Биологические свойства хлебопекарных дрожжей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследовательская работа

Биологические свойства хлебопекарных дрожжей

Введение

Человек издревле печет хлеб. Для получения качественного и вкусного продукта мы используем живых помощников - дрожжи. Тесто при использовании этих микроорганизмов поднимется за счет образования пузырьков углекислого газа - побочного продукта брожения. Для улучшения качества выпекаемого хлеба Человек вел поиск и селекцию наилучших культур дрожжей. В современной хлебопекарной практике используется более 100 наименований и сортов не только дрожжей, но и смешанных заквасок, включающих целый комплекс микроорганизмов. Когда мы выбираем дрожжи для домашнего хлебопечения, то в первую очередь ориентируемся на потребительские качества продукта. Но в нашей работе мы решили проанализировать не толко эти свойства разных сортов и культур дрожжей, но и изучить их основные биологические свойства с целью выявления зависимости основных биологических и потребительских характеристик.

В настоящее время потребитель имеет богатый выбор различных сортов хлебопекарных дрожжей. Это и сухие дрожжи, и быстродействующие, а так же прессованные. Все ли они имеют одинаковые штаммы микроорганизмов в своем составе и различаются ли их свойства?

Нами была выдвинута гипотеза: Все хлебопекарные дрожжи приобретенные в магазине имеют одинаковые биологические свойства и потребительские качества.

Цель: Определить биологические свойства и потребительские качества хлебопекарных дрожжей для выявления наиболее качественных.

Задачи:

Отобрать образцы дрожжей для исследования

Определить морфологию разных образцов дрожжей

Определить время генерации каждой исследуемой культуры дрожжей

Изучить потребительские качества дрожжей.

1. Литературный обзор

дрожжи культура биологический

Для проведения данной работы в первую очередь мы ознакомились с ГОСТами по хлебопекарным прессованным и сухим дрожжам [1, 2]. В данных документах указаны нормы органолептических и физико-химических показателей данных продуктов, а так же основные регламентированные методики определения этих параметров.

Продукт «хлебопекарные дрожжи» выпускается в двух видах: дрожжи прессованные и сухие. В современном домашнем хлебопечении чаще всего используют сухие дрожжи, так как они лучше сохраняются, их легко использовать, а так же они рекомендованы для многих моделей хлебопечек. Однако ряд пользователей считает, что качество прессованных дрожжей выше, чем сухих, их расход более экономичный и готовая продукция получается пышная, имеющая характерный приятный запах и вкус [3].

В состав хлебопекарных как сухих, так и прессованных дрожжей входят дрожжеподобные грибы вида Saccharomyces cerevisiae. Эти микроорганизмы относятся к царству грибы, классу аскомицеты. По морфологии дрожжевые клетки шаровидные, располагаются отдельно, либо образуют ложный мицелий, неподвижные. Размеры клеток варьируют от 3-7 мкм до 40 мкм. Дрожжевые клетки овальные, по Граму окрашиваются грамположительно, что связано с наличием развитой клеточной стенки, состоящей из хитиноподобных веществ. Как и все грибы, дрожжи относятся к эукариотам и имеют строение характерное для эукариотических клеток [3].

Дрожжи требовательны к составу питательных сред. В анаэробной среде они усваивают только глюкозу, тогда как в аэробной могут использовать в качестве источников энергии также углеводороды, жиры, ароматические соединения, органические кислоты, спирты. Для обеспечения себя энергией они могут использовать разные углеводные субстраты, в основном сахара:

* глюкоза - наиболее предпочтительная пища для Saccharomyces cerevisiae

* сахароза - сразу же трансформируется в глюкозу и фруктозу ферментами дрожжей

* мальтоза - основной эндогенный субстрат французского хлебного брожения

* многие другие сахара

Рост и размножение дрожжей происходит с огромной скоростью, провоцируя при этом характерные изменения в окружающей среде. Так, благодаря процессу спиртового брожения, дрожжи получили широкое распространение во всем мире. Размножение дрожжей осуществляется почкованием (делением). Возможен и половой путь размножения. При этом образовавшаяся зигота трансформируется в «сумку», в которой заключены 4-8 спор. В одноклеточном состоянии дрожжи способны осуществлять вегетативное размножение. Так, могут почковаться споры или зиготы [4].

Для определения качества пекарских, прессованных, сухих активных дрожжей используют различные методы: органолептические, физико-химические, определение подъемной силы дрожжей [1,2,5]. Все основные потребительские свойства напрямую связаны с биологическими свойствами того или иного штамма и сорта данного продукта. Так способность быстро «поднимать» тесто связана с ферментативный активностью. Чем она выше, тем скорее и качественнее поднимает тесто при приготовлении хлеба. Способность сбраживать определенные виды сахаров так же связана с использованием тех или иных рецептов приготовления хлеба. Так во французский хлеб добавляют сахар мальтоза, так как французские дрожжи обладают наилучшей сахаролитической активностью именно по отношении к этому углеводу [6].

2. Материалы и методы

Данная работа проводилась на базе лаборатории «Живая инновация» ГБОУ Школа 439 «Инженерный лицей «Интеллект».

Для исследования были отобраны 8 образцов 7 сортов дрожжей как сухих так и прессованных. Проба одного сорта (Люкс) была разделена на две порции, которые хранились в разных условиях: одна при температуре +4⁰С, другая - при -18⁰С. Каждой пробе был присвоен номер (см. приложение, таблица 1)

Настоящая работа была разделена на два этапа исследования:

1. Изучение биологических свойств образцов дрожжей

2. Определение потребительских свойств

Для проведения первого этапа исследования мы выбрали методы определения морфологии разных видов дрожжей, определение времени генерации, а так же способности к росту и размножению в бедной среде.

В процессе данных исследований мы приготовили суспензию проб на двух средах: 1. дистиллированная вода; 2. дистиллированная вода +сахароза

Далее приготовили нативные препараты для микроскопии и микроскопировали при увеличении х400 световым микроскопом «Биомед-2». Изучали размеры, форму и взаиморасположение клеток, а так же количество в поле зрения.

Для изучения времени генерации пробы дрожжей культивировали при температуре 30⁰С и проводили микроскопию через 30 и 60 мин. от начала культивирования. Учитывали размеры клеток и их количество в поле зрения микроскопа. Регистрацию результатов проводили при помощи микрофотосъемки с использованием программы TopCam.

Для изучения потребительских свойств дрожжей мы готовили хлеб с использованием опытных образцов по единому рецепту:

100 грамм муки; 10 грамм сахара, 2 грамма соли, 100 мл воды, 5 грамм дрожжей.

После замеса тесто помещали в теплое место и изучали качество подъема через 30 мин и через 1 час. Отмечали высоту теста и его консистенцию.

Выпекали хлеб при температуре 180⁰С в течение 40 мин. Изучали качество выпечки по следующим показателям: размер, характер корочки, мягкость, упругость и структуру мякиша (см. фото 1, 2, 3)

3. Результаты

В результате проведенных микроскопических исследований мы убедились, что в составе хлебопекарных дрожжей находятся живые дрожжеподобные грибы. Клетки сахаромицет были округлой формы, размерами около 7 мкм (см. фото 4). Количество клеток во всех первичных пробах (до культивирования) было относительно равным. Через 30 минут культивирования проб мы отмечали увеличение размеров исходных клеток, но размножения дрожжей не отмечалось (см. фото 5). Через 60 минут культивирования в микропрепаратах мы обнаружили молодые дрожжевые клетки, количество которых варьировало в разных пробах и средах (см. фото 6). Следует отметить, что мы не обнаружили достоверных отличий в качестве и скорости размножения в пробах с сахаром и без него.

Результаты изучения количественных характеристик размножения дрожжей в разных пробах представлены в таблице 2.

Таблица 2. Изменение количества клеток дрожжей в зависимости от времени культивирования

Как видно из таблицы, количество клеток через 30 минут культивирования увеличивалось незначительно или оставалось на первоначальном уровне во всех исследуемых пробах. Однако через 60 минут культивирования дрожжи начинали размножаться и повышалось количество клеток. Наиболее активными оказались дрожжи пробы №5 и 6, а наименее активными - №3

При исследовании ферментационной активности мы изучали наличие газообразования в пробах, наличие, высоту образовавшийся пены, а так же отмечали время её появления. Результаты этих исследований представлены в таблице 2 приложения.

При изучении потребительских свойств проб дрожжей в первую очередь мы оценили качество подъема теста. На фото 7; 8 и 9 показаны пробы теста с различной степенью подъема (наименее выраженный, средний, очень хороший)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изученные нами потребительские качества дрожжей представлены в таблице №3 приложения. Из таблицы видно, что качество продукции с использованием разных проб дрожжей отличалось по качеству теста, размеру и «ровности» готовой выпечки, а так же по пышности мякиша. Качество подъема теста было наилучшим у проб №4; 5; 6. Наилучшие потребительские качества по внешнему виду готового изделия мы отметили у пробы дрожжей №3, по характеру мякиша - у пробы №4.

При изучении вкуса и запаха готового хлеба наилучшие результаты показала проба №7

Выводы

1) Нами было отобрано и проведено исследование 8 образцов дрожжей, наиболее часто используемых в домашних условиях.

2) При изучении морфологии дрожжевых клеток всех образцов мы увидели мелкие клетки округлой формы, которые располагались одиночно или небольшими скоплениями. Следует так же отметить, что после культивирования в течение 30 минут дрожжевых клеток больше не стало, но было отмечено, что они увеличились в размере.

3) Нами было определено, что время генерации дрожжей равно 60 минутам, так как через 30 минут после начала культивирования нами не было отмечено увеличения количества дрожжевых клеток, зато стали явно видны материнские клетки, которые начали делиться только лишь спустя ещё 30 минут.

4) Наилучший показатель по скорости и качеству размножения были у опытных образцов под №5 и 6, а наихудший у образца под №3

5) При добавлении сахара к суспензированным образцам мы не обнаружили значительных отличий по количеству новообразованных клеток по сравнению с образцами без сахара. Результаты увеличения клеток через 30 минут культивирования как в среде с сахаром, так и без него были идентичными во всех пробах.

6) Наиболее быстро и хорошо поднялось тесто с использованием дрожжей под №4, 5, 6, следовательно данные образцы дрожжей обладают наибольшей ферментативной активностью.

7) Наилучшее качество выпечки было отмечено у образцов под №3, 4 и 7, а наихудшее под №2

8) Наилучший мякиш (качество готового продукта в разрезе) был отмечен у образца под №, а наихудший у образца под №4

9) По своим потребительским свойствам, а так же биологическим качествам, наилучший результат показал опытный образец под №6

10) После всех проведённых нами исследований мы решили, что определение качества дрожжей методом микроскопии (выявление наилучшего образца по времени и качеству генерации дрожжей) является применимым и наиболее достоверным. Данный метод исследования может быть применён не только в хлебопекарной промышленности, но и на биотехнических заводах и промышленных предприятиях.

Литературные источники

1. http://docs.cntd.ru/document/gost-r-54731-2011 - электронный фонд правовой и технической документации. ГОСТ Р 54731-2011. Дрожжи хлебопекарные прессованные. Технические условия

2. http://vsegost.com/Catalog/19/19343.shtml Библиотека ГОСТов. ГОСТ 28483-90 Дрожжи сухие хлебопекарные

3. И.А. Еремина, Н.И. Лузина, О.В. Кригер Микробиология продуктов растительного происхождения - Учебное пособие

4. Пономарева О.И. Микробиология производства хлебопекарных дрожжей: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделия» и подготовки магистров направления 260100 «Технология продуктов питания» - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский гос. ун-т низкотемпературных и пищевых технологий, 2009. - 200 с.

5. «Оценка качества хлебопекарных дрожжей» Методические указания. Кубанский Государственный аграрный университет. Краснодар 2012. 11 с.

6. Производство хлебопекарных дрожжей http://knigakulinara.ru/books/item/f00/s00/z0000023/

Размещено на Allbest.ru