RU1608849C - Способ предотвращения заболевания хлеба картофельной болезнью - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности подавления заболевания хлеба "картофельной болезнью". Для этого при приготовлении хлеба используют закваску с кислотностью 12 - 14 град и значением рН 5,4 - 5,6 в количестве 4 - 10% от общей массы муки в тесте. Для приготовления закваски чистую культуру пропионовокислых бактерий Propionibacterium freundenreichi subsp. shermani ВКМ-103 активируют стерильной водой с добавлением водных растворов хлористого кобальта и кукурузного экстракта с концентрацией соответственно 0,1 мг/cм³ и 2% в количестве 0,2-0,25 cм³ на 1 мг сухой чистой культуры. Активацию осуществляют в течение 16 - 18 ч при 28 - 30°С, после чего культуру пересеивают на заварку из муки и воды, взятых в соотношении 1 : 3, осахаренную ферментным препаратом глюкоамилазы очищенной в количестве 0,03 - 0,06% от массы муки в заварке. Наращивание количества полученной заварки осуществляют пересевом на мучную среду, обогащенную водными растворами хлористого кобальта в концентрации 0,1 мг/cм³ и кукурузного экстракта в концентрации 2% , взятыми в количестве соответственно 1 и 2% от массы муки в заварке. 1 табл.

Description

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, а именно к способу предотвращения заболевания хлеба "картофельной болезнью". Последняя является результатом развития в готовых изделиях споровых бактерий рода Bacillus (B. subtilis). Это сопровождается ухудшением качества хлеба и ведет к большой потере готовой продукции особенно в летнее время при значительной зараженности муки бактериальными спорами.

Целью предлагаемого изобретения является повышение подавления заболевания хлеба "картофельной болезнью".

Способ осуществляют следующим образом. Лиофилизированную (сухую) чистую культуру пропионовокислых бактерий штамм Propionibacterium freundenreichi subsp shermani ВКМ-103 в количестве 400-500 мг активируют в 10 мл стерильной водопроводной воды, в которую добавляют до 1 мл СоСl₂ (концентрация 0,1 мг/см³) и кукурузного экстракта (концентрация 2%). Активацию проводят при 28-30^оС в течение 16-18 ч. Далее питательной средой для пропионовокислых бактерий является мучная осахаренная заварка, которую готовят из муки и воды в соотношении 1:3, при этом температура воды в процессе смешивания составляет 83-85^оС. Для создания наиболее оптимальных условий роста и развития пропионовокислых бактерий в мучную среду вводят 2%-ный кукурузный экстракт (2% от массы заварки) и водный раствор хлористого кобальта (0,1 мг/см³) в количестве 1% от массы заварки (мучной среды). Осахаривание мучной среды проводят ферментным препаратом глюкоамилазы очищенной в дозировке 0,03-0,06% от массы муки в среде. Продолжительность осахаривания 1-2 ч при 50-55^оС. В 100 г полученной мучной среды переводят 10 мл активированной сухой культуры пропионовокислых бактерий, тщательно перемешивают и инкубируют в течение 20-24 ч при 28-30^оС. Далее проводят пятикратный пересев полученной пропионовокислой закваски на мучную среду без добавления хлористого кобальта и кукурузного экстракта до объема, необходимого производству. Конечная кислотность пропионовокислой закваски 12-14 град, рН 5,6-5,4. Полученную закваску добавляют в тесто или опару в количестве 4-10% от массы муки в тесте.

Способ предотвращения заболевания хлеба картофельной болезнью иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Процесс приготовления пропионовокислой закваски начинают с активации лиофилизированной (сухой) чистой культуры Propionibacterium freundenreichi subsp. shermani ВКМ-103 в количестве 400 мг в 10 мл стерильной водопроводной воды, в которую предварительно добавляют водные растворы СоСl₂ (концентрация 0,1 мг/см³) и кукурузного экстракта (концентрация 2%) в количестве 2,0 мл/мг сухой культуры. Активацию проводят при 28^оС в течение 18 ч. Питательной средой для пропионовокислых бактерий является мучная осахаренная заварка, которую готовят следующим образом. Муку пшеничную I или II сорта смешивают с водой при температуре 83^оС и соотношении 1:3, полученную заварку охлаждают до 50^оС и вносят 10%-ный водный раствор ферментного препарата глюкоамилазы очищенной в концентрации 0,03% от массы муки в заварке, кукурузный экстракт в концентрации 2% от массы заварки и водный раствор хлористого кобальта (0,1 мг/см³) в количестве 1% от массы заварки. Осахаривание заварки проводят при температуре 50^оС в течение 2 ч. Осахаренную мучную среду охлаждают до 28^оС, после чего в 100 г охлажденной и осахаренной мучной среды с указанными активаторами вносят суспензию активированных клеток пропионовокислых бактерий, тщательно перемешивают и выдерживают при 28^оС в течение 24 ч. К 100 г готовой пропионовокислой закваски прибавляют 100 г мучной среды аналогичного состава с температурой 28^оС и заквашивают при 28^оС в течение 18 ч. Конечная кислотность закваски 12 град, рН 5,6. Последующее накопление пропионовокислой закваски проводят путем добавления равных порций мучной питательной среды без кукурузного экстракта и хлористого кобальта, заквашивание осуществляют в течение 8 ч при 28^оС. Готовая закваска имеет кислотность 12 град, рН 5,6. Расход пропионовокислой закваски в процессе приготовления опары или теста 10% от массы муки в тесте. Хлеб не заболевает "картофельной болезнью" при обсемененности муки 10⁹ спор/г в провокационных условиях в течение 144 ч (6 суток) инкубации. При отсутствии пропионовокислых бактерий "картофельная болезнь" развивается через 18-20 ч инкубации хлеба. Сокращается на 0,5 ч продолжительность брожения теста, улучшаются качественные показатели готовых изделий: на 5% увеличивается удельный объем, на 2% - пористость хлеба, кислотность хлеба не возрастает более чем на 1 град, уменьшается на 0,2% упек, происходит обогащение изделий витамином В₁₂ (до 0,4 мкг/100 г хлеба по кобаламину), улучшаются вкусовые и ароматические показатели хлеба. Применение пропионовокислой закваски позволяет снизить дозировку прессованных дрожжей на 20%. Указанные преимущества позволяют получить продукцию, не подверженную микробиологической порче и обладающую высокими потребительскими качествами.

П р и м е р 2. Процесс приготовления пропионовокислой закваски начинают с активации лиофилизированной (сухой) чистой культуры Propionibacterium freundenreichi subsp. shermani ВКМ-103 в количестве 450 мг в 10 мл стерильной водопроводной воды, в которую предварительно добавляют водные растворы СОСl₂ (концентрация 0,1 мг/см³) и кукурузного экстракта (концентрация 2%) в количестве 2,3 мл/мг сухой культуры. Активацию проводят при температуре 29^оС в течение 17 ч. Питательной средой для выращивания пропионовокислых бактерий является мучная осахаренная заварка, которую готовят следующим образом. Муку пшеничную I или II сорта смешивают с водой при температуре 84^оС и соотношении 1:3, полученную заварку охлаждают до 51^оС и вносят 10% -ный водный раствор ферментного препарата глюкоамилазы очищенной в концентрации 0,045% от массы муки в заварке, кукурузный экстракт (2% от массы заварки) и водный раствор хлористого кобальта (0,1 мг/см³) в количестве 1% от массы заварки. Осахаривание заварки проводят при температуре 53^оС в течение 1,5 ч. Осахаренную мучную среду охлаждают до 29^оС, после чего в 100 г охлажденной и осахаренной мучной среды с указанными активаторами вносят суспензию активированных клеток пропионовокислых бактерий, тщательно перемешивают и выдерживают при 29^оС в течение 22 ч. К 100 г готовой пропионовокислой закваски прибавляют 100 г мучной среды аналогичного состава с температурой 29^оС и заквашивают при 29^оС в течение 17 ч. Последующее накопление пропионовокислой закваски проводят путем добавления равных порций мучной питательной среды без кукурузного экстракта и хлористого кобальта, заквашивание осуществляют в течение 7,5 ч при 29^оС. Готовая закваска имеет кислотность 13 град, рН 5,5. Расход пропионовокислой закваски в процессе приготовления опары или теста составляет 6% от массы муки в тесте. Хлеб не заболевает "картофельной болезнью" при обсемененности муки 10¹⁰ спор/г в провокационных условиях в течение 156 ч (6,5 суток) инкубации. При отсутствии пропионовокислых бактерий "картофельная болезнь" развивается через 17 ч инкубирования хлеба. Сокращается на 0,75 ч продолжительность брожения теста, улучшаются качественные показатели готовых изделий: на 7,5% увеличивается удельный объем, на 2,5% - пористость, кислотность хлеба не возрастает более, чем на 1 град, на 0,3% уменьшается упек, происходит обогащение хлеба витамином В₁₂ (до 0,6 мг на 100 г хлеба по кобаламину), улучшаются вкусовые и ароматические свойства изделий за счет накопления пропионовокислыми бактериями глутаминовой кислоты, метионина, свободных нуклеотидов, этанола, ацетальдегида, пропионового альдегида и эфиров спиртов. Применение пропионовокислой закваски позволяет снизить дозировку прессованных дрожжей на 30%. Указанные преимущества позволяют получить продукцию, не подверженную микробиологической порче и обладающую высокими потребительскими качествами.

П р и м е р 3. Процесс приготовления пропионовокислой закваски начинают с активации лиофилизированной (сухой) чистой культуры Propionibacterium freundenreichi subsp.shermani ВКМ-103 в количестве 500 мг в 10 мл стерильной водопроводной воды, в которую предварительно добавляют водные растворы СoСl₂ (концентрация 0,1 мг) и кукурузного экстракта (концентрация 2%) в количестве 2,5 мл/мг сухой культуры. Активацию проводят при температуре 30^оС в течение 16 ч. Питательной средой для выращивания пропионовокислых бактерий является мучная осахаренная заварка, которую готовят следующим образом. Муку пшеничную I или II сорта смешивают с водой при температуре 85^оС в соотношении 1:3, полученную заварку охлаждают до 55^оС и вносят 10% -ный водный раствор ферментного препарата глюкоамилазы очищенной в концентрации 0,06% от массы муки в заварке, водные растворы кукурузного экстракта (2% от массы заварки) и хлористого кобальта (0,1 мг) в количестве 1% от массы заварки. Осахаривание заварки проводят при температуре 55^оС в течение 1 ч. Осахаренную мучную среду охлаждают до 30^оС, после чего в 100 г охлажденной и осахаренной мучной среды с указанными активаторами вносят суспензию активированных клеток пропионовокислых бактерий, тщательно перемешивают и выдерживают при 30^оС в течение 20 ч. К 100 г готовой пропионовокислой заварки прибавляют 100 г мучной среды аналогичного состава с температурой 30^оС и заквашивают в течение 18 ч. Последующее накопление пропионовокислой закваски проводят путем добавления равных порций мучной питательной среды без кукурузного экстракта и хлористого кобальта, заквашивание осуществляют в течение 7 ч при 30^оС. Готовая закваска имеет кислотность 14 град, рН 5,4. Расход пропионовокислой закваски в процессе приготовления опары и теста составляет 4% от массы муки в тесте. Хлеб не заболевает "картофельной болезнью" при обсемененности муки 10¹² спор/г в провокационных условиях в течение 168 ч (7 суток) инкубации. При отсутствии пропионовокислых бактерий "картофельная болезнь" развивается через 16 ч инкубирования хлеба. Сокращается на 1 ч продолжительность брожения теста, улучшаются качественные показатели готовой продукции: на 10% увеличивается удельный объем хлеба, на 3% - пористость, кислотность хлеба не возрастает более, чем на 1 град, на 0,5% уменьшается упек, происходит обогащение хлеба витамином В₁₂ (до 1 мкг на 100 г хлеба по кобаламину), улучшаются вкусовые и ароматические свойства изделий за счет накопления пропионовокислыми бактериями глутаминовой кислоты, метионина, свободных нуклеотидов, этанола, ацетальдегида, пропионового альдегида и эфиров спиртов. Применение пропионовокислой закваски позволяет снизить дозировку прессованных дрожжей на 50%. Указанные преимущества позволяют получить продукцию, не подверженную микробиологической порче и обладающую высокими потребительскими качествами.

Высокая эффективность подавления развития споровых бактерий Bacillus mesentericus, B.subtilis в хлебе с помощью закваски на основе пропионовокислых бактерий Propionibacterium freundenreichi subsp.shermani ВКМ-103 обусловлено выделением в среду данным штаммом бактерий пропионовой и уксусной кислот, причем антисептическое действие вызывает не только пропионовая кислота, но и ее соли, которые образуютcя в тесте в процессе брожения. Ингибирующий эффект пропионовокислой закваски выражается следующими величинами: зона подавления роста споровых бактерий 30,35 мм, при зараженности муки 9⁹-10¹² спор/г муки хлеб не заболевал в провокационных условиях в течение более семи суток. При этом кислотность закваски составляла 12-14 град (рН 5,6-5,4), что позволяло сохранять хорошие потребительские качества готовой продукции (см. таблицу).

Для получения ожидаемого эффекта необходимо на первой стадии приготовления пропионовокислой закваски проводить активацию сухой чистой культуры Р.freundenreichi subsp.shermani ВКМ-103 путем перевода 400-500 мг лиофилизированного биопрепарата бактерии в водную среду, содержащую хлористый кобальт и кукурузный экстракт. Перенесение сухой культуры в водную среду проводится с целью перевода клеток из состояния анабиоза в состояние активного роста и размножения. Применение на этой стадии кукурузного экстракта связано с необходимостью насыщения среды источниками легкоусвояемых форм азота и биотина, способствующих нормальной жизнедеятельности данного штамма. Использование микроколичеств хлористого кобальта продиктовано следующими соображениями: данный штамм пропионовокислых бактерий является одновременно синтетиком витамина В₁₂, последний является металлосодержащим витамином и в его структуру входит ион СО⁺⁺. Поэтому для приведения указанного штамма пропионовокислых бактерий в состояние активного метаболизма необходимо комплексное использование в среде активации кукурузного экстракта и хлористого кобальта.

Процесс приготовления пропионовокислой закваски связан с переводом активизированной суспензии пропионовокислых бактерий на мучную среду, которая представляет собой мучную осахаренную заварку. Соотношение муки и воды, а также параметры заваривания и осахаривания муки являются оптимальными, так как любые отклонения в сторону меньших или больших значений не позволяют создать наиболее благоприятные условия для развития пропионовокислых бактерий и получить антибактериальный эффект в отношении споровых бактерий, вызывающих "картофельную болезнь" хлеба. Для более быстрой адаптации и сохранения первоначальных свойств после активации I и II стадии при переводе бактерий на мучную среду проводятся в присутствии оптимальных дозировок хлористого кобальта и кукурузного экстракта. Применение в качестве осахаривающего агента ферментного препарата глюкоамилазы очищенной связано с тем, что данный энзим вызывает максимальное расщепление полисахаридной молекулы крахмала и накопление в среде до 20% глюкозы, при этом происходит высвобождение ряда аминокислот. Все это дает возможность получить богатую мучную среду для выращивания пропионовокислых бактерий, что особенно важно на начальных стадиях приготовления закваски. Существенным является также продолжительность (20-24 ч) и температура инкубации (28-30^оС) пропионовокислой закваски, так как при сокращении процесса и снижении температуры выращивания наблюдается уменьшение интенсивности кислотонакопления (менее 12 град, рН выше 5,6), что значительно уменьшает антибактериальный эффект (при обсемененности 10⁹-10¹² спор/г муки в провокационных условиях заболевает через 90 ч).

Конечные параметры пропионовокислой закваски - кислотность 12-14 град, рН 5,6-5,4, а также дозировка закваски (4-10% от массы муки в тесте) были подобраны экспериментальным путем, при этом было установлено, что применение закваски с кислотностью ниже 12 град и в дозировке менее 4% снижает тормозящее действие на споровые бактерии, вызывающие "картофельную болезнь" хлеба, а использование закваски с кислотностью выше 14 град в количестве более 10% относительно сказывается на качественных показателях хлебопекарных изделий (на 2-5% уменьшается удельный объем хлеба, на 1-3% - пористость, хлеб приобретает резко выраженный вкус).

Технико-экономическое преимущество предлагаемого изобретения состоит в том, что применение пропионовокислой закваски в процессе тестоведения с кислотностью 12-14 град, рН 5,6-5,4 в дозировке 4-10% от массы муки в тесте, обладающей высокой антибиотической активностью, позволяет исключить потери хлеба в результате заболевания "картофельной болезнью". Помимо этого способ позволяет обогатить хлеб жизненно важным витамином В₁₂ (до 0,4-1,0 мкг на 100 г хлеба), снизить на 20-50% расход прессованных дрожжей, на 0,5-1ч сократить продолжительность брожения теста и значительно улучшить физико-химические и органолептические показатели готовых изделий.

Claims (1)

1. СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЯ ХЛЕБА КАРТОФЕЛЬНОЙ БОЛЕЗНЬЮ, предусматривающий добавление в опару или тесто закваски, приготовленной на чистой культуре микроорганизмов путем активации культуры микроорганизмов, пересева на питательную мучную среду с получением закваски и ступенчатого наращивания ее объема, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности подавления заболевания хлеба картофельной болезнью, закваску используют с кислотностью 12 - 14 град и значением рН 5,4 - 5,6 в количестве 4 - 10% от общей массы муки в тесте, в качестве чистой культуры микроорганизмов используют пропионовокислые бактерии Propionibacterium freundenreichi subsp. shermani ВКМ-103, активацию чистой культуры микроорганизмов проводят стерильной водой с добавлением водного раствора хлористого кобальта с концентрацией 0,1 мг/см³ и 2%-ного водного раствора кукурузного экстракта в количестве по 0,2 - 0,25 см³ на 1 мг сухой чистой культуры, при этом активацию проводят в течение 16 - 18 ч при 28 - 30^oС, в качестве питательной мучной среды используют заварку из муки и воды, взятых в соотношении 1 : 3, осахаренную ферментным препаратом глюкоамилазы очищенной, взятым в количестве 0,03 - 0,06% от массы муки в заварке, а наращивание заварки осуществляют последовательно пересевом на питательную мучную среду, обогащенную водными растворами кукурузного экстракта с концентрацией 2% и хлористого кобальта с концентрацией 0,1 мг/см³, взятыми в количестве соответственно 2 и 1% от массы муки в заварке, и последующим пересевом на питательную мучную среду.

Images