Микрофлора хлебных заквасок: видовое разнообразие и взаимодействие.
Авторы:[править | править код]
М.Н. Локачук, к.т.н. О.А. Савкина, Е.Н.Павловская, д.т.н. Л.И. Кузнецова
Санкт-Петербургский филиал ФГАНУ НИИХП
doi: 10.32462/0235-2508-2020-29-4-52-55
Статья[править | править код]
Закваска представляет собой важный полуфабрикат для хлебопекарного производства, от качества которого во многом зависит качество хлеба. Качество закваски непосредственно связано с ее микробным составом.
Главную роль в закваске играют молочнокислые бактерии и дрожжи, от соотношения и видового разнообразия которых во многом зависит качество самой закваски и хлеба. В последние годы в связи с развитием научной базы и молекулярно-генетических исследований появились новые данные по видовому разнообразию микробиома заквасок.
Микробиологические исследования показывают, что в хлебных заквасках встречаются более 90 видов молочнокислых бактерий, в основном виды рода Lactobacillus, и более 20 видов дрожжей, особенно виды родов Saccharomyces и Candida. Микрофлора закваски состоит из стабильных ассоциаций лактобацилл и дрожжей, в частности обусловленных их метаболическими взаимодействиями [1,2,3,4].
Известно, что процесс ферментации закваски определяется экологическими факторами, описанными W.P.Hammes, M.Gänzle. Микрофлора закваски зависит как от эндогенных, так и от экзогенных факторов. Эндогенные факторы определяются химическим составом питательной смеси (углеводы, источники азота, минералы, жирные кислоты, активность ферментов), а также ее исходной микробной обсемененностью. К экзогенным факторам относятся температура и окислительно-восстановительный потенциал. На практике значительное влияние на процесс оказывают такие параметры как температура, рН, накопление продуктов метаболизма, продолжительность ферментации, количество посевного материала (инокулята), активность воды, вид сырья [3,4,5].
Как правило, в случае выведения спонтанных заквасок, динамика популяции молочнокислых бактерий представляет собой «трехстадийную эволюцию». На первом этапе доминируют молочнокислые бактерии родов Leuconostoc, Enterococcus, Lactococcus, затем начинают преобладать Weissella, Pediococcus, Lactobacillus, а потом появляются хорошо адаптированные к условиям экосистемы молочнокислые бактерии (далее МКБ) рода Lactobacillus, преимущественно облигатно гетероферментативные [5, 6, 7, 8].
В результате проводимых в начале 2000х годов исследований микрофлоры спонтанных итальянских заквасок, был выявлен 41 вид лактобацилл. Хотя авторы отмечали, что некоторые из видов обнаруживались в закваске редко или только один раз, но авторы связывали это с ошибочной идентификацией. Например, вид Lactobacillus rhamnosus, обнаруживался в заквасках до того, как стали доступны молекулярно-генетические методы исследования. Тем не менее, около 30 видов считаются типичными для заквасок. Из них наиболее часто встречаются виды L. sanfranciscensis, L. brevis, L. plantarum.
После 2000 г были обнаружены в заквасках новые виды МКБ: гомоферментативные L.crustorum, L. mindensis, L. nantensis, L. nodensis, L. songhuajiangensis, факультативно гетероферментативные L. spicheri, и облигатно гетероферментативные L. acidifarinae, L.frumenti, L. hammesii, L. namurensis, L. rossiae, L. secaliphilus, L. siliginis [4].
Среди заквасочных дрожжей доминирует вид Saccharomyces cerevisiae. Так же типичными видами являются К. exiguа (синонимы Saccharomyces exiguus, анаморфа Candida (Torulopsis) holmii), K. humilis (синонимы Candida humilis, Candida milleri), Pichia kudriavzevii (синоним Issatchenkia orientalis, анаморфа Candida krusei). Другими видами обнаруживаемыми в заквасках являются Wickerhamomyces anomalus (синонимы Pichia anomala и Hansenula anomala, анаморфа Candida pelliculosa), Saturnispora saitoi (Pichia saitoi), Torulaspora delbrueckii (анаморфа Candida colliculosa), Debaryomyces hansenii и Pichia membranifaciens [2, 5, 7]. Некоторые из этих видов дрожжей являются универсалами, способными развиваться в широком спектре микробных экосистем, не только в заквасках, как, например, S. cerevisiae и W. anomalus . В то время как некоторые виды, такие как C. humilis и K. exigua, строго адаптированы только к среде закваски.
Литература[править | править код]
1. Gobbetti, M. The sourdough microflora: interactions of lactic acid bacteria and yeasts / M. Gobbetti // Trends in Food Science and Technology.-1998.-№ 9. - Р. 267–274.
2. Corsetti, А. Lactobacilli in sourdough fermentation. / А .Corsetti, L. Settanni // Food Research International.-2007.-№ 40. - Р. 539–558.
3. De Vuyst L. The sourdough microflora: biodiversity and metabolic interactions/ L. De Vuyst, P. Neysens // Trends in Food Science & Technology. – 2005. - № 16. - Р.43–56.
4. Gobbetti, M. Handbook on Sourdough Biotechnology/ M. Gobbetti, M. Gänzle. - New York.: Springer Science & Business Media, 2012. - 298 p.
5. Microbial ecology of cereal fermentations / W. P. Hammes , M. J. Brandt, K. L. Francis еt.al.// Trends in Food Science & Technology.-2005.- №16.- Р.4–11.
6. Charis M. Galanakis . Innovations in Traditional Foods/ Charis M. Galanakis.-Woodhead Publishing, 2019. - 348р.
7. An integrated technological approach to the selection of lactic acid bacteria of flour origin for sourdough production / L. Settanni, G.Ventimiglia, A. Alfonzo еt.al.// Food Research International.- 2013.- №54.-Р.1569–1578.
8. Климина, К.М. Генетический анализ систем токсин-антитоксин суперсемейства RelBE у лактобацилл: диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук: 03.02.07 /Климина Ксения Михайловна. – Москва, 2015г – с. 7-15