Картофельная болезнь хлеба

Возбудителями картофельной болезни хлеба, которая в последние годы встречается все чаще и представляет серьезную проблему для хлебопеков и мукомолов, являются спорообразующие бактерии рода Bacillus. Они создают специфические гигиенические факторы риска для зерна пшеницы и вырабатываемых из него продуктов.

Картофельная болезнь - это бактериальная порча хлеба, проявляющаяся первоначально в виде неприятного специфического запаха, далее сопровождающаяся потемнением и разрушением мякиша хлеба ферментами спороо-бразующих бактерий. Мякиш становится заминающимся, в нем образуются провалы, появляется липкость вследствие накопления бактериальных слизей [1]. Выявление картофельной болезни хлеба происходит все чаще в связи с ухудшением микробиологического состояния зерна и муки, применением новых видов сырья и пищевых добавок, расширением ассортимента вырабатываемых хлебобулочных изделий, в том числе функциональных и диетических.

Возбудителями заболевания являются термотолерантные спорообразующие бактерии, в первую очередь Bacillus subtilis. Химический анализ пораженного хлеба выявил снижение содержания белка с 8,1 до 6,5%, углеводов - с 49,3 до 42,4% и практически полное разрушение жиров. Эти показатели свидетельствуют об ухудшении пищевой ценности хлеба, которое имеет место даже при слабо выраженных признаках поражения. Такой хлеб нельзя использовать в пищу как в связи с резким ухудшением потребительских свойств (вкус, запах, цвет), так и из-за его возможной токсичности. Некоторые виды и штаммы спорообразующих бактерий вызывают рвотный синдром и диарею, известны случаи отравления пораженным хлебом [2].





Нормативы содержания спорообразующих бактерий в зерне и зер-нопродуктах отсутствуют как в России, так и за рубежом. Косвенно содержание этих микроорганизмов в пшеничной муке, используемой для выпечки хлеба, ограничивается минимальным временем, необходимым для развития картофельной болезни в хлебе. В соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза 021/2011, мука считается зараженной спорообразующими бактериями, если заболевание обнаружено в пробных лабораторных выпечках через 36 часа хранения в провокационных условиях.


Спорообразующие бактерии являются обязательной составной частью микрофлоры почвы, их количество возрастает по мере продвижения с севера на юг и может достигать 100 тыс. на грамм почвы. Численность В. subtilis на вегетирующем растении ничтожна (5 КОЕ/г), бактерии этого вида относятся к неспецифичным эпифитам и не способны размножаться на растении. В ходе уборки и послеуборочной подработки зерна происходит механический занос В. subtilis на зерно с частицами земли и органической пыли на токах. Уровень заражения в свежеубранном зерне возрастает до 0,01-0,30 КОЕ/МО3 [3].

Основным источником загрязнения зерна спорообразующими бактериями является самосогревание зерна при хранении. Оптимальными условиями для их развития в зерновой массе является температура +40-50°С и влажность выше 20%. Такие условия могут создаваться вследствие термовлагопереноса, чаще всего в верхних слоях насыпи, даже при умеренной исходной влажности зерна. Численность спорообразующих бактерий в таких очагах возрастает до 50 КОЕ/МО3 и выше [4].
Пример послойного распределения спорообразующих бактерий при длительном хранении и самосогревании в насыпи зерна пшеницы с исходной влажностью 14,7% приведен в табл. 1 [5].


Зерна, поврежденные и испорченные в очагах самосогревания, в десятки раз превосходят по зараженности спорообразующими бактериями здоровые из той же партии. Распределяясь по всей зерновой массе, они становятся источником бактериальной инфекции, повышая общий уровень зараженности зерна (рис. 2). Поэтому при составлении помольной партии необходим строгий учет такого зерна. В связи с этим на хлебопекарный помол желательно направлять партии пшеницы, содержащие в сумме не более 1% зерен, поврежденных и испорченных плесневением и самосогреванием [6].


Нарушение санитарного режима зернохранилищ и технологического оборудования предприятий может привести к механическому загрязнению зерна вследствие контакта с зерновой пылью и отходами при его подработке. Содержание спорообразующих бактерий в зерновой пыли на элеваторах и складах достигает 18 000 КОЕ/МО3.

В результате действия механических и биологических источников загрязнения при хранении на переработку может поступать зерно пшеницы со значительным разбросом содержания спорообразующих бактерий: от 0,01 до 30 КОЕ/МО3 и более.
По данным ВНИИЗ, некоторые приемы подработки зерна способствуют снижению обсемененности спорообразующими бактериями. Так, мелкая сорная и зерновая примеси содержат в 12,5 раз больше спорообразующих бактерий, чем основное зерно. Обычная сушка не влияет на обсемененность зерна спорообразующими бактериями, тогда как рециркуляционная снижает их количество на 34-75%.

Процесс мойки зерна практически не отражается на содержании бактерий. За период отволаживания возможно даже увеличение вегетативных форм спорообразующих и молочнокислых бактерий [5]. Наиболее эффективной является сухая очистка зерна перед помолом, обеспечивающая снижение общего количества спорообразующих бактерий в 5-10 раз. При сухой очистке целесообразно увеличить число обоечных проходов и усилить обработку зерна воздухом.
Помол пшеницы не обеспечивает значительного обеззараживания муки от бактерий - возбудителей картофельной болезни хлеба (рис. 3). В муке первого сорта количество споро-образующих бактерий снижается лишь на 30-40%, основная их часть сосредоточена в отрубях. По содержанию бактерий драные отруби превосходят зерно в 7-37 раз. Мука второго сорта обычно содержит больше спорообразующих бактерий, чем высшего и первого сортов. В процессе помола возможно перераспределение бактерий и механическое загрязнение потоков муки, проходящих через оборудование. Поэтому в ряде случаев мука может быть более загрязненной спорообразующими бактериями, чем исходное зерно.




 
Наличие высоких уровней содержания спорообразующих бактерий в зерне способствует последующему загрязнению муки возбудителями картофельной болезни и увеличивает риск возникновения этого заболевания в хлебе.

В ФГБНУ «ВНИИЗ» разработаны и утверждены приборные методы определения зараженности зерна возбудителями картофельной болезни и оценки поражения ею муки и хлеба, позволяющие на всех этапах (в зерне, в муке, в хлебе) оценить риск возникновения заболевания. Оценка производится по единому показателю - разжижающей активности бактериального фермента а-амилазы с использованием нормативов. Таким образом обеспечивается сквозной контроль показателя безопасности на всем пути, от поля до потребителя, на основе единого принципа определения в сопоставимых единицах измерения.
 
Литература:
1.  Sorokulova I. В., Reva О. N. et al. Genetic diversity and involvement in bread spoilage of Bacillus strains isolated from flour and ropy bread // Lett. Appl. Microbiol. - 2003. - Vol. 37. - №2.-p. 169-173.
2.  Thompson J. M., Waites W. M., Dodd С. Е. R. Detection of rope spoilage in bread caused by Bacillus species // J. Appl. Microbiol. - 1998. -V. 85.-P. 481-486.
3.  Мирзоева А. В. Бактерии группы сенной и картофельной палочек. -М.: АН СССР, 1959.-175 с.
4.   Трисвятский Л. А. Хранение зерна. - М.: «Колос», 1966. - 408 с.
5. Мачихина Л. И., Алексеева Л. В., Львова Л. С. Научные основы продовольственной безопасности зерна (хранение и переработка). - М.: ДеЛи принт, 2007. - 382 с.
6. Мишустин Е. М., Трисвятский Л. А. Микробы и зерно. - М.-. АН СССР, 1963.-292 с.

 

---