Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биотехнологические основы хлебопекарного производства. Учебное пособие
.pdf
131
Этот класс ферментов сформировался из ранее принадлежащих
другим классам ферментов.
Например, АТФ-синтаза – ранее фермент относился к
третьему классу и был назван по номенклатуре – АТФфосфогидролаза, но название не соответствует характеру работы
фермента, т.к. гидролиз АТФ практически не происходит.
Ферменты седьмого класса катализируют реакции переноса
молекул или ионов через мембраны или их разделение внутри
мембран. Реакция обозначается как переход от «стороны 1» к
«стороне 2», поскольку ранее использованные обозначения «в» и
«вне» могут быть неоднозначными.
Например, при переносе протонов из матрикса
межмембранное пространство через комплекс электронно-
транспортной цепи (дыхательная цепь переноса электронов)
происходит восстановление убихинона до убихинола и реакция
описывается следующей схемой:
NADH + Сo Q + 6 H
+
[сторона 1]
= NAD+ + Сo QH2 + 7 H
+
[сторона 2]
.
АТФ-синтаза, катализирующая реакцию переноса ионов
водорода из межмембранного пространства в матрикс с образованием при этом молекулы АТФ из АДФ и неорганического фосфата, реакция описывается схемой:
АДФ + Фн→ АТФ + H2O.
За ферментами, перемещёнными в класс транслоказ, сохранились
систематические названия, указывающие на их прежний класс.
В зависимости от переносимых ионов или молекул в седьмом классе выделяют шесть подклассов (КФ 7.1-7.6), катализирующих транслокацию протонов водорода H
+,
неорганических
катионов и их хелатов; неорганических анионов; аминокислот и
пептидов; углеводов и их производных, иных соединений.
Транслоказы могут быть связаны с цитоплазматической
мембраной, а также могут свободно находиться в другой части
клетки (цитоплазме, периплазме и т.д.).

132
7.4. Применение гидролизатов в технологии хлеба
Ферментативные гидролизаты, полученные из сырья различного происхождения, – это один из потенциальных и перспективных источников белково-углеводных и вкусовых добавок к
пищевым продуктам. Их целесообразно применять для улучшения биотехнологических характеристик хлебопекарных дрожжей,
интенсификации производств созревания хлебопекарных полуфабрикатов, повышения питательной ценности, улучшения органолептических и физико-химических показателей хлеба. В хлебопекарном производстве находят применение ферментативные
гидролизаты из целлюлозосодержащего, нетрадиционного зернового и белоксодержащего сырья.
Гидролизаты из целлюлозосодержащего сырья. При пере-
работке топинамбура с целью получения высокоосахаренных сиропов в качестве остаточного сырья накапливается мезга . Основными её компонентами являются гемицеллюлоза и целлюлоза,
кроме того, она содержит до 8 % белка. Для гидролиза мезги
применяются ферментативные препараты пектофоэтидин П10Х и
целлобранин ГЗХ. Эти препараты содержат активные пектолитические, целлюлозный и протеолитический комплексы.
Целлюлозный комплекс состоит из 3 типов ферментов:
эндо-(3-1,4-(3-глюконаза, экзо-1,4-а-глюконаза, целлобиазы
(3-глюкозидаза). Под действием эндоглюконаз на целлюлозу в
основном образуется растительная целлобиоза. Экзоглюконазы
катализируют гидролиз остатков целлобиозы от нередуцирующего конца цепи. В реакции гидролиза получают гидролизаты, характеризующиеся высокой пищевой ценностью.
Содержание глюкозы в них составляет 26,5 % на СВ, фруктозы – 2 %, общего сахара – 46 %, также содержатся минеральные вещества Са, Nа, К, Мg и весь комплекс незаменимых аминокислот.
Гидролизат мезги имеет сладковатый вкус, белый с бежевым оттенком цвет и слегка напоминающий фруктовый запах.
При производстве хлебобулочных изделий из пшеничной муки
высшего сорта и 1 -го сорта гидролизат муки дозируют в количестве 40-50 % к массе муки в тесте вместо воды, идущей на его

133
замес. При этом продолжительность брожения теста сокращается
на 30-40 мин, а окончательная расстойка на 15 мин.
Пищевая ценность хлеба с гидролизатом повышается, содержание белка увеличивается на 2 0-2 3 %. Объём увеличивается
на 11-14 %, пористость на 7-11 %, кислотность не превышает
нормируемый показатель.
Гидролизаты из нетрадиционного сырья (ферментативные гидролизаты из амаранта). Амарант содержит 12-19 % бел-
ковых веществ, а в пшеничной муке 10-11 %, в котором отмечено
значительное содержание незаменимой аминокислоты лизина.
Также зерно амаранта содержит 8,1 % липидов, состоящих на
80 % из ненасыщенных жирных кислот. При внесение гидролизатов амаранта в тесто вносится в 1,5 -2,0 раза больше муки амаранта, чем в нативном виде. При этом качество изделий улучшается
по органолептическим и физико-химическим показателям, а также увеличивается пищевая и биологическая ценность хлебобулочных изделий. При этом биогидролизат готовится из муки амаранта в количестве 8-16 % к массе муки в тесте.
В водно-мучную суспензию при соотношении муки и воды
1:2 вносят 0,25-0,35 % ферментного препарата амилосубтилина
Г10Х. Суспензию нагревают до 90-95оС, постоянно перемешивают и выдерживают в течение 15 мин, при этом происходит гидролиз крахмала и белковых веществ. Затем гидролизат охлаждают и вносят ферментный препарат глюкоавамарин. Полученный
гидролизат применяют в качестве белково-углеводного компонента при производстве хлебобулочных изделий ускоренным
способом.
Ферментативные гидролизаты из белоксодержащего сырья.
В хлебопекарном производстве использование белоксодержащих
добавок необходимо для повышения биологической ценности
изделия и для экономии основного сырья за счет использования
вторичных продуктов других отраслей пищевой промышленности (гидролизованный кератин, который содержится в ногтях и
копытах). Добавки из кератинсодержащего сырья имеют более
высокую биологическую ценность по сравнению с растительным
белком, а по соотношению незаменимых аминокислот аналогич-

134
ны мясу, по содержанию метионина, треонина и цистина превосходят молоко.
Сложность в использование кератинного сырья заключается в трудности обработки этого белка. Один из путей переработки - ферментативный гидролиз. Пищевые добавки из кератин содержащего сырья получают путем модификации кератина пера,
предварительно подготовленного для обработки ферментами
микроорганизмов родов Streptomicis и Actinomicis.
Перо стерилизуют под давлением в течение 2, 0 - 2 , 5 ч. Затем
проводят гидролиз в присутствии ферментного препарата и затем
отделяют жидкую фракцию путем упаривания при температуре
80-90 °С до содержания СВ 40-60 % (жидкий гидролизат) или 90-
93 % (порошок). Полученный гидролизат вносят в тесто в коли-
честве 6-16 %, для жидкого гидролизата, или 3,8-8,5 % для порошка (порошок перед использованием разводят в воде до содержания СВ 40-60 %).
Перед внесением в тесто из него готовят эмульсию смеси с
жировыми продуктами, при этом происходит интенсификация
созревания теста за счет высокого содержания в гидролизате свободных аминокислот (>95 %). Их внесение обеспечивает более
высокую начальную кислотность теста и сдвигает рН в сторону
наиболее благоприятных значений для жизнедеятельности дрожжевых клеток (рН=5,1-5,3). Кроме того, наличие в среде таких
аминокислот как аспарагиновая, глутаминовая, лейцин, фенилаланин, необходимых для развития как дрожжевых клеток, так и
микроорганизмов бактерий, приводит к сокращению продолжительности брожения теста в 6 раз (до 15-20 мин). Снижаются затраты на брожение теста, увеличивается его выход на 40 %. В
результате получаются изделия с более высокими показателями
качества, пористостью, удельным объемом и повышенной биологической ценностью.
Способы производства кукурузного, пшеничного и
картофельного крахмала были неоднократно и подробно
описаны. Гидролиз этих разновидностей крахмала в
промышленном масштабе осуществляется разными способами:
только кислотой, кислотой и ферментами, и только ферментами.

135
В середине 60-х гг. на смену кислотному и кислотноферментативному процессам пришел ферментативный способ
переработки крахмала, основанный на последовательном
применении
a
-амилазы Bacillus subtilis (амилосубтилин) и
амилоглюкозидазы Aspergillus orizae (амилоризин) или A. niger
(амилосубтилин). Главное его преимущество связано с
увеличением скорости процесса, уменьшением уровня
загрязнения продуктами реверсии, получением продукта с
высоким декстрозным эквивалентом (ДЭ). Величина ДЭ
гидролизата (в используемой шкале глюкоза – декстроза
соответствует 100 ед.) отражает глубину гидролиза крахмала, для
которого ДЭ считается равным нулю.
Следующим важным шагом было внедрение в
производство термостабильных
a
-амилаз, главным образом из B.
licheniformis, позволяющих после обработки аминоглюкозидазой
получать продукцию с ДЭ, близким к 100. Высокотемпературное
ожижение крахмала сегодня стало обычным промышленным
процессом, но следующий этап, осахаривание, до сих пор
осуществляется при участии «обычной» глюкоамилазы A. niger
путем одноразовой обработки.
8. ПЕРЕРАБОТКА МУКИ С ПОНИЖЕННЫМИ
ХЛЕБОПЕКАРНЫМИ СВОЙСТВАМИ
Мука с пониженными хлебопекарными свойствами – это
мука с пониженным содержанием и низким качеством клейковины (короткорвущаяся, крошковатая или рвущаяся слоями, неэластичная, излишне растяжимая), с повышенной или пониженной
активностью амилолитических и протеолитических ферментов.
Мука с короткорвущейся, крошковатой или рвущейся
слоями клейковиной может быть получена из зерна, высушенного при неправильных режимах сушки (при повышенной температуре) или прихваченного морозом (морозобойного), а также из
самосогревшегося зерна. При переработке такой муки тесто получается пониженной эластичности, при расстойке плохо увеличивается в объеме. Поверхность теста часто неровная, с разрывами.

136
Муку с излишне растяжимой клейковиной получают из
пшеницы, в которой присутствует примесь зерен, поврежденных
клопом-черепашкой. Для такой муки характерна повышенная активность протеолитических ферментов, в процессе отлежки физические свойства клейковины резко ухудшаются – она становится мажущейся массой, липкой и тянущейся нитями. Тесто при
брожении быстро разжижается, а при расстойке расплывается.
Мука из проросшего зерна имеет повышенную автолитическую активность ферментов, поэтому тесто быстро разжижается.
Мука с пониженной активностью ферментов получается из зерна,
высушенного при высокой температуре. Хлебопекарные свойства
пшеничной муки окончательно определяются по результатам
пробной лабораторной выпечки. При выпечке хлеба из пшеничной муки высшего и первого сортов объемный выход менее
400 см3/100 г и второго сорта – менее 350 см3/100 г и формоустойчивость соответственно менее 0,40 и 0,35 свидетельствуют
о пониженных хлебопекарных свойствах такой муки.
Отклонения в качестве ржаной и пшеничной муки, происходящие главным образом в результате прорастания зерна, устанавливаются по автолитической пробе или экспресс-выпечкой.
Для получения хлеба удовлетворительного качества из муки с пониженными хлебопекарными свойствами её рекомендуется смешивать с мукой со средними хлебопекарными свойствами.
Однако следует учитывать, что при использовании в смеси муки
с повышенной активностью ферментов ее количество не может
устанавливаться на основании расчетов средневзвешенного значения того или иного свойства муки (автолитической активности,
растяжимости клейковины и др.). Процент подсортировки муки,
смолотой с примесью некондиционного зерна, устанавливается
производственной лабораторией на основании данных анализа и
пробных выпечек.
При переработке муки с отклонениями от нормальных хлебопекарных свойств следует проводить различные технологические мероприятия, направленные на обеспечение выработки хлебобулочных изделий, отвечающих действующим нормам качества, а именно: корректировать режимы приготовления теста, использовать улучшители и др.

137
Пшеничная мука с короткорвущейся клейковиной и пониженным ее содержанием. Мука с короткорвущейся клейковиной
получается из зерна, высушенного при неправильном тепловом
режиме. В зерне, подвергнутом сушке при высокой температуре,
происходит денатурация белков и инактивация ферментов. Мука
из такого зерна имеет короткорвущуюся, неэластичную клейковину.
При переработке такой муки рекомендуется применять
технологические приемы, увеличивающие набухание и частичную её пептизацию, в результате чего улучшаются физические
свойства теста и качество хлебобулочных изделий: повышается
удельный объем, становится более тонкостенной пористость, несколько улучшается цвет мякиша. Кроме того, следует интенсифицировать процессы молочнокислого и спиртового брожения
при опарных способах за счет следующих технологических
приемов:
– увеличить дозировку муки в опару до 55-70 % и повысить
её влажность до 50-55 %; в жидкие опары увеличить дозировку
муки до 35-40 % от общей её массы;
– увеличить продолжительность замешивания опары и теста на 5 мин и более на машинах периодического действия;
– увеличить продолжительность брожения опары, для чего
готовить её при температуре 25-26 ºС, не допуская перебраживания;
– увеличить дозу прессованных дрожжей на 50 % от общей
нормы или проводить их активацию. При выработке хлеба опарным способом на жидких дрожжах 20-30 % от общей их массы
добавлять в тесто;
– на различных стадиях приготовления теста использовать
улучшители, содержащие ферментные препараты с протеолитической активностью.
При наличии таких дефектов, как короткорвущаяся клейковина и повышенное содержание водорастворимых веществ в муке, не рекомендуется добавлять ферментные препараты или за варку в опару или тесто, следует особенно внимательно следить
за расстойкой тестовых заготовок.
Пшеничная мука, смолотая из зерна с примесью поврежденного клопом-черепашкой. Белковые вещества муки, смолотой

138
с примесью зерна, поврежденного клопом-черепашкой, обычно
подвергаются более сильному действию протеолитических ферментов слюны клопа-черепашки. Тесто из такой муки быстро
разжижается, поэтому следует сокращать продолжительность
брожения теста и применять приемы, способствующие торможению ферментативных процессов.
Для сокращения продолжительности брожения уменьшают
загрузку агрегатов, тестовых бункеров или сокращают число деж.
Длительность расстойки также сокращают. Продолжительность
брожения опар и заквасок, на которых готовится тесто, уменьшать не следует, так как в них должно накапливаться достаточное количество продуктов метаболизма дрожжевых клеток и молочнокислых бактерий.
Для торможения активности протеолитических ферментов
и укрепления клейковинного комплекса необходимо:
– повысить конечную кислотность, град: опар – на 1-3, теста – на 1-2;
– снизить температуру полуфабрикатов до 27-28 ºС;
– уменьшить влажность опары на 2-3 %, теста – на 1 %
против установленной нормы;
– применить аскорбиновую кислоту, модифицированный
крахмал;
– использовать комплексные хлебопекарные улучшители в
сочетании с улучшителями окислительного действия или половинной дозой модифицированного крахмала;
– использовать молочную сыворотку;
– добавить 20-25 % соли от общей ее массы в опару;
– увеличить дозировку хлебопекарных прессованных
дрожжей на 50 % против дозы, установленной рецептурой (если
они хорошего качества);
– тесто при приготовлении на жидких опарах замешивать
без добавления воды;
– несколько увеличить продолжительность выпечки изделий с одновременным повышением температуры пекарной камеры на 20 ºС.

139
Для увеличения объема изделий при приготовлении жидких дрожжей используют штамм дрожжей Московская-23 или
гибрид 512 как наиболее активные.
Учитывая, что важнейшими факторами, влияющими на активность ферментов, являются температура, рН и влажность среды, продолжительность ферментативного катализа, снижение активности ферментов и повышение качества хлеба (снижение расплываемости изделий, увеличение объема и улучшение пористости), в ГосНИИХП разработаны технологии хлебобулочных изделий на основе оптимизации технологических параметров и
средств их регулирования, а также технологические аспекты
применения комплексных пищевых добавок (улучшителей).
Тесто целесообразно готовить на густой опаре или по интенсивной «холодной» технологии. Эффективность указанных
способов повышается при регулировании процесса кислотообразования. Так, при понижении температуры полуфабрикатов (опара 25-26 ºС, тесто – 24-25 ºС), влажности (опара – 43-44 %; тесто
– 41-42 %) и сокращении продолжительности брожения теста
(до 20 мин) качество хлеба улучшается.
Максимальная формоустойчивость хлеба достигается при
начальной кислотности теста 2,5-3,0 град и скорости кислотонакопления – (2,5-3,5)210-2 град/мин. Для обеспечения указанной
скорости кислотонакопления в процессе приготовления теста в
него вносят кислотосодержащие полуфабрикаты: при ускоренном
способе – концентрированную молочнокислую закваску (КМКЗ)
в дозировке 5 % от массы муки или молочную сыворотку в дозировке, обеспечивающей заданную кислотность теста; при опарном способе – подкисляющие полуфабрикаты (тесто или опара
предыдущего приготовления), молочную сыворотку.
Разработана технология хлебобулочных изделий с использованием муки из зерна, поврежденного клопом-черепашкой, которая предусматривает:
– изменение параметров приготовления полуфабрикатов:
понижение температуры и влажности, повышение начальной кислотности и сокращение продолжительности брожения;
– применение средств регулирования кислотонакопления
(закваски);

140
– дозирование хлебопекарных прессованных дрожжей и
соли в две стадии при наличии в рецептуре сахара и жира;
– введение комплексных добавок, в которые включены
улучшители окислительного действия: аскорбиновая кислота,
ферментативно-активная соевая мука, соевые концентрат или
изолят; пероксид кальция, а также эмульгаторы, ферментные
препараты, минеральные соли.
Анализ свойств клейковины, отмытой из теста, показал, что
применение комплексных добавок способствует повышению
гидратационной способности клейковины в среднем на 3,5 %.
При применении комплексных добавок снижается расплываемость теста. Они интенсифицируют газообразование в тесте –
объем выделившегося диоксида углерода через 1,5 ч брожения
повышается в среднем на 16 %, увеличивают газоудерживающую
способность теста – коэффициенты газоудержания в пробах теста
с комплексными улучшителями повышаются на 9–15 %. Ферментные препараты, входящие в состав комплексных добавок,
способствуют интенсификации образования сбраживаемых сахаров, а также оказывают влияние на реологические свойства теста.
Применение комплексных добавок приводит к изменению
фракционного состава клейковинных белков. После замеса теста
фракция низкомолекулярных соединений либо отсутствует, либо
ее содержание снижается на 39-67 %, а содержание фракции высокомолекулярных соединений возрастает на 19-34 % по сравнению с контролем. После расстойки отмечается увеличение содержания фракции высокомолекулярных соединений в среднем
на 24 % и снижение содержания фракции низкомолекулярных
соединений на 54 %. Разработанные комплексные улучшители
снижают активность протеолитических ферментов муки на 45 %.
Пшеничная мука из проросшего зерна или с добавлением до
5 % проросших зерен для высокосортной муки и до 10 % для
обойной. Проросшее пшеничное зерно отличается от нормально-
го активностью ферментов, содержанием свободных жирных кислот, активаторов протеолиза и водорастворимых веществ. Мука
из проросшего зерна или выработанная с использованием в помольной смеси проросшего зерна обладает повышенной активно-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
