Влияние способа культивирования молочнокислых и пропионовокислых бактерий на накопление органических кислот в хлебопекарных заквасках

Разработка способов увеличения срока хранения пищевых продуктов за счет использования биозащитных культур является актуальной задачей для пищевой промышленности. Закваски на основе совместного культивирования молочнокислых и пропионовокислых бактерий, обладающих антимикробными свойствами, могут быть использованы для замедления микробной порчи хлебобулочных изделий. В статье представлены результаты исследований возможности получения заквасок на основе молочнокислых и пропионовокислых бактерий. Целью работы являлось исследование влияние способа культивирования на эффективность совместной ферментации молочнокислых и пропионовокислых бактерий в водно-мучной питательной смеси. Исследования проведены в Санкт-Петербургском филиале ФГАНУ НИИХП в рамках темы государственного задания №124122600103-8 «Аналитические исследования и имитационное моделирование перспективных и критически важных направлений развития хлебопекарной промышленности в условиях глобальных вызовов». Исследована антагонистическая активность по отношению к возбудителю картофельной болезни хлеба B. subtilis 3 штаммов пропионовокислых бактерий и 2 штаммов гомоферментативных молочнокислых бактерий. Показано, что при одновременном внесении и последующем культивировании штаммов L. plantarum В4 и P. freudenreichii В190 в водно-мучной питательной смеси через 48 ч клетки пропионовокислых бактерий не были обнаружены. Последовательное культивирование, включающее предварительную стадию накопления лактата за счет брожения штамма L. plantarum В4 в течение 24 ч и последующее внесение P. freudenreichii В190 и ферментацию закваски, позволило получить в конце брожения содержание клеток пропионовокислых бактерий в закваске более 107 КОЕ/г. Корректировка РН среды до 6.0 каждые 24 ч позволила увеличить содержание клеток пропионовокислых бактерий до 108 КОЕ/г. Установлено, что при последовательном культивировании штаммов L. plantarum В4 и P. freudenreichii В190 на водно-мучной питательной смеси, как с корректировкой РН, так и без нее, в заквасках накапливается пропионовая, уксусная и молочная кислоты в количестве 0,8–0,9 г/кг, 0,55–0,6 г/кг и 11–17 г/кг соответственно. Установлено влияние пропионовокислых заквасок на физико-химические показатели теста и готовых изделий. Доказано, что применение пропионовокислых заквасок, приготовленных разными способами, оказывает положительное влияние на ингибирование картофельной болезни и плесневения хлеба. Developing methods for increasing the shelf life of food products through the use of bioprotective cultures is a pressing issue for the food industry. Starter cultures based on the co-cultivation of lactic acid and propionibacteria, which possess antimicrobial properties, can be used to slow down the microbial spoilage of bakery products. This article presents the results of a study examining the feasibility of producing sourgough based on lactic acid and propionibacteria. The aim of the study was to investigate the influence of the cultivation method and conditions on the efficiency of the co-fermentation of lactic acid and propionibacteria in a water-flour nutrient mixture. The studies were conducted at the St.Petersburg branch of Scientific Research Institute for the Baking Industry within the framework of the state assignment topic «Analytical studies and simulation modeling of promising and critically important areas of development of the bakery industry in the context of global challenges». The antagonistic activity of three propionibacterium strains and two homofermentative lactic acid bacteria strains against B. subtilis, the causative agent of potato blight, was studied. It was shown that, with the simultaneous addition and subsequent cultivation of L. plantarum B4 and P. freudenreichii B190 strains in a water-flour nutrient mixture, propionibacterium cells were not detected after 48 h. Sequential cultivation, including a preliminary stage of lactate accumulation due to fermentation of the L. plantarum B4 strain for 24 h and the subsequent addition of P. freudenreichii В190 and sourdough fermentation, allowed us to obtain a propionibacterium cell count in the sourdough of more than 107 CFU/g at the end of fermentation. Adjusting the pH of the medium to 6.0 every 24 h allowed us to increase the propionibacterium cell count to 108 CFU/g. It was found that sequential cultivation of L. plantarum B4 and P. freudenreichii В190strains in a water-flour nutrient mixture, with and without pH adjustment, resulted in the accumulation of propionic, acetic, and lactic acids in the sourdoughs at levels of 0.8–0.9 g/kg, 0.55–0.6 g/kg, and 11–17 g/kg, respectively. The effect of propionic acid starters on the physicochemical properties of dough and finished products was also established. The use of propionic acid starters, prepared in various ways, was shown to have a positive effect on the inhibition of potato blight and bread mold.