Substrato parinkimas skirtingoms pienarūgštėms bakterijoms ir jų pritaikymas pusruginės duonos gamyboje

Pastaruoju metu didėjant vartotojų saugaus ir aukštos kokybės maisto produktų paklausai, maisto pramonė vis labiau skatinama plačiau taikyti pažangias technologijas, biotechnologijas, efektyviai pritaikyti šiuolaikinius biotechnologijos procesus maisto produktų gamyboje, o pastarieji daugiausia priklauso nuo mikroorganizmų veiklos. Grūdiniai maisto produktai, tame tarpe ir kepiniai, sudaro sveikos mitybos piramidės pagrindą. Duona yra vienas iš pagrindinių maisto produktų kasdieniniame žmogaus racione. Lietuvos gyventojai vidutiniškai per parą suvartoja apie 115 g kepinių, todėl yra svarbu, kad būtų užtikrinta šių gaminių sauga ir kokybė. Įvertinus pienarūgščių bakterijų įvairovę, literatūroje aprašoma daugybė mikrobiologinių, technologinių ir gamybinių aspektų, kurie turi būti įvertinti, siekiant užtikrinti optimalią duonos produktų kokybę. Todėl pienarūgštės bakterijos ir jų substratų parinkimas tampa aktualiu tyrimo objektu, susijusiu su duonos kepinių kokybe, saugos užtikrinimu, produkto šviežumo išlaikymu bei kepinių juslinių savybių pagerinimu. Darbo tikslas – parinkti skirtingoms pienarūgštėms bakterijoms geriausiai tinkančius substratus bei pritaikyti šiuos raugus pusruginės duonos gamyboje. Darbo uždaviniai: 1. Nustatyti, kuris substratas (ekstruduotų ryžių miltų ar ekstruduotų viso grūdo kviečių miltų) yra tinkamesnis pienarūgščių bakterijų dauginimuisi (Lactobaccilus sakei ir Pediococcus pentasaceus), įvertinus gautų raugų pagrindinius rodiklius: pH ir pienarūgščių bakterijų kolonijų vienetų skaičių grame substrato. 2. Nustatyti, koks kiekis Lactobaccilus sakei ir Pediococcus pentasaceus raugo yra tinkamesnis pusruginės duonos kokybės pagerinimui. 3. Ištirti raugų įtaką pusruginės duonos reologinių savybių kitimui laikymo metu. 4. Nustatyti, koks kiekis Lactobaccilus sakei ir Pediococcus pentasaceus raugo didina pusruginės duonos kepinių priimtinumą. 5. Ištirti Lactobaccilus sakei ir Pediococcus pentosaceus bakterijų kepiniuose atsparumą terminiam apdorojimui. 6. Įvertinti pienarūgščių bakterijų įtaką pusruginės duonos mikrobiologiniam gedimui. Išvados: 1. Pediococcus pentosaceus bakterijų dauginimuisi tinkamesnis yra ekstruduotų ryžių miltų substratas, kuriame nustatytas didžiausias pienarūgščių bakterijų kolonijų vienetų skaičius (3,2108 KVS/g; pH 3,61), Lactobaccilus sakei bakterijų dauginimuisi tinkamesnis yra ekstruduotų viso grūdo kviečių miltų substratas (4,8106 KVS/g), o mažiausia pH vertė pasiekiama L. sakei ekstruduotų ryžių miltų substrate (pH 3,05). 2. Lactobaccilus sakei ekstruduotų viso grūdo kviečių substrate 450 g nuo miltų masės galima naudoti kepinių kokybei pagerinti, nes 11M mėginiai nustatyti geriausi, įvertinus visų trijų kokybės parametrų visumą: minkštimo drėgnį, poringumą ir savitąjį tūrį (atitinkamai, 37,25 %, 38,08% ir 1,94), o Pediococcus pentosaceus ekstruduotų viso grūdo kviečių substrate 300 g nuo miltų masės galima rekomenduoti kepinių kokybei pagerinti: įvertinus minkštimo drėgnio, poringumo ir savitojo tūrio parametrų visumą, 16 M mėginiai nustatyti geriausi (atitinkamai, 33,33 %, 32,43 % ir 1,89). 3. Naudojant 150 g Lactobaccilus sakei ekstruduotų ryžių substrate ir 150 g bei 300 g ekstruduotų viso grūdo kviečių substrate galima sulėtinti gaminių žiedėjimą (atitinkamai, tekstūra po 72 val. pakito 1,29, 1,53 ir 1,61), o Pediococcus pentosaceus 150g ekstruduotų viso grūdo kviečių substrate ir 450 g bei 300 g ekstruduotų ryžių substrate labiausiai lėtino žiedėjimą (atitinkamai, tekstūra po 72 val. pakito 1,23, 1,26 ir 1,35). 4. Kepinių priimtinumą didina 150 g ir 600 g L. sakei raugo ekstruduotų kviečių substrate ir P. pentosaceus 600 g raugo ekstruduotų kviečių substrate bei 600 g raugo ekstruduotų ryžių substrate (atitinkamai, mėginių priimtinumas nustatytas 91,2; 83,8; 81,4 ir 70,8 mm). 5. Lactobaccilus sakei ir Pediococcus pentosaceus išlieka po terminio apdorojimo ir yra atsparios duonos minkštimo temperatūrai 100°C kepimo metu. Didžiausias kiekis po terminio apdorojimo nustatytas kepiniuose, pagamintuose su Pediococcus pentosaceus ekstruduotų ryžių miltų substrate (3,0*105 KVS/g). 6. Mikrobiologinio gedimo lėtinimui labiausiai tinka naudoti Pediococcus pentosaceus viso grūdo kviečių ekstruduotų miltų substrate, mažiausiai Lactobacillus sakei ekstruduotų ryžių miltų substrate.

The aim of this work was therefore to study the use of Lactic acid bacteria and its substratum to improve mixed rye bread quality and safety, that include improved loaf volume, texture and sensory quality of the bread, delayed staling and prolonged shelf life. In this experiment the Pediococcus pentosaceus and Lactobaccilus sakei substratum were evaluated for pH and KVS/g. The samples of bread were tested for volume, weight and total titratable acidity, crumb moisture and porosity, reological properties and customer's acceptability. The results obtained in this study showed, that extruded rice flour substratum was more effective for Pediococcus pentosaceus (3.2108 KVS/g; pH 3.61) and extruded whole grain wheat flour substratum for Lactobaccilus sakei bacterium (4.8106 KVS/g), the lowest pH value was obtained for L.sakei with extruded rice flour substratum (pH 3,05). Results of crumb moisture, porosity and specific volume showed, that L. sakei with 450 g extruded whole grain wheat flour substratum (37,25 %, 38,08% and 1,94 respectively) and P. pentosaceus with 300 g extruded whole grain wheat flour substratum (33.33 % , 32.43 % and 1.89 respectively) can be successfully used to improve bread quality. Was found that the use of 150 g extruded rice flour substratum as well as 150 g and 300 g extruded whole grain wheat flour substratum with L. sakei can be used to delay staling process (crumb texture changes after 72 h in 1.29, 1.53 and 1.61 respectively). P. Pentosaceus with 150 g extruded whole grain wheat flour substratum as well as with 450 g and 300 g extruded rice flour substratum were more effective for bread staling (crumb texture changes after 72 h in 1.23, 1.26 and 1.35 respectively). The study of the acceptability results of mixed rye bread showed that bread baked with 150 g and 600 g extruded whole grain wheat flour substratum with L. sakei as well as 600 g extruded rice flour substratum and 600 g extruded whole grain wheat flour substratum with P. Pentosaceus was more acceptable for the consumers (acceptability 91.2; 83.8; 81.4 and 70.8 mm respectively). The results of this experiment showed, that Lactobaccilus sakei and Pediococcus pentosaceus were persistent in baked bread and were stable for crumb temperature 100°C during baking. The highest amount of bacterium was obtained in P. pentosaceus with extruded rice flour substratum (3.0*105 KVS/g). Pediococcus pentosaceus with extruded whole grain wheat flour substratum is most appropriate to extend self-life of mixed rye bread, while L. sakei with extruded rice flour substratum was determined at least active against microbial spoilage.