Таким образом, было подтверждено, что выделенные микроорганизмы действительно вызывают меловую болезнь хлеба.
Исходя из приведенных исследований, выделенные культуры микроорганизмов отнесли в следующим видам:Endomycopsis fibuliger, Candida variabilis, Candida tropicalis, Sporobolomyces gracilis.
Подавление меловой болезни
Для подавления меловой болезни было опробовано 2 способа: химический (с использованием сорбиновой кислоты) и биологический (с использованием биологических заквасок)
Исследовали 2 образца хлеба «Столичного» массой 0,7 кг, приготовленного с использованием ржаной густой закваски. В оба образца при замесе теста добавили суспензию выделенных дрожжей 4-го типа в количестве 0,1% к массе муки.
Оба образца после выпечки(210градусов, 50 мин.) охлаждали в течение 5 часов, затем нарезали на ломти толщиной почти 1 см, помещали в полиэтиленовые пакеты и хранили при комнатных условиях. Проверку состояния корки и мякиша образцов проводили с периодичностью через каждые 12 часов. Спустя 96 часов хранения с обоих случаях признаков меловой болезни не наблюдалось. Таким образом, установлено, что температура выпечки неблагоприятно воздействует на выделенные дрожжи, и очевидно контаминация (заражение) хлеба дикими дрожжами происходит после выпечки. Источниками заражения могут быть воздух, различные поверхности и др.
Следующим этапом исследования стал эксперимент с «заражением» культурами микроорганизмов уже не теста, а готовых изделий.
Исследовали три образца хлеба «Столичный»: первый и второй – на традиционной ржаной густой закваске, третий-на опытной ржаной жидкой закваске с культурами бактерий Lactococcus lactis subsp. Lactis МГУ и Bifidobacterium bifidum-2.
Три образца выпечки охлаждали в условиях максимальной стерильности в течение 5 часов и нарезали на ломти толщиной примерно 1 см. затем поверхность и некоторые участки мякиша изделий слегка смачивали суспензией дрожжей 4 типа. Все образцы помещали в полиэтиленовые пакеты на хранение при комнатной температуре. Образец №2 предварительно заворачивали в пергаментную бумагу, пропитанную спиртовым раствором сорбиновой кислоты. Проверка микробиологического состояния образцов проводилась аналогично первому опыту. Результаты наблюдений представлены в таблице:
| Продолжительность хранения | Микробиологическое состояние образцов хлеба | ||
| №1 | №2 | №3 | |
| 36 | + | - | - |
| 48 | ++ | - | - |
| 60 | +++ | - | - |
| 72 | ++++ | + | + |
| 84 | +++++ | + | ++ |
| 96 | ++++++ | ++ | +++ |
Были получены следующие результаты: первые признаки меловой болезни появились на образце №1, который не подвергался специальной обработке и готовился на традиционной закваске. Образец №3 на закваске с лактококками и бифидобактериями заболел спустя 72 часа хранения, и развитие микробиологической порчи происходило гораздо менее интенсивно, чем у образца№1. наилучшие результаты наблюдались у подвергшегося химической обработке образца №2.
Следовательно, можно сделать вывод об эффективности использования сорбиновой кислоты (при ее нанесении на поверхность готовых изделий) для предупреждения меловой болезни хлеба, которая, как было установлено, вызывается вторичной контаментацией готовых изделий дрожжами указанных видов. Но наряду с этим и применении технологий производства хлебных изделий с заквасками нового микробиологического состава так же эффективно при решении проблемы, что в совокупности позволяет улучшить качественные характеристики хлеба и избежать технических трудностей, связанных с использованием нанесения сорбиновой кислоты.
Данное заболевание хлеба имеет место при размножении в нем одной из разновидностей картофельной палочки. Почвенный микроб - спорообразующая картофельная палочка - очень широко распространен в природе. В огромном количестве он попадает в зерно при его созревании и обмолоте, а затем и в муку. Термоустойчивые споры картофельной палочки не погибают при выпечке хлеба, поэтому в дальнейшем, при благоприятных условиях, начинают проявлять свою жизнеспособность. Оптимальными условиями для размножения картофельной палочки являются: среда, близкая к нейтральной (рН около 7,0), температура 35-40°С, несколько повышенная влажность хлеба. Заболеваний картофельной болезнью у ржаного хлеба не наблюдается, поскольку кислотность его значительно выше, чем пшеничного. Заболевания пшеничного хлеба тягучей болезнью имеют место почти исключительно в жаркое время года, при хранении хлеба в душных, плохо вентилируемых помещениях, при укладке его в горячем состоянии навалом или в высокие штабеля. Развитию болезни способствует повышенная влажность пшеничного хлеба с невысокой кислотностью.[4]
Болезнь проявляется изменениями, наступающими в мякише хлеба или других влажных мучных изделиях (бисквитное пирожное, пряники) через некоторое время при хранении их в неблагоприятных условиях. На изломе хлеба начинает ощущаться слабый неприятный запах, который быстро усиливается и становится схожим с запахом валерианы или переспелой дыни; одновременно наблюдаются потемнение мякиша и изменение его консистенции. Мякиш становится мягким, затем в нем появляется нитчатость, и, наконец, он превращается в клейкую, тягучую грязно-коричневую массу с резким неприятным запахом, напоминающим запах гниющих фруктов. Процесс, наблюдающийся в мякише хлеба, является следствием активной деятельности протеолитических и аминолитических ферментов, выделяемых картофельной палочкой. Эти ферменты вызывают расщепление белков и крахмала хлебного мякиша, продукт распада составляет всю разжиженную массу пораженного мякиша хлеба. Изменение цвета мякиша объясняется участием ферментов, которые окисляют имеющийся тирозин в меланин. Хотя все разновидности картофельной палочки не патогенны для человека (не могут вызвать пищевые отравления), хлеб, пораженный тягучей болезнью, не пригоден для питания в связи с резко измененными органолептическими свойствами.
Подавление картофельной болезни
Известен способ подавления развития возбудителей картофельной болезни хлеба - споровых палочек Bacillus mesenterius и Bacillus subtilis, в основе которого лежит поддержание повышенной кислотности теста, приготовленного опарным способом на жидких дрожжах с установлением кислотности спелого теста в пределах 4-6o или путем добавления в начальной стадии приготовления теста 0,1-0,2% уксусной кислоты или уксуснокислого кальция 0,2-0,3% от веса перерабатываемой муки.
Известен также способ подавления развития картофельной болезни в хлебе, в основе которого предусмотрено внесение в тесто добавки, подавляющей развитие картофельной болезни, а именно, добавление 0,32% пропионата натрия или 0,75% монофосфата натрия.
Недостатком вышеуказанных способов является то, что при хранении хлебных изделий возможно появление картофельной болезни в хлебе.
Наиболее близким аналогом по решаемой задаче и достигаемому техническому результату является способ подавления развития картофельной болезни в хлебе, предусматривающий внесение на стадии замеса компонентов теста добавки, угнетающей развитие спор Bacillus mesenterius и Bacillus subtilis, при этом в качестве добавки используют мезофильные молочнокислые бактерии. [5]
Недостатком известного способа является то, что обработанный хлеб не всегда устойчив к появлению картофельной болезни при нарушении условий хранения, в частности при повышенной влажности и повышенной температуре окружающей среды.
Технический результат, достигаемый предлагаемым способом, заключается в более глубоком подавлении развития картофельной болезни хлеба даже при нарушении условий его хранения.
Для достижения данного технического результата способ подавления развития картофельной болезни в хлебе, предусматривающий внесение на стадии замеса компонентов теста добавок, угнетающих развитие спор Bacillus mesenterius и Bacillus subtilis, в качестве добавки, угнетающей развитие спор Basillus mesenterius и Bacillus subtilis, используют низин, который вносят в количестве из расчета 2000-150000 МЕ на 1 кг массы муки в тесто.
Известно, что клетки споровых микроорганизмов Bacillus mesenterius и Bacillus subtilis ингибируются различными подкисляющими компонентами и погибают при температуре 80oС. Споровые формы устойчивы в кислой среде и термоустойчивы. Они остаются жизнеспособными при температуре 120oС в течение часа, поэтому при выпечке бактерии погибают, а споры остаются жизнеспособными.
Полипептидный консервант низин эффективно воздействует именно на споровые грамм-положительные микроорганизмы.
Эффект действия низина на споры обусловлен его вмешательством в цитоплазматическую мембрану и ингибированием синтеза муреина, который является существенным компонентом стенок грамположительных бактерий.
Экспериментальные исследования показали, что минимальная ингибирующая концентрация низина составляет 2000 МЕ на 1 кг муки, максимальная 150000 МЕ на 1 кг муки.[6]
Сущность изобретения поясняется следующим способом его осуществления.
Вначале смешивали компоненты теста: пшеничную муку, дрожжи и компоненты, предусмотренные рецептурой. При смешивании компонентов в начале замеса в тесто вводили суспензию спор бактерий Bacillus mesenterius и Bacillus subtilis в концентрации 2,5 тыс. спор/мл и низин из расчета 2000-150000 МЕ на 1 кг массы муки. Тесто готовили опарным способом.
В качестве контроля служило тесто, инфицированное спорами Bacillus subtilis и Bacillus mesenterius, но без добавления низина.
Готовое тесто делили на делительной машине. Сформированные заготовки помещали в люльки и направляли на расстойку. Продолжительность расстойки 30-50 мин.
Выпечку хлебных изделий осуществляли в увлажненной пекарной камере при температуре 215-250oС в течение 45-50 мин.