Инновационные биотехнологии переработки растительного сырья. Лабораторный практикум

пользование ферментных препаратов является неотъемлемой частью ускоренных технологий хлебобулочных изделий [11].

В хлебопечении применяют в основном пять типов ферментов: амилазы, протеазы, ксиланазы, оксидазы и липазы.

Чаще других ферментов в хлебопечении используют α-амилазы благодаря их положительному влиянию на объем хлеба, пористость мякиша, на цвет мякиша и корочки, на вкус и аромат хлеба, а также на замедление процессов черствения. Кроме того, они способствуют снижению вязкости теста в процессе клейстеризации крахмала. Неповрежденные гранулы крахмала начинают клейстеризоваться при 55 ° С, что приводит к «утечке» амилозы из гранул и началу плавления амилопектиновых кристаллов. Вязкость теста при этом резко возрастает, и подъем теста в печи прекращается. Когда α-амилазы атакуют клейстеризованный крахмал, то подъем теста в печи длится дольше и объем хлеба увеличивается.

Таким образом, амилазы играют важную роль в производстве хлеба, но содержание α-амилазы в некоторых видах муки невелико, в связи с чем пшеничную муку необходимо обогащать этим ферментом. Для обогащения можно использовать солодовую муку или грибные амилазы. Внесение оптимального количества грибной амилазы улучшает свойства теста и готового изделия, однако избыточное расщепление поврежденного крахмала в присутствии слишком больших количеств α-амилазы делает тесто слишком липким. Для каждого типа муки необходима своя оптимальная концентрация α-амилазы.

Протеазы уже давно используют в хлебопечении, в основном при обработке плотного и сухого теста, получающегося из слишком сильной муки. Изначально протеазы применялись для повышения мягкости и улучшения технологических свойств теста, но этим их влияние не ограничивается. Помимо указанных выше эффектов они сокращают продолжительность замеса, повышают газоудерживающую способность (благодаря улучшению растяжимости теста), улучшают текстуру мякиша, влагопоглощение, цвет, вкус и аромат изделий. Для этого целесообразно использовать эндопротеазу. Путем гид-

41

ролиза внутренних пептидных связей можно обеспечить больший реологический эффект, чем путем отщепления терминальных аминокислот в присутствии экзопептидаз.

Кроме действия специально добавленных ферментов, влияние на процесс хлебопечения оказывают и другие протеазы, в частности, присутствующие в пшеничных примесях, продуцируемые лактобактериями заквасок, а также эндогенные протеазы из пророщенной пшеницы. Все эти протеазы могут расщеплять белок эндосперма, в их присутствии уменьшается содержание запасного белка, ухудшается консистенция и растяжимость теста, а также уменьшается объем хлеба.

Ксиланазы широко используют в хлебопечении для получения теста с требуемыми свойствами, необходимого его подъема в печи и объема хлеба. В связи с тем, что полный механизм их действия пока не ясен, тип и концентрацию фермента(ов) необходимо подбирать для каждого конкретного случая по методу проб и ошибок.

Оксидазы катализируют окислительно-восстановительные реакции, приводящие к усилению клейковины теста, благодаря чему улучшаются его реологические свойства и соответственно качество хлеба. В целом оксидазы используют на практике весьма в ограниченном масштабе. Одной из причин этого является необходимость присутствия молекулярного кислорода. Такой «кислородный фактор» снижает эффективность оксидаз, поскольку содержание кислорода в тесте относительно невелико и, кроме того, он утилизируется дрожжами.

Липазы и фосфолипазы уже довольно давно считаются компонентами, положительно влияющими на процесс хлебопечения в целом и на свойства теста в частности. Липазы непосредственно влияют на клейковинный каркас. Это частично объясняется образованием свободных жирных кислот, окисляемых эндогенной липоксигеназой, что приводит к повышению их способности к окислению и положительному влиянию на образование клейковинного каркаса. Помимо этого, липазы могут влиять на взаимодействие липидов с белками клейковины и крахмалом. Считается, что замедление процесса черствения и сохранение мягкости мякиша в присутствии липаз достигает-

42

ся, прежде всего, благодаря образованию амилазно-липидного комплекса. Следует отметить, что в механизмах действия липаз на тесто и хлебопечение в целом остается еще много неясного [12].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Цель работы – приготовление теста по интенсивной «холодной» технологии, изучение влияния ферментных препаратов на ход технологического процесса расстойки тестовых заготовок.

Материалы, оборудование, реактивы:

−весы технические;

−линейка;

−емкость и шпатель для замеса теста;

−термометр технический с диапазоном измерения температур

0–100 ° С;

−мерный цилиндр вместимостью 250 см3;

−стаканы вместимостью 1000 см3;

−пищевая пленка;

−расстойный шкаф ШРЛ-065 СПУ;

−ферментные препараты амилолитического действия и/или мультиэнзимные препараты;

−сырье для замеса теста (мука, вода, дрожжи, соль, масло подсолнечное).

Последовательность выполнения работы

Тесто готовят по ускоренной «холодной» технологии, предусматривающей более низкую температуру теста, его интенсивный замес и сокращение продолжительности брожения теста до 20–30 мин (отлежка теста).

Замес проб теста осуществляют в соответствии с рецептурой, приведенной в табл. 6.1.

43

Замес теста осуществляют в емкости для замеса вручную с помощью шпателя. Для этого требуемое количество воды с температурой около 30–35 ° С вносят в емкость для замеса, растворяют в ней соль и вносят муку, предварительно смешанную с инстантными сухими дрожжами. Замес ведут до получения теста однородной консистенции в течение 10–15 мин.

Готовят пробы теста без добавления и с добавлением при замесе ферментных препаратов амилолитического действия и/или мультиэнзимных препаратов в дозировках, указанных в инструкциях к препаратам.

Температура теста должна быть на уровне 26–28 ° С. Пробы теста оставляют на 20–30 мин в условиях, исключающих их заветривание. Для этого герметизируют емкости с тестом пищевой пленкой.

После этого из проб теста формируют шарики и укладывают в предварительно смазанные растительным маслом стаканы вместимостью 1000 см3. Линейкой измеряют высоту тестовых заготовок в стаканах, их направляют на окончательную расстойку в расстойный шкаф при температуре 38–40 ° С. Каждые 10 мин производят замер высоты расстаивающихся проб теста, фиксируют продолжительность расстойки тестовых заготовок по достижении ими максимального объема.

Получаемые результаты

Полученные данные записывают, делают выводы о влиянии ферментных препаратов на ход технологического процесса расстойки тестовых заготовок.

44

Содержание отчета

Студентам необходимо оформить отчет с указанием цели работы, основных теоретических положений, а также описанием последовательности выполнения работы, полученных результатов и выводов.

Контрольные вопросы

1.С какой целью в хлебопечении используют ферментные препараты?

2.Какое влияние оказывают ферментные препараты на качество хлеба?

3.Перечислите виды ферментных препаратов, применяемых в хлебопечении.

4.Опишите роль в хлебопечении ферментов амилолитического действия.

5.Опишите роль в хлебопечении ферментов протеолитического действия.

6.Для чего в хлебопечении применяют ксиланазы, оксидазы, липазы?

45

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Баракова, Н.В. Анализ сырья, приготовление осахаренного сусла, зрелой бражки и этилового спирта: Учеб.-метод. пособие / Н.В. Баракова. – СПб.:

НИУ ИТМО, 2013. – 37 с.

2.ГОСТ Р 53358-2009. Продукты пивоварения. Термины и определения. –

Введ. 2010-07-01. – М.: Стандартинформ, 2009. – 7 с.

3.ГОСТ ISO 2173-2013. Продукты переработки фруктов и овощей. Рефрактометрический метод определения растворимых сухих веществ. – Введ. 2015-07-01. – М.: Стандартинформ, 2014. – 13 с.

4.ГОСТ 12788-87. Пиво. Методы определения кислотности. – Введ. 1989-01- 01. – М.: Стандартинформ, 2011. – С. 48–50.

5.ГОСТ 27198-87. Виноград свежий. Методы определения массовой концентрации сахаров. – Введ. 1987-07-01. – М.: Издательство стандартов, 1987. –

С. 140–147.

6.ГОСТ 31711-2012. Пиво. Общие технические условия. – Введ. 2013-07-01.

– М.: Стандартинформ, 2013. – 11 с.

7.ГОСТ 32114-2013. Продукция алкогольная и сырье для ее производства. Методы определения массовой концентрации титруемых кислот. – Введ. 2014-07-01. – М.: Стандартинформ, 2013. – 5 с.

8.ГОСТ 33881-2016. Спирт этиловый из пищевого сырья. Термины и определения. – Введ. 2017-08-01. – М.: Стандартинформ, 2016. – 7 с.

9.ГОСТ 5962-2013. Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия. – Введ. 2014-07-01. – М.: Стандартинформ, 2014. – 5 с.

10.Неверова, О.А. Пищевая биотехнология продуктов из сырья растительного происхождения: Учебник / О.А. Неверова, Г.А. Гореликова, В.М. Позняковский. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. – 415 с.

11.Пучкова, Л.И. Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий. – Ч. 1. Технология хлеба / Л.И. Пучкова, Р.Д. Поландова, И.В. Матвеева. –

СПб.: ГИОРД, 2005. – 559 с.

12.Уайтхерст, Р.Дж. Ферменты в пищевой промышленности / Р.Дж. Уайтхерст, М. ван Оорт (ред.); пер. с англ. д-ра хим. наук С.В. Макарова. – СПб.: Профессия, 2013. – 408 с.

13.Шобингер, У. Фруктовые и овощные соки: научные основы и технологии / У. Шобингер; пер. с нем. под общ. науч. ред. А.Ю. Колеснова, Н.Ф. Берестеня и А.В. Орещенко. – СПб.: Профессия, 2004. – 640 с.

46

47