Prehrambeno-biotehnološki fakultet

Laboratorij za tehnologiju vrenja i kvasca

Proizvodnja i primjena pekarskog i prehrambenog kvasca

Koordinator modula: izv. prof. dr. sc. Jasna Mrvčić(3. kat, soba 132, 142)e-mail: jmrvcic@pbf.hr

Laboratorija za tehnologiju vrenja i kvasca

Prof. dr. sc. Vesna Stehlik-Tomas (3. kat, 132)

Doc. dDoc. dr. sc. Damir Stanzer Damir Stanzer (1. kat, 132)

Stela Križanović, dipl. ingStela Križanović, dipl. ing (3. kat, 142)

ECTS bodovi:3Predavanje 10Seminari 5Laboratorijske vježbe 25

Način izvođenja nastave

Nastavni plan

Proizvodnja i primjena starter kultura u pekarstvu

Nastavni plan

Vodič do položenog ispita !

07.11.2014.

???

Uvod: Definiranje starter kultura u pekarstvu. Ponavljanje metaboličkih puteva starter kultura važnih za

proizvodnju i kvalitetu pekarskih proizvoda

KRUH JE KRIVCA ZA NAJVEĆI PROBLEM ZAPADNE CIVILIZACIJE - PRETILOST I!!!

“KRUH NAŠ SVAGDAŠNJI”...

???

... Povijesno, kruh ima posebno značenje u razvoju kompletne civilizacije, iz tih razloga se kruh održao u ljudskoj prehrani, te će u budućnosti imati ulogu koja mu pripada, a zadatak struke i znanosti je vratiti njegov status omiljene namirnice...

Što je istina??? istraživanja ukazuju na značajan pad udjela kruha u dnevnoj prehrani u posljednjih 100 god. 1880. g - 600 g, 1950.g. - 300 g, 1977.g.- 180 g. danas – 130 g. R Hrvatska - prosjek potrošnje kruha i peciva po članu kućanstva 71 kg (195 g), i oko 5 kg ostalih pekarskih proizvoda (2010.g.). ZAŠTO ???1994 – Francuska - 75% potrošača nije zadovoljno kvalitetom kruha na tržištu, iako, ne može se zanemariti ni činjenica da je kruh kao najjeftinija namirnica bio temelj prehrane 20.st. rast standarda stanovništva - promjene prehrambenih navika kruh poprima negativan predznak, po prvi put u svojoj povijesti

Istraživanje GfK agencije za istraživanje tržišta iz srpnja 2010. g: - tek u 39 % hrvatskih kućanstava pojede sav kupljeni kruh.

- 47 % ostatak nepotrošenog kruha koristi za izradu mrvica, daje za hranu uzgajivačima domaćih životinja i slično, dok se ostale količine bacaju.

- najviše kupljenog kruha potroši se u Istri s Primorjem (54 %).

- najmanja iskorištenost kupljenog kruha u Dalmaciji (35 %) iZagrebu s okolicom (37 %).

- OSNOVNI RAZLOG tome navodi se LOŠA KVALITETA KRUHA i KRATAK ROK UPORABE.

Stanje u R Hrvatskoj ?

- R Hrvatska - još uvijek se najviše konzumira pšenični bijeli kruh proizveden direktnim postupkom s pekarskim kvascem kao monokulturom. - nema zadovoljavajuće organoleptičke karakteristike (pusta aroma, izražena mrvljivost, brzo starenje), siromašne nutritivne i zdravstvene vrijednosti- rješenje pekara - dodatak sve većih količina raznih aditiva - suprotno novim strategijama prehrambene industrije - Povezanost hrane i zdravlja potrošačaRješenje struke i znanosti – povratak izvornim (prirodnim) načinima proizvodnje - poticanje pekarskih pogona da opet vode predtijesta i kisela tijesta – indirekti postupak.

Stanje u R Hrvatskoj ?

Definicija i uloga predtijesta u proizvodnji kruha Pod pojmom „predtijesto“ u širem smislu, smatra se svako tijesto koje čini osnovu tj. bazu glavnom tijestu, a u kojemu se odvijaju procesi bubrenja, dozrijevanja i kiseljenja sa svrhom postizanja tehnoloških, senzorskih ili drugih kvalitativnih prednosti pekarskih proizvoda

S obzirom na ulogu:a) Predtijesta za bubrenje dijelova žitarica i/ili sjemenki uljaricab) Predtijesta za pojačavanje arome pšeničnih i raženi tijestac) Predtijesta za kiseljenje raženih i pšeničnih tijestaPredtijesta s obzirom na prisustvo m.o.:a) predtijesta bez ciljane upotrebe mikroorganizama (kukuruzna parena

masa ) b) s ciljanom upotrebom mikroorganizama (kvas, Biga, Poolish, kiselo

tijesto)Osnovne tehnološke faze direktnog postupka proizvodnje kruha

Usporedba direktnog i indirektnog procesa proizvodnje kruha

Indirektan proces proizvodnje kruha - proizvodnja startera

“Kvas” “Biga”

“Poolish”

Kiselo tijesto

KvasciBMK

Kvasci

PREDTIJESTO

PREDTIJESTOPREDTIJESTO

STARTER KULTURE U PEKARSTVU: KVASCI BAKTERIJE MLIJEČNE KISELINE

• PEKARSKI KVASAC?Aktivna kvaščeva biomasa koja se koristi za dizanje tijesta u pekarstvu

• STARTER KULTUREStarter kulture - pripravci koji sadrže žive mikroorganizme, a primjenjuju se za

dobivanje različitih fermentiranih namirnica s krajnjim ciljem oplemenjivanja tih namirnica s različitim proizvodima metabolizma upotrijebljenih starter kultura (Šušković, 2005).

• AUTOHTONE STARTER KULTURE – prirodno prisutna populacija mikroorganizama iz sirovine ili proizvoda, odgovorna za aromu, boju i konzistenciju(spontano prevrelo kiselo tijesto)

• KOMERCIJALNE STARTER KULTURE – unešeni (dodani) mikroorganizmi u određeni proizvod s ciljem oplemenjivanja namirnice proizvodnjom određenih metabolita (pekarski kvasac, komercijalno kiselo tijesto)

• KISELO TIJESTO KISELO TIJESTO (“sourdoughsourdough”) – tijesto načinjeno od brašna, vode i mikroorganizama (bakterija mliječne kiseline i kvasaca, ≈ omjer 100:1) u aktivnom stanju (spontano ili komercijalno)

Tablica. Identificirane kulture nakon trodnevne spontane mliječno- kisele fermentacije brašna (vlastiti rezultati)E - ekološkoK – konvencionalnoPŠE – pšenično PIR- pir RAŽ– raženo

AUTOHTONE STARTER KULTURE U BRAŠNU

Prvi zapisi o proizvodnji kruha - Babilon 2600 g. p.K. spontane fermentacije bakterija i kvasaca prirodno prisutnihu brašnuPravi početak pekarstva 13 st. p.K., Egipad, fermentacija Kruha pomoću starog tijesta (mješovita kultura kvasca i bakterija) - PREDTIJESO Ulaskom u 20 st. - uvođenje mehanizacije u pekarstvo – DIREKTNI POSTUPAK PROIZVODNJE BEZ PREDTIJESTA – gubitak kvalitete kruha

... Iz povijesti...

Danas se primjena pekarskog kvasca kao monokulture i direktni postupak proizvodnje u pekarstvu napuštaju i koriste se ponovno mješovite kulture bakterija (BMK) i kvasaca (“starter kulture”) te indirektni postupci s PREDTIJESTOM

Početkom 15 st., počinje uporaba pivskog kvasac kao monokulture (nusproizvod pivovara koji je bio dostupan u dovoljnoj količini za pekarstvo) - prodaja pivskog kvasca razvila u se proizvodnju današnjeg prešanog pekarskog kvasca Vođenje kvasnog predtijesta - umnožavanjem kvasca financijske uštede

Predtijesta s ciljanom upotrebom mikroorganizama

(Kvas *, Biga *, Poolish *, Kiselo tijesto)

Kvasci

KvasciBMK

Kako kvasci i bakterije mliječne kiseline mogu utjecati na kvalitetu kruha ?

* S. cerevisiae

Sastav zrna (brašna)

ŠKROB

PROTEINI

Fardet, 2010.

Albumini, Globulini, Prolamini (P-Gliadin, Raž-Sekalin) i Glutelini (Glutenin)

Tablica. Kemijski sastav pšeničnog brašna, brašna pira i raženog brašna iz ekološkog i konvencionalnog uzgoja (vlastiti rezultati)

• volumen• vanjski oblik i izgled• osobine kore• izgled sredine i poroznost• miris i okus• elastičnost• trajnost• nutritivna vrijednost

Kvaliteta kruha

* “Dough yield” - Iskorištenje tijesta = IT= masa tijesta/masa brašna

*

Uloga kvasca u pripremi kruha

1. Dizanje tijesta - Volumen kruha 2. Sinteza spojeva arome

Glutenska mreža

CO2

Glutenska mreža tijekom fermentacije

1. Dizanje tijesta - Volumen kruha

Pekari posebno paze na volumen kruha jer veći volumen kruha za istu cijenu kupcima daje osjećaj da su dobili “više”…

*Gluten – Glutamin (35% ), Prolin (15%) – polarne, hidrofilne AK

*

Heterofermentativne BMKHeterofermentativne BMKLactobacillus brevis Lactobacillus buchneriLactobacillus fermentumLactobacillus sanfranciscensisLactobacillus reuteriLactobacillus pontisLeuconostoc mesenteroides

Homofermentativne BMKHomofermentativne BMK

Pediococcus spp.

Lactobacillus plantarum

Lactobacillus casei

Lactobacillus farciminis

Lactobacillus amylovorus

Lactobacillus johnsonii

Lactobacillus crispatus

KvasciKvasciCandida milleriCandida holmiiCandida krusei

Saccharomyces exiguusSaccharomyces cerevisiae

BMK u pekarstvu -mikroflora kiselog tijesta

“aromatična mikrofloraaromatična mikroflora”

• Zakiseljavanje – promjena aktivnosti enzima brašna

- promjena reoloških karakteristika tijesta (glutena)

• Sinteza spojeva arome

• Sinteza antimikrobnih spojeva

• Sinteza CO2 – volumen kruha

• Sinteza egzopolisaharida

• Promjene nutritivne i

zdravstvene vrijednosti kruha

Uloga BMK u pripremi kruha

3. predavanje

Heterofermentativne BMK Heterofermentativne BMK ““aromatična mikroflora KTaromatična mikroflora KT””

* ornitin-prekursor arome 2-acetil-1-pirolina = “pečena” aroma kore** ADI pathway – arginin deaminaza put*** branched-chain amino acid (BCAA)

METABOLIZAM BMK

Sinteza antimikrobnih spojeva

Sinteza egzopolisaharida

(L. sanfranciscensis, Leuc. mesenteroides = levan, dekstran)