ИССЛЕДОВАНИЕ АНТАГОНИСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЗАКВАСКИ С НАПРАВЛЕННЫМ КУЛЬТИВИРОВАНИЕМ И ОЦЕНКА МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ХЛЕБА НА ЕЕ ОСНОВЕ
Рубрики: ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Авторы:
1.
Национальный университет пищевых технологий
2.
Национальный университет пищевых технологий
Тип:
Статья
Страницы:
с 10
по 15
Статус:
Опубликован
Получено:
30.06.2015
Одобрено:
30.06.2015
Опубликовано:
30.06.2015
Классификаторы:
УДК 664.642
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
УДК 66 Химическая технология. Химическая промышленность. Родственные отрасли
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
Закваска «Аром Левен», направленное культивирование, инактивированные дрожжи, хлеб
Аннотация (русский):
Приоритетным направлением в развитии хлебопекарной промышленности является применение технологий, рационально использующих сырьевые ресурсы, обеспечивающих безопасность, а также повышение пищевой и биологической ценности продукции. К такому направлению относится технология приготовления хлеба на основе заквасок. Широкое применение заквасок различного состава в хлебопечении связано также с желанием производителей сократить в рецептуре приготовления хлеба использование дрожжей. Практика приготовления заквасок показала, что спонтанная микрофлора не всегда может обеспечить нормальный ход брожения полуфабрикатов. В данной работе исследовали микробиологические показатели закваски «Аром Левен», ее антагонистические свойства и оценку микробиологических показателей безопасности хлеба на ее основе. Микробиологический анализ состава микрофлоры закваски «Аром Левен» показал, что жизнеспособные дрожжевые клетки в ней отсутствуют. Обнаружено также, что молочнокислые бактерии закваски обладают антагонистическим действием в отношении к B. subtilis , E. coli , S. aureus , P. chrysogenum , M. racemosus . Доказано, что внесение именно 2,8 % закваски к массе муки наиболее положительно влияет на микробиологические показатели безопасности теста, поскольку при такой дозировке уменьшается содержание диких дрожжей, бактерий рода Leucоnоstоc и спорообразующих бактерий. По результатам исследований установлено, что хлеб на основе закваски «Аром Левен» пригоден к употреблению лишь в случае добавления к ней небольшого количества (1 %) хлебопекарных дрожжей. Таким образом, можно предположить, что закваски на основе молочнокислых бактерий в будущем могут стать качественной заменой хлебопекарных дрожжей при приготовлении хлеба, так как положительно влияют на его качество и безопасность.
Приоритетным направлением в развитии хлебопекарной промышленности является применение технологий, рационально использующих сырьевые ресурсы, обеспечивающих безопасность, а также повышение пищевой и биологической ценности продукции. К такому направлению относится технология приготовления хлеба на основе заквасок. Широкое применение заквасок различного состава в хлебопечении связано также с желанием производителей сократить в рецептуре приготовления хлеба использование дрожжей. Практика приготовления заквасок показала, что спонтанная микрофлора не всегда может обеспечить нормальный ход брожения полуфабрикатов. В данной работе исследовали микробиологические показатели закваски «Аром Левен», ее антагонистические свойства и оценку микробиологических показателей безопасности хлеба на ее основе. Микробиологический анализ состава микрофлоры закваски «Аром Левен» показал, что жизнеспособные дрожжевые клетки в ней отсутствуют. Обнаружено также, что молочнокислые бактерии закваски обладают антагонистическим действием в отношении к B. subtilis , E. coli , S. aureus , P. chrysogenum , M. racemosus . Доказано, что внесение именно 2,8 % закваски к массе муки наиболее положительно влияет на микробиологические показатели безопасности теста, поскольку при такой дозировке уменьшается содержание диких дрожжей, бактерий рода Leucоnоstоc и спорообразующих бактерий. По результатам исследований установлено, что хлеб на основе закваски «Аром Левен» пригоден к употреблению лишь в случае добавления к ней небольшого количества (1 %) хлебопекарных дрожжей. Таким образом, можно предположить, что закваски на основе молочнокислых бактерий в будущем могут стать качественной заменой хлебопекарных дрожжей при приготовлении хлеба, так как положительно влияют на его качество и безопасность.
Ключевые слова:
Закваска «Аром Левен», направленное культивирование, инактивированные дрожжи, хлеб
Закваска «Аром Левен», направленное культивирование, инактивированные дрожжи, хлеб
Введение Во всем мире производители хлебопекарной продукции ищут новые пути изготовления каче- ственного хлеба с повышенной микробиологиче- ской стойкостью, без дрожжей или с минимальным их добавлением [1]. Микрофлора хлебопекарного производства де- лится на полезную и вредную. К полезной относят- ся дрожжи и молочнокислые бактерии, применяе- мые для приготовления теста. Вредной является микрофлора, поступающая с сырьем и вызывающая нарушение технологического процесса, снижение качества и порчу продукции. Возбудителями спиртового брожения в пшенич- ном тесте являются дрожжи S. cerevisiae. Роль дрожжей заключается в разрыхлении теста. Боль- шую роль в хлебопечении играют молочнокислые бактерии. Эти микроорганизмы осуществляют мо- лочнокислое брожение в полуфабрикатах, в резуль- тате которого повышается кислотность, что способ- ствует набуханию и пептизации белков, повышают- ся вязкость и газоудерживающая способность теста. Источниками посторонней микрофлоры явля- ются сырье, вода, воздух, технологическое обору- дование, тара, персонал [2]. Микрофлора муки определяется микробиологическим составом зерна. В 1 г зернопродуктов может быть от нескольких тысяч до миллиона микроорганизмов. Эпидемиоло- гическое значение имеет поражение зерна опасны- ми для людей микроорганизмами - спорыньей, грибами из рода фузариум и аспергилл. При выпечке хлеба большинство микроорганиз- мов погибает, но споры остаются жизнеспособными. Пшеничный хлеб может поражаться «тягучей (кар- тофельной) болезнью». Размножению возбудителя этой болезни хлеба Вacillus subtilis способствует невысокая кислотность, свойственная пшеничному хлебу. Хлеб пораженный, «картофельной болез- нью», для пищевых целей непригоден. Плесневение хлеба вызывается развитием гри- бов Peniciilium glaucum (зеленая плесень), Aspergillus glaucum (белая плесень), Mucor macedo (головчатая плесень), споры которых попадают на хлеб из воздуха после выпечки хлеба [3]. Для предупреждения порчи хлеба используют химические, физические и биологические методы ингибирования посторонней микрофлоры. Наибо- лее распространенными являются биологические методы, в частности, применение заквасок с анти- микробными свойствами. За счет использования таких заквасок можно уменьшить риск инфицирования изделий не только микроорганизмами порчи, но и патогенными микроорганизмами, а также уменьшить риск образования микотоксинов, что 10 ISSN 2074-9414. Food Processing: Techniques and Technology. 2015. Vol. 37. № 2 очень важно для получения микробиологически безопасной продукции. Из литературных источников известно, что мо- лочнокислые бактерии обладают антагонистиче- скими свойствами по отношению к различным группам микроорганизмов [4]. Рядом исследований установлено, что и закваски, в состав которых входят молочнокислые бактерии, способны подавлять рост и развитие как бактерий, так и плесневых гри- бов в готовых изделиях [5]. С каждым годом появляется все больше техно- логий пшеничного хлеба с направленным культи- вированием микроорганизмов, которые улучшают органолептические и физико-химические свойства готовой продукции. Практика приготовления за- квасок показала, что спонтанная микрофлора не всегда может обеспечить нормальный ход броже- ния полуфабрикатов. Поэтому целью данной рабо- ты является исследование антагонистических свойств инактивированной закваски «Аром Левен» и оценка микробиологических показателей без- опасности хлеба, выпеченного с использованием данной закваски. Также был установлен качествен- ный и количественный состав микрофлоры теста с разным соотношением закваски и без нее. Объект и методы исследования При проведении лабораторных исследований для приготовления опытных образцов хлеба и теста (хлеб № 2, № 3, № 4) использовали муку пшенич- ную первого сорта, дрожжи хлебопекарные прессо- ванные (1 %), соль поваренную пищевую, воду пи- тьевую, инактивированную закваску «Аром Левен» при дозировке 0,5; 2,8; 5 %, соответственно. Обра- зец хлеба № 1 изготовляли по той же технологии, но без добавления закваски, а образец № 5 - без добавления дрожжей, дозировка закваски составля- ла 10 %. «Аром Левен» представляет собой жидкий продукт темно-коричневого цвета с ярко выражен- ным вкусом и ароматом. Замес теста и придание формы изделиям произ- водили вручную в лабораторных условиях. Броже- ние теста в лабораторных условиях продолжалось 150 мин при температуре 32-35 °С. Хлеб выпекали в лабораторной печи РЗ-ХПЛ при 220-240 °С до готовности. Общую обсемененность и количество молочно- кислых бактерий закваски определяли глубинным посевом 1 мл образца на мясопептонный агар (МПА) и среду МRS cоответственно. Наличие дрожжей определяли посевом образца на сусло- агар. Для выявления гнилостных бактерий исполь- зовали молочный агар Богданова. В случае их роста происходит разрежение среды и появление непри- ятного запаха. Бактерии рода Leuconostoc выявляли на среде с дрожжевым агаром и сахарозой, «дикие» дрожжи - на среде с лизином. Влияние микрофлоры закваски на тест- культуры (Bacillus subtilis БТ-2, Escherichia coli ІЕМ-1, Staphylococcus aureus БМС-1, Aspergillus niger Р-3, Penicillium chrysogenum Ф-7, Mucor racemosus БТ-16) определяли методом лунок в толще агара с измерением зон задержки роста этих тест-культур. Микробиологическую оценку каче- ства закваски проводили за теми ж е показателями, что и для оценки муки. Кислотность закваски, теста и опары определя- ли методом титрования, рН измеряли с использова- нием рН-метра. Результаты исследований и их обсуждение Источниками микроорганизмов в технологическом процессе приготовления заквасок могут быть ржаная мука и вода. Поскольку при воздействии высокой температуры выпекания хлеба погибают практически все микроорганизмы, то никаких нор- мативных значений по их содержанию в полуфаб- рикатах (заварках, заквасках, опарах, тесте) не су- ществует. Но в ходе исследований выявлено, что показатель МАФАМ закваски Аром Левен состав- ляет 30 КОЕ/г взятого для исследований образца. Одной из важных характеристик заквасок явля- ется количество бродильной микрофлоры, к кото- рой относятся дрожжи-сахаромицеты и молочно- кислые бактерии. В «Аром Левен» дрожжи- сахаромицеты отсутствуют вследствие их инакти- вации, о чем указывает производитель. А вот со- держание молочнокислых бактерий составляет 1,7∙106 КОЕ/г. По морфологическим признакам это палочки и кокки. Для более подробного анализа заквасок по мик- робиологическим показателям необходимо знать и количество нежелательной микрофлоры (табл. 1). Известно, что гнилостные бактерии, которые являются активными антагонистами молочнокислых бактерий, вследствие активного разложения белков способствуют образованию неприятного гнилост- ного запаха и резко ухудшают качество полуфаб- рикатов [3]. Таблица 1 Характеристика контаминирующей микрофлоры заквасок Образец МАФАМ, КОЕ/г Лейконостоки, КОЕ/г Дикие дрожжи, КОЕ/г Гнилостные бактерии, КОЕ/г Закваска «Аром Левен» 30 - - 40 Примечание. «-» - не обнаружено. Отсутствие контаминантов в инактивированной «Аром Левен» связано с проведением инактивации дрожжей и большим количеством молочнокислых бактерий, которые проявляют активные антагони- стические свойства. Для подтверждения этого было проверено влияние закваски на тест-культуры, а именно B. subtilis, E. coli, S. aureus (рис. 1), A. niger, P. chrysogenum, M. racemosus. Диаметры задержки роста тест-культур представлены в табл. 2. Итак, закваска обладает выраженными антаго- нистическими свойствами по отношению к B. subtilis, E.coli, S. aureus, P. chrysogenum, M. race- mosus. Поскольку зоны задержки роста A. niger не было обнаружено, то можно утверждать об отсут- ствии фунгистатических свойств полуфабриката к этой тест-культуре. 11 ISSN 2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2015. Т. 37. № 2 На следующем этапе работы исследовали мик- рофлору теста на основе «Аром Левен» с различной дозировкой. Дозировка закваски составляла: тесто 1 - без закваски; тесто 2-0,5 % закваски; тесто 3 - 2,8 %; тесто 4-5 %; тесто 5-10 %. Так как «Аром Левен» не содержит жизнеспособных клеток дрожжей, то для обеспечения подъемной силы те- ста вносили прессованные дрожжи в количестве 1 % ко всем образцам, кроме последнего (рис. 2). Рис. 2. Количество молочнокислых бактерий и дрожжей в тесте а) б) в) Рис. 1. Зоны задержки роста закваской «Аром Левен»: а - B. subtilis; б - E. coli; в - S. aureus Таблица 2 Угнетение роста тест-культур закваской «Аром Левен» Образец Диаметр зоны задержки роста, мм Образец B. subtilis E. coli S. au- reus A. niger P. chryso- genum M. race- mosus «Аром Левен» 31 37 30 - 20 16 Примечание. «-» - противогрибковая активность отсутствует. Микробиологический анализ полезной микро- флоры теста показал, что наибольшее количество молочнокислых бактерий содержалось в тесте с добавлением 5 % закваски. Установлена также за- висимость количества молочнокислых бактерий от количества внесенной закваски. Наименьшее коли- чество молочнокислых бактерий содержалось в тесте без дрожжей и в тесте без закваски. На агаризованной среде молочнокислые бакте- рии образовывали колонии сероватого цвета и округлой формы, иногда это были колонии в виде правильных линз. Морфологически это кокки и палочковидные бактерии, размещённые одиночно или собранные в цепочки. Несмотря на то что в состав закваски «Аром Левен» хлебопекарные дрожжи не входят, их количе- ство тоже увеличивалось с увеличением внесенной закваски. Это явление можно объяснить тем, что молочнокислые бактерии в ходе своего развития активно синтезируют различные соединения, кото- рые используются дрожжами. Во время брожения теста увеличивается не только количество молочнокислых бактерий, но и кислотность образцов. Отмечена зависимость кис- лотности и рН теста от содержания полезной мик- рофлоры (рис. 3). Наибольшая кислотность наблю- далась в тесте с внесением 5 % закваски, а наименьшая - в тесте без добавления закваски. Рис. 3. Изменение кислотности при брожении теста Для установления микробиологических показа- телей качества теста проводили его анализ на со- держание посторонней микрофлоры (табл. 3). 12 ISSN 2074-9414. Food Processing: Techniques and Technology. 2015. Vol. 37. № 2 Таблица 3 Сравнение состава контаминирующей микрофлоры опары и теста тель МАФАМ не должен превышать 1∙103, а нали- чие плесневых грибов не допускается. Анализ по- лученных данных показал, что плесневые грибы в хлебе отсутствуют. Установлено, что при увеличе- нии дозировки закваски незначительно увеличива- ется и общая обсемененность изделий. Однако по- казатель МАФАМ в хлебе, выпеченном без заквас- ки, в 1,3-2,3 раза больше, чем в хлебе на закваске. Следует отметить, что образец хлеба, выпеченный на закваске без добавления дрожжей, является не- пригодным к употреблению в результате сильной обсемененности (табл. 4). Итак, хлеб на закваске «Аром Левен» выпечен- ный в лабораторных условиях, является пригодным к употреблению лишь при условии добавления к нему хлебопекарных дрожжей. Хлебобулочные изделия должны быть не только полезными и безопасными, но и отвечать органо- лептическим и физико-химическим показателям. Обнаружено, что хлеб, выпеченный на «Аром Левен» без добавления дрожжей, не соответствует органолептическим признакам по визуальной оцен- 9∙10 7,85∙10 3,2∙10 ке, поэтому проводить любые дальнейшие исследо- вания было нецелесообразно (рис. 4). Образец был вдвое меньше по сравнению с другими, имел боль- Примечание. «-» - не обнаружено в 0,1 г. За счет внесения закваски увеличилась общая обсемененность теста на закваске «Аром Левен», однако в тесте без добавления дрожжей (только на одной закваске) показатель МАФАМ составил 9х104 КОЕ/г. Исходя из полученных данных можно сделать вывод, что прессованные дрожжи играют важную роль в микробиологических процессах, которые протекают в полуфабрикатах при изготов- лении хлеба. То есть дрожжи обеспечивают среду аминокислотами, витаминами, которые в дальней- шем могут использоваться молочнокислыми или другими бактериями, что приводит к увеличению содержания микроорганизмов. Вредители производства могут попадать в тесто с сырьем, через технологическое оборудование и т.д. Следует отметить, что внесение 2,8 % закваски к массе муки является оптимальным решением, поскольку содержание посторонних микроорга- низмов в тесте уменьшается именно при такой до- зировке (табл. 3). Для обеспечения микробиологической безопас- ности готовой продукции необходимо контролиро- вать содержание плесневых грибов и спорообразу- ющих бактерий. При анализе микробиологических исследований теста плесневых грибов не обнаруже- но, а количество спорообразующих бактерий уменьшалось в 3,5 и 4,5 раза в тесте с дозировкой закваски 0,5 и 2,8 % соответственно, по сравнению с тестом без закваски. Это свидетельствует об эффек- тивности использования закваски «Аром Левен». Таким образом, внесение 2,8 % закваски к массе муки подавляет развитие как лейконостоков и ди- ких дрожжей, так и спорообразующих бактерий. На заключительном этапе работы проверяли со- ответствие хлеба на закваске «Аром Левен» уста- новленным нормативам, согласно которым показаший вес и казался черствым. Установлено, что лучшие органолептические и физико-химические свойства имел хлеб с добавле- нием 0,5 % закваски (табл. 5), поскольку он имел правильную форму, почти ровную с незначитель- ным подрывом светло-коричневого цвета корочку. Вкус и аромат, свойственный хлебу. При этом два других образцы имели неровную с подрывами кор- ку и неравномерную пористость. Для хлеба с 5 % закваски характерна бледная окраска корочки и пресный вкус. Наличие подрывов также может свидетельствовать об отсутствии окончательной расстойки хлеба. Качество хлеба оценивали по таким физико- химическим показателям, как удельный объем и кис- лотность (табл. 6). Исследовано, что хлеб с 5 % за- кваски имел наибольшую кислотность, однако наименьший удельный объем, что сказалось на его внешнем виде. Лучшими физико-химическим показа- телями качества обладал хлеб с 2,8 % закваски, по- скольку его объем был на 15,8 % больше по сравне- нию с контролем, а кислотность составляла 2,40 град. Таблица 4 Характеристика микрофлоры хлеба на основе закваски Аром Леве 13 ISSN 2074-9414. Техника и технология пищевых производств. 2015. Т. 37. № 2 Таблица 6 Физико-химические показатели качества хлеба Рис. 4. Внешний вид хлеба на закваске «Аром Левен» Таблица 5 Органолептические показатели готовой продукции Для получения продукции, соответствующей органолептическим требованиям, оптимальным решением является добавление закваски в количе- стве 0,5 и 1 % дрожжей к массе муки. При указан- ной дозировке хлеб имеет хороший объем и кис- лотность, отвечает органолептическим требовани- ям. Выпекать хлеб без добавления хлебопекарных дрожжей не рекомендуется вследствие низких по- казателей качества готового изделия. Заключение 1. По результатам микробиологических исследований установлено, что микрофлора закваски «Аром Левен» представлена молочнокислыми бак- териями и незначительным количеством гнилост- ных бактерий. 2. Показано, что инактивированная закваска «Аром Левен» обладает антагонистическими свой- ствами в отношении B. subtilis, E. coli, S. aureus, P. chrysogenum, M. racemosus. 3. Исследовано, что внесение 2,8 % закваски к массе муки наиболее положительно влияет на микробиологические показатели безопасности теста, поскольку при указанной дозировке уменьшается содержание диких дрожжей, бактерий рода Leucоnоstоc и спорообразующих бактерий. 4. По результатам исследований установлено, что хлеб на основе закваски «Аром Левен» приго- ден к употреблению лишь в случае добавления в тесто хлебопекарных дрожжей (1 %).
1. Уайт, Дж. Технология дрожжей / Дж. Уайт; пер. с англ. М.И. Ратнер, Э.С. Канель. - М.: Пищепромиздат, 2008. - 392 с.
2. Бердышникова, О.Н. Влияние заквасок, культивируемых на разных питательных средах, на обеспечение микробиологической безопасности хлебобулочных изделий / О.Н. Бердышникова, O.A. Сидорова // Хлебопекарное производство. - 2011. - № 6. - С. 10-14.
3. Рабинович, Г.Ю. Санитарно-микробиологический контроль объектов окружающей среды и пищевых продуктов с основами общей микробиологии / Г.Ю. Рабинович, Э.М. Сульман. - Тверь: ТГТУ, 2010. - 220 с.
4. Блекберн К. де В. Микробиологическая порча пищевых продуктов / К. де В. Блекберн. - М.: Профессия, 2008. - 784 с.
5. Богатырева, Т.Г. Новые пищевые закваски / Т.Г. Богатырева // Хлебопродукты. - 2009. - № 3. - С. 9-12.
