Термофилы и мезофилы. Закваски для молока и теста (3).
Я ни разу не теоретик, а очень даже примитивный практик и меня раздражает, что этот текст про живые существа в заквасках растянулся и все никак не закончится. С другой стороны, это записи по моему личному самообразованию и мои конспекты могут помочь кому-то ещё, потому что они лично мне помогают понять что происходит с м о и м и заквасками и тестом на них. Продолжу.
Итак, кто живет в заквасках? Микробы и вирусы. Как и все в природе, что-то нам подходит и полезно, применяется в пище для трансформации молока и теста, а что-то - нет.
Есть полезные дрожжи в кефире, в тесте, в квасе-винах, а есть бесполезные и неприятные большинству из нас дрожжи - плесень. Они ассоциируются с порчей пищи. Но даже плесень с её горчинкой и запахом и сизо-зеленым цветом может быть очень приятна, в сырах с плесенью по корке - камамберы и в толще сыра - рокфоры, голубые сыры.
Дрожжевой хлеб, дрожжевые слойки и плесневелый сыр - любовь французов.
Есть полезные бактерии - они помогают приготовить простоквашу, сметану и сыры, вкусный хлеб, который долго остается свежим. Это молочнокислые бактерии. А есть бактерии, которые большинству из нас неприятны, они вызывают гниение или как минимум нежелательные запахи и невкусную резкую кислость. Иногда это связано с уместностью бактерий в каком-то продукте. Уксусные бактерии очень важны в уксусе и совсем нежелательны в некоторых видах кисломолочных продуктов и хлеба.
Вирусы - это внутриклеточные паразиты. Мы обычно думаем о вирусах, которые вызывают у н а с заболевания, или вирусы, которые лечат н а с (виротерапия рака, генетических заболеваний и т.д.). Но вирусы атакуют и клетки микробов, живут внутри молочнокислых бактерий, например. Такие вирусы называют бактериофагами. И вирусы-бактериофаги являются одной из причин, почему закваски болеют и умирают. Нам тех вирусов не видать, закваска просто становится "не та". Мы просто меняем закваску на свежую порцию бактерий, купленных у микробиологов, или выводим новую закваску дома, если старая закваска заболела и изменилась необратимо.
Чтобы легко читать тексты по закваскам или хотя бы читать этикетки с заквасками для молока и хлеба, которые мы покупаем, надо чуть-чуть понимать как упорядочены все эти микроорганизмы и почему они так или иначе называются. И уже на втором месте понимание того, почему закваски такие или иные по составу, что конкретные микробы в них делают.
Ниже я приведу НЕ ВСЕ про это, а только то, что относится к закваскам, которые мы покупаем или выводим дома. Закваски, которые выводят из молока, мало чем отличаются от заквасок, которые мы выводим дома из муки, например или зерна (для пива, кваса), плодов (особые дрожжи для шампанского или вин и водок).
КАК СКИСАЕТ МОЛОКО И КАК - ТЕСТО.
Если вы когда-ибо выводили закваску с нуля, самосквашиванием муки с водой, то наверное помните, что закваска не сразу получается, а сначала проходит пенистую фазу, потом вонючую фазу, гнилостную. Её надо просто переждать, она сменится фазой развития хороших бактерий и потом фазой развития хороших дрожжей. В скисании молока гнилостная фаза тоже есть! Молоко отличается от скисания и брожения муки с водой только тем, что у молока в самом начале есть фаза самозащиты молока от бактерий - бактерицидная фаза сразу после дойки. Парное молоко остается "свежим" довольно долго в первые часы стояния даже в тепле 2-3 ч при 30-37С, 6ч при 25С, сутки-двое в холодильнике при 0-10С .
Сразу после бактерицидной фазы начинается смешанная. Развиваются все микроорганизмы молока и теста, как хорошие, так и не очень. Эта фаза длится от 12ч до 1-2 суток при комнатной температуре, пока молочнокислые бактерии не выделят столько кислоты, что она подавит все остальное. По этой причине дрожжевые полуфабрикаты, если выбраживают долго, то в не очень теплом месте, а дрожжевые теплые виды теста готовы быстрее чем за 12ч. А не то загниют, разрушатся и т.д.
В холодильнике смешанная фаза длится до двух недель и сырое молоко за это время сгниет, потому что кислота в нем на холоде не накапливается особо, а криобактерии холодолюбивые кислоты, защищающей тесто, не выделяют. В сорокаградусную жару из сырого молока образуется простокваша южного типа, йогурт, мацони или гуслянка. В тесте образование закваски ускоряют, сокращают смешанную фазу до нуля, намеренно внося в тесто молочную кислоту (закваска Витлера) или кислую сыворотку (белорусский метод) и дрожжи (русский метод). Или же держат тесто при 40С, как в жидкой французской закваске по методу Эрика Кайзера, чтоб блокировать гнилостные мезофилы и стимулировать молочнокислые термофилы, быстро закислить тесто.
Когда молочнокислые бактерии в молоке или тесте возьмут верх, то наступит фаза развития молочнокислых бактерий (при кислотности 6 град). Молоко свернется. Тесто начнет пахнуть кефирчиком. Отомрут гнилостные и кишечные бактерии, сквашиваемое тесто или молоко самоочистится.
Последней в сквашивании молока или приготтовлении закваски для хлеба будет фаза развития дрожжей и плесеней. Эта фаза для хлебной закваски долгожданна и желанна. Закваска для хлеб начнет бурно вспухать, хорошо поднимать тесто, появится яблочный и спиртовой аромат (хорошо заметен в закваске дезем). А в кислом молоке дрожжевая фаза нежеланна. Кислое молоко покроется плесенью, начнет горчить и растворяться в бурую жидкость.
Итак, какие бывают микробы и почему их так или иначе зовут.
Первым микробами занялся француз Луи Пастер. В 1857г, когда в России прекратили строить парусные суда, а в США начали производить туалетную бумагу, Луи было 33 года и он установил, что скисание молока и теста вызывают молочнокислые бактерии, брожение фруктов и теста - дрожжи. Очень быстро вскоре после этого он обнаружил как бороться с "болезнями" вина и пива подогревом их до 65-80С (пастеризацией), что убъет микробы, но не повредит витаминам и не изменит сущности соков или молока.
Пастер тогда ещё не знал о существовании термофилов и что пастеризация молока (или заваривание муки кипятком) не убъет термофильные молочнокислые бактерии, которые выживают 15 минут при 75С и 30мин при 65С. Она убивает мезофилы и криофилы (холодолюбивые бактерии, от которых молоко портится в холодильнике). Так что и пастеризованное молоко закиснет, если его держать при 43-55С. И горячее тесто из муки 2с, богатое термофильными молочнокислыми бактериями, палочкой Дельбрюка само закиснет при 48-53С . Этим методом выводят чисто бактериальные закваски на Дельбрюках и жидкие дрожжи с нуля в военно-полевых или домашних условиях.
НАЗВАНИЯ
По части названий микробов достаточно знать, что есть роды и виды, подвиды и штаммы. Род и вид, это как имя и фамилия. Термофильный стрептокок, Streptococcus thermophilus: род стрептокок, вид - теплолюбивый. Ацидофильная палочка Lactobacterium acidophilum: род - молочная палочка, вид - кислотолюбивая. Подвиды - это более мелкие подгруппы чем биологический вид. Все молочные кокки, например, лактококки делятся на несколько подвидов: молочный, сливочный, ароматный.
Часто говорят о штаммах или расах, особенно в отечественном хлебопечении и отечественных заквасках. Это ещё более мелкие различия типа кто где был обнаружен: штамм дрожжей ивановских - в заквасках на хлебозаводе в г.Иваново. Штамм чернореченский-66 - понятно где, в заквасках на хлебозаводе в г.Чернореченске. Если хлеб был на заквасках где-то особенный, то их закваски и дрожжи изучали и выделяли разновидность дрожжей или бактерий, которые придают аромат, вкус и задают технологию приготовления (скорость и температуру брожения до спелости). В заквасках одного города или одной лаборатории могут быть выделены несколько штаммов, тогда их номерами обозначают. Например, штамм хлебопекарных дрожжей Московский-23. На закваске "Ячменной" из Минска на банке написано Дельбрюки 76. Это номер штамма бактерий Дельбрюка. Он очень активный и сокращает время сквашивания заварки на пару часов; штамм был запатентован ленинградцами в 1980г.
В хлебе закваски спонтанного брожения могут дать какие-то уникальные штаммы, а в молочке - самоквасные продукты, сырое молоко, растения. Например, все штаммы болгарской палочки и термофильного стрептококка обнаружены в самоквасных йогуртах и других простоквашах южных регионов. А за всем штаммами ацидофильной палочки микробиологи лезут к телятам в задницу, или даже в какашках маленьких детей копаются ученые, ищут новые штаммы ацидофильные. Они в детской заднице отлично размножаются, при оптимальных для них 37С. Хранят драгоценные новые штаммы либо в заморозке при -25С до полугода, либо в высушенном состоянии опять же в холодильнике или морозильнике до 10 лет.
Ясно, что дома мы не выводим какие-то конкретные штаммы, по большей части даже виды бактерий и дрожжей неизвестны в наших домашних заквасках. Но знание - сила. Становится как-то легче, когда понимаешь, откуда названия происходят и что они означают на этикетках.
Все живое делится на домены, которые в свою очередь делятся на царства.
Самые известные обычным людям царства всего живого:
бактерии (молочнокислые),
растения (рожь),
грибы (дрожжи хлебопекарные, плесень в сыре рокфор),
животные (корова молочная),
вирусы (бактериофаги).
Есть и многочисленные но малоизвестные человеку с улицы царства: археи, протисты, хромисты. Их названия нам ничего не говорят, несмотря на то, что они - самые многочисленные живые существа на планете и живут они как в далеких синих океанах, в болоте за околицей, почве в нашем саду, так и в нашем теле!
Это чтобы понятно было, что дрожжи очень сильно отличаются от бактерий и от вирусов. Дрожжи - это другое ц а р с т в о, царство грибов. Они и не растение, и не животные, и не бактерии. Нам с вами достаточно знать, что грибы бывают низшие и высшие. Низшие грибы причиняют порчу молочных и других продуктов. А многие высшие грибы нам нравятся. Мы их едим соленьях и в жареном виде (грузди да лисички), как заквасочные дрожжи в кислом хлебе (S.minor, torula holmii), пьем как дрожжи в вине и квасе (S.cerevisiae), едим и пьем как дрожжи в элегантном плесневом сыре и кефире (S. lactis, S. casei). Некоторые высшие грибы нам очень не нравятся: дрожжевые и грибковые заражения кожи и слизистых, ядовитые мухоморы, паразиты на ржи и пшенице - ржавчинные гибы и головня, молочная плесень, плесень на хлебе, грибы, окрашивающие молоко в желтый, оранжевый или кровавокрасный цвет.
Дрожжи любят жидкие, влажные среды и ксилород, поэтому плесень растет где влажно и доступ к воздуху, а чтоб опара, тесто или закваска не плесневели, их присыпают сухой мукой, закваску закапывают в муку - создают барьер для плесени. В крутом тесте дрожжи хуже бродят и размножаются, поэтому традиционные опары наши - полужидкие, в них дрожжи размножали. Густые западные закваски и опары применяют в основном для накопления кислоты, в них много МКБ и мало дрожжей. На одну клетку дрожжей в закваске типа итальянская бига или французкой по Калвелю приходится до ста клеток МКБ. Они ароматные и улучшают объем и эластичность теста. В жидких заквасках, особенно с заваркой, дрожжей уже в 10 раз больше, на 1 клетку дрожжей приходится 10 клеток молочнокислых бактерий. Они удобные и подходят для плотного сытного хлеба или когда мука чрезмерно сильная.
Хорошие дрожжи в хлебе и ..в дрожжах, в чистых прессованных и сухих дрожжах, без примеси "диких" дрожжей.
Вирусы паразитируют на разных организмах, живут в клетках разных организмов и соответственно делятся на вирусы паразиты в бактериях - бактериофаги, причиняют гибель заквасок; вирусы - паразиты растений и вирусы - паразиты позвоночных, нас с вами.
Вирусы человека (вирус гриппа), растения (табака), бактерий в заквасках молока и хлеба (бактериофаг).
Когда ученые настаивают, чтобы пекари или повара или сыроделы какие-то конкретные штаммы дрожжей или молочнокислых бактерий использовали для хлеба, простокваш и творога, а не абы что, то это в частности потому, что некоторые штаммы как-раз устойчивы к вирусам, не боятся их.
Бактериофаг - причина порчи заквасок, разрушитель бактерий. Просто чудо, что теперь их фотографируют. Врагов наших заквасок надо знать в лицо!
Молоко для заквасок пастеризуют при 92-95 °С с выдержкой 20-30 мин. При таком режиме уничтожаются все бактериофаги и бактерии.
ТИПИЧНЫЕ ЗАКВАСКИ
Из бактерий мы в выпечке обычно имеем дело
с лактобактериями (молочнокислыми палочками: болгарской палочкой, дельбрюками 76, бактерией сан-франциско);
лактококками (сбраживают молоко, хлеб);
лейконостоком (когда ржаную муку перемешивают с водой и смесь сразу начинает бурно пениться и резко увеличиваться в объеме - это лейконосток, это не дрожжи и ещё не закваска для хлеба);
термофильным стрептококком - уникальной бактерией, возникшей не так давно, примерно в эпоху Будды или Моисея, 3 тыс лет тому назад. Она очень полезная и имеет большое практическое применение, в отличие от всех других стрептококков - возбудителей болезней у человека. Её особенность в том, что без термофильного стрептококка не было бы йогурта, ибо болгарская палочка не может начать работать без стрептококка, который производит нужную ей муравьиную кислоту. И термофильный стрептококк хоть и термофильный, теплолюбивый, но прекрасно живет и работает не только при 40-50С, а и при 20С, поэтому без него не было бы и кефира, не говоря уже о заварном ржаном хлебе.
Так что кефир и йогурт, в отличие от вина и пива, - напитки не очень древние. Они не могли существовать ни во времена Будды, ни тем более во времена Моисея.
Литовский заварной.
В подразделениях лактобактерий нам пожалуй интересно было бы знать какие из них выделяют только молочную кислоту, а какие - и молочную и уксус.
Только молочную кислоту выделяют термофилы - все дельбрюки и ацидофильная палочка. Они растут при 20-55С. Эти бактерии весьма устойчивы к кислоте. Так, болгарская палочка может давать исключительно сильно кислый йогурт, потому что кислота её не тормозит, она ею не самоотравляется не самоконсервируется. По этой причине за пропорциями болгарской палочки и стрептококка в закваске для йогурта тщательно следят, чтобы получить "правильный" йогурт, в меру кислый и очень ароматный. Если ваша закваска для йогурта дает слишком кислый йогурт, то это закваска виновата. Пробуйте закваски других марок.
Только палочку дельбрюка используют в жидких дрожжах, ибо она не выделяет кислоты при 30С и ниже. Так что жидкие дрожжи достаточно подкислены молочной кислотой сами по себе, но они не сделают хлеб слишком кислым, ибо тесто на жидких дрожжах выбраживают при 30С и ниже. Палочку дельбрюка с другими бактериями используют в заквашивании заварок при 40-55С, где даже при высокой кислотности хлеб приятно мягкий на вкус, кисло-сладкий, не просто "кислый".
И молочную и уксусную кислоту выделяют все остальные бактерии. Они выделяют ещё и спирт и СО2, совсем как дрожжи! В подавляющем большинстве все они - мезофилы, любят умеренные температуры, растут при 15-38С. Исключением является такая бактерия советских заквасок, как L.fermentum, она размножается при 45С и не размножается при 15С. Все остальные более умеренные, размножаются от 10 до 40С. По этой причине закваска дезем выводится в холодильнике, даже при 10-12С. И по этой причине Kалвель пишет не хранить закваски при температуре ниже 8-10С в холодильнике. Закваски вымрут, выродятся, ибо при низких температурах характерные микробы французских заквасок не размножаются.
L.kefir (L. kefiranofaciens) живет только в кефире.
L. plantarum придает тесту эластичность, но не аромат. Содержится во всех советских заквасках для хлеба, в немецком бакферменте, во французских заквасках от фирмы САФ. Именно Л.плантарум дает такой суперпышщный французский хлеб на закваске! Пышнее дрожжевого, между прочим, именно благодаря повышенной эластичности теста на Л.плантарум. Он отлично переносит хранение закваски в обычном холодильнике, даже если кислотность закваски упадет до 3.2ед рН, прекрасно растет между 15С и 45С и придает резко кислый вкус хлебу, квашеной капусте и грибам, да огурцам.
L.brevis придает хлебу аромат, но не эластичность. Она есть во всех заквасках, кроме сан-франциски, очень вездесуща. Лучшие закваски содержат как L.plantarum для максимально пышного хлеба, так и L.brevis для замечательного аромата у заквасочного хлеба. Она совершенно не реагирует на хмель и всегда будет обнаружена в домашних дрожжах на хмелю, заквасках на хмелю и является причиной порчи пива - хмелевого напитка. Лучше всего растет при 30С. Но температура брожения L.brevis - выше 30С. Для ароматного хлеба на закваске, скажем, ржаного, его выбраживают при более высокой Т.
Хороший аромат простого хлеба сильно зависит от молочнокислого брожения, от бактерий в закваске, сыворотке, молоке, сметане или сливочном масле, которые вносят в тесто.
Молочнокислые бактерии любят... молоко, молочный сахар, лактозу. Далеко не все могут питаться мальтозой, сахаром из муки, из теста. Все они едят глюкозу, но не все едят обычный белый сахар - сахарозу. По этой причине патоки и кислое молоко (или, чаще, сыворотка) в заквасках и хлебном тесте очень благоприятно на них влияют. Бактерии очень требовательны к питанию и многим бактериям нужны в питании останки дрожжей. Поэтому добавка в закваску сухих активных дрожжей вроде САФ левюр (в них много мертвых дрожжевых клеток) стимулирует развитие в ней бактерий.
Дрожжи не едят молочный сахар и любят простой белый сахар - сахарозу, едят мальтозу - солодовый сахар. Поэтому когда болтушка с дрожжами ставится на молоке или сыворотке, в неё надо добавить обычного сахара или патоки.
Наверное я на этом и закончу обзор по мезофилам и термофилам при сквашивании молока и теста. Лучшие лекции по технологии молочных продуктов, которые мне больше всех нравятся ТУТ. Только в них по-настоящему объясняется все о кефире или разница между ряженкой, варенцом и мацони, объясняется простокваша, американская сквашенная пахта, йогурт и его отличие от болгарского кисело мляко и мечниковской простокваши. По-русски литература по закваскам не была оцифрована, ни книги, ни статьи, ни лекции. Названия статей и патентов по закваскам и отдельным штаммам можно посмотретьна вебсайте Петербургского филиала НИИ хлебопекарной промышленности, где находится и важнейшая в стране коллекция заквасочных микроорганизмов для хлеба.
КОНЕЦ
Хватит теории. Пора хлеб печь!