Микробиология хлебопекарного производства

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО “Южно-Уральский государственный университет”

 

Кафедра Прикладная биотехнология

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине Микробиология

на тему:

“Микробиология хлебопекарного производства”

 

 

 

Выполнила       студентка гр. ПТ-280____

___________Гараева Ю.Р.

 

Проверила                                      ______________________

_______Альхамова Г.К.

 

 

 

Челябинск

2011 год

 

МИКРОБИОЛОГИЯ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Содержание

1. Введение
2. Основная часть
1. Краткая характеристика хлебопекарного производства
2. Общая характеристика сырья и стадий производства
3. Характеристика микрофлоры. Возбудители брожения теста
4. Микроорганизмы, используемые в производстве хлеба из пшеничной  и ржаной муки
5. Микроорганизмы - вредители хлебопекарного производства
6. Микробиологический контроль хлебопекарного производства
3. Заключение
4. Список используемых источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

Тысячи лет люди пекли  хлеб, варили пиво, делали вино, не подозревая что для них работают тысячи микроскопических организмов.

Древние египтяне овладели искусством разрыхлять тесто с помощью  брожения, которое вызывается мельчайшими  организмами - дрожжевыми грибками и  молочнокислыми бактериями, о существовании  которых они и не подозревали. Так, 5-6 тысяч лет назад в Древнем  Египте было положено начало развитию хлебопекарного производства. На разрезе  хлеба, приготовленного со сброженного  теста, видно множество мелких пор. Это результат жизнедеятельности  дрожжевых грибков, которые вызывают в тесте спиртовое и молочнокислое  брожение с образованием углекислого  газа, спирта и молочной кислоты. Углекислый газ, стремясь выйти из теста, разрыхляет его и создает пористость, что  делает хлеб пышным и рыхлым. Молочнокислые  бактерии в процессе жизнедеятельности  образуют в тесте молочную кислоту, которая способствует набуханию  белков муки, улучшению вкуса и  аромата выпеченного хлеба. Хлеб из сброженного теста не только вкуснее, он дольше - сохраняется свежим и  лучше усваивается организмом [1].

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1. Краткая характеристика хлебопекарного производства

 

Хлебопекарное производство, технологический процесс изготовления хлебных изделий из теста. Основным сырьём в производстве служат пшеничная и ржаная мука различных сортов, вода, хлебопекарные дрожжи и поваренная соль. В качестве дополнительного сырья употребляются сахар, патока, жиры, натуральное или сухое молоко, молочная сыворотка, яйца, мак, пряности и др.

Основные этапы: приём и хранение сырья; приготовление, разделка и расстойка (выдержка) теста; выпечка и охлаждение хлеба, иногда его упаковка. 
 
   Мука на хлебозаводы в основном доставляется в цистернах муковозов, откуда под давлением перекачивается по трубам в бункеры, расположенные в складах. Перед поступлением в переработку она просеивается и очищается с помощью магнитов от ферромагнитных примесей. В процессе хранения в муке происходят различные биохимические превращения, улучшающие её хлебопекарные свойства. 
 
   Приготовление теста состоит в перемешивании муки, воды, соли, дрожжей, опары либо заквасок и др. видов сырья. Соль, сахар дозируются в виде профильтрованных водных растворов, дрожжи - в виде водной суспензии, жиры - в растопленном состоянии. В процессе приготовления теста происходит набухание частиц муки (за счёт связывания воды главным образом белковыми веществами, крахмалом и пентозанами), накопление молочной и др. органических кислот в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий, активация (увеличение бродильной активности) и размножение дрожжевых клеток. Под влиянием гидролитического действия ферментов в тесте несколько увеличивается содержание сахаров и водорастворимых белков. Набухание частиц муки обусловливает формо- и газоудерживающую способность теста. Органические кислоты придают хлебу кисловатый вкус. Дрожжевые клетки в тесте вызывают спиртовое брожение с образованием этилового спирта и углекислого газа, пузырьки которого, разрыхляя тесто, обеспечивают пористую структуру мякиша хлеба. 
 
   Традиционные способы приготовления пшеничного теста - опарный и безопарный. При безопарном способе всё сырьё замешивается сразу и тесто готово через 2-3 ч; при опарном - сначала замешивается опара (более жидкое тесто из 50-70% общего количества муки с добавлением всего количества дрожжей), затем через 4-5 ч в выброженную опару добавляются остальная часть муки, вода и др. сырьё и замешивается тесто нормальной консистенции, длительность брожения которого 1-2 ч. При опарном способе требуется несколько меньше дрожжей (~ 1%), чем при безопарном (1,5-3%). Новым способом, сокращающим цикл получения хлеба и облегчающим механизацию и автоматизацию этого производственного процесса, является приготовление теста на жидкой опаре (замешивается примерно из 30% муки). В результате процессы молочнокислого брожения, активации и размножения дрожжей происходят в жидкой опаре, текучесть которой ускоряет брожение, облегчает транспортирование и дозирование опары. Эффект ускорения достигается и при раздельном изготовлении из 5-15% муки молочнокислой закваски и полуфабриката для активации дрожжей. Метод позволяет оптимизировать основные процессы созревания теста и уменьшить объём необходимой аппаратуры. Приготовление теста (замешивается сразу всё сырьё) с применением пищевых кислот (молочная, лимонная, яблочная и т.д.) или молочной сыворотки (жидкой, сгущенной, сухой) в количествах, обусловливающих необходимую кислотность хлеба, позволяет в ещё большей степени ускорить этот процесс. Все ускоренные способы экономически эффективны и характеризуются интенсификацией биохимических, микробиологических и коллоидных процессов в тесте (например, время брожения не превышает 30-40 мин).

 Форсирование процесса  приготовления теста может осуществляться  также добавлением в тесто  амилолитических и протеолитических  ферментных препаратов, улучшителей  окислительных (аскорбиновая кислота, бромат калия, йодат калия) и восстановительных (цистеин, тиосульфат натрия) процессов, поверхностно-активных веществ (моно- и диглицериды, лецитин, гликолипиды и др.). 
 
   Ржаное тесто и тесто из смеси ржаной и пшеничной муки готовятся как на густых, так и на жидких заквасках. Технологические свойства ржаной муки обусловливают более высокие кислотность и влажность теста и хлеба по сравнению с пшеничным. 
 
   Готовность опар, заквасок и теста определяется по конечной кислотности или водородному показателю pH среды и по бродильной активности. Кислотность и содержание влаги в тесте и соответственно в хлебе зависят от сорта пшеничной или ржаной муки, а также от рецептуры и вида хлебных изделий. 
 
   Разделка теста при выработке изделий из пшеничной муки состоит из операций деления, кругления, промежуточной расстойки в течение нескольких мин (происходят рассасывание внутреннего напряжении в тесте и частичное восстановление его структуры), формовки и окончательной расстойки. Для теста из ржаной муки разделка ограничивается делением, формовкой и окончательной расстойкой. Окончательная расстойка кусков теста сопровождается бродильным процессом (что позволяет получить хлеб с хорошо разрыхлённым мякишем). Её длительность колеблется в широких пределах (от 25 до 120 мин). О готовности кусков теста судят по увеличению их объёма, разрыхлённости и упругости. 
 
   Выпечка хлеба производится в хлебопекарных печах. Тесто выпекается в металлических формах (формовый хлеб) или на поду печи (подовый хлеб). В результате прогрева на поверхности теста формируется корка, а внутри куска происходят денатурация белковых веществ и частичная клейстеризация крахмала, вызывающие образование мякиша хлеба. температура середины мякиша хлеба при выпечке поднимается до 92-98°C, корки - до 140-175°C. Под воздействием ферментов в тесте (хлебе) в процессе выпечки протекают также процессы гидролитического расщепления крахмала с увеличением количества водорастворимых углеводов. В ржаном хлебе, кроме этого, наблюдается частичный кислотный гидролиз крахмала. В корке под влиянием более высокой температуры происходит почти полное удаление влаги, а также тепловая декстринизация (частичное разрушение) крахмала и процессы окислительно-восстановительного взаимодействия несброженных сахаров и содержащихся в тесте продуктов протеолиза белков - реакция образования меланоидинов, которые обусловливают цвет корки от золотистого до коричневого. При этом в качестве промежуточных и побочных продуктов образуется комплекс главным образом летучих веществ (свыше 200), совокупность которых обеспечивает специфический аромат хлеба. Значительное увлажнение паро-воздушной среды пекарной камеры в начальный период выпечки увеличивает объём хлеба и обусловливает глянцевитую поверхность корки. В процессе выпечки тесто теряет часть воды, спирта и летучих веществ. Разница между массой теста, посаженного в печь, и массой хлеба в момент выборки его из печи называется упёком. В зависимости от массы и формы хлеба упёк составляет от 6 до 14%. 
 
   Охлаждение хлеба после выпечки происходит на лотках, установленных в хлебохранилищах и экспедициях, после чего его отправляют в торговую сеть. В процессе охлаждения и хранения хлеб (главным образом из-за потери влаги) теряет в массе от 1,5 до 5% (усушка). 
 
   Дальнейшее развитие хлебопекарного производства связано с улучшением ассортимента, а также вкуса, аромата, внешнего вида выпускаемой продукции, увеличением выпуска хлебобулочных изделий повышенной биологической ценности, богатых прежде всего белковыми веществами, незаменимыми аминокислотами и витаминами. Повышение эффективности хлебопекарного производства может быть достигнуто благодаря интенсификации и совершенствованию методов регулирования технологических процессов, разработке и внедрению дальнейшей комплексной механизации и автоматизации хлебопекарных предприятий [2]. 
 
  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Общая характеристика сырья и стадий производства

 

Основным сырьем хлебопекарного производства являются: мука пшеничная  и ржаная, вода, дрожжи, соль.

В качестве дополнительного  сырья используются сахар, жиры, яйца, патока, солод, ферментные препараты, молочная сыворотка, молоко, изюм, мак, орехи, варенье  и другие пищевые добавки.

Стадии технологического процесса складываются из подготовки сырья, замеса теста, брожения теста, разделки, формования, расстойки заготовок, выпечки  хлеба, охлаждения, хранения и транспортировки.

Муку просеивают и очищают  от металлических примесей на складе. Соль и сахар растворяют в воде и хранят в виде сахарно-солевого раствора концентрацией 65 - 70%, в котором  содержание соли составляет 2 - 2.5% от массы  сухого сахара. Такой раствор удобен в хранении, так как не кристаллизуется  при комнатной температуре.

Компоненты - улучшители (молочные продукты, жиры, яйца и др.) должны иметь  сертификаты качества. Яйца моют и  дезинфицируют в трехсекционной ванне и освобождают от скорлупы. В качестве улучшителей используют ферментные препараты грибного и  бактериального происхождения: амилоризин, амилосубтилин, содержащие амилолитические  и протеолитические ферменты, фосфатазу, декстриназу. Ферментные препараты  существенно улучшают качество  хлеба при очень незначительном расходе (десятые - сотые доли процента от массы муки). Они способствуют интенсификации брожения, созревания теста, увеличению объема, пористости хлеба, улучшению вкуса и аромата  изделий, сокращению расхода дрожжей  на 20%, удлинению срока хранения.

Дрожжи и закваски готовят  в дрожжевом отделении, расположенном  над тестомесильным отделением. Затем  все компоненты подаются через дозирующее устройство  в тестомесильные машины. При замесе теста все компоненты смешиваются  в однородную массу, в которой начинаются  физические, коллоидные и биохимические процессы, в результате которых тесто разрыхляется и созревает.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Характеристика микрофлоры. Возбудители брожения теста

 

Микрофлора хлебопекарного производства делится на полезную и  вредную. К полезной относятся дрожжи и молочнокислые бактерии, применяемые  для приготовления теста. Вредной  является микрофлора, поступающая с  сырьем и вызывающая нарушение технологического процесса, снижение качества и порчу  продукции.

Возбудителями брожения теста  являются дрожжи.

Роль дрожжей заключается  в разрыхлении теста. Дрожжи сбраживают сахара муки и мальтозу, образующуюся из крахмала, с выделением спирта, углекислого  газа. Побочные продукты брожения - уксусный альдегид, бутиловый, изобутиловый, изоамиловый  спирты, органический кислоты (молочная, янтарная, винная, щавелевая) создают  вкус и аромат хлеба.

При производстве пшеничного хлеба применяют Saccharomyces cerevisiae,   ржаного - оба вида дрожжей, но преобладают  Saccharomyces minor.                    

Saccharomyces  cerevisiae - спорообразующий  верховые дрожжи семейства сахаромицетов.  Клетки крупные, круглой и овальной  формы. Спорообразование происходит  только в условиях голодания.  На сусло - агаре образуют колонии  круглой формы, диаметром  О.5 - 1 см, выпуклые, желтоватого цвета.  Поверхность колоний бывает гладкой  блестящей и складчато-шероховатой,  бугристой. Оптимальная температура  брожения 28 - 30оС; рН - 4.5 - 5,0; кислотность  10 - 12оН. Неустойчивы к высокой  концентрации сахара, соли, спирта  в концентрации 12 - 14%.

Saccharomyces minor  - специфичны  для ржаного теста. Клетки мелкие 1.5 - 3 мкм, круглой формы, характерны  фигуры почкования по 3 - 7 клеток. На сусло - агаре образуют мелкие  круглые колонии диаметром  4 - 6 мм выпуклые с гладкой блестящей  поверхностью сероватого - белого  цвета. Оптимальная температура развития 25 - 28оС. Повышение температуры до 32 - 35оС угнетает их. Отличаются кислотоустойчивостью, менее требовательны к источникам витаминного и азотного питания, более спиртоустойчивы.

Большую роль в хлебопечении играют молочнокислые бактерии. Эти  микроорганизмы осуществляют молочнокислое  брожение в  полуфабрикатах, в результате которого повышается кислотность, что  способствует набуханию и пептонизации муки, особенно ржаной,  повышаются вязкость и газоудерживающая способность  теста. Молочнокислые бактерии участвуют  в создании вкуса и аромата  ржаного хлеба за счет накопления летучих органических кислот, спиртов, карбонильных соединений (альдегидов), способствуют лучшему разрыхлению  теста за счет газообразования.

В хлебопечении используются следующие виды молочнокислых бактерий:

  Lactobacillus dellbrueckkii - термофильные  гомоферментативные палочки длиной 5 - 9 мм, располагаются поодиночке  и попарно. На плотной питательной  среде образуют колонии круглой  формы, выпуклые, беловатого цвета.  Оптимальная температура 48 - 50оС. Используются при выведении жидких  дрожжей.

Lactobacillus plantarum   -   мезофильные гомоферментативные  палочки средних размеров, располагаются  поодиночке и короткими цепочками.  Образуют колонии средней величины, куполообразные, беловатого цвета.  Оптимальная температура 30 - 35оС. Постоянно встречается в заквасках.