22. мІкробІологІчна безпека хлІбобулочних виробІв

За даними ВООЗ, кількість збудників, що зумовлюють захворювання харчового походження, постійно зростає. Щорічно близько 1,5 млрд людей страждають від харчових токсикоінфек-цій, понад 2,2 млн - вмирає, включаючи 1,8 млн дітей. У розвинутих країнах до 30 \% населення щорічно мають ті чи інші форми токсикоінфекцій (Свириденко Г.М., 2004).

Останніми роками з'явились нові проблеми в забезпеченні мікробіологічної безпеки харчових продуктів. Зокрема, людство само активізує процес пристосування до видозмін мікроорганізмів, наприклад, антибіотикостійкість (сальмонели), терморезис-тентність у відповідь на пастеризацію, токсиноутворення як різновид мікробного антагонізму. Помітне послаблення опірності до інфекційних захворювань, пов'язане з погіршенням структури харчування (анемія, білковий і йоддефіцит). Технологічний аспект зумовлений глобалізацією ринку, завдяки чому усуваються межі поширення патогенних мікроорганізмів. Невиправдане і не-регульоване прагнення до підвищення строків придатності продуктів підвищує ризик до харчових отруєнь.

Більшість випечених виробів мікробіологічно безпечна, оскільки після теплового оброблення в них міститься помірна кількість вологи і відсутні патогенні види. Разом з тим, періодично фіксуються випадки зараження виробів і спалахи отруєнь людей, навіть у розвинутих країнах. Наприклад, у США джерелом сальмонельозу став готовий сніданок, до складу якого входили обсмажені житні зерна (Мікробіологічні ... , 2002). У хлібобулочні вироби токсин може попасти із зараженими золотистим стафілококом інгредієнтами, наприклад, із сухими яєчними продуктами або молоком, а також напівфабрикатами тіста.

Значно поширене біологічне травмування зерна на корені під дією ензиму-мікозного виснаження насіння, яке виникає внаслідок змін типових кліматичних умов, агротехніки тощо. Одним із показників цього є потоншення оболонки зерна, порушення її цілісності, внаслідок чого під дією вологи підвищується активність амілолітичних і протеолітичних ферментів, знижується вміст білка, крохмалю, азотистих сполук, розчинних цукрів, що безпосередньо впливає на зниження якості зерна.

Хлібобулочні вироби, залежно від особливостей сировини і дотримання технологічних процесів, можуть піддаватися дії деяких мікроорганізмів. Найбільш поширеними видами хвороб хліба є пліснявіння, „картопляна хвороба", крейдяна хвороба, хвороба, зумовлена бактеріями чудесної палички.

Мікрофлора готових виробів складається переважно із мікроорганізмів, які розвиваються на поверхні хліба (плісені) і в середині -спорові бактерії. Тому найбільш поширеними є два види мікробіологічного псування - пліснявіння і „картопляна хвороба" хліба.

Пліснявіння хліба зумовлене розвитком переважно пліснявих грибів роду Aspergillus (A. flavus, A. fumigatus, A. niger, A. ochraceus). Запліснявілий хліб може містити шкідливі для організму людини речовини. Відомо близько 80 видів пліснявих грибів, які утворюють мікотоксини. З них близько 20 видів Aspergilus і 5 видів Penicillium. В числі токсинів, що продукуються міцеліаль-ними грибами, виділяють 6 типів афлатоксинів (Вь В2, Мь М2, Gi, G2), патулін, охратоксини і рубратоксини. У хлібі, зараженому A. flavus, виявлені афлатоксини В1 і G1, які концентрувались не тільки на зовнішніх шарах хліба, а й проникали у м'якушку.

Пліснявіння виникає в процесі тривалого зберігання хліба. Воно відбувається внаслідок потрапляння спор плісені з навколишнього середовища на випечений хліб. Оптимальними умовами для розвитку плісені є температура 25-35°С і відносна вологість повітря 70-80 \%. Ферменти плісені розкладають м'якушку хліба, погіршують його смак і запах, а деякі види утворюють токсичні речовини. Особливо небезпечне пліснявіння для хліба з тривалим періодом зберігання. Щоб запобігти пліснявінню, поверхню такого виробу обробляють етиловим спиртом або сорбіновою кислотою, а потім упаковують у полімерну тару.

У ДНДІХП (Росія) встановлено взаємозв'язок між низькими хлібопекарськими властивостями борошна і ступенем обсіменіння його спорами бактерій. Оскільки джерелом зараження борошна спорами бактерій є зерно, а низькі хлібопекарські властивості його залежать від якості зерна, то зроблений висновок про вплив порушення цілісності оболонки зерна на ступінь обсіменіння борошна спорами бактерій.

У цілому пліснявіння хліба прямо залежить від ступеня спорового обсіменіння борошна - із збільшенням цього показника мікробіологічна стійкість готових хлібобулочних виробів під час зберігання знижується. Зроблені висновки, що зонами ризику пліснявіння хліба є заключні стадії остигання і упакування.

Із слабокислих консервантів (сорбіт калію, пропіонат кальцію і бензоат натрію) найбільш ефективно пригнічує розвиток пліснявих грибів у хлібобулочних виробах сорбіт калію з максимальною концентрацією 0,3 \%.

Мікробіологічна безпека хлібобулочних виробів залежить від виду і кількості мікроорганізмів, а також їх здатності розвиватись у виробах. Температура випікання досить висока (250300 °С на поверхні і 90-95 °С в середині виробів), тому на виході з печі у м'якушці хліба у життєздатному стані залишаються тільки спори бактерій, які потрапляють із сировиною, а поверхня хліба практично стерильна. Спори пліснявих грибів потрапляють на поверхню виробів тільки в процесі контакту з навколишнім середовищем виробничого приміщення.

Основним принципом підвищення мікробіологічної безпечності хліба є адаптація класичних і створення нових технологій, які дозволяють отримати хлібобулочні вироби підвищеної мікробіологічної чистоти. Усього різноманіття технологій, розроблених останніми роками, для розв'язання проблем мікробіологічної безпеки ефективними вважають створені для цієї мети технології хлібобулочних виробів на заквасках і спрямованим культивуванням мікроорганізмів (Полякова С.П., 2003). Створено технології, використання фізичних інгібіторів пліснявіння хліба, які включають різні способи впливу на поверхню виробу з метою його стерилізації. Найбільш ефективним вважається комбіноване оброблення поверхні хліба - поєднання теплового, озонування з наступним пакуванням і опроміненням УФ-променями.

„Картопляна хвороба" зумовлена розвитком у м'якушці хліба бактерій, що відносяться до підвиду B.subtilis asp. mes-entericus (картопляна паличка), поширена в ґрунті, повітрі, рослинах. Бактерії потрапляють у борошно під час помелу зараженого зерна. Тому борошно завжди містить певну кількість цих бактерій. Вегетативні клітини бактерій гинуть в умовах 75-80 °С, а їх спори залишаються життєздатними навіть під час нагрівання до 120 °С протягом однієї години.

Кількість спор та їх біохімічна активність визначають можливість і ступінь ураження готової продукції „картопляною хворобою". Найбільш сприятливими умовами для розвитку спор є температура 35-37 °С, підвищена вологість і низька кислотність напівфабрикатів та хліба. Вважається, що спорові бактерії, які потрапляють в організм людини, зумовлюють серйозні порушення у функціонуванні імунної системи, травного каналу, печінки, органів дихання, нервової системи.

Під час випікання хліба вегетативні клітини бактерій гинуть, а більшість спор залишаються життєдіяльними. Кисле середовище пригнічує розвиток картопляної палички, тому в житньому хлібі, що характеризується високою кислотністю, ця хвороба не виявляється.

Ушкоджений „картопляною хворобою" хліб набуває неприємного специфічного запаху, має липку м'якушку, яка при сильному зараженні тягнеться нитками. Розмноженню картопляної палички і прояву цієї хвороби хліба сприяє порушення санітарного і технологічного режиму зберігання та перероблення зерна, борошна, приготування хліба і його зберігання.

З метою запобігання розвитку хвороби виробляють хліб з кислотністю, що на 1° вища від передбачених нормативів, для чого використовують під час замішування тіста різні підкислювачі і прискорюють охолодження хліба в контейнерах, вагонетках або лотках шляхом підсиленої вентиляції.

Для запобігання захворюванню хліба на „картопляну хворобу" використовують оцтовокислий кальцій, кількість якого при опарному способі приготування тіста може бути скорочена майже на 40 \% порівняно з безопарном способом. Оцтовокислий кальцій не впливає на кислотність, вологість хліба, а також на смак і запах. Внесення в тісто невеликої кількості цього препарату приводить до збільшення об'єму хліба, підвищення пористості і поліпшення структурно-механічних властивостей м'якушки.

Для інгібірування „картопляної хвороби" передбачається вносити на стадії замішування в тісто „Лізин гідрохлорид" у кількості 0,25-0,5\% від маси борошна (патент2264714 Росія, 2005).

Приміщення, яке призначене для реалізації і зберігання хліба, повинні бути сухими, добре вентильованими. Полиці, лотки, стелажі, контейнери для зберігання після звільнення продукції необхідно ретельно звільняти від крихт, а потім насухо протирати. У випадку виявлення ознак захворювання „картопляну хворобу" вироби повинні бути вилучені з реалізації. Полиці, шафи, лотки, контейнери, в яких зберігалися ці вироби, слід ретельно промити мийними засобами, потім гарячою водою з наступною дезінфекцією.

Приготування тіста опарним способом затримує мікробіологічне псування хліба на 3 доби, а хліба із зміненими технологічними параметрами - на 4-5 діб.

У хліба, виготовленого за інтенсивною технологією і безо-парним способом, ознаки "картопляної хвороби" визначались після 36 год, опарним способом - через 60 год.

За даними С.П. Полякової (2003 р.), „картопляна хвороба" поширилась у північні регіони Росії, а тривалість захворювання нею змістилася з літніх на весняні, осінні і навіть зимові місяці.

Основними джерелами забруднення виробів картопляною паличкою вважається борошно, інколи додаткова сировина і напівфабрикати. Крім того, спори бактерій можуть залишатись на поверхнях обладнання, тари та приладдя, завдяки контакту із зараженою сировиною, напівфабрикатами або готовою продукцією.

Для інгібірування спорових бактерій і запобігання „картопляній хворобі" хлібобулочних виробів, тобто підвищення мікробіологічної безпеки продукції, пропонується використовувати пі-дкислювальні напівфабрикати (концентрована молочнокисла закваска, мезофільна закваска, рідкі дріжджі, пропіоновокисла, вітамінна, комплексна та інші види пшеничних заквасок). Завдяки цьому досягається також поліпшення органолептичних і структурно-механічних показників якості готових виробів.

Дробот В.І. і Савчук НІ. (2002) встановили, що ацетат кальцію проявляє високу активність щодо Bacillus subtilis, які зумовлюють „картопляну хворобу" хліба. З метою запобігання погіршення фізико-хімічних показників хліба рекомендують вводити його в тісто в комплексі з ферментним препаратом Фунгаміл Супер МА.

Розроблено і вже використовуються такі види пшеничних заквасок, як пропіонова, вітамінна, комплексна, ацидофільна, що відзначаються складним мікробіологічним складом, з використанням високоефективних штамів мікроорганізмів, які при вирощуванні продукують у борошняному середовищі вітаміни, антибіотики, органічні кислоти та інші сполуки.

Додавання в тісто цих заквасок дозволяє знизити ризик захворювання хліба на "картопляну хворобу". Крім того, пропіоно-ві і вітамінні закваски знижують інтенсивність пліснявіння та підвищують мікробіологічну безпеку хліба.

Заміс тіста на охолодженому дріжджовому напівфабрикаті затримує захворювання хліба на "картопляну хворобу" на 7-9 діб. Автори пояснюють це зниженням життєдіяльності спорових бактерій, що спричинюють "картопляну хворобу", в умовах зниженої температури напівфабрикату, а також інгібірувальним впливом антибіотиків (бактеріоцинів), що синтезуються дріжджами у борошняному середовищі зі зниженою температурою.

Вище якість хліба з борошна пшеничного вищого ґатунку отримано приготуванням тіста опарним і способом на охолодженому дріжджовому напівфабрикаті, внаслідок чого комплексний показник збільшення питомого об'єму становив відповідно 13 і 20 \%, стискуваність м'якушки - 20 і 35 \%, пористість - 2 і 4 \%. Хліб, приготовлений за розробленими технологіями, не ушкоджувався "картопляною хворобою" і не пліснявів протягом 15 діб з використанням охолодженого дріжджового напівфабрикату з комплексним поліпшувачем та 10 діб - за опарним способом замісу тіста і додаванням комплексного поліпшувача.

Крейдяна хвороба зумовлена діями особливих дріжджопо-дібних грибів, які потрапляють у хліб з борошном. Внаслідок їх розвитку на кірці і в м'якушці хліба утворюються білі сухі плями, які нагадують крейду. Ця хвороба трапляється дуже рідко. Вона безпечна для здоров'я людини, але пошкоджений нею хліб непридатний для споживання.

Хвороба, зумовлена розвитком бактерій чудесна паличка трапляється рідко. Чудесна паличка - це безспорова бактерія, яка утворює пігмент червоного кольору. Вона забарвлює м'якушку в червоний колір, оцукрює крохмаль і розкладає білки хліба. Ця бактерія не утворює шкідливих для людини речовин, але ушкоджений нею хліб втрачає товарний вигляд і непридатний до споживання. Для боротьби з чудесною паличкою достатньо вимити приміщення гарячою водою, а обладнання - кип'ятком. Ці мікроорганізми нестійкі до температури понад 40 °С.

Актуальним у боротьбі зі спорами бактерій є використання на хлібопекарних підприємствах ультрафіолетового опромінення, яке пригнічує життєдіяльність мікроорганізмів, діючи на структуру ДНК. З усіх мікроорганізмів найбільш чутливі до цього опромінення бактерії, особливо спори і вегетативні клітини В.виЬШія (Полякова С.П., Богатирьова Т.Г., 2003). Досвід промислового використання опромінювання показав, що воно надійно пригнічує розвиток дріжджів, плісені та бактерій у повітрі виробничих приміщень, на поверхні обладнання, тари, упаковки і готових виробів. Найвищу бактерицидну дію проявляють випромінювання з довжиною хвилі 230-310 нм.

З метою зниження мікробіологічного обсіменіння поверхні хліба передбачено оброблення охолодженого хліба озоном у концентрації 90-110 мгм/м3 протягом 10-12 хв (патент 2241338, Росія). Оброблені вироби герметично упаковують у поліпропіленові пакети і опромінюють УФ-променями з довжиною хвиль 180210 нм дозою 120 -135 Вт*1 год/м2 на відстані до зразків 20 см протягом 10-12 хв. Цей спосіб оброблення хліба збільшує мікробіологічну стійкість під час зберігання від 4 до 7 діб.

Контрольні питання

Як саме можна підвищити мікробіологічну безпечність хліба?

Яка залежність між ступенем спорового обсіменіння борошна і мікробіологічною стійкістю хліба?

Які мікроорганізми зумовлюють пліснявіння хліба?

Які консерванти найбільш активно пригнічують розвиток пліснявих грибів?

Що є збудником „картопляної хвороби" хліба і в яких умовах активізується її дія?

Джерела забруднення хлібобулочних виробів картопляною паличкою.

Які особливості крейдяної хвороби, зумовленої розвитком бактерій чудесна паличка?

Яке значення ультрафіолетового опромінення у забезпеченні стійкості хліба до мікробіологічного псування?