МИКРОБИОЛОГИЯ Учебное пособие - 2012

ГЛАВА 15. МИКРОБИОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

15.6. МИКРОБИОЛОГИЯ ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

15.6.4. Микробная порча хлебобулочных изделий

Картофельная (тягучая) болезнь хлеба. Так называемая «картофельная» или тягучая болезнь хлеба носит микробиологический характер. Это было впервые установлено в 1885 г. Г. Лораном. Пораженный хлеб имеет влажный, мажущийся, желтого или коричневого цвета мякиш, который при разламывании или резке образует тонкие длинные, тягучие, серебристые нити. Лежалый хлеб превращается полностью в коричневую мажущуюся массу. Порче подвержен, как правило, хлеб из пшеничной муки, мякиш которого имеет незначительную кислотность. Различают четыре стадии развития картофельной болезни хлеба: едва уловимая (очень слабо ощущается запах фруктовой гнили); слабая (запах гнили ощущается отчетливо); средняя (наблюдается липкость и потемнение мякиша); сильная (запах становится отвратительным, мякиш темный, тянется тонкими серебристыми нитями). Благоприятными условиями для развития картофельной болезни хлеба являются: высокая влажность воздуха, температура хранения хлеба свыше 20 °С, pH теста около 6,5. В кислой среде при pH 4,5—4,9 эти бактерии не размножаются.

Возбудителями тягучей болезни хлеба являются аэробные спорообразующие палочки вида Bacillus subtilis, споры которых выдерживают температуру выпечки хлеба. Заболевание могут вызывать также спорообразующие бактерии видов В. mycoides, В. megatherium и др.

Bacillus subtilis — палочки с закругленными концами, размером (2—3) х (0,6—0,8) мкм, грамположительные, в молодых культурах обладают подвижностью. Образуют эллиптические эндоспоры, располагающиеся центрально. Бактерии обладают высокой протеолитической и амилолитический активностью — разжижают желатин, гидролизуют казеин и крахмал. Они восстанавливают нитраты в нитриты, каталазоположительны. Споры Bacillus subtilis довольно термоустойчивы: погибают при 100 °С через 6 ч, при 113 °С — через 45 мин, при 125 °С — через 10 мин, а при 130 °С — мгновенно. Поэтому споровые формы этого вида бактерий хорошо переносят прогрев выпекаемой тестовой заготовки.

Весьма важен вопрос, связанный с влиянием споровых палочек на здоровье человека. Картофельная болезнь изменяет физико-химические, биологические и органолептические свойства хлеба, в связи с чем последний теряет пищевую ценность и непригоден к употреблению. Кроме того, пораженный тягучей порчей хлеб токсичен и вызывает гибель 70 % экспериментальных животных (мышей).

Меры предупреждения картофельной болезни хлеба

Одной из существенных мер по профилактике картофельной болезни хлеба является ранняя диагностика заболевания, позволяющая своевременно обнаружить возбудителя. По зараженности муки спорами картофельной и сенной палочек ее подразделяют на три группы: не заражена, слабо заражена, сильно заражена. Для муки высшего и первого сортов показатель «сильно заражена» предполагает перевод ее в категорию бракованной, а слабозараженную муку указанных сортов рекомендуется использовать только для кондитерских и мелкоштучных изделий. Пшеничную муку второго сорта и обойную с показателем «сильно заражена» следует использовать только на ржано-пшеничные сорта хлеба.

Меры борьбы с картофельной болезнью хлеба сводятся, с одной стороны, к созданию условии, препятствующих развитию возбудителен, а с другой — к ликвидации очагов заражения путем дезинфекции.

Способы подавления размножения В. subtilis в хлебе основаны на их биологических особенностях, а именно на чувствительности к изменению кислотности среды. В кислой среде размножение этих бактерий замедляется. В связи с этим на хлебозаводах и пекарнях применяют химические и биологические способы повышения кислотности среды.

К химическим средствам относятся молочная, уксусная, пропионовая кислоты и их соли. Вместо пищевой молочной кислоты можно применять молочную сыворотку с кислотностью 100—130 °Т в количестве 20 % к массе муки.

Широко используются также различные препараты, содержащие подкисляющие вещества («Ропал» — Германия, «Фадона» — Австрия, «Мажимикс светло-зеленый» — Франция, «Яско Милл» — Турция и др.).

Кроме подкисляющих веществ можно использовать препараты, основой которых является бактериоцин низин, синтезируемый некоторыми штаммами лактококков подвида Lactococcus lactis ssp. lactis. Низин подавляет рост грамположительных спорообразующих бактерий, особенно на стадии прорастания спор. К таким препаратам относятся «Селектин» (Россия), «Низаплин», «Кризин» — импортные препараты. В зависимости от степени заражения муки споровыми бактериями установлены следующие дозы селектина: профилактическая — 0,10— 0,15 %; основная — 0,25—0,30 %; максимальная — 0,5—0,6 % к массе муки.

Более перспективными являются биологические способы предупреждения картофельной болезни хлеба. К биологическим подкисляющим факторам относятся жидкие дрожжи, жидкие пшеничные закваски, концентрированная молочнокислая закваска (КМКЗ), пропионовокислые бактерии.

Высокой антагонистической активностью по отношению к возбудителям тягучей порчи обладают некоторые виды лактобактерий. Широкое применение в промышленности получил способ приготовления закваски молочнокислых бактерий вида Lactobacillus fermentum 27.

Методы уничтожения спор возбудителей картофельной болезни хлеба сводятся к дезинфекции оборудования и помещений предприятия, выпускающего хлебобулочные изделия, а также УФ-облучению при помощи ламп БУВ-15 или БУВ-30, установленных на расстоянии 20 см от объекта.

Плесневение — наиболее распространенный вид микробиологической порчи хлеба. В отличие от микроорганизмов муки плесневые грибы являются вторичной инфекцией, которая поражает готовую продукцию. Споры плесеней, находящиеся в муке, как правило, погибают во время выпечки. Хлеб выходит из печи практически стерильным. Однако в процессе охлаждения, транспортировки и хранения хлеба его поверхность контаминируется спорами плесневых грибов. Плесневение чаще всего возникает при неправильном режиме хранения хлеба: плотной упаковке изделий, повышенной температуре воздуха (25—30 °С) и его относительной влажности (70—85 %). Однако развитие плесеней возможно и в диапазоне температур от 5 до 50 °С. С этой точки зрения лишь хранение хлебных изделий в замороженном состоянии исключает возможность их плесневения. Существенна также влажность продукта или активность воды (a_w).

Чаще всего хлеб портится при развитии грибов родов Aspergillus, Реnicillium, Mucor, Rhizopus. Мицелий гриба распространяется вначале по поверхности хлеба, затем по трещинам и порам проникает внутрь мякиша. Плесени образуют на поверхности изделий пушистые или бархатистые налеты разных цветов: Aspergillus fumigatus — беловато-желтого; Aspergillus flavus — желто-зеленого; Aspergillus glaucum — серо-голубого; Aspergillus ochraceus — желто-оранжевого; Aspergillus niger — черного; Penicillium glaucum — голубовато-зеленого; Penicillium olivaceum — коричнево-желтого; Mucor mucedo — светло-серого; Mucor plumbeus — серовато-черного; Rhizopus nigricans — белого с черными головками.

Хлеб, пораженный плесневыми грибами, имеет неприятный затхлый вкус и запах вследствие расщепления белков, жиров и углеводов ферментами грибов. Заплесневелый хлеб уже непригоден к употреблению. Кроме того, он может содержать ядовитые вещества — микотоксины.

Меры по предупреждению плесневения хлеба. Для предотвращения плесневения хлеб необходимо хранить в сухом, хорошо вентилируемом помещении при температуре воздуха не выше 10—12 °С и относительной влажности 70—75 %. Быстрое охлаждение хлеба непосредственно после его выпечки предупреждает процесс плесневения. Хлеб в лотках и на стеллажах укладывают неплотно, оставляя свободные прослойки для циркуляции воздуха. Поверхность хлеба должна быть без трещин и повреждений. Хлебохранилище оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией. Оборудование и инвентарь, используемые при хранении и транспортировании готовой продукции, следует содержать в чистоте, тщательно промывать и периодически дезинфицировать.

При длительном хранении хлеба большое внимание уделяется свойствам упаковочных материалов. Для упаковки хлебобулочных изделий используют целлофановую, полиэтиленовую, полипропиленовую пленки, комбинированные пленочные материалы на основе полимерных пленок и т. д. Упаковывание хлеба позволяет не только предотвратить его плесневение, но и сохранить его свежесть, сделать удобным для транспортирования и продажи, повысить его товарную привлекательность для потребителя. Перспективным является повышение барьерных свойств упаковочных материалов за счет комбинирования их с антимикробными добавками. Уже получены полимерные материалы, обладающие микробоцидными свойствами благодаря введению в расплав полимера сорбата калия и солей пропионовой кислоты.

Химические способы ингибирования развития плесневых грибов предусматривают применение органических кислот (пропионовой, сорбиновой, лимонной, янтарной, фумаровой и др), а также их калиевых, кальциевых и натриевых солей. Химические консерванты в основном вводят при замесе теста.

Меловая болезнь хлеба. Возбудителями меловой болезни хлеба являются несовершенные грибы видов Endomycopsis fibuliger, Endomyces chodacii и Hyphopichia burtonii (синоним Trichosporonvariabile, Candida variabile), Debaryomyces occidentalis и Saccharomyces fibuligera. Развитие этих грибов на поверхности корки хлеба и в мякише приводит к появлению белого, сухого, порошкообразного налета, напоминающего мел или мучную пыль.

Грибы родов Endomycopsis и Debaryomyces быстро размножаются на органических субстратах, в том числе и на хлебе. Считается, что споры этих грибов весьма устойчивы к высокой температуре и не погибают во время выпечки.

Вопросу «меловой» болезни хлеба в литературе уделялось мало внимания, что объяснялось ее довольно редкими случаями. Однако в последние годы случаи появления меловой болезни участились в связи с интенсивным внедрением в розничную торговлю нарезанной продукции. Меловая болезнь считается неопасной для здоровья человека, однако пораженный ею хлеб теряет свои товарные качества.