9.1.1. Хлебопекарное производство
Общая характеристика сырья и стадий производства.
Основным сырьем хлебопекарного производства являются: мука пшеничная и ржаная, вода, дрожжи, соль. В качестве дополнительного сырья используются сахар, жиры, яйца, патока, солод, ферментные препараты, молочная сыворотка, молоко, изюм, мак, орехи, варенье и другие пищевые добавки.
Стадии технологического процесса складываются из подготовки сырья, замеса теста, брожения теста, разделки, формования, расстойки заготовок, выпечки хлеба, охлаждения, хранения и транспортировки.
Дрожжи и закваски готовят в дрожжевом отделении. Все компоненты подаются через дозирующее устройство в тестомесильные машины. При замесе теста все компоненты смешиваются в однородную массу, в которой начинаются физические, коллоидные и биохимические процессы, в результате которых тесто разрыхляется и созревает.
Характеристика микроорганизмов теста. Возбудителями брожения теста являются дрожжи.
Роль дрожжей заключается в разрыхлении теста. Дрожжи сбраживают сахара муки и мальтозу, образующуюся из крахмала, с выделением спирта, углекислого газа. Побочные продукты брожения – уксусный альдегид, бутиловый, изобутиловый, изоамиловый спирты, органический кислоты (молочная, янтарная, винная, щавелевая) создают вкус и аромат хлеба.
При производстве пшеничного хлеба применяют Saccharomyces cerevisiae, ржаного – Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces minor (специфичны для ржаного теста).
Большую роль в хлебопечении играют молочнокислые бактерии. Эти микроорганизмы осуществляют молочнокислое брожение в полуфабрикатах, в результате которого повышается кислотность, что способствует набуханию и пептонизации муки, особенно ржаной, повышаются вязкость и газоудерживающая способность теста. Молочнокислые бактерии участвуют в создании вкуса и аромата ржаного хлеба за счет накопления летучих органических кислот, спиртов, карбонильных соединений (альдегидов), способствуют лучшему разрыхлению теста за счет газообразования.
В хлебопечении используются следующие виды молочнокислых бактерий:
Lactobacillus dellbrueckkii – термофильные гомоферментативные палочки. Оптимальная температура 48 – 50 оС. Используются при выведении жидких дрожжей. Lactobacillus plantarum – мезофильные гомоферментативные палочки. Оптимальная температура 30 – 35 оС. Постоянно встречается в заквасках. Lactobacillus brevis – мезофильные гетероферментативные бактерии. Оптимальная температура 30 оС. Развиваются в сочетании с палочкой плантарум. Lactobacillus fermenti – мезофильные гетероферментативные бактерии. Оптимальная температура 37 – 40 оС.
Микроорганизмы, используемые в производстве хлеба из пшеничной муки. Для производства пшеничного хлеба применяют прессованные и сушеные дрожжи, а также полуфабрикаты (жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски), изготовляемые на хлебозаводах. Хлебопекарные дрожжи должны быть устойчивыми к высокой концентрации соли до 3 – 4 %, сахара, должны развиваться при температуре 28 – 30оС, при оптимальном значении рН 4,5 – 5, обладать высокой бродильной активностью (мальтазной и зимазной).
Прессованные дрожжи применяют для производства сдобных и булочных изделий из муки высшего и первого сортов. Используют в виде дрожжевого молока с содержанием прессованных дрожжей 500 – 600 г/ л.
Сухие дрожжи предварительно размачивают в мучной суспензии и активизируют.
Жидкие дрожжи применяют для производства хлеба из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов, ржано-пшеничного. Особенно рекомендуются, если мука имеет пониженные хлебопекарные свойства, так как обладают высокой мальтазной активностью. Жидкие дрожжи готовят на хлебозаводах по следующей схеме: пшеничную муку второго сорта заваривают горячей водой, добавляют ферментные препараты для осахаривания. Происходит гидролитическое расщепление крахмала до мальтозы и далее до глюкозы. Осахаренную заварку заквашивают молочнокислыми бактериями и оставляют при температуре 48 – 52 оС. Молочнокислые бактерии размножаются, сбраживают глюкозу с образованием молочной кислоты. Кислотность полуфабриката повышается, создаются благоприятные условия для развития дрожжей, подавляется посторонняя микрофлора. Затем добавляют дрожжи, они размножаются, а жизнедеятельность молочнокислых бактерий прекращается. Таким образом, жидкие дрожжи представляют собой активную культуру дрожжей, выращенных на мучной заварке, осахаренной и заквашенной термофильными молочнокислыми бактериями. Соотношение молочнокислых бактерий и дрожжей составляет 30:1.
Микроорганизмы, применяемые для производства хлеба из ржаной муки. Ржаной хлеб готовят на жидких и густых заквасках, которые представляют собой смеси культур дрожжей и молочнокислых бактерий. Соотношение молочнокислых бактерий и дрожжей составляет 80:1, т.е. молочнокислые бактерии более важны для созревания ржаного теста. Обычно используют смесь гомо- и гетероферментативных культур молочнокислых бактерий.
Жидкие закваски готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки, в которую вносят смесь гомо- и гетероферментативных молочнокислых бактерий и оба вида дрожжей (S. cerevisiae , S. minor). Преобладают дрожжи S. minor , которые отличаются высокой кислотоустойчивостью, но меньшей бродильной активностью.
Густые закваски характеризуются тем, что применяют только дрожжи Saccharomyces minor, а также смесь из L. plantarum и L. brevis.
В заквасках и в тесте из ржаной муки дрожжи и молочнокислые бактерии составляют симбиоз и активность их возрастает, а высокая кислотность ржаного теста препятствует развитию тягучей болезни.
Микробиологические пороки хлеба
Тягучая болезнь хлеба. Возбудителем является сенная палочка (Вас. subtilis), продуцирующие мощные амилолитические и протеолитические ферменты. Они вызывают гидролиз крахмала с образованием декстринов, гидролиз белков, в результате чего мякиш становится вязким, тягучим. Оптимальная температура развития этих бактерий 35 – 40 оС. Сенная палочка чувствительна к кислой среде и при рН 4,8 – 4,5 не развивается.
Меры профилактики: быстрое охлаждение хлеба до 10 – 12 оС; подкисление теста путем добавления уксусной, пропионовой, сорбиновой кислот; введение в закваски молочнокислых бактерий, обладающих антагонистической активностью (Lactobacillus acidophilus). Заболевший хлеб уничтожается.
Меловая болезнь – характеризуется появлением на корке и в мякише белых сухих, похожих на мел, включений, хлеб приобретает неприятный запах. Порок вызывают термоустойчивые дрожжи.
Пигментные пятна – характерно появление на корке и в мякише пятен желтого, красного цветов. Хлеб непригоден к употреблению. Возбудителями являются грамотрицательные пигментообразующие бактерии (Pseudomonas aerogenosa), которые развиваются при температуре не менее 25 оС, повышенной влажности и малой кислотности хлеба. Для профилактики необходимо тщательное соблюдение санитарно-гигиенического режима.
«Пьяный хлеб» – возникает при изготовлении хлеба из муки с примесью зерна, зараженного токсинами гриба рода Fusarium. Такой хлеб не имеет внешних признаков порчи, но его употребление в пищу вызывает серьезные отравления с симптомами напоминающими опьянение.
Плесневение – возникает при плотной укладке хлеба, при повышенной влажности более 70 %, при температуре 25 – 30 оС. Споры плесневых грибов попадают из воздуха, с тары, с рук и одежды персонала. Плесени вызывают распад углеводов, белков и жиров с появлением неприятного вкуса и запаха; возможно накопление микотоксинов.
- 020209.65 «Микробиология»
- Глава 1. Характеристика микроорганизмов - объектов биотехнологических производств
- 1.1. Строение прокариотической (бактериальной) клетки
- 1.2. Размножение бактерий
- 1.3. Строение эукариотической клетки
- 1.4. Характеристика наиболее важных представителей различных классов грибов, их размножение
- 1.5. Дрожжи. Их формы, размеры. Размножение дрожжей. Принципы классификации дрожжей
- Глава 2. Метаболизм. Принципы регуляции обмена веществ микрорганизмов
- Глава 3. Генетика микроорганизмов. Пути совершенствования микробиологических производств методами генной инженерии
- 3.1. Генотип и фенотип микроорганизмов
- 3.2. Формы изменчивости микроорганизмов
- 3.3. Типы мутантных штаммов продуцентов
- 3.4. Способы получения мутантных штаммов микроорганизмов
- 3.4.1. Селекционные методы получения мутантов
- 3.4.2. Генетическая модификация микроорганизмов
- 3.4.3. Методы генной инженерии
- 3.4.4. Конструирование рекомбинантной днк
- 3.4.4.1. Встраивание днк в вектор
- 3.4.4.2. Генетическая трансформация клеток бактерий
- 3.4.4.3. Экспрессия чужеродных генов в клетках бактерий
- Глава 4. Культивирование микроорганизмов
- 4.1. Рост и развитие микроорганизмов
- 4.2. Оптимальные условия культивирования
- 4.3. Промышленные способы культивирования микроорганизмов
- Глава 5. Общие принципы биотехнологических производств
- 5.1. Основная схема технологического процесса
- Х ранение
- 5.2. Этапы технологического процесса
- 5.2.1. Приготовление питательной среды
- 5.2.2. Подготовка посевного материала
- 5.2.3. Ферментация (культивирование)
- 5.2.4. Выделение целевого продукта
- 5.2.5. Очистка целевого продукта
- Глава 6. Производство микробной биомассы
- 6.1. Получение и использование биомассы одноклеточных
- 6.1.1. Получение дрожжевого белка
- 6.1.2. Получение бактериальной биомассы
- 6.1.3. Получение грибного белка (микопротеина)
- Получение водорослевого белка
- 6.2. Получение энзиматически активной биомассы
- 6.2.1. Получение хлебопекарских дрожжей
- 6.2.2. Получение заквасок молочной промышленности
- 6.2.3. Получение бактериальных удобрений
- 6.3. Получение и использование микробных инсектицидов
- 6.3.1. Получение бактериальных энтомопатогенных препаратов
- 6.3.2. Получение грибных энтомопатогенных препаратов
- 6.3.3. Получение вирусных энтомопатогенных препаратов
- 6.4. Получение и использование вакцин
- Глава 7. Производство ферментных препаратов
- 7.1. Технология получения ферментов микроорганизмов
- 7.2. Иммобилизованные ферменты
- 7.3. Иммобилизация клеток
- 7.4. Промышленные процессы с использованием иммобилизованных ферментов и клеток
- Глава 8. Получение продуктов микробиального синтеза
- 8.1. Биотехнология получения первичных метаболитов
- 8.1.1. Производство аминокислот
- 8.1.2. Производство витаминов
- 8.1.3. Производство органических кислот
- 8.2. Биотехнология получения вторичных метаболитов
- 8.2.1. Получение антибиотиков
- 8.3. Биотехнология получения метаболитов, с использованием генномодифицированных микроорганизмов
- Глава 9. Использование микроорганизмов в пищевой промышленности
- 9.1. Производства, основанные на спиртовом брожении
- 9.1.1. Хлебопекарное производство
- 9.1.2. Производство пищевого спирта
- 9.1.3. Производство пива
- 9.1.4. Производство вина
- 9.2. Производства, основанные на молочнокислом брожении
- 9.2.1. Производство кисломолочных продуктов
- 9.2.2. Производство сыров
- Глава 10. Использование микроорганизмов в охране окружающей среды
- 10.1. Биологическая обработка органических отходов
- 10.1.1. Биологическая очистка сточных вод
- 10.1.2. Биологическая обработка твердых отходов
- 10.2. Биоремедиация загрязненных почв и грунтов
- Глава 11. Использование микроорганизмов в технологии металлов