CC BY
206
УДК 634.749 : 634.479.1 Профессор Л. П. Пащенко, доцент Я. П. Коломникова, соискатель Т. А. Аушева,
(Воронеж. гос. ун-т. инж. технол.) кафедра технологии хлебопекарного, макаронного и кондитерского производств, тел. (473) 255-38-51
ассистент В. Л. Пащенко
(Воронеж. гос. аграр. ун-т.) кафедра технологии переработки растениеводческой продукции, тел. (473) 253-74-88
Биотехнологические аспекты в обеспечении микробиологической чистоты пшеничного хлеба
Разработана технология пшеничного хлеба, устойчивого к микробиологической порче. Изучено влияние рецептурных компонентов на микробиологическую порчу и качество изделий.
Development of technology for sustainable wheat bread to microbiological spoilage. To study of the influence of prescription components on microbiological spoilage and quality indicators.
Ключевые слова: микробиологическая порча, пшеничный хлеб, рябина,
антибактериальное действие.
Хлебобулочные изделия являются одним из важнейших продуктов питания. Поэтому очень важно обеспечить потребителей качественной, безопасной и полезной продукцией в течение всего срока реализации. Однако при хранении хлеба и булок могут протекать негативные микробиологические процессы, приводящие к порче. Интенсивность этих процессов зависит от микробиологической чистоты окружающей среды: воздуха,
поверхности лотков, обслуживающего персонала и т.д. В это время на поверхности изделий оседает до 100 млрд. спор микроорганизмов в минуту, которые при благоприятных условиях прорастают и образуют макроколонии [1]. Плесени поражают хлеб и булочные изделия как из ржаной, так и из пшеничной муки.
По данным некоторых исследователей, в 1 м3 воздуха производственных помещений хлебозавода содержится от 0,4 до 0,9-105 спор плесневых грибов. Особенно много спор плесеней содержится в воздухе помещений, в которых хранится бракованная продукция и возвращенный из торговой сети нереализованный хлеб (1,25—1,75 • 105 спор в 1 м3 воздуха) [2].
Плесневение хлеба происходит в результате заражения и развития микромицетов рода Aspergillus, Mucor,
© Пащенко, Л.П., Коломникова Я.П., Аушева ТА., Пащенко В. Л., 2012
Penicillium, Rhizopus и Geotrichum. Мицелий гриба распространяется вначале на поверхности хлеба, затем потрещинам и порам проникает внутрь мякиша. Плесени образуют на поверхности изделий налеты разных цветов: Aspergillus candidas, Aspergillus
fumigates - беловато-желтого; Aspergillus flavus
- желто-зеленого; Aspergillus glaucum - ееро-зеленого; Aspergillus ochraceus - желтооранжевого; Aspergillus niger - черного; Penicillium olivaceum - коричнсво-желтого; Mucor mucedo - еветло-серого; Mucor plumbeus - cеровато-черного; Rhizopus nigricans - белого с черными головками; Geotrichum candidum - белого.
Неприхотливость плесневых грибов к источникам питания и возможность развития при низкой влажности субстрата способствует быстрому развитию с образованием новых спор. Оптимальная температура развития 2535 0С, относительная влажность воздуха 7080 %, активная кислотность - 4,5-5,5.
Установлена связь между количеством спор, их активностью и скоростью плесневения упакованных изделий. Поэтому можно предположить, что количество споровых индивидуумов может служить одним из факторов прогнозирования развития процесса плесневения хлебобулочных изделий из пшеничной муки [3].
Продукты метаболизма плесневых грибов придают хлебу неприятный затхлый запах. Заплесневелый хлеб не годен к употреблению, так как он может содержать ядовитые вещества. Около 80 видов микромицетов, в том числе 17 видов Aspergillus и 4 вида Penicillium образуют микотоксины - Вь В2, Mi, М2, Gi, G2, патулин, охратоксины и рубратоксины [3]. Для предотвращения плесневения хлеба необходимо соблюдение санитарногигиенического состояния производственных помещений, обеспечение их вентиляции, особенно в остывочном отделении; применение химических, физических или биологических способов ингибирования роста мицелиальных грибов.
В качестве консервантов чаще всего используют сорбиновую кислоту и пропионат кальция. При внесении в тесто 0,2 и 0,4 % пропионовой кислоты к массе муки рост плесневых грибов на хлебе обнаруживался на 7 и 9 сут. Добавление в пробы 0,3 % пропионата кальция и 0,4 % пропионата глицерина замедляет процесс плесневения до 7 сут. Перспективным является повышение барьерных свойств упаковочных материалов за счет комбинирования их с антимикробными добавками, обеспечивающими хранение хлеба без плесневения в течение 4-6 мес.
Производство хлеба повышенной
микробиологической чистоты с длительным сроком хранения - актуальная задача хлебопекарной отрасли.
Решение этой задачи тесно связано с постоянным входным контролем основного и дополнительного сырья, соблюдением санитар-но-технологических требований в процессе производства и упаковывания продукции. Учитывая высокую
микробиологическую загрязненность сырья (в основном муки) для производства
хлебобулочных изделий, необходимо использовать комплексные технологии, а также продукты, обладающие антибактериальными или антибиотическими свойствами для предотвращения развития плесневения и картофельной болезни, которую вызывают бактерии Bacillus subtilis, Bacillus mesentericus.
Таким антибактериальным действием обладают плоды дикорастущей рябины. В плодах содержится: зола - 3,23 %,
макроэлементы, мг/г: К - 16,50, Са - 2,20, Mn
- 1,00, Fe - 0,04; микроэлементы, мкг/г: Mg -81,7, Cu - 4,96, Zn - 8,64, Co - 0,08, Mo - 0,16, Cr - 0,16, Al - 26,96, Ba - 18,32, V - 0,80, Se -
0,14, Sr - 4,40, Pb - 1,04, B - 4,8, Ni - 1,04. Не обнаружены Cd, Li, Au, Ag, I, Br [4]. K
основным веществам плодов рябины обыкновенной следует отнести: каротин,
аскорбиновую и лимонную кислоты, рутин, дубильные вещества, галловая кислота, протокатехиновую кислоту, сорбиновую и парасорбиновую кислоты, глюкозу, фруктозу, сахарозу флавоноиды - изокверцетин, шеритин, кверцетрин, спитеозид,
парасорбозид, эпигаллокатехин [5].
Наличие в плодах рябины обыкновенной сорбиновой и парасорбиновой кислот говорит о том, что их целесообразно применять в качестве антибиотической добавки с целью ингибирования роста плесневых
микроорганизмов и бактерий [6].
Для этой цели нами разработана рябиновая закваска, в качестве компонентов которой применяли рябиновый порошок, свеклосахарную мелассу осеннего
производства и в качестве бродильной микрофлоры кефирный грибок, содержащийся в кефире обезжиренном.
Кефирный грибок представляет собой сложный симбиоз микроорганизмов,
образовавшийся в процессе длительного
развития. Сжившиеся микроорганизмы ведут себя как целостный организм. Белые или слегка желтоватые кефирные грибки обладают кислым специфическим вкусом. Основную их микрофлору составляют молочнокислые
бактерии Lactobacillus bulgaricum,
Streptococcus lactis, Streptococcus diacetilactis стрептококки и дрожжи. Под влиянием
молочнокислых стрептококков и бактерий происходит молочнокислое брожение, а под влиянием дрожжей - спиртовое.
Микрофлора промышленной закваски представлена молочнокислыми бактериями и дрожжевыми клетками: Streptococcus lactis (35,7 %), Streptococcus diacetilactis (21,4 %), Lactobacillus bulgaricum (28,5 %) дрожжевые клетки - Saccharomyces kifiri (14,2 %).
Меласса свекловичного сахара служила источником питательных веществ для
метаболизма микрофлоры рябиновой закваски. Меласса - сиропообразная жидкость темнобурого цвета со специфическим запахом. В ней содержится 20-25 % воды, около 9 % азотистых соединений, преимущественно амидов, 58-60 % углеводов, главным образом сахара, 7-10 % золы. Сухие вещества мелассы слагаются из следующих компонентов (в среднем, % масс): сахарозы 60;
безазотистых органических веществ 16,7; азотистых веществ 14,8; минеральных веществ 8,5, в том числе около 40 % К2О; от 1,5 до 4,5 % MgО и 7,3-13,8 % СаО к массе золы. Массовая доля фосфора в виде Р2О5
составляет 0,2-0,6 % или 0,02-0,065 к массе мелассы.
ВестникФГУИТ, № 1, 2012
Меласса является ценным сырьем для биотехнологических производств: при
анаэробном брожении - этиловый спирт, молочную, масляную, пропионовую и другие кислоты; при аэробном - глюконовую, лимонную, фумаровую, щавелевую и уксусную кислоты.
Рябиновую закваску готовят в экстракторе. Сначала в промежуточную емкость насосом-дозатором подается меласса, из резервуара перекачивают закваску и воду. Дозатором сыпучих компонентов дозируется рябиновый порошок. Температура в экстракторе поддерживается около 45 оС. Экстрагирование продолжается в течение 6-10
ч, после чего проверяется кислотность. При достижении кислотности 12-16 град из экстрактора готовую закваску перекачивают в производственную емкость, а затем по мере необходимости - на производство. Для получения закваски расходовали 180 г порошка рябинового, 250 см3 мелассы, 10 см3 кефира с массовой долей жира 1,0 %,
приливали воду до достижения общего объема
температуре 32-34 оС до достижения кислотности 14 град. Массовая доля сухих веществ в закваске 9,4 %, вкус - кислосладкий, цвет - светло-коричневый, допускается легкая опалесценция в прозрачной закваске, запах - свойственный рябине, без постороннего.
На полученной закваске готовили хлеб из пшеничной муки высшего сорта «Рябиновое танго». В рецептуру этого хлеба входило следующее сырье: мука пшеничная высшего сорта, дрожжи хлебопекарные прессованные, сахар-песок, животный пищевой костный жир, соль поваренная пищевая, закваска рябиновая. После выпечки хлеб охлаждали и упаковывали во влажную бумагу и инкубировали в провокационных условиях при 37 оС и относительной влажности воздуха 85-90 %, после чего органолептически определяли в них проявление плесневения и картофельной болезни. Микробиологическое состояние хлеба при хранении в различных условиях приведено в таблице.
смеси 3 дм. Брожение протекало при
Микробиологическое состояние пшеничного хлеба при хранении
Т а б л и ц а
Хранение в комнатных условиях: (температура воздуха в помещении 21±1оС) Хранение в провоцирующих условиях (температура 37±2 оС, влажное обертывание)
Период хранения, ч Характеристика хлеба Период хранения, ч Характеристика хлеба
Контроль Опыт Контроль Опыт
24 - - 24 - -
48 - - 48 - -
72 Д - 72 ±Д -
96 ДД - 96 ±±ДД -
120 ДД - 120 ±±ДД -
Обозначения: Д - редкие очаги плесневения; ДД - локальное плесневение; ± - легкий характерный фруктовый запах; ±± - выраженный запах картофельной болезни.
В ходе проведенных исследований разработана технология водно-мелассного рябинового экстракта, сброженного кефирным грибком, представляющим собой симбиоз молочнокислых бактерий и кефирных дрожжевых клеток, обладающего бактерицидной и фунгицидной активностью за счет высокого содержания сорбиновой кислоты, дубильных веществ, фитонцидов и флавоноидов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Пащенко, Л. П. Технология хлебобулочных изделий [Текст] / Л. П. Пащенко, И. М. Жаркова. - М.: КолосС, 2006.
- 389 с.
2. Красникова, Л. В. Микробиология
хлебопекарного, кондитерского и
макаронного производств [Текст] / Л. В. Красникова, И. Е Кострова. - СПб.:
СПбГУНи ПТ, 2001. - 81 с.
3. Афанасьева, О. В. Микробиология хлебопекарного производства [Текст] / О. В. Афанасьева. - СПб.: Береста, 2О0З. - 220 с.
4. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР [Текст]. - М., 1976. - 340 с.
5. Лекарственные средства, применяемые в медицинской практике в СССР. [Текст]: справочник / под ред. М. А. Клюева.
- М., 1990. - 512 с.
6. Деренько, С. А. Органические кислоты плодов Sorbus aucuparia [Текст] / С. А. Деренько, Н. И. Супрунов, Н. А. Курлянчик // Растительные ресурсы. - 1979.
- Т. 15. - Вып. 3. - С. 451-453.
