Стартовые композиции микроорганизмов для хлебных заквасок
Применение заквасок в технологии хлеба с использованием ржаной муки обусловлено ее хлебопекарными свойствами, а именно специфичными особенностями углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов.
При производстве пшеничного хлеба закваска не является технологической необходимостью, поскольку его можно приготовить только с использованием хлебопекарных дрожжей. Но, тем не менее, использование закваски в технологии пшеничного хлеба позволяет повысить качество и микробиологическую устойчивость готовых изделий.
Следует отметить, что в последние годы закваски стали широко применяться также в технологиях специализированных, в том числе безглютеновых хлебобулочных изделий.
В соответствии с ГОСТ 32677-2014 «Изделия хлебобулочные. Термины и определения» закваска – это полуфабрикат хлебопекарного производства, полученный сбраживанием питательной смеси молочнокислыми бактериями или молочнокислыми бактериями и хлебопекарными дрожжами или другими микроорганизмами, применяемыми в хлебопекарной промышленности.
Как известно, использование заквасок, приготовленных на основе чистых культур микроорганизмов (молочнокислых бактерий и дрожжей), в технологии хлебобулочных изделий, способствует улучшению их вкуса, запаха, обогащает ценными пребиотиками – витаминами, органическими кислотами, аминокислотами и многими другими компонентами, а также бактерицидными веществами – ингибиторами развития картофельной болезни и плесневения. Кроме того, кислоты, продуцируемые молочнокислыми бактериями, изменяют растворимость структурообразующих компонентов, таких как глютен, крахмал и арабиноксиланы, что положительно влияет на реологию теста. В присутствии молочной кислоты снижается биодоступность крахмала и, как следствие, гликемический индекс хлебобулочных изделий на заквасках. Ретроградация крахмала при этом также замедляется, в результате чего замедляется скорость черствения хлеба. Понижение уровня рН также положительно влияет на активность эндогенных ферментов, что способствует деградации фитатов и увеличению биодоступности минералов, особенно в изделиях из муки низкого помола.
В настоящее время на хлебопекарных предприятиях России, и не только, для разводочного цикла хлебных заквасок используют разработанные в основном в ФГАНУ НИИ хлебопекарной промышленности и его Санкт-Петербургском филиале стартовые композиции – бакконцентраты чистых культур молочнокислых бактерий и дрожжей из коллекции, входящей в перечень коллекций, депонирующих для государственных нужд непатогенные микроорганизмы.
Наибольшее распространение получил бакконцентрат «Лактобактерин» для густых, жидких и термофильных заквасок в сочетании с заквасочными дрожжами или без них, который уже более 40 лет успешно применяется на большинстве хлебопекарных предприятий страны.
Так, анализ структуры продаж стартовых микробных композиций на основе «Лактобактерина», реализованных в 2020 году, показал, что почти половина (47 %) всего их объема использовалась для разводочного цикла густых ржаных заквасок. Следует отметить, что эти композиции приобретали как крупные хлебозаводы, вырабатывающие хлеб с использованием ржаной муки на поточно-механизированных линиях, так и небольшие ремесленные пекарни.
35 % стартовых композиций реализовано для разводочного цикла жидкой ржаной закваски с заваркой и 13 % – для жидкой ржаной закваски без заварки. Для термофильной и концентрированной молочнокислой закваски (КМКЗ) было реализовано всего 3 % и 2 % стартовых композиций соответственно. Жидкие закваски с заваркой и без заварки, а также густые закваски влажностью 48–50 % используют на крупных предприятиях. На предприятиях малой мощности чаще всего используют густые закваски влажностью 48–50 %, а в ремесленных пекарнях и домашних условиях – влажностью 56–57 % (соотношение муки и воды 1:1).
Приготовление заквасок состоит из разводочного и производственного циклов. В первой фазе разводочного цикла используют чистые культуры молочнокислых бактерий в сочетании с чистыми культурами дрожжей или без них.
Перед началом разводочного цикла лактобактерин регидратируют на водяной бане в течение 10 минут в водопроводной воде с температурой 40°С из расчета 10 мл воды на 1 г (один пакетик) лактобактерина.
Дрожжи, посеянные в пробирках на скошенном сусло-агаре, используют в виде водной суспензии, для получения которой в пробирку с чистой культурой дрожжей добавляют 10 мл водопроводной воды с температурой 30 °С и с помощью стеклянной палочки смывают клетки дрожжей с поверхности.
В разводочном цикле регидратированную суспензию лактобактерина и водную суспензию чистых культур дрожжей вносят в питательную смесь из муки и воды и/или заварки в зависимости от вида закваски.
Особенностью микробной композиции на основе лактобактерина является то, что молочнокислые бактерии, входящие в ее состав, находятся в лиофильно высушенном состоянии, и срок их годности составляет 12 месяцев при температуре хранения 4–6°С. А чистые культуры заквасочных дрожжей, выращенные на питательной среде – скошенном сусло-агаре, представляют собой живые активные клетки, и имеют срок годности 1,5–2 месяца. Разница в активности и сроке годности может несколько затруднять выведение закваски по разводочному циклу на предприятиях.
В связи с этим в Санкт-Петербургском филиале был разработан новый вид стартовой композиции для разводочного цикла разных видов хлебных заквасок – бакконцентрат «Вита». Особенностью этой микробной композиции является то, что чистые культуры молочнокислых бактерий и дрожжей в бакконцентрате иммобилизованы на наполнителе и находятся в одинаковом активном состоянии. Гарантированный срок хранения бакконцентрата «Вита» при температуре 4–6°С составляет три месяца. В Санкт-Петербургском филиале разработаны технологические инструкции и рекомендации по применению бакконцентрата «Вита» для разводочного цикла разных видов заквасок в домашних условиях. Следует отметить, что в 2020 году в 4 раза по сравнению с 2019 годом увеличились продажи бакконцентрата «Вита» для ремесленного и домашнего хлебопечения.
Также за последний год наблюдался рост продаж бакконцентрата «Грантум» для выведения по разводочному циклу пшеничной закваски.
Стартовая микробная композиция бакконцентрат «Грантум» включает живые активные штаммы молочнокислых бактерий рода Lactobacillus и дрожжей вида S. cerevisiae, иммобилизованные на наполнителе из продуктов переработки крупяных культур. Гарантированный срок хранения бакконцентрата«Грантум» составляет 2 месяца при температуре 4±2°С.
Бакконцентрат «Грантум» предназначен для приготовления по разводочному циклу пшеничной закваски с влажностью 65 %, кислотностью – 8,5–10,0 град. и подъемной силой – 20–35 минут. Режим ведения закваски предполагает брожение в течение 2–3 ч. при температуре 25±1°С, а затем 22–21 ч. при 12–15°С.
Пшеничная закваска на основе бакконцентрата «Грантум», используемая при замесе теста в количестве 3–10% (мукой, внесенной с закваской), позволяет улучшить качество готовых изделий (физико-химические и органолептические показатели), повысить устойчивость к картофельной болезни и плесневению.
Закваска имеет ряд преимуществ для производителя, поскольку ее возможно вести в условиях дискретного производства, как в ферментаторе, так и без него, длительное время (6–12 месяцев) без ухудшения качества, освежая закваску всего один раз в сутки. Применение новой пшеничной закваски позволяет сократить общую продолжительность процесса производства хлебобулочных изделий примерно в 1,5 раза по сравнению с безопарным способом, а также уменьшить рецептурное количество дрожжей на замес теста или полностью исключить их.
Для домашнего и ремесленного хлебопечения разработана стартовая композиция «Грантум-3», которая позволяет получить пшеничную закваску влажностью 57 % (соотношение муки и воды 1:1). Закваска обладает хорошей подъемной силой и приятным кисло-молочным запахом с йогуртовыми или фруктовыми нотками, проста в ведении и хорошо переносит перерывы в работе.
Кроме того, в последние годы наблюдается устойчивый рост интереса потребителей к ремесленному хлебу и изделиям, выпекаемым в домашних условиях. Зачастую такой хлеб выпекают на спонтанных заквасках, которые характеризуются нестабильными показателями качества. При этом для формирования специфичной микрофлоры таких заквасок (молочнокислых бактерий и дрожжей) требуется длительное ведение продолжительностью около двух недель. Исследование, проводимые Санкт-Петербургским филиалом ФГАНУ НИИХП в рамках гранта фонда РФФИ № 19-016-00085 «Исследование видового разнообразия и симбиотических взаимодействий в микробиомах крахмало-белковых гидроколлоидных систем (хлебных заквасок)», показали, что в спонтанных заквасках зачастую присутствовали в значимом количестве нежелательные микроорганизмы, такие как плесень, патогенные дрожжи, уксуснокислые и спорообразующие бактерии, развитие которых обусловлено режимами ведения заквасок, а также микрофлорой сырья, инвентаря и окружающей среды. Применение стартовых композиций чистых культур микроорганизмов позволяет управлять процессом брожения и с первой фазы получать гарантировано безопасную закваску за счет внесения в доминирующем количестве молочнокислых бактерий и дрожжей.
В последние годы отмечается повышение интереса к безглютеновым хлебобулочным изделиям не только у потребителей, страдающих глютенассоциированными заболеваниями (целиакией, аллергией и непереносимостью глютена), но и соблюдающих ЗОЖ.
Зачастую безглютеновые хлебобулочные изделия, реализуемые в специализированных магазинах или отделах крупных супермаркетов, интернет-магазинах, отличаются не только высокой стоимостью, но и не выраженным вкусом и запахом по сравнению со своими традиционными аналогами из пшеничной и ржаной муки. Кроме того, у потребителей в удаленных населенных пунктах практически отсутствует возможность приобретения таких изделий. Поэтому многие вынуждены выпекать безглютеновые хлебобулочные изделия в домашних условиях.
Поскольку одним из способов улучшения качества хлебобулочных изделий является использование биологических заквасок при их приготовлении, разработан сухой бакконцентрат «Вита домашняя» из безглютенового сырья, состоящий из смеси чистых культур молочнокислых бактерий, дрожжей из коллекции СПбФ ФГАНУ НИИХП и наполнителя из безглютеновых видов муки. Он удобен для использования как на предприятиях, в ресторанах и пекарнях, так и для домашней выпечки. Гарантированный срок хранения бакконцентрата «Вита домашняя» из безглютенового сырья» составляет 2 месяца при температуре 4±2°С.
Очевидно, что выдержать конкуренцию на рынке хлебобулочных изделий можно за счет стабильно высокого качества выпускаемой продукции и расширения ассортимента. Применение чистых культур микроорганизмов для заквасок с направленным культивированием микроорганизмов дает производителям возможность получать хлеб гарантированного качества, отличающийся всегда приятным вкусом и ароматом, повышенной микробиологической стойкостью, в условиях как непрерывного, так и дискретного производства.
Текст: Кузнецова Л. И., д. техн. наук; Парахина О. И., канд. техн. наук; Савкина О. А. канд. техн. наук; Бурыкина М. С., Санкт-Петербургский филиал ФГАНУ НИИХП
