Отрицательная роль микробиологических процессов. Болезни хлеба

   С учетом этой задачи был разработан способ приготовления пшеничного теста на закваске из культуры мезофильных молочнокислых бактерий L. fermenti, штамм 27, имеющих такой же температурный оптимум, как и возбудители картофельной болезни¹.

   Опыт  работы хлебопекарных предприятий  Алма-Аты показал целесообразность и эффективность применения заквасок мезофильных бактерий L. fermenti 27 при производстве пшеничного хлеба из теста, приготовляемого как на жидких, так и на прессованных дрожжах.

   Работами, проведенными во ВНИИХПе и на московском хлебозаводе № 22 установлено, что применение концентрированной молочнокислой закваски (КМКЗ), приготовленной на чистой культуре L. plantarum 30, при производстве теста для саратовского калача ускоренным способом также предотвращало заболевание этого хлеба картофельной болезнью.

Большой объем исследований по предотвращению картофельной болезни хлеба был  проведен в 1980-2000 гг. в ГосНИИХПе  Т. Г. Богатыревой и Р. Д. Поландовой. Установлено, что бактерии Вас. Subtilis, споры которых попадают в муку в процессе сбора зерна и последующего его помола, сохраняют свою активность после выпечки хлеба и при благоприятных условиях (повышенная влажность и температура) прорастают и развиваются. Обладая мощным комплексом амилолитических и протеолитических ферментов, они расщепляют полисахариды крахмала муки до мальтозы и большого количества декстринов, а полипептиды клейковины — до тирозина. При этом мякиш хлеба становится липким, с темными пятнами и неприятным запахом (излишек диацетила и альдегида — продуктов взаимодействия Сахаров и аминокислот).

   Для предотвращения картофельной болезни  используется комплекс мероприятий, подробно изложенный в инструкции («Инструкция по предупреждению картофельной болезни хлеба». — М.: Минсельхозпрод, 1998), где приводится ряд мероприятий, включающих биологические и химические способы подавления их развития.

   К химическим способам относится внесение при замесе теста растворов молочной, уксусной, пропионовой кислот и их солей (кальций уксуснокислый, диацетат натрия, пропионаты натрия, калия, кальция и др.).

   К биологическим способам относится  применение различных заквасок направленного культивирования в них микроорганизмов: мезофильной закваски кислотностью 18-22 град, приготовляемых на чистых культурах молочнокислых бактерий Lactobacillus fermenti-27; концентрированной молочнокислой закваски (КМКЗ) кислотностью 16-18 град, полученные на чистых культурах L. plantarum-30; пропионовокислой закваски кислотностью 12-14 град, полученную на чистой культуре Propionibacterium shermani ВКМ-103; комплексной закваски на чистых культурах молочнокислых бактерий, пропионовокислых бактерий и дрожжей кислотностью 6-9 град.

   В регионах России с жарким климатом и в Средней Азии эффективным средством предотвращения картофельной болезни хлеба являются жидкие дрожжи, приготовляемые по рациональной или усовершенствованной схеме ГосНИИХП кислотностью 10-14 град.

   Рекомендуется добавление в тесто пищевой добавки  «Селектин» (ТУ 9291-009-0049997-98).

Для предупреждения картофельной болезни хлеба на предприятиях необходимо осуществлять контроль микробиологической чистоты сырья и готовой продукции. Исследователями разработано много методов определения картофельной болезни, которые могут быть разделены на четыре группы: технологические, биологические, физические и биохимические. Наибольшее применение нашел технологический метод пробной лабораторной выпечки по ГОСТу 26669. ГосНИИХП разработал экспресс-метод определения споровых бактерий в хлебопекарном сырье и готовой продукции, который включен в инструкцию по предупреждению картофельной болезни хлеба. 

     2 ПЛЕСНЕВЕНИЕ ХЛЕБА

   При хранении в условиях, благоприятных  для развития плесеней, хлеб может  плесневеть. Чаще всего плесневение  хлебобулочных изделий вызывается грибами Aspergillus (Asp. flavus, Asp. fumigatus, Asp. glaucus, Asp. nidulans, Asp. niger); Penicilium (P. crustaceum, P. olivaceum); Rhyzopus nigricans; Mucor pusillus; Oospora variabilis и Monilia Candida.

   Плесневые грибы широко распространены в природе, поэтому зерно и мука всегда содержат известное их количество. Однако при прогреве ВТЗ в процессе выпечки плесневые грибы и их споры полностью отмирают. Поэтому наличие плесневых грибов в муке не является причиной возможного плесневения хлеба.

   Плесневение хлеба вызывается попаданием плесеней и их спор на уже выпеченный хлеб. Как показали исследования, воздух в помещениях хлебопекарных предприятий и в их хлебохранилищах содержит весьма значительные количества спор плесеней (от 60 до 17 ООО спор на 1 м³ воздуха). Было установлено, например, что на одном из хлебозаводов на 100 см² площади поверхности хлеба за 1 ч его хранения после выпечки «оседало» в среднем около 160 спор плесневых и дрожжевых грибов.

   Таким образом, заражение выпеченного  хлеба спорами плесневых грибов вполне возможно. Для того чтобы  плесневение хлеба произошло, необходимо наличие соответствующих условий, благоприятных для развития плесеней.

   Полагают, что развитие и рост плесеней возможны при температуре от 5 до примерно 50 °С. С этой точки зрения лишь хранение хлеба или хлебных изделий в замороженном состоянии исключает возможность их плесневения, так же как и развитие в них картофельной болезни.

   Повышенная  относительная влажность воздуха, в атмосфере которого хранится хлеб, особенно благоприятствует развитию плесеней. С точки зрения возможного плесневения большое значение имеют свойства хлебобулочных изделий. Существенна влажность продукта. В этом отношении мякиш, имеющий влажность в пределах от 40 до 50%, является более благоприятной средой для развития плесени, чем корка, имеющая значительно меньшую влажность. Поэтому плесневение мякиша обычно начинается с мест, примыкающих к трещинам или разрывам в корке или к участкам с наиболее тонкой и недостаточно обезвоженной корочкой.

   Кислотность продукта также является фактором, влияющим на возможность и степень  роста в нем микроорганизмов. Однако оптимальным для развития плесневых и дрожжевых грибов является рН продукта в пределах от 4,5 до 5,5. Поэтому кислотность хлебобулочных изделий не ограничивает развитие в них плесеней. Установлено, что завертывание изделий в обычные пленочные упаковочные материалы, приводящее к более быстрому нарастанию влажности корки хлеба, также является фактором, способствующим возможному его плесневению.

   Хлеб, упакованный в пленку в нарезанном на ломти виде, в наибольшей степени подвержен опасности плесневения. Уже в процессе резки хлеба споры плесневых грибов неизбежно попадают на мякиш хлеба, являющийся наиболее благоприятной средой для их развития.

   Наибольшее  практическое значение предотвращение плесневения хлеба и хлебных  изделий имеет для тех их видов, которые предназначены для длительного хранения, исчисляемого днями, неделями, а для специальных видов хлеба — месяцами и даже годами.

   Хлеб, предназначенный для длительного  хранения, нужен участникам экспедиций, работникам лесоразработок, геологических партий, экипажей кораблей рыболовного флота и другим специальным контингентам.

   В связи с этим мероприятия по предотвращению плесневения хлеба различны в зависимости от выпуска его в неупакованном или упакованном виде и длительности предполагаемого хранения.

   Для хлебобулочных изделий, выпускаемых  в незавернутом виде, основным является снижение зараженности спорами плесеней воздуха производственных помещений  и хлебохранилища, а также оборудования и инвентаря, на котором хранится и транспортируется готовая продукция. Для этого необходимо соблюдение максимальной чистоты в производственных помещениях, борьба с запылением воздуха и хорошая вентиляция, особенно в хлебохранилище. Оборудование и инвентарь, используемые при хранении и транспортировании готовой продукции, должны содержаться в хорошо очищенном состоянии, промываться и периодически дезинфицироваться. Эти мероприятия будут эффективны лишь в случае проведения их и в торговых предприятиях, через которые производится продажа хлеба и хлебных изделий.

     Широко исследуются вопросы, связанные с применением для борьбы с плесневением хлеба разных видов его облучения (ультрафиолетового, инфракрасного, микроволнового, гамма-облучения и др.). Однако в практике хлебопекарного производства эти методы не нашли еще широкого применения. 

     2.1 Предотвращение  появления плесени  на хлебе

   Плесневение хлеба, рассчитанного на более или  менее длительное хранение, может  быть предотвращено или на определенное время задержано следующими путями и способами:

   а) внесение в тесто химических консервантов применяется в ряде стран. Для этой цели исследовалось применение ряда солей пропионовой и уксусной кислот, а также и пропионовой, сорбиновой и некоторых других органических кислот.

   Естественно, что речь может идти о применении химических консервантов, безукоризненных в пищевом отношении и разрешенных для внесения в хлеб соответствующими органами.

   б)заворачивание хлеба (целого или нарезанного на ломти) в герметическую влагонепроницаемую термостойкую пленку с последующей тепловой стерилизацией прогревом до температуры 85-90 ⁰С в центре хлеба. Этот путь позволяет получать хлеб, не плесневеющий, по меньшей мере, в течение ряда месяцев;

   в) стерилизация поверхности хлеба 96%-ным спиртом и последующая одиночная или групповая герметическая упаковка в соответствующие пленочные материалы или специальные короба. Этим путем плесневение хлеба может быть задержано на 2-6 нед;

   г) заворачивание хлеба в бумагу или пленки, пропитанные сорбиновой кислотой с последующей герметической упаковкой.

   Этот  метод обеспечивает хранение хлеба  без плесневения в течение 4-6 мес.

   Для весьма длительного хранения хлеб может  производиться с применением  расстойки и выпечки в консервных жестяных банках с закаткой их сразу  же после выпечки. Здесь термическая  стерилизация продукта и тары происходит в процессе выпечки.

   Предотвращение  плесневения хлеба необходимо также  и в связи с возможным образованием и накоплением в нем микотоксинов (афла- токсинов). 

   3 Меловая болезнь хлеба

   Она проявляется в том, что сначала  на корке хлеба, а затем и в  мякише появляются белые сухие порошкообразные  включения, похожие на растертый  мел. Возбудителями болезни являются некоторые аскомицетовые  и несовершенные  дрожжи, сохранившие жизнеспособность после его выпечки, так как  они устойчивы к высокой температуре.

   Меловая болезнь встречается сравнительно редко. Пораженный хлеб не представляет опасности для здоровья, но теряет товарный вид и приобретает неприятный вкус.

   При обнаружении в муке возбудителей данной порчи ее следует использовать для выпуска мелкоштучных, хорошо пропеченных изделий. 

   4 "Пьяный" хлеб

   Внешних признаков порчи такой хлеб не имеет, но употребление его вызывает отравление с симптомами, напоминающими  опьянение. Отравление возникает в  связи с тем, что в хлебе  содержится токсин, образуемый несовершенным  грибом фузариум (Fusarium), попадающим с  мукой. Такой хлеб непригоден к употреблению.

   Для предотвращения этого порока необходима тщательная проверка зерна на пунктах  приема и элеваторах. Перезимовавшее в поле и морозобойное зерно не должно перерабатываться в муку, так  как поражение зерна грибом и  накопление токсина происходит при  его зимовке в поле. Токсин термоустойчив  и сохраняется в готовом хлебе.

   Название  «пьяный» этот хлеб получил потому, что, поев его, люди и животные производят впечатление опьяненных, причем, как у людей, так и у животных, явления этого опьянения, т. е. отравления, оказываются одним и тем же, а именно: дурнота, головная боль, озноб, головокружение, рвота, а при сильном отравлении расстройство зрения и окоченение конечностей. Смертельного исхода при этом не бывает.

     Внешний вид зерен ржи, обладающих «пьяными» свойствами, отличается от здоровых. Они всегда мельче здоровых и при согревании съеживаются. На поверхности таких зерен всегда можно найти розоватые и буроватые налеты, принадлежащие грибнице нескольких сапрофитных грибков. 

   В 1906 г. появилась работа О. Е. Габрилович, поставившей себе задачей изучить экспериментальным путем прежде всего вопрос о природе ядовитых свойств пьяного хлеба, не вызывается ли это явление у хлеба под влиянием жизнедеятельности определенных грибков на зерне, а также выделить ядовитое начало. О. Е. Габрилович. Действующее начало «пьяного хлеба». (Материалы для установки способа выделения его из муки и его химических свойств). Диссертация, Спб. 1906. 

   В России очень часто можно найти  на полях особый сорный злак - плевель (Lolium temulentum), обладающей также ядовитыми свойствами. Приcyтствие этого именно злака во ржи, как засорителя, и приписывались одно время ядовитые «пьяные» свойства ржи. Но не так давно, благодаря наблюдениям Vоg1a,  Hanauseka,  Nеs11еrа   и   Насkеla), оказалось, что под кожицею этого злака находится грибница неизвестного грибка, который, по всей вероятности, и сообщает ядовитые свойства плевелу, а последний сам по себе не ядовит.