Цель работы: Исследовать влияние различных биологических разрыхлителей на биотехнологические процессы и качество пшеничного хлеба (ПК-4, ПК-5)..

Оборудование и реактивы: прибор Чижовой, химические стаканы, прибор Елецкого, весы технические, фарфоровая ступка с пестиком, мерный цилиндр, дистиллированная вода, термостат, стакан на 200…250 мл, термометр, 0,1 н. раствор NaOH, фенолфталеин 1 %-ный спиртовой раствор, прибор Журавлева, приспособление для определения пористости, линейка с миллиметровыми делениями

Теоретическая часть: Товарные дрожжи выпускаются в четырех формах: прессованные; сушеные, то есть традиционные, активные (инстант), неактивные, а также дрожжевое молоко и жидкие.

Прессованные дрожжи подвергаются минимальной обработке, поэтому они являются самыми активными из всех видов хлебопекарных дрожжей, что делает их основным сырьем хлебопечения. Их недостаток в непродолжительности хранения. Гарантийный срок хранения при охлаждения их до температуры 0…4 ºС составляет 12 суток.

Прессованные дрожжи - полутвердый пластичный материал, разделенный на кусочки неправильной формы размером 10…100 мм, упакованные в пакеты массой 10…20 кг. Формовые дрожжи отличаются правильной формой, которая достигается путем деления на брикеты массой 50…1000 г. Прессованные дрожжи при замесе вводят в виде дрожжевой суспензии при соотношении дрожжей и воды 1:3…1:4, с температурой не выше 40ºС.

Срок хранения прессованных дрожжей - 3…24 месяца в зависимости от условий хранения, расфасовки, вида упаковки.

Товарные сушеные дрожжи подразделяют на две группы:

- традиционные сушеные дрожжи - для достижения хорошей газообразующей способности предварительно регидратируют в воде;

- активные сушеные дрожжи, содержат до 98 % сухих веществ и добавляются к муке при замесе теста, минуя стадию регидратации. Такие дрожжи называют быстрорастворимыми, или «инстантными».

Сушеные дрожжи применяют в зависимости от их подъемной силы в следующих количествах (взамен 1 кг прессованных дрожжей): 70 мин – 500 г; 90 мин – 650 г; более 90 мин и 100 мин – 900 и 1000 г соответственно. Дрожжи сушеные перед применением активируют.

На многих хлебозаводах наряду с прессованными дрожжами применяют дрожжевое молоко, в 1 л которого содержится 400…450 г дрожжей. Этот вид продукции отличается более высокой бродильной активностью.

Дрожжевое молоко разводят водой до консистенции, принятой при использовании прессованных дрожжей. Дрожжевую суспензию перед пуском в производство пропускают через проволочное стальное сито с размером ячеек не более 2,5 мм. Показатели качества прессованных и сушеных дрожжей, а так же дрожжевого молока представлены в таблице 7.

Жидкие дрожжи  - это полуфабрикат хлебопекарного производства, готовятся непосредственно на хлебозаводах.

Жидкие дрожжи являются одним из средств предупреждения «картофельной» болезни хлеба.

Таблица 7 - Показатели качества дрожжей хлебопекарных прессованных (по ГОСТ 171-81), дрожжей хлебопекарных сушеных и дрожжевого молока (по ГОСТ 28483-90)

Особенностью жидких дрожжей является наличие всех бродильных ферментов в активном состоянии. В одном миллилитре жидких дрожжей содержится 70…120 млн. дрожжевых клеток.

Наиболее распространенной в промышленности является «рациональная» схема производства жидких дрожжей. Сущность «рациональной» схемы состоит в использовании Saccharomyces cerevisiae на мучной осахаренной заварке, заквашенной термофильными молочнокислыми бактериями, для выращивания дрожжей. Рациональная схема приготовления жидких дрожжей включает следующие стадии:

- приготовление заварки из муки и воды, ее осахаривание с использованием белого солода или комплекса ферментных препаратов амилолитического действия;

- заквашивание осахаренной заварки термофильными молочнокислыми бактериями Lactobacillus delbruckii;

- выращивание дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae на заквашенной заварке.

При производстве жидких дрожжей используют активные штаммы термофильных молочнокислых бактерий L. delbruckii и штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisiae, имеющих стабильные технологические показатели и обладающих кислото- и термоустойчивостью. При приготовлении жидких дрожжей применяют следующие виды муки:

- для хлеба и хлебобулочных изделий из пшеничной муки второго сорта – муку пшеничную второго сорта;

- для изделий из пшеничной муки первого сорта – смесь пшеничной муки второго и первого сортов в соотношении 1:1;

- для ржано-пшеничных сортов хлеба – муку ржаную обдирную и смесь ржаной обдирной и пшеничной обойной в соотношении 1:1.

Заварку готовят смешиванием муки и воды при температуре 83…85 °С. Осахаривание заварки производят неферментированным солодом или ферментными препаратами амилолитического действия (Амилоризин П 10 Х , Глюкоамилаза очищенная или смесь этих ферментных препаратов) в течение 2 часов.

Процесс приготовления жидких дрожжей включает два цикла - разводочный и производственный.

Разводочный цикл (начальный) -  заключается в постепенном размножении чистых культур термофильных молочнокислых бактерий и маточных дрожжей на жидкой среде (солодовом сусле) и мучной осахаренной заварке до количества, необходимого для производства хлеба, продолжается 70…130 часов. Конечная кислотность заквашенной заварки составляет 12…14 град, а маточных дрожжей 8…10 град.

Производственный цикл приготовления жидких дрожжей осуществляется по двум вариантам: приготовление жидких дрожжей на заквашенных заварках без разбавления водой и с разбавлением водой.

Продолжительность заквашивания заварки 14…16 часов при 48…52 °С, выращивания жидких – 3…4 ч при 30…32 °С. Конечная кислотность заквашенной заварки 12…14 град, жидких дрожжей 8…12 град.

Температура влияет на продолжительность процесса приготовления заварки: при медленном закисании заварки (более 7 ч) температуру заквашивания следует понизить до 48 °С, при ускоренном кислотообразовании - целесообразно увеличить до 54…55 °С.

Расход жидких дрожжей в производстве зависит от сорта вырабатываемого изделия для приготовления хлеба:

- из пшеничной муки I сорта – 20..25 % к массе муки в тесте;

- из пшеничной муки II сорта - 30…35 %;

- из муки пшеничной обойной – 35…40 %.

При использовании жидких дрожжей в смеси с прессованными дрожжами для улучшения качества хлеба, приготовленного опарным способом, расход их составляет:

- для хлеба из пшеничной муки I сорта – 15 % к массе муки в тесте;

- для хлебобулочных изделий из муки пшеничной высшего и I сортов – 7…10 %;

- для хлеба из смеси ржаной и пшеничной муки – 10…15 %.

Специфический вкус хлеба, приготовленного на жидких дрожжах, обусловлен наличием молочнокислых бактерий. Их насчитывается 90…100 млн. клеток на 1 г. Основная роль принадлежит термофильным бактериям L. delbruckii, который применяют для заквашивания заварки. Попадая в тесто вместе с дрожжами, эти бактерии при 30…32 °С не развиваются, но образованная ими молочная кислота препятствует развитию мезофильных видов молочнокислых бактерий.

Общее содержание в пшеничной муке сбраживаемых дрожжей сахаров может колебаться в пределах 0,7…1,8 % на сухое вещество муки. При изучении брожения безопарного теста установлено, что сначала сбраживаются собственные сахара муки, а затем мальтоза.

Технологическая роль хлебопекарных дрожжей заключается в следующем. Они оказывают:

а) разрыхляющее действие на тесто в результате выделения двуокиси углерода, придающее ему пористую структуру;

б) способствует формированию вкуса и аромата готового хлеба в результате выделения при брожении ароматобразующих соединений;

в) воздействуют на структуру теста, придавая ему определенные реологические свойства.

Сахаромицеты способны бродить при рН в интервале 4,0…6,0. Температура оказывает большое влияние на скорость брожения. Окончательная расстойка теста проводится при 38…40 ⁰С, что сокращает процесс брожения.  При температуре 30 ⁰С 1 г прессованных дрожжей сбраживает 1 г сахара за 1 час.

При приготовлении теста существуют стадии обминок, которые улучшают реологические свойства полуфабрикатов путем равномерного распределения пузырьков СО₂ между клейковинными пленками. Удаление из теста избыточного СО₂ может сдвинуть мучной рН в сторону от оптимального для развития дрожжей.

Методика исследования: При замесе теста используют прессованные, сушеные и жидкие дрожжи. Выпекают пробы теста, приготовленного безопарным способом.  Рецептуру рассчитывают на 500 г муки на основании таблицы 1. Замес осуществляют вручную или на тестомесильной машине. Брожение теста производят при 32…35 ^оС.

Данные исследований приводят в виде таблицы 3.

Продолжительность брожения определяют по конечной титруемой кислотности. Затем тесто разделывают на 2 куска массой 400 и 200 г. Кусок массой 400 г, после формования помещают в смазанную форму. Второй кусок массой 200 г укладывают на смазанный железный лист. Форму и лист помещают в термостат при 30…35°С и относительной влажности воздуха 75…80 %. Выпечку хлеба проводят при температуре 220…230°С. Подовый образец выпекают 20 мин, формовой 35 мин. По окончании выпечки верхнюю корку хлеба смазывают водой и хлеб взвешивают. Качество хлеба определяют после его остывания. Данные исследований приводят в виде таблицы 3.

Заключение. Сделать вывод о влиянии различных биологических разрыхлителей на биотехнологические показатели качества полуфабрикатов и готовую продукцию.

Расчет производственной рецептуры: Расчет лабораторной рецептуры производят исходя из 500 г муки в полуфабрикате. Учитывают влажность перерабатываемой муки и дополнительного сырья. Расход дополнительного сырья определяют по формуле 1:

   С = Д_с*М/100,                                    (1)

где С – расход дополнительного сырья; Д_с – количество данного вида дополнительного сырья на 100 кг муки, кг; М – расход муки для приготовления лабораторного образца(800 г).

Рецептура лабораторная представлена в таблице 8.

Таблица 8 - Рецептура на 100 кг муки

Если дополнительное сырье (соль, сахар, дрожжи) поступает в виде растворов и суспензий, то для определения расхода этих растворов ведут расчеты по следующей формуле 2:

С_раст= 100*С/П,                                 (2)

где С_раст – расход растворов (суспензий), г; П – содержание данного вида сырья в растворе (суспензии) в зависимости от плотности раствора, %,

Количество воды на замес теста рассчитывают, учитывая массовую долю сырья и массовую долю влаги теста, по формуле 3:

      В = [g _СВ*100/(100-W _Т)]-g _С,                  (3)

где В – количество воды на замес, г; g _СВ – сумма сухих веществ сырья, г; W _Т – массовая доля влаги в тесте, % (из муки высшего сорта – 43,5; первого сорта – 44,5; второго сорта – 45; обойной – 45,5); g _С – сумма всего сырья, г.

Если дополнительное сырье поступает в растворах, при расчете количества воды на замес необходимо учитывать воду, вносимую с этими растворами. Количество воды в порции раствора или суспензии дополнительного сырья рассчитывают по формуле 4:

,                                    (4)

где В – количество воды в порции раствора, г; V – дозировка раствора или суспензии на замес, мл; r – плотность раствора, г/см³; С – количество дополнительного сырья на замес, г.

Для перевода в миллилитры количества выраженной в граммах воды, полученную ее массу, умножают на коэффициент 1,008 (поправочный коэффициент для воды с температурой 35…50 °С).

Учитывают муку, вносимую с полуфабрикатами (жидкими дрожжами, заквасками, активированными дрожжами) по формуле 5:

,                        (5)

где М_М  – количество муки в полуфабрикате, г; М_П/Ф – масса полуфабриката, г; W _П/Ф – влажность полуфабриката, %.

Температура воды для замеса устанавливается, исходя из заданной температуры полуфабриката и муки. Начальная температура закваски, опары, бывает в пределах 26…30 °С и теста – 29…32 °С.

,                  (6)

где Т_В – температура воды для замеса опары, теста, °С; Т_Т – заданная температура теста, °С; с_М – теплоемкость муки, 1,257 кДж/(кг*К); g _М – количество муки, г; Т_М – температура муки, °С; g _В – количество воды, г; с_В – теплоемкость воды, 4,19 кДж/(кг*К); К – поправочный коэффициент (летом он равен 0-1, а холодное время года 2-3).

Результаты исследования влияния различных биологических разрыхлителей на биотехнологические, физико-химические и органолептические показатели качества полуфабрикатов приводят в виде таблицы 9.

Таблица 9 - Влияние хлебопекарных дрожжей на показатели полуфабрикатов