Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЗАКВАСКИ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной отрасли, и может быть использовано для приготовления закваски при производстве хлебобулочных изделий.

Известен способ приготовления пшеничной закваски, заключающийся в приготовлении инокулята чистых культур молочнокислых бактерий Lactobacillus casei-C1, Lactobacillus.fermenti-34, Lactobacillus.brevis-Byg, дрожжей Saccharomyces cerevisiae 69-ВКПМ-Y-625, пропионовокислых бактерий, индивидуальном выращивании на водно-мучной среде, смешивании инокулятов в указанных соотношениях и последующем совместном выращивании при температуре 30-35°С в течение 6-8 ч (патент №1799246 от 08.10.1992 г.).

Недостатком данного способа приготовления пшеничной закваски является дефицит мучного субстрата по аминокислотам и витаминам. Кроме того, данная закваска не обладает достаточной антагонистической активностью по отношению к возбудителям микробной порчи хлеба.

Известен также способ приготовления пшеничной закваски, заключающийся в следующем: инокуляты молочнокислых и пропионовокислых бактерий и дрожжей (Lactobacillus casei-C1: Lactobacillus brevis-B5: Lactobacillus brevis-B78: Lactobacillus plantarum-A63: Propionibacterium freundenreichii BKM-103: Saccharomyces.cerevisiae-576) индивидуально переносят в водно-мучную смесь, приготовленную при соотношении мука и вода 1:3, а для повышения бродильной активности дрожжей в субстрат вносят экстракт женьшеня, инкубируют при 30-35°С до достижения определенного титра клеток микроорганизмов, смешивают в определенных соотношениях (патент №2208932 от 21.03.2001 г.).

Недостатком способа является отсутствие некоторых незаменимых аминокислот (лизина, метионина, треонина), микро- и макроэлементов, необходимых для роста молочнокислых бактерий, кроме того, наличие в микробиологическом составе закваски гетероферментативных молочнокислых бактерий и дрожжей тормозит накопление в среде молочной кислоты, от которой зависит титруемая кислотность полуфабриката и, как следствие, продолжительность созревания теста. Кроме того, данная закваска не обладает достаточной антагонистической активностью по отношению к возбудителям микробной порчи хлеба.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления закваски, предусматривающий приготовление мучного субстрата из муки и воды, его охлаждение, внесение ферментного препарата амилолитического действия, выдерживание, охлаждение и введение смеси инокулятов молочнокислых бактерий, выращивание микроорганизмов, при этом в качестве мучного субстрата используют рисовую муку, смешанную с водой при соотношении 0,7-0,8:1,0-1,1 с температурой 60-65°С, с внесением ферментного препарата Амилоризина П10Х в количестве 0,01% к массе рисовой муки, выдерживанием смеси в течение двух часов при температуре 48-50°С, охлаждением до 32-35°С, с последующим введением смеси инокулятов, а в качестве инокулятов используют смесь гомоферментативных молочнокислых бактерий видов Lactobacillus acidophilus ВКМ-146 и Lactobacillus casei defensis ВКПМ В-8696 при соотношении 1,5-2,0:1,0-1,5 в количестве 10% от массы мучного субстрата, полученную смесь инкубируют при температуре 32-35°С до достижения титруемой кислотности 22-24 град (патент №2440763 от 21.05.2010).

Недостатком способа является отсутствие незаменимых аминокислот, пониженное содержание микро- и макроэлементов, необходимых для роста молочнокислых бактерий, кроме того, данная закваска не обладает достаточной антагонистической активностью по отношению к возбудителям микробной порчи хлеба.

Задачей данного изобретения является создание закваски с повышенным содержанием аминокислот, наличием ионов калия, кальция, магния, фосфора, витаминов B1, В2, РР, и обладающей антагонистической активностью по отношению к возбудителям микробной порчи хлеба.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе приготовления закваски предусматривается вначале приготовление мучного субстрата из муки и воды, его охлаждение, внесение ферментного препарата, выдерживание, охлаждение и введение инокулята молочнокислых бактерий, выращивание микроорганизмов, при этом в качестве мучного субстрата используют муку ржаную цельнозерновую грубого помола, смешанную с водой при соотношении 0,8-1,2:1,3-1,7 с температурой 25-35°С, с внесением смеси ферментолизатов дрожжевой биомассы Saccharomyces cerevisiae и грибной биомассы Aspergillus oryzae, взятых в количестве 2-4% и 4-6% к массе муки ржаной цельнозерновой грубого помола соответственно, введением инокулята молочнокислых бактерий, в качестве которых используют молочнокислые бактерии Lactobacillus acidophilus А-146 в количестве 8-12% от массы мучного субстрата, далее полученную смесь выдерживают в течение 4-6 ч при температуре 25-35°С до накопления титруемой кислотности 18-20 град и достижения рН, равного 3,8-4,0.

Использование в составе мучного субстрата муки ржаной цельнозерновой грубого помола связано с тем, что в ней содержится растительный белок, полноценный по аминокислотному составу, макро- и микроэлементы (калий, кальций, натрий, магний, фосфор, железо), повышенное содержание витаминов В₁, В₂, PP.

Температурный режим обработки мучного субстрата (25-35°С) позволяет сохранить аминокислоты и витамины и обеспечивает оптимальные условия для развития молочнокислых бактерий. Использование при приготовлении субстрата соотношения - мука цельнозерновая грубого помола:вода, равное 0,8-1,2:1,3-1,7, определенного экспериментальным путем, это связано с необходимостью получения субстрата влажностью 50-55%, так как именно при такой влажности не происходит расслоения субстрата и наблюдается наиболее интенсивное развитие молочнокислых бактерий.

Внесение ферментолизата дрожжевого необходимо для накопления в субстрате необходимого уровня аминного азота и редуцирующих сахаров, являющихся питанием для Lactobacillus acidophilus А-146.

Комплекс данных соединений создает благоприятные условия для направленного развития микроорганизмов и позволяет интенсифицировать процесс кислотонакопления в закваске, а также повысить пищевую и биологическую ценность готовых изделий.

Соотношения ферментолизатов дрожжевой биомассы Saccharomyces cerevisiae и грибной биомассы Aspergillus oryzae берутся в количестве 2-4% и 4-6% к массе муки ржаной цельнозерновой грубого помола - соответственно были определены экспериментальным путем. Для получения обогащенного аминокислотами и углеводами водного субстрата из муки цельнозерновой грубого помола - ферментативный гидролиз проводится при оптимальных параметрах - в течение 4-6 ч при температуре 25-35°С.

В микробиологический состав закваски включены молочнокислые бактерии вида Lactobacillus acidophilus А-146, синтезирующие молочную кислоту, ацидофилин и лактоцин, введение которых создает благоприятные условия для направленного развития полезных форм микроорганизмов и позволяет интенсифицировать процесс кислотонакопления в полуфабрикате, а также повысить пищевую и биологическую ценность готовых хлебобулочных изделий.

Внесение инокулята чистых культур молочнокислых бактерий вида Lactobacillus acidophilus А-146 в количестве 18-12% связано с необходимостью, с одной стороны, сохранения определенной влажности, с другой - с соблюдением соотношения между определенной концентрацией бактериальных клеток и питательного субстрата.

Таким образом, закваска из муки ржаной цельнозерновой грубого помола и воды используется при приготовлении хлебобулочных изделий повышенной пищевой и биологической ценности при сохранении потребительских и физико-химических показателей.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно осуществляют приготовление инокулятов чистых культур молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus А-146.

Музейный штамм молочнокислых бактерий видов Lactobacillus acidophilus А-146 в количестве по 1 см³ пересевают в пробирку со стерильным солодовым суслом плотностью 12° Бал и выдерживают в стерильных условиях в течение 20 ч при температуре 35°С.

Муку ржаную цельнозерновую грубого помола заливают водой с температурой 25-35°С при соотношении 0,8-1,2:1,3-1,7, в полученную смесь вносят предварительно приготовленную смесь ферментолизатов дрожжевой биомассы Saccharomyces cerevisiae, взятой в количестве 2-4% к массе муки ржаной цельнозерновой грубого помола, и грибной биомассы Aspergillus oryzae, взятой в количестве 4-6% к массе муки ржаной цельнозерновой грубого помола. Далее вводят инокулят молочнокислых бактерий, в качестве которых используют молочнокислые бактерии Lactobacillus acidophilus А-146 в количестве 8-12% от массы мучного субстрата. Далее полученную смесь выдерживают в течение 4-6 ч при температуре 25-35°С до накопления титруемой кислотности 18-20 град и достижения рН, равного 3,8-4,0.

Готовую закваску используют в качестве подкисляющей добавки при приготовлении ржаного хлеба в количестве 15-30% к массе муки в тесте.

Способ получения закваски можно проиллюстрировать следующими примерами.

Пример 1.

Для повышения биотехнологических показателей закваски в институте был проведен ряд экспериментов - исследована возможность приготовления закваски с использованием различных продуктов из ржи цельнозерновых жернового помола (СТО 12396977-003-2014), в частности муки ржаной цельнозерновой грубого помола и муки ржаной цельнозерновой тонкого помола. В результате было определено фактическое содержание витаминов (В₁, В₂, РР) и минеральных веществ (Na, K, Са, Р, Mg, Fe) в 100 г муки ржаной цельнозерновой грубого и тонкого помолов. Выявлено, что в муке ржаной цельнозерновой грубого помола содержание витаминов и минеральных веществ выше, чем в ржаной обдирной муке и в ржаной цельнозерновой муке тонкого помола, поэтому за основу была взята именно мука ржаная цельнозерновая грубого помола. Сравнительная характеристика различных видов муки приведена в Таблице 1.

На первом этапе выполнения эксперимента осуществляют приготовление инокулята чистых культур молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus А-146. Музейные штаммы молочнокислых бактерий вида Lactobacillus acidophilus А-146 в количестве по 1 см³ пересевают в пробирку со стерильным солодовым суслом плотностью 12° Бал и выдерживают в стерильных условиях в течение 20 ч при температуре 35°С.

Ржаную цельнозерновую муку грубого помола заливают водой с температурой 25°С при соотношении 0,8:1,3. Далее готовят смесь ферментолизатов дрожжевой биомассы Saccharomyces cerevisiae, взятой в количестве 2% к массе муки ржаной цельнозерновой грубого помола, и грибной биомассы Aspergillus oryzae, взятой в количестве 4% к массе муки ржаной цельнозерновой грубого помола.

В полученную смесь муки и воды вносят приготовленную смесь ферментолизатов. Далее вводят инокулят молочнокислых бактерий, в качестве которых используют молочнокислые бактерии Lactobacillus acidophilus А-146 в количестве 8% от массы мучного субстрата. Далее полученную смесь выдерживают в течение 4 ч при температуре 25°С до накопления титруемой кислотности 18 град и достижения рН=3,8. Полученную закваску используют при приготовлении ржаного хлеба безопарным (или опарным) способом в дозировке 15-30% к массе муки в тесте.

Показатели качества закваски по примеру 1 приведены в таблице 2.

Пример 2.

Осуществляют приготовление инокулята чистых культур молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus А-146. Музейные штаммы молочнокислых бактерий вида Lactobacillus acidophilus А-146 в количестве по 1 см³ пересевают в пробирку со стерильным солодовым суслом плотностью 12° Бал и выдерживают в стерильных условиях в течение 20 ч при температуре 35°С.

Муку ржаную цельнозерновую грубого помола заливают водой с температурой 35°С при соотношении 1,2:1,7. Далее готовят смесь ферментолизатов дрожжевой биомассы Saccharomyces cerevisiae, взятой в количестве 4% к массе муки ржаной цельнозерновой грубого помола, и грибной биомассы Aspergillus oryzae, взятой в количестве 6% к массе муки ржаной цельнозерновой грубого помола.

В полученную смесь муки и воды вносят приготовленную смесь ферментолизатов. Далее вводят инокулят молочнокислых бактерий, в качестве которых используют молочнокислые бактерии Lactobacillus acidophilus А-146 в количестве 12% от массы мучного субстрата. Далее полученную смесь выдерживают в течение 6 ч при температуре 35°С до накопления титруемой кислотности 20 град и достижения рН=4,0. Полученную закваску используют при приготовлении ржаного хлеба безопарным (или опарным) способом в дозировке 15-30% к массе муки в тесте.

Показатели качества закваски по примеру 2 приведены в таблице 2.

Использование предлагаемого способа приготовления закваски по техническому результату позволяет оптимизировать аминокислотный и витаминный состав питательного субстрата и интенсифицировать процесс приготовления закваски, повысить пищевую и биологическую ценность полуфабриката. Готовую закваску используют в качестве подкисляющей добавки при приготовлении ржаного хлеба безопарным (опарным) способом в количестве 15-30% к массе муки в тесте.

Одна из задач, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - это создание закваски, обладающей антагонистической активностью по отношению к возбудителям микробной порчи хлеба. Для этой цели в институте был проведен ряд экспериментов.

В результате этих экспериментов были установлены антимикробные свойства термоустойчивых метаболитов молочнокислых бактерий рода Lactobacillus в отношении плесневых, дрожжеподобных грибов, вызывающих порчу хлебобулочных изделий. По отношению к P. roqueforti, P. funiculosum и ВМБХ-1 (наиболее типичных возбудителей микробной порчи хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки) наибольшая антагонистическая активность выявлена в модельной среде на основе штамма L. acidophilis А-146

В результате экспериментальных работ установлена оптимальная дозировка разработанной закваски при приготовлении хлебобулочных изделий, а также хранимоустойчивости изделий. Данные исследований по обеспечению антагонистической активности по отношению к возбудителям микробной порчи хлеба приведены в Таблице 3.

Данные экспериментов показали, что в модельной среде на основе штамма L. acidophilis А-146 во всех опытах выявлена антагонистическая активность в отношении исследуемых тест-штаммов P. funiculosum и P. roqueforti (развития плесневых грибов не обнаружено). В модельной среде на основе L. brevis В-1 наблюдали полное ингибирование роста P. funiculosum и 50%-ное - P. roqueforti. Антифунгальная активность метаболитов остальных штаммов МКБ варьировалась от 0 до 75%.

Наибольшая антагонистическая активность к B.subtilis 40 выявлена у штамма L. plantarum-30 - диаметр зоны подавления роста B. subtilis 40 составил 13 мм; у L. acidophilus А-146 и L. brevis В1 диаметр зоны в среднем составил 10 мм (за вычетом диаметра самой лунки). L. delbrueckii Т2 и L. casei С-1 также проявили антимикробную активность и образовали зону ингибирования роста B. subtilis 40 (5 мм).

При изучении антагонистической активности термоустойчивых метаболитов МКБ в отношении ВМБХ установлено наиболее активное подавление роста ВМБХ-1 в модельной среде на основе L. acidophilus А-146 (концентрация дрожжеподобных грибов на 53% меньше, чем в контроле). Остальные МКБ ингибировали рост ВМБХ-1 в среднем на 30%.

По отношению к P. roqueforti, P. funiculosum и ВМБХ-1 наибольшая антагонистическая активность выявлена в модельной среде на основе L. acidophilus А-146.

Таким образом, можно сделать вывод, что заявляемый способ обеспечивает получение закваски с повышенным содержанием аминокислот, наличием ионов калия, кальция, магния, фосфора, витаминов B1, В2, РР, содержащей значительное количество редуцирующих сахаров и, кроме того, обладает достаточной антагонистической активностью по отношению к возбудителям микробной порчи хлеба.