Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ЗАСТОСУВАННЯ БАКТЕРІАЛЬНОЇ ЗАКВАСКИ ТА ЕНЗИМІВ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ЖИТНЬО-ПШЕНИЧНОГО ХЛІБА

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

A. Korzhenivska
https://orcid.org/0000-0003-3860-2595
S. Danylenko
https://orcid.org/0000-0003-4470-4643
S. Gunko
https://orcid.org/0000-0001-8264-5176
G. Kozlovska
https://orcid.org/0000-0003-1149-9970
А. Lukianets
https://orcid.org/0000-0002-2120-9909

Анотація

Інтерес до житньо-пшеничного хліба на заквасках з додавання ензимів активно виявляють різні виробники. Для його виготовлення використовуються ензими, пов’язані з метаболічною активністю мікроорганізмів закваски, а також екзогенні ензими, які навмисно додають у рецептуру тіста. Таке комбінування сприяє покращенню, як структури тіста так і готового продукту. У роботі досліджували вплив комплексного застосування закваски ІПРОВІТ та ензимів α-амілази, глюкоамілази та протеази на структурно-механічні властивості тіста та якість готового житньо-пшеничного хліба. Було встановлено оптимальні концентрації окремих ензимів та їхніх комбінацій: α-амілаза – 0,35 мл, протеаза – 0,05 мл, глюкоамілаза – 3 мл, α-амілаза+глюкоамілаза і α-амілаза+протеаза у співвідношенні 1:1. Додавання ензимів у раціональній концентрації позитивно впливало на фізичні властивості тіста: воно було еластичним, гарно формувалось у кульку і не розпливалося. Збільшення концентрації ензимів приводило до того, що тісто прилипало до рук та з часом розтікалось. Виявлено, що комплексне застосування лактобактерій Lactobacillus plantarum, L. brevis, Lactobacillus paracasei ssp. paracasei та ензимних препаратів (α-амілаза, протеаза, глюкоамілаза) різної дії, позитивно впливало на фізичні властивості тіста: воно добре замішувалося, не прилипало до рук, утримувало форму, швидше підходило та мало показники вологості на рівні контролю – 41–43%. Кислотність готового хліба відповідала вимогам ДСТУ 4583:2005 і становила для всіх  дослідних зразків – 8,9–10 град. Зменшення кислотності у зразку з комплексом ензимів α-амілаза+протеаза пояснюється тим фактом, що амінокислоти, які утворилися в результаті дії протеази були використанні молочно-кислими бактеріями, як джерело поживних речовин. Комплексне застосування молочнокислих бактерій та ензимів позитивно сприяло інтенсифікації процесів бродіння, про що свідчать більші показники підіймальної сили, які були на 3–9 хв вищі, ніж у контролі. Доведено, що за рахунок застосування ензимів різної дії покращуються органолептичні характеристики хліба: він набуває привабливого кольору,  вираженого смаку, та приємного специфічного аромату із тонами мускатного горіха. Пористість дослідних  зразків хліба з сумішшю ензимів була на рівні контролю. Таким чином, використання житньо-пшеничного борошна,  закваски та ензимів позитивно впливає на якість хліба та сприяє підвищенню його харчової і біологічної цінності.

Ключові слова:
молочнокислі бактерії, ензими, фізичні властивості тіста, якість хліба

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Korzhenivska, A., Danylenko, S., Gunko, S., Kozlovska, G., & LukianetsА. (2024). ЗАСТОСУВАННЯ БАКТЕРІАЛЬНОЇ ЗАКВАСКИ ТА ЕНЗИМІВ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ЖИТНЬО-ПШЕНИЧНОГО ХЛІБА. Food Science and Technology, 17(4). https://doi.org/10.15673/fst.v17i4.2761
Розділ
Біопроцеси, біотехнологія харчових продуктів, БАР

Посилання

1. Bintsis T. Lactic acid bacteria: their applications in foods. J. Bacteriol. Mycol. 2008;6(2):89-94 https://doi.org/10.15406/jbmoa.2018.06.00182
2. Wang Y, Wu J, Lv M, Shao Z, Hungwe M, Wang J, et al. Metabolism characteristics of lactic acid bacteria and the expanding applications in food industry. Front Bioeng Biotechnol. 2021;9:612285 https://doi.org/10.3389/fbioe.2021.612285
3. Ayivi RD, Gyawali R, Krastanov A, Aljaloud SO, Worku M, Tahergorabi R, et al. Lactic acid bacteria: Food safety and human health applications. Dairy. 2020; 1(3):202-232 https://doi.org/10.3390/dairy1030015
4. Muir DD. Comparison ofthe sensory profiles of kefir, buttermilk and yogurt. Int. J. Dairy Technol. 1999;52:129-134 https://doi.org/10.15406/jbmoa.2018.06.00182
5. Gupta RK, Jeevaratnam K, Fatima A. Lactic Acid Bacteria: Probiotic Characteristic, Selection Criteria, and its Role in Human Health (A Review). International Journal of Emerging Technologies and Innovative Research (www.jetir.org). 2018;5(10):411-424
6. Ringø E, Van Doan H, Lee SH, Soltani M, Hoseinifar SH, Harikrishnan R, et al. Probiotics, lactic acid bacteria and bacilli: interesting supplementation for aquaculture. Journal of applied microbiology. 2020;129(1):116-136 https://doi.org/10.1111/jam.14628
7. Abedin MM, Chourasia R, Phukon LC., Sarkar P, Ray RC, Singh, SP, et al. Lactic acid bacteria in the functional food industry: biotechnological properties and potential applications. Crit Rev Food Sci Nutr. Published online July 5, 2023. https://doi.org/10.1080/10408398.2023.2227896
8. Hu Y, Zhang J, Wang S, Liu Y, Li L, Gao M. Lactic acid bacteria synergistic fermentation affects the flavor and texture of bread. J Food Sci. 2022;87(4):1823-1836 https://doi.org/10.1111/1750-3841.16082
9. Hajinia F, Sadeghi A, Sadeghi Mahoonak A. The use of antifungal oat-sourdough lactic acid bacteria to improve safety and technological functionalities of the supplemented wheat bread. Journal of Food Safety. 2020; 41(1): e12873 https://doi.org/10.1111/jfs.12873
10. Corsetti A, Gobbetti M, De Marco B, Balestrieri F, Paoletti F,. Russi L, et al. Combined effect of sourdough lactic acid bacteria and additives on bread firmness and staling. J Agric Food Chem. 2000;48(7):3044-3051 https://doi.org/10.1021/jf990853e
11. Katina K, Heiniö RL, Autio K, Poutanen K. Optimization of sourdough process for improved sensory profile and texture of wheat bread. LWT - Food Science and Technology. 2006;39(10):1189-1202 https://doi.org/10.1016/j.lwt.2005.08.001
12. Siepmann FB, Ripari V, Waszczynskyj N, Spier MR. Overview of Sourdough Technology: from Production to Marketing. Food Bioprocess Technol. 2018 ;11: 242-270 https://doi.org/10.1007/s11947-017-1968-2
13. Sun Lei, Xiangfei Li, Yingyue Zhang, Wenjian Yang, Gaoxing Ma, Ning Ma, et al. A novel lactic acid bacterium for improving the quality and shelf life of whole wheat bread. Food Control. 2020;109:106914. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.106914
14. Alkay Z, Kılmanoğlu H, Durak MZ. Prevention of Sourdough Bread Mould Spoliage by antifungal Lactic Acid Bacteria Fermentation . Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 2020;(18):379-388. https://doi.org/10.31590/ejosat.646043
15. Cizeikiene D, Juodeikiene G, Paskevicius A, Bartkiene E. Antimicrobial activity of lactic acid bacteria against pathogenic and spoilage microorganism isolated from food and their control in wheat bread. Food Control. 2013;31(2):539-545 https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2012.12.004
16. Juhui Jin, Thi Thanh, Hanh Nguyen, Sanjida Humayun, SungHoon Park, Hyewon Oh, et al. Characteristics of sourdough bread fermented with Pediococcus pentosaceus and Saccharomyces cerevisiae and its bio-preservative effect against Aspergillus flavus. Food Chemistry. 2021;345:128787 https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.128787
17. Sen Ma, Zhen Wang, Xingfeng Guo, Fengcheng Wang, Jihong Huang, Binghua Sun, et al. Sourdough improves the quality of whole-wheat flour products: Mechanisms and challenges-A review. Food Chemistry. 2021;360:130038 https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130038
18. Antognoni F, Mandrioli R, Potente G, Saa DLT, Gianotti A. Changes in carotenoids, phenolic acids and antioxidant capacity in bread wheat doughs fermented with different lactic acid bacteria strains. Food Chemistry. 2019;292:211-216 https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.04.061
19. Suo B, Chen X, Wang Y. Recent research advances of lactic acid bacteria in sourdough: Origin, diversity, and function. Current Opinion in Food Science. 2021;37:66-75 https://doi.org/10.1016/j.cofs.2020.09.007
20. Hu Y, Zhang J, Wang S, Liu Y, Li L, Gao M. Lactic acid bacteria synergistic fermentation affects the flavor and texture of bread. Journal of Food Science. 2022;87(4):1823-1836 https://doi.org/10.1111/1750-3841.16082
21. Siepmann FB, de Almeida BS, Waszczynskyj N, Spier MR. Influence of temperature and of starter culture on biochemical characteristics and the aromatic compounds evolution on type II sourdough and wheat bread. Lwt. 2019;108:199-206 https://doi.org/10.1016/j.lwt.2019.03.065
22. Kezer G. Functional Perspective on Sourdough Bread. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology. 2022; 10(8):1410-1414 https://doi.org/10.24925/turjaf.v10i8.1410-1414.4860
23. Dong Y, Karboune S. A review of bread qualities and current strategies for bread bioprotection: Flavor, sensory, rheological, and textural attributes. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2021;20(2):1937-1981 https://doi.org/10.1111/1541-4337.12717
24. Tebben L, Chen G, Tilley M, Li Y. Individual effects of enzymes and vital wheat gluten on whole wheat dough and bread properties. Journal of Food Science. 2020;85(12):4201-4208 https://doi.org/10.1111/1750-3841.15517
25. Dahiya S, Bajaj BK, Kumar A, Tiwari SK, Singh B. A review on biotechnological potential of multifarious enzymes in bread making. Process Biochemistry. 2020;99:290-306 https://doi.org/10.1016/j.procbio.2020.09.002
26. Matsushita K, Terayama A, Goshima D, Santiago DM, Myoda T, Yamauchi H. (2019). Optimization of enzymes addition to improve whole wheat bread making quality by response surface methodology and optimization technique. Journal of food science and technology, 56, 1454-1461 https://doi.org/10.1007/s13197-019-03629-5
27. Wang X, Pei D, Teng Y, Liang J. Effects of enzymes to improve sensory quality of frozen dough bread and analysis on its mechanism. Journal of food science and technology. 2018;55:389-398. https://doi.org/10.1007/s13197-017-2950-8
28. Azizi S, Azizi MH, Moogouei R, Rajaei P. The effect of Quinoa flour and enzymes on the quality of gluten‐free bread. Food science & nutrition. 2020;8(5):2373-2382 https://doi.org/10.1002/fsn3.1527
29. Drobot VI. Laboratory workshop on the technology of bakery and pasta production. Kyiv: Education Center. Literature; 2006. (in Ukrainian).
30. Drobot VI. Handbook on the technology of bakery production. Directory: education. manual / 2nd ed., revision. and added Kyiv, 2019. (in Ukrainian).
31. Hrushkovska AO, Danylenko SH, Kryzhska TA, Khonkiv MO. The influence of lactic acid bacteria on indicators of rye sourdough.. Scientific notes of Taurida National V.I. Vernadsky University". Series: Technical Sciences. 2019; 30 (69):92-97. (in Ukrainian). https://doi.org/10.32838/2663-5941/2019.4-2/15
32. Tiwari SP, Srivastava R, Singh CS, Shukla K, Singh RK, Singh P, et al. Amylases: an overview with special reference to alpha amylase. J Global Biosci. 2015; 4(1): 1886-1901.
33. Chen Y, Eder S, Schubert S, Gorgerat S, Boschet E, Baltensperger L, et al. Influence of amylase addition on bread quality and bread staling. ACS Food Science & Technology. 2021;1(6):1143-1150. https://doi.org/10.1021/acsfoodscitech.1c00158
34. Soccol CR, Rojan PJ, Patel AK, Woiciechowski AL, Vandenberghe LP, Pandey A. Glucoamylase. In: Pandey, A., Webb, C., Soccol, C.R., Larroche, C. (eds) Enzyme Technology. Springer, New York, NY; 2006. https://doi.org/10.1007/978-0-387-35141-4_11
35. Han X, Wen H, Luo Y, Yang J, Xiao W, Ji X, et al. Effects of α-amylase and glucoamylase on the characterization and function of maize porous starches. Food Hydrocolloids. 2021;116:106661. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.106661
36. Pourmohammadi K, Abedi E. Hydrolytic enzymes and their directly and indirectly effects on gluten and dough properties: An extensive review. Food Sci Nutr. 2021; 9: 3988-4006. https://doi.org/10.1002/fsn3.2344
37. Caballero PA, Gómez M, Rosell CM. Bread quality and dough rheology of enzyme-supplemented wheat flour. Eur Food Res Technol. 2007;224:525-534. https://doi.org/10.1007/s00217-006-0311-3
38. Wrigley C, Bushuk W. Chapter 7 - Rye: Grain-Quality Characteristics and Management of Quality Requirements. In Woodhead Publishing Series in Food Science, Technology and Nutrition, Cereal Grains (Second Edition), Woodhead Publishing; 2017:153-178. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100719-8.00007-3