Влияние параметров приготовления на показатели жидкой ржаной закваски Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

— гидролиз крахмала амилазами продолжался, а расходование сахаров на дыхание зерна и микроорганизмов действием консервантов было снижено. Поэтому у муки из консервированного зерна пшеницы сахаро- и газообразующая способности оказались выше контрольных, хлебопекарные качества улучшились и качество хлеба возросло.

Из-за высокой бактерицидной и бактериостати-ческой активности исследуемых консервантов, их действие проявляется при значительно меньших дозах, чем при консервации зерна другими препаратами, повышая экологический эффект их применения.

Суммируя результаты исследования, можно утверждать, что обработка влажного зерна рекомендуемыми дозами консервантов не оказывает отрицательного воздействия на биологические свойства зерна — жизнеспособность, всхожесть и энергию прорастания, а также на его технологические характеристики — хлебопекарные свойства муки и качество хлеба.

выводы

1. Обосновано применение консервантов на основе производных карбамида для хранения влажного зерна пшеницы. Исследовано их влияние на качество зерна, его жизнеспособность, активность окислительно-восстановительных ферментов, свойства пшеничной муки, полученной из консервированного зерна, а также на качество хлеба и особенности развития в нем картофельной болезни.

2. Определены методы выявления зараженности хлеба картофельной болезнью на ранних стадиях ее развития. Установлены оптимальные дозировки консервантов, гарантирующие сохранение зерна пшеницы повышенной влажности.

3. Разработана технология хранения влажного продовольственного зерна пшеницы. Новизна и прикладная значимость работы подтверждена дву-

мя положительными решениями ВНИИГПЭ о выдаче патентов РФ на изобретения. Экономический эффект от внедрения в производство данной технологии составляет до 30 р. на 1 т зерна пшеницы и до 5 р. на 1 т хлеба.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кудинов П.И., Першакова Т.В., Бочкова Л.К. Влияние метацида на микрофлору зерна и муки // Сб. тез. Меж-дунар. науч.-теор. конф. — Могилев, 1995.

2. Кудинов П.И., Першакова Т.В., Бочкова JI.K. Повышение сохранности зерна пшеницы методом консервации / / Сб. тез. Всерос. конф. ’’Современные достижения в биотехнологии”. — Ставрополь, 1996.

3. Кудинов П.И., Бочкова JI.K., Караим Т.В. Влияние обработки зерна пшеницы метацидом на хлебопекарные свойства муки и качество хлеба / / Изв. вузов. Пищевая технология. — 1997. — № 6. — С. 22-23.

4. Кудинов П.И., Першакова Т.В., Бочкова JI.K. Влияние метацида на микрофлору зерна пшеницы, муки и хлеба / Межвуз. сб. ’’Технология и оборудование пищевой промышленности”. — Краснодар, 1998.

5. Кудинов П.И., Першакова Т.В. Влияние обработки метацидом зерна на активность окислительно-восстановительных ферментов / / Сб. тез. Междунар. науч.-техн. конф. ’’Техника и технология пищевых производств”. — Могилев, 1998.

6. Кудинов П.И., Першакова Т.В., Бочкова Л.К. Влияние обработки зерна метацидом на поражаемость хлеба картофельной болезнью / / Сб. тез. 2-й всерос. науч.-теор. конф. ’’Прогрессивные экологически безопасные технологии”. — Углич, 1996.

7. Кудинов П.И., Першакова Т.В., Якуба Ю.Ф. Методы определения картофельной болезни хлеба по изменению его химического состава // Изв. вузов. Пищевая технология. — 1999. — № 1. — С. 69-71.

8. Кудинов П.И., Першакова Т.В., Рожкова Т.В. Метод определения остаточного количества фогуцида в муке, зерне, хлебе / / Изв. вузов. Пищевая технология. —

1998. — № 4. — С. 80-81.

9. Першакова Т.В. Биохимическое и технологическое обоснование консервации зерна пшеницы производными карбамида: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Краснодар,

1999. — 178 с.

Кафедра биохимии и технической микробиологии

Поступила 12.11.99 г.

664.642.2

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ ЖИДКОЙ РЖАНОЙ ЗАКВАСКИ

Н.М. ДЕРКАНОСОВА, С.А. ШЕЛАМОВА,

О.А. ЛУКИНОВА

Воронежская государственная технологическая академия

Процесс приготовления жидкой ржаной закваски отличается сложностью и, к сожалению, относительной нестабильностью. При несомненной направленности протекания кислото- и газообразования, закваски могут отличаться не только численной характеристикой этих показателей, но и соотношением между ними, что во многом определяет качество готовых изделий. Такая специфика связана с тем, что процесс размножения дрожжей и молочнокислых бактерий МКБ происходит одновременно, но каждая из этих групп микроорганизмов по-своему реагирует на внешние условия. Содержание усвояемых углеводов и белков колеблется как вследствие разных начальных характеристик муки, так и в результате отклонений парамет-

ров приготовления заварки, питательном смеси и самой закваски.

В связи с этим представляют интерес исследования по изучению влияния параметров технологического процесса на конечные свойства закваски.

В работе за основу была принята жидкая ржаная закваска с завариванием муки, приготовленная по унифицированной инструкции с использованием в разводочном цикле чистых культур молочнокислых бактерий Lactobacillus brevis-1, L. casei-26. L. plantarum-ZO, L. fermenti-ЪА и дрожжей Saccharamyces cerevisiae JI-l.

Контрольную закваску готовили влажностью 82% с внесением 33% заварки при соотношении муки и воды в массовых долях 1:3. Конечная кислотность закваски составляла 10 град, подъемная сила 25 мин, продолжительность брожения 4 ч.

Влажность, кислотность и подъемную силу закваски определяли методами, принятыми в хлебопекарной промышленности: соответственно высушиванием, титрованием и ”по шарику”. Общее число дрожжевых клеток и МКБ определяли по Бургвицу, скорость роста микроорганизмов — расчетным путем:

М = 2,3 (LgiV, - LgN0) / t, - t0, где N0, iVj — соответственно начальная и конечная концентрация микроорганизмов, млн/г; t0, t{ — соответственно начальное и конечное время, ч.

В модельных опытах изменяли дозировку заварки в питательной смеси (± 10% от контроля), дозировку питательной смеси по отношению к выбродившей закваске (±20% от контроля) и влажность питательной смеси (±5%) — соответственно модельные системы I, II и III.

В качестве выходных параметров определяли динамику кислотообразования и подъемной силы, а также накопления дрожжевых клеток и МКБ, скорость их роста.

Изменение показателей жидкой ржаной закваски в модельной системе I представлено на рис.1 (дозировка заварки: 1,1— 33; 2, В— 43; 3, □ — 23%) и в табл. 1.

Таблица I

Скорость роста микроорганизмов, ч *, при изменении дозировки заварки, %

Дрожжи МКБ

23 33 43 23 33 43

I 0,05 0,07 0,09 0,15 0,14 0,09

Л 0,21 0,44 0,44 0,22 0,20 0,14

■i 0,3 0,53 0,62 0,68 0,64 0,53

■L 0,04 0,09 0,41 0,39 0,09 0.09

Полученные результаты свидетельствуют, что кислотонакопление находится в обратной зависимости от дозировки заварки, т.е. от количества усвояемых сахаров (рис. 1, а). Этот показатель в основном определяется жизнедеятельностью МКБ. Значения скорости их роста подтверждают данные табл. 1. Это может быть связано с подавлением клеток избыточным количеством субстрата, а также с изменением других физико-химических показателей среды, таких как вязкость, окислительновосстановительный потенциал. Иная зависимость наблюдается при анализе подъемной силы (рис. 1, б). Закваска с минимумом заварки показала худшие результаты. При внесении же 43% заварки подъемная сила остается на высоком уровне даже в последний период брожения, для которого обычно характерно ухудшение этого показателя. С одной стороны, это можно связать с оптимальной для дрожжей величиной кислотности — в пределах 10 град [1]. С другой, с большей скоростью потребления сахаров и, соответственно, протекания обменных процессов в дрожжевых клетках по сравнению с МКБ. Это подтверждают проведенные ранее исследования: потребление дрожжами редуцирую-

а

О I 2 3 4

П родолжипгельность брожения, ч

«5

во т

!

о 1 Z 3 «4 5

Рис. 1

щих веществ составляет 1,1% при начальной численности клеток 1,5 млн/г, в то время как для МКБ — 0,6% при численности клеток 3 млн/г.

Скорость роста дрожжей находится в прямой зависимости от концентрации усвояемых углеводов (табл. 1). Для закваски с минимальным содержанием заварки, а значит, усвояемых сахаров, характерно наименьшее значение скорости роста дрожжей. Вероятно, сказывается дефицит сбраживаемых сахаров к концу процесса. В то же время для МКБ такой выраженной закономерности не наблюдается. Возможно они в меньшей степени зависят от концентрации углеводов или же исследованные нами интервалы в любой точке полностью обеспечивают МКБ усвояемыми сахарами.

Таким образом, найден реальный канал регулирования соотношения количества микроорганизмов и продуктов метаболизма МКБ и дрожжей в жидкой ржаной закваске — изменение дозировки заварки в пределах ±10% от традиционного [2].

Влияние дозировки питательной смеси (±20% от традиционной) на особенности протекания процессов в жидкой ржаной закваске представлено на рис. 2 (дозировка смеси: /, □— 30; 2, Ш— 70;

3, ш— 50%) и в табл. 2.

При более высокой начальной кислотности в случае -20% кислотонакопление уступает контро-

лю и варианту +20%, хотя в первый период процесс при соотношении питательной смеси и закваски 1:2 не имеет характерного замедления и его скорость превышает все другие варианты (рис. 2, а). При меньшей дозировке питательной смеси отсутствует адаптационный период в 1-й час брожения. Скорость накопления кислотности, как и роста МКБ, выше, чем в других вариантах. Но в последующем она несколько снижается, особенно после 3 ч. Это закономерное явление — данный вариант ближе к несменяемой среде — клетки к этому периоду переходят в стационарную фазу. В закваске с большим количеством питательной смеси, несмотря на короткий лаг-период, накопление кислотности идет более интенсивно, соответственно выше скорость роста МКБ.

Таблица 2

Скорость роста микроорганизмов, ч . сра овжжмвкн лгчтгяшг.* емгсг.гг. %

I. ч Дрожжи МКБ

50 70 30 50 70 30

2 0,44 0,16 0,7 0,20 0,15 0,30

Я 0,53 1,2 0,51 0,64 0,84 0,30

4 0,09 1,1 0,017 0,009 0,84 0,027

Аналогичны результаты и по подъемной силе (рис. 2, б). Закваска с внесением питательной смеси в соотношении 2:1 после обновления имеет несравненно большую (худшую) подъемную силу, однако через 3-4 ч она выравнивается и даже превышает все другие варианты. Первоначальное ухудшение показателей закваски при обновлении 2:1 связано с разбавлением титра клеток. Но концентрация питательных компонентов на высоком уровне позволяет интенсифицировать газо- и кис-лотообразование в пределах технологического цикла.

Анализ скорости роста микроорганизмов (табл.

2) показал, что при тех же закономерностях — минимальной скорости роста в 1-й час из-за изменения условий культивирования и максимальной к завершению процесса при обновлении питательной смесью по отношению к закваске 2:1 — решающее значение имеет первоначальное количество микроорганизмов. Даже при благоприятных внешних условиях (максимум питательных компонентов) 4 ч недостаточно для достижения показателя кислотности аналогичного контрольной закваске. Поэтому постоянное обновление жидкой закваски 2/3 питательной смеси может привести к разбавлению ее титра и ухудшению технологических показателей. В целом исследования модельной системы II показывают, что нельзя однозначно относиться как к способу интенсификации биохимических и микробиологических процессов в жидкой ржаной закваске путем обновления 2:1, так и способу консервирования — 1:2 (закваска : питательная смесь). Выбор должен определяться конечной целью: если необходимо улучшить подъемную силу и кислотность закваски в первые 2 ч процесса, то лучше добавить 30% питательной смеси, если в последний час брожения — 70%.

Изменение показателей жидкой ржаной закваски в модельной системе III представлено на

А

Продолжительиосп. брожения^ ч б

»у —

ТО -

О 1 2 з ь

IIродолжительность брожения, ч

Рис. 2

рис. 3 (влажность питательной среды: /, и — 82;

2, ■ — 87; <3, □ — 77%) и в табл. 3. Графики показывают, что увеличение влажности ведет к снижению кислотности (рис. 3, а). Это вполне согласуется с известными сведениями [1] и связано с повышенным содержанием кислорода в более жидких средах, что изменяет условия для МКБ в худшую сторону. .и ..

Таблица 3

Скорость роста микроорганизмов,, ч1, при изменении влажности, %

Дрожжи МКБ

82 87 77 82 87 77

1 0,07 0,14 0,07 0,14 0,10 0,27

2 0,44 0,41 0,21 0,20 0,18 0,45

3 0,53 0,25 0,58 0,64 0,47 0,69

4 0,09 0,07 0,32 0,09 0,02 0,22

Заметное ухудшение подъемной силы (рис. 3, б) к 3 ч брожения однозначно можно связать с дефицитом сбраживаемых сахаров. Эти сведения подтверждаются и скоростью роста дрожжей (табл.

ск АО х

Продолжительность брожения, ч

О І 2

ЇТ родолжитсль

носи, бро>

Рис. 3

3). При достаточно высоком начальном показателе, обусловленном большим насыщением среды кислородом в первый период брожения, к концу процесса наблюдается его заметное снижение. Итак, определенно недопустимо увеличение влажности закваски до 87%.

Проведенные исследования биохимических процессов в жидкой ржаной закваске показали: не всегда имеется корреляция процессов кислотона-копления и газообразования, что связано с различной реакцией дрожжей и МКБ на изменение внешних условий. Это дает возможность регулировать качество закваски посредством изменения

дозировки заварки (в пределах ±10% от рекомендуемого) и соотношения закваски и питательной смеси (в пределах от 1:2 до 2:1).

ЛИТЕРАТУРА

1. Козьмина А.П. Биохимия хлебопечения. — М.: Пищевая пром-сть, 1978. — 277 с.

2. Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий. — М.: Пр изданий, 1989. — 494 с.

Іреискурант

Кафедра технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств

Поступила 27.09.99 г.

... 664.84.037 53

МЕХАНОХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ БИОКОМПОНЕНТОВ ПРИ ИЗМЕЛЬЧЕНИИ СЕМЯН АМАРАНТА

Т.к. СИМАХИНА

Украинский государственный университет пищевых технологий

Известно, что по вкусовым и пищевым свойствам, питательной ценности амарант значительно превосходит многие виды растительного сырья. Его листья, стебли и зерно богаты не только витаминами, макро- и микроэлементами, но и в зависимости от сорта содержат от 15 до 30% высококачественного белка, идеально сбалансированного по аминокислотам [1, 2]. По принятой шкале качества белок амаранта оценивается в 100 баллов, а известный всем источник растительного белка — соя — в 60 баллов. Сегодня амарант входит в ежедневный рацион жителей Северной и Южной Америки, Африки, Индии, Японии, Китая и др.

В нашей стране только в последнее время амарант стал объектом исследования, но преимущественно как кормовая культура [3]. Это обусловлено рядом причин, одна из них в том, что в состав оболочки зерна амаранта входит много кремния и поэтому оно чрезвычайно трудно поддается диспергированию в обычных измельчителях, что затрудняет его переваривание в желудочно-кишечном

тракте и препятствует достаточно полному использованию биокомпонентов.

Цель работы — исследование химического состава зерна амаранта и повышение его биологической ценности за счет специальных способов измельчения.

Исследовали три вида амаранта: бело-, розово-и черносеменной, произрастающие на территории Украины и составляющие значительное количество сортов. По стандартным методикам определили основные биохимические показатели зерна.

Таблица 1

Вид Содержание, %

зерна белков жиров углеводов золы

Белосеменной 17,6±0,025 6,8±0,12 61,9±0,06 3,3 + 0,92

Розовосеменной 19,7±0,078 7,3±0,05 67,5+0,14 3,3±0,25 Черносеменной ^^±0^052 5,9±0,68 68,4±0,09 ^^±0,84

В табл. 1 представлены средние арифметические значения показателей и стандартные ошибки. Раз-