11. Микробиология крупы

Микрофлора круп состоит в основном из микроорганизмов зерна. Уровень микробной обсемененности зерна имеет значительные различия в зависимости от условий выращивания, способа обработки, сроков и условий хранения.

Количество микроорганизмов зерна (пшеницы, проса, ячменя, риса, овса, гречки) от нескольких тысяч до миллионов клеток в 1г, однако, качественный состав микрофлоры довольно однообразен. Преобладающими микроорганизмами являются бактерии (до 80 % и более), спор плесневых грибов около 7%, дрожжей еще меньше. Бактериальная микрофлора представлена в основном травяной палочкой Erwinia herbicola. Это грамотрицательная неспоробразующая аэробная палочка, которая составляет постоянную микрофлору зерна. Встречаются также микрококки, молочнокислые бактерии, споробразующие аэробные палочки, среди которых преобладают бациллы картофельно-сенной группы.

В грибной микрофлоре обнаруживаются главным образом Alternaria, Cladosporium, меньше содержится аспергилловых и пеницилловых грибов, имеются также дрожжи и актиномицеты.

Микрофлора различных круп по качественному составу близка к микрофлоре зерна, но количественно меньше. Большое влияние на объем микрофлоры оказывает предварительная обработка зерна (шелушение, очистка, шлифовка), а также технология производства крупы. Крупы, изготовленные из зерна, подвергнутого гидротермической обработке (пропаривание), содержит в 10-100 раз меньше микроорганизмов, чем из непропаренного.

При хранении круп в них снижается число бактерий, в основном за счет отмирания травяной палочки. В опытах по хранению различных круп при температуре 14-16 гр. С и относительной влажности воздуха 70-75% через год в них сохраняется 10-15% бактерий, преимущественно спорообразующих. Количество плесеней в тех же условиях хранения почти не изменяется. Если же крупа хранится при той же температуре, но при 80% влажности воздуха, то через 4-6 месяцев в ней значительно увеличивается число плесневых грибов, в основном пенициллов и аспергиллов. Особенно интенсивно плесени развиваются на крупе, изготовленной из пропаренного зерна. Накопление плесеней вызывает ухудшение качества круп, что связано со способностью плесеней разлагать белки, жиры, крахмал и сбраживать сахара с образованием кислот. Кроме того, в крупе могут накапливаться микотоксины, вызывающие отравления.

Хранить крупы следует в сухих отапливаемых помещениях с хорошей вентиляцией при температуре 15-18 ?С и относительной влажности воздуха не выше 75%.

Микробиология муки

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 pumilus, B.cereus, var. mycoides, различные микрококки, молочнокислые и уксуснокислые бактерии, а также дрожжи и споры плесеней. Среди плесеней преобладают виды родов Penicillium и 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, богатых 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 -- увлажнения с последующим отволаживанием), а также способом помола, процентом выхода муки, ее сортом.

Исследования изменения микрофлоры зерна в процессе подготовки к помолу, проведенные МИНХом им. Г. В. Плеханова в производственных условиях на нескольких партиях пшеницы, 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 гр.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.

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 и наблюдается даже постепенное отмирание вегетативных клеток бактерий, преимущественно Erwinia herbicola. С повышением относительной влажности воздуха, а тем самым и влажности муки и микроорганизмы, находившиеся в ней в неактивном состоянии, начинают развиваться, и в первую очередь развиваются плесени, так как они способны расти при меньшем содержании влаги (при более низком значении aw), 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 тухлый запах, который обычно передается хлебу. Хлебопекарные свойства муки снижаются. Плесневелая мука небезопасна, на ней обнаруживают различные виды Aspergillus и Penicillium, способные продуцировать микотоксины, многие из которых термостойки и могут сохраняться в хлебе.

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

Прогоркание 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.Микробиология хлеба

Микрофлора хлебопекарного производства делится на полезную и вредную. К полезной относятся дрожжи и молочнокислые бактерии, применяемые для приготовления теста. Вредной является микрофлора, поступающая с сырьем и вызывающая нарушение технологического процесса, снижение качества и порчу продукции.

Возбудителями брожения теста являются дрожжи. Роль дрожжей заключается в разрыхлении теста. Дрожжи сбраживают сахара муки и мальтозу, образующуюся из крахмала, с выделением спирта, углекислого газа. Побочные продукты брожения - уксусный альдегид, бутиловый, изобутиловый, изоамиловый спирты, органический кислоты (молочная, янтарная, винная, щавелевая) создают вкус и аромат хлеба.

При производстве пшеничного хлеба применяют Saccharomyces cerevisiae, ржаного - оба вида дрожжей, но преобладают Saccharomyces minor.

Saccharomyces cerevisiae - спорообразующий верховые дрожжи семейства сахаромицетов. Клетки крупные, круглой и овальной формы. Спорообразование происходит только в условиях голодания. На сусло - агаре образуют колонии круглой формы, диаметром О.5 - 1 см, выпуклые, желтоватого цвета. Поверхность колоний бывает гладкой блестящей и складчато-шероховатой, бугристой. Оптимальная температура брожения 28 - 30оС; рН - 4.5 - 5,0; кислотность 10 - 12оН. Неустойчивы к высокой концентрации сахара, соли, спирта в концентрации 12 - 14%.

Saccharomyces minor - специфичны для ржаного теста. Клетки мелкие 1.5 - 3 мкм, круглой формы, характерны фигуры почкования по 3 - 7 клеток. На сусло - агаре образуют мелкие круглые колонии диаметром 4 - 6 мм выпуклые с гладкой блестящей поверхностью сероватого - белого цвета. Оптимальная температура развития 25 - 28оС. Повышение температуры до 32 - 35оС угнетает их. Отличаются кислотоустойчивостью, менее требовательны к источникам витаминного и азотного питания, более спиртоустойчивы.

Большую роль в хлебопечении играют молочнокислые бактерии. Эти микроорганизмы осуществляют молочнокислое брожение в полуфабрикатах, в результате которого повышается кислотность, что способствует набуханию и пептонизации муки, особенно ржаной, повышаются вязкость и газоудерживающая способность теста. Молочнокислые бактерии участвуют в создании вкуса и аромата ржаного хлеба за счет накопления летучих органических кислот, спиртов, карбонильных соединений (альдегидов), способствуют лучшему разрыхлению теста за счет газообразования.