СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ АКТИВАЦИИ ХЛЕБОПЕКАРНЫХ ПРЕССОВАННЫХ ДРОЖЖЕЙ
NUTRIENT MEDIUM FOR COMPRESSED BAKERS YEASTS ACTIVATION PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к биохимическим способам активации хлебопекарных прессованных дрожжей и может быть использовано в хлебопекарной и кондитерской отраслях пищевой промышленности.
Задача, на решение которой направлено изобретение, в повышении биотехнологических свойств хлебопекарных прессованных дрожжей, снижение себестоимости хлебобулочных изделий за счет интенсификации процесса, расширение сырьевой базы хлебопекарной отрасли за счет использования нетрадиционного сырья и повышение пищевой и биологической ценности продуктов с их использованием.
Это достигается тем, что при активации хлебопекарных прессованных дрожжей их выдерживают в питательной среде, для приготовления которой предусматривают замачивание целого зерна овса в подкисленной воде pH-среды 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С, обработку его ферментным препаратом «БИОБЕЙК-721» в количестве 0,1-0,2% по сухому веществу при температуре 40-45°С, pH-среды 4,5-5,0 в течение 30-60 минут, диспергирование увлажненного зерна до степени измельчения не более 300 мкм, сушку, повторное диспергирование до степени измельчения не более 200 мкм, смешивание полученного гидролизата с водой до образования суспензии, ферментолиз суспензии с использованием ферментного препарата разжижающего действия «БАН 480 Л» в количестве 0,02-0,03% по сухому веществу при гидромодуле 1:3, температуре 85-90°С, pH-среды 4,5-5,0 в течение 50-60 минут, кипячение в течение 10 минут; охлаждение до температуры 55-60°С и гидролиз с использованием ферментного препарата осахаривающего действия «САН ЭКСТРА Л» в количестве 0,06-0,08% по сухому веществу при гидромодуле 1:3, температуре 55-60°С, pH-среды 4,5-5,0 в течение 40-60 минут. Активацию дрожжей осуществляют в течение 30-40 минут при температуре 30-32°С.
Технический результат заключается в том, что за счет богатого химического состава питательной среды (на 100 г сухого вещества) - высокое содержание аминного азота - 1426,28 мг, редуцирующих веществ - 36,43 г, минеральных веществ, в том числе калия - 429,98 мг, магния - 137,88 мг, фосфора - 368,70 мг, марганца - 5,36 мг, витаминов: биотина - 15,32 мкг, пантотеновой кислоты - 1,02 мг на 100 г СВ - повышаются биотехнологические свойства дрожжей, сокращается время активации, снижается себестоимость конечного продукта в связи интенсификацией процесса активации и экономией хлебопекарных прессованных дрожжей, происходит расширение сырьевой базы за счет использования нетрадиционного сырья и повышение пищевой и биологической ценности продуктов с их использованием.
Для приготовления питательной среды для активации дрожжей целое зерно овса замачивают в подкисленной воде pH-среды 3,0 при гидромодуле 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С, обрабатывают его ферментным препаратом «БИОБЕЙК-721» в количестве 0,1-0,2% по сухому веществу при температуре 40-45°С, pH-среды 4,5-5,0 в течение 30-60 минут, диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, высушивают, повторно диспергируют до степени измельчения не более 200 мкм. Далее полученный зерновой гидролизат с целью более легкого и быстрого осахаривания крахмала, содержание которого в нем составляет 39,91% на сухое вещество, подвергают двухступенчатому гидролизу с использованием амилолитических ферментов. Для определения целесообразности внесения в суспензию амилолитических ферментных препаратов поставлен эксперимент по определению активности присутствующих в полученном зерновом гидролизате амилаз, результаты которого представлены в таблице 1.
Из таблицы 1 видно, что активность амилолитических ферментов зернового гидролизата в 6,47 раза ниже, чем у пшеничной муки первого сорта и в 7,69 раза ниже, чем у ржаной обдирной муки, поэтому для интенсификации процесса осахаривания крахмала использовали двухступенчатый ферментативный гидролиз с использованием ферментного препарата разжижающего действия «БАН 480 Л» активностью АС 4000 ед./г и ферментного препарата осахаривающего действия «САН ЭКСТРА Л» активностью ГлС 7500 ед./мл и АС 550 ед./мл.
Для определения оптимальной длительности процесса разжижения с использованием ферментного препарата «БАН 480 Л» поставлен эксперимент при следующих условиях: гидромодуль 1:3, температура 85-90°С, pH-среды 4,5-5,0, дозировка ферментного препарата «БАН 480 Л» - 0,02-0,03% по сухому веществу. Об оптимальном времени ферментолиза под действием ферментного препарата «БАН 480 Л» судили по изменению вязкости суспензии. Вязкость определяли по коэффициенту растекаемости.
Результаты эксперимента представлены в таблице 2. Как видно из таблицы 2, оптимальное время разжижения - 50 минут, по истечении которого при достижении максимальной вязкости завершается процесс набухания крахмала, после чего происходит клейстеризация крахмала и переход амилозы и амилопектина в раствор.
Для инактивации амилаз ферментного препарата «БАН 480 Л», отличающихся термостабильностью, и лучшей подготовки суспензии для осахаривания ее кипятят в течение 10 минут.
Для определения оптимального времени осахаривания поставлен эксперимент, результаты которого представлены в таблице 3. В результате ферментации разжиженной суспензии амилазами и протеазами, присутствующими в бактериальном препарате «САН ЭКСТРА Л», достигается определенная степень гидролиза крахмала и белков, о чем свидетельствует изменение содержания восстанавливающих сахаров и аминного азота. Об оптимальной продолжительности ферментолиза с использованием ферментного препарата «САН ЭКСТРА Л» судили по изменению содержания аминного азота, как основного компонента питательной среды для активации дрожжей. Длительность ферментолиза с использованием ферментного препарата «САН ЭКСТРА Л» - 40 минут.
Исходный овес соответствует 3 классу по ГОСТ 28673-90. В состав препарата ферментного «БИОБЕЙК-721» входят маназа, ксиланаза, целлобиаза, экзо-β-1,4-глюкозидаза общей стандартной активностью 1000 ед./г, препарат ферментный соответствует свидетельству о государственной регистрации №77.99.11.9.У.3759.10.04 от 05.10.2005. В состав препарата ферментного «БАН 480 Л» входит α-1,4-глюкан-4-глюкангидролаза амилолитической активностью 4000 ед./г, препарат ферментный соответствует свидетельству о государственной регистрации №77.99.02.916.Д.003854.06.02 от 20.06.2002. В состав препарата ферментного «САН ЭКСТРА Л» входит α-1,4-глюкогидролаза глюкоамилазной 7500 ед./мл и амилолитической активностью 550 ед./мл, препарат ферментный соответствует свидетельству о государственной регистрации №77.99.02.916.Д.000594.01.03 от 28.01.2003.
Способ приготовления питательной среды для активации хлебопекарных прессованных дрожжей заключается в следующем.
Целое зерно овса замачивают в подкисленной воде pH-среды 3,0 при соотношении компонентов 1:3 в течение 60 минут при температуре 40°С, обрабатывают его ферментным препаратом «БИОБЕЙК-721» в количестве 0,1-0,2% по сухому веществу при температуре 40-45°С, pH-среды 4,5-5,0 в течение 30-60 минут, диспергируют увлажненное зерно до степени измельчения не более 300 мкм, сушат, повторно диспергируют до степени измельчения не более 200 мкм, полученный гидролизат смешивают с водой до образования суспензии, суспензию подвергают ферментолизу с использованием ферментного препарата разжижающего, действия «БАН 480 Л» в количестве 0,02-0,03% по сухому веществу при гидромодуле 1:3, температуре 85-90°С, pH-среды 4,5-5,0 в течение 50-60 минут, после чего кипятят суспензию в течение 10 минут; охлаждают до температуры 55-60°С и подвергают гидролизу с использованием ферментного препарата осахаривающего действия «САН ЭКСТРА Л» в количестве 0,06-0,08% по сухому веществу при гидромодуле 1:3, температуре 55-60°С, pH-среды 4,5-5,0 в течение 40-60 минут. После охлаждения питательной среды до 30-32°С вносят прессованные дрожжи в количестве на 40-50% меньше положенного по рецептуре и полученную смесь выдерживают при температуре 30-32°С в течение 30-40 минут до достижения подъемной силы активированных дрожжей «по шарику» 5,5 минут.
На активированных дрожжах готовят тесто как опарным, так и безопарным способом, учитывая при этом количественный состав компонентов, входящих в питательную среду.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1. 7,25 кг целого зерна овса тщательно промывают под проточной водой, замачивают в подкисленной воде pH-среды 3,0, при температуре 40°С в соотношении 1:3 и выдерживают при этой же температуре при периодическом перемешивании в течение 60 минут. После чего зерно овса промывают. Затем вносят в виде водного раствора с применением цитратного буфера (pH-среды 4,5) при гидромодуле 1:3 ферментный препарат «БИОБЕЙК 721» в количестве 12,76 г и осуществляют ферментолиз в течение 30 минут при температуре 45°С и периодическом перемешивании. После этого раствор сливают, зерно вновь промывают. Далее увлажненное зерно диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, сушат при температуре 180°С до влажности не более 10% и вновь измельчают до степени измельчения не более 200 мкм.
В полученный гидролизат вносят ферментный препарат «БАН 480 Л», в количестве 1,91 г в виде водного раствора с применением цитратного буфера (pH-среды 4,5) при гидромодуле 1:3, температура 90°С и осуществляют разжижение полученной массы в течение 50 минут при периодическом перемешивании. После чего суспензию кипятят в течение 10 минут. Затем массу охлаждают до температуры 55°С и вносят ферментный препарат «САН ЭКСТРА Л» в количестве 5,11 г и производят процесс осахаривания в течение 40 минут.
По истечении данного времени питательную среду охлаждают до 30-32°С и вносят в нее 1,25 кг прессованных дрожжей. Активация длится в течение 30-40 минут до достижения подъемной силы активированных дрожжей «по шарику» 5,5 минут. На активированных дрожжах замешивают тесто, добавляя к ним 93 кг муки пшеничной первого сорта, 1,5 кг соли и воду по расчету, чтобы получить тесто влажностью 45,5%. Продолжительность брожения 120 минут до достижения кислотности 3,5 град. Выброженное тесто разделывают и направляют на расстойку и выпечку. Физико-химические показатели готового хлеба приведены в сравнении с физико-химическими показателями хлеба, приготовленного на дрожжах, активированных известным способом с использованием мучной болтушки [1, стр.20], в таблице 4.
Пример 2. 7,25 кг целого зерна овса тщательно промывают под проточной водой, замачивают в подкисленной воде pH-среды 3,0, при температуре 40°С в соотношении 1:3 и выдерживают при этой же температуре при периодическом перемешивании в течение 60 минут. После чего зерно овса промывают. Затем вносят в виде водного раствора с применением цитратного буфера (pH-среды 5,0) при гидромодуле 1:3 ферментный препарат «БИОБЕЙК 721» в количестве 6,38 г и осуществляют ферментолиз в течение 60 минут при температуре 40°С и периодическом перемешивании. После раствор сливают, зерно вновь промывают. Далее увлажненное зерно диспергируют до степени измельчения не более 300 мкм, сушат при температуре 180°С до влажности не более 10% и вновь измельчают до степени измельчения не более 200 мкм.
В полученный гидролизат вносят ферментный препарат «БАН 480 Л» в количестве 1,27 г в виде водного раствора с применением цитратного буфера (pH-среды 5,0) при гидромодуле 1:3, температура 85°С и осуществляют разжижение полученной массы в течение 60 минут при периодическом перемешивании. После чего суспензию кипятят в течение 10 минут. Затем массу охлаждают до температуры 60°С и вносят ферментный препарат «САН ЭКСТРА Л» в количестве 3,83 г и производят процесс осахаривания в течение 60 минут.
По истечении данного времени питательную среду охлаждают до 30-32°С и вносят в нее 1,5 кг прессованных дрожжей. Активация длится в течение 30-40 минут до достижения подъемной силы активированных дрожжей «по шарику» 5,5 минут. На активированных дрожжах замешивают тесто, добавляя к ним 93 кг муки пшеничной первого сорта, 1,5 кг соли и воду по расчету, чтобы получить тесто влажностью 45,5%. Продолжительность брожения 120 минут до достижения кислотности 3,5 град. Выброженное тесто разделывают и направляют на расстойку и выпечку. Физико-химические показатели готового хлеба приведены в сравнении с физико-химическими показателями хлеба, приготовленного на дрожжах, активированных известным способом с использованием мучной болтушки [1, стр.20], в таблице 4.
Как видно из таблицы 4, активация прессованных дрожжей по предлагаемому способу улучшает качество готовых изделий, хлеб имеет более высокую пористость и удельный объем. Пористость хлеба, приготовленного на дрожжах, активированных известным способом 58,04%, в то время как пористость хлеба на дрожжах, активированных по предлагаемому способу, составляет 61,95%, что выше контроля на 3,91%. Также повышается удельный объем хлеба по сравнению с контролем на 4,10%.
Внесение в тесто дрожжей, активированных с использованием биомодифицированной сахаросодержащей пасты из овса, позволяет повысить пищевую и биологическую ценность готовых изделий. В таблицах 5 и 6 приведена сравнительная характеристика химического состава и состава аминокислот в готовых изделиях соответственно.
Как видно из таблицы 5, хлеб, приготовленный на дрожжах, активированных с использованием биомодифицированной сахаросодержащей пасты из овса, характеризуется более высоким содержанием пищевых компонентов, а значит, имеет более высокую пищевую ценность.
Как видно из таблицы 6, в хлебе, приготовленном на активированных дрожжах с использованием биомодифицированной сахаросодержащей пасты из овса, сумма аминокислот на 3,33% выше, чем в хлебе, приготовленном по известному способу, при этом содержание самой дефицитной для пшеничного хлеба аминокислоты - лизина выше на 6,52%.
Предложенный способ позволяет повысить биотехнологические свойства хлебопекарных прессованных дрожжей, сократить время активации, снизить себестоимость конечного продукта в связи с интенсификацией процесса активации и экономией хлебопекарных прессованных дрожжей, расширить сырьевую базу хлебопекарной отрасли за счет использования нетрадиционного сырья и повысить пищевую и биологическую ценность продуктов с их использованием.
Таблица 1
Активность амилаз
Показатель
Гидролизат овса
Пшеничная мука первого сорта
Ржаная обдирная мука
Активность амилаз на 1 г муки за 1 час, ед.
152,7
988,7
1173,9
Таблица 2
Изменение коэффициента растекаемости
Время, мин
Коэффициент растекаемости, см<sup>2</sup>/г
20
2,99
30
1,89
40
1,72
50
1,53
60
1,55
70
1,68
Таблица 3
Изменение содержания восстанавливающих сахаров и аминного азота
Продолжительность ферментолиза, мин
Содержание восстанавливающих сахаров, % на СВ
Содержание аминного азота, мг/100 г продукта
0
6,84
109,53
10
12,68
152,86
20
22,24
215,29
30
32,48
287,48
40
36,55
356,57
50
38,84
306,55
Таблица 4
Качественные показатели готового хлеба
Показатели
Известный способ
Предложенный способ по примерам
1
2
Органолептические
Внешний вид
- форма
Правильная
- поверхность
Гладкая, без трещин и подрывов
- цвет мякиша
С сероватым или желтоватым оттенком
Состояние мякиша
- пропеченность
Пропеченный, не липкий, не влажный на ощупь, эластичный
- промес
Без комочков и следов непромеса
- пористость
Равномерная, без пустот и уплотнений
Вкус
Свойственный данному виду изделий, без постороннего привкуса
Свойственный хлебу, более ярко выраженный
Запах
Свойственный данному виду изделий, без постороннего запаха
Более ароматный
Физико-химические
Влажность, %
44,5
44,5
44,5
Кислотность, град
2,4
2,4
2,4
Пористость, %
58,04
61,95
62,11
Удельный объем, см<sup>3</sup>/100 г
211,94
220,62
221,10
Объемный выход хлеба, мл/100 г муки
336,36
377,08
378,86
Таблица 5
Содержание пищевых веществ в пшеничном хлебе
Содержание пищевого вещества в 100 г хлеба из пшеничной муки I сорта
Известный способ
Предложенный способ по примеру 1
Предложенный способ по примеру 2
Белки, г
6,87
7,89
7,85
Жиры, г
0,86
1,69
1,54
Усвояемые углеводы, г
42,85
49,10
47,82
В том числе моно- и дисахариды, г
0,44
7,03
6,97
Пектин
0,00
0,38
0,33
β-глюкан
0,00
0,16
0,16
Минеральные вещества, мг:
1,70
2,64
2,57
Кальций
18,90
35,85
36,12
Фосфор
79,25
126,71
125,84
Магний
28,70
48,81
48,68
Железо
1,40
2,21
2,00
Витамины:
52,17
64,75
62,17
Тиамин (B1), мг
0,17
0,23
0,21
Рибофлавин (B2), мг
0,06
0,08
0,08
Ниацин (PP), мг
1,56
1,66
1,63
B6, мг
0,15
0,21
0,19
Токоферол (E), мг
1,92
2,21
2,24
Таблица 6
Биологическая ценность хлеба
Аминокислота
Содержание, мг/100 г
Известный способ
Предложенный способ по примеру 1
Предложенный способ по примеру 2
Незаменимые
Валин
332,01
353,63
353,27
Изолейцин
345,26
350,06
351,12
Лейцин
526,06
542,62
542,09
Лизин
180,91
192,71
193,55
Метионин
104,37
108,25
107,69
Треонин
210,20
218,04
218,95
Триптофан
78,27
84,03
83,14
Фенилаланин
373,03
390,02
391,50
Заменимые
4585,96
4720,79.
4722,07
Общее количество аминокислот
6736,10
6960,16
6963,08
Источники информации
1. Ройтер, И.М. Современная технология приготовления теста на хлебозаводах [Текст] / И.М.Ройтер. - 2-е изд., перераб. - Киев: Техника, 1971. - 360 с.