Технологии жидких дрожжей и хлебобулочных изделий в условиях дискретного производства

1   2

2.3. Промышленная апробация и внедрение результатов исследований

На основании проведенных исследований разработана и утверждена «Технологическая инструкция по приготовлению и применению жидких дрожжей в условиях дискретной работы хлебопекарных предприятий» («Сборник современных технологий хлебобулочных изделий», 2008 г.), включающая дифференциальную технологию приготовления жидких дрожжей с увеличенной продолжительностью выращивания, технологию приготовления жидких дрожжей с пропионовокислыми бактериями, технологию приготовления жидких дрожжей с хмелем для хлебопекарных предприятий малой мощности.

Разработанные технологии апробированы и внедрены на предприятиях, в том числе в ОАО «Хлебозавод №9» г. Москвы, ОАО «Хлебозавод №2» г. Ижевска, ОАО «Хлебозавод» г. Брянска и др.

3. Выводы

В результате проведенных исследований получены новые научные данные о принципах культивирования дрожжей, молочнокислых и пропионовокислых бактерий в мучных средах при различной продолжительности их выращивания; взаимосвязи микробиологической чистоты жидких дрожжей с содержанием в питательной среде молочной, пропионовой кислоты, хмелевой горькой α-кислоты, обеспечивающих бактериологическую чистоту технологического процесса приготовления хлеба; селекционированы хмелеустойчивые штаммы дрожжей S. cerevisiae; Оптимизированы составы мучных питательных сред (в том числе с применением хмеля и пропионовокислых бактерий), стабилизирующие биотехнологические свойства жидких дрожжей в условиях одно- и двухсменной работы хлебозаводов; разработаны: дифференциальная технология жидких дрожжей, технология жидких дрожжей с пропионовокислыми бактериями; технология жидких дрожжей с хмелем для повышения пищевой ценности и микробиологической безопасности хлебобулочных изделий, вырабатываемых на хлебопекарных предприятиях малой мощности; показано повышение качества и микробиологической чистоты пшеничного хлеба на жидких дрожжах по разработанным технологиям.

На основании результатов исследований сделаны следующие выводы:

1. Разработана дифференциальная технология приготовления жидких дрожжей:

- исследован и оптимизирован биохимический состав питательных сред для жидких дрожжей и соотношения ЖД и питательной среды (начальные концентрации дрожжевых клеток) в зависимости от продолжительности выращивания;

- для сохранения биотехнологических свойств заквашенной заварки в условиях работы хлебопекарных предприятий с перерывами разработан режим ее приготовления: определены соотношения заквашенной и осахаренной заварки (начальные концентрации МКБ L. delbrueckii) при различной продолжительности выращивания;

- установлено, что микробиологическую чистоту жидких дрожжей при увеличении продолжительности выращивания обеспечивает молочная кислота, синтезируемая МКБ L. delbrueckii;

- показано, что пшеничный хлеб, выпеченный на жидких дрожжах по разработанной технологии, сохраняет свежесть мякиша после хранения в течение 48 ч, не заболевает картофельной болезнью, характеризуется хорошими органолептическими показателями (аромат, структура мякиша, вкус);

- разработана математическая модель технологического процесса приготовления жидких дрожжей, описывающая совокупность микробиологических и биохимических процессов при различной продолжительности их выращивания.

2. Разработана технология приготовления жидких дрожжей с пропионовокислыми бактериями для повышения микробиологической безопасности хлебобулочных изделий:

- изучено действие ПКБ и пропионата натрия на дрожжи и споровые бактерии B. subtilis и B. cereus. Показано, что для ингибирования роста дрожжей требуются более высокие концентрации пропионата натрия (ПН), чем для подавления роста бацилл. Установлено, что активность ПН в отношении роста бацилл зависит от субстрата – на полусинтетической среде концентрация ПН, ингибирующая рост бактерий рода Bacillus, составляет 0,1%, на мучной среде - 0,2-0,3%; культуральная жидкость (КЖ) P. freudenreichii в большей степени ингибирует рост B. subtilis, чем применение ПН, в результате того, что КЖ содержит и другие антимикробные вещества, подавляющие рост бацилл;

- исследован рост ПКБ на различных мучных средах, и разработана оптимальная питательная среда для культивирования ПКБ, предусматривающая предварительную ферментацию мучной осахаренной заварки термофильными МКБ L. delbrueckii. Разработан режим приготовления пропионовокислой закваски; оптимизирована питательная среда для выращивания дрожжей с ПКБ и разработана технология жидких дрожжей с ПКБ повышенной микробиологической чистоты (хлеб с добавлением жидких дрожжей с ПКБ не заболевает картофельной болезнью 8-9 сут.), обеспечивающая получение хлеба с увеличенными сроками годности.

3. Разработана технология приготовления жидких дрожжей с хмелем для повышения пищевой ценности, микробиологической чистоты и безопасности хлебобулочных изделий, вырабатываемых на хлебопекарных предприятиях малой мощности:

- селекционированы два штамма S. cerevisiae (№3 и №9) из коллекции ГОСНИИХП, ферментативная активность которых возрастает при добавлении в среду хмеля;

- установлено повышение биотехнологических показателей жидких дрожжей на осахаренной заварке при внесении в среду 0,2-1,0% хмеля по сравнению с показателями жидких дрожжей на осахаренной заварке; количество посторонней микрофлоры (мезофильных МКБ) при добавлении хмеля сокращалось в 15-19 раз по сравнению с контролем;

- показано, что хлеб на жидких дрожжах с добавлением хмеля отличается повышенной микробиологической чистотой (без признаков картофельной болезни в течение 96 ч), приятным вкусом и запахом, длительным сохранением свежести мякиша и по качеству (удельный объем, сжимаемость мякиша, пористость) аналогичен контрольным образцам.

4. На основе разработанных принципов культивирования дрожжей, МКБ и ПКБ в мучных средах разработана технологическая инструкция по приготовлению жидких дрожжей в условиях работы хлебопекарных предприятий с перерывами и прикладная компьютерная программа, позволяющая произвести расчет приготовления жидких дрожжей на конкретном хлебопекарном предприятии с учетом ассортимента, объема вырабатываемой продукции и продолжительности смены.

5. Технологии приготовления жидких дрожжей и хлебобулочных изделий в условиях дискретного производства хлеба апробированы и внедрены на 9 хлебопекарных предприятиях. Расчетный экономический эффект в результате снижения себестоимости продукции в целом по отрасли составляет 155 млн. руб. (от 30 до 450 тыс. руб. на одно предприятие).


Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Богатырева, Т.Г. Роль микроорганизмов в создании технологии функциональных пищевых продуктов в хлебопекарной промышленности [Текст] / Т.Г. Богатырева, Т.В. Быковченко // Материалы докладов III международной конференции «Современное хлебопечение-2003». – Москва. - 1-4 декабря 2003 г. – С. 90-91.
   
2. Быковченко, Т.В. Применение пропионовокислой закваски для повышения микробиологической устойчивости хлебобулочных изделий [Текст] / Т.В. Быковченко // Материалы докладов научно-практической конференции «Качество и безопасность сельскохозяйственного сырья и пищевых продуктов». – Углич. - 8-9 сентября 2004 г. - С. 52-56.
   
3. Данилова, И.В. Вклад пропионовокислых бактерий в дрожжевые технологии [Текст] / И.В. Данилова, Т.Г. Богатырева, Т.В. Быковченко, Е.П. Рыжкова. // Всероссийский симпозиум с международным участием «Биотехнология микробов». – Москва. – МГУ. - 21-22 октября 2004 г. - С. 23.
   
4. Поландова, Р.Д. Приготовление жидких дрожжей на хлебопекарных предприятиях: проблемы и пути их решения [Текст] / Р.Д. Поландова, Т.В. Быковченко, Л.С. Логачева. // «Хлебопечение России». - № 4. - 2004 г. - С. 12-13.
   
5. Поландова, Р.Д. Применение пропионовокислых заквасок в хлебопечении [Текст] / Р.Д. Поландова, Т.В. Быковченко, Е.П. Рыжкова. // «Хлебопечение России». - № 6. - 2005 г. - С. 12-13.
   
6. Данилова, И.В. Пропионовокислые бактерии в защите пищевых продуктов от посторонней микробиоты. [Текст] / И.В. Данилова, Хао Ли, Т.В. Быковченко, Е.П. Рыжкова. // Материалы докладов Всероссийского симпозиума «Автотрофные микроорганизмы». – Москва. – МГУ. - Декабрь 2005 г. - Макс Пресс. - С. 87.
   
7. Данилова, И.В. Положительное действие Propionibacterium freudenreichii ssp. shermanii на рост Saccharomyces cerevisiae при совместном культивировании [Текст] / И.В. Данилова, Т.В. Быковченко, Е.П. Рыжкова. «Прикладная биохимия и микробиология». - 2006 г. - т. 42. - №4. - С. 428-433.
   
8. Поландова, Р.Д. Состояние и перспективы использования пропионовокислых бактерий в производстве пшеничного хлеба [Текст] / Р.Д. Поландова, Т.В. Быковченко, Е.П. Рыжкова, И.В. Данилова, Хао Ли, А.И. Шестаков. «Хранение и переработка сельхозсырья». - 2007 г. - №5. - С. 54-57.
   
9. Быковченко, Т.В. Повышение ферментативной активности дрожжей Saccharomyces cerevisiae с использованием хмеля в технологии хлебопекарного производства [Текст] / Т.В. Быковченко, Р.Д. Поландова. Материалы IY Международного научно-практического симпозиума «Микробные биокатализаторы и их роль в нано- и биотехнологиях». – Москва. – ВНИИПБТ. – Пищепромиздат. - 2008 г. – С. 201-203.
   
10. Быковченко, Т.В. Повышение микробиологической безопасности и качества жидких дрожжей и хлебобулочных изделий в дискретных условиях производства хлеба [Текст] / Т.В. Быковченко, Р.Д. Поландова. Сборник материалов всероссийской конференции «Научно-практические аспекты экологизации продуктов питания». – Углич. – Российская Академия сельскохозяйственных наук. – 2008 г. – С. 48-50.
    
11. Поландова, Р.Д. Жидкие дрожжи – история создания, опыт и перспективы [Текст] / Р.Д. Поландова, Т.В. Быковченко, А.В. Соловьев, Г.В. Малова // «Хлебопечение России». - № 5. - 2008 г. - С. 14-16.
    
12. Сборник современных технологий хлебобулочных изделий. – Под общ. ред. чл.-корр. РАСХН, д.э.н., проф. А.П. Косована. - Москва. – РАСХН. - 2008 г. – 268 с.
    
13. Быковченко, Т.В. Жидкие дрожжи – эффективный способ предотвращения «картофельной болезни» хлеба [Текст] / Т.В. Быковченко // «Хлебопечение России». - № 1. - 2009 г. - С. 14-15.
    
14. Быковченко, Т.В. Жидкие дрожжи – перспективный способ улучшения качества и предотвращения картофельной болезни хлеба [Текст] / Т.В. Быковченко // Сборник научных трудов X Межрегиональной научно-практической конференции «Современное хлебопекарное производство: перспективы развития». – Екатеринбург. – Мин-во торговли, питания и услуг Свердловской обл., Администрация г. Екатеринбурга, Урал. Торгово-промышленная палата., Урал. гос. экон. ун-т. - 12 февраля 2009 г. - С. 137-142.
    
15. Пономарев, А.В. Простейшая качественная модель процесса приготовления жидких дрожжей [Текст] / А.В. Пономарев, Т.В. Быковченко // Сборник трудов XII Всероссийской научно-технической конференции «Новые информационные технологии». – Москва. – Мин-во образов. и науки РФ, Фед. аг-во по образованию, ГОУ «Мос. Гос. ун-т приборостроения и информатики». – 20-21 апреля 2009 г. - С. 71-76.
    
16. Поландова, Р.Д. Инновационные технологии производства хлебобулочных изделий на заквасках с направленным культивированием микроорганизмов [Текст] / Р.Д. Поландова, Т.В. Быковченко, Л.И. Кузнецова // Материалы конференции Десятого юбилейного международного форума «Высокие технологии XXI века». – Москва, ЦВК «Экспоцентр»,. – ЗАО НПКФ «МаВР». – 21-24 апреля 2009 г. - С. 257-259.
    
17. Рыжкова, Е.П. Микробиологическая защита пшеничного хлеба с использованием трофической цепи Lactobacillus delbrueckii и Propionibacterium freudenreichii [Текст] / Е.П. Рыжкова, Хао Ли, Т.В. Быковченко, И.В. Данилова, Р.Д. Поландова // «Биотехнология». - № 2. - 2009. - С. 29-37.
    
18. «Способ приготовления жидких дрожжей» Патент № 2326937 от 15.11.2006. Поландова Р.Д., Быковченко Т.В. (Рег. номер 2006140235).
    

Автор диссертации выражает признательность и благодарность чл.-корр., д.э.н., проф. А.П. Косовану; д.б.н., доц. Е.П. Рыжковой за помощь и консультации при выполнении диссертационной работы.


SUMMARY


The technology of liquid yeast and baking goods with their usage was developed for industrial bakeries operated by discrete scheme of processing. The technology liquid yeast was differentiated depending on their cultivation's duration. The compositions of nutritive mediums were optimized according to time of liquid yeast proliferation on the base of mathematical model of process. For the first time the procedure of propionic bacterium Propionibacterium freudenreichii cultivated in flour medium by Lactobacillus delbrueckii was established as well as technology of liquid yeast with propionic bacterium to enhance the microbiological safety of baking goods. The technology of liquid yeast with hop application was developed to achieve the high nutritive value and microbiological stability of bread produced by artisan bakeries.


Список ПРИНЯТЫХ сокращений:


АА – аминный азот

БА – бродильная активность

ЖД – жидкие дрожжи

ЗА – зимазная активность

ЗЗ – заквашенная заварка

КЖ – культуральная жидкость

МА – мальтазная активность

МКБ – молочнокислые бактерии

ОЗ – осахаренная заварка

ПК – пропионовая кислота

ПКБ – пропионовокислые бактерии

ПН – пропионат натрия

ПС – подъемная сила

Пс – питательная среда

РВ – редуцирующие вещества

СВ – сухие вещества

ФП – ферментные препараты

ЭМС – экстракт мучной среды