ОПТИМИЗИРОВАННЫЕ ХЛЕБОПЕКАРНЫЕ ДРОЖЖИ Российский патент 2022 года по МПК C12N1/18 A21D8/04 C12R1/865 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к штаммам хлебопекарных дрожжей, также называемых пекарскими дрожжами. Такие штаммы представляют особый интерес при производстве хлебобулочных изделий. Более конкретно, настоящее изобретение относится к штамму дрожжей, депонированному 19 мая 2016 г. в CNCM [Французская национальная коллекция культур микроорганизмов] под номером 1-5088.

Предшествующий уровень технологии

Производство хлебопекарных продуктов в промышленном масштабе требует использования так называемых пекарских дрожжей. Эти дрожжи должны обеспечивать эффективное широкомасштабное брожение в различных способах производства хлеба.

Способ опарного типа является способом производства хлеба, который очень широко применяется в промышленном секторе. При этом способе хлеб производят при брожении в два этапа: первый этап «ОПАРА», соответствует первому брожению теста, которое содержит более половины общего количества используемой муки, часть воды и все или часть дрожжей, и второй этап брожения «ТЕСТО», во время которого ОПАРУ соединяют с остальной частью муки, остальной частью воды и другими ингредиентами теста. Такой способ производства хлеба требует использования штаммов, обладающих более высокой сбраживающей способностью, более конкретно, позволяющих обеспечить сильное выделение газа (CО₂), особенно на этапе теста.

В настоящее время эталонный штамм, используемый для этого типа брожения, является штаммом, соответствующим дрожжам, поступающим в продажу под наименованием Red Star Cream Yeast, именуемым ниже RSCY, он обладает хорошей сбраживающей способностью и совместим с промышленным применением. Тем не менее в рамках схемы промышленного применения было бы очень интересно:

- разработать дрожжи, обладающие еще более высокой сбраживающей способностью; и/или

- уменьшить используемое количество дрожжей;

и/или

- сократить время, необходимое для брожения теста.

Подробное описание изобретения

В этой связи изобретатели настоящего изобретения разработали несколько штаммов дрожжей, обладающих улучшенной сбраживающей способностью по отношению к эталонному штамму RSCY.

Дрожжи, разработанные в рамках настоящего изобретения, были получены мутагенезом эталонного штамма RSCY и отобраны потому, что они позволяют увеличить выделение газа в тесте примерно на 10% относительно эталонного штамма RSCY, и/или уменьшить на 10% используемое количество дрожжей по сухому веществу и/или сократить на 10% время, необходимое для брожения.

Более конкретно, изобретатели разработали штамм дрожжей, депонированный 19 мая 2016 г. в CNCM (Национальной коллекции культур микроорганизмов, Париж, Cedex 15, ул. Доктора Ру, 25/28, F-75724) под номером I-5088 в соответствии с Будапештским договором. Этот штамм в схеме опарного способа обладает сбраживающей способностью, которая гораздо выше таковой, зафиксированной у эталонного штамма, в частности с выделением газа, увеличенным на 9-10% по отношению к штамму RSCY, и в течение периода времени, сокращенного на 5 - 12%.

Так, по первому аспекту настоящее изобретение относится к штамму дрожжей, который является штаммом, депонированным 19 мая 2016 г. в НККМ под номером I-5088 в соответствии с Будапештским договором.

Выражение «штамм дрожжей» означает относительно однородную популяцию дрожжевых клеток. Штамм дрожжей получают от клона, при этом клон является популяцией клеток, полученной от одной клетки дрожжей.

Модифицированные таким образом штаммы дрожжей представляют особый интерес, поскольку их можно использовать в способе производства хлеба в промышленном масштабе.

Настоящее изобретение также относится к дрожжам, полученных из штамма дрожжей, описанного выше.

Штамм дрожжей по настоящему изобретению был получен способом, включающим этап мутагенеза эталонного штамма RSCY с последующим этапом отбора полученных таким образом мутантов в зависимости от их сбраживающей способности.

Мутагенез заключается во введении мутаций в генетический материал дрожжей, когда последние подвергают воздействию мутагенных агентов. Примером мутагенного агента, который можно применять по настоящему изобретению, является ультрафиолетовое облучение.

Программа мутагенеза позволила получить очень большое количество мутантов, практически 10 000 мутантов. Они были вовлечены в комплексный процесс отбора, включающий несколько уровней оценки, всегда основанных на сравнении сбраживающей способности этих мутантов по отношению к эталонному штамму.

В итоге были отобраны мутанты, обладающие самым высоким выделением CО₂ в способе опарного производства, а также при прямой схеме производства хлеба.

Дрожжи, используемые для производства хлеба, могут быть в разных формах. Например, дрожжи по настоящему изобретению могут быть в форме дрожжевого молока, прессованных дрожжей, сухих дрожжей или замороженных дрожжей.

Свежие дрожжи характеризуются повышенным содержанием воды относительно сухих дрожжей. Под понятие свежие дрожжи подпадают дрожжевое молоко и прессованные дрожжи.

Дрожжевое молоко, называемое также «жидкие дрожжи», представляет собой водную суспензию дрожжевых клеток с вязкостью типа сливок. Содержание сухого вещества в этих водных суспензиях живых дрожжевых клеток обычно составляет по меньшей мере 12% по весу, более конкретно от 12 до 40% по весу. Например, содержание сухого вещества в дрожжевом молоке может составлять от 12 до 25% по весу, предпочтительно от 14 до 22% по весу.

Прессованные дрожжи включают дрожжи, спрессованные в виде плотного блока, а также прессованные раскрошенные дрожжи. Дрожжи, спрессованные в виде плотного блока, которые также называют «дрожжевые палочки», характеризуются содержанием сухого вещества от 26% до 35%. Содержание воды в прессованных раскрошенных дрожжах составляет от 21% до 35%.

Сухие дрожжи характеризуются содержанием сухого вещества выше чем примерно 92%.

Замороженные дрожжи характеризуются содержанием сухого вещества от 74% до 80%.

Изобретение также относится к применению штамма дрожжей, описанного выше, для производства хлебопекарных продуктов.

В одном из частных случаев осуществления изобретения дрожжи по настоящему изобретению представлены в форме дрожжевого молока.

Производство хлеба объединяет совокупность операций, которые заключаются в превращении муки в хлеб.

Дрожжи по изобретению можно применять в способах производства хлеба по схеме прямого типа («безопарное тесто») или по схеме непрямого типа («опарное тесто»).

При прямой схеме первое брожение между интенсивным замешиванием и разделением теста практически отсутствует, полученные тестовые заготовки проходят брожение в форме при температуре от 35°C до 40°C, и затем их выпекают.

Дрожжи по настоящему изобретению особенно эффективны в способах производства хлеба, более конкретно в опарном способе производства хлеба. Этот тип способа описан, например, в справочнике «Bakers Handbook» («Справочник пекаря») Э. Дж. Пайлера (E. J. Pyler), опубликованном издательской компанией Сослэнд (Sosland Publishing Co).

Так, по другому аспекту настоящее изобретение относится к применению штамма дрожжей, описанного выше, в способе производства хлеба опарного типа.

«Опарная» схема представляет собой способ производства хлеба, включающий два этапа брожения:

- первый этап, называемый «ОПАРА», который соответствует брожению теста, содержащего 50 - 70% общего количества используемой муки, часть воды и все или часть дрожжей, в течение нескольких часов, обычно от 3 до 6 часов, и более конкретно от 3 до 4 часов; и

- второй этап, называемый «ТЕСТО», во время которого ОПАРУ, полученную после описанного выше брожения, соединяют с остальной частью муки, остальной частью воды и другими ингредиентами теста, полученную таким образом смесь вымешивают, разделяют, укладывают в форму и оставляют для брожения, затем выпекают, причем это второе брожение в форме соответствует расстойке, ее продолжительность является временем расстойки.

Процентное содержание выражают в так называемых пекарских процентах, где пекарский процент – это метод расчета, применяемый к ингредиентам, при котором общая масса муки всегда составляет 100%, а массу других ингредиентов теста рассчитывают по отношению к этой массе муки.

Так, настоящее изобретение относится к способу производства хлеба опарного типа, включающему этап брожения дрожжами по изобретению.

В одном из частных случаев осуществления изобретение относится к способу производства хлеба, более конкретно к способу опарного типа, включающему этап брожения дрожжами по изобретению, характеризующемуся тем, что время расстойки теста для хлеба меньше на 8%, более конкретно на 10%, еще более конкретно на 12% относительно времени, которое необходимо для брожения указанного теста для хлеба эталонным штаммом RSCY.

В другом частном случае осуществления изобретение относится к способу производства хлеба, более конкретно к способу опарного типа, включающему этап брожения дрожжами по изобретению, характеризующемуся тем, что количество дрожжей, необходимое для брожения теста для хлеба, на 10% меньше количества дрожжей, которое необходимо для брожения указанного теста для хлеба эталонным штаммом RSCY.

Изобретение также относится к тесту для хлеба, содержащему дрожжи по изобретению. Более конкретно, настоящее изобретение относится к тесту для хлеба, содержащему дрожжи, из которых по меньшей мере 10% являются дрожжами, описанными выше. В конкретном частном случае осуществления изобретения тесто для хлеба по настоящему изобретению содержит дрожжи, из которых по меньшей мере 25%, 50% или 75% являются дрожжами, описанными выше.

Тесто для хлеба может быть тестом без сахара, слегка подсахаренным тестом или подсахаренным тестом, причем сахар чаще всего представлен сахарным сиропом или сахарозой.

Выражение «слегка подсахаренное тесто» означает тесто, в котором содержание добавленного сахара ниже 14% по массе относительно массы муки, предпочтительно ниже или равно 12% по массе относительно массы муки.

Изобретение также относится к способу приготовления теста для хлеба, включающему этап брожения дрожжами по изобретению.

В одном из частных случаев осуществления изобретения способ приготовления теста для хлеба по настоящему изобретению является способом опарного типа.

Примеры

Получение дрожжей, обладающих повышенной сбраживающей способностью

На эталонном штамме RSCY была проведена программа мутагенеза УФ бомбардировкой, в результате чего образовалось множество мутантов. Они были вовлечены в комплексный процесс отбора, включающий несколько уровней оценки, всегда основанных на сравнении сбраживающей способности этих штаммов относительно эталонного штамма RSCY. Таким образом, этот процесс позволил отобрать штамм I-5088 из 10 000 оцениваемых мутантов.

Штамм I-5088, выбранный в результате этого процесса отбора, получили в ферментере 20L и оценивали при опарном производстве хлеба. Были выполнены две серии испытаний. В рамках каждой серии испытаний независимо были подготовлены 3 ёмкости со штаммом I-5088. Таким же образом подготовили эталонный штамм RSCY.

Использованная рецептура опарного хлеба приведена в таблице ниже. Эта рецептура соответствует ситуации, при которой все дрожжи помещают в опару. Количества указаны в пекарских процентах, более конкретно относительно использованного количества муки. Дозировку дрожжей корректировали по сухому веществу, измеренному для каждого дрожжевого молока, так чтобы в тестомесильной машине всегда присутствовало 1,275% сухого вещества дрожжей относительно муки. Количество воды, приливаемой в опару, корректировали в зависимости от количества дрожжей так, чтобы оба эти компонента всегда составляли 42,5%.

Ингредиент % в опаре % в тесте % всего Мука 70 30 100 Вода 35,5 16 51,5 Жидкие дрожжи 18,2% 7 - 7 Питательная среда для дрожжей 0,25 - 0,25 Стеароил лактилат натрия 0,5 - 0,5 Альфа-амилаза 0,0002 - 0,0002 Высокофруктозный кукурузный сироп - 15 15 Соль - 1,8 1,8 Пропионат кальция - 0,5 0,5 Соевое масло - 3 3 Моноглицериды - 1 1 Нативный глютен - 1 1 Улучшитель Lesoft - 0,25 0,25

Последующая схема производства хлеба для приготовления опары была следующей:

• Водяную рубашку тестомесильных машин Hobart выдерживали с водой при 22°C

• Использовали наливаемую воду с температурой 24°C +/- 1°C

• Целевая температура теста составляла 25°C

• Замес выполняли в тестомесильных машинах Hobart, оснащенных чанами Mac Duffy, по следующей схеме:

○ Сухие ингредиенты предварительно смешивали в течение 1 минуты

○ Затем вводили жидкие компоненты

○ 1 минута на скорости 1

○ 2 минуты на скорости 2

• После замеса тесто извлекали из чанов, укладывали в дежи тестомесильной машины, которые устанавливали в камеру, отрегулированную на 30°C и относительную влажность 90%, на 4 часа. Речь идет о брожении в потоке.

Последующая схема производства хлеба для приготовления теста была следующей:

• Выполняли новый замес следующим образом:

○ Ингредиенты теста помещали в тестомесильную машину

○ 1 минута на скорости 1

○ Вводили опару

○ 1 минута на скорости 1

○ 3 минуты на скорости 2.

• После замеса время брожения в потоке составляло 5 минут, после этого тесто делили (3 части по 516 г на тестомесильную машину) и вручную скатывали в шар.

• После расслабления в течение 5 минут, тестовые заготовки формовали в горизонтальной тестоформовочной машине и эти сформованные тестовые заготовки помещали в формы, которые устанавливали в камеру, отрегулированную на 43°C и относительную влажность (RH) 90%.

• По окончании этого этапа конечного брожения, который называют расстойкой, заготовки выпекали в течение 23 минут в люлечной печи Reed, предварительно нагретой до 180°C.

• Затем хлеб извлекали из печи оставляли для подсушивания на один час.

Для количественного определения активности сбраживания проводили три типа измерений:

1. После окончания вымешивания теста от каждого замеса отбирали пробу 50 г, которую помещали в сосуд, предназначенный для измерения газообразования с помощью Risograph®. Использовали показатель совокупного накопления газа через два часа (DG2H).

2. При размещении форм в камере, отрегулированной на 43°C, на каждую форму устанавливали шаблон, уровень которого на 1,2 см выше верхней части формы. Замеряли время, которое требуется тесту, находящемуся в форме, для достижения этой высоты. Это время называется временем расстойки (PT) и измеряется в минутах.

3. Выпечку некоторых тестовых заготовок начинали по прошествии неизменного периода времени. Измеряли объем и массу хлебных изделий, полученных в результате такой выпечки. Отношение объема к массе позволяет нам оценить удельный объем (VS) каждого хлебного изделия после неизменного периода брожения.

Результаты, полученные с дрожжевым молоком, приготовленным на основе штамма I-5088, приведены относительно результатов, полученных с эталонным штаммом RSCY. В таблице ниже результаты показаны как процент отклонения.

Средний % отклонения из трех проб дрожжевого молока, приготовленного из штамма I-5088 и трех проб молока, приготовленного из RSCY % DG2H % PT % VS Серия испытаний № 1 +9% -5% 0% Серия испытаний № 2 +11% -8% +1%

Эти результаты показывают, что штамм I-5088 позволяет получить выигрыш во времени расстойки от 5 до 8% и выигрыш в выделении газа 9-11% по отношению к дрожжевому молоку, приготовленному в тех же условиях из эталонного штамма RSCY.

Группа изобретений относится к штамму дрожжей для производства хлеба и его применению. Предложен штамм дрожжей для производства хлеба, депонированный 19 мая 2016 г. в Национальной коллекции культур микроорганизмов (CNCM) под номером I-5088 в соответствии с Будапештским договором. Указанный штамм используют в получении дрожжевого молока и теста для хлеба, а также указанный штамм применяют в способе производства хлеба. Штамм дрожжей обладает улучшенной сбраживающей способностью. 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Штамм дрожжей для производства хлеба, депонированный 19 мая 2016 г. в Национальной коллекции культур микроорганизмов (CNCM) под номером I-5088 в соответствии с Будапештским договором.

2. Дрожжевое молоко для производства хлеба, содержащее штамм дрожжей по п. 1.

3. Применение штамма дрожжей по п. 1 в способе производства хлеба.

4. Применение по п. 3, характеризующееся тем, что указанный способ производства хлеба является способом опарного типа.

5. Применение по п. 4, характеризующееся тем, что для указанного способа требуется количество дрожжей на 10% меньше количества дрожжей, необходимого при применении эталонного штамма.

6. Тесто для хлеба, содержащее штамм дрожжей по п. 1.