Традиционные технологии производства хлеба на ржаных заквасках

Л. И. Кузнецова, д. т. н., главный научный сотрудник, М. С. Бурыкина, ведущий инженер, Санкт-Петербургский филиал ФГАНУ «НИИ хлебопекарной промышленности»

В статье рассмотрены традиционные технологии производства хлеба на биологических ржаных заквасках с описанием параметров ведения технологического процесса. Представлена структура стартовых композиций для разводочного цикла разных видов ржаных заквасок. Приведены экспериментальные данные по содержанию спирта, молочной и уксусной кислот в ржаных заквасках.
В основе традиционных тех нологий приготовления ржаного, ржано-пшеничного и пшенично-ржаного хлеба лежат биотехнологические процессы с применением разных видов ржаных заквасок. Это связано с особенностями углеводно-амилазного и белково-протеиназного комплексов ржаной муки. Известно, что белки ржаной муки в отличие от пшеничных белков не образуют упругий и эластичный клейковинный каркас. В процессе тестоприготовления белки ржаной муки способны неограниченно набухать, пептизироваться и переходить в состояние вязкого коллоидного раствора. Повышение кислотности теста до определенного предела благотворно влияет на его реологические свойства, способствует достаточной пептизации белков, тормозит действие присутствующей в ржаной муке α‑амилазы, повышенная активность которой может привести к липкости и заминаемости мякиша хлеба.

Издавна для достижения необходимой кислотности ржаного теста на Руси использовали спонтанные закваски. Как гласит народная пословица, без закваски хлеба не месят.
В настоящее время при производстве хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки используют следующие виды заквасок: густые, жидкие без заварки или с применением заварки в питательной смеси, а также концентрированную молочнокислую закваску (КМКЗ) [1]. Приготовление заквасок состоит из разводочного и производственного циклов. Разводочный цикл включает в себя три фазы с введением в первой из них чистых культур микроорганизмов и накоплением биомассы до определенных объемов во второй и в третьей фазах.

Для разводочного цикла каждого вида закваски разработаны, в основном в Санкт-Петербургском филиале НИИ хлебопекарной промышленности (НИИХП), стартовые композиции микроорганизмов. Микробный состав композиций создан с учетом технологических особенностей ведения заквасок и позволяет влиять на вкус и аромат конечного продукта [1, 3]. Выбор конкретного вида закваски зависит от режима работы предприятия (непрерывный или дискретный), аппаратурно-технологической схемы производства, объема и ассортимента выпускаемой продукции.
Анализ структуры стартовых микробных композиций, реализованных Санкт-Петербургским филиалом НИИХП в 2018 г., показал, что более 50 % чистых культур реализуется для разводочного цикла густых ржаных заквасок (рис. 1).

Следует отметить, что эти культуры приобретали как крупные хлебозаводы, так и индивидуальные предприниматели. 27 % стартовых композиций реализовано для разводочного цикла жидкой закваски с заваркой, 20 % – для жидкой закваски без заварки и только около 2 % – для ржаной КМКЗ. Такое соотношение объясняется сложностью технологического процесса с использованием жидких заквасок, который предполагает наличие дополнительных площадей, бродильных и расходных чанов, дозаторов и т. д.
Независимо от вида закваски тесто с их использованием можно приготовить двухфазным (закваска, тесто) и трехфазным (закваска, опара, тесто) способами.
Количество сброженной муки, вносимой при замесе теста с закваской, зависит от рецептуры (соотношения количества ржаной и пшеничной муки) хлеба, от сорта ржаной и пшеничной муки, а также от вида закваски и способа приготовления теста.
В производственном цикле густая закваска должна иметь влажность 48 – 50 %, кислотность 13 – 16 град. при приготовлении теста из ржаной обойной муки или 11 – 14 град. при использовании ржаной обдирной муки и подъемную силу «по шарику» до 25 мин.
Густую закваску, выведенную по разводочному циклу, накапливают до нужного количества и далее поддерживают в производственном цикле путем освежений с последующим брожением до достижения требуемой кислотности. Выброженную закваску в дежах обычно делят на три или четыре части, одну из которых используют для воспроизводства закваски, а остальные – для приготовления двух или трех порций теста.
Для предприятий Центрального региона России рекомендуется при замесе теста вносить с густой закваской 15 – 25 % муки от общего расхода на замес теста в летний период (май – октябрь) и 30 – 35 % муки – в остальное время года. Продолжительность брожения теста определяют по увеличению его объема в 1,5 – 2 раза и накоплению требуемой кислотности в зависимости от вырабатываемого сорта хлеба.
В производственном цикле жидкая ржаная закваска без заварки должна иметь влажность 69 – 75 %, кислотность 9 – 13 град. (в зависимости от сорта муки) и подъемную силу «по шарику» до 35 мин. При замесе теста с жидкой закваской вносят 25 – 35 % муки от общей массы ее в тесте с последующим брожением теста до накопления требуемой кислотности в зависимости от сорта хлеба. С увеличением количества вносимой с закваской муки с 25 до 30 – 35 % ускоряется кислотонакопление в тесте и улучшается качество хлеба.

Жидкая ржаная закваска с заваркой должна иметь влажность 80 – 85 %, кислотность 9 – 12 град., подъемную силу «по шарику» до 30 мин. Для интенсификации процесса спиртового брожения закваску освежают питательной смесью из муки и воды с добавлением заварки в количестве 20 – 35 % к массе питания. При замесе теста на жидкой закваске с заваркой вносят 15 – 20 % муки от общей массы ее в тесте. Данная технология позволяет уменьшить или даже полностью исключить из рецептуры прессованные дрожжи.
В производственном цикле жидкую закваску с заваркой и без заварки освежают путем отбора 50 % спелой закваски на замес теста и добавления к оставшейся массе эквивалентного количества питательной смеси для воспроизводства.
Традиционные технологии приготовления хлеба на ржаных биологических заквасках предусматривают непрерывность технологического цикла. На период вынужденных перерывов разработаны технологические приемы и рекомендации по консервированию ржаных заквасок путем охлаждения или разжижения холодной водой [1]. Использование рекомендаций на практике требует дополнительных трудо- и энергозатрат.

Для выработки хлеба с использованием ржаной муки на предприятиях, работающих в две смены или с остановками в отдельные дни, разработана технология, основанная на применении самоконсервирующейся концентрированной молочнокислой закваски (ржаной КМКЗ). Технологический процесс заключается в приготовлении закваски с влажностью 60 – 70 %, температурой 37 – 41 °С, кислотностью 18 – 24 град. В производственном цикле ржаную КМКЗ освежают через 12 или 24 ч в соотношении содержания спелой закваски и питательной смеси 1:9. При более длительных перерывах в выработке хлеба 10 кг спелой КМКЗ можно хранить в холодильнике при температуре 4 – 6 °С. Тесто с применением КМКЗ готовят двухстадийным
(КМКЗ, тесто) или трехстадийным (КМКЗ, опара, тесто) способом. При замесе теста с КМКЗ расходуют 10 – 20 % муки от общей массы ее в тесте. Трехстадийный способ приготовления теста рекомендуется для ассортимента хлеба, в рецептуре которого превалирует ржаная мука. Так как высококислотная закваска не имеет подъемной силы, в качестве биоразрыхлителей используют прессованные, сушеные или жидкие дрожжи. На предприятиях, где затруднено размещение бродильных емкостей, целесообразно применять КМКЗ влажностью 60 % и вести ее в дежах. Вследствие высокой кислотности расход КМКЗ для приготовления теста
уменьшен в 2 – 3 раза по сравнению с технологиями на густых или жидких заквасках.

Стабильность качества заквасок достигается соблюдением упомянутых технологических параметров при их ведении (температура, влажность, продолжительность брожения, количество стартовой композиции, количество освежений). А регулярное возобновление закваски по полному разводочному циклу проводят по установленному на каждом предприятии графику, из-за вынужденных простоев или по мере ухудшения ее биотехнологических свойств от одного до четырех раз в год.
Известно, что с увеличением влажности заквасок создаются лучшие условия для развития дрожжей, снижается интенсивность кислотонакопления в результате уменьшения количества питательных веществ для молочнокислых бактерий. Поэтому в жидких заквасках дрожжи играют значительную роль, особенно если закваска готовится с применением осахаренной заварки [2].

Оптимальным считается соотношение количества клеток дрожжей и лактобактерий в густых ржаных заквасках хорошего качества 1:60÷1:80; с увеличением влажности закваски это соотношение меняется в сторону уменьшения числа клеток молочнокислых бактерий, а именно в жидкой закваске без заварки – 1:37÷1:57, в жидкой закваске с заваркой – 1:10÷1:27 [2]. В связи с этим, чтобы обеспечить одинаково благоприятные условия для развития как дрожжей, так и молочнокислых бактерий, густые закваски ведут при температуре 27 – 28 °С для сдерживания процесса нарастания кислотности, а жидкие закваски, наоборот, ведут при более высокой температуре для интенсификации кислотонакопления: 28 – 30 °С для жидкой закваски без заварки и 31 – 33 °С для жидкой закваски с заваркой.
Преобладание дрожжевого брожения в жидких заквасках способствует большему накоплению в них спирта, особенно в жидких ржаных заквасках с заваркой (рис. 2).

Важнейшая роль в технологическом процессе приготовления хлеба на ржаных заквасках принадлежит молочнокислым бактериям, которые образуют различные продукты брожения. Так, вкус и аромат хлеба во многом зависят от соотношения содержания молочной и уксусной кислот. Молочная кислота придает хлебу приятный кисловатый вкус, а уксусная – специфический аромат. Результаты исследования ржаных заквасок свидетельствуют, что соотношение содержания молочной и уксусной кислот (коэффициент брожения) у густой и жидкой заквасок практически одинаково, а значительное отличие в содержании молочной и уксусной кислот наблюдается лишь в ржаной КМКЗ (рис. 3).

Также необходимо отметить, что по результатам исследования влияния вида закваски на устойчивость хлеба с использованием ржаной муки к микробной порче у хлеба, приготовленного на густой и жидких заквасках, признаки плесневения наблюдаются на несколько суток позднее, чем у хлеба, произведенного на КМКЗ. Очевидно, это связано с разным содержанием в заквасках и хлебе уксусной и молочной кислот. Уксусная кислота, накопленная в процессе брожения и обладающая более сильным консервирующим эффектом по сравнению с молочной кислотой, играет важную роль в замедлении процесса плесневения хлебобулочных изделий. В современных условиях применение технологий выработки хлебобулочных изделий, основой которых являются биологические хлебные закваски с направленным культивированием микроорганизмов, позволяет производителям выпускать продукцию стабильного качества с высокими потребительскими свойствами.

ЛИТЕРАТУРА
1. Сборник современных технологий хлебобулочных изделий /Р. Д. Поландова [и др.]; под ред. А. П. Косована. – М.: ОАО «Московская типография № 2». – 2008. – 268 с.
2. Афанасьева О. В. Микробиология хлебопекарного производства /О. В. Афанасьева. – СПб.: Береста, 2003. – 220 с.
3. Биологическая хлебная закваска – путь к повышению конкурентоспособности хлебобулочных изделий с использованием ржаной муки / О. В. Афанасьева [и др.] //Хлебопечение России. – 2009. – № 6. – С. 18 – 19.