Болезни хлеба и меры их предупреждения

Картофельная болезнь хлеба

Картофельная болезнь хлеба выражается в том, что мякиш хлеба под действием микроорганизмов, вызывающих эту болезнь, делается тягучим (при разломе даже черствого хлеба такой мякиш тянется слизистыми, очень топкими паутинообразными нитями) и приобретает резкий, весьма специфический неприятный запах и вкус. Возбудителями этой болезни являются спорообразующие бактерии вида Bacillus subtilis (сенная палочка). Эти микроорганизмы широко распространены в природе (в воздухе, на почве, па растениях) и встречаются в том или ином количестве па всяком зерне и в любой муке.

Они имеют вид палочек длиной 1,5-3,5 мкм и толщиной, соответственно равной 0,8 и 0,7 мкм, Они образуют споры, весьма устойчивые при повышении температуры среды. Установлено, что они 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 эти споры хорошо переносят прогрев ВТЗ, сохраняя в мякише хлеба свою жизнеспособность.

Оптимальная температура для развития сенной палочки — от 35 до 50°С. Сенная палочка чувствительна к повышению кислотности среды. Оптимальная для нее зона pH от 5 до 10.

Для размножения и активной жизнедеятельности этих бактерий оптимальной является температура от 35 д о 40-50 «С. Поэтому заболевание хлеба картофельной болезнью чаще происходит в жаркое время года.

Было установлено, что снижение температуры хранения хлеба с 37 до 25 °С значительно (на 24-30 ч) задерживало его заболевание. Храпение же хлеба при 16 °С практически полностью предотвращало его заболевание.

Повышенная влажность хлеба является фактором, ускоряющим заболевание хлеба картофельной болезнью.

Сенная палочка обладает комплексом активных амилолитических (в том числе α-амилолитических) и протеолитических (протеиназа, полипептидаза, дипептидаза) ферментов, действие которых и вызывает отмеченные выше специфические изменения мякиша хлеба при заболевании его картофельной болезнью.

Специфический вкус и запах хлеба, пораженного картофельной болезнью, приписывают продуктам глубокого протеолиза белковых веществ мякиша.

Протеиназа сенной палочки активна в широком диапазоне pH — от 5 до 10 — и имеет максимум активности при pH 7-9.

Кислотность хлеба является фактором, обусловливающим возможность и быстроту заболевания хлеба картофельной болезнью. При pH ниже 4,8-5 заболевание хлеба практически не возникает. Поэтому повышение кислотности теста и являегся одним из основных путей борьбы с картофельной болезнью хлеба. По этой причине не наблюдалось случаев заболевания хлеба из ржаной обойной муки, имеющего кислотность до 12 град.

Изучение изменений коллоидных свойств мякиша, происходящих при заболевании хлеба, показало, что повышается гидрофильность коллоидов мякиша, их набухаемость и растворимость. Особенно неприятным у хлеба, пораженного картофельной болезнью, является специфический и неприятный вкус и запах. Поэтому очень важен вопрос о том, какие вещества, образующиеся в мякише при заболевании хлеба, вызывают эти изменения.

В некоторых работах этого направления исследовалось накопление в мякише заболевшего хлеба отдельных карбонильных соединений. Исходя из полученных данных, полагают, что появление неприятного запаха связано с резким увеличением содержания в мякише диацетила. Допускают, что нарастание при этом содержания изовалерианового альдегида также может играть известную роль.

Степень зараженности муки микроорганизмами группы Вас. mesentericus и Вас. subtilus и их спорами может определяться следующими методами:

1) пробной выпечкой с последующим хранением хлеба в условиях, оптимальных для развития картофельной болезни;

2) по изменению отдельных показателей гидрофильных свойств муки и хлеба;

3) по изменению содержания водорастворимых веществ по 6иуретовой реакции и реакции обесцвечивания йода;

4) люминесцентным анализом хлеба;

5) серодиагностическими методами, основанными на капельной агглютинации;

6) определением в муке количества клеток картофельной и сенной палочки и ее спор микробиологическими методами.

Наибольшее практическое применение находит метод пробной выпечки. Чем раньше заболевает хлеб, хранящийся в условиях (температура и относительная влажность воздуха), оптимальных для развития картофельной болезни, тем выше степень зараженности муки.

Предотвращение заболевания пшеничного хлеба из сортовой муки картофельной болезнью, особенно в жаркое летнее время, является одной из актуальных задач.

Картофельная болезнь хлеба. Способы предотвращения.

а) повышение конечной кислотности теста путем применения молочнокислых заквасок, жидких дрожжей, части спелого теста (или опары) прошлого приготовления или внесение в тесто соответствующего количества молочной или уксусной кислоты. Ограничивают применение этого пути нормы кислотности хлеба и хлебных изделий, установленные в соответствующих стандартах. В этих случаях используют повышение кислотности на 1 град сверх установленной нормы, допускаемое стандартами для хлеба, тесто для которого готовится на жидких дрожжах.

Установлено, однако, что при значительной зараженности муки картофельной палочкой повышение кислотности хлеба на 1 град лишь задерживает, но не предотвращает его заболевание;

б) добавление в тесто уксусной кислоты и ацетата кальция в количестве соответственно 0,1 и 0,2% к массе муки.

В США для предотвращения заболевания хлеба картофельной болезнью рекомендовалось добавлять не более 0,32% пропионата натрия или 0,4% диацетата натрия, или 0,75% монофосфата кальция;

в) при выработке пшеничного хлеба из сортовой пшеничной муки в летнее время предотвращение вторичной переработки черствого хлеба или сухарной муки из пшеничного хлеба, высушенного при температуре ниже 80°С; эти продукты могут быть как бы концентратом культуры картофельной и сенной палочки;

г) в летнее время систематический контроль за зараженностью сортовой пшеничной муки картофельной и сенной палочкой с применением метода пробной выпечки (партии сильно зараженной муки следует направлять па выработку хлеба или хлебных изделий с кислотностью не ниже 4 -6 град или перерабатывать в смеси с минимально зараженной мукой);

д) снижение температуры в хлебохранилище и максимальное усиление его вентиляции.

е) дезинфекция лотков, вагонеток и стеллажей, на которых хранился хлеб, зараженный картофельной болезнью, а в случае необходимости и другого оборудования в соответствии с инструкцией по предупреждению картофельной болезни хлеба; для этой цели может быть использован и бактерицидный эффект ультрафиолетового облучения отдельно или в сочетании с обработкой 1%-ным раствором соляной кислоты.

Отметим, что Казгипропищепром, работая над совершенствованием и интенсификацией процесса приготовления теста для пшеничного хлеба из сортовой муки, учитывал и задачу предотвращения заболевания этого хлеба картофельной болезнью.

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 болезни.

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 па чистой культуре L.plantarum 30, при производстве теста для саратовского калача ускоренным способом также предотвращало заболевание этого хлеба картофельной болезнью.

Большой объем исследований gо 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 но 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 ≪Седектин≫ (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 но ГОСТу 26669. ГосНИИХП разработал экспресс-метод определения споровых бактерий в хлебопекарном сырье и готовой продукции, который включен в инструкцию по предупреждению картофельной болезни хлеба.