Традиционный хлеб на закваске остается предметом детального изучения со стороны биологов из-за сложности биохимических процессов, происходящих при его созревании. Ученые из Брюссельского свободного университета исследовали поведение специфических пищевых волокон – арабиноксиланов, которые содержатся в пшенице и определяют структуру и качество готового продукта. Исследование Виктора Гонсалеса Алонсо было сосредоточено на том, как микроорганизмы закваски трансформируют эти компоненты в ходе производства.
Арабиноксиланы присутствуют в зерне в двух формах: водорастворимой и нерастворимой. Первая обычно положительно влияет на свойства теста, тогда как вторая способна ухудшать его физические характеристики. До последнего времени точные механизмы изменения этих волокон под воздействием микрофлоры оставались малоизученными. Исследователи проанализировали различные типы муки, используя методы анализа ДНК и профилирование метаболитов, чтобы отследить динамику в микробных популяциях и химическом составе среды.
Эксперименты показали, что в закваске формируется устойчивая экосистема, состоящая из молочнокислых бактерий и дрожжей. Повышенное содержание клетчатки практически не нарушает этот баланс, однако в ходе ферментации часть растворимых волокон переходит в нерастворимую форму. В ходе работы выяснилось, что за эту трансформацию отвечают не сами бактерии, а собственные ферменты пшеницы, которые переходят в активную фазу при повышении кислотности теста.
Распад крупных молекул клетчатки на более мелкие фрагменты влияет не только на текстуру хлеба, но и на его последующее усвоение организмом. Ученые также идентифицировали конкретные микроорганизмы, формирующие вкусовой профиль продукта. Например, бактерии Lactococcus lactis способствуют появлению сливочных нот в аромате, а Limosilactobacillus fermentum участвуют в выработке сахарных спиртов, придающих хлебу легкую сладость.
Результаты лабораторных тестов подтвердились в ходе контрольных выпечек. Использование муки с высоким содержанием арабиноксиланов позволило получить продукт с повышенной питательной ценностью и более сложным набором вкусовых характеристик. Авторы исследования полагают, что ферментация на закваске оказывает более глубокое влияние на структуру зерновых волокон, чем считалось ранее, сочетая естественную биологическую переработку сырья с технологическими требованиями хлебопекарного производства.
