Введение. 
Пути проникновения микроорганизмов

Посторонние микроорганизмы могут проникнуть в производство и готовую продукцию из многих источников и многими путями. В первую очередь это — сырье: зерно, мука, дрожжи; воздух — первичные источники; и аппаратура — вторичные источники.

Нормальное течение процессов брожения и созревания теста может нарушиться в результате развития посторонней микрофлоры или при переработке сырья, подвергнувшегося микробиологической порче, как следствие этого — снижается качество продукции.

Несмотря на то, что при выпечке хлеб подвергаетсядействию высокой температуры и большая часть микроорганизмов при этом погибает, часть из них, все же выживает и портит хлеб в процессе хранения.

Пути проникновения вредных микроорганизмов

Зерно. Хлебные злаки иногда подвергаются микробной порче еще в процессе роста и формирования. Мука из такого зерна обычно недоброкачественная, а иногда и вредная для здоровья. Кроме того, на поверхности зерен всегда находится большое количество разнообразных микроорганизмов, попавших из почвы и воздуха в процессе созревания и далее при сборе урожая и перевозках. Это — так называемая эпифитная микрофлора. При хранении зерна часть ее отмирает, а другая выживает и при неблагоприятных условиях хранения, при повышенной влажности зерна размножается и наносит большой ущерб.

Микроорганизмы, поражающие зерно в процессе роста и созревания. Чаще всего злаковые растения поражаются паразитическими грибами. Наиболее опасным для здоровья грибным заболеванием ржи и реже пшеницы является спорынья. Возбудитель клавицепс пурпуреа (Claviceps purpurea) относится к классу сумчатых грибов.

В колосе растения, пораженного грибом, на месте завязи образуются твердые темно-фиолетовые рожки, это — покоящаяся стадия гриба, плотные сплетения гиф — склероции. В склероциях содержатся запасные питательные вещества, преимущественно жир, небольшое количество воды и ядовитые вещества типа алкалоидов (эрготин, эрготинин и др.). Рожки, упавшие на землю, перезимовывают в почве, а весной прорастают, образуя длинные ростки, на концах которых развиваются плодовые тела в виде головок. Внутри головок находятся сумки со спорами своеобразной нитевидной формы. Споры созревают ко времени цветения ржи и как бы «выстреливаются» из сумок, подхватываются ветром, который переносит их на цветущие колосья ржи. Попав на завязь, споры прорастают в мицелий, на котором образуются органы вегетативного размножения — конидиеносцы с конидиями (так называемыми летними конидиями). Конидиеносцы выделяют сладкий сок «медвяную росу», привлекающий насекомых, которые и переносят конидии на здоровые колосья, распространяя инфекцию. Ко времени созревания ржи мицелий гриба в пораженных завязях уплотняется и на месте разрушенной завязи появляется фиолетовый рожок — склероций, длина рожка от 9 до 20 мм. Примесь их к зерну в муке чрезвычайно опасна. Содержание рожков 1—2% в зерне или муке может вызвать тяжелое заболевание (эрготизм), часто оканчивающееся смертью. Зерно должно быть очищено от примеси рожков. В пищевом зерне примесь их не допускается, а в фуражном — не более 0,05% (по данным Е. Н. Мишусти-на и Л. А. Трисвятского, 1963).

Часто поражает злаки (пшеницу, кукурузу) так называемая головня. Это заболевание вызывается паразитическими грибами, относящимися к классу базидиальных грибов, образующих многоклеточные базидии. Грибы поражают растение (пшеницу) либо во время прорастания семян, либо во время цветения, а некоторые виды (например, пузырчатая головня кукурузы) могут заражать в продолжение всего периода вегетации.

Пшеницу поражают два вида головни — твердая и пыльная. Твердая, или вонючая, головня особенно часто поражает пшеницу. Гриб имеет сложный цикл развития: попав в почву вместе с семенным зерном, споры гриба весной прорастают и образуют базидии, на которых развиваются базидиоспоры, сливающиеся затем попарно, т. е. происходит половой процесс. В результате образуется диплоидный мицелий, который и поражает прорастающие зерна. Мицелий гриба растет вместе с растением и к моменту цветения проникает в завязь, убивает ее, и на месте завязи развивается мицелий, позднее распадающийся на массу темных хламидоспор, которые являются одновременно и стадией покоя, и способом размножения гриба. Темные мешочки, заполненные хламидоспорами, образуются на месте зерновок, колос темнеет. При обмолоте споры попадают на поверхность здоровых зерен. Споры твердой головни очень гигроскопичны и при отсыревании мажутся. Кроме того, они имеют неприятный запах селедочного рассола из-за наличия в них триметиламина. Мука, полученная из такого зерна, имеет пониженные хлебопекарные свойства, темная, с неприятным запахом и вкусом. Хлеб, выпеченный из такой муки, может вызвать раздражение слюнных желез и расстройство функций кишечника.

Пыльная головня часто поражает пшеницу, ячмень, овес, кукурузу и др. Колос растения, пораженного грибом, совсем не образует зерен, а представляет собой массу темных хламидоспор гриба, легко распыляющихся, отсюда название. Споры переносятся ветром на здоровые завязи, и зерна в период молочно-восковой спелости сразу же прорастают, образуя базидии с базидиоспорами, которые после слияния попарно (копуляции) прорастают в мицелий. Мицелий зимует внутри зерна, а затем при посеве прорастает вместе с ним и в колосе образует снова массу хламидоспор, цикл завершается. По внешнему виду и химическому составу зерно, пораженное диплоидным мицелием, очень трудно отличить от здорового. Для этих целей применяют люминесцентный анализ. Цвет муки с примесью пыльной головни темный и хлебопекарные качества ее понижены.

Кукурузу поражает пузырчатая головня, имеющая похожий цикл развития, однако заражение происходит на различных стадиях развития растения. Болезнь вызывает большие потери урожая и снижение качества продукции.

Фузариоз, так называется заболевание злаков, вызываемое грибом фузариум граминеарум {Fusarium gra-minearum). Заражение может произойти на разных стадиях развития. Мицелий гриба распространяется в тканях, попадает в колосья и далее в зерно. Колоски желтеют, иногда покрываются розоватым налетом— воздушный мицелий гриба с конидиями серповидной или удлиненно-овальной формы с одной, двумя перегородками. Конидии переносятся ветром на здоровые растения или падают на землю и снова прорастают, поражая растения. Зерна в больных колосках щуплые, легковесные, невсхожие. Хлебопекарное качество муки понижается, мука может содержать и ядовитые продукты обмена гриба типа глюкозидов и алкалоидов. Хлеб из муки с примесью фузариозного зерна может вызвать отравление («пьяная болезнь» хлеба).

Если гриб поражает зерно в стадии молочновосковой спелости, то оно внешне ничем не отличается от здорового — скрытая форма заболевания, однако при посеве оно может не взойти. Другой вид фузариум споротрихоидис (Fusarium sporotrichoides) поражает зерно, зимующее под снегом, Такое зерно вызывает тяжелое отравление, называемое септической ангиной — отек горла и неба, резкие боли во рту и пищеводе.

Микроорганизмы, поражающие зерно в процессе хранения. Зрелое, здоровое зерно, содержащее около 12% влаги, является малоподходящей средой для размножения микроорганизмов. Однако на поверхности зерна всегда находится много разнообразных микроорганизмов. Количество их может значительно колебаться в зависимости от климата, способов уборки, обмолота, транспортировки и др. По данным Е. Н. Мишустина и Л. А. Трисвятского, на поверхности свежесобранных зерен ржи содержится около 2500 тыс. микроорганизмов в 1 г, а в 1 г пшеницы соответственно 1500 тыс. Количество микроорганизмов и их видовой состав изменяются в процессе хранения и в зависимости от условий хранения. Так, на только что собранном доброкачественном зерне преобладает не образующая спор бактериальная микрофлора — гнилостные из рода псевдомонас (Pseudomonas), различные молочнокислые палочки, микрококки. Наиболее часто встречается псевдомонас гербикола (Pseudomonas herbicola). Этот микроорганизм не приносит вреда зерну, хотя и способен незначительно размножаться на его поверхности. Наличие этого микроорганизма является даже показателем доброкачественности зерна. Спорообразующие бактерии составляют 3—4%, споры и конидии плесневых грибов около 5%, причем преобладают грибы из родов аспергиллус, пенициллиум и кладоспориум (Cladosporium).

Встречаются клетки дрожжей-сахаромицетов и дрожжеподобных грибов из родов торулопсис (Torulop-sls) и кандида (Candida). На поверхность зерна могут попасть и там сохраняться микроорганизмы, вызывающие опасные заболевания человека и животных — сибирская язва, сап, бруцеллез и др.

В процессе правильного хранения количество и состав микрофлоры зерна изменяются. Общее количество микроорганизмов уменьшается, но возрастает относительное содержание спорообразующих бактерий — до 60—90%, сохраняют жизнеспособность споры и конидии плесневых грибов. При закладке на хранение влажного зерна или при увлажнении его в процессе хранения часто наблюдается самосогревание зерна, при этом количество микроорганизмов резко возрастает: увеличивается количество спорообразующих бактерий (картофельная и сенная палочки), развиваются плесневые грибы, сильно ухудшающие качество хранящегося зерна.

Мука. При размоле в муку попадает большинство микроорганизмов, находящихся на поверхности зерна. Чем более заражено зерно, чем хуже оно очищено, тем больше в муке микроорганизмов. Содержание микроорганизмов зависит и от сорта муки: в высших сортах микроорганизмов меньше, чем в муке низших сортов или в обойной. В сухой муке (не выше 14% влаги) микроорганизмы находятся в неактивном состоянии, но при увлажнении муки в результате неправильного хранения активность их повышается и мука портится. Чаще всего наблюдается прокисание, прогоркание и плесневение.

Прокисание муки — результат размножения молочнокислых бактерий, сбраживающих сахара муки с образованием кислот.

Прогоркание — частично биохимический процесс окисления жиров муки кислородом воздуха, частично результат ферментативного гидролиза жиров под воздействием липолитических ферментов некоторых бактерий и плесневых грибов.

Плесневение наблюдается при хранении муки на складах с повышенной относительной влажностью воздуха (более 80%) —размножаются те же виды плесневых грибов, которые обнаруживаются на поверхности зерна.

В процессе хранения муки с повышенной влажностью (выше 20%) наблюдается самосогревание и размножение спорообразующих форм бактерий, вызывающих тягучую порчу пшеничного хлеба.

Вода. Для технологических целей и для мойки аппаратуры используется питьевая вода, удовлетворяющая всем требованиям ГОСТа на питьевую воду. При использовании воды из местных водоемов или артезианских источников необходимо одни раз в месяц производить микробиологический анализ, так как вода может быть источником проникновения в технологический процесс и в готовую продукцию различных микроорганизмов: как сапрофитов, так и патогенных форм, способных размножаться в условиях хлебопекарного производства.

Дрожжи. Прессованные, сушеные и жидкие дрожжи, используемые в качестве разрыхлителей теста, иногда содержат постороннюю микрофлору, которая в той или иной степени может нарушить процесс тестоведения.

Прессованные дрожжи довольно часто содержат значительное количество посторонних дрожжеподобных грибов, не обладающих бродильной активностью. Эти грибы, относящиеся к родам кандида или торулопсис, подробно описаны в главе 14. Значительная примесь их (около 50%) к основной культуре снижает способность прессованных дрожжей поднимать тесто, особенно снижается активность в расстойке.

Сушеные дрожжи содержат значительно меньше дрожжеподобных грибов, так как в процессе сушки большинство их погибает.

В жидких дрожжах иногда размножаются грибы из рода кандида, пленчатые, устойчивые к высокой кислотности среды. Примесь их заметно снижает бродильную активность основной культуры. Значительно реже в жидких дрожжах встречаются спорообразующие бактерии из группы Вас. subtilis — mesentericus (сенная и картофельная палочки). Они угнетают жизнедеятельность дрожжей, а попадая в тесто, могут стать причиной «тягучей порчи» хлеба.

Воздух. Загрязненный микроорганизмами воздух может стать причиной заражения сырья, полуфабрикатов и готовой продукции при ее хранении.

Основным источником загрязнения воздуха на хлебозаводах является мука — легкораспыляющийся продукт. В воздухе производственных помещений чаще всего встречаются дрожжеподобные грибы из рода кандида, молочная плесень, споры картофельной и сенной палочек, молочнокислые, уксуснокислые бактерии, сарцины, споры и конидии плесневых грибов.

В воздухе различных помещений хлебозавода были обнаружены различные микроорганизмы, среди них споры грибов и дрожжи (табл. 6).

В воздухе на территории завода в 1 м³ содержалось спор грибов 200, дрожжей —600. Все перечисленные выше микроорганизмы, за исключением плесневых грибов и сарцин, хорошо размножаются в жидких дрожжах и снижают их активность. Плесневые грибы вызывают плесневение готовой продукции.

Аппаратура. Вторичным источником инфекции на производстве является аппаратура. При недостаточно тщательной повседневной мойке ее, а также при редких остановках производственных агрегатов для основательной чистки происходит добавочное обсеменение жидких дрожжей и теста, в результате снижается активность жидких дрожжей и очень быстро нарастает кислотность в тесте. Особенно тщательно следует чистить аппаратуру для изготовления жидких дрожжей, так как на остатках питательной среды — заварки — быстро развиваются дрожжеподобные грибы, главным образом пленчатые, а также картофельная палочка и посторонние молочнокислые бактерии. В комочках теста, оставшихся в тестомесильной аппаратуре, быстро размножаются гетероферментативные молочнокислые бактерии, которые, попадая в свежезамешенное тесто, вызывают быстрое закисание его.

дрожжи порок хлеб зерно.