Определение «картофельной болезни» хлеба без пробной лабораторной выпечки

  В последние годы мука, хлеб и хлебобулочные изделия всё чаще поражаются «картофельной болезнью», что представляет серьёзную проблему для хлебопёков и мукомолов в России. Распространение «картофельной болезни» хлеба (КБХ) связано с комплексом проблем [5]: с нарушением режимов хранения зерна, санитарного состояния предприятий и, как следствие, с ухудшением микробиологического состояния зерна и муки; с применением новых видов сырья и пищевых добавок при выработке хлебобулочных изделий и др.

Расширение сети малых предприятий по производству хлебобулочных изделий, стремление к уменьшению технологических затрат, приводящее к сокращению технологических операций по очистке зерна, помещений, ёмкостей и оборудования, уменьшение продолжительности брожения полуфабрикатов, изменение кислотности теста - все эти факторы обуславливают резкий рост вероятности заболевания. Например, при производстве хлеба с высоким содержанием отрубей, у которых изначально высокая обсеменённость спорообразующими бактериями, вероятность заболевания резко возрастает из-за уменьшения кислотности теста [2, 6].

Вследствие интенсивного распространения КБХ, для предприятий мукомольно-крупяной и хлебопекарной отраслей промышленности существенный интерес представляет своевременное определение спорообразующих бактерий в продуктах переработки зерна в целях своевременного выявления «тягучей», или «картофельной болезни» хлеба.

Как известно, возбудителями этого заболевания являются термотолерантные спорообразующие бактерии, прежде всего, Bacillus subtilis, Bacillus subtilis asp. mesentericus, а также Bacillus licheniformis, Bacillus pum/lus, Bacillus firmus, Bacillus polymyxa, Bacillus cereus и др. [7, 8].

Спорообразующие бактерии попадают на зерно в период созревания и уборки урожая из почвы и в незначительных количествах присутствуют практически во всех партиях. Самосогревание зерна при хранении ведёт к резкому росту численности этих микроорганизмов. Нарушение технологического и санитарного режимов хранения и переработки сырья, приготовления и хранения хлеба является причиной вторичной контаминации сырья и продукции спорообразующими бактериями [1].

При размоле зерна значительная часть спорообразующих бактерий переходит в муку. Ввиду высокой термоустойчивости, бактериальные споры не погибают при выпечке и, развиваясь при хранении хлеба, вызывают вспышку КБХ. Для населения представляет потенциальный риск уровень заражённости муки и хлеба спорообразующими бактериями 50-100 млн КОЕ/г, ввиду патогенности некоторых их видов и штаммов - возбудителей КБХ.

Согласно СанПиН 2.3.2.1280-03 (дополнение и изменение к СанПиН 2.3.2.1078-01), не допускается использование на хлебопекарные цели пшеничной муки, хлеб из которой заболевает КБХ через 36 ч после выпечки при оговоренных провокационных условиях хранения. Аналогичные требования предъявляются к пшеничной хлебопекарной муке и в Техническом регламенте Таможенного союза 021/2011.

В настоящее время для выявления заражённости муки КБХ необходимо провести пробную лабораторную выпечку и поместить полученный хлеб на хранение в провокационные условия, чтобы не ранее чем через 36 ч оценить органолептические признаки развития в нём этого заболевания.

Учёные ВНИИЗа разработали метод определения «картофельной болезни» хлеба, исключающий необходимость пробной лабораторной выпечки и уменьшающий инкубационный период до 14-16 ч. При этом заражённость муки КБХ оценивается с помощью отечественного прибора по разработанному нами интегральному показателю - разжижающей активности (РА), характеризующей всю популяцию спорообразующих бактерий, присутствующих в муке. Показатель заражённости тесно связан как с количеством бактерий, вызывающих КБХ, так и с их ферментативной активностью.

Все упомянутые виды бацилл обладают активной a-амилазой, которая синтезируется в экспоненциальной фазе роста и индуцируется в присутствии крахмала. Бактериальная a-амилаза гидролизует крахмал до декстринов, в результате чего быстро снижается вязкость крахмального клейстера, что приводит к разрушению хлебного мякиша: он становится липким, заминающимся, тёмным, появляется специфический неприятный запах. В результате ухудшается товарный вид продукта и его пищевая ценность. Испорченный хлеб представляет опасность для здоровья человека ввиду накопления в нём условно-патогенных микроорганизмов и бактериальных токсинов.

Свойство бактериальной a-амилазы гидролизовать крахмал использовано нами при разработке вискозиметрического метода обнаружения «картофельной болезни» на хлебном субстрате, заражённом смывами с муки. Метод основан на измерении снижения вязкости крахмального клейстера под действием бактериальной a-амилазы, присутствующей в экстрактах из заражённого хлебного субстрата, с помощью прибора для определения числа падения с последующим расчётом значения РА. Прибор широко используется для определения качества зерна и муки и свойств углеводно-амилазного комплекса [3, 4].

Установлена тесная количественная связь микробиологических и ферментативных процессов в хлебе с развитием «картофельной болезни» на хлебном субстрате, на основании чего разработаны нормы РА для кондиционной и заражённой муки.

К преимуществам вискозиметрического метода определения КБХ относятся:

• быстрота и простота измерения - на всю процедуру требуется около 20 мин;
• учёт как количества бактерий, так и их ферментативной активности, так как суммарная амилолитическая активность экстрактов хлебного субстрата - интегральный показатель;
• возможность заблаговременной индикации КБХ задолго до органолептического обнаружения первых её признаков;
• возможность контроля муки в производственных условиях с помощью прибора для определения числа падения, которыми обеспечены предприятия мукомольной и хлебопекарной отраслей (наличие прибора необходимо для работы с мукой в соответствии с ГОСТ Р 52189-2003).

Разработанный метод можно использовать для объективной гигиенической оценки (в соответствии с требованием СанПиН) заражённости пшеничной хлебопекарной муки возбудителями КБХ взамен органолептической оценки, согласно Инструкции по предупреждению «картофельной болезни» хлеба на хлебопекарных предприятиях (2012 г.), предусматривающей пробную лабораторную выпечку.

Применение вискозиметрического метода позволит снизить риск заболевания хлеба КБХ в результате достоверного определения заражённости хлебопекарной муки возбудителями КБХ, обеспечить безопасность потребителей за счёт быстрой объективной оценки заражённости муки и хлеба КБХ, заблаговременно исключить из потребления хлеб с высоким уровнем заражённости.

Литература

1 Львова, Л.С. Источники загрязнения зерна споро-образующими бактериями - возбудителями «картофельной болезни» хлеба/Л.С. Львова, А. В. Яицких// Хлебопродукты. -2013.-№9.-С. 57-59.
2 Львова, Л. С. Контаминация муки возбудителями «картофельной болезни»/Л.С. Львова, А.В. Яицких// Кондитерское и хлебопекарное производство. - 2014. - № 11-12. -С. 58-61.
3 Мелешкина, Е.П. ЧП, автолитическая активность и амилограф/Е.П. Мелешкина // Хлебопродукты. - 2005. -№10.-С. 24-25.
4 Методы и приборы для определения качества заготовляемого и поставляемого в переработку зерна/А. И. Мартьянова [и др.]. - М.: ВНИИЗ, 1992. - 132 с.
5 Сборник современных технологий хлебобулочных изделий / Под общ. ред. А.П. Косована. - М.: РАСХН, 2008. - 268 с.
6 Юсупов, Р.Х. «Картофельная болезнь» хлеба и способы её предупреждения/Р.Х. Юсупов [и др.] // Материалы XLII науч.-техн. конф. ЧГАУ. - М., 2003. - С. 374.
7 Sorokulova, LB. Genetic diversity and involvement in bread spoilage of Bacillus strains isolated from flour and ropy bread/I.B. Sorokulova [et al] // Lett. Appl. Microbiol. - 2003. -Vol. 37.-№ 2.-P. 169-173.
8 Thompson, J.M. Spoilage of bread by Bacillus / J.M. Thompson, W. M. Waites// Int. Biodeterior. Biodegrad. -1993.-P. 55-66.

 
 

---