Дрожжи в хлебопечении это: виды и применение

Из чего состоят дрожжи хлебопекарные по ГОСТу?

Хлебопекарные прессованные дрожжи ГОСТ — 171. Дрожжи — одноклеточные микроорганизмы, относящиеся к классу грибов сахаромицетов.

Дрожжевые клетки имеют шаровидную или овальную форму и содержат 75% влаги. Сухое вещество клетки состоит в основном из белков (44-67%), минеральных веществ (6-8%), углеводов (до 30%).

Основные углеводы дрожжей — гликоген и трегалоза — являются источником энергетических процессов в клетке.

Производство хлеба включает сложный цикл микробиологических и биохимических процессов, происходящих в тесте с момента смешивания муки с водой и заканчивающихся выпечкой. В сортах муки, используемой для выпечки пшеничного и ржаного хлеба, входят компоненты, необходимые для развития многих микроорганизмов.

Кроме крахмала в муке содержится до 0,7-1,8 % (в пересчете на сухое вещество) сбраживаемых сахаров — глюкозы, фруктозы, мальтозы, сахарозы, раффинозы, существенно влияющих на первые стадии брожения теста. Образующиеся при гидролизе крахмала амилолитическими ферментами муки углеводы (мальтоза и др.) — основные субстраты, обеспечивающие процесс брожения и хорошее газообразование при изготовлении теста.

Азотсодержащие вещества муки состоят главным образом из белков. В незначительном количестве содержатся и небелковые азотистые вещества — свободные аминокислоты и амиды. Кроме того, протеиназы муки обогащают тесто водорастворимыми азотсодержащими соединениями. В состав муки входит до 2 % минеральных веществ, в том числе микроэлементы.

Мука всегда содержит значительное количество различных микроорганизмов.

Вносятся они и с добавками к тесту. Важнейшую роль в брожении теста играют дрожжи и молочнокислые бактерии, для которых имеются все необходимые условия: влажность 40-50 %, незначительное содержание молекулярного кислорода и наличие питательных веществ. Микробиологические процессы и связанные с ними биохимические изменения в тесте определяют пористость, окраску, прочность среза и сохранение свежести хлеба, придают ему вкус и аромат.

Все дрожжи, которые используются в хлебопечении, относятся к виду Saccharomyces cerevisiae и исторически происходят от штаммов пивных дрожжей.

Мука обычно почти не содержит свободных сахаров, которые могут сбраживаться дрожжами. В низкосортной муке могут присутствовать ферменты, расщепляющие крахмал, однако в высокоочищенных сортах муки эти ферменты разрушены, и для заквашивания теста в муку приходится добавлять сахар.

При брожении происходит интенсивное выделение СО2, которая задерживается в тесте, заставляя его подниматься.

Образующийся спирт удаляется в процессе выпечки.

Раньше дрожжи для хлебопечения получали с пивоварен. В конце XIX века развилась целая отрасль по производству прессованных или сухих пекарских дрожжей. Современное производство пекарских дрожжей имеет ряд существенных особенностей по сравнению с бродильной промышленностью.

Основная цель такого производства — получение дрожжей, которые с высокой скоростью вырабатывают в тесте углекислый газ за счет брожения в анаэробных условиях. Однако производить их надо при хорошей аэрации, чтобы добиться большего выхода дрожжевой биомассы (эффект Пастера).

Полученные дрожжи должны не только обладать высокой бродильной активностью в тесте, но и хорошо храниться, не теряя своих качеств в замороженном или высушенном состоянии. Пекарские дрожжи выращивают в больших сосудах при интенсивном перемешивании и аэрации. При этом питательная среда, основой которой обычно служит меласса, подается постепенно или порциями.

Если добавить сразу много сахара, то метаболизм дрожжей переключится на бродильный (эффект Кребтри), и выход биомассы уменьшится. По завершении роста дрожжи концентрируют центрифугированием и фильтруют. Образующийся на фильтре осадок можно превращать в брикеты прессованных дрожжей.

Сухие дрожжи получают высушиванием массы в специальных распылительных сушилках.

При приготовлении теста из пшеничной муки обычно применяют хлебопекарные прессованные дрожжи.

Их производят на специализированных дрожжевых заводах; в качестве питательной среды используют мелассу с добавлением необходимых питательных компонентов. Дрожжи после выращивания при аэрации отделяют от питательной среды сепарированием, промывают и прессуют. Влажность их составляет 75 %, поэтому они не могут храниться длительное время.
Для получения хлебопекарных дрожжей используют быстрорастущие расы верхового брожения.

Они должны иметь крупные клетки (не менее 7,011,0 мкм), хорошо сбраживать сахара при высокой концентрации сухих веществ в тесте, быть солеустойчивыми и устойчивыми к вредным примесям мелассы, иметь высокую скорость генерации ( = 0,2 ч-1), обладать высокой подъемной силой и мальтазной активностью. Подъемная сила отражает активность бродильных ферментов клетки, ее зимазного комплекса, а мальтазная активность свидетельствует о скорости сбраживания мальтозы.

В хлебопечении применяют также сухие дрожжи, которые готовят высушиванием прессованных до влажности 7-10 %.

В отечественной промышленности используют разные расы Sacch. cerevisiae. На многих хлебозаводах используют смесь различных рас. На некоторых заводах нашли применение гибридные дрожжи. В настоящее время для приготовления пшеничного и ржаного теста широко используют закваски, состоящие из дрожжей и молочнокислых бактерий.

Ржаное тесто часто готовят на густых заквасках, обеспечивающих его разрыхление и кислотонакопление.

Их изготовляют с помощью чистых культур гомо- и гетероферментативных молочнокислых бактерий и дрожжей.

Жидкие закваски — полуфабрикат, при получении которого на осахаренных заварках или жидких водно-мучных смесях при температуре 28-30 °С непрерывно-поточным способом одновременно размножаются мезофильные гетероферментативные молочнокислые бактерии и дрожжи, попавшие туда спонтанно (например, с мукой) или внесенные специально.

При использовании жидких заквасок в тесте протекает не только спиртовое, но и активное молочнокислое брожение, при этом рН теста снижается до 4,7-4,8.

Жидкие дрожжи — полуфабрикат, в котором (в отличие от жидкой закваски) основным компонентом, ведущим брожение в тесте, являются микроорганизмы. Для достижения этого осахаренная и охлажденная до 50 °С мучная заварка заквашивается бактериями Lactobacillus delbrueckii (рН 3,7-3,9).

На закисшем заторе при 28 °С в другой емкости культивируют дрожжи, используемые для разрыхления теста. В настоящее время более половины пшеничного хлеба (особенно из муки второго сорта) изготавливается на жидких дрожжах, масштабы применения которых возрастают.

Порчу хлебопекарных изделий могут вызывать неосмофильные и осмофильные виды дрожжей.

Неосмофильные дрожжи обусловливают три вида порчи. Аспорогенные дрожжи при попадании в тесто могут понизить качество хлеба и придать ему нежелательный запах.

Sacch. cerevisiae и другие бродящие дрожжи, заражая хлеб после выпечки, вызывают появление сильного запаха («фруктового», «ацетонового» и др.). Виды дрожжей, образующие гифы, могут давать на поверхности хлеба хорошо видимый рост. На темных сортах хлеба возможно появление белого налета «меловой плесени», порчу чаще всего вызывают Hyphopichia burtonii.

Осмофильные дрожжи (Zygosacch. rouhii, Zygosacch. bisporus) опасны для кондитерских хлебопекарных изделий, при изготовлении которых компоненты с высоким содержанием сахара (джемы, мармелад, фруктовые наливки и др.) могут портиться (забраживать).

Классификация пищевых добавок и хлебопекарных улучшителей

Гибкий и одновременно стабильный технологический процесс выработки высококачественных хлебобулочных изделий невозможен без целенаправленного применения микроингредиентов – пищевых добавок, хлебопекарных улучшителей, различных видов сырья.

Они имеют широкий спектр функциональных свойств, обладают возможностью воздействовать на компоненты сырья, модифицировать свойства полуфабрикатов, придавать определенное качество готовым изделиям, устранять отрицательное влияние добавок, повышающую пищевую ценность готовых изделий.

Современные пищевые добавки позволяют не только решить технологические задачи, но и повысить прибыльность производства.

Современное хлебопечение – динамично развивающаяся система, функционирование которой сопряжено с решением ряда задач:

• — развитие торговли обуславливает необходимость перевозки изделий на большие расстояния, что требует продления сроков хранения хлеба;
• — создание продукции, отвечающей повышающимся требованиям потребителя к качеству и ассортименту хлеба, при сохранении невысокой стоимости;
• — создание новых видов изделий, отвечающих современным требованиям науки о питании;
• — совершенствование технологии производства традиционных и новых хлебобулочных изделий;
• — внедрение прогрессивных ресурсосберегающих технологий с целью производства конкурентоспособной продукции.

Применение пищевых добавок при решении вышеперечисленных задач позволяет:

• — интенсифицировать технологический процесс, внедрить ускоренные технологии приготовления хлеба;
• — формировать определенные реологические свойства теста (повышение газоудерживающей способности теста, придание эластичных свойств для ламинирования теста, обеспечение вязко-пластичных свойств, снижение адгезии тестовых заготовок).
• — улучшить качество хлебобулочных изделий разнообразного ассортимента – сдобных, слоеных дрожжевых и бездрожжевых изделий, изделий, приготовленных из замороженных полуфабрикатов;
• — расширить ассортимент выпускаемых изделий согласно всевозрастающим требованиям потребителя;
• — улучшение биотехнологических свойств дрожжей;
• — стабилизировать качество хлеба при переработки муки с нестабильными хлебопекарными свойствами;
• — замедлить процесс очерствения и предотвратить микробиологическую порчу хлебобулочных изделий;
• — продление срока сохранения свежести хлеба, снижение его крошковатости.

Применение микроингредиентов различной природы и принципа действия сопряжено с аспектами их физиологического влияния на здоровье человека, что регламентируется установленными гигиеническими нормативами качества и безопасности пищевых продуктов для человека.

Пищевые добавки и улучшители допустимо вводить только в том случае, если они при длительном использовании не угрожают здоровью человека.

При разработке технологии должен учитываться фактор технологической целесообразности и необходимости применения микроингредиентов.

Классификация пищевых добавок для производства мучных изделий

В зависимости от функционального назначения и технологических свойств применяемые пищевые добавки и хлебопекарные улучшители классифицируют по следующим группам.

Пищевые добавки для производства мучных изделий:

• 1 улучшители окислительного действия;
• 2. улучшители восстановительного действия;
• 3. модифицированные крахмалы;
• 4. ферментные препараты;
• 5. поверхностно-активные вещества (эмульгаторы);
• 6. органические кислоты;
• 7. минеральные соли;
• 8. консерванты;
• 9 ароматические и вкусовые добавки.

Хлебопекарные улучшители:

• 1. сухая пшеничная клейковина и улучшители на ее основе;
• 2. комплексные хлебопекарные улучшители;
• 3. сухие закваски (подкислители).

Все эти пищевые добавки и хлебопекарные улучшители выполняют определенные функции. Рассмотрим кратко основные действия добавок, применяемых в хлебопекарном производстве.

Улучшители окислительного и восстановительного действия позволяют регулировать реологические свойства теста и интенсивность протекания биохимических и коллоидных процессов в тесте.

Модифицированные крахмалы (окисленные, набухающие, экструзионные) улучшают структурно-механические свойства теста, структуру пористости и цвет мякиша.

Ферментные препараты различного принципа действия позволяют регулировать спиртовое брожение в тесте, улучшают окраску корки хлеба, повышают водопоглотительную способность теста, интенсифицируют созревание теста.

Поверхностно-активные вещества (эмульгаторы) стабилизируют свойства эмульсий, а в качестве добавок улучшают свойства теста и качество хлеба, способствуют более длительному сохранению свежести хлеба.

Органические кислоты (лимонная, уксусная, молочная, виннокаменная и другие) являются средством регулирования кислотности теста, особенно ржаного.

Минеральные соли , содержащие кальций, магний, фосфор, натрий, марганец активизируют ферменты дрожжевой клетки.

Сухая пшеничная клейковина регулирует реологические свойства теста, его водопоглотительную способность и качество готовых изделий.

Для сложных технологических процессов используют комплексные многокомпонентные хлебопекарные улучшители, сухие закваски (подкислители).

Характеристика пищевых добавок применяемых в хлебопечении

Выше были перечислены основные группы пищевых добавок, применяемых в хлебопекарном производстве. Остановимся подробнее на каждой из них.

1. Улучшители окислительного и восстановительного действия уже несколько десятилетий применяют в практике хлебопекарно производства для укрепления физических свойств теста, то есть, укрепляют клейковину, увеличивают газоудерживающую способность теста, тем самым повышая способность теста к машинной обработке и стабильность его в расстойке, уменьшения расплываемости подовых изделий вследствие снижения атакуемости белковых веществ протеиназами и образования дисульфидных связей путем окисления смежных сульфгидрильных групп, превращения протеиназы в неактивную форму окислением сульфгидрильных групп.

Запрет использования в хлебопечение бромата калия из-за возможного его отрицательного воздействия на организм человека обусловил работы по подбору альтернативных улучшителей окислительного действия.

Такими являются:

• — ферментный препарат с липоксигеназой Биобейк Соя (фирма QuestInt. BV, Нидерланды);
• — с глюкозооксидазой – Глюзим (фирма NovoNordisk, Дания);

Установлено, что глюзим можно использовать в качестве добавки, обеспечивающей окислительное воздействие при приготовлении булочных изделий, рецептурами которых предусмотрено не менее 5-7% сахара-песка. Его внесение при замесе теста вызывает окисление сульфгидрильных групп в структуре клейковины, в результате чего укрепляются свойства клейковины, увеличивается водопоглотительная способность теста, улучшаются физико-химические и органолептические показатели качества готовых изделий.

Также к ним относятся широко применяемая аскорбиновая кислота (Е-300), которая содержит очень большое количество витамина С и при замесе теста сразу же начинает работать.

Гораздо реже используют азодикарбонамид (Е-927а) и перекись бензоила (Е-928). Применяют также перекись кальция (Е-930), а в отдельных странах – иодаты калия и кальция, и некоторые другие окислители.

2. Функциональная особенность улучшителей восстановительного действия — способность расслабления и структуризации клейковины муки вследствие соотношения –S=S- связей и –SH групп в сторону увеличения сульфгидрильных связей, что приводит к улучшению структурно-механических свойств теста из муки с клейковиной сильной по силе или короткорвущейся клейковиной.

Для этих целей обычно применяют тиосульфат натрия, цистеин, глютатион, ферментный препарат Протосубтилин Г20х .

Также к ним относится широко применяемый в практике L-цистоин и его калиевые и натриевые соли (Е-920). Эти препараты также рекомендуется применять для изменения свойств теста из муки с излишне крепкой клейковиной. При этом мякиш становится более эластичным, пористым, увеличивается объем изделия, характерные недостатки корки – трещины и подрывы – уменьшаются.

В настоящее время для этих целей используется также ферментный препарат протеолитического действия, как

• — Нейтраза (фирма NovoNordisk, Дания);
• — препарат сухой деструктурированной клейковины Дорел (фирма QuestInt. BV, Нидерланды).

Нейтраза содержит нейтральную часть протеаз Bac. Subtilis, оптимальные условия для действия препарата – рН 5,5-7,5 и температура 45…55 ºС. Наилучшее качество хлебобулочных изделий достигается при использовании Нейтразы в количестве 0,1-0,4 % к массе муки .

Модифицированные крахмалы позволяют улучшать пористость и цвет мякиша и замедлять черствение хлеба. В нашей стране широко применяются для исправления муки с пониженными хлебопекарными свойствами окисленные разными способами крахмалы (Е-1404).

В основном карбоксиметилкрахмал и крахмалы с эпихлоргидрином или хлорокисью фосфора.

В комплексных пищевых добавках для выпечки хлеба в состав входит в основном модифицированный крахмал Е-1422.

4. Улучшители на основе ферментных препаратов. Существенную роль в технологии производства хлеба выполняют ферменты, влияющие на протекание биохимических процессов в тесте. Ферментные препараты обладают широким спектром действия на крахмал, белковые вещества, липиды, некрахмальные углеводы.

Наиболее эффективным в хлебопечение является использование амилолитических и протеолитических ферментов (амилаза Е-1100 и протеаза Е-1101).

Под воздействием амилазы повышается содержание сбраживаемых сахаров в тесте, накапливается достаточное количество декстринов, способствующих сохранению свежести хлеба. С другой стороны протеолитические ферменты способствуют образованию низкомолекулярных азотистых веществ, необходимых для питания дрожжей при интенсивном сбраживании теста в расстойке.