Сьогодні в світі простежується попит на продукцію з високою харчовою цінністю, споживання якої сприятиме покращенню здоров’я. У наш час, коли харчові алергії та непереносимість певних інгредієнтів стають поширеним явищем, все більше людей віддають перевагу здоровому способу життя та «правильному», збалансованому харчуванню. Хліб є продуктом щоденного вжитку, і ця тенденція поширюється на хлібобулочні вироби також.
На користь заквасок
Актуальність розробок хлібних виробів на заквасках обумовлена низкою факторів:
Узагальнені переваги від використання заквасок:
Хлібобулочні вироби на заквасці використовуються майже в 50 країнах на всіх континентах світу. Завдяки унікальному мікробному складу та функціональності закваска вважається незамінною для покращення сенсорних, реологічних властивостей і термінів зберігання хлібобулочних виробів. На сьогодні численними науковими дослідженнями доведено, що застосування хлібопекарської закваски збільшує біодоступність мінералів, дозволяє збагатити продукт харчовими волокнами, знижує глікемічний індекс, покращує засвоюваність білку та зменшує вміст антихарчових факторів.
Що ж таке хлібопекарська закваска?
Варто розібратися з термінологією. Згідно ДСТУ 2120:2021 Хлібопекарське виробництво. Терміни та визначення понять, «закваска – напівфабрикат хлібопекарського виробництва, одержаний шляхом зброджування живильної суміші молочнокислими бактеріями з/без дріжджів, який використовується для приготування тіста і відтворення закваски».
Закваска – це напівфабрикат, в якому мікрофлора знаходиться в активному стані!
Головний секрет продуктивності закваски полягає в її мікробному біорізноманітті. У заквасках було виявлено близько 60 родів бактерій, а рід Lactobacillus є найбільш поширеним. На основі нещодавнього перегляду таксономії для роду Lactobacillus далі будуть подані нові назви. Найчастіше зустрічаються наступні види цього роду: Lactiplantibacillus plantarum, Lentilactobacillus buchneri, Levilactobacillus вrevis, Fructilactobacillus sanfranciscensis, Limosilactobacillus fermentum, Lacticaseibacillus rhamnosus, Lactiplantibacillus pentosus.
У заквасках було ідентифіковано 80 видів дріжджів, які здебільшого належать до родів Saccharomyces, Candida, Kazachstania, Torulopsis, Yarrowia та Pichia.
Закваски за способом готування
Найчастіше закваски класифікують за способом готування.
До І типу належать закваски, які ферментуються традиційним шляхом. Їх потрібно регулярно оновлювати через певні проміжки часу (6-24 год.), щоб тримати мікрофлору у стані високої метаболічної активності. Початкове тісто можна приготувати, використовуючи лише борошно та воду, або додавши іншу сировину, природно багату мікроорганізмами, як от: фрукти, йогурт, квіти тощо. Ферментація відбувається за кімнатної температури 20-30оС, рН близько 4, DY (від англ. dough yield – вихід тіста) 150-160, що означає, що закваска густа. Така закваска є спонтанною та містить велику кількість різних штамів мікроорганізмів. З її допомогою можна випікати різноманітні хлібобулочні вироби. Однак, робота із заквасками І типу найскладніша з кількох причин. З точки зору технічного боку процесу виготовлення спонтанної закваски вимагає наполегливих, трудомістких процесів і кваліфікованої праці. Водночас, завдяки консорціуму природних (автохтонних) мікроорганізмів можливе створення унікальної закваски, характерної лише для цього конкретного місця або пекарні. Тому деякі приватні пекарні досі підтримують закваски, яким уже десятки років, для збереження особливого мікробного складу.
Тип ІІ еволюціонував із типу І у зв’язку з необхідністю пришвидшення та спрощення процесів заквашування для промислового виробництва. Такі закваски сильніше підкислюють тісто, а для його підняття часто використовуються пекарські дріжджі. Стартові культури додають у пропорції МКБ до дріжджів як 100:1. Їх метою є пригнічення росту автохтонної мікробіоти тіста завдяки високій концентрації введених штамів, які спеціально підбирають за властивістю продукування органічних кислот і специфічних ароматичних речовин. Така технологія забезпечує швидке та інтенсивне підкислення, що, в свою чергу, пригнічує ріст природно наявних дріжджів, саме тому наприкінці додають ще й пекарські дріжджі S. cerevisiae. Таке тісто має більш рідку консистенцію (DY вище 200), щоб його можна було використовувати в промислових пекарнях в апаратах перекачування та дозування. Перевагами такого типу закваски є можливість управління умовами ферментації (температура, рН) і додавання поживних речовин, що забезпечує контроль над мікробним метаболізмом. Також шляхом зміни стартових культур можна підібрати бажані органолептичні характеристики та стандартизувати кінцевий продукт, що є привабливим для промислових підприємств.
Тип ІІІ виробляється за тим самим механізмом, що й тип ІІ. Проте, якщо останній має рідку форму, то закваску типу ІІІ спеціально дегідратують, ліофільно висушують та ін. Такі закваски часто є стандартизованим кінцевим продуктом виробництва та можуть зберігатися тривалий час готовими до використання. Окрім цього, перевагою є менший об’єм, легкість транспортування та можливість комерційного розповсюдження для споживачів завдяки простоті використання.
Стартові культури
Залежно від джерела мікробіоти існують закваски, розведені на чистих культурах МКБ та дріжджів і закваски спонтанного бродіння. Спонтанна закваска дозволяє отримати хлібобулочні вироби з вираженими смако-ароматичними властивостями, при цьому цінні, закладені природою властивості сировини повністю зберігаються, а в ході технологічної обробки їх можливо навіть підсилити.
Зростає популярність використання нетрадиційних поживних середовищ для заквашування або часткова заміна ними пшеничного, житнього борошна. До них належать продукти переробки олійних, бобових, круп’яних, злакових і псевдозернових культур, фітодобавки, хміль і хмелеві екстракти, збагачувачі у вигляді квіток, ягід, плодів (виноград, гранат, цукрова тростина, квіти та м’якоть яблук, ягоди глоду, чіа, лобода). В Україні переважна більшість досліджень присвячена традиційним житнім і пшеничним закваскам. Водночас недостатньо досліджень, зокрема, щодо використання борошна круп’яних культур як поживного середовища для заквасок. Закордоном такі дослідження вже тривалий час актуальні.
Заміна хлібопекарських дріжджів у рецептурі хлібобулочних виробів на закваску з певною корекцією технологічного процесу дозволяє підвищити поживну цінність, поліпшити органолептичні характеристики, а також подовжити термін зберігання хліба. Від правильного підбору мікроорганізмів або стартових культур для приготування заквасок залежать не тільки смакові й ароматичні характеристики, а й функціональні властивості готових хлібобулочних виробів.
Використання чистих культур МКБ і дріжджів
Окремим перспективним напрямом приготування заквасок є використання чистих культур МКБ та дріжджів, селекція яких в Україні практично відсутня. Здебільшого виробники хліба використовують спонтанні закваски, які готують на підприємствах, або купують імпортовані, що впливає на підвищення ціни готового виробу.
Вважаємо актуальними дослідження щодо пошуку та селекції вітчизняних чистих культур МКБ і дріжджів, як аналогів закордонним, для створення хлібопекарських заквасок зі стабільними, високими показниками якості.
Композиції, створені українськими науковцями
У відділі технологій хліба та біотрансформації зернових продуктів Інституту продовольчих ресурсів НААН України було проведено мікробіологічний аналіз спонтанних заквасок, виведених на пшеничному, житньому та спельтовому борошні. У підсумку з них виділено біотехнологічно активні штами хлібопекарської мікробіоти видів: L. fermentum, L. rhamnosus, L. brevis, L. plantarum, L. casei та Saccharomyces cerevisiae. Чисті культури задепоновано в Депозитарії промислових культур в Інституті мікробіології та вірусології НАН, дріжджі перевірено на безпечність, авірулентність. Отримано відповідні Висновки про безпечність, Паспорти штамів, Свідоцтва про первинне депонування, які дозволяють використовувати селекціоновані культури МКБ і дріжджів у технологіях продуктів харчування, зокрема хлібопекарській продукції. Створено три композиції чистих культур – «Біолайт», «Біомакс» і «Стимул» – для введення хлібопекарських заквасок у технологіях пшеничних, житніх і житньо-пшеничних хлібобулочних виробів. Наразі проводиться робота з вивчення ефективності таких заквасок у промислових умовах.
Отже, пошук, селекція високоактивних штамів бактерій і дріжджів різних таксономічних груп і створення, широке розповсюдження та промислове впровадження заквасок на основі чистих культур хлібопекарської мікробіоти сприятиме виробництву хліба та хлібобулочних виробів високої якості та споживчої цінності.
Л. М. Хомічак, д.т.н., проф., член-кореспондент НААН, директор ІПР
О. В. Науменко, д.т.н., проф., зав. відділу технологій хліба та біотрансформації зернових продуктів
Інститут продовольчих ресурсів НААН
