоких органолептических показателей качества готовых изделий. Кислотность готовых изделий не повышается при внесении экстракта, что важно для потребителя (таблица 4), а пористость мякиша и удельный объем увеличиваются. Кроме того, внесение 6% сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя сокращает процесс приготовления готовых изделий на 60 мин.
Добавление сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя больше 6% к общей массе муки нецелесообразно, т.к. экономически невыгодно и ведет к повышению себестоимости продукции, а добавление компонента менее 6% недостаточно для подавления развития картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки.
Предложенный способ подавления развития картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки позволяет:
- предотвратить развитие картофельной болезни в хлебобулочных изделиях из пшеничной муки;
- сохранить высокие органолептические (вкус, цвет, аромат) и улучшить физико-химические (пористость, удельный объем) показатели качества готовых изделий;
- сократить процесс приготовления хлебобулочных изделий из пшеничной муки на 60 мин.
Таблица 1
Химический состав меда
Наименование компонента
Содержание (% в пересчете на безводный остаток)
Вода
18
Сахара:
74
глюкоза
36
фруктоза
36
сахароза
2
Декстрины
4,7
Азотистые вещества
0,45
Минеральные вещества
0,19
Кислоты, в пересчете на муравьиную
0,10
Таблица 2
Витаминный состав меда
Наименование витамина
Содержание в 100 г меда, мкт
Тиамин (витамин B<sub>1</sub>)
4-6
Рибофлавин (витамин В<sub>2</sub>)
20-60
Пантотеновая кислота (витамин В<sub>3</sub>)
20-110
Пиридоксин (витамин В<sub>6</sub>)
100-250
Никотиновая кислота
110-360
Биотин (витамин Н)
380
Ниацин (витамин РР)
310
Токоферол (витамин Е)
1000
Аскорбиновая кислота (витамин С)
30000
Таблица 3
Количество колоний Bac.subtilis и Bacillus mesentericus в исследуемых пробах
Содержание КОE Bacillus subtilis и Bacillus mesentericus
Разведение
Пример 1 (контроль без внесения бактерий)
Пример 2 (10<sup>4</sup> спор/г муки бактерий + 0% к общей массе муки сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя)
Пример 3 (10<sup>4</sup> спор/г муки бактерий + 6% к общей массе муки сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя)
10<sup>-1</sup>
сплошной рост
сплошной рост
8
10<sup>-2</sup>
35
150
2
10<sup>-3</sup>
10
60
-
Таблица 4
Показатели качества готовых изделий
Показатели качества
Хлеб белый из пшеничной муки высшего сорта (ГОСТ 26987-86)
Хлеб с добавлением 6% к общей массе муки сброженного МКБ Str.lactis и Str.cremoris водно-медового экстракта из травы зверобоя
Органолептические показатели
Внешний вид:
форма
- соответствующая хлебной форме, в которой производилась выпечка, без боковых выплывов
поверхность
- без крупных трещин и подрывов
цвет
- светло-желтый
Состояние мякиша:
пропеченность
- пропеченный, не влажный на ощупь, эластичный, после легкого надавливания пальцами мякиш принимает первоначальную форму
промес
- без комочков и следов непромеса
пористость
- развитая, без пустот и уплотнений
Вкус
- свойственный данному виду изделия, сладковатый, без постороннего привкуса
Запах
- свойственный данному виду изделий, без постороннего запаха
Физико-химические показатели
Влажность мякиша, %
42,0
43,5
Кислотность мякиша, град
3,0
3,0
Пористость мякиша, %
74,0
80,0
Удельный объем хлеба, см<sup>3</sup>/100 г (показатель, не входящий в ГОСТ)
290,0
345,0
Антиоксидантная активность, мг/г
6050,27
7739,06