ЛЕКЦИЯ 9
ОСОБЕННОСТИ ПРОТЕКАНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПРОДУКТАХ ТЕСТОВЕДЕНИЯ
Литература:
1. Елецкий И.К. Микробиология хлеба и мучных кондитерских изделий. – М.: Изд-во «Пищевая промышленность», 1967 г. – 104 с.
Пшеничная и ржаная мука, а также пшеничное и ржаное тесто различаются по ряду показателей. Условия жизнедеятельности для дрожжей и молочнокислых бактерий в том и другом тесте разные. Поэтому брожение пшеничного и ржаного теста рассматриваются отдельно.
Пшеничное тесто
Как известно, пшеничное тесто готовят двумя способами – опарным и безопарным. Опарный способ состоит из двух фаз (опара и тесто), безопарный – однофазный.
Безопарный способ приготовления теста. Для приготовления безопарного теста берут всё положенное по рецептуре количество муки, воды, дрожжей, соли, сахара, жиров и других веществ. Безопарное тесто готовят на прессованных или жидких дрожжах. Прессованных дрожжей берут 1,5-2,5 %, а жидких 35-40 % от всей муки. Брожение ведут при 28-30 °С.
После замеса теста на прессованных дрожжах в течение первых 1-1,5 ч число клеток не изменяется, но они увеличиваются в размерах. Происходит приспособление дрожжей к новым условиям среды (период задержки роста). Затем начинается энергичное размножение, продолжающееся 5,5 ч (период быстрогог роста). После 5,5 ч размножение ослабевает (начало периода зрелости) из-за исчёрпывания основной массы питательных веществ.
Скорость газообразования в это время волнообразно нарастает и, достигнув к 4,5 ч наибольшей величины, начинает падать. Как видно из графика, падение скорости газообразования совпадает по времени с концом периода быстрого роста дрожжей.
Волнообразное нарастание скорости газообразования в данном случае, так же как и при активации прессованных дрожжей, определяется активностью бродильных ферментов дрожжей и составом сбраживаемых сахаров теста.
Наибольшая начальная скорость газообразования свидетельствует о малой активности бродильных ферментов прессованных дрожжей. Однако затем скорость газообразования, а вместе с ней и активность бродильных ферментов быстро нарастают. Наивысшая скорость газообразования (через 4,5 ч) превышает начальную более чем в 12 раз.
При брожении безопарного теста на жидких дрожжах наблюдается иная картина. В этом случае почти полностью отсутствует период задержки роста. Это объясняется тем, что мучная среда жидких дрожжей и теста близки по составу. Поэтому жидким дрожжам в отличие от прессованных не нужно приспосабливаться к новой среде.
Нарастание скорости газообразования таком тесте происходит плавно, потому что у жидких дрожжей все ферменты, участвующие в сбраживании сахаров, находятся в одинакового активном состоянии.
Начальная скорость газообразования у жидких дрожжей в безопарном тесте в три раза выше, чем у прессованных.
Наивысшая скорость газообразования достигается к 5,5 ч или на час позже, чем в тесте с прессованными дрожжами. После этого скорость газообразования быстро падает из-за недостатка сбраживаемых сахаров. Наивысшая скорость газообразования в 3,7 раза превышает начальную скорость.
Опарный способ. Приготовление этим способом состоит из двух фаз – опары и теста. В отличие от безопарного способа для опарного тестоведения берут меньшее количество дрожжей (прессованных – 0,5-1,0 %; жидких – 20-25 %), поэтому главной целью приготовления опары является получение наибольшего количества дрожжей с наивысшей активностью.
Опару обычно готовят из части муки, части воды, всего количества дрожжей, положенных по рецептуре, а брожение ведут при 28-30 °С.
В опаре на прессованных дрожжах их жизнедеятельность протекает так же, как и в безопарном способе на тех же дрожжах. Это происходит потому, что соотношение дрожжей и муки в обоих случаях одинаково. При замесе безопарного теста берут 2 части дрожжей на 100 частей муки, а при замесе опары одну часть дрожжей на 50 частей муки.
В опаре на прессованные дрожжах, как это видно из графика, наибольшее количество клеток, а также их наивысшая активность наблюдается к тому времени, когда начинает падать скорость газообразования.
Если замес теста на опаре производят в это время, то размножение дрожжей в тесте продолжается без задержки и сохраняется высокая активность их бродильных ферментов.если же замес теста производят раньше, то и количество клеток и активность дрожжей будут ниже возможных в данных условиях. Это сразу же увеличивает время брожения теста.
При современном замесе теста наблюдается высокая начальная скорость газообразования дрожжей. Вместе с тем наблюдается и плавное нарастание скорости газообразования, что свидетельствует об одинаково высокой активности всех бродильных ферментов дрожжей. Эту активность они приобрели за время брожения опары.
Благодаря высокой активности бродильных ферментов скорость газообразования дрожжей в опарном тесте нарастает недолго (менее 2 ч) и увеличивается незначительно (в 1,2-1,5 раза, а в опаре в 12 раз). затем скорость газообразования уменьшается.
При опарном тестоведении на жидких дрожжах также наблюдается сходство между процессами, идущими в опаре и безопарном тесте. Происходит это также из-за близкого соотношения дрожжей и муки. Для замеса безопарного теста берут 40 частей жидких дрожжей на 100 частей муки, а для приготовления опары 25 частей дрожжей на 50 частей муки.
Из графика видно, что наибольшее количество клеток с наивысшей активностью дрожжей образуется ко времени падения скорости газообразования.
При замесе теста на опаре в это время, так же как и в случае опарного тестоведения на прессованных дрожжах, размножение клеток продолжается без задержки и сохраняется высокая активность бродильных ферментов.
Опарное тесто на жидких дрожжах бродит дольше, что объясняется менее высокой скоростью газообразования, чем у теста на прессованных дрожжах. Такая разница в скорости газообразования определяется тем, что 1 г опарного теста на прессованных дрожжах содержит дрожжевых клеток в 2-3 раза больше, чем 1 г теста на жидких дрожжах.
Ржаное тесто
Ржаная мука в отличие от пшеничной всегда содержит активный фермент альфа-амилазу, которая при замесе теста ускоряет распад крахмала до декстринов. Накопление декстринов в хлебе делает его сырым, липким и малоприятным на вкус. Эти отрицательные свойства хлеба можно устранить только в том случае, если удаётся подавить активность альфа-амилазы. Лучшее средство для этого – повышение кислотности теста до 10-12 °Н.
Т.о., для получения хорошего ржаного хлеба требуется высокая кислотность теста.
В производственной практике необходимую кислотность получают с помощью молочнокислых бактерий муки. В самой муке, как известно, этих бактерий немного и находятся они в малоактивном состоянии. Однако, если смешать муку с водой, а потом к приготовленной смеси через определённые промежутки времени добавлять новые порции муки и воды, то в ней накапливаются молочнокислые бактерии, активность которых быстро нарастает (микробиологические процессы в этом случае развиваются так же, как и при самопроизвольном брожении теста и брожении жидких пшеничных заквасок).
Этот процесс многофазен, как и все другие, связанные с выращиванием микроорганизмов. Поэтому и приготовление ржаного теста также является многофазным процессом.
Обычно ржаное тесто готовят на заквасках. Ржаные закваски, так же как и пшеничные, являются смешанными культурами дрожжей и молочнокислых бактерий. Однако они существенно отличаются одна от другой. Если в пшеничных заквасках отношение молочнокислых бактерий к дрожжам составляет 30:1, то в ржаных 80:1. поэтому ведущая роль в ржаных заквасках принадлежит молочнокислым бактериям.
Тесто. К готовой головке или жидкой закваске добавляют оставшуюся по рецептуре муку, воду, соль, а также другие вещества (патоку, заварку) и замешивают тесто.
Микробиологические процессы в тесте (без добавок) на головках и на жидких заквасках протекают практически одинаково. График изменения скорости газообразования и кислотности приведён на рисунке. Кислотность после замеса теста нарастает быстро и без задержки, подобно тому, как это происходит в головках и заквасках. Скорость газообразования нарастает в течение первых 2-2,5 ч, а затем падает.
Влияние скорости газообразования дрожжей на продолжительнотсь расстойки и качество хлеба
в предыдщих разделах было показано, как по скорости газообразования определяют готовность активированных дрожжей, жидких дрожжей, заквасок, головок, опар.
Все эти бродящие полуфабрикаты в отличие от теста являются промежуточными фазами процесса тестоведения. Главная цель их приготовления заключается в получении наибольшего количества активных микроорганизмов. Продукты брожения в этом случае не используют. Мало того, если, например, спирт, образуемый дрожжами, остаётся в таких полуфабрикатах, то углекислый газ почти полностью теряется.
Тесто является конечной фазой процесса тестоведения. Главная цель приготовления теста – накопление в нём продуктов брожения, и в впервую очередь углекислого газа, особенно на расстойке. Только в этом случае можно получить хлеб хорошего качества, т.е. имеющий привлекательный внешний вид, мелкопористый мякиш, полный вкус, аромат.
На эти свойства хлеба и на продолжительность расстойки тестовых заготовок значительно влияет изменение скорости газообразования дрожжей в тесте. Если от только что приготовленного теста отделять куски одинакового веса через определённые промежутки времени и проводить их расстойку до полной готовности, то наблюдаются следующие изменения скорости газообразования и продолжительности расстойки.
Скорость газообразования от замеса до 1 ч 30 мин плавно нарастает, а затем падает. Продолжительность расстойки заготовок, напротив, сначала уменьшается в течение 1 ч 15 мин, а затем увеличивается.
Сопоставление этих данных показывает, что с нарастанием скорости газообразования продолжительность расстойки уменьшается и наоборот. Из этих же данных ивдно, что самая короткая расстойка (21 мин) совпадает по времени с периодом наивысшей скорости газообразования (время самой короткой расстойки 1 ч 15 мин – 1 ч 36 мин, время наивысшей скорости газообразования 1 ч 15 мин – 1 ч 30 мин.
Связь между скоростью газообразования дрожжей в тесте и качеством хлеба проявляется также весьма определённо.
Отношение высоты к диаметру (один из показателей, определящий внешний вид хлеба) изменяется следующим образом. При нарастании скорости газообразования отношение высоты к диаметру увеличивается, а в случае падения уменьшается. Наибольшее отношение высоты к диаметру наблюдается у хлеба, выпеченного из заготовки с самой короткой расстойкой.
Строение мякиша изменяется от крупнопористой до мелкопористой через 1 ч 15 мин. Затем по мере уменьшения скорости газообразования снова происходит увеличение размеров пор и их неравномерное распределение в мякише. Наиболее мелкая и равномерная пористость у хлеба, выпеченного из заотовки с самой короткой расстойкой. Следует отметить, что чем мельче и равномернее пористость мякиша хлеба, тем полнее его вкус и аромат.
Интересно также изменение упёка хлеба. При нарастании скорости газообразования упёк уменьшается и наоборот. Хлеб из заготовки с самой короткой расстойкой имеет наименьший упёк.
Т.о., при наивысшей скорости газообразования дрожжей в тесте наблюдается самая короткая расстойка тестовых заготовок, а выпеченный из них хлеб имеет наилучшее отношение высоты к диаметру и строение мякиша, наиболее полный вкус, аромат, а также наименьший упёк.
Если в предыдущих разделах отмечалось, что скорость газообразования позволяет найти время самой короткой расстойки, которая обеспечивает наилучшее качество хлеба, возможное при брожении данного теста.
