5.2 Физиолого-биохимические свойства возбудителя картофельной болезни хлеба

Картофельная палочка широко распространена в природе, особенно в картофеле, куда она попадает из почвы. Картофельная палочка вызывает «тягучую» болезнь хлеба, которая наносит большой экономический ущерб пищевой промышленности и потребителям.

Bac. Mesentericus образует очень стойкие центральные споры, которые выдерживают нагревание при 100^оС в течение 6 ч. Это грубая палочка с закругленными концами, подвижна, споры ее совпадают размерами с поперечным размером клетки.

На питательной среде Bac. Mesentericus образуют слизистые колонии матового или сероватого цвета с волнистыми краями и радиальной складкой, отходящей от центра. Отдельные штаммы выделяют серо-бурый или коричневатый пигмент, они вызывают слабое помутнение или появление пленки на питательной среде. В жидкой среде на поверхности образуется морщинистая беловатая пленка.

Бактерии чувствительны к кислой реакции среды, поэтому актуальным направлением пищевой промышленности является разработка технологий получения заквасок для хлебопекарной промышленности, с применением микроорганизмов, обладающих антагонистическим действием по отношению к картофельной палочке. Все способы подавления размножения бацилл основаны на биологических принципах. С этой целью применяются также консерванты: соли пропионовой, молочной и уксусной кислот, а также бромат калия и др.

Бактерии относятся к классу гнилостных, они аэробны, обладают протеолитической активностью, т.к. выделяют ферменты класса протеаз, разлагая белки с выделением дурнопахнущих веществ. Палочки восстанавливают нитраты до нитритов, имеют высокую каталазообразующую способность, активно гидролизируют крахмал (что делает мякиш хлебобулочных изделий липким и тянущимся), свертывают и пептонизируют молоко, при разложении белка выделяют сероводород.

Причинами развития картофельной палочки в хлебобулочных изделиях являются:

- сильное обсеменение муки спорами картофельной палочки в результате плохой очистки и мойки зерна на мельнице, а также при несоблюдении режимов хранения муки и зерна, особенно при повышении температуры воздуха в летнее время года;

- обсемененность оборудования или помещения хлебозавода зараженной мукой, при несоблюдении санитарных режимов обработки на предприятии;

- нарушение режимов и условий вторичной переработки хлеба: сушка брака при низкой температуре, приготовление сухарной крошки из зараженного хлеба, поступление большого количества брака из торговой сети;

- нарушение технологических параметров при производстве и реализации хлеба: кислотности, влажности, пропеченности, режима хранения хлеба в экспедиции хлебозавода и торговой сети.

Изучение особенностей возбудителя и источников его попадания в зерномучные изделия позволят разработать новые способы и рекомендации по предупреждению развития данного заболевания и меры по ликвидации его последствий.

Ход выполнения работы:

Задание 1. Провести первичную оценку хлеба на признаки микробиологической порчи. Описать органолептические показатели хлеба и сделать соответствующие выводы.

Методика выполнения задания.

Первичную оценку степени поражения хлеба плесенями и микроскопическими грибами проводят с применением органолептических методов. При подозрении хлеба на микробиологическую порчу его подвергают лабораторному исследованию.

Оценка внешнего вида. Доброкачественный хлеб должен иметь правильную форму, равномерно поджаренную корку, без трещин, подгорелостей, без частиц золы, угля. Состояние мякиша, вкус и запах его устанавливают при разрезании пяти караваев. Мякиш на разрезе равномерно пористый, без закала и очагов не промешанной муки, соли. Хорошо пропеченный хлеб при разрезе не прилипает к ножу, при надавливании образуется ямка, которая быстро выравнивается. Цвет мякиша однородный.

Эластичность мякиша определяют путем надавливания на него пальцами на глубину не менее 1 см. Эластичность признают «хорошей» при полном восстановлении деформации мякиша, «средней» – при почти полном восстановлении деформации мякиша и «плохой» – при заминаемости мякиша. Эластичность мякиша определяют путем надавливания на него пальцами на глубину не менее 1 см. Эластичность признают «хорошей» при полном восстановлении деформации мякиша, «средней» – при почти полном восстановлении деформации мякиша и «плохой» – при заминаемости мякиша.

Вкус хлеба должен быть приятным, свойственным данному виду и сорту, без горечи, посторонних привкусов. При разжевывании не должен ощущаться хруст на зубах.

Запах – приятный, свойственный данному виду хлеба, без затхлости и посторонних запахов.

При осмотре караваев, оценке вкуса обращают внимание на признаки бактериального или грибкового поражения.

При развитии картофельной болезни хлеба значительно увеличиваются влажность и кислотность изделия.

Задание 2. Определить влажность представленных образцов хлеба.

Методика определения.

Для определения влажности в четырех местах хлеба вырезают кусочки мякиша общей массой 12-15 г, измельчают ножом, перемешивают и берут две навески по 5 г каждая в заранее высушенные и взвешенные бюксы с крышками, которые в открытом виде помещают в сушильный шкаф, предварительно нагретый до температуры 140°С. Высушивают навески при 130°С в течение 40 мин. Затем бюксу закрывают и переносят в эксикатор для охлаждения, после которого ее взвешивают. Исследования проводят параллельно в двух взятых навесках. По разнице между массой до и после высушивания определяют процент содержания воды в хлебе по следующей формуле:

ХВ=а-b/a • 100,

где X — искомая влажность, %; а и b — масса навески до и после высушивания, г.

Задание 3. Определить кислотность представленных образцов хлеба.

Методика определения.

Кислотность хлеба выражают в градусах Неймана, под которыми понимают количество миллилитров 0,1 н. раствора щелочи, необходимой для нейтрализации кислот в 100 г хлеба. Для определения кислотности из мякиша хлеба вырезают небольшие кусочки и отвешивают на технохимических весах с точностью до 0,01 г навеску в 25 г. После тщательного измельчения ее переносят в сухую колбу или банку объемом до 500 мл с хорошо пригнанной пробкой, добавляют по частям 250 мл подогретой до 60°С дистиллированной воды. Вначале около ¼ взятой воды вливают в колбу с хлебом и растирают мякиш шпателем для получения однородной массы, а затем добавляют оставшуюся воду, закрывают колбу пробкой и энергично встряхивают в течение 2-3 мин. Смесь оставляют стоять при комнатной температуре на протяжении 1 мин, после чего жидкий слой сливают в сухую колбу через два слоя марли. В последующем отбирают в две колбы пипеткой 50 мл отстоявшейся жидкости (без осадка), прибавляют по 2-3 капли 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют из бюретки 0,1 н. раствором едкого натрия до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение минуты. Кислотность хлеба рассчитывают по формуле:

X_К=a∙V₁∙100 / m∙V₂∙10,

где X – кислотность в градусах; а – количество мл 0,1 н. щелочи, пошедшей на титрование V₁ мл отстоя; V₂- объем отстоя, взятого для титрования, мл; m∙ - масса навески хлеба, г.

Результат выражают средним арифметическим двух определений с расхождением в параллельных анализах не более 0,3°Н.

Кислотность доброкачественного хлеба, не более, оН

12 ржаной

2,5 – 4,0 пшеничный

Задание 4. В предложенных образцах хлеба провести пробу на аммиак.

Методика определения.

При разложении клейковины накапливаются аммонийные соли, которые обнаруживаются реактивом Несслера. 5 г муки взбалтывают с 20 мл дистиллированной воды и настаивают 30 мин. Взвесь фильтруют через складчатый фильтр. Разные порции фильтрата разливают в две пробирки: в одну из них добавляют 0,5 мл реактива Несслера, во вторую (контрольную) – 0,5 мл 5%-ного раствора КОН. Если в муке началось разложение белков, содержимое пробирки с реактивом Несслера окрасится в желтый или бурый цвет.

Задание 5. В предложенных образцах хлеба провести пробу на свежесть.

В коническую колбу помещают по 2 г хлеба, добавляют 5 мл 10%-ного водного раствора NaOH и настаивают 10 мин. Смесь слегка подогревают (не более 30°С) и прибавляют 5 капель разведенной 1:2 борной кислоты. В доброкачественном хлебе сохраняется запах свежего клейстера, в испорченном – появляется запах сероводорода и триметиламина.

Задание 6. Провести анализ представленных образцов хлеба на присутствие бацилл картофельной палочки.

Для анализа изделий на присутствие Bacillus subtilis var. Mesentericus взвешенную навеску массой (10±0,1) г, предназначенную для приготовления разведений, переносят в колбу вместимостью 200-250 мл, постепенно прибавляя стерильный пептонно-солевой раствор в соотношении 10 г продукта – 90 мл раствора. Отстаивают 10 мин, встряхивают и готовят серию последовательных разведений, перенося 1 мл вытяжки в пробирку с 9 мл пептонно-солевого раствора до разведения 10⁵ к.о.е. в 1 см³. Все разведения засевают в чашки Петри и заливают стерильной средой Байд-Паркера.

Пробы оценивают через 72 часа инкубирования, микроскопируют колонии и описывают их особенности.