Архив метки: Закваска

Вкус является сложным механизмом, основанным на пяти чувствах: зрении, осязании, вкусе, обонянии, слухе. Решение о покупке определяется эмоциями, которые испытывает потребитель, зашедший в булочную-пекарню. Он оценивает изделия через комплекс ощущений, относящихся к традициям, здоровью и пищевой безопасности.

Таким образом, для определения вкуса главными критериями являются запах, аромат, вкус и текстура хлеба. Естественно, что эти критерии являются главными не только для потребителя, но и для пекаря.

Особый вкус и оригинальность многих видов хлеба и сдобы можно получить при использовании закваски. До XVII века все хлеба выпекали на закваске, что подтверждает ее репутацию натуральности. Закваска позволяет получать хлеба, брожение которых отличается от брожения на дрожжах (Saccharomyces cerevisiae). Дело в том, что в закваске содержатся дрожжи и бактерии, воздействие которых меняется в зависимости от их ферментативной активности. В зависимости от профиля бактериальной флоры на разных этапах брожения образуются ароматические вещества, развивающие типичную кислотность при доминировании уксусной и молочной кислот.

В случае использования пекарем закваски получаются хлеба с выраженным вкусом и слегка кислые. Кроме того, благодаря кислотности, хлеб дольше хранится. Любители высоко ценят вкус такого хлеба.

Подъем теста на закваске отличается от подъема дрожжевого теста. К началу выпечки подъем слабее и меньше, но при этом текстура имеет характерную неравномерную пористость, придающую изделиям традиционный внешний вид. Корочка таких изделий плотнее, а мякиш высыхает медленнее, сохраняя хорошую эластичность. При дегустации хлеб на закваске создает впечатление более свежего.

Каждый вид дрожжей или бактерий дает хлебобулочным изделиям специфический аромат в зависимости от метаболизма. В результате аромат хлеба состоит из более 200 ароматических веществ. При постоянном составе ингредиентов ароматический профиль изделий может сильно варьироваться в зависимости от процесса брожения (продолжительность, температура и т.д.). Такие комплексные комбинации вкусов, уникальные для каждого вида хлеба, являются «подписью» процесса тестоведения и знаний и умений пекаря. Талант пекаря состоит в том, чтобы исправлять возможные дефекты при подъеме теста на закваске: избыточную или недостаточную кислотность, недостаточно ароматный или агрессивный вкус, плохое развитие изделий в связи недостаточной подъемной силой закваски и т.д.

Свойства смешанных заквасок

Сенсорные характеристики

Метаболиты — вещества вырабатываемые в процессе жизнедеятельности микрофлоры, смешанных заквасок, оказывают значительное влияние на процесс хлебопечения и получение продукции с заданными органолептическими характеристиками.

• Объем и структура мякиша

CO₂, выделяющийся в результате ферментативной активности смешанных заквасок (преимущественно дрожжевой микрофлоры), удерживается в тесте и образует альвеолы, которые увеличиваются в объёме во время брожения и на первоначальном этапе выпечки. Таким образом, CO₂ отвечает за образование пор в хлебном мякише. В закваске CO2 может выделяться одновременно и дрожжами, и молочнокислыми бактериями; но именно дрожжи, несмотря на их меньшее количество, образуют значительную часть CO2 (дрожжи в 3-4 раза эффективнее бактерий). При этом дрожжи Saccharomyces cerevisiae выделяют больше CO2 в присутствии молочнокислых бактерий (Lactobacillus sanfranciscensis, Lacobaccillus plantarum). Подкисляющие закваски, в которых практически отсутствуют дрожжи, не способны разрыхлять тесто.

• Вкус и запах хлеба

Участие молочнокислых бактерий в формировании вкуса и запаха хлеба связано в основном с выделением молочной и уксусной кислоты. Молочная кислота придает скорее кисловатый вкус, а уксусная более острый. Количество каждой из кислот меняется в зависимости от закваски и характеризуется коэффициентом брожения (КБ). Последний определяется отношением количества молочной кислоты к количеству уксусной кислоты. Для смешанных заквасок на пшеничной муке КБ от 4 до 7 показывает удовлетворительный баланс между этими кислотами, выражающийся в более мягкой, без остроты кислотности по сравнению с вкусом, который дают подкисляющие закваски на ржаной муке (КБ скорее равен 2-2,7).

Кроме того, дрожжи и бактерии выделяют ароматические соединения в результате метаболизма аминокислот. Большая часть летучих соединений затем обнаруживается в хлебе, однако некоторые из них испаряются при выпечке.

Физико-химический свойства

• Вязкость и эластичность теста

Определяющим фактором, влияющим на реологические свойства хлебобулочных изделий, является расщепление белков молочнокислыми бактериями: в результате протеолиза изменяется белковая структура клейковины, что приводит к изменению вязкости и эластичности теста, а также к неравномерной структуре пористости (при щадящем делении теста), характерной для хлебов на закваске.

• Текстура хлеба

Основное воздействие закваски на структуру теста является следствием ее воздействия на вязкость, эластичность теста и водопоглотительную способность, что способствует получению мякиша с открытой пористостью. При этом на структуру мякиша может влиять синтез некоторых классов микроорганизмов. Например, некоторые виды молочнокислых бактерий закваски способны синтезировать экзополисахариды (ЭПС), т.е. полимеры моносахаридов. Из ЭПС значительное влияние на качество хлеба, а именно объем и мягкость мякиша, оказывают глюканы и фруктаны. Образование ЭПС в основном связано с видами Lactobacillus frumenti, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus pontis et Lactobacillus sanfranciscensis, Wickerhamonyces cibaria, Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum.

• Хранение

Молочнокислые бактерии играют основную роль в ингибировании микроорганизмов, способных ухудшить качество хлеба в процессе хранения хранение (Bacillus, энтеробактерии, грибковая флора). Данная противомикробная активность связана с четырьмя факторами:

— снижение pH;
— токсичность молочной и уксусной кислоты;
— выделение бактериоцинов, участвующих в селекции некоторых штаммов в закваске;
— выделение веществ, имеющих антигрибковую активность. Данная активность связана не с каким-либо одним веществом (количество которого слишком мало для настоящего ингибирующего эффекта), а с синергетическим действием нескольких веществ.

Благодаря указанной активности сохраняется качество хлеба, увеличивается срок его хранения, исключается применение некоторых консервантов. Таким образом, закваска является мощным средством сохранения хлеба благодаря ингибирующей активности молочнокислых бактерий на постороннюю микрофлору.

Питательные свойства

Выпечка на закваске дает хлебу несколько преимуществ с точки зрения питания:

• Гликемический индекс

У хлеба на закваске может быть более низкий гликемический индекс (ГИ), чем у других хлебов. Данный индекс измеряет склонность некоторых продуктов питания увеличивать уровень глюкозы в крови, поэтому предпочтение отдается продуктам с низким гликемическим индексом. Молочная кислота, выделяемая молочнокислыми бактериями, снижает степень клейстеризации крахмала, который в результате хуже переваривается и медленнее усваивается.

• Биологический источник минеральных веществ

Зерновые представляют собой важный источник минеральных веществ (калий, фосфор, кальций, магний, железо и т.д.). Однако их всасывание через кишечник ограничено из-за присутствия органической фитиновой кислоты, с которой минеральные вещества образуют нерастворимые соли фитаты. Ферменты (фитазы), расщепляющие фитаты, присутствуют в муке. При использовании заквасок создаются условия среды (pH), оптимальные для активации фитаз, что ведет к повышению растворимости минеральных веществ (Lhomme et al, 2016). Некоторые штаммы вида Lactobacillus sanfranciscensis CB1, используемые в качестве стартеров при брожении на закваске в пшеничной муке, вызывают снижение уровня фитатов примерно на 50% (Katina et Poutanen, 2013; De Angelis et al., 2003).

• Содержание клейковины

Некоторые пептиды, выделяющиеся в результате гидролиза белков клейковины (глиадины), вызывают воспалительные реакции в кишечнике, наблюдаемые у больных целиакией. В настоящее время ведутся многочисленные исследования по теме облегчения протеолиза данных пептидов молочнокислыми бактериями закваски. Целью исследований является селекция штаммов, обеспечивающих полный гидролиз таких фрагментов. Пока исследования привели к определению комбинаций бактерий, позволяющих значительно снизить содержание фракций глиадинов, вызывающих аллергическую реакцию у больных целиакией, однако полной детоксикации клейковины достичь пока не удалось. Тем не менее, смесь молочнокислых бактерий с добавлением грибковых протеаз позволила снизить содержание клейковины до 20 мг/кг, которое разрешено в продуктах, предназначенных для больных целиакией.

• Содержание акриламида

Акриламид является канцерогенным соединением, образующимся из аминокислоты аспарагина и восстанавливающего сахара при температуре более 120°C при химической реакции Майара. Таким образом, акриламид образуется в хлебобулочных изделиях при выпечке. Внесение заквасок позволяет снизить количество образуемого акриламида. Оно основано на трех механизмах действия дрожжей:
— снижение pH, приводящее к ингибированию реакции Майара;
— метаболизация аспаргина;
— секреция аспарагиназ в среду.

• Пробиотическое действие экзополисахаридов (ЭПС)

В то время как действие ЭПС (глюканы, фруктаны т.д.), выделяемых молочнокислыми бактериями, на текстуру хлеба хорошо известно, сейчас изучается их роль как пробиотиков. Например, ЭПС, выделяемые молочнокислой бактерией Lactobacillus sanfranciscensis TLTH2590, которая предположительно стимулирует кишечную микрофлору в моделях in vivo.

Технологический опыт позволяет корректировать действие смешанных заквасок

Как правило этапы брожения (брожение после замеса и расстойка) занимают больше времени при использовании смешанных заквасок, для того чтобы дрожжи могли выделить CO₂, разрыхлить тесто, накопить вкусоароматические вещества (у хлебов на подкисляющих заквасках продолжительность брожения теста меньше, т.к. в таких заквасках очень мало дрожжей, и они не предназначены для подкисления теста). Выпечка артизанского ассортимента на смешанных заквасках происходит в подовой печи при высокой температуре с целью формирования толстой корочки, которая замедляет черствение. При выпечке хлебов на закваске многие ее свойства проявляются уже после введения закваски в тесто, и зависят от мастерства пекаря, который способен получить широкий ассортимент готовой продукции. В частности, пекарь может менять дозировку закваски, продолжительность брожения и расстойки, температуру, изменять дозировку хлебопекарных дрожжей, получая разный вкусоароматический профиль. На рис. 4 даны сравнительные сенсорные характеристики двух хлебов, выпеченных на одной и той же закваске, но один с длительным брожением и дозировкой закваски 5%, а другой с коротким брожением и дозировкой закваски 15%. При анализе во втором случае выявлено более высокое содержание молочной и уксусной кислоты.

На рис. ниже показано:
Сравнение сенсорных профилей и данных исследования хлебов, полученных на одной закваске при различных условиях тестоведения

Микробные экосистемы, находящиеся в заквасках, тесно связаны со способом их выведения. При этом соблюдение некоторых условий позволяет выработать «смешанные» хлебные закваски, в которых дрожжи и бактерии сосуществуют в соотношении, позволяющем добиться двойной функции. С одной стороны, развития популяции дрожжей, достаточной для выделения диоксида углерода, необходимого для подъема теста, а с другой стороны, метаболической активности бактерий, в результате которой происходит подкисление среды и выделение специфических вкусо-ароматических веществ.

Для получения сбалансированной микрофлоры, а также воспроизводимых и качественных результатов при ведении закваски спонтанного брожения требуется большой опыт и высокое техническое оснащение. Бактериальная закваска для ржаного хлеба появилась в Северной Европе. В отличие от закваски для хлеба из ржаной муки, смешанные, которые обладают подъемной силой и накапливают кислоты, сначала появились в Южной Европе, так как здесь превалируют изделия из пшеничной муки. Процесс заключается в формировании среды, благоприятной для дрожжей, выделяющих газ, и контроле развития молочнокислых бактерий, которые придают хлебу на закваске неповторимый аромат и вкус.

Что такое хлебная закваска?

По-французски Levain, по-немецки Sauerteig, по-английски sourdough, по-португальски massa levadada…

Термины, используемые в мире для обозначения заквасок, разнообразны и не всегда передают одно и то же явление. Этимологический анализ показывает, что эти термины указывают на ту или иную из главных функций заквасок: подкисляющую способность или подъемную силу. Баланс между дрожжами и молочнокислыми бактериями, лежит в основе трех основных видов заквасок:

• смешанные, в которых бактерии и дрожжи сосуществуют и обеспечивают как подъем, так и подкисление теста;
• бактериальные (или подкисляющие), отличающиеся сильным преобладанием молочнокислых бактерий, обеспечивающие выраженное подкисление среды в ущерб дрожжам;
• дрожжевые, засеваемые некоторыми штаммами хлебопекарных дрожжей, выделяющих диоксид углерода, обеспечивающий значительный подъем теста.

Как вывести хлебную закваску: технические решения

Выведение закваски и затем ее ведение требует огромного эмпирического опыта. Живая хлебная закваска должна поддерживаться в динамическом равновесии, возможном благодаря постоянному регулированию процесса. Для получения качественных воспроизводимых хлебобулочных изделий необходимо контролировать большое количество параметров.

Ниже показаны несколько таких параметров. Некоторые из них не зависят от пекаря (микрофлора муки, пекарная среда), остальные же должны строго контролироваться, чтобы влиять на выделение интересующих нас метаболитов.

Материнская закваска для хлеба: традиционное выведение

Выведение закваски основано на спонтанном брожении, происходящем в смеси муки и воды, которая регулярно возобновляется. Такое полунепрерывное внесение новых питательных веществ (вода, сахара и т.д.) участвует в установлении микробной экосистемы. Материнская закваска используется для выведения возобновляемой, позволяющей засеять тесто.

Используемая мука

Состав муки (содержание клетчатки, амилаз, белков, зольность и т.д.) лежит в основе установки типичных экологических ниш: содержащиеся вещества определяют выбор микроорганизмов путем ориентации их метаболизма. Кроме того, используемая мука может также оказывать сильное влияние на разнообразие микроорганизмов в хлебной закваске, передавая микроорганизмы, которые могут стать преобладающими.

Пекарская среда

Постоянное наличие муки, мучной пыли в помещении, где пекут хлеб, создает так называемую «пекарскую среду», принимающую участие в установке микрофлоры живой хлебной закваски. Ее роль может быть даже значительнее, чем роль микрофлоры используемой муки.

Температура брожения закваски

Температура брожения закваски значительно влияет на развитие и жизнедеятельность дрожжей и бактерий. Гомоферментативные и факультативные гетероферментативные молочнокислые бактерии часто преобладают в составе заквасок, выводимых при высокой температуре и короткой продолжительности брожения. Следовательно, их присутствие ведет к быстрому подкислению и большому выделению молочной кислоты. И наоборот, гетероферментативные молочнокислые бактерии преобладают в заквасках, выводимых при низкой температуре и длительном времени брожения. В таком случае они выделяют молочную и уксусную кислоты и/или этиловый спирт при брожении.

Гидратация закваски

Высокое содержание воды в закваске стимулирует рост молочнокислых бактерий по сравнению с дрожжами, и, следовательно, ее быстрое подкисление. В результате неправильное ведение закваски может привести к дисбалансу между различными видами дрожжей и бактерий и стать причиной органолептических или реологических дефектов продукции. Таким образом, недостаточная дозировка дрожжей может отрицательно повлиять на органолептические показатели хлеба. С другой стороны, слишком высокая активность бактерий приводит к избыточной кислотности и получению слишком кислых по вкусу хлебов.
Закваски спонтанного брожения имеют еще один недостаток: для их выведения до получения зрелой формы требуется несколько дней и далее они должны постоянно обновляться.

Новый подъем интереса к закваскам

В связи с высокой технологичностью ведения и неопределенностью получаемых результатов, с одной стороны, и широким развитием производства хлебопекарных дрожжей, с другой стороны, на протяжении 19 и 20 веков происходило постепенное уменьшение использования заквасок. Сегодня наблюдается новый подъем интереса к ним по следующим причинам:

• появление технических решений, сильно облегчающих ведение заквасок;
• гарантия получения без риска продукции, дающей требуемый типичный вкус и запах;
• преимущества хлебов на закваске с точки зрения срока хранения и питательных свойств.

Разработка быстрых и надежных альтернатив

В качестве альтернативы закваскам спонтанного брожения была проведена селекция заквасок нового поколения, отличающихся быстротой выведения и воспроизводимыми результатами. С этой целью сначала происходит селекция отдельных штаммов сырья. Затем их исследуют в лабораторных и производственных условиях, в основном на кинетику накопления кислот, протеолитическую активность, азотный метаболизм и синтез ароматических соединений. Другим основным критерием является необходимость достаточной конкурентоспособности штаммов с целью обеспечения их преобладания в реальных условиях.

Различные виды альтернативных решений

После селекции штаммов происходит их внедрение и применение в заквасках, которые можно разделить на 3 вида:

Живая активная закваска

В данном случае микрофлора должна быть стабильной, т.е. содержать гарантированное количество живых бродильных агентов, примерно соответствующее их количеству в заквасках спонтанного брожения. Как и смешанные закваски спонтанного брожения, активные, готовые к употреблению, обеспечивают одновременно подъем теста, текстуру и аромат. Живую активную закваску, готовую к применению и полученную путем естественного брожения муки, используют прямо при замесе, возобновление не требуется.

Стартер для закваски

Речь идет о смеси отобранных молочнокислых бактерий и дрожжей, которые после растворения в воде и добавления муки позволяют вывести закваску за один раз после брожения 15-25 часов. Такую субстанцию можно добавлять прямо в тесто и продолжать возобновлять.

Компания Lesaffre разработала ряд стартовых культур LIVENDO LV1 и LIVENDO LV4, позволяющих получить широкий ассортимент хлебобулочных изделий, в том числе, хлебов премиум-класса. Стартер для закваски LIVENDO LV1 и LIVENDO LV4 — это совокупность молочнокислых бактерий и специальных штаммов дрожжей. Разница между LIVENDO LV1 и LIVENDO LV4 состоит в различных соотношениях, накапливаемых во время брожения молочной и уксусной кислот. В результате LIVENDO LV1 придает готовым изделиям более молочный вкус и аромат, стартовая культура LIVENDO LV4 приводит к накоплению более кислого вкуса и аромата, который обуславливается большим содержанием уксусной кислоты и применяется чаще всего при производстве ржаных и ржано-пшеничных сортов хлеба.

Стартовые культуры позволяют пекарям в конце концов избавиться от некоторых заквасок спонтанного брожения, сконцентрироваться на хлебопечении и разработать разнообразную продукцию.

Инактивированные закваски

Инактивированные закваски в линейке продуктов компании Lesaffre представлены продуктами: LIVENDO Аром Левен и LIVENDO Аром Левен Темный. Процесс производства включает в себя два основных этапа, первый этап — это получение закваски, второй этап — ее инактивация.

Закваску получают путем сбраживания ржаной муки дрожжами и молочнокислыми бактериями. Благодаря комплексному действию дрожжей и молочнокислых бактерий происходит максимальное накопление вкусо-ароматических веществ. LIVENDO Аром Левен и LIVENDO Аром Левен Темный обладают теми же органолептическими свойствами, что и традиционная закваска, за исключением подъемной силы. Изменяя дозировку LIVENDO Аром Левен (0,5-5%) и LIVENDO Аром Левен Темный (1-3%), возможно регулировать кислотность выпеченных изделий и получать широкий ассортимент продукции с различной степенью выраженности аромата и вкуса жидкой закваски.

Измерение эффективности закваски

Эффективность закваски можно оценить при помощи различных микробиологических и физико-химических параметров:

• Подсчет количества молочнокислых бактерий и дрожжей: стандартное микробное число служит для оценки концентрации клеток молочнокислых бактерий и дрожжей.
• Фенотипический и генетический анализ позволяет идентифицировать и классифицировать молочнокислые бактерии и дрожжи.
• Определение физико-химических параметров: физико-химические свойства закваски, связанные с ее эффективностью, определяются следующими параметрами:
  выход теста означает соотношение между массой теста (вода + мука + закваски + возможные ингредиенты такие как соль) и массой муки, помноженное на 100. Выход теста тесно связан с количеством муки, добавляемой в тесто.
• pH: значение конечного pH 3,5-4,3 обычно рассматривается, как признак хорошего брожения на закваске.
• Общая титруемая кислотность показывает количество выделенных органических кислот (скорректированную буферным значением муки). Существует несколько методов, основанных на нейтрализации щелочью кислот, содержащихся в растворе. Самые известные – ТТА с нейтрализацией до pH 6,6 и метод Sauergrad с нейтрализацией до pH 8,5.
• Коэффициент брожения (QF). Обозначает молярное отношение между молочной и уксусной кислотами при брожении закваски.