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