fermenty0010

warunki sprzyjające rozwojowi drobnoustrojów. Do roztworu wodnego przechodzą dostępne dla nich składniki mąki, takie jak aminokwasy, witaminy i cukry. Tuż po przygotowaniu ciasta lub zaczynu, wszystkie znajdujące się w nim drobnoustroje przystosowują się do warunków nowego środowiska i następuje ich rozmnożenie. Rozpoczyna się walka między bakteriami o opanowanie środowiska, co prowadzi do wyselekcjonowania tych drobnoustrojów, które są najbardziej do tego środowiska przystosowane. Najpierw rozwijają się bakterie z grupy jelitowców i coli, które źle znoszą kwaśny odczyn środowiska. Dzięki właściwościom kwasotwórczym powodują one jednak zakwaszenie ciasta lub zaczynu. Ponadto powstają gazowe produkty, tj. dwutlenek węgla, wodór i azot. W wyniku tego działania zwiększa się objętość i kwasowość ciasta lub zaczynu. Jednak jego smak i zapach są nietypowe. Każde dodanie nowej porcji mąki i wody do samoistnie fermentującego ciasta, tzw. odnowienie lub odświeżenie, powoduje zmianę składu mikroflory.

Po ok. 30 h od chwili połączenia mąki z wodą, obserwuje się już tylko 40% bakterii wprowadzonych wraz z mąką, a po następnych 24 h i wielokrotnym odświeżaniu stanowią one tylko 10% mikroflory początkowej. Jednocześnie zaczynają się rozwijać drożdże, które nie odgrywały roli na początku fermentacji. Wzrastająca kwasowość ciasta nie tylko pobudza drożdże do rozwoju, ale sprzyja hydrolitycznym przemianom węglowodanów mąki. W wyniku tego powstają produkty łatwo przyswajalne i fermentowane przez drożdże.

Na ogół, po wykonaniu pięciu lub sześciu odświeżeń, w samoistnie fermentującym zaczynie żytnim otrzymuje się ciasto właściwe, które pozwala uzyskać chleb żytni dobrze spulchniony, o odpowiedniej strukturze miękiszu, dobrym wyglądzie oraz o swoistym smaku i zapachu.

Spośród drobnoustrojów powodujących fermentację zakwasów i ciast żytnich zasadniczą rolę spełniają bakterie mlekowe należące do rodzaju Lac-tobacillus. Należą do nich następujące podrodzaje:

—    Thermobacterium, wytwarzające w procesie fermentacji głównie kwas mlekowy; optimum temp. 40 -4- 60°C;

■— Streptobacterium, wytwarzające wyłącznie kwas mlekowy; optimum temperatury 25-:-27°C;

—    Betabacterium, wytwarzające, oprócz kwasu mlekowego, alkohol etylowy, dwutlenek węgla oraz kwas octowy.

Bakterie mlekowe mają dość złożone zapotrzebowanie pokarmowe; poza węglowodanami wymagają wielu aminokwasów i witamin. Spośród związków węglowodanowych fermentują przede wszystkim heksozy i dwucukry, rzadziej pentozy.

W zależności od uzyskiwanych produktów fermentacji bakterie mlekowe dzieli się na dwa typy:

1) homofermentatywne — fermentujące cukry, z wytworzeniem niemal wyłącznie kwasu mlekowego;

2) heterofermentatywne — fermentujące cukry z wytworzeniem, oprócz kwasu mlekowego, również alkoholu etylowego, dwutlenku węgla i kwasu octowego.

W wyniku typowej fermentacji mlekowej, z udziałem bakterii homofermen-tywnych, z jednej cząsteczki glukozy otrzymuje się dwie cząsteczki kwasu mlekowego według następującego równania sumarycznego:

C₆H₁₂0₆ -* 2CH₃ • CH(OH) • COOH + 96,3 kJ

W rzeczywistości, jeżeli fermentacja występuje w środowisku kwaśnym, przy pH ok. 5 (np. w cieście żytnim), powstają również pewne ilości kwasu octowego, mrówkowego i alkoholu etylowego.

Tabela VII-3

Produkty powstające w wyniku homo- i heterofermentacji

Produkty	Wydajność produktów w pmol ze 100 pmoli glukozy podczas:
	homofermen- tacji	heterofermen tacji
Kwas mlekowy	174,0	79,50
Kwas octowy	12,0	36,50
Kwas mrówkowy	154,0	2,40
Alkohol etylowy	7,0	49,80
Kwas bursztynowy	-	10,70
Dwutlenek węgla	-	88,00
Wodór	-	5,00
Aceton	-	0,06
Glicerol	-	1,42

W przypadku fermentacji mlekowej powodowanej przez bakterie heterofermentatywne z jednej cząsteczki glukozy powstają po jednej cząsteczce kwasu mlekowego, alkoholu etylowego i C0₂. Jeśli fermentowane są pentozy, jak arabinoza lub ksyloza, to z jednej cząsteczki powstaje cząsteczka kwasu octowego i cząsteczka kwasu mlekowego. W tym przypadku powstają też pewne ilości innych ubocznych produktów, jak to przedstawiono w tabeli YII-3.

PARAMETRY PROCESU    Zróżnicowane wymagania drożdży i bakterii

FERMENTACJI CIASTA    mlekowych pozwalają sterować ich roz

wojem za pomocą odpowiednio dobranych parametrów fizycznych, tj. temperatury, konsystencji, czasu itp. Możliwość zróżnicowania i sterowania parametrami leży u podstaw praktykowanych zasad wielofazowych procesów fermentacyjnych stosowanych w produkcji pieczywa żytniego.

199