Приготовление теста из ржаной муки и смеси ржаной и пшеничной

Ржаная мука по своим хлебопекарным свойствам отличается от пшеничной муки. Крахмал ржаной муки более атакуем амилолитическими ферментами, чем крахмал пшеничной муки. В ржаной муке всегда имеется некоторое количество -амилазы в активном состоянии, тогда как в пшеничной муке из непроросшего зерна находится практически только активная -амилаза. Клейстеризация ржаного крахмала происходит при более низких температурах, чем пшеничного. В ржаной муке содержится 2-3% сильно набухающих высокомолекулярных пентозанов — слизей. Белково-протеиназный комплекс ржаной муки также специфичен. Белковые вещества ржаной муки в тесте способны в значительной части пептизироваться, переходя в вязкий коллоидный раствор.

Отличия в свойствах и способах приготовления ржаного теста

Особенности ржаной муки обусловливают существенные различия в свойствах и способах приготовления ржаного теста. В ржаном тесте отсутствует губчатый клейковинный каркас, придающий пшеничному тесту свойства упругости и эластичности. Значительная часть белков ржаной муки в тесте неограниченно набухает, пептизируется и переходит в состояние вязкого коллоидного раствора, составляющего основу жидкой фазы ржаного теста. В жидкой фазе ржаного теста находятся также пептизированные слизи, растворимые декстрины, сахара, соли и другие водорастворимые вещества муки. В жидкой фазе распределены такие элементы твердой фазы ржаного теста, как зёрна крахмала, ограниченно набухшая часть белков и отрубистые частицы муки. Реологические свойства ржаного теста определяются свойствами его вязкой жидкой фазы. Для ржаного теста характерны высокая вязкость, пластичность и малая способность к растяжению, низкая упругость. Значительное влияние на структурно - механические свойства ржаного теста оказывает соотношение в нём пептизированных и ограниченно набухших белковых веществ.

Кислотность и в первую очередь содержание молочной кислоты влияет на степень пептизации белков. Повышение кислотности теста до определенного предела (до рН 4,4-4,2) способствует пептизации белков и одновременно набуханию и улучшению реологических свойств ограниченно набухшей части белков. Дальнейшее повышение кислотности может привести к уменьшению пептизации белков ржаного теста. Повышенная кислотность ржаного теста, особенно содержание в нём молочной кислоты, благоприятно влияет на его структурно - механические свойства. Большое значение приобретает повышенная кислотность ржаного теста при приготовлении его из ржаной муки с низким содержанием белковых веществ. При недостаточно высокой кислотности в таком тесте не был бы обеспечен переход в жидкую фазу значительного количества пептизированного белка. Слишком большая пептизация белковых веществ в ржаном тесте нежелательна, так как это может привести к его чрезмерному разжижению и снижению способности удерживать форму при расстойке и выпечке подовых изделий. Внесение соли в ржаное тесто повышает температуру клейстеризации его крахмала в процессе выпечки, что вследствие повышенной атакуемости ржаного крахмала и наличия в ржаной муке -амилазы может способствовать улучшению структурно - механических свойств мякиша хлеба. Высокая кислотность ржаного теста необходима для достижения достаточной пептизации его белков, для торможения действия -амилазы. Повышение кислотности ржаного теста снижает температуру инактивации -амилазы. В результате при выпечке ржаного хлеба сокращается длительность периода, в котором -амилаза уже инактивирована, а -амилаза, действуя на частично клейстеризованный крахмал, ещё продолжает образовывать декстрины, накопление которых придаёт липкость мякишу. Поэтому при недостаточной кислотности ржаного теста мякиш хлеба из него имеет повышенную липкость и заминаемость, напоминающий по состоянию мякиш непропеченного хлеба или хлеба из муки, смолотой из проросшего зерна. В связи с этим кислотность готового выброженного теста из ржаной обойной муки (перед его разделкой) доводят примерно до 12 град. Для достижения такой кислотности необходима специальная бродильная микрофлора. Задачей технолога является обеспечение быстрого и высокого кислотонакопления. В ржаных заквасках и тесте должны быть созданы условия, при которых количество кислотообразующих бактерий в 60-80 раз превышало бы количество дрожжевых клеток. Такое соотношение может быть достигнуто путём спонтанного брожения, но оно длительно. Поэтому при приготовлении ржаного теста следует в начале процесса вносить в том или ином виде специфические кислотообразующие бактерии и дрожжи в необходимом соотношении. Для этого наряду с прессованными дрожжами нужно иметь прессованные (или сухие) кислотообразующие бактерии соответствующих видов и рас. Необходимое соотношение дрожжей и кислотообразующих бактерий достигается приготовлением ржаного теста на заквасках. Закваска - непрерывно расходуемая по частям и вновь возобновляемая фаза, используемая для приготовления теста. Закваски применяются густые, менее густые или жидкие. Часть такой закваски применяется при замесе теста в качестве продукта, содержащего активную специфическую бродильную микрофлору ржаного теста и значительное количество кислот. На остальной части закваски с добавлением определённого количества муки и воды готовится новая порция закваски. Сокращенный производственный цикл приготовления ржаного теста на заквасках может быть и трёхфазным. На отдельных порциях непрерывно возобновляемой закваски можно готовить сначала опару. После того как опара выбродит, на ней готовится тесто. Разводочный цикл приготовления закваски включает три фазы. В первой фазе небольшое количество муки и воды замешивают с небольшим количеством производственной закваски предыдущего приготовления или взятой с другого предприятия. Иногда при этом добавляют небольшое количество прессованных дрожжей. После нескольких часов (3-4) брожения этой первой закваски её освежают и увеличивают внесением дополнительного, уже большего, количества муки. Полученная таким образом вторая закваска после нескольких часов (3-4) брожения освежается и пополняется добавлением ещё большего количества муки и воды. Эта третья закваска после нескольких часов (3-4) брожения представляет собой производственную закваску, готовую для использования в производственном цикле. При выведении производственной закваски увеличивается её количество, в ней накапливаются в необходимых соотношениях дрожжевые клетки, кислотообразующие бактерии и кислоты. Кислотность производственной закваски несколько выше требуемой конечной кислотности теста. После получения необходимого количества производственной закваски работу ведут в течение определенного времени по сокращенному производственному циклу, обычно двухфазному: закваска - тесто. Ржаное тесто по сокращенному производственному циклу можно готовить месяцами, прибегая к полному обновлению заквасок путём применения разводочного цикла только при ухудшении их качества.

Если качество производственной закваски ухудшается (снижается скорость кислотонакопления или подъёмная сила) или ухудшается вкус и другие свойства хлеба, приготовление теста по производственному циклу прекращают и производственные закваски готовят заново по полному разводочному циклу. В разводочном цикле при приготовлении первой фазы — первой закваски можно вместо порции производственной закваски предыдущего приготовления и прессованных дрожжей вносить соответствующее количество размноженных в лаборатории чистых культур соответствующих штаммов дрожжей и кислотообразующих бактерий. При разведении производственной закваски заново и при возобновлении её в производственном цикле стремятся создавать условия (консистенцию, температуру, длительность брожения), наиболее благоприятные для оптимального состава и состояния ее бродильной микрофлоры.

Бродильная микрофлора ржаных заквасок и теста. В ржаных заквасках представлены дрожжи и кислотообразующие бактерии. Наряду с дрожжами Sacch. cerevisiae и некоторым количеством отдельных разновидностей диких дрожжей в ржаных заквасках встречаются и дрожжи Sacch. minor. Это более мелкие, круглые или несколько овальные дрожжи, имеющие оптимум размножения при 25 ⁰С и кислотности 9-12 град. Они сбраживают глюкозу, фруктозу, сахарозу, но не сбраживают мальтозу. Однако основную роль играют дрожжи Sacch. cerevisiae, адаптированные к повышенной кислотности теста и его кислотообразующим микроорганизмам. Из 35 штаммов дрожжей, выделенных из ржаных заквасок, особое место занимает штамм дрожжей, названный «заквасочными». Заквасочные дрожжи за 3 часа брожения образовывали на 66 % больше углекислого газа, чем такое же количество прессованных хлебопекарных дрожжей. Бродильная активность заквасочных дрожжей не снижалась при повышении концентрации молочной кислоты в бродильной среде на 1 %. Бродильная активность прессованных дрожжей в этих условиях заметно снижается, повышается скорость кислотонакопления и одновременно на 10-12 % снижается доля летучих кислот в общей кислотности теста. Специфические кислотообразующие бактерии ржаных полуфабрикатов состоят из бактерий, относящихся к двум группам. 1. Гомоферментативные, молочнокислые бактерии, образующие в качестве основного продукта молочную кислоту, незначительное количество летучих кислот (в основном уксусную кислоту). Эти бактерии не обладают способностью газообразования. Они могут быть подразделены на две подгруппы. К первой относятся мезофильные бактерии, имеющие температурный оптимум в пределах 25-35 ⁰С, — это Lactobacillus plantarum. Ко второй подгруппе - термофильные бактерии с температурным оптимумом, лежащим в пределах 40-55 ⁰С - бактерии Дельбрюка. Эти бактерии в заквасках и тесте играют роль только кислотообразователей. В разрыхлении теста они не участвуют, так как не образуют газа. 2. Гетероферментативные, молочнокислые бактерии, образующие наряду с молочной кислотой значительные количества летучих кислот (в основном уксусную кислоту) и газа (в основном диоксида углерода) и незначительное количество спирта. Температурный оптимум бактерий этой группы лежит в пределах 30-35 ⁰С. Они в заквасках и тесте являются не только кислотообразователями, но и энергичными газообразователями, играющими существенную роль в разрыхлении ржаного теста. Основное количество уксусной кислоты, накапливающейся в ржаных заквасках и тесте, образуется именно этими бактериями. В ржаных полуфабрикатах всегда содержится некоторое количество бактерий других групп, также образующих наряду с молочной кислотой значительное количество летучих кислот и газов (водорода, азота и диоксида углерода). Однако они не являются специфичными для заквасок и вытесняются бактериями первых двух групп. В ржаных заквасках и ржаном тесте, готовящихся при обычной температуре (не выше 30 ⁰С), в состав микроорганизмов всегда входят наряду с дрожжами и неистинные молочнокислые бактерии, являющиеся энергичными газообразователями. Число этих бактерий во много раз превышает количество дрожжевых клеток. Существенным является вопрос о соотношении в ржаных заквасках молочной и летучих кислот (в основном уксусной). Вкус хлеба зависит не только от общего количества в нём молочной, уксусной и других кислот, но и от их соотношения. Чем выше доля уксусной кислоты в общем содержании кислот в хлебе, тем резче выражен его кислый вкус. Однако и при слишком низком содержании уксусно кислоты вкус ржаного хлеба, особенно из обойной муки, не является полноценным. Доля уксусной кислоты в общей кислотности ржаного хлеба колеблется обычно от 20 до 40%. Если более 30 % общего содержания кислот ржаного хлеба приходится на долю летучих кислот, то вкус хлеба будет резко кислым даже при нормальном уровне общей титруемой кислотности. Во вкусе ржаного хлеба определённую роль играют янтарная, яблочная, винная и лимонная кислоты, доля которых в общей кислотности ржаного хлеба может доходить до 8 %. Молочная кислота благоприятно влияет на структурно - механические свойства ржаного теста и на пептизацию его белков. Казалось бы, что наиболее эффективным путём достижения желаемого соотношения в тесте и хлебе молочной и уксусной кислот является приготовление (в разводочном цикле) заквасок на чистых культурах истинных и неистинных молочнокислых бактерий, взятых в определённых соотношениях. Установлено, что в течение первых дней работы по производственному циклу в тесте сохранялась преобладающая роль и заданное соотношение внесённых культур кислотообразующих бактерий.

Но уже через 3-4 дня состав кислотообразующих микроорганизмов и соотношение молочной и уксусной кислот в тесте приближались к обычным, устанавливающимся спонтанно при данном режиме приготовления заквасок. Поэтому более эффективным и устойчивым во времени способом регулирования состава микроорганизмов и соотношения кислот в заквасках является изменение режима приготовления заквасок.

Факторы, влияющие на микрофлору ржаного теста. Меняя соотношение в закваске муки и воды, можно влиять на соотношение в ней молочной и уксусной кислот. Чем меньше в закваске воды по отношению к муке, чем «крепче» она по консистенции, тем выше скорость общего кислотонакопления и доля уксусной кислоты в общей кислотности. Внесение в закваску дрожжей, особенно кислотоустойчивых заквасочных форсирует общее кислотонакопление и снижает долю уксусной кислоты. Это связано, очевидно, с образованием из диоксида углерода и накоплением в заквасках угольной кислоты. Весьма эффективным способом изменения состава и свойств микроорганизмов ржаных заквасок, а, следовательно, и соотношения в них различных продуктов брожения является изменение температуры. Повышение температуры заквасок от 25 до 40 ⁰С форсирует кислотонакопление в заквасках, одновременно повышая долю молочной кислоты в общей кислотности теста. Вероятно, повышение температуры заквасок создаёт благоприятные условия для развития и жизнедеятельности термофильных молочнокислых бактерий. Повышение температуры заквасок вызывает изменение её дрожжевой флоры. Размеры клеток уменьшаются, активность снижается, число дрожжевых клеток в определённом объёме закваски также изменяется. Повышение температуры жидкой закваски до 34 ⁰С при сокращении до 50-60 мин периода времени между отборами части готовой закваски и внесением соответствующего количества питательной среды приводит к почти полному исчезновению в закваске дрожжевых клеток. Коэффициент размножения кислотообразующих бактерий снижается при совместном культивировании их с дрожжами, особенно при повышенных температурах, при одновременном форсировании кислотонакопления в питательной среде. Это указывает на то, что совместная жизнедеятельность дрожжей и бактерий целесообразна не в заквасках, в которых большое значение имеет скорость размножения бродильных микроорганизмов, а в последней фазе — в тесте, где их размножение не имеет уже практического значения. Несомненно то, что специфичные для ржаного теста кислотообразующие бактерии при более или менее длительном культивировании почти полностью вытесняют неспецифические микроорганизмы муки. Основным фактором здесь, очевидно, является высокое содержание молочной кислоты в заквасках.

Способы приготовления ржаного теста. Известен ряд способов приготовления ржаного теста, различающихся по числу фаз в разводочном и производственном циклах, а также по рецепту и технологическому режиму приготовления отдельных фаз. Тесто для ржаного хлеба из обойной муки готовится: на густых заквасках, влажностью около 50 %; на менее густых заквасках (квасах) с влажностью примерно до 60 % и жидких заквасках с влажностью от 70 до 80%. Тесто для хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки можно готовить на густой закваске; на жидкой закваске без заварки; на жидкой закваске с заваркой; на концентрированной бездрожжевой молочнокислой закваске.

По полному разводочному циклу закваски готовят 1—2 раза в год по установленному графику или по мере необходимости при ухудшении подъёмной силы, замедлении кислотонакопления, изменении вкуса, запаха и других дефектах.

Приготовление теста на густой закваске. Данный способ рекомендуется применять при приготовлении теста из ржаной обойной и обдирной муки, а также из смеси разных сортов ржаной и пшеничной муки. Густая закваска должна иметь влажность 48-50 %, кислотность 13—16 град из ржаной обойной или 11—14 град из ржаной обдирной муки и подъемную силу «по шарику» до 25 мин. В разводочном цикле её готовят из муки, воды, чистых культур заквасочных дрожжей и молочнокислых бактерий, или закваски прежнего приготовления с добавлением в I фазе прессованных дрожжей. В производственном цикле густую закваску поддерживают в активном состоянии путём освежений по достижении требуемой кислотности. При замесе теста с густой закваской вносят 25—33 % муки с последующим выбраживанием в течение 75-120 мин или 40—60 % муки (на «большой» густой закваске) с сокращением продолжительности брожения до 30-60 мин. Разводочный цикл с применением жидких чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий В качестве чистых культур используют смесь Ленинградских штаммов молочнокислых бактерий L.plantarum-63, L.brevis-5, L.brevis-78 в сочетании со штаммом дрожжей S.minor „Чернореченский" на солодовом сусле. При выведении густой закваски по разводочному циклу в чистую емкость вносят часть воды (обычно 50 % от общего её количества) с температурой около 28 ⁰С и чистые культуры микроорганизмов на солодовой среде. Затем добавляют муку, оставшуюся воду, все тщательно перемешивают до получения однородной массы и оставляют для брожения. На закваске I фазы замешивают закваску II, а затем III фазы (170 кг), содержащей 100 кг муки. При загрузке дежи мукой из расчета 120 кг количество вносимого сырья (в том числе чистых культур и полуфабрикатов по фазам разводочного цикла) увеличивают в 1,2 раза. Разводочный цикл можно начинать с небольшой массы закваски (5 кг в 1 фазе) в условиях производственной лаборатории. При этом чистые культуры молочнокислых бактерий используют из ампул или пробирок (по 10—15 мл), а дрожжи — в виде смыва с одного косяка в 10 мл воды. Культуры микроорганизмов сливают вместе, добавляют 2,6 л воды, 2,35 кг муки ржаной обойной или обдирной, всё тщательно перемешивают и помещают в термостат с температурой 27±1 ⁰С для брожения. По достижении кислотности 7—9 град (обычно через 10-13 ч) к закваске I фазы добавляют 3,5 кг муки, 1,5 л воды, тщательно перемешивают, выбраживают в термостате при той же температуре в течение 4—6 ч и получают 10 кг закваски II фазы. К закваске II фазы добавляют 8,8 кг муки, 6,2 л воды, перемешивают, выбраживают и получают 25 кг закваски III фазы разводочного цикла. Выброженную закваску III фазы разводочного цикла переносят в дежу и далее накапливают до нужного количества путём освежений при соблюдении соотношения всех компонентов третьей фазы разводочного цикла, то есть к 40 % закваски добавляют 60 % питательной смеси, состоящей из 58,5 кг муки и 41,5 л воды в расчете на 100 кг питания. Разводочный цикл с применением сухого лактобактерина. Сухой лактобактерин для хлебных заквасок представляет собой обезвоженную сублимацией биомассу молочнокислых бактерий в виде мелкопористых таблеток желтоватого цвета в стеклянных флаконах со сроком годности до 12 мес при хранении в холодильнике при температуре 4-8 ⁰С. В одной дозе сухого лактобактерина (1 г) содержится около 10 млрд. живых клеток молочнокислых бактерий. Для выведения густой закваски используют лактобактерин из смеси штаммов: L.plantarum-30, L.brevis-5, L.brevis-78 и чистую культуру дрожжей S.minor „Чернореченский" в виде смыва дрожжевых колоний с косяков на сусло-агаре в пробирках с помощью водопроводной воды. При отсутствии чистой культуры допускается применение прессованных дрожжей. Перед началом разводочного цикла с флаконов с сухим лактобактерином снимают пробки. В каждый из 6-ти флаконов, содержащий по I дозе сухого лактобактерина, добавляют по 10 мл водопроводной воды с температурой 38—40 ⁰С и выдерживают 10 мин для набухания клеток молочнокислых бактерий. Водную суспензию лактобактерина (60 мл) вносят в питательную смесь из ржаной муки и воды, тщательно перемешивают и оставляют на 4—5 ч при температуре 33—35 ⁰С для активации молочнокислых бактерий. При подготовке заквасочных дрожжей в каждую из 3-х пробирок с колониями дрожжевых клеток на косяках сусло-агара добавляют по 10 мл нестерильной водопроводной воды температурой 28-30 ⁰С. Встряхиванием и с помощью стеклянной палочки смывают клетки дрожжей с косяков. Водную суспензию дрожжей (30 мл) вносят в питательную смесь из муки и воды и оставляют для активации дрожжевых клеток при температуре 28—30 ⁰С на 4—5 ч. Активированные лактобактерин и заквасочные дрожжи смешивают с водой и мукой, тщательно перемешивают до получения однородной массы и оставляют для брожения. На выбраженной закваске I фазы готовят закваску II, а затем III фазы (170 кг), содержащей 100 кг муки. При выведении густой закваски с небольшой массы (5 кг) используют 3 дозы сухого лактобактерина в 30 мл воды с предварительной активацией в течение 4-5 ч при 33—35 ⁰С в питательной смеси из 0,45 кг муки и 0,5 л воды. Активированный лактобактерин тщательно смешивают с суспензией заквасочных дрожжей в виде смыва с косяка (10 мл) или с суспензией прессованных дрожжей (1 г в 10 мл воды). Микроорганизмы вносят в питательную смесь из 1,8 кг муки и 2,19 л воды для получения 5 кг закваски I фазы, затем II и III фаз разводочного цикла с соблюдением технологических параметров. Выброженную закваску III фазы переносят в дежу и накапливают до нужного количества путём освежений.