Влияние концентрата бифидобактерий и пропионовокислых бактерий на качество ржано-пшеничного хлеба

ВЛИЯНИЕ ПРОБИОТИЧЕСКИХ МИКРООРГАНИЗМОВ НА КАЧЕСТВО ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО КОНЦЕНТРАТА БИФИДОБАКТЕРИЙ И ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ НА КАЧЕСТВО РЖАНО-ПШЕНИЧНОГО ХЛЕБА

В настоящее время в решение проблемы сохранения здоровья большой вклад вносит питание. В рационе питания высок удельный вес зерновых продуктов массового спроса, поэтому очень важно. чтобы такие продукты имели не только высокие качественные характеристики, но и функциональную направленность.

Ржаные сорта хлеба, пользующиеся повышенным спросом у потребителей, относятся к хлебобулочным изделиям функционального назначения. В ржаной муке по сравнению с пшеничной содержится больше незаменимых аминокислот, некоторых минеральных веществ и витаминов, в большом количестве содержатся высокомолекулярные пентозаны, т.е. слизи. Обладая высокой гидрофильностью, они не только участвуют в формировании структурно-механических свойств ржаного теста, но и способствуют улучшению работы желудочно-кишечного тракта. Пентозаны адсорбируют и выводят из организма продукты обмена и все вредные вещества, попадающие в него из воздуха, воды и с другими продуктами питания.

Ржаная мука по свои хлебопекарным свойствам существенно отличается от пшеничной вследствие большого различия их углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов. В отличие от пшеничной муки ржаная всегда содержит активный фермент α-амилазу, который при замесе теста ускоряет гидролиз крахмала до декстринов. Белки ржаной муки не образуют клейковины, а большая их часть способна неограниченно набухать, пептизироваться и переходить в состояние вязкого коллоидного раствора. Слишком большая пептизация белков в ржаном тесте может привести к чрезмерному разжижению теста и снижению способности тестовых заготовок удерживать форму. Ограничить степень набухания белков ржаной муки, увеличить вязкость теста и его газоудерживающую способность и снизить активность α-амилазы в начальный период выпечки позволяет быстрое увеличение кислотности. Таки образом, для получения ржаного хлеба  хорошего качества требуется высокая кислотность теста [1, 3].

Необходимая кислотность полуфабрикатов обеспечивается жизнедеятельностью специфической бродильной микрофлоры: молочнокислыми бактериями, дрожжами и др. В связи  с этим традиционные технологии производства ржаного хлеба основаны на применении для подкисления теста биологических  заквасок.

Целью настоящей работы является изучение влияния концентрата бифидобактерий и пропионовокислых бактерий на качество хлебобулочных изделий из ржаной муки.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования служили ржаная и пшеничная мука, бактериальный концентрат на основе пробиотических микроорганизмов: бифидобактерий штамм Bifidobacterium longum B379M и пропионовокислых бактерий штаммы Propionibacterium freudenreichii ВКПМ-4544, Propionibacterium freudenreichii subsp. freudenreichii AC-2500, полученных из фонда ВКМ Института биохимии и физиологии микроорганизмов (Москва) и активизированных уникальным биотехнологическим способом, разработанным в ВСГУТУ [4].

Количественный учет микроорганизмов проводили по ТУ 10-10-02-789-192-95 методом предельных разведений; морфологию клеток бактерий - путем приготовления препаратов, окрашенных метиленовым синим или по Граму с последующим микроскопированием в иммерсионной системе; идентификацию культур при совместном культивировании – методом угнентения пропионовокислых бактерий антибиотиком (тетрациклином); титруемую кислотность ржаных полуфабрикатов в градусах Неймана определяли титрованием 0,1 и раствором щелочи с индикатором фенолфталеином; подъемную силу ржаной закваски – методом «всплывания шарика», пористость хлеба – ГОСТ 5669-97, кислотность хлеба – ГОСТ 5670-97, влажность хлеба – ГОСТ 221094-88; содержание витамина В12 – спектрофотометрическим методом, содержание витамина В1 и В2 – флюорометрическим методом. Для органолептической оценки качества готового продукта был выбран профильный метод. Статистическую обработку результатов проводили, используя пакет стандартных программ.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Для производства хлеба с высокими качественными характеристиками и функциональными свойствами авторами разработан концентрат микробной ассоциации бифидобактерий и пропионовокислых бактерий, подобраны специальные штаммы бифидобактерий Bifidobacterium longum B379M и пропионовокислых бактерий штаммы Propionibacterium freudenreichii subsp. freudenreichii AC-2500, Propionibacterium freudenreichii ВКПМ-4544 в соотношении 1:1:2, обладающие высокой биохимической активностью, антагонистической и витаминсинтезирующей активностью.

На первом этапе исследований была изучена биохимическая активность концентрата комбинированной закваски на заварке из ржаной муки.

Активизацию концентрата комбинированной закваски проводили на заварке с соотношением муки и воды 1:3, что соответствует влажности 65-70% и температуре 32±2⁰С, оптимальной для совместного развития бифидобактерий и пропионовокислых бактерий.

В ржаную заварку вносили различные дозы концентрата комбинированной закваски. Кислотность –  объективный показатель готовности полуфабрикатов в процессе брожения. В процессе ферментации контролировали титруемую кислотность и количество клеток пробиотических микроорганизмов. Динамика кислотообразования представлена на рисунке 1.

На основании проведенных исследований выбрана оптимальная доза закваски 5 Е.А., которая обеспечивает необходимую кислотность и достаточное количество жизнеспособных клеток пробиотических микроорганизмов.

На следующем этапе исследований с использованием концентрата были разработаны рецептура и режим приготовления ржано-пшеничного хлеба на основе ржаной закваски, обладающей высокими показателями качества: подъемная сила равна 5±2 мин., конечная кислотность – от 14 до 16 ⁰H. При этом количество и длительность разводочного и производственного циклов сокращается, что объясняется высокой биохимической активностью концентрата.

В дальнейших исследованиях  была проведена товароведная оценка качества разработанного хлеба. В качестве контроля был взят хлеб, выпеченный по традиционной технологии с использование хлебопекарных дрожжей и сухого лактобактерина.

На рисунке 3. представлены лепестковые диаграммы органолептические показатели контрольных и опытных образцов хлеба.

Технологические испытания показали, что готовый хлеб по органолептическим и физико-химическим показателям отвечает требованиям ГОСТ 2077-84 «Хлеб ржаной, ржано-пшеничный и пшенично-ржаной. Общие технические условия» и отличается высокими потребительскими свойствами. Соблюдение предложены параметров приготовления ржано-пшеничного хлеба позволяет получить хлеб хорошего качества. В таблице 1 показаны физико-химические показатели хлеба.

Таблица 1. Физико-химические показатели хлебобулочных изделий

Показатели качества	ГОСТ 2077-84	Контроль	Опыт
Влажность, % не более	49,5	47,4±0,1	45,3±0,2
Кислотность, 0H, не более	10	8±0,2	7,5±0,3
Пористость, % не менее	55	62±1	73±2
Удельный объем, см3/г	-	1,75±0,04	2,0±0,05
Витамин В1, мг/100г	-	0,35-0,37	0,53-0,57
Витамин В2, мг/100г	-	0,29-0,32	0,40-0,43
Витамин В12, мкг/100г	-		0,65-0,85

Как видно из данных таблицы 1, применение комбинированной закваски способствует увеличению количества витаминов группы В в хлебе. Установлено, что при выпечке сохраняется более половины витаминов, содержащихся в полуфабрикате.

В процессе брожения пробиотических микроорганизмов синтезируются не только витамины В1 и В2, но и витамин В12. Витамин В12 содержится главным образом в продуктах животного происхождения и должен поступать в организм с пищей. Это особенно важно для вегетарианцев и лиц, ограничивающих себя в пище животного происхождения или страдающих различными заболеваниями, причиной которых служит дефицит витамина В12 в организме [2].

Таким образом, использование комбинированного концентрата. содержащего бифидобактерии и пропионовокислые бактерии при производстве ржано-пшеничного хлеба повышает его потребительские свойства.

Качество хлебобулочных изделий обусловлено не только свойствами компонентов, входящих в их состав, но и процессами, протекающими при хранении готовых изделий.

Определение зараженности хлеба картофельной палочкой производилось согласно Инструкции по предупреждению картофельной болезни хлеба.

Как было установлено, концентрат комбинированной закваски обладает высокой антагонистической активностью по отношению к споровой микрофлоре. Для изучения влияния стартовых культур на устойчивость хлебобулочных изделий к микробиологической порче образцы готового хлеба были заложены на хранение в обычные и провоцирующие условия за наблюдением развития картофельной болезни и плесневения. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2. Влияние комбинированной закваски на микробиологическое состояние ржано-пшеничного хлеба при хранении в различных условиях

Продолжительность хранения, ч	Характеристика хлеба на заквасках
	Хранение в комнатных условиях: t воздуха в помещении 21±1 0С		Хранение в провоцирующих условиях: t=37±1 0С, влажное обертывание
	контроль	опыт	контроль	опыт
24	-	-	+∆	-
48	-	-	++∆	-
72	-	-	~	-
96	∆	-	~	-
120	∆∆	-	~	-
144	~	-	~	∆
168	~	∆	~	∆(+)

Обозначение:  (+) - слабое поражение хлеба картофельной болезнью; + - среднее поражение хлеба картофельной болезнью; ++ - выраженное поражение хлеба картофельной болезнью; ∆ - плесневение; ∆∆ - сильное плесневение; ~ - образец снят с исследования

Из таблицы 2 видно, что наилучшие результаты при хранении в провоцирующих условиях показал хлеб, приготовленный на основе разработанной комбинированной закваски. Контрольный образец, несмотря на высокую кислотность мякиша, выявил признаки картофельной болезни и плесневения уже через 24 ч. после выпечки, в опытных образцах признаки картофельной болезни проявились лишь спустя 7 суток хранения.

Таким образом, подавление развития микробиологической порчи может быть обусловлено не только кислотностью полуфабрикатов и готовых изделий, но и антагонизмом заквасочных культур по отношению к возбудителям картофельной болезни, а именно продуцированием соответствующих бактериоцинов и летучих жирных кислот – пропионовой и уксусной.

В результате проведенных исследований установлено, что применение комбинированной закваски позволяет увеличить сроки хранения ржано-пшеничного хлеба до 5-6 суток и повысить устойчивость к «картофельной болезни» и плесневению за счет высокой антагонистической активности пробиотических микроорганизмов.

ВЫВОДЫ

Исследована биохимическая активность концентрата бифидобактерий B. longum B 379M и пропионовокислых бактерий P. freudenreichii subsp. freudenreichii AC-2500 и P. freudenreichii ВКПМ-4544 на заварке из ржаной муки. Обнаружено, что жидкая ржаная закваска на концентрате бифидобактерий и пропионовокислых бактерий обладает высокой бродильной активностью, хорошей подъемной силой и содержит высокий титр бифидобактерий и пропионовокислых бактерий.

На основании проведенных исследований определены рецептура и режимы производства хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки 1 и 2 сорта. Установлено, что использование концентрата бифидобактерий и пропионовокислых бактерий интенсифицирует процесс приготовления хлеба и улучшает качество готовых изделий.

Установлено, что использование концентрата бифидобактерий и пропионовокислых бактерий улучшает качество хлебобулочных изделий. Проведенные исследования показали, что применение концентрата комбинированной закваски способствует увеличению количества витаминной группы В, особенно витамина В12.

Доказана эффективность подавления картофельной болезни с помощью заквасок, выведенных на культурах бифидобактерий и пропионовокислых бактерий. В результате проведенных исследований установлено, что применение разработанного концентрата комбинированной закваски позволяет увеличить сроки хранения ржано-пшеничного хлеба до 5-6 суток и повысит устойчивость к «картофельной болезни» и плесневению.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ауэрман Л.Я. Технология хлебопекарного производства: Учебник. – 9-е изд.: перераб. и доп. / Под общ. ред. Л.И. Пучковой. – СПб, Профессия, 2003. – 416 с.
2. Кузнецова Л.И., Павловская Е.Н., Афанасьева О.В., Красникова Л.В., Машкин Д.В., Баранова М.Г. Обогащение хлеба витаминами путем комплексного использования заквасок // Хлебопечение России. – 2005. - №2. – С.14-15.
3. Пучкова Л.И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства. – 4-е изд. перераб. и доп. – СПб: ГИОРД, 2004. – 264 с.
4. Хамагаева И.С., Кривоносова А.В., Раднаева Р.Б. Биотехнологический потенциал пропионовокислых бактерий // Молочная промышленность. – 2007. - №11. – С. 30-31

Источник:

Хамагаева И.С. Влияние пробиотических микроорганизмов на качество хлебобулочных изделий // Товаровед продовольственных товаров. – 2014. - №5. – С.9-14

INFLUENCE OF THE MICROORGANISMS ON THE QUALITY OF BAKERY PRODUCTS

К разделу: ТЕХНОЛОГИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

См. также:

• Способ приготовления закваски для производства хлеба
• Ферментированные зерновые продукты: пищевые аспекты, возможное влияние на микробиоту кишечника и последствия для здоровья
• Повышение уровня витамина B12 в зерновых материалах с помощью пропионовокислых бактерий
• Повышение питательной ценности безглютенового хлеба из тапиоки с помощью пропионовокислых бактерий и лактобацилл