Разработка ресурсосберегающей технологии приготовления ржано-пшеничного хлеба с использованием стартовых культур

УДК 664.642.2

Разработка ресурсосберегающей технологии приготовления ржано-пшеничного хлеба с использование стартовых культур

Андреев А.Н., Виноградов Ю.А., Поль Китиссу, vin85@rambler.ru

Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий

Исследована возможность применения стартовых культур Саф Левен ЛВ1 и Саф Левен ЛВ2 для разработки ресурсосберегающей технологии приготовления ржано-пшеничного хлеба. Показано влияние технологических параметров и режима приготовления на качества густой и жидкой заквасок с использованием стартовых культур. Определены оптимальные условия однофазного выведения заквасок на стартовых культурах ЛВ1 и ЛВ2 и выведения заквасок по производственному циклу. Получены экспериментальные данные по микробиологическому составу исследуемых заквасок.

Ключевые слова: закваска, стартовая культура, ресурсосберегающие технологии.

В связи с расширением ассортимента ржаных сортов хлебобулочных изделий и появлением предприятий малой мощности актуален вопрос создания более гибкого, ресурсосберегающего производства на основе ускоренных и упрощенных способов выведения заквасок. При этом важным остается сохранение таких показателей качества как вкус, аромат, внешний вид хлеба и сроки его хранения.[1]

Перспективным способом приготовления ржаной закваски является использование препаратов стартовых культур, включающих молочнокислые бактерии в чистом виде или смешанные с дрожжами.

Задача данной работы было исследование влияние технологических параметров и режима приготовления густой и жидкой закваски с использованием стартовых культур на качество закваски, а также разработка ресурсосберегающей технологии приготовления ржано-пшеничного хлеба с использованием стартовых культур. В работе были исследованы сухие препараты стартовых культур для заквасок Саф Левен ЛВ1 (далее ЛВ1) и Саф

1

Левен ЛВ2 (ЛВ2) фирмы Лесаффр. Стартовые культуры ЛВ1 и ЛВ2 содержат живые клетки дрожжей Saccharomyces chevalieri и молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis и Lactobacillus casei в разном соотношении.

Для определения оптимальных условий однофазного выведения заквасок на стартовых культурах ЛВ1 и ЛВ2 готовили закваски из муки, воды и стартовой культуры, вносимой в количестве 0,5% к массе муки. Количество воды добавляли по расчету, исходя из влажности ржаной муки и вида закваски: густая - влажностью 50%, жидкая - 70%. Брожение проводили в термостате при температурах 25, 30 и 35 °С в течение 18, 21 и 24 часов. Свойства закваски оценивали по общей кислотности титриметрическим методом и подъёмной силе - “по шарику”[2].

Исследуемые закваски в количестве 25% мукой использовали для приготовления хлеба дарницкого с соотношением ржаной и пшеничной муки 60:40. Готовые изделия анализировали по следующим показателям: удельный объём хлеба, кислотность хлеба, влажность мякиша, пористость и сжимаемость мякиша [2]. Для определения вкуса и аромата образцов хлеба проводили дегустации [3].

В работе исследована возможность применения стартовых культур ЛВ1 и ЛВ2 для выведения закваски в производственном цикле. В качестве контрольного образца была выбрана закваска, приготовленная с использованием сухого лактобактерина (ЛБ) для густых хлебных заквасок СПб ГосНИИХП. Для решения поставленной задачи были изготовлены три вида густых заквасок: закваска I - закваска с использованием сухого лактобактерина для густых хлебных заквасок ГосНИИХП; закваска II - с использованием стартовой культуры ЛВ1; закваска III - с использованием стартовой культуры ЛВ2.

Исследуемые закваски выводили по фазам разводочного и производственного циклов.[4]

Закваски II и III выводили в разводочном цикле; I фаза в течение 24 часов при 30 °С, а далее ориентируясь по конечной кислотности закваски.

После трех фаз разводочного цикла (3ф) закваски переводили в производственный цикл, состоящий из семи фаз (10ф). Одна фаза включает в себя брожение закваски и освежение выброженной закваски порцией смеси муки и воды в соотношении 1:2 или 1:3. Во всех заквасках в каждой фазе замеряли следующие параметры: начальную и конечную кислотность,

подъёмную силу в конце брожения. Была проведена работа по определению

микробиологического состава исследуемых заквасок. Подсчет количества клеток микроорганизмов проводили методом Бургвица [5].

Для приготовления хлеба по традиционной технологии густая ржаная закваска должна удовлетворять следующим требованиям: кислотность для ржаной обдирной муки - 11-14 град, подъемная сила «по шарику» - не больше 25 мин. Ржаная жидкая закваска должна соответствовать следующим требованиям: кислотность - 9-11 град, подъёмная сила - не больше 35 минут.[4].

Анализ результатов экспериментов по влиянию температуры и продолжительности брожения на показатели качества густых и жидких заквасок, приготовленных на стартовых культурах ЛВ1 и ЛВ2 показывает, что наиболее близкими к нормативным значениям показателей качества для обеих стартовых культур были: образцы густых заквасок №№ 5, 11 (табл. 1); образцы жидких заквасок №№ 6, 10, 12 (табл.2). А также образец на ЛВ2 №13 и образец на ЛВ1 №16.

Таблица 1. Влияние температуры и продолжительности брожения на показатели качества густых заквасок.

№ Опыт ного образ ца Т ехнологические параметры Показатели качества густой закваски

Температура брожения, °С Продолжите льность брожения, ч Кислотность, град Подъёмная сила, мин

ЛВ1 ЛВ2 ЛВ1 ЛВ2

1 25 18 5,9 6,5 9 13

3 25 21 7,8 9,1 14 18

5 25 24 11,7 12 18 20

7 30 18 8,2 9,8 11 15

9 30 21 9,6 10,9 15 20

11 30 24 11,7 12,2 20 27

13 35 18 9,6 11,7 20 25

15 35 21 11,4 13,7 32 58

17 35 24 13 14,9 51 73

Таблица 2. Влияние температуры и продолжительности брожения на показатели качества жидких заквасок.

№ Опыт Т ехнологические параметры Показатели качества жидкой закваски

ного Температура Продолжите Кислотность, град Подъёмная сила,

образ брожения, °С льность мин

ца брожения, ч ЛВ1 ЛВ2 ЛВ1 ЛВ2

2 25 18 5,5 5,9 15 17

4 25 21 7,7 8,0 18 20

6 25 24 10,7 10,8 21 22

8 30 18 7,3 9,3 16 17

10 30 21 9,0 10,5 19 24

12 30 24 11,6 12,0 26 30

14 35 18 8,8 11,5 24 41

16 35 21 11,1 12,1 35 76

18 35 24 12,3 13,1 48 - *

* - шарик не всплыл

Закваски, приготовленные с использованием стартовой культуры ЛВ2, имели кислотность в среднем на 1,2 градуса больше, чем аналогичные закваски, приготовленные с использованием стартовой культуры ЛВ1.

В тоже время закваски, приготовленные с использованием стартовой культуры ЛВ1, имели лучшую подъёмную силу (в среднем на 5 мин), чем аналогичные закваски на ЛВ2. Подъёмная сила заквасок на стартовой культуре ЛВ1 ухудшалась от продолжительности брожения меньше, чем заквасок на стартовой культуре ЛВ2.

Большое влияние на процессы кислотонакопления и подъемную силу оказывает температура брожения закваски. Так, накопление требуемой кислотности при выведение заквасок на стартовых культурах ЛВ1 и ЛВ2 при температуре 25 °С достигается при брожении в течение 24 часов, за меньший промежуток времени необходимая кислотность не обеспечивается.

При температуре 35°С отмечен резкий подъём кислотности в заквасках. Так для густой закваски на стартовой культуре ЛВ1 при продолжительности брожения 18 часов и температуре 25°С кислотность густой закваски составляла 5,9 град, а при 35 °С достигла 9,6 град. Однако использование повышенной температуры для интенсификации процесса кислотонакопления ограничено из-за снижения подъёмной силы закваски.

Жидкие закваски, выведенные при 30°С достигают оптимальную кислотность быстрее, чем густые: жидкие закваски с ЛВ2 к 18 часу брожения, с ЛВ1 к 21 часу; густые закваски соответственно к 21 и 24 часам брожения.

Ржано-пшеничный хлеб, приготовленный на исследуемых заквасках, имел следующие особенности:

• Хлеб на жидкой закваске имел более развитую пористость и получил лучшую оценку по вкусу и аромату.

• Хлеб на заквасках выведенных при 25°С имел больший удельный объём и развитую пористость, чем на заквасках выведенных при 30 и 35°С

• Хлеб на заквасках выведенных при 35°С может быть получен хорошего качества при брожении жидкой закваски 18 часов на ЛВ1 и ЛВ2, а также на жидкой закваске на ЛВ1 после 21 часа брожения.

• Хлеб с использованием стартовой культуры ЛВ1 при несколько меньшей кислотности имеет лучшую оценку вкуса и аромата по сравнению с аналогичным хлебом на ЛВ2.

• По комплексной оценке лучшим был признан образец № 12 - на жидкой закваске с использованием стартовой культуры ЛВ1 после 24 часов брожения при температуре 30°С (табл.2).

Результаты исследования возможности применения стартовых культур ЛВ1 и ЛВ2 для выведения закваски в производственном цикле показали, что после трех разводочных и семи производственных освежений закваска ЛВ1 сохранила способность к необходимому кислотонакоплению (кислотность 13,3 град) и хорошую подъёмную силу (32 мин), в то время как у закваска ЛВ2, обладающей большей кислотностью (14,4 град), подъёмная сила снизилась в 2,18 раза (70 мин); наибольшее снижение подъёмной силы наблюдали на седьмом освежении (100 мин), что хорошо видно на графике изменения подъёмной силы по фазам разведения (рис. 1.).

Как известно, качество закваски зависит от соотношения в ней количества клеток дрожжей и молочнокислых бактерий. Количество молочнокислых бактерий определяет кислотность закваски после брожения и его продолжительность, а дрожжи, главным образом, обеспечивают подъёмную силу закваски. Результаты исследований по определению микробиологического состава заквасок представлены в табл. 3. В качестве контроля была выбрана традиционная густая ржаная закваска, полученная с хлебозавода.

Подъёмная сила заквасок по фазам разведения

ЛБ ЛВ1 ЛВ2

Рис. 1. Изменения подъёмной силы густых заквасок по фазам разведения.

Таблица 3. Микробиологические и технологические показатели исследуемых заквасок.

Количество клеток м/о, 106/г Конт роль ЛБ

Дрожжи 46,9 78 391,9 171,1 62,6 35 50 33,8

МКБ 2244 4986 1227,8 1804,3 998 1688 1245 1824

Соотношение дрожжей и МКБ 1:48 1:64 1:3 1:10 1:16 1:46 1:25 1:54

Кислотность, град 14,5 11,0 12,1 12,3 10,4 12,3 13,3 14,4

Подъёмная сила, мин 23 35 19 33 14 17 32 70

Результаты микробиологического анализа заквасок показали следующее: После первой фазы разводочного цикла (1ф) густых заквасок на ЛВ1 и ЛВ2 соотношение дрожжей и молочнокислых бактерий не характерно для ржаных густых заквасок (1:3 и 1:10), так как количество клеток дрожжей в этих заквасках значительно превышает их количество в производственной и в закваске, выведенной на лактобактерине.

К концу разводочного цикла (3ф) в заквасках ЛВ1 и ЛВ2 наблюдали снижение количества дрожжевых клеток и молочнокислых бактерий, что несколько улучшило соотношение между ними, при этом значительно

улучшилась подъёмная сила этих заквасок (ЛВ1 с 19 до 14 , ЛВ2 с 33 до 17 мин.).

К концу седьмой фазы производственного цикла (10ф) количество дрожжевых клеток с конца разводочного цикла уменьшилось в ЛВ1 на 20%, в ЛВ2 на 3,4%, а молочнокислых бактерий - увеличилось в ЛВ1 на 25%, в ЛВ2 на 8%, что спровоцировало снижение подъёмной силы закваски.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

• Путём выведения заквасок на стартовых культурах ЛВ1 и ЛВ2 в три фазы разводочного цикла подъёмная сила заквасок улучшилась по сравнению с однофазным способом приготовления (на 5 и 1б мин. соответственно); для закваски на ЛВ2 этот способ оказался наилучшим с точки зрения сочетания кислотности (12,3 град) и подъёмной силы (17 мин).

• В процессе выведения заквасок на стартовых культурах ЛВ1 и ЛВ2 в три фазы разводочного и семь фаз производственного цикла закваска на ЛВ1 проявила стабильность технологических свойств (кислотность и подъёмная сила) в течение 10 освежений.

• У закваски выведенной на стартовой культуре ЛВ2 к концу седьмой фазы производственного цикла значительно ухудшилась подъёмная сила (70 мин), что делает её не пригодной для продолжительного разведения (закваска выдерживает не более трех освежений).

Сравнительный анализ качества хлеба, приготовленного с использованием традиционной закваски и заквасок на исследуемых стартовых культурах после первой фазы выведения, показал следующее.

Хлеб на закваске ЛВ1 обладал наибольшим удельным объёмом (220 см /100г) и наименьшей кислотностью (4,5 град) по сравнению с хлебом на закваске ЛВ2 (кислотность 5,1 град.. удельный объём 209 см /100г). В тоже время хлеб на закваске ЛВ1 имел более крупную, неравномерную, толстостенную пористость (пористость мякиша б4%, сжимаемость 2б,4 ед.пр.) и менее выраженный аромат по сравнении с хлебом на закваске ЛВ2 (пористость мякиша б3 %, сжимаемость 24,5 ед.пр.). Более выраженный вкус и аромат имел хлеб на традиционной производственной закваске (пористость мякиша б3%, сжимаемость 25,1 ед.пр.).

Исследование влияния заквасок приготовленных на разных стартовых культурах в режиме производственного выведения на качество ржанопшеничного хлеба показало, что после десяти освежений закваски, увеличилась кислотность хлеба приготовленного с использованием стартовых культур ЛВ1 и ЛВ2. Вкус и аромат хлеба на ЛВ1 и ЛВ2 улучшился, появился кисловатый

привкус, свойственный ржаным сортам. Хлеб с использованием стартовой культуры ЛВ2 имел пониженный объём (198 г/100 см ), меньшую пористость (61%) и сжимаемость (23,5 ед.пр.). Хлеб с использованием стартовой культуры ЛВ1 имел хороший объём (213 г/100 см ), пористость (63%), сжимаемость (23,5 ед.пр.) и уступал хлебу на традиционной закваске только по показателю кислотности (6,8 против 7,6 град).

Выводы по работе

Использование стартовых культур Саф Левен ЛВ1 и Саф Левен ЛВ2 позволяет приготовить ржаные закваски в течение 18-24 часов без применения трудоемкой процедуры разведения и поддержания закваски. При необходимости готовые закваски можно освежать, что соответствует таким современным принципам в технологии как энерго- и ресурсосбережение.

Хлеб на заквасках с использованием стартовых культур и дозировкой закваски 25% мукой при однофазном приготовлении имеет хороший объём, пористость мякиша, и по этим показателям не уступает хлебу на традиционной закваске. Однако кислотности образцов хлеба на стартовых культурах меньше, а также они имеют менее равномерную пористость, что объясняется соотношением дрожжей и МКБ в этих заквасках.

Аромат хлеба на стартовых культурах при однофазном приготовлении менее выраженный, чем в хлебе на традиционной закваске, при последовательном освежении аромат, вкус и кислотность улучшаются. При однофазном приготовлении возможно увеличение дозировки закваски для улучшения вкуса и аромата хлеба.

Обосновано использование стартовой культуры ЛВ1 для выведения густой закваски в течение 10 фаз освежения, при этом улучшается вкус, аромат и кислотность, но несколько снижается удельный объём и пористость хлеба. При последовательном освежении закваски на ЛВ2 также улучшается вкус и кислотность, но хлеб получается пониженного объёма и с неравномерной пористостью.

Список литературы

1. Использование стартовых культур для приготовления ржаных заквасок. / А.Н. Андреев, Ю.А. Виноградов, П.А. Китиссу // ПАРТНЕР кондитер хлебопек. - 2008. - №17 - С. 92-99.

2. Андреев А.Н. Контроль качества хлебопекарного производства. - Учеб. пособие. - СПб.: СПбГУНиПТ, 2005. - 93 с.

3. Кантере В.М. Сенсорный анализ продуктов питания. - М.: Тип. РАСХН, 2003. - 399 с.

4. Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий. - М.: Прейскурантиздат, 1989. - 490 с.

5. Афанасьева О.В. Микробиологический контроль хлебопекарного

производства. - М.: Пищевая промышленность, 1976. - 144 с.

Development of resource-saving technology to make rye-wheat bread with starting cultures

Andreyev A.N., Vinogradov U.A., Pol Kitissu, vin85@rambler.ru

Saint-Petersburg State University of Refrigeration and Food Engineering

A possibility to apply starting cultures Saf-levain LV-1 and Saf-levain LV-2 was studied to develop a resource-saving technology for preparing rye-wheat bread. The effect of technological parameters and preparation mode on the quality of dense and sour dough with starting cultures used is shown. Optimum conditions for singlephase sour dough preparing on LV-1 and LV-2 starting cultures were defined as well as sour dough preparation on a production cycle. Experimental data on microbiological structure of investigated ferments were obtained.

Key words: leaven, starting culture, resource-saving technology.