Микробиология крупы, муки, макаронных изделий и хлеба

ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОФЛОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

МИКРОФЛОРА ПОЧВЫ

Почва является естественной средой обитания микроорганизмов. Они находят в почве все условия, необходимые для развития: пищу, влагу и защиту от губительного влияния солнечных лучей и высушивания.

Микрофлора почвы по количественному и видовому составу значительно колеблется в зависимости от региональных и климатических условий, химического состава и физических свойств почвы, рН, температуры, влажности, степени аэрации. Существенно влияют также время года, агротехнические мероприятия, характер растительного покрова и многие другие факторы.

Микроорганизмы распространены по горизонтам почвы неодинаково. Меньше всего микроорганизмов содержится обычно в самом поверхностном слое почвы толщиной несколько миллиметров, где они подвергаются неблагоприятному воздействию солнечного света и высушиванию. Особенно обильно населен следующий слой почвы толщиной до 5-10 см. с глубиной изменяется видовой состав микрофлоры. В верхних слоях почвы, содержащих много органических веществ и подвергающихся хорошей аэрации, преобладают аэробные сапрофитные организмы, способные разлагать сложные органические соединения. Чем глубже почвенные горизонты, тем беднее они органическими веществами, доступ воздуха в них затруднен, поэтому здесь численность анаэробных бактерий увеличивается.

Микрофлора почвы представлена разнообразными видами бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей и простейших животных.

К постоянным обитателям почвы относятся различные гнилостные, преимущественно спорообразующие, аэробные и анаэробные бактерии; бактерии, разлагающие клетчатку; нитрифицирующие, денитрифицирующие, азотфиксирующие, серо- и железобактерии.

Деятельность почвенных микроорганизмов играет большую роль в формировании плодородия почвы. Последовательно сменяя друг друга, микроорганизмы осуществляют процессы, определяющие круговорот веществ в природе. Органические вещества, попадающие в почву в виде остатков растений, трупов животных и с другими загрязнениями, постепенно минерализуются, и происходит самоочищение почвы. Соединения углерода, азота, фосфора и других элементов из недоступных для растений форм преобразуются микробами в усваиваемые ими вещества.

Наряду с обычными обитателями в почве встречаются и болезнетворные микроорганизмы, преимущественно спорообразующие бактерии: например, возбудители столбняка, газовой гангрены, пищевого отравления (ботулизма) и др. Поэтому загрязнение пищевых продуктов почвой представляет опасность для здоровья человека.

Патогенные бесспоровые бактерии (например, брюшно-тифозные, дизентерийные), попадая в почву, сохраняются в ней неделями и месяцами, споры бактерий и некоторые аспорогенные виды – годами.

МИКРОФЛОРА ВОДЫ

Природные воды являются, как и почва, естественной средой обитания многих микроорганизмов, где они способны жить, размножаться, участвовать в процессах круговорота углерода, азота, серы, железа и других элементов. Численный и видовой состав микрофлоры природных вод разнообразен.

Воды открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ и др.) – характеризуются большим разнообразием видов микрофлоры в зависимости от химического состава воды, характера использования водоема, заселенности прибрежных районов, времени года, метеорологических и других условий. Помимо постоянных обитателей, в открытые водоемы попадает много микроорганизмов извне. Например, в реке, протекающей в районе крупных населенных пунктов или промышленных предприятий, вода может содержать coтни тысяч и миллионы бактерий в 1 см³, а выше этих пунктов – всего лишь сотни или тысячи бактерий в таком же объеме.

В воде прибрежной зоны водоемов, особенно стоячих, микроорганизмов больше, чем вдали от берега. Больше микроорганизмов содержится также в поверхностных слоях воды, но особенно много их в иле, главным образом в его верхнем слое, где образуется как бы пленка из бактерий, играющая большую роль в процессах превращения веществ в водоеме. Значительно возрастает число бактерий в открытых водоемах во время весеннего половодья или после обильных дождей, а также при сбрасывании хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. С различными органическими и минеральными загрязнениями сточных вод в водоемы попадают как сапрофитные, так и патогенные микроорганизмы.

Хотя вода и не является благоприятной средой для размножения болезнетворных микроорганизмов, многие из них в ней длительно сохраняют жизнеспособность и вирулентность. Например: бруцелла – 72 дня, туберкулезная палочка – 5 мес., некоторые патогенные вирусы – более 100 дней.

Для хозяйственно-питьевых целей, в качестве источников водоснабжения используют, кроме открытых водоемов, и подземные (артезианские, родниковые) воды.

Питьевая вода по составу и свойствам должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении, безвредной по химическому составу и иметь хорошие органолептические показатели.

Наиболее удовлетворяют этим требованиям артезианские воды, многие из них не нуждаются в очистке. Воду из открытых водоемов подвергают на водопроводных станциях обработке с целью улучшения ее физических и химических свойств и обеззараживания – освобождения от микроорганизмов, главным образом болезнетворных.

Санитарно микробиологическое исследование воды, поступающей в систему централизованного водоснабжения осуществляется в районных и городских центрах санитарно-эпидемиологического надзора. В воде определяют содержание мезофильных аэробов и факультативных анаэробов (МАФАнМ), бактерий группы кишечных палочек, фекальных кишечных палочек, энтерококков, сальмонелл, бактерий рода Proteus, Clostridium perfringens, энтеровирусов.

Оценку качества питьевой воды проводят по комплексу химических, органолептических и бактериологических показателей. В соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01 общее число бактерий (МАФАнМ) не более 50 клеток в 1 см³, термотолерантные колиформные бактерии должны отсутствовать в 100 см³, общее количество колиформных бактерий в 100 см³, коли-фаги должны отсутствовать в 100 см³, споры Cl. perfringens и плесени должны отсутствовать в 20 см³.

Вода колодцев и открытых водоемов признается доброкачественной при коли-титре – не менее 100 см³, общее число бактерий должно быть не выше 1000 в 1 см³.

В отдельных случаях при санитарной оценке воды в качестве санитарно-показательного микроорганизма наряду с бактериями группы кишечных палочек используют энтерококк.

Санитарно-гигиенические нормы для воды, используемой в торговле, в пищевой промышленности и на предприятиях общественного питания, такие же, как и нормы для питьевой воды централизованного водоснабжения.

 

МИКРОФЛОРА ВОЗДУХА

В атмосферный воздух микроорганизмы попадают из почвы, с растений, тела человека и животных. Попадают они и с пылью, поднимающейся с различных объектов.

Воздух не является благоприятной средой для развития многих видов микроорганизмов из-за отсутствия в нем капельно-жидкой влаги. В воздухе микроорганизмы сохраняют жизнеспособность лишь определенное время, а некоторые из них довольно быстро погибают под влиянием солнечной радиации и частичного обезвоживания клетки.

Численный и видовой состав микрофлоры воздуха существенно изменяется в зависимости от географических и климатических особенностей региона, времени года, метеорологических условий, санитарного состояния местности и ряда других факторов.

Единичные клетки микроорганизмов в 1 м³ обнаружены над морями, океанами, льдами Арктики, высоко в горах, в тайге. В воздухе населенных пунктов (особенно крупных промышленных городов) содержится значительно больше микроорганизмов. Особенно много их в местах скопления отходов, свалок. По мере удаления от населенных мест количество микроорганизмов в воздухе снижается.

Большую роль в снижении численности микробов в воздухе играют зеленые насаждения. Листья деревьев и кустарников обладают значительной пылезадерживающей способностью. Кроме того, фитонциды растений оказывают на микроорганизмы губительное воздействие.

В воздухе находятся обычно микрококки, сарцины, различные спороносные и бесспоровые бактерии, дрожжи, споры грибов. Встречаются патогенные микроорганизмы: вирусы, туберкулезная палочка, пневмококки, возбудители стрептококковых и стафилококковых инфекций.

Основными источниками инфицирования воздуха патогенными микроорганизмами являются больные люди и животные, различные отходы и отбросы.

Численный и видовой состав микрофлоры воздуха жилых и производственных помещений изменяется в широких пределах в зависимости от скопления людей, санитарно-гигиенического состояния помещений, периодичности их уборки и вентилирования, а также вида перерабатываемой продукции и характера технологических операций. Так, в 1 м³ воздуха холодильных камер (при 1-0 °С), где хранились корнеплоды, число спор мицелиальных грибов достигало нескольких десятков тысяч, дрожжей и бактерий – несколько тысяч, а в 1 м³ воздуха холодильной камеры с яблоками были обнаружены лишь единичные споры мицелиальных грибов, несколько десятков дрожжей и сотен бактерий.

Существенное влияние на численный и видовой состав микрофлоры воздуха камер хранения оказывает их санитарное состояние (степень обсеменения микробами стен, потолка, пола). При наличии на стенах и потолке визуально обнаруженного роста микроорганизмов количество их в 1 м³ воздуха помещения составляет сотни тысяч и даже миллионы клеток. Воздух таких помещений является источником инфицирования микроорганизмами хранящихся в них пищевых продуктов.

Развиваются на стенах и потолке чаще грибы родов Penicillium, Cladosporium, Aspergillus. Встречаются и представители родов Mucor, Botrytis, Rhizopus.

Микрофлора воздуха, стен, потолка камер хранения изменяется в зависимости от температуры, вида продукции и длительности ее хранения. Чем ниже температура, тем меньше микроорганизмов; с увеличением срока хранения число их возрастает, при этом изменяется и видовой состав микрофлоры – он становится менее разнообразным.

Воздух закрытых помещений считается чистым, если количество микроорганизмов в 1 м³ его не превышает 2000 клеток, содержание гемолитических стрептококков не более десяти.

На предприятиях пищевой промышленности основное внимание должно быть уделено выявлению санитарно-показательных микроорганизмов, возбудителей пищевых заболеваний, а также микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов. Считается, что в воздухе пищевых производственных цехов должно содержаться не более 100-500 бактерий в 1 м³ в зависимости от характера производства.

Для обеззараживания воздух пищевых производственных помещений, холодильных камер, технологических цехов пропускают через специальные фильтры, задерживающие микроорганизмы. Применяют также дезинфицирование воздуха химическими веществами, безвредными для человека, продукции и оборудования. Используют озонирование воздуха, ультрафиолетовое облучение его и др.

МИКРОБИОЛОГИЯ КРУПЫ, МУКИ, МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И ХЛЕБА

Крупа. Микрофлора крупы обусловливается в первую очередь составом микрофлоры перерабатываемого зерна. Степень обсеменения микроорганизмами зерна крупяных изделий сельскохозяйственных культур так же, как и зерна одной и той же культуры, может значительно различаться в зависимости от хозяйственно-ботанического сорта, условий выращивания, способа обработки, срока и условий хранения.

В 1 г доброкачественного зерна (пшеницы, ячменя, проса, риса, овса, гречихи) насчитывается от тысяч до миллионов бактерий, но по качественному составу микрофлора их близка между собой. Она представлена преимущественно (до 80 % и более) бактериями, количество плесеней (спор) не превышает 5-7 %, дрожжей еще меньше. Среди бактерий преобладает (до 80-
90 %) бесспоровая, факультативно аэробная палочковидная бактерия гербикола (травяная палочка – Erwinia herbicola) – типичный представитель эпифитной микрофлоры зерна злаков. В небольших количествах встречаются микрококки, молочно-кислые бактерии, а также спорообразующие аэробные бактерии, представленные главным образом картофельной и сенной палочками. В грибной флоре свежеубранного зерна обычно присутствуют Alternaria, Cladosporium, Helminthosporium, Ascochyta. Пенициллы и аспергиллы обнаруживаются в небольших количествах. Встречаются дрожжи и актиномицеты.

В процессе хранения зерна в условиях, не допускающих развития микроорганизмов, число их на зерне снижается вследствие отмирания Erwinia herbicola, хотя она и остается преобладающей формой. Принято считать, что большое количество этой бактерии на зерне служит в определенной степени показателем его хорошего качества. При хранении значительно изменяется состав грибной флоры. Доминирующими компонентами становятся пеницилловые и аспергилловые грибы (получившие название "плесени хранения"), а типичные представители свежеубранного зерна – "полевые плесени" – сохраняются в небольшом количестве.

Микрофлора различных видов крупы непосредственно после выработки близка по составу, но по количеству беднее микрофлоры перерабатываемого зерна. Имеет значение характер предварительной обработки зерна (степень шелушения, шлифовки и др.). Микрофлора одного и того же вида крупы может быть различной в зависимости от особенностей технологии ее производства. Например, крупа, полученная из зерна, подвергнутого гидротермической обработке (пропариванию), обсеменена микробами в меньшей степени, чем крупа, полученная из того же зерна, но непропаренного.

Таблица 29

Вид крупы	Количество на 1г продукта, тыс.
бактерии	мицелиальные грибы (споры)
Ядрица: непропаренная	124,3	0,37
пропаренная	2,8	0,22
Перловая	71,3	0,27
Ячневая	992,0	0,09
Рис	30,2	2,0
Пшено: непропаренное	103,3	0,22
пропаренное	7,2	0,16
Кукурузная шлифованная	92,8	25,2
Овсяная	22,3	0,1
Овсяные лепестковые хлопья	5,3	0,14

 

Помимо первичной микрофлоры (микроорганизмов зерна), в крупе имеется вторичная микрофлора, попавшая из окружающей среды в процессе выработки крупы. Количество бактерий в 1 г крупы составляет 10⁴-10⁵; плесеней (споры) – 10²-10³, за исключением кукурузной крупы, которая обычно обсеменена спорами грибов в большей степени; дрожжей – десятки клеток. В бактериальной флоре крупы, выработанной из непропаренного зерна, преобладает (до 70-90 % общего числа) гербикола, а для крупы из зерна, прошедшего гидротермическую обработку, характерно преобладание спороносных бактерий (35-50 %) и микрококков (10-20 %). Из бацилл чаще обнаруживаются Bacillus subtilis, B. megaterium. Грибная флора крупы представлена в основном видами Penicillium и Aspergillus. В небольшом количестве встречаются мукоровые грибы.

Многие обнаруженные в крупе бактерии и плесени способны разлагать белки, липиды, крахмал, пектиновые вещества и сбраживать сахара с образованием кислот. Некоторые пенициллы могут, хоть и медленно, расти при температуре до минус 2-5 °С; аспергиллы сухоустойчивы и способны развиваться при влажности субстрата, равновесной относительной влажности воздуха 70-75 %. Некоторые выявленные в крупе плесени вырабатывают токсические вещества.

Крупа в период длительного хранения может подвергаться различным видам порчи под воздействием микроорганизмов и находящихся в ней ферментов.

Возможность и интенсивность развития микробов определяются в первую очередь влажностью крупы, которая изменяется при хранении продукции в зависимости от величины относительной влажности воздуха. Имеет значение и температура хранения: чем выше влажность крупы, тем более широк интервал температур возможного развития микроорганизмов.

При опытном хранении товарных образцов различных видов крупы (пшено, кукурузная, ячневая, перловая, овсяная, рис, овсяные хлопья и др.) в различных температурно-влажностных условиях установлено, что по мере удлинения срока хранения в крупе всех видов снижается число бактерий, главным образом вследствие вымирания эпифита зерна – Erwinia herbicola. Через полгода хранения при 70-75 % влажности воздуха и температуре 14-16 °С бактерий сохраняется только 25-40 % первоначального количества, а через год- 10-15 %; преимущественно это споровые формы. Число плесеней (спор) на крупе, сохраняемой в тех же условиях и в те же сроки, практически не изменяется. На крупе, сохраняемой при той же температуре, но при 80 % влажности воздуха, через 4-6 мес., а при 85 %-ной – 2-3 мес. хранения активно развивались плесени. Плесневение вызывали сухоустойчивые виды Aspergillus. На крупе, выработанной из пропаренного зерна, плесени развиваются интенсивнее, чем на крупе из непропаренного зерна. При низких положительных температурах (4-5 °С) плесневение крупы обнаруживалось на несколько месяцев позднее, чем при 15 °С. При развитии плесеней не только ухудшаются качество и технологические свойства продукта, но он становится потенциально опасным, так как в нем могут накапливаться микотоксины.

Мука. Микрофлора свежесмолотой муки, как и крупы, в основном представлена микроорганизмами перерабатываемого зерна. Основная масса состоит из бактерий, среди которых преобладают (до 90 %) Erwinia herbicola. На втором месте находятся спорообразующие бактерии, доминирующими из которых являются картофельная и сенная палочки. В небольших количествах имеются Bacillus, различные микрококки, молочно-кислые и уксусно-кислые бактерии, а также дрожжи и споры плесеней. Среди плесеней преобладают виды родов Penicillium и Aspergillus, встречаются мукоровые грибы. Микрофлора муки количественно беднее микрофлоры перерабатываемого зерна, так как при его очистке перед помолом и в процессе помола значительное количество микроорганизмов удаляется вместе с загрязнениями и оболочками зерна, которые богаты микробами. Степень обсеменения муки микроорганизмами колеблется в широких пределах и определяется не только степенью обсеменения перерабатываемого зерна, но и характером подготовки его к помолу (способом очистки, применением и режимом кондиционирования), а также способом помола, процентом выхода муки, ее сортом.

Проведенные в производственных условиях на нескольких партиях пшеницы исследования изменения микрофлоры зерна в процессе подготовки к помолу показали, что в результате сухой очистки обсемененность зерна бактериями снижается на 25-40 %, спорами плесеней – на 20-30, а при мокрой очистке – соответственно на 45-60 и 30-40 %. Холодное кондиционирование (при температуре воды около 20 °С, с короткой (до 6-7 ч) отлежкой увлажненного зерна не изменяет состав микрофлоры. При увеличении времени отволаживания (более 10-12 ч) возрастает число микроорганизмов на зерне, и тем больше, чем продолжительнее отлежка.

При горячем кондиционировании изменение микрофлоры зависит от температуры нагрева зерна. Так, при 30 °С происходит увеличение численности микрофлоры, при 45°С – некоторое снижение ее.

Распределение микроорганизмов зерна, поступающего на размол, по конечным продуктам помола при выработке пшеничной хлебопекарной муки по схеме трехсортового помола с общим выходом муки 75-78 % представлено в табл. 30. Поступающее на размол зерно содержало в 1 г от 1,2·10⁵ до 1,1·10⁶ бактерий, спор плесеней – от 100 до 300.

 

Таблица 30

Сорт муки	Бактерии в 1г	Плесени (споры) в 1г
общее количество	процент общего количества	общее количество	процент общего количества
герби-кола	бациллы	микро-кокки	Penicillium	Aspergillus
Высший	1,2-4,0·104	80-85	5-7	6-8	175-400
Первый	2,7-8,0·104	74-80	8-11	9-12	300-900
Второй	5,7·104-4,2·105	65-75	12-15	12-20	1010-2300

 

Чем ниже сорт муки, чем больше в нее попадает периферийных частиц зерна, тем больше содержится в ней микроорганизмов. Количество спор плесеней в муке всех сортов (чем ниже сорт, тем больше) превышает содержание их в перерабатываемом зерне. Продукты помола при прохождении через машины (драные, размольные) обсеменяются спорами плесеней в результате соприкосновения частичек муки с отделяющимися оболочками зерна, производственной аппаратурой, потоком воздуха, используемого в производственном процессе.

Мука – продукт, менее стойкий по отношению к микробной порче, чем зерно и крупа, питательные вещества в ней более доступны микроорганизмам. Однако развитие их при правильном режиме хранения (при относительной влажности воздуха не более 70 %) предотвращается малым содержанием в муке влаги: наблюдается даже постепенное отмирание вегетативных клеток бактерий, преимущественно Erwinia herbicola. С повышением относительной влажности воздуха, а тем самым и влажности муки микроорганизмы, находившиеся в ней в неактивном состоянии, начинают развиваться, и в первую очередь развиваются плесени, так как они способны расти при меньшем содержании влаги, чем бактерии. Многие из обнаруженных в муке микроорганизмов обладают протеолитической и липолитической активностью, способны осахаривать крахмал.

Плесневение муки – наиболее распространенный вид ее порчи. Мука приобретает повышенную кислотность, неприятный затхлый запах, который обычно передается хлебу. Хлебопекарные свойства муки снижаются. Плесневелая мука небезопасна, на ней обнаруживают различные виды Aspergillus и Penicillium, способные продуцировать микотоксины, многие из которых термостойки и могут сохраняться в хлебе.

Прокисание муки происходит при ее увлажнении в результате развития кислотообразующих бактерий (молочно-кислых и др.). В муке накапливаются кислоты (молочная, уксусная и др.), которые придают ей кислый запах и вкус.

Прогоркшие муки часто обусловлено окислением липидов муки кислородом воздуха при участии фермента муки липоксигеназы. Этот порок может быть и микробной природы.

Мука обладает высокой гигроскопичностью, поэтому для предохранения ее от микробной порчи следует при хранении строго соблюдать установленные относительную влажность и температуру воздуха.

Макаронные изделия. Сырьем для производства этих изделий служат пшеничная мука, обогатители, вода; от их микробиального качества в значительной степени зависят качество и стойкость готовых изделий. Низкое содержание влаги (11-13 %) обеспечивает длительную сохраняемость макаронных изделий. Однако снижение качества продукции под воздействием микроорганизмов может наблюдаться и в процессе изготовления, и в процессе хранения. Причиной обычно служат высокая обсемененность микроорганизмами сырья, нарушение технологического процесса, низкий санитарный уровень производства. Особо опасно развитие в тесте гетероферментативных газообразующих молочно-кислых бактерий, находящихся в муке, что приводит к закисанию теста, а в последующем и к порче макаронных изделий при их увлажнении: вспучиванию, закисанию.

Вспучивание проявляется в потере формы изделия; поверхность покрывается бугорками, при разломе обнаруживаются пустоты.

Макароны гигроскопичны, при резком колебании температуры воздуха в хранилищах возможно увлажнение (отпотевание) их, что приводит к плесневению. Из плесневелых макарон выделены различные виды родов Aspergillus, PenicilliumRhizopus, a также бактерии ( Lactobacillus brevis, L. plantarum, Bac. subtilis).

Иногда наблюдается изменение окраски макарон – полосатость поверхности фиолетового цвета. Возбудителем этого дефекта являются дрожжи.

Хлеб. При производстве хлеба качество муки и состав ее микрофлоры имеют большое значение для нормального течения процесса тестоведения и отражаются на качестве полуфабриката – теста и готового хлеба.

На хлебозаводах в муке определяют степень обсеменения ее спорами Bacillus subtilis – возбудителя тягучей болезни хлеба. Исследуют микробиологическим методом или методом пробных выпечек хлеба.

В созревании теста наряду с физическими и биохимическими превращениями, протекающими в нем (как из пшеничной, так и ржаной муки), большая роль принадлежит дрожжам и молочно-кислым бактериям.

В производстве пшеничного хлеба при изготовлении теста применяют пекарские прессованные или сухие дрожжи, а также жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски, изготовляемые непосредственно на хлебозаводах.

Хлебопекарные дрожжи должны быть устойчивыми к повышенной концентрации среды и обладать высокой бродильной мальтазной активностью, так как в тесте в результате ферментативного расщепления крахмала накапливается преимущественно мальтоза. Образующийся в процессе брожения углекислый газ разрыхляет тесто и оно увеличивается в объеме; образующийся спирт удаляется в процессе выпечки.

Некоторые продукты жизнедеятельности дрожжей (высшие спирты, альдегиды, кетоны и др.) придают хлебу своеобразные вкус и аромат.

Жидкие дрожжи представляют собой активную культуру дрожжей, выращенную на мучной питательной среде, предварительно осахаренной и заквашенной (до определенной кислотности) термофильной молочной бактерией – палочкой Дельбрюка. Высокая кислотность среды спсобствует развитию дрожжей и сдерживает рост имеющейся в тесте посторонней микрофлоры, угнетающей жизнедеятельность дрожжей.

При изготовлении жидких дрожжей применяют чистые культуры различных производственных рас вида Saccharomyces cerevisiae.

В закваске всегда имеется некоторое количество и молочно-кислых бактерий, преимущественно гетероферментативных.

Жидкие пшеничные закваски – это смешанная культура на осахаренной мучной среде активных дрожжей S.cerevisiae и мезофильных молочно-кислых бактерий: гомоферментативной палочки Lactobacillus plantarum и гетероферментативной L.brevis, развивающихся в среде спонтанно или вносимых в виде чистых культур. Гетероферментативные молочно-кислые бактерии, помимо кислот, образуют углекислый газ, поэтому они играют некоторую роль в разрыхлении теста. Выделяемые мелочно-кислыми бактериями молочная кислота и летучие кислоты способствуют улучшению аромата и вкуса хлеба.

Хлеб, полученный на жидких дрожжах и жидких заквасках, не только обладает более приятным вкусом, но реже болеет тягучей болезнью и медленнее черствеет, по сравнению с хлебом, изготовляемым с использованием только прессованных дрожжей. В пшеничном тесте на прессованных дрожжах молочно-кислых бактерий мало, попадают они в основном из муки, их участие в созревании теста незначительно.

В производстве ржаного хлеба тесто готовят на заквасках, которые, как и пшеничные закваски, являются смешанными культурами дрожжей и молочно-кислых бактерий, что обеспечивает разрыхление теста и накопление кислот. Соотношение молочно-кислых бактерий и дрожжей составляет 80:1, а в пшеничном тесте – 30:1, т.е. в созревании ржаного теста ведущая роль принадлежит молочно-кислым бактериям.

Ржаные закваски бывают густые и жидкие. Жидкие готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки с применением чистых культур различных рас дрожжей видов Saccharomyces cerevisiae и S. minor. Из гомоферментативных молочно-кислых бактерий применяют Lactobacillus plantarum (иногда вводят L. casei), из гетероферментативных – L. brevis и L. fermentum.

На большинстве заводов и густые закваски готовят на чистых культурах дрожжей – S. minor и молочно-кислых бактерий – L. plantarum и L. brevis. Эти бактерии, помимо молочной кислоты и углекислого газа, продуцируют вещества (альдегиды, летучие кислоты, уксусный и этиловый эфиры), входящие в состав ароматического комплекса хлеба.

Дрожжи S. minor несколько уступают по энергии брожения виду
S. cerevisiae, но отличаются большей кислотоустойчивостью.

Высокая кислотность ржаного теста (рН 4,2-4,3) благоприятно воздействует на белки ржаной муки, улучшает ее хлебопекарные свойства и препятствует развитию в тесте и хлебе бактерий – возбудителей порчи.

В тесте, помимо используемых производственных микроорганизмов, всегда находятся посторонние, попадающие с сырьем и из внешней среды. Их активное развитие нарушает нормальное течение процессов брожения и созревания теста. Таковыми являются, например, поступающие с прессованными дрожжами и из муки дикие дрожжи рода Candida. Эти дрожжи в брожении не участвуют, но отрицательно воздействуют на бродильную активность производственных дрожжей. Кроме того, они окисляют спирт в уксусную кислоту, используют молочную кислоту, снижая тем самым кислотность закваски.

Поверхность хлеба при выходе из печи практически стерильна, но мякиш прогревается только до 93-98 °С, и в нем всегда сохраняется какое-то количество бактериальных спор; возможно сохранение и вегетативных клеток.

Во время охлаждения, последующего транспортирования, хранения и реализации хлеба споры могут прорасти, а размножение в мякише образовавшихся клеток приводит к порче хлеба.

При хранении хлеб может подвергаться различным видам порчи.

Возбудитель тягучей картофельной болезни – спорообразующие аэробные бактерии картофельная и сенная палочки, объединенные в настоящее время в один вид – Bacillus subtilis. Споры этих бактерии термоустойчивы, в муке они всегда присутствуют и в отдельных видах (муке 2-го сорта, обойной) в немалых количествах. Источником инфекции могут быть также оборудование, воздух производственных цехов хлебозавода. Во время выпечки хлеба споры этих бактерий не погибают и в дальнейшем при благоприятных условиях прорастают в вегетативные, размножающиеся клетки.

Bacillus subtilis вызывает гидролиз крахмала с образованием большого количества декстринов, но эти бактерии чувствительны к повышенной кислотности среды, поэтому тягучей болезни подвержен преимущественно пшеничный хлеб, особенно из муки 2-го сорта, имеющий по сравнению с ржаным хлебом невысокую кислотность. В начале развития заболевания хлеб приобретает посторонний фруктовый запах, затем мякиш ослизняется, темнеет, становится липким, тянется нитями. Пораженный хлеб в пищу непригоден.

В случае обнаружения в процессе хранения или продажи признаков картофельной болезни хлеб и хлебобулочные изделия должны быть немедленно изъяты из подсобных помещений и торгового зала и в установленном порядке направлены на корм скоту или уничтожение.

В целях предотвращения тягучей болезни хлеб после выпечки быстро охлаждают до температуры 10-12 °С и хранят при этой температуре в хорошо вентилируемом помещении. Рекомендуется подкислять тесто уксусной кислотой, а также пропионовой и сорбиновой кислотами или их солями.

В тесто из пшеничной муки предложено вводить закваски чистых культур пропионовокислых бактерий или мезофильной молочно-кислой палочки – Lactobacillus fermentum. Угнетающее действие этой бактерии на Bacillus subtilis обусловлено не только подкислением среды, но и выделением анабиотических веществ.

Пьяный хлеб не имеет внешних признаков порчи, но вреден, так как содержит сохранившиеся при выпечке, выделенные в зерно микотоксины гриба Fusarium.

Возбудители меловой болезни – дрожжеподобные грибы. Они попадают в тесто с мукой и сохраняются при выпечке хлеба; инфицирование готового хлеба может происходить и извне. Болезнь вначале проявляется на поверхности хлеба, затем по трещинам распространяется внутрь мякиша в виде белых сухих порошкообразных включений, сходных с мелом. Хлеб теряет товарный вид, приобретает неприятные вкус и запах.

Плесневение – наиболее распространенный вид порчи ржаного и пшеничного хлеба; возникает в основном при нарушении режима хранения. При слишком плотной укладке, повышенной влажности и температуре споры плесеней, попавшие на пшеничный хлеб извне (из воздуха, при контакте с инфицированными предметами), быстро развиваются, особенно если корка хлеба с трещинами. Плесневение хлеба чаще вызывают грибы родов Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus. Многие из них вызывают гидролиз белков, крахмала; хлеб приобретает неприятные затхлые запах и вкус. Заплесневелый хлеб в пищу непригоден, так как может содержать микотоксины. В хлебе, пораженном аспергилловыми грибами, обнаружены афлатоксины, которые концентрировались в основном в наружных слоях хлеба, но выявлялись и в мякише.

Для борьбы с плесневением хлеба предлагаются различные методы: обработка поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот), стерилизация упакованного хлеба токами высокой частоты, ионизирующими излучениями; эффективно также замораживание хлеба. Однако основными мероприятиями на хлебозаводах, обеспечивающими высокое качество хлеба, являются строгое соблюдение установленного технологического режима, содержание в должной чистоте оборудования, систематическая дезинфекция производственных помещений.

Хлеб употребляют в пищу без дополнительной кулинарной обработки, поэтому на всех стадиях его производства, при хранении, транспортировании и реализации должны строго выполняться установленные санитарные требования.