МИКРОБИОЛОГИЯ КРУПЫ, МУКИ, МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И ХЛЕБА

МИКРОФЛОРА ПОЧВЫ

Почва является естественной средой обитания микроорганизмов. Они находят в почве все условия, необходимые для развития: пищу, влагу и защиту от губительного влияния солнечных лучей и высушивания.

Микрофлора почвы по количественному и видовому составу значительно колеблется в зависимости от региональных и климатических условий, химического состава и физических свойств почвы, рН, температуры, влажности, степени аэрации. Существенно влияют также время года, агротехнические мероприятия, характер растительного покрова и многие другие факторы.

Микроорганизмы распространены по горизонтам почвы неодинаково. Меньше всего микроорганизмов содержится обычно в самом поверхностном слое почвы толщиной несколько миллиметров, где они подвергаются неблагоприятному воздействию солнечного света и высушиванию. Особенно обильно населен следующий слой почвы толщиной до 5-10 см. с глубиной изменяется видовой состав микрофлоры. В верхних слоях почвы, содержащих много органических веществ и подвергающихся хорошей аэрации, преобладают аэробные сапрофитные организмы, способные разлагать сложные органические соединения. Чем глубже почвенные горизонты, тем беднее они органическими веществами, доступ воздуха в них затруднен, поэтому здесь численность анаэробных бактерий увеличивается.

Микрофлора почвы представлена разнообразными видами бактерий, актиномицетов, грибов, водорослей и простейших животных.

К постоянным обитателям почвы относятся различные гнилостные, преимущественно спорообразующие, аэробные и анаэробные бактерии; бактерии, разлагающие клетчатку; нитрифицирующие, денитрифицирующие, азотфиксирующие, серо- и железобактерии.

Деятельность почвенных микроорганизмов играет большую роль в формировании плодородия почвы. Последовательно сменяя друг друга, микроорганизмы осуществляют процессы, определяющие круговорот веществ в природе. Органические вещества, попадающие в почву в виде остатков растений, трупов животных и с другими загрязнениями, постепенно минерализуются, и происходит самоочищение почвы. Соединения углерода, азота, фосфора и других элементов из недоступных для растений форм преобразуются микробами в усваиваемые ими вещества.

Наряду с обычными обитателями в почве встречаются и болезнетворные микроорганизмы, преимущественно спорообразующие бактерии: например, возбудители столбняка, газовой гангрены, пищевого отравления (ботулизма) и др. Поэтому загрязнение пищевых продуктов почвой представляет опасность для здоровья человека.

Патогенные бесспоровые бактерии (например, брюшно-тифозные, дизентерийные), попадая в почву, сохраняются в ней неделями и месяцами, споры бактерий и некоторые аспорогенные виды – годами.

МИКРОФЛОРА ВОДЫ

Природные воды являются, как и почва, естественной средой обитания многих микроорганизмов, где они способны жить, размножаться, участвовать в процессах круговорота углерода, азота, серы, железа и других элементов. Численный и видовой состав микрофлоры природных вод разнообразен.

Воды открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ и др.) – характеризуются большим разнообразием видов микрофлоры в зависимости от химического состава воды, характера использования водоема, заселенности прибрежных районов, времени года, метеорологических и других условий. Помимо постоянных обитателей, в открытые водоемы попадает много микроорганизмов извне. Например, в реке, протекающей в районе крупных населенных пунктов или промышленных предприятий, вода может содержать coтни тысяч и миллионы бактерий в 1 см³, а выше этих пунктов – всего лишь сотни или тысячи бактерий в таком же объеме.

В воде прибрежной зоны водоемов, особенно стоячих, микроорганизмов больше, чем вдали от берега. Больше микроорганизмов содержится также в поверхностных слоях воды, но особенно много их в иле, главным образом в его верхнем слое, где образуется как бы пленка из бактерий, играющая большую роль в процессах превращения веществ в водоеме. Значительно возрастает число бактерий в открытых водоемах во время весеннего половодья или после обильных дождей, а также при сбрасывании хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. С различными органическими и минеральными загрязнениями сточных вод в водоемы попадают как сапрофитные, так и патогенные микроорганизмы.

Хотя вода и не является благоприятной средой для размножения болезнетворных микроорганизмов, многие из них в ней длительно сохраняют жизнеспособность и вирулентность. Например: бруцелла – 72 дня, туберкулезная палочка – 5 мес., некоторые патогенные вирусы – более 100 дней.

Для хозяйственно-питьевых целей, в качестве источников водоснабжения используют, кроме открытых водоемов, и подземные (артезианские, родниковые) воды.

Питьевая вода по составу и свойствам должна быть безопасной в эпидемиологическом отношении, безвредной по химическому составу и иметь хорошие органолептические показатели.

Наиболее удовлетворяют этим требованиям артезианские воды, многие из них не нуждаются в очистке. Воду из открытых водоемов подвергают на водопроводных станциях обработке с целью улучшения ее физических и химических свойств и обеззараживания – освобождения от микроорганизмов, главным образом болезнетворных.

Санитарно микробиологическое исследование воды, поступающей в систему централизованного водоснабжения осуществляется в районных и городских центрах санитарно-эпидемиологического надзора. В воде определяют содержание мезофильных аэробов и факультативных анаэробов (МАФАнМ), бактерий группы кишечных палочек, фекальных кишечных палочек, энтерококков, сальмонелл, бактерий рода Proteus, Clostridium perfringens, энтеровирусов.

Оценку качества питьевой воды проводят по комплексу химических, органолептических и бактериологических показателей. В соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01 общее число бактерий (МАФАнМ) не более 50 клеток в 1 см³, термотолерантные колиформные бактерии должны отсутствовать в 100 см³, общее количество колиформных бактерий в 100 см³, коли-фаги должны отсутствовать в 100 см³, споры Cl. perfringens и плесени должны отсутствовать в 20 см³.

Вода колодцев и открытых водоемов признается доброкачественной при коли-титре – не менее 100 см³, общее число бактерий должно быть не выше 1000 в 1 см³.

В отдельных случаях при санитарной оценке воды в качестве санитарно-показательного микроорганизма наряду с бактериями группы кишечных палочек используют энтерококк.

Санитарно-гигиенические нормы для воды, используемой в торговле, в пищевой промышленности и на предприятиях общественного питания, такие же, как и нормы для питьевой воды централизованного водоснабжения.

МИКРОФЛОРА ВОЗДУХА

В атмосферный воздух микроорганизмы попадают из почвы, с растений, тела человека и животных. Попадают они и с пылью, поднимающейся с различных объектов.

Воздух не является благоприятной средой для развития многих видов микроорганизмов из-за отсутствия в нем капельно-жидкой влаги. В воздухе микроорганизмы сохраняют жизнеспособность лишь определенное время, а некоторые из них довольно быстро погибают под влиянием солнечной радиации и частичного обезвоживания клетки.

Численный и видовой состав микрофлоры воздуха существенно изменяется в зависимости от географических и климатических особенностей региона, времени года, метеорологических условий, санитарного состояния местности и ряда других факторов.

Единичные клетки микроорганизмов в 1 м³ обнаружены над морями, океанами, льдами Арктики, высоко в горах, в тайге. В воздухе населенных пунктов (особенно крупных промышленных городов) содержится значительно больше микроорганизмов. Особенно много их в местах скопления отходов, свалок. По мере удаления от населенных мест количество микроорганизмов в воздухе снижается.

Большую роль в снижении численности микробов в воздухе играют зеленые насаждения. Листья деревьев и кустарников обладают значительной пылезадерживающей способностью. Кроме того, фитонциды растений оказывают на микроорганизмы губительное воздействие.

В воздухе находятся обычно микрококки, сарцины, различные спороносные и бесспоровые бактерии, дрожжи, споры грибов. Встречаются патогенные микроорганизмы: вирусы, туберкулезная палочка, пневмококки, возбудители стрептококковых и стафилококковых инфекций.

Основными источниками инфицирования воздуха патогенными микроорганизмами являются больные люди и животные, различные отходы и отбросы.

Численный и видовой состав микрофлоры воздуха жилых и производственных помещений изменяется в широких пределах в зависимости от скопления людей, санитарно-гигиенического состояния помещений, периодичности их уборки и вентилирования, а также вида перерабатываемой продукции и характера технологических операций. Так, в 1 м³ воздуха холодильных камер (при 1-0 °С), где хранились корнеплоды, число спор мицелиальных грибов достигало нескольких десятков тысяч, дрожжей и бактерий – несколько тысяч, а в 1 м³ воздуха холодильной камеры с яблоками были обнаружены лишь единичные споры мицелиальных грибов, несколько десятков дрожжей и сотен бактерий.

Существенное влияние на численный и видовой состав микрофлоры воздуха камер хранения оказывает их санитарное состояние (степень обсеменения микробами стен, потолка, пола). При наличии на стенах и потолке визуально обнаруженного роста микроорганизмов количество их в 1 м³ воздуха помещения составляет сотни тысяч и даже миллионы клеток. Воздух таких помещений является источником инфицирования микроорганизмами хранящихся в них пищевых продуктов.

Развиваются на стенах и потолке чаще грибы родов Penicillium, Cladosporium, Aspergillus. Встречаются и представители родов Mucor, Botrytis, Rhizopus.

Микрофлора воздуха, стен, потолка камер хранения изменяется в зависимости от температуры, вида продукции и длительности ее хранения. Чем ниже температура, тем меньше микроорганизмов; с увеличением срока хранения число их возрастает, при этом изменяется и видовой состав микрофлоры – он становится менее разнообразным.

Воздух закрытых помещений считается чистым, если количество микроорганизмов в 1 м³ его не превышает 2000 клеток, содержание гемолитических стрептококков не более десяти.

На предприятиях пищевой промышленности основное внимание должно быть уделено выявлению санитарно-показательных микроорганизмов, возбудителей пищевых заболеваний, а также микроорганизмов, вызывающих порчу пищевых продуктов. Считается, что в воздухе пищевых производственных цехов должно содержаться не более 100-500 бактерий в 1 м³ в зависимости от характера производства.

Для обеззараживания воздух пищевых производственных помещений, холодильных камер, технологических цехов пропускают через специальные фильтры, задерживающие микроорганизмы. Применяют также дезинфицирование воздуха химическими веществами, безвредными для человека, продукции и оборудования. Используют озонирование воздуха, ультрафиолетовое облучение его и др.

МИКРОБИОЛОГИЯ КРУПЫ, МУКИ, МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ И ХЛЕБА

Крупа. Микрофлора крупы обусловливается в первую очередь составом микрофлоры перерабатываемого зерна. Степень обсеменения микроорганизмами зерна крупяных изделий сельскохозяйственных культур так же, как и зерна одной и той же культуры, может значительно различаться в зависимости от хозяйственно-ботанического сорта, условий выращивания, способа обработки, срока и условий хранения.

В 1 г доброкачественного зерна (пшеницы, ячменя, проса, риса, овса, гречихи) насчитывается от тысяч до миллионов бактерий, но по качественному составу микрофлора их близка между собой. Она представлена преимущественно (до 80 % и более) бактериями, количество плесеней (спор) не превышает 5-7 %, дрожжей еще меньше. Среди бактерий преобладает (до 80-
90 %) бесспоровая, факультативно аэробная палочковидная бактерия гербикола (травяная палочка – Erwinia herbicola) – типичный представитель эпифитной микрофлоры зерна злаков. В небольших количествах встречаются микрококки, молочно-кислые бактерии, а также спорообразующие аэробные бактерии, представленные главным образом картофельной и сенной палочками. В грибной флоре свежеубранного зерна обычно присутствуют Alternaria, Cladosporium, Helminthosporium, Ascochyta.Пенициллы и аспергиллы обнаруживаются в небольших количествах. Встречаются дрожжи и актиномицеты.

В процессе хранения зерна в условиях, не допускающих развития микроорганизмов, число их на зерне снижается вследствие отмирания Erwinia herbicola, хотя она и остается преобладающей формой. Принято считать, что большое количество этой бактерии на зерне служит в определенной степени показателем его хорошего качества. При хранении значительно изменяется состав грибной флоры. Доминирующими компонентами становятся пеницилловые и аспергилловые грибы (получившие название "плесени хранения"), а типичные представители свежеубранного зерна – "полевые плесени" – сохраняются в небольшом количестве.

Микрофлора различных видов крупы непосредственно после выработки близка по составу, но по количеству беднее микрофлоры перерабатываемого зерна. Имеет значение характер предварительной обработки зерна (степень шелушения, шлифовки и др.). Микрофлора одного и того же вида крупы может быть различной в зависимости от особенностей технологии ее производства. Например, крупа, полученная из зерна, подвергнутого гидротермической обработке (пропариванию), обсеменена микробами в меньшей степени, чем крупа, полученная из того же зерна, но непропаренного.

Таблица 29

Помимо первичной микрофлоры (микроорганизмов зерна), в крупе имеется вторичная микрофлора, попавшая из окружающей среды в процессе выработки крупы. Количество бактерий в 1 г крупы составляет 10⁴-10⁵; плесеней (споры) – 10²-10³, за исключением кукурузной крупы, которая обычно обсеменена спорами грибов в большей степени; дрожжей – десятки клеток. В бактериальной флоре крупы, выработанной из непропаренного зерна, преобладает (до 70-90 % общего числа) гербикола, а для крупы из зерна, прошедшего гидротермическую обработку, характерно преобладание спороносных бактерий (35-50 %) и микрококков (10-20 %). Из бацилл чаще обнаруживаются Bacillus subtilis, B. megaterium. Грибная флора крупы представлена в основном видами Penicillium и Aspergillus. В небольшом количестве встречаются мукоровые грибы.

Многие обнаруженные в крупе бактерии и плесени способны разлагать белки, липиды, крахмал, пектиновые вещества и сбраживать сахара с образованием кислот. Некоторые пенициллы могут, хоть и медленно, расти при температуре до минус 2-5 °С; аспергиллы сухоустойчивы и способны развиваться при влажности субстрата, равновесной относительной влажности воздуха 70-75 %. Некоторые выявленные в крупе плесени вырабатывают токсические вещества.

Крупа в период длительного хранения может подвергаться различным видам порчи под воздействием микроорганизмов и находящихся в ней ферментов.

Возможность и интенсивность развития микробов определяются в первую очередь влажностью крупы, которая изменяется при хранении продукции в зависимости от величины относительной влажности воздуха. Имеет значение и температура хранения: чем выше влажность крупы, тем более широк интервал температур возможного развития микроорганизмов.

При опытном хранении товарных образцов различных видов крупы (пшено, кукурузная, ячневая, перловая, овсяная, рис, овсяные хлопья и др.) в различных температурно-влажностных условиях установлено, что по мере удлинения срока хранения в крупе всех видов снижается число бактерий, главным образом вследствие вымирания эпифита зерна – Erwinia herbicola. Через полгода хранения при 70-75 % влажности воздуха и температуре 14-16 °С бактерий сохраняется только 25-40 % первоначального количества, а через год- 10-15 %; преимущественно это споровые формы. Число плесеней (спор) на крупе, сохраняемой в тех же условиях и в те же сроки, практически не изменяется. На крупе, сохраняемой при той же температуре, но при 80 % влажности воздуха, через 4-6 мес., а при 85 %-ной – 2-3 мес. хранения активно развивались плесени. Плесневение вызывали сухоустойчивые виды Aspergillus. На крупе, выработанной из пропаренного зерна, плесени развиваются интенсивнее, чем на крупе из непропаренного зерна. При низких положительных температурах (4-5 °С) плесневение крупы обнаруживалось на несколько месяцев позднее, чем при 15 °С. При развитии плесеней не только ухудшаются качество и технологические свойства продукта, но он становится потенциально опасным, так как в нем могут накапливаться микотоксины.

Мука. Микрофлора свежесмолотой муки, как и крупы, в основном представлена микроорганизмами перерабатываемого зерна. Основная масса состоит из бактерий, среди которых преобладают (до 90 %) Erwinia herbicola. На втором месте находятся спорообразующие бактерии, доминирующими из которых являются картофельная и сенная палочки. В небольших количествах имеются Bacillus, различные микрококки, молочно-кислые и уксусно-кислые бактерии, а также дрожжи и споры плесеней. Среди плесеней преобладают виды родов Penicilliumи Aspergillus, встречаются мукоровые грибы. Микрофлора муки количественно беднее микрофлоры перерабатываемого зерна, так как при его очистке перед помолом и в процессе помола значительное количество микроорганизмов удаляется вместе с загрязнениями и оболочками зерна, которые богаты микробами. Степень обсеменения муки микроорганизмами колеблется в широких пределах и определяется не только степенью обсеменения перерабатываемого зерна, но и характером подготовки его к помолу (способом очистки, применением и режимом кондиционирования), а также способом помола, процентом выхода муки, ее сортом.

Проведенные в производственных условиях на нескольких партиях пшеницы исследования изменения микрофлоры зерна в процессе подготовки к помолу показали, что в результате сухой очистки обсемененность зерна бактериями снижается на 25-40 %, спорами плесеней – на 20-30, а при мокрой очистке – соответственно на 45-60 и 30-40 %. Холодное кондиционирование (при температуре воды около 20 °С, с короткой (до 6-7 ч) отлежкой увлажненного зерна не изменяет состав микрофлоры. При увеличении времени отволаживания (более 10-12 ч) возрастает число микроорганизмов на зерне, и тем больше, чем продолжительнее отлежка.

При горячем кондиционировании изменение микрофлоры зависит от температуры нагрева зерна. Так, при 30 °С происходит увеличение численности микрофлоры, при 45°С – некоторое снижение ее.

Распределение микроорганизмов зерна, поступающего на размол, по конечным продуктам помола при выработке пшеничной хлебопекарной муки по схеме трехсортового помола с общим выходом муки 75-78 % представлено в табл. 30. Поступающее на размол зерно содержало в 1 г от 1,2·10⁵ до 1,1·10⁶ бактерий, спор плесеней – от 100 до 300.

Таблица 30

Чем ниже сорт муки, чем больше в нее попадает периферийных частиц зерна, тем больше содержится в ней микроорганизмов. Количество спор плесеней в муке всех сортов (чем ниже сорт, тем больше) превышает содержание их в перерабатываемом зерне. Продукты помола при прохождении через машины (драные, размольные) обсеменяются спорами плесеней в результате соприкосновения частичек муки с отделяющимися оболочками зерна, производственной аппаратурой, потоком воздуха, используемого в производственном процессе.

Мука – продукт, менее стойкий по отношению к микробной порче, чем зерно и крупа, питательные вещества в ней более доступны микроорганизмам. Однако развитие их при правильном режиме хранения (при относительной влажности воздуха не более 70 %) предотвращается малым содержанием в муке влаги: наблюдается даже постепенное отмирание вегетативных клеток бактерий, преимущественно Erwinia herbicola. С повышением относительной влажности воздуха, а тем самым и влажности муки микроорганизмы, находившиеся в ней в неактивном состоянии, начинают развиваться, и в первую очередь развиваются плесени, так как они способны расти при меньшем содержании влаги, чем бактерии. Многие из обнаруженных в муке микроорганизмов обладают протеолитической и липолитической активностью, способны осахаривать крахмал.

Плесневение муки – наиболее распространенный вид ее порчи. Мука приобретает повышенную кислотность, неприятный затхлый запах, который обычно передается хлебу. Хлебопекарные свойства муки снижаются. Плесневелая мука небезопасна, на ней обнаруживают различные виды Aspergillusи Penicillium, способные продуцировать микотоксины, многие из которых термостойки и могут сохраняться в хлебе.

Прокисание муки происходит при ее увлажнении в результате развития кислотообразующих бактерий (молочно-кислых и др.). В муке накапливаются кислоты (молочная, уксусная и др.), которые придают ей кислый запах и вкус.

Прогоркшие муки часто обусловлено окислением липидов муки кислородом воздуха при участии фермента муки липоксигеназы. Этот порок может быть и микробной природы.

Мука обладает высокой гигроскопичностью, поэтому для предохранения ее от микробной порчи следует при хранении строго соблюдать установленные относительную влажность и температуру воздуха.

Макаронные изделия. Сырьем для производства этих изделий служат пшеничная мука, обогатители, вода; от их микробиального качества в значительной степени зависят качество и стойкость готовых изделий. Низкое содержание влаги (11-13 %) обеспечивает длительную сохраняемость макаронных изделий. Однако снижение качества продукции под воздействием микроорганизмов может наблюдаться и в процессе изготовления, и в процессе хранения. Причиной обычно служат высокая обсемененность микроорганизмами сырья, нарушение технологического процесса, низкий санитарный уровень производства. Особо опасно развитие в тесте гетероферментативных газообразующих молочно-кислых бактерий, находящихся в муке, что приводит к закисанию теста, а в последующем и к порче макаронных изделий при их увлажнении: вспучиванию, закисанию.

Вспучивание проявляется в потере формы изделия; поверхность покрывается бугорками, при разломе обнаруживаются пустоты.

Макароны гигроскопичны, при резком колебании температуры воздуха в хранилищах возможно увлажнение (отпотевание) их, что приводит к плесневению. Из плесневелых макарон выделены различные виды родов Aspergillus, PenicilliumRhizopus, a также бактерии (Lactobacillus brevis, L. plantarum, Bac. subtilis).

Иногда наблюдается изменение окраски макарон – полосатостьповерхности фиолетового цвета. Возбудителем этого дефекта являются дрожжи.

Хлеб. При производстве хлеба качество муки и состав ее микрофлоры имеют большое значение для нормального течения процесса тестоведения и отражаются на качестве полуфабриката – теста и готового хлеба.

На хлебозаводах в муке определяют степень обсеменения ее спорами Bacillus subtilis – возбудителя тягучей болезни хлеба. Исследуют микробиологическим методом или методом пробных выпечек хлеба.

В созревании теста наряду с физическими и биохимическими превращениями, протекающими в нем (как из пшеничной, так и ржаной муки), большая роль принадлежит дрожжам и молочно-кислым бактериям.

В производстве пшеничного хлеба при изготовлении теста применяют пекарские прессованные или сухие дрожжи, а также жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски, изготовляемые непосредственно на хлебозаводах.

Хлебопекарные дрожжи должны быть устойчивыми к повышенной концентрации среды и обладать высокой бродильной мальтазной активностью, так как в тесте в результате ферментативного расщепления крахмала накапливается преимущественно мальтоза. Образующийся в процессе брожения углекислый газ разрыхляет тесто и оно увеличивается в объеме; образующийся спирт удаляется в процессе выпечки.

Некоторые продукты жизнедеятельности дрожжей (высшие спирты, альдегиды, кетоны и др.) придают хлебу своеобразные вкус и аромат.

Жидкие дрожжи представляют собой активную культуру дрожжей, выращенную на мучной питательной среде, предварительно осахаренной и заквашенной (до определенной кислотности) термофильной молочной бактерией – палочкой Дельбрюка. Высокая кислотность среды спсобствует развитию дрожжей и сдерживает рост имеющейся в тесте посторонней микрофлоры, угнетающей жизнедеятельность дрожжей.

При изготовлении жидких дрожжей применяют чистые культуры различных производственных рас вида Saccharomyces cerevisiae.

В закваске всегда имеется некоторое количество и молочно-кислых бактерий, преимущественно гетероферментативных.

Жидкие пшеничные закваски– это смешанная культура на осахаренной мучной среде активных дрожжей S.cerevisiae и мезофильных молочно-кислых бактерий: гомоферментативной палочки Lactobacillus plantarum и гетероферментативной L .brevis, развивающихся в среде спонтанно или вносимых в виде чистых культур. Гетероферментативные молочно-кислые бактерии, помимо кислот, образуют углекислый газ, поэтому они играют некоторую роль в разрыхлении теста. Выделяемые мелочно-кислыми бактериями молочная кислота и летучие кислоты способствуют улучшению аромата и вкуса хлеба.

Хлеб, полученный на жидких дрожжах и жидких заквасках, не только обладает более приятным вкусом, но реже болеет тягучей болезнью и медленнее черствеет, по сравнению с хлебом, изготовляемым с использованием только прессованных дрожжей. В пшеничном тесте на прессованных дрожжах молочно-кислых бактерий мало, попадают они в основном из муки, их участие в созревании теста незначительно.

В производстве ржаного хлеба тесто готовят на заквасках, которые, как и пшеничные закваски, являются смешанными культурами дрожжей и молочно-кислых бактерий, что обеспечивает разрыхление теста и накопление кислот. Соотношение молочно-кислых бактерий и дрожжей составляет 80:1, а в пшеничном тесте – 30:1, т.е. в созревании ржаного теста ведущая роль принадлежит молочно-кислым бактериям.

Ржаные закваски бывают густые и жидкие. Жидкие готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки с применением чистых культур различных рас дрожжей видов Saccharomyces cerevisiae и S. minor. Из гомоферментативных молочно-кислых бактерий применяют Lactobacillus plantarum (иногда вводят L. casei), из гетероферментативных – L. brevis и L. fermentum.

На большинстве заводов и густые закваски готовят на чистых культурах дрожжей – S. minor и молочно-кислых бактерий – L. plantarumиL. brevis. Эти бактерии, помимо молочной кислоты и углекислого газа, продуцируют вещества (альдегиды, летучие кислоты, уксусный и этиловый эфиры), входящие в состав ароматического комплекса хлеба.

Дрожжи S. minor несколько уступают по энергии брожения виду
S. cerevisiae, но отличаются большей кислотоустойчивостью.

Высокая кислотность ржаного теста (рН 4,2-4,3) благоприятно воздействует на белки ржаной муки, улучшает ее хлебопекарные свойства и препятствует развитию в тесте и хлебе бактерий – возбудителей порчи.

В тесте, помимо используемых производственных микроорганизмов, всегда находятся посторонние, попадающие с сырьем и из внешней среды. Их активное развитие нарушает нормальное течение процессов брожения и созревания теста. Таковыми являются, например, поступающие с прессованными дрожжами и из муки дикие дрожжи рода Candida. Эти дрожжи в брожении не участвуют, но отрицательно воздействуют на бродильную активность производственных дрожжей. Кроме того, они окисляют спирт в уксусную кислоту, используют молочную кислоту, снижая тем самым кислотность закваски.

Поверхность хлеба при выходе из печи практически стерильна, но мякиш прогревается только до 93-98 °С, и в нем всегда сохраняется какое-то количество бактериальных спор; возможно сохранение и вегетативных клеток.

Во время охлаждения, последующего транспортирования, хранения и реализации хлеба споры могут прорасти, а размножение в мякише образовавшихся клеток приводит к порче хлеба.

При хранении хлеб может подвергаться различным видам порчи.

Возбудитель тягучей картофельной болезни– спорообразующие аэробные бактерии картофельная и сенная палочки, объединенные в настоящее время в один вид – Bacillus subtilis. Споры этих бактерии термоустойчивы, в муке они всегда присутствуют и в отдельных видах (муке 2-го сорта, обойной) в немалых количествах. Источником инфекции могут быть также оборудование, воздух производственных цехов хлебозавода. Во время выпечки хлеба споры этих бактерий не погибают и в дальнейшем при благоприятных условиях прорастают в вегетативные, размножающиеся клетки.

Bacillus subtilis вызывает гидролиз крахмала с образованием большого количества декстринов, но эти бактерии чувствительны к повышенной кислотности среды, поэтому тягучей болезни подвержен преимущественно пшеничный хлеб, особенно из муки 2-го сорта, имеющий по сравнению с ржаным хлебом невысокую кислотность. В начале развития заболевания хлеб приобретает посторонний фруктовый запах, затем мякиш ослизняется, темнеет, становится липким, тянется нитями. Пораженный хлеб в пищу непригоден.

В случае обнаружения в процессе хранения или продажи признаков картофельной болезни хлеб и хлебобулочные изделия должны быть немедленно изъяты из подсобных помещений и торгового зала и в установленном порядке направлены на корм скоту или уничтожение.

В целях предотвращения тягучей болезни хлеб после выпечки быстро охлаждают до температуры 10-12 °С и хранят при этой температуре в хорошо вентилируемом помещении. Рекомендуется подкислять тесто уксусной кислотой, а также пропионовой и сорбиновой кислотами или их солями.

В тесто из пшеничной муки предложено вводить закваски чистых культур пропионовокислых бактерий или мезофильной молочно-кислой палочки – Lactobacillus fermentum. Угнетающее действие этой бактерии на Bacillus subtilis обусловлено не только подкислением среды, но и выделением анабиотических веществ.

Пьяный хлеб не имеет внешних признаков порчи, но вреден, так как содержит сохранившиеся при выпечке, выделенные в зерно микотоксины гриба Fusarium.

Возбудители меловой болезни– дрожжеподобные грибы. Они попадают в тесто с мукой и сохраняются при выпечке хлеба; инфицирование готового хлеба может происходить и извне. Болезнь вначале проявляется на поверхности хлеба, затем по трещинам распространяется внутрь мякиша в виде белых сухих порошкообразных включений, сходных с мелом. Хлеб теряет товарный вид, приобретает неприятные вкус и запах.

Плесневение– наиболее распространенный вид порчи ржаного и пшеничного хлеба; возникает в основном при нарушении режима хранения. При слишком плотной укладке, повышенной влажности и температуре споры плесеней, попавшие на пшеничный хлеб извне (из воздуха, при контакте с инфицированными предметами), быстро развиваются, особенно если корка хлеба с трещинами. Плесневение хлеба чаще вызывают грибы родов Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus. Многие из них вызывают гидролиз белков, крахмала; хлеб приобретает неприятные затхлые запах и вкус. Заплесневелый хлеб в пищу непригоден, так как может содержать микотоксины. В хлебе, пораженном аспергилловыми грибами, обнаружены афлатоксины, которые концентрировались в основном в наружных слоях хлеба, но выявлялись и в мякише.

Для борьбы с плесневением хлеба предлагаются различные методы: обработка поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот), стерилизация упакованного хлеба токами высокой частоты, ионизирующими излучениями; эффективно также замораживание хлеба. Однако основными мероприятиями на хлебозаводах, обеспечивающими высокое качество хлеба, являются строгое соблюдение установленного технологического режима, содержание в должной чистоте оборудования, систематическая дезинфекция производственных помещений.

Хлеб употребляют в пищу без дополнительной кулинарной обработки, поэтому на всех стадиях его производства, при хранении, транспортировании и реализации должны строго выполняться установленные санитарные требования.