ЛЕКЦИЯ 2
Литература:
1. Смирнова Т.А., Кострова Е.И. Микробиология зерна и продуктов его переработки: Учеб. пособие для вузов. – М.: Агропромиздат, 1989. – 159 с.: шифры 36.82 С 50-6 и.н. 1042520-хр 1064809-чз.
2. Мюллер Г., Литц П., Мюнх Г.Д. Микробиология пищевых продуктов растительного происхождения. Москва: Пищевая промышленность, 1977. 344 с. 6П8 М98 и.н. 805279
Микроорганизмы, попавшие в муку в процессе помола зерна, при неблагоприятных условиях хранения становятся возбудителями разных видов её порчи:
1. плесневения,
2. самосогревания,
3. прокисания.
Микрофлора свежемолотой муки представлена микроорганизмами перерабатываемого зерна. Количество микробов в среднем ниже, чем на самих зёрнах, и колеблется от 2000 до 5000000 на 1 г. всегда следует стремиться к снижению содержания микробов в муке, которая по возможности должна составлять не более, чем 10 тыс. клеток/г. Основная масса бактерий (до 90 %) представлена видом Envinia herbicola, в меньшей степени — споровыми бактериями Васillus mesentericus и В. subtilis. Иногда обнаруживаются В. pumilus, В. cereus, микрококки, молочнокислые и уксуснокислые бактерии, дрожжи и споры плесеней. Плесени муки представлены родами Penicillium и Aspergillus, реже Mucor.
При получении зерна можно выделить следующие этапы, которые влияют на микрофлору зерна.
 |
При попадании большого количества спор гнилостных бацилл типа Bacillus subtilis мука может стать причиной тягучей болезни хлеба. При подготовке зерна к помолу необходимо предусматривать, наряду с другими операциями, применение таких способов его очистки, которые обеспечивают максимальное снижение общего количества микроорганизмов, переходящих в муку из зерна.
Существует два способа очистки: сухой и мокрый. При сухой очистке удаление пыли, микроорганизмов и других лёгких примесей достигают пропуском зерна через специальные машины. Затем зерно обрабатывают на обоечных машинах, где кроме очистки обивают бородку, частично зародыш и удаляют часть оболочки. После обойки пыль и часть оболочек удаляются на щёточных машинах.
Эти процессы сопровождаются интенсивной аспирацией зерна потоками воздуха, которые относят от зерновой массы лёгкие примеси, в том числе пыль и микроорганизмы. В условиях применения на мукомольных заводах пневматического транспорта образуются скоростные воздушные потоки, которые усиливают очистку зерна от примесей и поверхностной микрофлоры. В зерноочистительном отделении мукомольных заводов количество бактерий на зерне снижается в среднем на 28-39 %, а грибов на 20-64 %.
Мойка зерна наиболее эффективна. Но данный подход требует более тщательного соблюдения санитарного режима. Особенно необходима правильно организованная мойка для зерна, заражённого избыточным количеством спор твёрдой головни, а также спорами гнилостных бацилл. Вода, применяемая для мойки зерна, должна соответствовать питьевой воде по бактериологическим показателям. При использовании подогретой воды эффективность мойки увеличивается. В результате применения разных способов очистки общее количество микроорганизмов на зерне снижается. После очистки зерно подвергают кондиционированию – увлажнению с последующей отлёжкой для облегчения помола. В зависимости от режима отлёжки состав микрофлоры зерна существенно изменяется.
При холодном кондиционировании с отлёжкой при температуре 20-33 °С наблюдается увеличение общего количества бактерий в среднем на 7,5-15 % в результате размножения Erwinia herbicola. При горячем кондиционировании изменение микрофлоры зависит от температуры нагрева зерна, при 30 °С происходит увеличение общего количества микроорганизмов, при 45 °С количество микробов несколько снижается из-за гибели Erwinia herbicola. При температуре 60 °С отмирают вегетативные бактериальные клетки, но хорошо сохраняются споры бацилл. Кондиционирование способствует лучшему очищению зерна от цветковых оболочек при помоле, а вместе с оболочками отходит и часть микрофлоры. В то же время дальнейшее кондиционирование не влияет на состав микрофлоры муки, предназначенной для хранения.
Нежелательное возрастание количества микроорганизмов и заплесневение зерна отмечено при нарушениях режимов кондиционирования (при увеличении срока отлёжки зерна). Зерно, поступающее в размол после любого способа очистки и кондиционирования, содержит определённое количество микроорганизмов. Установлено, что количество бактерий и грибов, переходящих в муку в процессе помола зерна, находится в прямой связи с процентом выхода муки. Чем больше процент выхода, тем больше содержится в муке частиц оболочек зерна и микроорганизмов, наибольшее их количество находится обычно в отрубях.
В зависимости от сорта муки, содержание микроорганизмов (по отношению к их числу на зерне, поступившем на I драную систему) составляет: высший сорт – 9-14 %, 1-й сорт – 11-32 %, 2-й сорт 21-56 %, отруби – до 55 %. Грибы и бактерии имеют свободный доступ к питательным веществам муки и при малейшем повышении влажности и температуры в среде микроорганизмы начинают развиваться и могут вызывать различные виды её порчи.
В муке, имеющей влажность не выше 15 % и хранящейся в условиях низкой относительной влажности воздуха и постоянной температуры, микроорганизмы не развиваются и постепенно отмирают. При длительном хранении снижается количество бактерий Erwinia herbicola. Незначительное увеличение влажности муки (на 1-2 %), причиной которой нередко является термовлагодиффузия, приводит к быстрому возрастанию в ней числа бактерий и грибов.
В зависимости от того, какая группа микроорганизмов наиболее активно развивается при создавшихся условиях, может возникнуть тот или иной вид порчи (плесневение, самосогревание, прокисание, прогоркание).
Наиболее распространенный вид порчи муки в процессе хранения – плесневение. Грибы родов Aspergillus, Penicillium развиваются в муке при боле низкой влажности, чем бактерии. Мука начинает плесневеть при относительной влажности воздуха выше 79 %. Заплесневевшая мука становится недоброкачественной (темнеет, приобретает затхлый запах). Заплесневение муки снижает её пищевую ценность, возрастает титруемая кислотность, ухудшается качество клейковины, которая темнеет, теряет эластичность и плохо отмывается. Распространение плесневения во внутренние слои продукта может привести к самосогреванию. В результате плесневения и самосогревания мука теряет сыпучесть – слёживается в комки или прочные глыбы. Следует учитывать, что плесневение начинается с поверхности муки (с верхних слоёв).
Прокисание начинает развиваться, в отличие от плесневения, в глубине массы муки. Возбудители прокисания – молочнокислые, или маслянокислые микроорганизмы, другие бактерии, сбраживающие сахара с образованием кислот. При этом мука приобретает специфичный запах и вкус, резко возрастает её титруемая кислотность, ухудшаются хлебопекарные свойства муки. Сахара в муке образуются из крахмала в результате воздействия ферментов (амилаз) продукта из крахмалорасщепляющих бактерий.
Прогоркание может происходить без участия микрофлоры, в результате процессов самоокисления (окисление липидов муки кислородом воздуха). Продукты окисления жира (альдегиды, кетоны, эпоксиды и др.) придают муке неприятный запах и горький вкус. Прогоркание связано также с ферментативным гидролизом жира, в котором участвуют жирорасщепляющие ферменты микроорганизмов, в первую очередь плесеней хранения, но в том числе бацилл и псевдомонад. Для предотвращения развития этих пороков необходимо соблюдать правила хранения, не допуская повышения влажности продукта и колебаний температуры воздуха. Мука обладает высокой гигроскопичностью, поэтому её следует хранить при относительной влажности воздуха не выше 79 % и постоянной температуре. Влажность муки не должна превышать 14-15 %. При влажности муки не выше 10-12 % при хранении не наблюдается слёживания в течение года, в то время как при влажности 14-15 % слёживание наступает через 3-4 месяца.
Состав микрофлоры крупы и муки определяется составом перерабатываемого зерна. Изменение микрофлоры крупы зависит от продолжительности и условий хранения. Крупа при хранении в условиях, допускающих развитие микроорганизмов, подвергается таким же видам порчи, которые наблюдаются при хранении зерна в аналогичных условиях. Микробиологические процессы в крупе наступают быстрее и протекают интенсивнее, чем в зерне, так как для развития микроорганизмов крупа более благоприятная и доступная среда. При выработке крупы обнажается эндосперм, богатый питательными веществами, на таком зерне микроорганизмы развиваются гораздо активнее, чем на зерне, имеющем целые покровные оболочки. На зерне овса влажностью 15 % плесени хранению начинают активно развиваться через 150 суток, а на ядре овса с той же влажностью - через 60 суток, на зерне проса через два месяца, на зерне пшена – через один месяц хранения в одинаковых условиях.
Микрофлора крупы после выработки близка по составу к микрофлоре перерабатываемого зерна, но более малочисленная. В пшено попадает от 5 до 10 % микроорганизмов, содержащихся на зерне проса до шелушения. При шелушении зерна гречихи в крупу переходит 20-30 % всей микрофлоры зерна. В рисовой крупе обнаружено около 10 % от общего количества микроорганизмов, содержащихся на зерне риса до обработки.
На микрофлору круп существенное влияние оказывают технологические приёмы (гидротермическая обработка – пропаривание зерна, степень шелушения, шлифования и др.). обсеменённость круп микроорганизмами составляет в среднем в рисе, перловой, овсяной, кукурузной – десятки тысяч бактерий в 1 г; в ядрице, пшене – сотни тысяч, в ячневой – около млн. бактерий. На крупах в процессе выработки которых не применяют тепловую обработку, преобладают бактерии Erwinia herbicola. Количество которых достигает 70-90 % от общего числа бактерий, спорообразующих коков содержится 5-15 %. После тепловой обработки на крупах преобладают спорообразующие палочки и микрококки. Содержание спор грибов в крупах, изготовленных из пропаренного и непропаренного зерна, составляет от долей процента до 1-5 % к общему количеству микроорганизмов.
На кукурузной крупе количество грибов значительно больше и достигает 30 %. Грибная флора круп представлена в основном видами Penicillium, на рисовой крупе в преобладающем количестве обнаруживаются грибы Aspergillus. При длительном хранении различных видов крупы в условиях, когда влажность продукта и температура исключают возможность развития микрофлоры, наблюдается постепенное снижение общего количества бактерий в результате отмирания неспороносных форм.
Споры грибов сохраняют свою жизнеспособность в крупе неограниченное время независимо от условий. В условиях относительной влажности 80-85 % заметное развитие грибов наблюдается в пшене через 2-4 месяца, в ядрице – через 1-6 месяцев от начала хранения.
Таким образом, возможность развития грибов в крупе при длительном хранении зависит не от способа предварительной подготовки сырья, а от величины относительной влажности.
Следует учитывать, что хотя в условиях холода активное развитие грибов прекращается, но их споры очень устойчивы и могут сохранять жизнеспособность при охлаждении крупы до минус -10- минус -20 °С. при дальнейшем хранении, в случае повышения температуры, может произойти быстрое плесневение продукта.
Т.о. длительное хранение зерновых продуктов (2-3 года) допустимо при температуре 15-20 °С при содержании в них влаги, эквивалентной относительной влажности воздуха 65 %. Предельная относительная влажность воздуха (72-75%) обеспечивает кратковременное хранение зернопродуктов в течение лишь 3-4 мес.
Микробиологический контроль муки включает:
1. Обязательный органолептический контроль, включающий изучение присутствия посторонних запахов – плесневого, кислого, прогорклого
2. Определение общего количества микроорганизмов.
3. Исследование степени заражения спорыньёй муки химическим методом.
4. Определение спорообразующих бактерий в муке микробиологическим методом или методом пробных выпечек с последующим термостатированием образцов выпеченного хлеба.
