Термофильные дрожжи: правда ли они выживают в желудке и захватывают наши организмы
В прессу просочилась информация, что на крупных хлебозаводах с целью экономии применяют новые типы дрожжей термофильные, которые не болеют и «взбраживают» тесто всего за 40 минут вместо 8 часов. Правда ли, что дрожжевой хлеб опасен? И нужно ли переходить на бездрожжевые буханки?
Использование термофильных дрожжей на крупных хлебозаводах экономит большие средства. Они сокращают время «взбраживания» теста и помогают противостоять вирусам, которые регулярно выкашивали популяцию дрожжей. этого часто срывались поставки.
Новую технологию уже успели «разоблачить»: якобы дрожжи паразитируют на клетках человеческого организма, проникая в кровь из желудка и кишечника. Ученые объясняют: даже в центре мякиша, где температура ниже, дрожжам не выжить. Они могут не погибнуть, только если хлеб не пропекся, но такую буханку есть не надо.
Екатерина Невская, ведущий научный сотрудник НИИ хлебопекарной промышленности: «Дрожжи это мезофильные микроорганизмы, которые не могут существовать при высоких температурах. При температуре около градусов такие дрожжи погибают, так как они состоят из воды и белка. Белок денатурирует при такой температуре. Дрожжи никак не могут выжить в таких условиях».
Екатерина Невская: «В институте хлебопекарной промышленности разработана концентрированная молочнокислая закваска, бездрожжевая, в которой только молочнокислые бактерии. Но испечь на такой закваске хлеб невозможно, потому что необходимо при производстве добавлять дрожжи все равно».
Репортеры программы «НашПотребНадзор» выяснили: некоторые производители врут, что делают хлеб без помощи дрожжей. Заменить их разрыхлителем на основе соды часто невозможно, и на выходе будет не батон или буханка, а лепешка.
Нельзя сказать, что дрожжи абсолютно безвредны. Иногда они попадают в организм с едой или напитками и способны вызывать не только безобидное брожение, но и поражать органы и ткани, вызывая кандидозы, микозы, микогенные аллергии и другие страшно звучащие недуги. Однако дрожжи способны так активно себя проявлять, только если иммунитет человека сильно подорван приемом антибиотиков или мощной вирусной инфекцией.
А вот польза дрожжей, если иммунитет крепкий, вещь вполне доказанная и проверенная. В кишечнике человека живут 30 разных видов дрожжей, они неотъемлемая часть микрофлоры. Дрожжи заботятся об иммунитете и пищеварении. Пивные дрожжи богаты витаминами группы B тиамином, рибофлавином, ниацином, пантотеновой кислотой, пиридоксином, фолатом и биотином. Все эти вещества помогают организму преобразовывать углеводы, жиры и белки в энергию. Дрожжи также богаты минералами, например, селеном, что помогает выработке гормонов щитовидной железы, и хромом, который поддерживает нормальный уровень сахара в крови. Полезные дрожжевые добавки лучше искать в аптеке.
Дрожжи размножаются быстрее, если их попеременно то охлаждать, то нагревать
Температура 30-33°С оптимальна для размножения дрожжей, но только в том случае, если ее поддерживать постоянно. Экспериментально показано, что повышение температуры до сверхоптимальной (37,5-40°С) стимулирует ускоренное размножение дрожжей, если до этого они жили при более низкой температуре (14-30°С). При длительном воздействии повышенной температуры дрожжи теряют терморезистентность, однако способны восстановить ее за всего за одно поколение при 20°С. По-видимому, это свойство является адаптацией к суточным колебаниям температуры в природе. Предполагается, что механизм, позволяющий дрожжам проявлять терморезистентность, локализован в клеточной мембране и его функционирование зависит от энергетической и хемиосмотической систем клеток.
Дрожжи Saccharomyces cerevisiae применяются в производстве алкогольной и хлебопекарной продукции, также они широко используются в научных исследованиях. Так, S. Cerevisiae стали первыми эукариотами, чей геном был полностью секвенирован. Этот же вид послужил одним из модельных объектов при изучении способности микроорганизмов к опережающему реагированию, т.е. к предвидению изменения условий окружающей среды (см.: У микробов обнаружена способность к предвидению. «Элементы», 23.06.09). На культуре S. Cerevisiae ведутся исследования механизмов экспрессии генов, роли белков теплового шока и многие другие.
Дрожжи S. Cerevisiae в природе обитают на поверхности поврежденных сладких и сочных плодов, в нектаре цветов или в местах истечения растительных соков. В течение суток температура естественной среды обитания дрожжей подвергается резким колебаниям. Естественно предположить, что в процессе эволюции дрожжи должны были хорошо приспособиться к таким перепадам.
Работа сотрудника НИИ Биологии и биофизики при Томском государственном университете В.А. Калюжина посвящена поиску этих адаптаций. Автор исследовал развитие устойчивости S. cerevisiae к повышению температуры. Показателем устойчивости принимается скорость размножения (почкования) дрожжевых клеток.
В первой серии опытов 12 поколений дрожжей выращивали в насыщенной питательными веществами среде при оптимальной кислотности (pH=4) и постоянной температуре. Разные подопытные популяции содержались при температурах от 14 до 40°С, что примерно соответствует диапазону температурных колебаний в естественных условиях обитания в летний период. Быстрее всего дрожжи размножались при 30-33°С (табл. 1).
Следующая серия экспериментов – выращивание культур сначала при низкой температуре t1, а затем при более высокой t2 (остальные условия не менялись) – показала, что при переходах t1 →t2 в диапазоне t2 от 20 до 36°С скорость размножения дрожжей достигает значения, отмеченного при культивировании в стационарном режиме при температуре t2, в первом же поколении (табл. 2). Однако при повышении температуры до сверхоптимальной (37,5-40°С) скорость размножения дрожжей значительно возрастала по сравнению с культурами стационарных температур начального и конечного режимов (при 40-45°С клетки все же быстро погибали). Клетки были способны поддерживать высокий темп деления при сверхоптимальной температуре t2 на протяжении 4-6 часов (2-4 поколений). После этого скорость размножения снижалась до того уровня, который характерен для дрожжей, выращиваемых при постоянной температуре t2.
| Температурный переход t1 →t2, °С | Время генерации клеток (время удвоения числа клеток) при t2, ч | |||
| I | II | III | IV | |
| 14→20 | 4.75±0.5 | 5±0.2 | 5±0.1 | 5±0.1 |
| 20→25 | 3.2±0.35 | 3.1±0.12 | 3±0.1 | 3±0.1 |
| 25→30 | 2.3±0.08 | 2.3±0.06 | 2.3±0.04 | 2.3±0.04 |
| 30→36 | 3±0.1 | 2.5±0.2 | 2.8±0.2 | 3±0.1 |
| 30→37.5 | 2.5±0.2 | 2.6±0.2 | 2.6±0.2 | 2.7±0.3 |
| 30→39 | 2.7±0.2 | 3.2±0.3 | 3.6±0.4 | 3.8±0.5 |
| 30→40 | 4.2±0.8 | Остановка размножения дрожжей | ||
| 14→30 | 2.4±0.1 | 2.3±0.15 | 2.3±0.1 | 2.3±0.08 |
| 20→30 | 2.4±0.2 | 2.3±0.15 | 2.3±0.1 | 2.3±0.06 |
| 14→39 | 3.3±0.3 | 2.7±0.3 | 2.8±0.4 | 3.5±0.8 |
| 20→37.5 | 2.6±0.12 | 2.7±0.14 | 2.8±0.2 | 3.5±0.6 |
Таблица 2. Скорость размножения дрожжей при переходе от низких к высоким температурам. Римскими цифрами показан порядковый номер поколения, начиная с момента увеличения температуры (из обсуждаемой статьи В.А.Калюжина)
Таким образом, переход к повышенным температурам стимулировал ускоренное размножение дрожжей, ранее живших в более прохладных условиях. В.А. Калюжин называет данное свойство терморезистентностью и полагает, что это адаптация, позволяющая дрожжам в природе благополучно пережить период послеполуденного максимума температур.
Автор исследовал факторы, необходимые для формирования внутриклеточных условий, обеспечивающих терморезистентность.
Дрожжи в течение 12 поколений выращивали при 37,5°С (время одной генерации – 5 часов, см. табл. 1). Затем температуру снижали до 20°С (время одной генерации также 5 часов), выдерживали в течение различных интервалов времени и вновь подогревали до 37,5°С. Оказалось, что достаточно 4-6 часового пребывания культуры в прохладе, чтобы время первой генерации при повышении температуры составило 2,6 часа – как при переходе 20→37,5°С (табл. 2). Следовательно, для приведения системы терморезистентности в полную «боевую готовность» дрожжам необходимо 4-6 часов пребывания при пониженной температуре. Это сопоставимо с длительностью и величиной ночного понижения температуры в природе, т.е. ночью дрожжи успевают сформировать терморезистентность, которая реализуется днем.
Возможный биохимический механизм системы терморезистентности изучался путем создания дефицита в питательной среде различных веществ (глюкозы, солей азота, фосфора, калия, магния, а также бета-аланина и дестиобиотина – факторов роста растительного происхождения, которые нужны дрожжам для нормального развития).
Для подтверждения роли биоэнергетической системы в обеспечении терморезистентности были проведены опыты с 2,4-динитрофенолом (ДНФ), который ингибирует фосфорилирование, т.е. синтез АТФ из АДФ и фосфата. В присутствии ДНФ рост дрожжей прекращался в первый час после повышения температуры до 37,5°С, однако после удаления ДНФ терморезистентность восстанавливалась.
При закислении среды (до pH 2,35) дрожжи также прекращали размножаться в первый час после повышения температуры до 37,5°С и снова начинали при повышении pH до 4.
В.А. Калюжин считает, что поскольку «pH фактор оказывает влияние в основном на хемиосмотическую систему плазмолеммы клетки,… ДНФ ингибирует не только систему, расположенную в плазмалемме, но и митохондральный комплекс хемиосмотической системы», то «проявление терморезистентности осуществляется за счет активности хемиосмотической энергетической системы, локализованной в плазмалемме дрожжевой клетки».
Автор обращает внимание на то, что дрожжи, лимитированные источником азота, необходимым для синтеза белков, не теряют свойства терморезистентности. Поэтому, скорее всего, в формировании терморезистентности синтез белков, в том числе белков теплового шока, ключевой роли не играет.
Таким образом, терморезистентность дрожжей, являющаяся адаптацией к суточным колебаниям температуры в природных условиях, формируется в период понижения температуры и зависит в основном от активности хемиосмотической энергетической системы.
Описанное свойство терморезистентности может быть использовано в прикладной биотехнологии для управления скоростью роста дрожжей и, вероятно, других культур при помощи температурного фактора.
Хлебопекарные дрожжи (в народе — «термофильные») — полезны или вредны?
Несколько лет назад в сети появился такой мем, как «термофильные дрожи». Его вы не найдете ни в одном справочнике или энциклопедии, так как такого понятия не существует в принципе. Вернее, не существовало до тех пор, пока неграмотные журналисты ни перевернули все с ног на голову, порядком переврав информацию о дрожжах, сделав недурную сенсацию и естественно хорошо заработав на этом.
Люди, прочитав статьи с ужасающими подробностями о вреде «термофильных дрожжей» начали повально отказываться от дрожжевого хлеба, освоив закваски и обеспечив спрос на промышленный бездрожжевой хлеб.
Но насколько обоснованы страхи? Давайте копнем глубже и постараемся выяснить все о них, пункт за пунктов отвечая на популярные вопросы о «термофильных дрожжах».
1. Термофильные дрожжи – это пекарские дрожжи, любящие тепло, способные жить при температуре в 500 гр. Правда ли это?
2. За что же тогда зацепились журналисты, чтобы раздуть утку про дрожжи, выдерживающие высочайшие температуры?
Они зацепились и порядком переврали следующий факт: СПОРЫ отдельных грибов и бактерий могут долго выдерживать сухой жар до 120, 180 гр. (например, споры сенной палочки, термостойки споры бацилл и др.). Также в природе существуют так называемые ТЕРМОФИЛЬНЫЕ (способные быть активными при температуре от 60 гр.) БАКТЕРИИ (например, вида L. delbruckii). Но дрожжи и в частности ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ ДРОЖЖИ вида Сахаромицес церевизее (Saccharomyces cerevisiae) к этому никакого отношения не имеют! Сейчас вы поймете почему.
Да, хлебопекарные дрожжи действительно способны размножаться спорами, но не только – гораздо чаще – почкованием. Размножение возможно в основном при температуре 25-30 градусов (есть отдельные, способные размножаться при температуре до 40, но составляют они не более 5% из 420 существующих штаммов). При этой же температуре, насыщяясь кислородом, они и выделяют углекислый газ, что вызывает брожение (соответственно, пузырьки поднимают тесто). На научном языке это будет звучать так: в кислородсодержащей среде дрожжевые клетки ферментативно окисляют сахара с выделением углекислого газа.
Споры Сахаромицес церевизее способны выдерживать температуры от 70 до 80 гр и не больше. (Вестник северо-кавказского технического университета 2006 № 2 (6).
Поэтому единственный способ, каким образом споры или клетки дрожжей вида Сахаромицес (saccharomyces cerevisiae) могут оказаться в готовом хлебе – это ЕГО НЕПРОПЕКАНИЕ. Поэтому никогда не ешьте сырой, непропеченный хлеб!
3. Но почему иногда готовый пропеченый хлеб бродит, покрывается плесенью и портится?
Бывает и такое. Причина тому – несоблюдение санитарных норм на производстве или в быту как во время изготовления хлеба, так и во время его транспортировки и реализации.
Если санитарные нормы были нарушены (замес теста производился грязными руками, в ненадлежащем помещении ит.п.), то в него могла попасть сенная палочка, споры любых микроскопических грибов, в том числе и переносящих температуру в 100 и более градусов. Соответственно, в мякише, где температура достигает максимум 98 гр., при выпекании споры выживут. При том, что корка хлебо-булочного изделия сразу после выпечки будет стерильной.
Например, активность сенной палочки (ее споры погибают лишь при температуре 130 гр) способна вызвать тянучую болезнь хлеба (появляются тянучие нити и неприятный запах, липкость). Такой хлеб сжигают.
Прежде всего, мы вдыхаем споры этих грибов – они в воздухе повсюду. Также они содержатся на поверхности растений (например, споры грибов, размножающихся на клубнике, способны выдерживать температуру в 86 гр), в молочно-кислых продуктах, обитают в воде, много их в цветочном нектаре. Таким образом, если человек полностью откажется от поступления дрожжей с хлебобулочными изделиями, микробиологический видовой состав его желудка (точнее, содержимого желудка) будет содержать минимум 20 — 30 видов дрожжей тех самых сахаромицетов, но поступающих уже при дыхании и из другой пищи.
5. А правда ли, что дрожжи неблагоприятно сказываются на здоровье?
Но затронем такую животрепещущую тему как ВРЕД Saccharomyces cerevisiae Действительно ли они могут быть вредны для организма? Да, действительно некоторые могут, если попадут в организм в активном виде. В 5% из 100% отдельные штаммы пекарных, винных, пивных дрожжей, а также дрожжей, содержащихся в пробиотиках вида Saccharomyces cerevisiae могут вызывать грибковые заболевания.
Однако грибки (в том числе и 5% Saccharomyces cerevisiae, способны поражать тело лишь больного (с имуннодефицитом) или ослабленного антибиотиками человека (когда угнетается микрофлора).
Примеры вреда, нанесенного Saccharomyces cerevisiae людям
Так, в апреле 2003 г. 3 пациентам, находившихся в отделении реанимации госпиталя Мадрида посредством назофаренгиального зонда в течение 8,5 дней был дан препарат, содержащий пробиотик Saccharomyces boulardii (один из штаммов S.cerevisiae). После этого у пациентов развилась фунгемия.
Также в мире было зафиксировано еще 57 случаев фунгемии (нозокомиальной грибковой инфекции), которая была выявлена после потребления S.cerevisiae у тяжело больных и ослабленных людей, находящихся в реанимации, получающих энтеральное либо парентеральное питание.
Таким образом, этот микроорганизм может быть опасен людям с иммунодефицитными состояниями, а также находящихся в критическом состоянии.
Причины вспышки грибковых заболеваний в мире
В 20 веке увеличилось количество грибковых заболеваний.
Желтая пресса поспешила приписать их увеличение Saccharomyces cerevisiae, по версии СМИшников, чуть ли ни разводимых Гитлером на костях узников концлагерей. В то же время эти дрожжи могут провоцировать лишь ничтожно малый процент грибковых заболеваний ослабленного человека по сравнению с другими видами дрожжей, которые мы вдыхаем, получаем с водой и пищей ежедневно.
Истинные причины кроятся в другом. Так, увеличение грибковых заболеваний связано с появлением антибиотиков. Антибиотики способны вылечивать тяжелейшие болезни (пневмонии, сальмонеллез и др.). Однако, подавляя патогенную микрофлору, они зачастую подавляют и дружественные микроорганизмы, ранее препятствующее размножению грибов. Вот почему после курса сильных антибиотиков врачи в обязательном порядке прописывают противогрибковые препараты. Загрязнение воздуха выхлопами машин и заводов также способствует более высокой концентрации в нем грибков. Ослабленный организм не в состоянии освобождаться от их большого количества естественным путем. То же касается и антисанитарных условий в помещении, где много плесени и повышенная влажность.
6. Насколько вреден состав дрожжей хлебопекарных? Список ингредиентов в ГОСТ ужасает
В этом нет ничего удивительного. Он действительно может ужаснуть несведущего в химии и в технологии изготовления хлеба человека.
К счастью, приведенное в этом списке – вовсе не состав дрожжей, а вещества, необходимые при их производстве. В ГОСТе четко написано следующее: «перечень основных и ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ веществ, применяемых в производстве дрожжей.
Что это значит? Это значит, что:
— 1 ЧАСТЬ перечисленных ингредиентов нужны для изготовления субстрата для дрожжей (среды, в которой будут формироваться дрожжи).
В СССР дрожжи получали такие необходимые им вещества, как бор, медь, цинк, молибден, йод, кобальт, марганца из микроудобрения для сельского хозяйства южных районов.
— 2 ЧАСТЬ – для создания оптимальной кислотности среды (для роста и размножения клеток) Для подкисления сусла мелассы, регулирования рН действительно применяют серную кислоту (не более 1% питательной среды) и др.
— 3 ЧАСТЬ — для обработки рук, посуды, помещений (в частности, моющее средство «Прогресс» и другие). Например, чтобы не расплодить сенную палочку, поверхности дезинфицируют раствором хлорной извести и раствором уксусной кислоты.
Но самое главное: по окончании выращивания дрожжей, перед прессованием их промывают от среды, в которой они выращивались. Берут пробы конечного продукта, исследуют их в лаборатории на предмет того, чтобы дрожжи не содержали ни основных, ни вспомогательных материалов.
Поэтому страшен вовсе не ГОСТ, а то, что отдельные недобросовестные промышленники могут от этого ГОСТ отходить.
Кратко технологию производства дрожжей можно описать так: сначала идет фаза выращивания дрожжей в специальной лабораторной среде, куда постепенно вносится питание и одновременной убираются продукты жизнедеятельности. Дрожжи постепенно набирают массу, растут. За 2 недели можно вырастить 100-120 тонн дрожжевого молочка (всего из нескольких клеток). Потом дрожжевую биомассу обрабатывают: фильтруют, прессуют, высушивают или замораживают ( зависит от того, что за торговые формы нужны (жидкие либо прессованные, активные сухие, инстантные, замороженные полусухие).
7. Чем отличаются магазинные хлебопекарные дрожжи от закваски? Что лучше?
Что такое закваска? Это кусочек теста, начавший самостоятельно бродить из-за случайно попавших дрожжей из внешней среды — с водой, из миски, с мукой, с рук, с частицами пыли, а также лактобактерий. То есть, «случайные» дрожжевые клетки и молочнокислые бактерии, попав в благоприятную среду начинают активно в ней размножаться. Когда их становится много, закваску можно использовать, чтобы продолжить сбраживание основной массы теста. Поэтому хлеб на закваске тоже является дрожжевым.
Промышленные хлебопекарные дрожжи Saccharomyces cerevisiae– это чистая культура дрожжей, годами выводимая и проверяемая группой ученых для обеспечения оптимального процесса брожения.
А уж чему больше доверия – «случайным» дрожжевым клеткам, размножившимся в помещении или чистой культуры дрожжей – личное дело каждого. Будем считать, что тема «пекарские дрожжи — польза и вред» — раскрыта.
У вас остались вопросы? Задавайте в комментариях!
Hlebinfo.ru – рецепты хлеба, оборудование для пекарни и дома
Все от выпечки хлеба и кондитерских изделий до открытия мини пекарни – хлебопекарное оборудование, хлебопечка, сборник рецептов и рецептур, школа пекарей
Сырье и ингредиенты
Хлебопекарные дрожжи. Влияние условий на жизнедеятельность дрожжей.
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта Hlebinfo.ru. Сегодня мы начнем изучение материала, посвященного важнейшему ингредиенту хлебопекарного производства — дрожжам. В результате изучения данной темы вы должны получить представления о том, какие факторы оказывают влияние на жизнедеятельность хлебопекарных дрожжей и какие приемы можно использовать для того, чтобы изменить активность дрожжевых клеток.
Содержание материала рассчитано на людей, не имеющих специального образования по технологии продуктов питания.
Дрожжи и их жизнедеятельность.
В хлебопекарном производстве дрожжи применяют для создания пористой структуры теста. Дрожжевые клетки в процессе своей жизнедеятельности используют содержащиеся в муке питательные вещества и выделяют углекислый газ и некоторые другие продукты обмена, разрыхляющие опару и тесто. Очень важно обеспечить такие условия, при которых дрожжи «съедят» муки меньше, а углекислого газа выделят больше. Поэтому основной задачей пекаря является создание всех необходимых условий для активного выделения дрожжами углекислого газа.
Для выполнения этой задачи необходимо иметь определенные сведения о жизнедеятельности дрожжей.
В настоящее время название Saccharomyces cerevisiae используется для обозначения различных культурных форм пивных, хлебопекарных, спиртовых и винных дрожжей.
Сахаромицеты присутствуют в любых натуральных заквасках, применяемых для приготовления хлеба. Неразлучными спутниками сахаромицетов являются молочнокислые бактерии. Именно эти микроорганизмы составляют основу нормальной бродильной микрофлоры хлебного теста. Между сахаромицетами и лактобактериями в натуральных заквасках и бродящем тесте устанавливаются сложные симбиотические связи и отношения.
Главной особенностью сахаромицетов является их способность вызывать брожение продуктов, содержащих простые сахара. Под влиянием дрожжей из сбраживаемых моно и дисахаридов (глюкозы, фруктозы, галактозы, сахарозы, мальтозы и некоторых других) получаются этиловый спирт (этанол) и углекислый газ. Дрожжи S. сerevisiae не сбраживают и не усваивают лактозу (молочный сахар), крахмал, клетчатку, пентозы.
Побочными продуктами дрожжевого брожения являются изоамиловый, изобутиловый и бутиловый спирты, уксусный альдегид, разнообразные органические кислоты (молочная, янтарная, винная, щавелевая) и другие вещества, принимающие участие в формировании характерного вкуса и аромата хлеба.
Кроме простых сахаров для нормального развития дрожжей необходимы витамины (особенно биотин), минеральные соли, содержащие калий, фосфор, кальций, магний, серу и др., а также доступные для усвоения соединения азота. Основным источником азота для дрожжей служат аминокислоты и соли аммония.
Влияние кислорода на жизнедеятельность дрожжей.
Дрожжи сахаромицеты способны жить как в присутствии кислорода, так и без кислорода.
В присутствии достаточного количества кислорода (аэробные условия) дрожжи окисляют сахара до углекислого газа и воды (процесс дыхания).
В общем виде уравнение реакции дыхания можно записать следующим образом:
В условиях недостатка кислорода (анаэробные условия) дрожжи получают энергию за счет сбраживания сахаров (процесс брожения). Термин «брожение» был введен еще в XVII веке голландским алхимиком Ван Хельмонтом. Сбраживание глюкозы, фруктозы и галактозы описывается следующим уравнением реакции:
При аэробном окислении глюкозы (реакция дыхания) выделяется гораздо больше энергии, чем в процессе брожения, поэтому в условиях достаточного доступа кислорода дрожжевые клетки активно растут и размножаются. В результате химических реакций, сопровождающих процесс дыхания, образуется большое количество разнообразных промежуточных соединений, благодаря которым в клетках дрожжей синтезируются белки, жиры, витамины и другие, необходимые для их нормального существования вещества.
Условия хорошего доступа кислорода создаются в относительно жидких опарах, поэтому количество дрожжевых клеток в опарах быстро увеличивается. В более вязком тесте снабжение дрожжей кислородом ухудшается, дрожжевые клетки переключаются на анаэробный процесс брожения, что значительно сдерживает их размножение.
В соответствии с приведенным уравнением реакции брожения, при сбраживании 100 г глюкозы (фруктозы, галактозы) выделяется около 25 л углекислого газа и 51 г этилового спирта. В присутствии кислорода (дыхание) при окислении такого же количества глюкозы углекислого газа выделяется в 3 раза больше.
Для разрыхления теста основное значение имеет выделяющийся при брожении углекислый газ, а для процессов производства алкогольных напитков – этиловый спирт. В связи с этим алкогольное брожение ведут таким образом, чтобы максимально ограничить доступ кислорода к бродящему продукту, а при приготовлении теста стараются по возможности насытить систему кислородом. Для этого муку просеивают, а тесто обминают.
Влияние температуры на жизнедеятельность дрожжей.
Температура среды (опары, теста) оказывает существенное влияние на жизнедеятельность дрожжей.
При температуре ниже +4 о С процессы жизнедеятельности дрожжей резко замедляются. Дрожжевые клетки впадают в состояние анабиоза. Температурный интервал от 0 до +4 о С является оптимальным для хранения свежих прессованных дрожжей.
При замораживании жизнеспособность дрожжей сохраняется на протяжении нескольких месяцев. После аккуратного оттаивания (при температуре +4 — +6 о С) дрожжи можно использовать для приготовления дрожжевого теста. Следует иметь в виду, что бродильная активность замороженных дрожжей в процессе хранения постепенно снижается. Размороженные дрожжи хранению и повторному замораживанию не подлежат.
При температурах выше +4 о С дрожжи выходят из анабиоза и начинают усваивать сахара. Чем выше температура, тем активнее становятся дрожжевые клетки. Наибольшая активность дрожжей наблюдается при температурах от 22 до 35 о С. Температурный оптимум размножения дрожжей составляет +25 о С.
Наилучшая подъемная сила дрожжей наблюдается при температурах близких к 30 о С.
При температуре +35 о С происхоит наиболее интенсивное спиртовое брожение. Повышение температуры от +35 о С до +40 о С сопровождается быстрым нарастанием кислотности теста, поскольку данный интервал температур благоприятен для развития кислотообразующих бактерий. Жизнедеятельность дрожжей в указанном температурном интервале еще весьма интенсивна.
Температуры около +40 о С действуют на жизнедеятельность дрожжей угнетающе.
При 45 о С газообразование, вызываемое дрожжевыми клетками, резко снижается, однако термофильные бактерии продолжают активно развивать вплоть до 54 о С.
При повышении температуры до 45-50 о С начинается массовая гибель дрожжей.
При 60 о С жизнедеятельность дрожжей практически останавливается.
Дрожжи сахаромицеты в неблагоприятных условиях способны образовывать споры, однако при достижении 70 о С погибают даже споры дрожжей.
Температура внутренних слоев мякиша в процессе выпечки хлеба достигает 96-98 о С. При этой температуре нормальная дрожжевая микрофлора практически полностью погибает.
Дрожжевое тесто обычно готовят в интервале температур от 26 до 30 о С. В этом интервале амилазы интенсивно расщепляют крахмал до сахаров, а дрожжи энергично сбраживают сахара с выделением углекислого газа. Повышение температуры до 35-40 о С ускоряет процесс газообразования, однако реологические свойства теста при повышенных температурах заметно ухудшаются.
Температура 30 о С является компромиссной между скоростью процесса брожения и качеством теста. При 25 о С качество теста улучшается, однако скорость процесса брожения замедляется, при 35 о С скорость брожения увеличивается, однако качество теста (и готовой продукции) становится хуже. Повышенные температуры вызывают ослабление клейковины, тесто при этом сильнее разжижается, упругость теста снижается, формоустойчивость ухудшается. Поэтому более высокие температуры подходят для переработки муки с крепкой клейковиной, а более низкие – со слабой.
Следует иметь в виду, что существуют некоторые отличия в реакции различных рас дрожжей на изменения температуры. Кроме того состав теста и наличие в нем определенных добавок может улучшать или ухудшать устойчивость дрожжей к действию повышенных или пониженных температур. Например, этиловый спирт, образующийся в ходе брожения, уменьшает устойчивость дрожжей к нагреванию, сухое молоко увеличивает устойчивость дрожжей к действию низких температур и т.д.
Влияние рецептуры и влажности теста на жизнедеятельность дрожжей.
Каждый пекарь должен знать, что отдельные рецептурные компоненты теста могут оказывать угнетающее или активизирующее воздействие на жизнедеятельность дрожжей.
Небольшие добавки сахара активизируют дрожжи, однако повышение содержания сахара до 15% и выше угнетает их жизнедеятельность. При производстве высокорецептурной сдобы лучше использовать специальные (осмотолерантные) дрожжи, которые менее чувствительны к большим концентрациям сахара.
Активирующее влияние на жизнедеятельность дрожжей оказывает включение в рецептуру теста мучной заварки, амилолитических ферментов, солода, некоторых минеральных добавок (разрешенных для применения в качестве пищевых добавок солей аммония, фосфора, кальция, калия, магния и др.)
Угнетает деятельность дрожжей поваренная соль (в концентрации более 1-1,5%), этиловый спирт (в концентрации более 2-5%), яичный белок и желток, рафинированное растительное масло (в концентрации более 2,5%), сливочное масло, консерванты и некоторые другие ингредиенты, используемые в производстве хлеба.
Дрожжи являются влаголюбивыми организмами (гидрофитами). В ситуации резкого ограничения доступа воды, дрожжи снижают свою активность, а в состоянии той или иной степени обезвоживания впадают в анабиоз. Приемы различной степени обезвоживания используются в производстве товарных дрожжей более длительного срока хранения.
Чем выше влажность питательной среды, тем активнее развивается дрожжевая микрофлора и интенсивнее происходит брожение.
Для интенсификации жизнедеятельности дрожжей используется опарный метод тестоведения. Опары готовят более жидкой консистенции, чем тесто. Кроме того в рецептуру опары включают только те компоненты, которые необходимы для жизнедеятельности дрожжей (вода, мука, сахар и в некоторых случаях специальные питательные добавки), а соль, сдобу и другие ингредиенты, тормозящие развитие дрожжей, добавляют непосредственно в тесто.
Спасибо за внимание! Отзывы и замечания по содержанию и изложению темы оставляйте в комментариях, расположенных чуть ниже или отправляйте по эл. почте hlebinfo@mail.ru. Мы будет очень благодарны, если вы поддержите наше начинание и пришлете для публикации материалы, касающиеся теории и практики хлебопечения (фотографии, статьи, заметки, видеоролики). Все материалы будут опубликованы с указанием авторства.
Фото к комментариям присылайте на hlebinfo@mail.ru
Для предотвращения спама, комментарии публикуются после проверки модератором.
Пока ждете ответа на комментарий, можете посмотреть рекламу!
