2.3.7 Спиртовое и молочнокислое брожение

Процессы брожения в тесте и в других хлебопекарных полуфабрикатах начинаются с момента замеса и заканчиваются во II зоне печи при выпечке. При брожении теста после замеса до разделки происходит его созревание. Сущность созревания теста — оптимальное изменение физических свойств теста, а также накопление в нем определенного количества водорастворимых веществ (аминокислот, сахаров и др.), ароматических и вкусовых веществ (спиртов, кислот, альдегидов).

Основные микробиологические процессы — это спиртовое и молочнокислое брожение.

Спиртовое брожение осуществляется дрожжами Saccharomycеs cerevisiae и дрожжеподобными микроорганизмами (Monilinia, Oidium и др.), а также некоторыми микромицетами. В технологии хлеба этот сложный процесс протекает в несколько стадий, под воздействием Saccharomyces cerevisiae при участии многочисленных ферментов. Превращение пирувата в этанол идет в двух последовательных реакциях.

Дрожжи сбраживают весьма высокие концентрации сахара, достигающие 60 %, и накапливают в среде 10-15% этанола. Высокомолекулярные полисахариды (крахмал, инулин, гемицеллюлозы, целлюлоза) и продукты их неполного гидролиза не сбраживаются дрожжами, поскольку они не способны проникать через клеточные мембраны, а сами дрожжи не синтезируют ферменты, которые могли бы выделиться в окружающую среду и осуществить гидролиз этих полисахаридов до сбраживаемых сахаров.

Брожение начинается уже при замесе теста. В первые 1-1,5 ч дрожжи сбраживают собственные сахара муки — глюкозу, фруктозу; пентозы не сбраживаются. Мальтозу дрожжи сбраживают после гидролиза ее ферментом дрожжей — α-глюкозидазой — на 2 молекулы глюкозы.

При опарном способе приготовления теста дрожжевые клетки начинают свою жизнедеятельность в опаре — полуфабрикате, в котором сбраживаемыми сахарами служат собственные сахара муки и образующаяся мальтоза. Интенсивность спиртового брожения зависит от количества дрожжей и их бродильной активности температуры, рецептуры, влажности теста, степени обработки теста, дозировки и вида улучшителей. Так, с повышением температуры с 26 до 35 °С, интенсивность газообразования возрастает в 2 раза. Интенсивный замес теста ускоряет брожение на 20-60 %.

Значительное влияние на процесс брожения оказывает наличие в полуфабрикатах растворимых форм азота, минеральных соединении и витаминов, необходимых дрожжам. Оптимум рН спиртового брожения 4-6.

Молочнокислое брожение вызывают молочнокислые бактерии родов Lаctobacillus и Lactococcus. Они представляют собой факультативные анаэробы, т. е. способны осуществлять свою жизнедеятельность в присутствии кислорода воздуха. В их клетках отсутствуют цитохромы и каталаза.

Известны две группы этих бактерий. В одну из них входят гомоферментативные бактерии, которые образуют только молочную кислоту. Некоторые бактерии образуют ее не менее 90 % от количества всех продуктов брожения. Особенно большое количество молочной кислоты накапливают термофильные бактерии, например Termobacterium cereale. Микроорганизмы второй группы (гетероферментативные) кроме молочной кислоты образуют уксусную кислоту, этанол и диоксид углерода.

Молочнокислое брожение особенно интенсивно протекает в тесте из ржаной муки. При созревании ржаного теста основным видом брожения является молочнокислое, при котором накапливается как молочная, так и уксусная кислоты. Благодаря тому что в ржаной закваске наряду с молочнокислыми бактериями присутствуют и дрожжевые клетки (причем эти микроорганизмы проявляют свою жизнедеятельность в условиях симбиоза), в ржаном тесте протекает также и спиртовое брожение.

На интенсивность молочнокислого брожения влияют температура и влажность полуфабрикатов, дозировка закваски или других продуктов, содержащих МКБ, состав кислотообразующей микрофлоры, интенсивность замеса теста. Отмечено, что молочнокислое брожение протекает более интенсивно в полуфабрикатах густой консистенции. В процессе брожения кислотность полуфабрикатов возрастает. [5, c. 375]

В пшеничное тесто молочнокислые бактерии попадают с мукой, дрожжами, молочной сывороткой и др.

Активная кислотность (рН) пшеничного теста в конце брожения равна 4,8-5,6 (у ржаного — 3,5-4,5). Кислотность готовых изделий не должна превышать норму, предусмотренную стандартом.

На интенсивность размножения дрожжей влияют исходное количество дрожжей, консистенция полуфабриката, его температура, массовая доля влаги и содержание питательных веществ необходимых клетке. Чем меньше начальное количество дрожжей, тем быстрее идет их размножение.