Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
УДК 60 Прикладные науки. Общие вопросы
Традиционная технология хлебопечения характеризуется применением одноименных дрожжевых штаммов, разработанных для наилучшего сбраживания субстрата с целью получения качественного готового продукта, отвечающего всем требованиям технической документации. Применение пивоваренных штаммов дрожжей позволяет повысить биологическую ценность готового продукта благодаря содержащимся в них различных витаминов и микро-, макроэлементов. Целью исследования было изучение влияния нового штамма дрожжей на физико-химические и органолептические показатели качества тестовых полуфабрикатов и пшеничного хлеба с целью разработки технологии использования нового штамма дрожжей в хлебопечении. В качестве объекта исследования использовали пивоваренный штамм дрожжей Y 3194. Для приготовления контрольных и опытных образцов использовали опарный, безопарный, ускоренный способы тестоведения, а также способ с применением концентрированной молочной закваски (КМКЗ). В ходе работы изучены хлебопекарные свойства опытного образца дрожжей, подобрана дозировка данных дрожжей, при которой готовые изделия имеют хорошие физико-химические и органолептические показатели. Изучая интенсивность газообразования и газоудержания в процессе брожения теста, было выявлено, что брожение у контрольного образца происходит интенсивнее, но коэффициент газоудержания отличается незначительно (98,4 % у контрольного и 99,4 % у опытного). Установлено, что результаты исследований физико-химических показателей хлеба с новым штаммом дрожжей при безопарном и ускоренном способах тестоведения не превышают допустимых значений: влажность мякиша не более 44 %; кислотность мякиша не более 3 %; пористость мякиша не менее 72 %. Исследования показали, что новый штамм дрожжей Y 3194 можно применять в хлебопечении.
Хлебопечение, пивоваренные дрожжи, тестоведение, физико-химические показатели хлеба
Введение
Особый интерес в современной биотехнологии вызывают дрожжи-сахаромицеты (Saccharomyces cerevisiae). Связано это с их спецификой метаболизма. Аэробный и анаэробный энергетические обмены, реализуемые как в отдельности, так и одновременно, являются основой для получения продуктов брожения, а именно пива и биомассы хлебопекарных дрожжей [1, 7].
Согласно ГОСТ 32677-2014 «Изделия хлебобулочные. Термины и определения» один из основных ингредиентов изготовления хлеба – дрожжи. Все без исключения дрожжи, используемые в хлебопечении, относятся к виду
- cerevisiae и исторически происходят от штаммов пивных дрожжей. Раньше дрожжи для хлебопечения получали с пивоварен. Благодаря этому хлебопекарная и пивоваренная промышленности тесно связаны между собой [2, 13, 15].
В связи с тем, что получен новый штамм дрожжей S. cerevisiae Y 3194, обладающий высокой бродильной активностью и используемый в пивоварении, появилась теоретическая возможность использования пивных дрожжей в хлебопечении. Имеет смысл исследовать возможность расширения спектра промышленного применения нового штамма дрожжей. Можно сделать вывод о том, что открылась перспективная возможность применения данных дрожжей в хлебопечении [3, 4, 17, 18].
Также следует отметить, что одним из основных современных направлений является здоровое питание. При мониторинге социальных сетей и известных сайтов для заказов биологически активных добавок можно заметить тенденцию покупки пивных дрожжей в качестве источника витаминов и микроэлементов.
Целью исследования являлось обоснование возможности использование нового штамма дрожжей Y 3194 в хлебопечении и разработка технологии хлеба пшеничного из муки высшего
Контрольным образцом служили дрожжи хлебопекарные прессованные ОАО «Комбинат пищевых продуктов», Санкт-Петербург.
Физико-химические и органолептические показатели дрожжей определяли по ГОСТ Р 54731- 2011 «Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия». Также дрожжи были визуально изучены на микроскопе AXIO ZEISS Lab. A1 x 40 [10].
Физико-химические показатели готовых изделий (влажность, кислотность, пористость) определяли по общепринятым методикам [5, 11].
Реологические свойства теста определяли на реоферментометре RHEO F3 фирмы Chopin (Франция). Результаты выражали в см3 диоксида углерода, выделившегося за 5 ч брожения теста. Удельный объем хлеба рассчитывали по отношению объема хлеба к его массе. Структурно- механические свойства готовых изделий изучали на структурометре СТ-2 [5, 11].
Результаты и их обсуждение
Микроскопирование опытного образца выявило, что образец имеет крупные клетки правильной овальной формы. Клетки не почкуются. Клетки в среднем крупнее, чем у подобных штаммов пивоваренных дрожжей. Это отвечает одному из требований, предъявляемых к хлебопекарным дрожжам. Органолептические показатели соответствуют требованиям. В результате проведенных исследований были получены показатели качества исследуемого штамма, которые приведены в таблице 1.
Согласно таблице 1 опытный образец дрожжей незначительно отличается от контрольного по влажности, практически не уступает в подъемной силе и обладает более высоким показателем
Таблица 1 – Показатели качества дрожжей
Table 1 – Yeast quality indicators
|
|||||||||||||||||
соответствующего физико-химическим и органо- лептическим показателям качества.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования являлись дрожжи нового штамма Y 3194 (далее опытный образец), применяемые в настоящее время в пивоварении.
Меледина Т. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 4 С. 59–65
Таблица 2 – Нормативная рецептура
Table 2 – Standard formula
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Table 3 – Reo-enzyme parameters of the dough
|
Количество СО , см3 |
80
|
2 |
60
40
20
0
0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300
Продолжительность брожения, мин Контроль Опыт
|
|||||||||||||||||||||
Figure 1 – The release of carbon dioxide during the fermentation
кислотности (выше на 8 %). Показатели используемых дрожжей соответствуют нормативной документации.
Пшеничный хлеб изготавливали опарным, безопарным, ускоренным способами, а также с помощью концентрированной молочной закваски (далее КМКЗ) [14, 16, 19]. Рецептура представлена в
таблице 2.
Замес теста производили в тестомесильной машине марки URAN-20. Брожение теста вне зависимости от способа приготовления осуществлялось при t = 35 °C. Окончание брожения определяли по органолептическим показателям и накоплению титруемой кислотности. Выброженное тесто делили на куски, формовали, расстойка производилась в расстойном шкафу SVEBA DAHLEN AB DCJ – 1 при температуре 35 °C и влажности 80 %. Выпекали в ротационной хлебопекарной печи марки SVEBA DAHLEN
с режимом пароувлажнения при температуре 210 °C в течение 18 минут [8, 20]. КМКЗ выводили по схеме [6, 9], используя термостаты электрические суховоздушные марки ТС-1/80 СПУ.
Одним из показателей, характеризующих качество готового изделия, является интенсивность газообразования и газоудержания в процессе брожения теста [11]. Реоферментометрические показатели теста представлены в таблице 3.
Исходя из данных таблицы, делаем вывод о том, что брожение у контрольного образца происходит интенсивнее, но коэффициент газоудержания отличается незначительно.
График выделения диоксида углерода во время брожения представлен на рисунке 1 и является подтверждением данных таблицы 3.
Хлеб анализировали по физико-химическим показателям, результаты представлены в таблице 4.
Данные таблицы 4 показали, что опытный образец дрожжей не оказал существенного влияния
Таблица 4 – Физико-химические показатели качества готовых изделий
Table 4 – Physico-chemical indicators of the quality of finished products
|
Наименование показателя |
Значение показателей качества |
|||||||
|
Опарный |
Безопарный |
Ускоренный |
Ускоренный на КМКЗ |
|||||
|
Контроль |
Опыт |
Контроль |
Опыт |
Контроль |
Опыт |
Контроль |
Опыт |
|
|
Кислотность, град. |
1,6 |
1,6 |
1,4 |
1,6 |
1,4 |
1,6 |
2,0 |
2,4 |
|
Влажность, % |
40,0 |
40,0 |
40,5 |
40,5 |
40,0 |
41,0 |
40,5 |
41,0 |
|
Пористость, % |
82,0 |
– |
80,0 |
80,0 |
78,0 |
77,0 |
76,0 |
76,0 |
|
Удельный объем, см3/г |
3,10 |
1,72 |
3,07 |
2,91 |
2,75 |
2,69 |
3,03 |
2,91 |
|
Формоустойчивость (H:D) |
0,53 |
0,31 |
0,42 |
0,50 |
0,53 |
0,48 |
0,53 |
0,44 |
Meledina T.V. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2018, vol. 48, no. 4, pp. 59–65
Цвет мякиша
Цвет корки
Аромат 6
4
2
0
Вкус
Поверхность корки
Цвет мякиша
Цвет корки
Аромат
6
4
2
0
Вкус
Поверхность корки
Пористость
Контроль Опыт
Рисунок 2 – Органолептическая оценка качества хлеба, приготовленного опарным способом
Figure 2 – Organoleptic quality assessment
of the bread prepared by the sponge dough method
Пористость
Контроль Опыт
Рисунок 5 – Органолептическая оценка качества хлеба, приготовленного ускоренным способом на КМКЗ
Figure 5 – Organoleptic quality assessment of bread prepared by the concentrated milk ferment method
Цвет мякиша
Цвет корки
Аромат 5
4
3
2
1
0
Пористость
Вкус
Поверхность корки
3,0
|
Упругая деформация сжатия мякиша, мм |
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
24 48 72 96
Продолжительность хранения, ч
Контроль Опыт
Бк Бо Ук Уо
Рисунок 3 – Органолептическая оценка качества хлеба, приготовленного безопарным способом
Figure 3 – Organoleptic quality assessment of the bread prepared by the straight dough method
Рисунок 6 – Изменение упругой деформации сжатия мякиша в процессе хранения хлеба
Figure 6 – Changes in the elastic deformation of the crumb compression during storage
Цвет мякиша
Цвет корки
Аромат
5
4
3
2
1
0
Пористость
Вкус
Поверхность корки
на влажность, кислотность и пористость готовых изделий, но и не ухудшил эти показатели. Опытный образец дрожжей наравне с контрольным позволяет получать готовые изделия хорошего качества.
На рисунках 2, 3, 4, 5 представлены органолепти- ческие показатели качества готовых изделий.
При оценке показателей качества готовых изделий было получено, что опарный способ приготовления теста с опытными дрожжами нецелесообразен, изделия не соответствуют требованиям органолептических показателей: изделия неправильной формы, имеют очень темную корку и заминающийся мякиш. Дегустационная оценка показала [12], что хлеба, приготовленные на опытных образцах дрожжей безопарным,
Контроль Опыт
Рисунок 4 – Органолептическая оценка качества хлеба, приготовленного ускоренным способом
Figure 4 – Organoleptic quality assessment of the bread prepared by the quick dough method
ускоренным и ускоренным на КМКЗ способами, превосходят по органолептическим показателям контрольные образцы: более выраженный аромат хлеба, цвет мякиша светлее, окраска корки интенсивнее. Особенно это отмечается у безопарного способа приготовления теста.
Меледина Т. В. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48. № 4 С. 59–65
Изучили влияние нового штамма дрожжей на сохранение свежести хлеба при безопарном и ускоренном способах тестоведения. Изучение структурно-механических характеристик мякиша хлеба осуществляли с помощью структурометра СТ-2 после выпечки через 24, 48, 72, 96 часов. График зависимости упругой деформации сжатия мякиша от продолжительности хранения представлен на рисунке 6.
Упругая деформация сжатия на последний день выше у опытных образцов у безопарного на 23 %, у ускоренного на 60 %, чем у контроля. Это свидетельствует о том, что хлеб, приготовленный с использованием дрожжей нового штамма, дольше сохраняет свежесть. На 4 день у контрольных образцов появились признаки плесневения, а у опытных образцов не появились.
Выводы
В качестве способа тестоведения рекомендован безопарный способ тестоведения.
Сравнив полученные данные физико-химических показателей опытных образцов с требованиями ГОСТ 27842-88 «Хлеб из пшеничной муки. Технические условия (с Изменениями N1,2)»,
установлено, что результаты исследований физико- химических показателей хлеба с новым штаммом дрожжей при безопаном и ускоренном способах тестоведения не превышают допустимых значений: влажность мякиша не более 44 %; кислотность мякиша не более 3 %; пористость мякиша не менее 72 %.
Полученные образцы хлеба (с новым штаммом дрожжей) обладают характерной развитой структурой, светлым мякишем, ярко выраженным вкусом и ароматом.
Исследования показали, что новый штамм дрожжей Y 3194 можно применять в хлебопечении. Изучены хлебопекарные свойства опытного образца дрожжей, подобрана дозировка данных дрожжей, при которой готовые изделия имеют хорошие физико-химические и органолептические показатели.
Внедрение нового штамма дрожжей, используемого в пивоваренной промышленности, является нововведением в данной отрасли.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
1. Давыденко, С. Г. Влияние штамма дрожжей Y-3194 на полноту вкуса и сладость пива / С. Г. Давыденко, Т. В. Меледина // RealBrew. - 2014. - № 1. - С. 18-20.
2. Soboleva, E. V. Use of a probiotic yeast strain in technology of bread from wheat flour / E. V. Soboleva,E. S. Sergacheva, G. V. Ternovskoy // International Academy of Refrigeration. - 2016. - Vol. 61, № 4. - P. 11-15. DOI: https://doi.org/10.21047/1606-4313-2016-15-4-11-15.
3. Новый штамм дрожжей для пивоварения: свойства и преимущества / С. Г. Давыденко, Б. Ф. Яровой, В. П. Степанова [и др.] // Генетика. - 2010. - Т. 46, № 11. - С. 1473-1484.
4. Пат. 2340666 Российская Федерация, МПК C12N 1/18. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae для применения в пивоваренной промышленности / Афонин Д. В., Баташов Б. Э., Богданова Е. В. [и др.]; заявитель и патентообладатель ООО «Пивоваренная компания Балтика»; заявл. 12.04.2007; опубл. 10.12.2008.
5. «Методика определения реоферментометрических характеристик теста на приборе RHEO - 3» - указания к использованию прибора; «Методика определения деформационных характеристик мякиша на приборе СТ-2» - указания к использованию прибора.
6. Шлеленко, Л. А. Особенности разработки технологий специализированных хлебобулочных изделий /Л. А. Шлеленко, О. Е. Тюрина, Е. В. Невская // Хлебопродукты. - 2014. - № 8. - С. 50-52.
7. Влияние повышения биотехнологических свойств хлебопекарных прессованных дрожжей на качество хлебобулочных изделий / Р. Еркинбаева, О. Козюкина, Н. Горюнова [и др.] // Хлебопродукты. - 2009. - № 9. - С. 52-53.
8. Аникеева, Н. В. Научное обоснование и разработка технологий хлебобулочных изделий функционального значения / Н. В. Аникеева // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2012. - Т. 87, № 1. - С. 77-81.
9. Современные подходы к выбору способа приготовления пшеничного теста / Т. Е. Лебеденко, А. Я. Каминский, Г. П. Щелакова [и др.] // Пищевая наука и технология. - 2010. - № 1. - С. 46-52.
10. Левашов, Р. Р. Исследование влияния добавки растительного происхождения на биотехнологические свойства дрожжей Saccharomyces cerevisiae / Р. Р. Левашов, З. Ш. Мингалеева // Вестник Казанского технологического университета.- 2015. - Т. 18, № 18. - С. 268-269.
11. Разработка технологии ржано-пшеничного хлеба функционального назначения для предприятий общественного питания / Л. П. Пащенко, Я. П. Коломникова, В. Л. Пащенко [и др.] // Хлебопродукты. - 2012. - № 12. - С. 59-61.
12. ТР ТС 021/2011. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции». - 2011.
13. Non-Conventional Yeast Strains Increase the Aroma Complexity of Bread / E. Aslankoohi, B. Herrera-Malaver,M. N. Rezaei [et al.] // PLoS ONE. - 2016. - Vol. 11, № 10. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0165126.
14. Bread Dough and Baker’s Yeast: An Uplifting Synergy / N. Struyf, E. Van der Maelen, S. Hemdane [et al.]// Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. - 2017. - Vol. 16, № 5. - P. 850-867. DOI: https://doi.org/10.1111/1541-4337.12282.
15. Dangi, A. K. Indian Strategies to Improve Saccharomyces cerevisiae: Technological Advancements and Evolutionary Engineering / A. K. Dangi, K. K. Dubey, P. Shukla // Indian Journal of Microbiology. - 2017. - Vol. 57, № 4. - P. 378-386. DOI: https://doi.org/10.1007/s12088-017-0679-8.
16. Functional genomic analysis of commercial baker’s yeast during initial stages of model dough-fermentation /F. Tanaka, A. Ando, T. Nakamura [et al.] // Food Microbiology. - 2006. - Vol. 23, № 8. - P. 717-728. DOI: https://doi. org/10.1016/j.fm.2006.02.003.
17. Heitmann, M. Impact of Saccharomyces cerevisiae metabolites produced during fermentation on bread quality parameters: A review / M. Heitmann, E. Zannini, E. K. Arendt // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. - 2018. - Vol. 58,№ 7. - P. 1152-1164. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2016.1244153.
18. Salari, R. Investigation of the Best Saccharomyces cerevisiae Growth Condition / R. Salari, R. Salari // Electronic Physician. - 2017. - Vol. 9, № 1. - P. 3592-3597. DOI: https://doi.org/10.19082/3592.
19. Saranraj, P. Baker’s Yeast: Historical Development, Genetic Characteristics, Biochemistry, Fermentation and Downstream Processing / P. Saranraj, P. Sivasakthivelan, K. Suganthi // Journal of Academia and Industrial Research. - 2017. - Vol. 6. - P. 111-119.
20. Takagi, H. Stress Tolerance of Baker’s Yeast During Bread-Making Processes / H. Takashi, J. Shima // Stress Biology of Yeasts and Fungi / H. Takagi, H. Kitagaki. - Tokyo : Springer, 2015. - P. 23-42. DOI: https://doi.org/10.1007/978-4-431-55248-2_2.
