Микрофлора сырья, используемого для производства хлебобулочных и мучных кондитерских изделии

Дрожжи и молочнокислые  бактерии, за исключением палочки  Дельбрюка, участвующие в брожении теста, относятся к мезофилам; оптимальная  температура их развития 25—35 °С. Палочка  Дельбрюка относится к термофильным микроорганизмам, оптимальная температура  развития 48—54 °С.

По отношению  к содержанию влаги эти микроорганизмы являются гидрофитами, т. е. влаголюбивыми. Поэтому чем слабее консистенция теста, т. е. больше его влажность, тем  активнее развиваются дрожжи и молочнокислые  бактерии и быстрее происходит процесс  брожения.

Для жизнедеятельности  дрожжей и молочнокислых бактерий теста благоприятной является слабокислая  среда с оптимальным рН 4—6.

При избыточном добавлении соли спиртовое брожение в тесте замедляется, а при  высоких концентрациях (5 % и более  к массе муки) практически прекращается в результате увеличения осмотического  давления и плазмолиза дрожжевых  клеток. Соль тормозит жизнедеятельность  кислотообразующих бактерий и снижает  скорость накопления кислот.

Влияние сахара на микроорганизмы зависит от его  концентрации. При добавлении небольшого количества сахара (до 10 % к массе  муки) активность дрожжей и молочнокислых  бактерий возрастает, газообразование  увеличивается. При внесении больших  количеств сахара (до 30 %) скорость газообразования  снижается, а при добавлении 40—50 % сахара прекращается совсем в результате плазмолиза, т. е. в данном случае действие сахара аналогично действию соли.

При содержании в тесте жира в количестве 10 % к  массе муки и более активность дрожжей и молочнокислых бактерий снижается, так как жиры обволакивают клетки микроорганизмов, и затрудняется прохождение растворимых питательных  веществ через клеточную стенку. В результате нарушается обмен веществ.

К продуктам  обмена веществ, влияющим на развитие микрофлоры теста, относятся витамины и различные ароматические и  вкусовые вещества. Так, при брожении молочнокислые бактерии используют витамин В₂, выделяемый дрожжами во внешнюю среду, а молочная кислота, образуемая бактериями, создает кислую реакцию среды, благоприятную для развития дрожжей и неблагоприятную для других микроорганизмов.

Для улучшения  качества теста и усиления процессов  брожения применяют специальные  технологические операции: обминку  и отсдобку. Обминка —это кратковременный  повторный промес теста с целью  улучшения структуры теста и  получения хлеба с мелкой, тонкостенной и равномерной пористостью мякиша. Обминку производят обычно по истечении  примерно 2/3 общей продолжительности  брожения теста. За это время дрожжи сбраживают питательные вещества, находящиеся  вблизи них, и процесс газообразования  замедляется. При обминке дрожжевые  клетки попадают на новые участки  теста и получают доступ к новым  порциям питательных веществ. Процесс  брожения таким образом активизируется. Излишки СО₂, образующегося при брожении, удаляются. Обминка связана также с дополнительным насыщением теста пузырьками захваченного воздуха, что вызывает улучшение структуры теста, вкуса и аромата хлеба.

При приготовлении  сдобного теста применяют отсдобку. Отсдобка — это процесс добавления основной массы сдобящих веществ (жира, сахара) не во время замеса теста, а  во время его первой обминки, т. е. после некоторого брожения теста. Отсдобка вызвана тем, что добавление сразу  больших концентраций сахара и жира в тесто тормозит жизнедеятельность  дрожжей и молочнокислых бактерий.

Микрофлора  пшеничного теста

Для приготовления  пшеничного теста применяют дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae в прессованном, сушеном и жидком виде или в  виде дрожжевого молока.

Прессованные  дрожжи должны представлять собой технически чистую культуру. Расами, или штаммами, называют микроорганизмы в пределах вида, различающиеся между собой  по некоторым признакам, ценным для  данного производства. Расовой особенностью хлебопекарных дрожжей является устойчивость к повышенной температуре, добавлению соли и к высокой кислотности  среды, а также способность хорошо разрыхлять тесто, т. е. высокая бродильная активность. Чистые культуры производственных рас, применяемых в хлебопекарном  производстве, обладают активным комплексом ферментов, в частности мальтазой, что важно для нормального  тестоведения, так как Дрожжи с  высокой мальтазной активностью  ускоряют процессы созревания теста.

Прессованные  дрожжи. Технологический процесс  производства дрожжей состоит из нескольких стадий: разведение чистой культуры дрожжей в лабораторных условиях, размножение дрожжей в  питательной среде и выделение  дрожжей.

Питательной средой для выращивания дрожжей служит осветленная и разбавленная водой  меласса с добавлением растворов  питательных солей (азотных, фосфорных  и др.). После выращивания дрожжи отделяют от питательной среды на сепараторах, затем промывают холодной водой и снова сепарируют. После  сепараторов получают дрожжевую  суспензию, или дрожжевое молоко.

Дрожжевое молоко направляется на фильтр-прессы, где  дрожжи прессуются в плотную массу  влажностью 75 %. Затем их формуют  в виде брусков массой 50,100, 500 и 1000 г, упаковывают и хранят в холодильнике при температуре 0—4 °С.

Согласно ГОСТ 171—81 хлебопекарные прессованные дрожжи должны отвечать следующим требованиям: консистенция — плотная, должны легко  ломаться и не мазаться; цвет равномерный, сероватый, светлый или кремовый, без темных пятен на поверхности; вкус и запах, свойственные дрожжам; без запаха плесени и других посторонних запаха и привкуса; влажность не более 75 %; подъемная сила не более 70 мин; стойкость не менее 60 ч.

Подъемной силой  называют время, необходимое для  подъема стандартного теста на высоту 70 мм от дна стандартной формочки. Этот показатель определяют двумя способами: стандартным и ускоренным (по всплывающему шарику).

Дозировка прессованных дрожжей при опарном способе  приготовления теста составляет 0,5—.1,0 % к массе муки, при безопарном — 1,5—3,0%. При опарном способе  приготовления теста прессованных дрожжей берут меньше, чем при  безопарном. В опаре наблюдается  наивысшая активность дрожжевых  клеток к тому времени, когда начинает падать скорость газообразования. Тесто  на опаре нужно замешивать именно в этот момент, тогда дрожжи быстро размножатся и сохранят активность бродильных ферментов.

При безопарном способе в течение 1—1,5 ч происходит приспособление дрожжей к новым  условиям среды, затем начинается энергичное размножение, которое после 5,5 ч ослабевает из-за уменьшения количества питательных  веществ.

Сушеные дрожжи. Получают высушиванием прессованных дрожжей  до влажности 10 %. Они представляют собой  вермишель или гранулы светло-желтого  или светло-коричневого цвета: вкус — свойственный сушеным дрожжам, без постороннего запаха. Допускается  содержание пылевидных частиц до 10 %.

Сушеные дрожжи вырабатывают высшего и I сортов. Показатели их качества должны удовлетворять требованиям  действующих технических условий (ТУ). Для дрожжей высшего сорта  влажность должна быть не более 8 %, подъемная  сила не более 70 мин, сохранность не менее 12 мес. Для дрожжей I сорта эти  показатели соответственно 10 %, 90 мин  и 5 мес.

Активация дрожжей. В тесте дрожжи попадают в условия, близкие к бескислородным, и переключаются  с процесса дыхания на брожение. Происходит перестройка ферментных систем дрожжевой клетки. Дыхательные  ферменты становятся малоактивны, а  мальтаза и бродильные ферменты —  зимазный комплекс — активируются. На процесс переключения дрожжевых  клеток с дыхания на брожение требуется  определенное время, что увеличивает  продолжительность брожения полуфабрикатов.

Для ускорения  брожения опары или теста производят активацию. При этом дрожжи переходят  из состояния покоя в активное состояние; переключаются с дыхательного типа обмена на бродильный, повышается их мальтазная активность. Активация  прессованных дрожжей заключается  в выдерживании их в жидкой питательной  среде в течение 30—90 мин при  температуре 30—32 °С. Дрожжи при активации  не размножаются в результате недостатка питательных веществ.

В хлебопекарном  производстве активацию прессованных дрожжей ведут 1—2 ч. Сушеные дрожжи активируются дольше — 5—6 ч в среде  с большим количеством питательных  веществ. За это время активируется в основном зимаза, активность остальных  ферментов ниже, поэтому скорость газообразования нарастает волнообразно. Активирование позволяет снизить  расход прессованных дрожжей на 25—40 % или сократить продолжительность брожения.

Активированные  дрожжи должны иметь подъемную силу 10—15 мин (при ускоренном методе по всплывающему шарику) и кислотность 2,5—3 град (для  муки I сорта).

Жидкие дрожжи и дрожжевые закваски. Жидкими  дрожжами называется активная культура дрожжей, полученная на специально подготовленной заварке. Для приготовления жидких дрожжей используют муку, солод, культуры термофильных гомоферментативных молочнокислых  бактерий — палочки Дельбрюка  — и дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae.

Молочнокислые бактерии необходимы для подкисления  питательной среды и улучшения  ее состава, т. е. для обеспечения  условий размножения чистой культуры дрожжей. Молочнокислые бактерии сбраживают глюкозу, фруктозу, сахарозу, мальтозу и декстрины с образованием молочной кислоты и тем самым создают  условия для размножения чистой культуры дрожжей.

Питательной средой для размножения дрожжей является заварка. В нее вносят термофильные молочнокислые бактерии. Происходит закисание и дальнейшее осахаривание заварки, которое длится 8—14 ч при  температуре 48—50 °С. При этой температуре  происходит быстрое нарастание кислотности, что исключает размножение посторонних  бактерий и позволяет вести процесс  непрерывно без возобновления культуры в течение нескольких месяцев.

Когда кислотность  среды достигнет 11 —12 град, ее охлаждают  до 28—30 °С и подают в чан для  разводки дрожжей, где происходят сбраживание  Сахаров сусла и незначительное размножение дрожжей. При этом термофильные молочнокислые бактерии прекращают жизнедеятельность, далее кислотность  не возрастает. Высокая кислотность  сусла благоприятствует развитию дрожжей  и сдерживает рост посторонней микрофлоры, угнетающей жизнедеятельность дрожжей.

К посторонней  микрофлоре жидких дрожжей относятся  мезофильные кислотообразующие  бактерии, которые приводят к сильному перекисанию полуфабрикатов. Для  предотвращения развития этих бактерий заварку, предназначенную для питания  дрожжей, предварительно подкисляют. Бактерии более чувствительны к значению рН среды, чем дрожжи. При рН 3,3—3,8 бактерии нежизнедеятельны, а дрожжевые  клетки, наоборот, активны, поэтому  чем выше кислотность питательной  среды, тем меньше в ней жизнедеятельных  кислотообразующих бактерий и тем  медленнее растет кислотность опары  и теста.

А. И. Островский в 1936 г. предложил готовить жидкие дрожжи на заварке, предварительно сброженной бактерией Дельбрюка при температуре 48—54 °С. При этом в заварке накапливается  молочная кислота, стимулирующая размножение  дрожжей и улучшающая физические свойства теста и качество хлеба. Заквашенную заварку охлаждают  до 28—30 °С и вносят в нее дрожжи Saocharomyces cerevisiae расу Ростовская-21. При  температуре 30 °С термофильные молочнокислые  бактерии в дрожжах и тесте  нежизнедеятельны.

В промышленности широко используют смешанные культуры дрожжей, например смесь рас Щелковская-4 и Днепропетровская-6. Первая активна  во время брожения теста, вторая —  в процессе расстойки теста. В  жидких дрожжах количество дрожжей  и молочнокислых бактерий находится  в соотношении 1:1.

Приготовление жидких дрожжей состоит из двух фаз: разводочного и производственного  цикла. В разво-дочном цикле выращивание  микроорганизмов ведут без отбора культуры, а в производственном —  с отбором. Разведочный цикл осуществляется 1—2 раза в год.

В пшеничной  муке II сорта содержатся термофильные молочнокислые бактерии Дельбрюка  и мезофильные молочнокислые  бактерии (стрептобактерии и бета-бактерии).

Когда заквашенная  заварка готова, от нее отбирают часть на приготовление жидких дрожжей  и возобновляют таким же количеством  заварки. Отборы ведут круглосуточно  через каждые 2 ч. Кислотность заквашенной  заварки после отбора снижается, а затем вновь нарастает до заданной величины. Это говорит о  том, что бактерии Дельбрюка постоянно  находятся в активном состоянии. Заварку заквашивают при температуре  около 50 °С, что создает благоприятные  условия для развития термофильных молочнокислых бактерий Дельбрюка  и препятствует размножению мезофильных  молочнокислых бактерий, жизнедеятельность  которых является причиной нарастания кислотности в жидких пшеничных  заквасках.

По достижении кислотности 12—16 град заварку охлаждают  до температуры 30 °С, при которой  бактерии Дельбрюка не размножаются и кислоты не образуют. При температуре 30 °С термофильные и мезофильные  молочнокислые бактерии в заварке  нежизнедеятельны, поэтому заквашенная  заварка и приготовленные на ней  жидкие дрожжи имеют постоянную устойчивую кислотность в отличие от жидких пшеничных заквасок.

Отбор жидких дрожжей (производственный цикл) проводят через  каждые 2—3 ч круглосуточно. От готовых  дрожжей отбирают 1/4 или 1/2 часть  для замеса теста, а отбор возобновляют таким же количеством заквашенной  заварки. Скорость газообразования  дрожжей после отбора сначала  падает, а затем нарастает.