Приборный метод определения зараженности муки возбудителями «картофельной болезни хлеба» без пробной лабораторной выпечки

Картофельная болезнь хлеба сокращает период допустимого хранения хлеба, ухудшает его качество для потребителей, что приводит к заметным экономическим потерям производителей муки и хлеба, а главное -представляет угрозу здоровью человека. Исходя из этого зараженность пшеничной муки СБ рода Bacillus - возбудителями картофельной болезни хлеба (КБХ) был введен как показатель безопасности в СанПиН 2.3.2. 1078-01 и в Технические регламенты Таможенного союза ТР ТС 021/2011 и ТР ТС 015/2011 [1, 2]. Не допускается использование на хлебопекарные цели пшеничной муки, хлеб из которой заболевает КБХ через 36 ч хранения при 37° С. При этом признаки заболевания в пробных выпечках хлеба оцениваются органолептически, оценка носит субъективный характер и может приводить к ошибкам. Поэтому был разработан приборный метод обнаружения и количественной оценки «картофельной болезни хлеба», позволяющий объективно оценить зараженность муки возбудителями КБХ без пробной лабораторной выпечки хлеба.

Использование вискозиметрического метода и нормативов на мукомольных и хлебопекарных предприятиях позволит заблаговременно оценить санитарное состояние партий муки пшеничной хлебопекарной, что обеспечит рациональное использование зерновых ресурсов и производство безопасных хлебобулочных изделий, соответствующих по показателю «Зараженность возбудителем картофельной болезни хлеба» требованиям СанПиН и Технического регламента Таможенного союза.

Свойство бактериальной А-амилазы гидролизовать крахмал до декстринов, при котором происходит быстрое падение вязкости крахмального геля было использовано нами при разработке количественного вискозиметрического метода обнаружения КБХ в муке минуя пробную лабораторную выпечку. Метод основывается на измерении снижения вязкости крахмального клейстера под действием бактериальной ?-амилазы, присутствующей в экстракте из пораженного хлебного субстрата, на приборе для определения числа падения (ПЧП-3 или его аналоге) [3-5].

Метод включает следующие этапы:

1.  Формирование лабораторной пробы для проверки.
2.  Приготовление водного смыва микроорганизмов с проверяемой пробы.
3.  Фильтрация и пастеризация смывов.
4.  Заражение хлебного субстрата пастеризованными смывами с муки.
5.  Накопительная культура СБ из смыва на хлебном субстрате (инкубация).
6.  Экстракция бактериальной ?-амилазы из хлебного субстрата. Гомогенизация, фильтрация.
7.  Измерение разжижающей активности бактериальной А-амилазы в экстрактах хлеба по падению вязкости крахмала на приборе ПЧП.
8.  Расчет показателя разжижающей активности бактериальной ?-амилазы по формуле и выражают в %.

Таким образом, РА характеризует снижение вязкости крахмального клейстера под действием А-амилазы спорообразующих бактерий с муки, накопившейся на зараженном хлебном субстрате в период инкубирования, и выраженное через изменение числа падения (ЧП). РА является интегральным показателем: она отражает как численность бактерий, так и их ферментативную активность.

Для проведения работы нами было отобрано 20 проб пшеничной муки высшего и первого сортов выработанных по ГОСТ 52189-2003, из которых была произведена пробная лабораторная выпечка. Во всех пробах муки и хлеба определяли содержание СБ, разжижающую активность бактериальной а-амилазы, а также проводили органолептическую оценку.

По вискозиметрическому методу, основанному на проверке выпеченного хлеба [6] в разные сроки хранения его в провокационных условиях, началом развития КБХ была принята РА превышающая 10%, что является началом развития заболевания в хлебе, и выходит за рамки погрешности (таблица 1).

Для характеристики органолептической оценки развития «картофельной болезни хлеба» использовали следующий показатель - индекс порчи хлеба (ИП) - расчетный показатель


По результатам анализов пробы были разделены на три группы:

•  пробы муки, в хлебе из которых КБХ была обнаружена через 36 ч хранения и ранее. Эти пробы в соответствии с СанПиН являются пораженными «картофельной болезнью хлеба» и не допускаются на хлебопекарные цели. Для удобства в дальнейшем они обозначены как «пораженные»;
•  пробы муки, в хлебе из которых КБХ была обнаружена на 48 ч хранения. Эти пробы были обозначены как «выявленные» (т.е. условно здоровые);
•  пробы муки, в хлебе из которых КБХ была обнаружена через 65 ч хранения. Такие пробы далее обозначены как «чистые».

Следовало уточнить величину РА определенную на хлебном субстрате, в чистых, выявленных и зараженных пробах с органолептической оценкой КБХ, по индексу порчи (ИП) и с вискозиметрическим методом основанным на проверке выпеченного хлеба.

С этой целью все отобранные пробы, из которых были произведены пробные лабораторные выпечки, проверялись на хлебном субстрате по разработанному методу (таблица 1).

Параллельно с увеличением в муке содержания СБ нарастала разжижающая активность в срезах хлеба, увеличивался ИП органолептический показатель, уменьшалось время необходимое для достижения РА= 10% в хранящемся хлебе. Эти взаимосвязанные процессы характеризовали развитие КБХ в разных пробах муки.

По результатам корреляционного анализа была установлена тесная линейная связь ИП с разжижающей активностью смывов с муки, содержанием СБ в муке и временем обнаружения в хранящемся хлебе РА=10% .

Зависимость изменения анализированных показателей была подтверждена регрессионным анализом показателя РА со срезов хлеба от органолептики (А), микробиологии (В) и амилолитической активности СБ в хранящемся хлебе (С) (рисунок 1).
Из анализа результатов статистической обработки следует, что интенсивность КБХ в равной степени зависит от количества СБ в муке и РА смывов с муки. Однако, определение РА значительно короче, проще и точнее микробиологического определения СБ, оно не требует комплекса микробиологического оборудования и высокой квалификации персонала.

Длительность анализа РА составляет в среднем 18 ч, минуя сложный и трудоемкий этап пробной лабораторной выпечки, а микробиологическое определение СБ требует 48 и более часов.

Полученные результаты были использованы при разработке стандарта организации разжижающей активности (РА) бактериальной ?-амилазы как показателя поражения муки «картофельной болезнью хлеба» исключающего из процесса проверки пробную лабораторную выпечку.

Использование вискозиметрического метода снижает риск заболевания хлеба КБХ, в результате достоверного определения загрязнения хлебопекарной муки возбудителями КБХ, обеспечивает безопасность потребителей за счет быстрой объективной оценки зараженности муки и хлеба «картофельной болезнью» и заблаговременного исключения из потребления хлеба с высокими уровнями бактеризации.

Литература:

1. СанПиН 2.3.2. 1078-01 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. -М.: Минздрав России, 2002. - 164с.
2. Технический регламент Таможенного союза 021/2011 (ТР ТС 021/2011) «О безопасности пищевой продукции».
3. Демчук А.П., Ройтер И.М. Методы выявления и предупреждения «картофельной» болезни хлеба. - М.: ЦНИИТЭИ Пищепром, 1997. -41с.
4. Фениксова Р.В Биохимические' основы получения и применения ферментных препаратов. Учебное пособие «Техническая биохимия». - М.: Высшая школа, 1973. - С.375-453
5. Мелешкина Е. П. Связь числа падения со свойствами углеводно-амилазного комплекса муки // Хлебопродукты. - 2005. - № 9. - С. 28-32.
6. Львова Л.С. Приборный вискозиметрический метод определения картофельной болезни в муке и хлебе Л.С. Львова, А.В. Яицких // 6 Международный хлебопекарный форум, МПА - М., - 2013.
 

---