Роль дрожжей и молочнокислых бактерий в процессе приготовления ржаного хлеба

Несмотря на то, что закваски для приготовления ржаного теста применялись еще несколько столетий назад, детальное изучение биохимических и микробиологических процессов их созревания началось в конце прошлого века. Разнообразная микрофлора ржаных заквасок и теста представлена дрожжами Saccharomyces и молочнокислыми бактериями Lactobacillus в количественном соотношении 1:80.

Наряду с Saccharomyces cerevisiae в тесте встречается и другой вид дрожжей – Saccharomyces minor. Так, при высокой кислотности (13-14 град) после 15-30 дней ведения заквасок на чистых культурах молочнокислых бактерий и дрожжах S. cerevisiae, используемые первоначально дрожжи не обнаруживаются. В пробах закваски присутствуют мелкие дрожжи S. minor – дрожжи, ставшие в результате естественного отбора специфическими для ржаной закваски.

Установлено, что дрожжи S. minor, не имеющие фермента α -глюкози­дазы, хорошо развиваются на ржаных заквасках. Это можно объяснить высоким содержанием собственных сахаров в ржаной муке (5,5 % в ржаной обойной и до 6,5 % в ржаной обдирной муке). Кроме того, в результате действия ферментов муки и жизнедеятельности молочнокислых бактерий образуется некоторое количество сахаров, доступных для сбраживания данного вида дрожжей.

В заквасках и тесте из ржаной муки обнаружено также некоторое количество диких пленчатых дрожжей.

Ржаное тесто и закваски являются сложным объектом для изучения, т.к. в зависимости от концентрации субстрата, его свойств, температуры, рН бактериальная микрофлора очень различна.

Молочнокислым бактериям принадлежит ведущая роль при брожении ржаных полуфабрикатов. Молочная кислота значительно влияет на физические свойства теста с использованием ржаной муки. Известно, что кислотность способствует набуханию и пептизации белков ржаной муки, за счет чего увеличивается вязкость теста, возрастает его газоудерживающая способность. Кроме того, содержащийся в ржаной муке активный фермент α -амилаза, обеспечивает накопление в тесте декстринов, что делает мякиш ржаного хлеба липким и заминающимся. Активность α -амилазы можно ограничить повышением кислотности закваски.

Гетероферментативные молочнокислые бактерии участвуют в разрыхлении теста за счет образования диоксида углерода.

Молочнокислые бактерии оказывают большое влияние на вкус и аромат ржаного хлеба. Принято считать, что вкус и аромат хлеба во многом определяются соотношением молочной и летучих кислот.

Гомоферментативные виды молочнокислых бактерий образуют до
10 % летучих кислот, в то время как у гетероферментативных количество летучих кислот в 2-3 раза больше (у отдельных штаммов количество кислот составляет до 34 %). Гомоферментативные культуры образуют меньше органических ди- и трикарбоновых кислот, но несколько больше летучих карбонильных соединений. Гомоферментативные виды, как правило, являются более сильными кислотообразователями.

Установлено, что хлеб на густых заквасках с применением одних гомоферментативных видов молочнокислых бактерий лишен специфического аромата. Развитие только гетероферментативных культур способствует большему накоплению уксусной кислоты, которая придает хлебу резкий запах и более кислый вкус. Наиболее хороший хлеб по вкусу и аромату получается при совместном применении гомо- и гетероферментативных штаммов кислотообразующих бактерий в соотношении 1:2.

Используя различные штаммы молочнокислых бактерий для выведения заквасок, можно влиять на аромат и вкус готовых изделий.

Исследование кислотообразующей микрофлоры отечественных ржаных заквасок показало, что кислотообразующая микрофлора спонтанных густых заквасок довольно разнообразна. Доминирующими видами в ней являются L. plantarum и L. brevis, довольно часто встречается L. fermenti, в меньшем количестве – L. casei и L. buchneri. Термофильный вид L. leichmannii найден в единичных случаях, а L. delbruckii вовсе не обнаружен. В густых заквасках, приготовленных на чистых культурах L. brevis и L. plantarum, эти виды играют основную роль. Таким образом, для густых ржаных заквасок специфичны два вида молочнокислых бактерий – L. brevis и L. plantarum. что связано, очевидно, с температурным режимом приготовления густых заквасок, который близок к оптимальной температуре развития для данных видов бактерий. Другие виды молочнокислых бактерий при внесении в густые закваски не выдерживали конкуренции со спонтанной микрофлорой муки.

Жидкие ржаные закваски по видовому составу кислотообразующей микрофлоры мало отличаются от густых. В них обнаружены те же виды бактерий: L. plantarum, L. brevis, L. fermenti, L. casei и в единичных случаях L. buchneri u L. debruckii. Однако, в брожении жидких заквасок виды L. fermenti и L. casei играют существенную роль наряду с L. brevis и L. plantarum. По-видимому, температура жидких заквасок 32-35 °С оказывает благоприятное воздействие на виды L. casei и L. fermenti. для которых оптимум температуры лежит выше 30 °С. Кроме того, на видовой состав микрофлоры жидких заквасок влияет применение чистых культур.

В жидких заквасках, выведенных на чистых культурах, наряду с используемыми видами молочнокислых бактерий, спонтанно развиваются другие виды, при этом большую роль играют бактерии, внесенные в разводочный цикл.