При приготовление хлеба лежат процессы жизнедеятельности микрофлоры муки и полуфабрикатов: хлебопекарных дрожжей, молочнокислых бактерий, а также других видов микроорганизмов, обеспечивающих разрыхление теста за счет выделения диоксида углерода, насыщение жидкой фазы теста растворенной угольной кислотой, повышение общей и активной кислотности полуфабрикатов, накопление в тесте специфических веществ, формирующих вкус и аромат готового хлеба.
Важной составляющей является комплекс биохимических процессов, включающих взаимодействие ферментов муки и других видов сырья со структурными компонентами теста и обуславливающих их модификацию, что определяет ход процесса, свойств полуфабрикатов и качества готовой выпечки.
Комплекс биохимических и микробиологических процессов протекает на всех стадиях приготовления хлеба: при подготовке продуктов, замесе теста, брожения, выпечки и хранении готового хлеба.
Спиртовое брожение
Спиртовым брожением называется процесс превращения микроорганизмами сахара в этиловый спирт и углекислый газ. В зависимости от способов приготовления теста происходит преимущественно спиртовое брожение (анаэробный тип обмена веществ), вызываемое чистыми культурами хлебопекарных дрожжей, либо спиртовое брожение сочетается с молочнокислым.
На развитие дрожжей и ход брожения влияют факторы: химический состав среды, ее концентрация и кислотность, температура и др..
Не все сахара сбраживаются дрожжами, большинство дрожжей способны сбраживать моносахариды, а из дисахаридов – преимущественно сахарозу и мальтозу.
Пентозы могут использовать лишь некоторые виды дрожжей. Крахмал дрожжи не сбраживают, так как они не имеют амилолитических ферментов. Наиболее благоприятная концентрация сахара в среде для большинства дрожжей от 10 до 15%.
При повышении концентрации сахара энергия брожения снижается, а при 30-35% брожение обычно почти не прекращается, хотя в природе встречаются дрожжи, способные вызвать медленное брожение сахара даже при концентрации его до 60% и выше. Наибольшая скорость брожения наблюдается при температуре около 30оС, а при 45-50оС оно прекращается, так как дрожжи отмирают.
При снижение температуры брожение замедляется, но полностью не не прекращается даже при температурах, близких к 0оС.
Молочнокислое брожение
Молочнокислое брожение – это процесс превращения молочнокислыми бактериями углеводов в молочную кислоту, для которых этот процесс является единственным источником получения энергии.
Молочнокислые бактерии бывают: гомоферментативные и гетероферментативные, которые вызывают либо гомоферментативные, либо гетероферментативные молочнокислое брожение.
В основе этого деления лежат различия в характере образующихся продуктов, что определяется набором ферментов у молочнокислых бактерий.
Гомоферментативные молочнокислые бактерии из сахара образуют одну молочную кислоту.
Гетероферментативные молочнокислые бактерии, благодаря разнообразию имеющихся у них ферментов, из сахара образуют кроме молочной кислоты и другие продукты брожения – уксусную кислоту, этиловый спирт углекислый газ, некоторые виды образуют еще янтарную кислоту, водород.
Кроме того, среди молочнокислых бактерий имеются ароматообразующие виды, которые синтезируют ароматические вещества – диацетил и ацетон. Конечные продукты, образующиеся при гетероферментативном молочнокислом брожении, накапливаются в среде в различных количественных соотношениях, что зависит от вида бактерий, питательной среды и внешних условий.
Молочнокислое брожение находит широкое применение при изготовлении кисломолочных продуктов: сливочного масла, маргарина, в хлебопечении, при квашении овощей, силосовании кормов и в производстве молочной кислоты.
Молочнокислые бактерии отличаются от других микроорганизмов чрезвычайной требовательностью к составу питательной среды – они нуждаются в полном наборе готовых аминокислот, витаминах группы В, в компонентах нуклеиновых кислот.
Высокая требовательность к питательной среде определяет распространение молочнокислых бактерий в природе. Они почти никогда не встречаются в почве или водоемах. Обитают в основном на растениях, плодах, овощах, с которыми попадают в желудочно-кишечный тракт и густо населяют его, в молоке и молочных продуктах, а также местах разложения в растительных остатков. В источниках углерода используют лактозу (молочный сахар) или мальтозу (солодовый сахар, образующийся при гидролизе крахмала).
Молочнокислые бактерии образуют неодинаковое количество кислоты – от 1 до 3,5%, в связи с чем они могут развиваться при рН около 4,0.
Гетероферментативные молочнокислые бактерии Lactobacillus brevis наряду с гомоферментативными бактериями Lactobacillus plantarum в симбиозе с дрожжами принадлежит основная роль при изготовлении ржаного хлеба. Они разрыхляют тесто, придают ему аромат и кисловатый вкус.
Гомоферментативные термофильные молочнокислые бактерии применяют при приготовления жидких дрожжей в хлебопечении (L.delbrueckii).
