Объекты и методы исследований

Культивирование кефирных грибков и получение грибковой закваски (разводочный цикл).

Для получения грибковой закваски кефирные грибки помещают в пастеризованное и охлажденное до (20±2) ⁰С обезжиренное молоко из расчета 1 часть грибков на 30-50 частей молока. Допускается использовать любые соотношения между грибками и молоком в указанных пределах, при этом следует учитывать, что снижение количества грибков способствует увеличения содержания в закваске дрожжей и ароматобразующих бактерий.

Через 15-18 часов тщательно перемешивают закваску вместе с грибками. Через 5-7 ч закваску снова примешивают и процеживают через металлическое сито в чистую емкость. Грибки, оставшиеся на сите, помещают в свежее пастеризованное и охлажденное молоко. Полученную грибковую закваску применяют для приготовления производственной кефирной закваски. Если закваску не используют сразу, ее хранят при температуре (6±2) ⁰С не более суток.

Приготовление производственной кефирной закваски

Для этого в пастеризованное и охлажденное молоко вносят 1-3 % грибковой закваски в зависимости от массы заквашиваемого молоко и сквашивают до образования сгустка в течении 10-12 ч. Для улучшения вкуса и аромата следует выдерживать закваску в течении 5-6 ч при температуре сквашивания. Производственную закваску используют сразу после ее приготовления. Если по условиям производства кефирную закваску не используют сразу, то ее хранят в емкость с охлаждающей рубашкой при постоянном помешивании [5].

Методы оценки качества полуфабриката

Полуфабрикатам при приготовлении пшеничного хлеба жидкая закваска. Качество полуфабрикатов оценивали по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям.

Полуфабрикаты анализировали по органолептическим показателям – состояние поверхности, консистенция, структура теста, аромат, цвет [6].

К физико-химическим показателям закваски относятся кислотность.

К микробиологическим показателям закваски относится активность молочнокислых бактерий.

Определение титруемой кислотности полуфабрикатов

Навеску полуфабриката массой 5,00±0,01 г переносили в фарфоровую ступку и тщательно растирают с 50 мл дистиллированной воды, приливая воду постепенно. В полученную суспензию добавляют 3…5 капель фенолфталеина и титруют ее раствором гидроксида натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³ до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение минуты (пестик при титровании не вынимают из ступки, перемешивая им суспензию).

Кислотность К, град, вычисляется по формуле (1)

, (1)

где а – количество раствора гидроксида натрия, пошедшего на титрование, мл;

К – поправочный коэффициент к титру щелочи.

Окончательный результат принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождения между которыми не должны превышать 0,3 град [6].

Определение активности молочнокислых бактерий по изменению окраски индикатора.

Методика проведения анализа состоит в следующем. Навеску пробы 10 г тщательно растирают в ступке с двукратным количеством воды, предварительно нагретой до 40⁰C, приливая воду постепенно небольшими порциями. Приготовленную пробу (по 10 г) при помощи мерного цилиндра на 10 мл переносят в две пробирки. В опытную пробирку добавляют 1 мл 0,05%-ного водного раствора метиленовой сини. Содержимое пробирки тщательно перемешивают до равномерного распределения красителя. Вторая пробирка служит контролем. Обе пробирки помещают в водяную баню при температуре 40⁰C.

Активность молочнокислых бактерий в полуфабрикатах определяется по скорости перехода голубой окраски метиленовой сини в бесцветную, аналогичную с цветом средней части пробы в контрольной пробирке.

 

Результаты исследований

На первом этапе исследований были изучены органолептические, физико-химические и микробиологические показатели кефирных грибков [7], а также разводочный и производственные циклы получения кефирной закваски. Результаты исследований представлены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Органолептические, физико-химические и микробиологические показатели грибков кефирных

 

Наименование показателя	Характеристика, норма
Органолептические показатели
Внешний вид и консистенция	Зерна, поверхность складчатая, бугристая, легко рассыпающаяся при сдавливании. При внесении в молоко быстро набухают, приобретают мягкохрящеватую консистенцию и всплывают на поверхность
Вкус и запах	Чистый, кисломолочный
Цвет	Молочно-белый или желтоватый
Физико-химические показатели
Массовая доля влаги, % не более	4,5
Время восстановления грибков кефирных, ч	24-30
Активность грибков кефирных, ч	16-24
Кислотность сгустка, 0Т	90-110
Микробиологические показатели
Количество молочнокислых микроорганизмов, КОЕ/см3 не менее	1×108
Количество плесневелых грибков, КОЕ/см3 не менее	5,0
Масса продукта (см3), в котором не допускается	Бактерии группы кишечных палочек (БГКП)	3,0
Патогенные микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы	100,0
S. aureus	10,0

Исследование влияния состава питательной среды на биотехнологические свойств заквасок

Одним из основных факторов, оказывающих существенное влияние на жизнедеятельность и активность микроорганизмов является питательная среда[6].

Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов требуется целый ряд необходимых элементов питания. Причем для каждого вида и даже штамма микроорганизмов нужно, чтобы в питательной среде присутствовали определенные питательные вещества в оптимальном соотношении.

Для молочнокислых бактерий в частности, необходимо наличие в питательной среде моносахаридов определенного вида, минеральных веществ, витаминов и др. Важное значение имеет не только качественный состав питательной среды, но и концентрация входящих в нее веществ.

Потребность микроорганизмов в соответствующих веществах выясняют, культивируя их на синтетических средах, состоящих из определённых химически чистых соединений. Изменяя количество одного из компонентов среды и сохраняя остальные на оптимальном уровне, можно установить, какие вещества и в каких концентрациях необходимы для жизнедеятельности соответствующего микроорганизма. Для молочнокислых бактерий, применяемых в молочном производстве характерной питательной средой являются вещества содержащие молочный сахар лактозу, которая разлагается на глюкозу и галактозу, а в хлебопекарном производстве микроорганизмы питаются продуктом разложения дисахарида мальтозы, т.е в основном глюкозой.

Учитывая, что БК созданы для функционирования в среде полуфабрикатов молочного производства, но должны функционировать среде полуфабрикатов хлебопекарного производства нами исследовалось влияние рецептурных компонентов, входящих в состав питательной смеси на накопление кислотности при брожении закваски с использованием бактериальных концентратов.

Влияние состава питательной среды на активность бактериальных концентратов.

В состав питательной среды входят 2 компонента: жидки и сухой. В качестве сухого компонента в ПС использовали муку.

В качестве жидкого компонента применяли: воду и молоко обезжиренное восстановленное и продукт вторичной переработки молока – сыворотка молочная подсырная, которая находит мировое применение в хлебопекарном производстве, как рецептурный компонент, и как добавка обогащающая и интенсифицирующая технологический процесс.

Соотношение муки и жидкого компонента обеспечивала влажность питательной среды (70%). Состав питательных сред, применяемых в исследовании отражен в таблице 2.

 

 

Таблица 2 – Состав питательных сред, применявшихся на 100 г питательной смеси

 

Компоненты питательной среды, %	Соотношение компонентов питательной среды
Образец № 1	Образец № 2	Образец № 3
Мука пшеничная высший сорт
Грибки кефирные (восстановленные)
Молоко обезжиренное	–	по расчету	–
Вода	по расчету	–	–
Молочная сыворотка	–	–	по расчету
Влажность,%

 

Грибки кефирные восстановленные помещали в 10 см³ от общего количества жидкого компонента с температурой 20±2⁰С и вносили в питательную среду, после чего подвергали брожению в термостате при температуре 35±1⁰С. Через каждый час брожения закваски, определяли ее кислотность методом титрования.

Полученные данные представлены в виде гистограммы на рисунке 1.

 

Рисунок 1 – Процесс кислотообразования молочнокислыми бактериями в питательной среде

Анализ данных, представленных на рисунке 1, показал, что накопление кислотности в заквасках с разным жидким компонентом в питательной среде в целом приводит к одинаковым результатам, т.е. в течении первых 6 часов брожения кислотность заквасок постепенно возрастала с 10,2 град до 64 град. Наибольших значений (94-114 град) кислотность достигает через 24 часа брожения. Эти результаты относятся только к образцам №2 и №3 где в качестве жидкого компонента питательной среды использовали молоко обезжиренное восстановленное и сыворотку молочную подсырную восстановленную. Применение в качестве жидкого компонента воды приводит к достижению кислотности через 24 часа брожения не более 42 град.

Следует отметить тот факт, что вид жидкого компонента питательной среды так же влияет на интенсивность процесса брожения, особенного в первые 6 часов брожения. Так, например, брожение питательных сред, где использовали воду, протекало наименее интенсивно, а с использованием молока обезжиренного восстановленного – более интенсивно.

Для исследуемых образцов провели исследования активности микроорганизмов по времени обесцвечивания раствора индикатора. Полученные данные представлены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Активность микроорганизмов по времени обесцвечивания раствора индикатора, минут

 

Время исследований	Образец № 1	Образец №2	Образец № 3
Начальная	Более 120
Через 8ч
Через 12ч
Через 24ч

 

Осуществив анализ таблицы 2, можно сделать вывод, что начальная активность и активность молочнокислых бактерий через 8 часов низкая для всех исследуемых образцов. Наиболее активны микроорганизмы в заквасках через 24 часа, где в качестве жидкого компонента использовались молоко обезжиренное и молочная сыворотка. Следовательно, данные жидкие компоненты являются лучшей питательной средой, чем вода. Наименьшая продолжительность обесцвечивания раствора индикатора наблюдалась через 24 часа для образца №2 и образца № 3 составила 30 и 44 минут соответственно.

Определившись с наиболее подходящим жидким компонентом питательной среды (молоко обезжиренное) провели исследования влияния дозировок сухого компонента питательной среды на кислотонакопление.

Для приготовления питательной смеси использовали два компонента: жидкий компонент (производственная кефирная закваска) и сухой компонент- мука пшеничная высший сорт.

Образец № 1(контроль) – производственная кефирная закваска

Образец № 2 – 10% пшеничной муки, молоко обезжиренное восстановленное

Образец № 3– 15% пшеничной муки, молоко обезжиренное восстановленное

Образец №4 – 20% пшеничной муки, молоко обезжиренное восстановленное

Полученные данные представлены в виде гистограммы на рисунке 2.

 

 

Рисунок 2 – Процесс кислотообразования молочнокислыми бактериями в питательной среде

 

Анализ данных, представленных на рисунке 2 показал, что накопление кислотности в заквасках с применением различной дозировки сухого компонента питательной среды в целом приводит к одинаковым результатам. Наибольшие значение кислотности и более интенсивный процесс брожения (102,114 град) через 24 часа брожения имеют образцы №2 и №3 с содержанием пшеничной муки 10 и 15% соответственно. Наименьшее значение кислотности (80 град) у образца №4 через 24 часа брожения.

Заключение

В результате проведенной работы, направленной на исследование возможности использования грибков кефирных в полуфабрикатах хлебопекарного производства установлено, что:

Оптимальная питательная среда для заквасок, на основе грибков кефирных состоит из муки пшеничной и молока обезжиренного или молочной сыворотки. При данной среде наблюдался больший рост кислотонакопления, а также наилучшая активность молочнокислых бактерий.

В питательной среде, состоящей из муки пшеничной и молока обезжиренного конечная кислотность составила 80 град, активность МКБ спустя 24 часа – 30 минут. В питательной среде, состоящей из муки пшеничной и молочной сыворотки конечная кислотность составила 68 град, активность МКБ спустя 24 часа – 44 минуты.

Оптимальными дозировками сухого компонента питательной среды принимаем 10 и 15% при этих дозировках процесс брожения идет наиболее интенсивно, кислотность заквасок через 24 часа брожения 114 и 102 град соответственно.

Таким образом использование грибков кефирных может явиться основой для разработки технологии производства хлебобулочных изделий с отложенным периодом брожения.

 

 

Список использованной литературы

1.	Овсянникова, Л. Хлебопечение Беларуси – итоги 2012 года /Л. Овсянникова/ Хлебопек. – 2013. – №1. – с. 4-11.
2.	Пащенко Л.П., Жаркова И.М. Технология хлебобулочных изделий. – М.: Колос, 2008. – с.389.
3.	Свириденко Г.М. Бактериальные концентраты: Способы применения при производстве ферментированных молочных продуктов/Молочная промышленность. – 2015.- №6. – С.25-28.
4.	Сорокина Н.П. Характеристика бактериальных концентратов/Сыроделие и маслоделие. – 2015.- №3.- С. 31-32.
5.	ТИ РБ 101163237.432–2006 Технологическая инструкция по производству хлеба из пшеничной муки с использованием кефирной закваски. / Белтехнохлеб. – 2006.– с. 6.
6.	Пучкова Л. И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства / Л.И.Пучкова. – СПб: ГИОРД. – 2004. – 264с
7.	ТУ 92229-414-00419785-06, Грибки кефирные. Технические условия. – Москва. – 2006г.- с. 5