3. 10. Мікрофлора борошна та круп

Мікроорганізми, що потрапили в муку в процесі помелу зерна, при несприятливих умовах зберігання стають збудниками різних видів її псування: пліснявіння, самозігрівання, прокисання. При попаданні великої кількості спор гнильних бацил типу Bacillus subtilis борошно може стати причиною тягучою хвороби хліба. При підготуванні зерна до помелу необхідно передбачати, поряд з іншими операціями, застосування таких способів його очищення, які забезпечує максимальне зниження загальної кількості мікроорганізмів, що переходять в муку з зерна.

Існує два основних способи очищення: сухий і мокрий. При сухому очищенню видалення пилу, мікроорганізмів та інших легких домішок досягають пропусканням зерна через спеціальні машини. Потім зерно обробляють на оббивальних машинах, де крім очищення оббивають борідку, частково зародок і видаляють частину оболонки. Після оббивання пил і частина оболонок видаляються на щіткових машинах .

Ці процеси супроводжуються інтенсивною аспірацією зерна струмами повітря, які відносять від зернової маси легкі домішки, в тому числі пил та мікроорганізми. В умовах застосування на мукомельних заводах пневматичного транспорту утворюються швидкісні повітряні потоки, які посилюють очищення зерна від домішок і поверхневої мікрофлори. У зерноочисному відділенні мукомельних заводів кількість бактерій на зерні знижується в середньому на 28 - 39%, а грибів на 20 - 64% .

Мийка зерна визнана більш ефективним способом, ніж суха очистка, однак існуючі на сучасних борошномельних заводах режими часто не дають належних результатів і вимагають подальшого удосконалення. Особливо необхідна вірно організована мийка для зерна, зараженого надмірною кількістю спор твердої сажки, а також спорами гнильних бацил. Вода, що застосовується для миття зерна, повинна відповідати питній воді по бактеріологічним показникам. При використанні підігрітої води ефективність мийки збільшується. В результаті застосування різних способів очищення загальна кількість мікроорганізмів на зерні знижується. Після очищення зерно піддають кондиціюванню - зволоженню з послідовним відлежуванням для полегшення помелу. В залежності від режиму відлежування склад мікрофлори зерна істотно змінюється.

При холодному кондиціюванні з відлежуванням при / = 20 - 23 ° С спостерігається збільшення загальної кількості бактерій в середньому на

7,5 - 15% у результаті розмноження Erwinia herbicoІa. При гарячому кондиціюванні зміна мікрофлори залежить від температури нагріву зерна, при 30 ° С відбувається збільшення загальної кількості мікроорганізмів, при 45 ° С кількість мікробів дещо знижується через загибель Erwinia herbicoІa. При температурі 60 ° С відмирають вегетативні бактеріальні клітини, але добре зберігаються спори бацил. Кондиціювання сприяє кращому очищенню зерна від квіткових оболонок при помелі, а разом з оболонками відходить і частина мікрофлори. У той же час подальше кондиціювання не впливає на склад мікрофлори борошна, призначеної для зберігання.

Небажане зростання кількості мікроорганізмів і пліснявіння зерна відзначено при порушеннях режимів кондиціювання (при збільшенні терміну відлежування зерна). Зерно, яке надходить у розмел після будь-якого способу очищення і кондиціювання, містить певну кількість мікроорганізмів. Встановлено, що кількість бактерій і грибів, які переходять в муку в процесі помелу зерна, знаходиться в прямого зв'язку з відсотком виходу борошна. Чим більше відсоток виходу, тим більше міститься в борошні частинок оболонок зерна і мікроорганізмів, найбільша їх кількість знаходиться зазвичай в висівках. В залежності від сорту борошна вміст мікроорганізмів становить: вищий сорт - 9 - 14%, 1-й сорт - 11 - 32%, 2-й сорт - 21 - 56%, висівки - до 55%. Гриби і бактерії мають вільний доступ до живильних речовин борошна і при найменшому підвищенні вологості і температури в середовищі мікроорганізми починають розвиватися і можуть викликати різні види її псування .

У борошні, що має вологість не вище 15% і зберігається в умовах низької відносної вологості повітря і постійної температури, мікроорганізми не розвиваються і поступово відмирають. При тривалому зберіганні знижується кількість бактерій Erwinia herbicoІa. Незначне збільшення вологості борошна (на 1 - 2%), причиною якого є термовологодифузія, призводить до швидкого зростання в ній числа бактерій і грибів.

В залежності від того, яка група мікроорганізмів найбільш активно розвивається при умовах, що створилися, може виникнути той чи інший вид псування (пліснявіння, самозігрівання, прокисання, згіркнення). Найбільш поширеним видом псування борошна при зберіганні є цільові. Гриби родів Aspergillus, Peniciliium розвиваються в борошні при більш низькій вологості, ніж бактерії. Борошно починає пліснявіти при відносній вологості повітря вище 79%. Запліснявіле борошно стає недоброякісним (темніє і набуває затхлий запах).

Запліснявіння борошна знижує його поживну цінність, зростає титруєма кислотність, погіршується якість клейковини, яка темніє, втрачає еластичність і погано відмивається. Поширення пліснявіння у внутрішні шари продукту може призвести до самозігрівання . В результаті пліснявіння і самозігрівання борошно втрачає сипучість - злежується в грудки або міцні брили. Прокисання починає розвиватися в глибині маси продукту, а пліснявіння переважно в поверхневому шарі. Збудники прокисання молочнокислі, іноді маслянокислі і інші бактерії, зброджують цукри з утворенням кислот.

Борошно набуває специфічний кислий запах і смак, різко зростає її кислотність, що титрується. Цукри в борошні утворюються з крохмалю в результаті впливу ферментів (амілаз) продукту і крохмалорозщеплюючих бактерій. Прогіркання може відбуватися без участі мікрофлори, в результаті процесів самоокислення .

Продукти окислення жиру (альдегіди, кетони, епоксиди та ін) надають борошні неприємний запах і гіркий смак. Прогіркання пов’язано також з ферментативним гідролізом жиру, в якому беруть участь жиророзщеплюючі ферменти мікроорганізмів, в першу чергу цвілей зберігання. Для запобігання розвитку таких недоліків необхідно дотримуватися правил зберігання, не допускаючи підвищення вологості продукту і коливань температури повітря. Борошно має високу I гігроскопічністю, тому її слід зберігати при відносній / вологості повітря не вище 79% і постійній температурі. Вологість продукту не повинна перевищувати 14 - 15%. При вологості борошна не ви ¬ ще10 - 12% при зберіганні не спостерігається злежування протягом року, в той час як при вологості 14 - 15% злежування настає через 3 - 4 місяці.

Склад мікрофлори крупи як і борошна визначається складом мікрофлори зерна, що переробляється. Зміна мікрофлори крупи залежить від тривалості та умов зберігання. Крупа при зберіганні в умовах, що допускає розвиток мікроорганізмів, піддається таким же видів псування, які спостерігаються при зберіганні зерна в аналогічних умовах. Мікробіологічні процеси в крупі наступають швидше і протікають інтенсивніше, ніж у зерні, так як для розвитку мікроорганізмів крупа більш сприятливе та доступне середовище. При виробленні крупи оголюється ендосперм, багатий поживними речовинами, на такому зерні мікроорганізми розвиваються набагато актив ніше ніж на зерні, яке має цілі покривні оболонки. Наприклад, на зерні вівса вологістю 15% цвілі зберігання починають активно розвиватися через 150 діб, а на ядрі вівса з тією ж вологістю - через 60 діб, на зерні проса через два місяці, на зерні пшона - через один місяць зберігання в однакових умовах.

Мікрофлора крупи після вироблення близька за складом до мікро –флори зерна, що переробляється, але більш малочислена. У пшоно по ¬ падає від 5 до 10% мікроорганізмів, що містяться на зерні проса до лущення. При лущенні зерна гречки в крупу переходить 20 - 30% всієї мікрофлори зерна. У рисової крупі виявлено близько 10% від загальної кількості мікроорганізмів, що містяться на зерні рису до обробки .

На мікрофлору круп істотно впливають різні технологічні прийоми (гідротермічна обробка - пропарювання зерна, ступінь лущення, шліфування та ін.) Засіяність круп мікроорганізмами становить в середньому в рисі, перлової, вівсяній та кукурудзяній - десятки тисяч бактерій в 1 г; в ядриці, пшоні-сотні тисяч, в ячнєвій - близько мільйона бактерій. Вівсяні пластівці містять значно менше бактерій. На крупах, в процесі виробітку яких не застосовують теплову обробку (пропарювання), переважають бактерії Erwinia herbicola, кількість яких досягає 70 - 90% від загального числа бактерій, спороутворюючих і коків міститься 5 - 15% . Після теплової обробки на крупах переважають палички, які здатні до утворення спор і мікрококи. Вміст спор грибів в крупах, виготовлених з пропареного і не пропареного зерна, складає від часток відсотка 1 - 5% до загальної кількості мікроорганізмів .

На кукурудзяній крупі кількість грибів значно більше і досягає 30%. Грибна флора круп представлена в основному видами Penicillium, на рисової крупі у переважній кількості виявляються гриби Aspergillus. При тривалому зберіганні різних видів круп в умовах, коли вологість продукту і температура виключають можливість розвитку мікрофлори, спостерігається поступове зниження загальної кількості бактерій в результаті відмирання мікроорганізмів здатних до утворення спор.

Спори грибів зберігають свою життєздатність в крупі необмежений час незалежно від умов. В умовах відносної вологості 80 - 85% помітний розвиток грибів спостерігається в пшоні через 2 - 4 міс, в ядриці- через 1 -6 місяців від початку зберігання.

Можливість розвитку грибів в крупі при тривалому зберіганні залежить не від способу попередньої підготовки сировини (пропарювання або без пропарювання), а від величини відносної вологості повітря .Слід враховувати, що хоча в умовах холоду активний розвиток грибів припиняється але їх спори дуже стійкі і можуть зберігати життєздатність при охолодженні крупи до -10 - -20 ° С. При подальшому зберіганні, у разі підвищення температури, може відбутися швидке пліснявіння продукту.