6.2. Плесневение хлеба

Плесневение – наиболее распространенный вид микробиологической порчи хлеба. В отличие от микроорганизмов муки, плесневые грибы являются вторичной инфекцией, которая поражает готовую продукцию. Споры плесеней, находящиеся в муке, как правило, погибают во время выпечки. Хлеб выходит из печи практически стерильным. Однако в процессе охлаждения, транспортировки и хранения хлеба его поверхность обсеменяется спорами плесневых грибов. При этом заражение может происходить путем непосредственного контакта с загрязненными предметами (транспортные или упаковочные средства, руки и одежда обслуживающего персонала) или через воздух. В это время на поверхности хлеба оседает огромное количество спор мицелиальных грибов, которые при благоприятных условиях прорастают и образуют макроколонии.

По данным некоторых исследователей, в 1 м³ производственных помещений хлебозавода содержится от 0,4 до 0,910⁵ спор плесневых грибов. Воздух загрязняется при распылении муки. Особенно много спор плесеней содержится в воздухе помещений, в которых хранится бракованная продукция и возвращенный из торговой сети хлеб [(1,251,75) 10⁵ спор в 1 м³ воздуха)].

Плесневение чаще всего возникает при неправильном режиме хранения хлеба. Благоприятными условиями для развития плесневых грибов являются температура воздуха 25–30 °С и относительная влажность воздуха 70–85 %. Однако развитие плесеней возможно и в диапазоне температур от 5 до 50 °С. С этой точки зрения лишь хранение хлебных изделий в замороженном состоянии исключает возможность их плесневения. Повышенная относительная влажность воздуха, в атмосфере которого хранится хлеб, особенно благоприятствует развитию плесеней. Большое значение с точки зрения возможности плесневения имеют свойства хлебобулочных изделий. Существенна влажность продукта или активность воды а_w продукта (следует отметить, что активность воды, лежащая ниже 0,6, является препятствием для развития бактерий, дрожжевых и плесневых грибов). В этом отношении мякиш, имеющий влажность в пределах от 40 до 50 %, является более благоприятной средой для развития плесени, чем корка, имеющая значительно меньшую влажность. Поэтому плесневение мякиша обычно начинается с мест, примыкающих к трещинам или подрывам в корке или к участкам с наиболее тонкой и недостаточно обезвоженной корочкой.

Кислотность продукта также является фактором, влияющим на возможность размножения в нем микроорганизмов. Однако оптимальным для развития плесневых грибов является рН продукта от 4,5 до 5,5, поэтому кислотность хлебных изделий не ограничивает развитие в них плесеней.

Споры плесеней очень устойчивы к факторам внешней среды. Они могут длительное время сохранять свою жизнеспособность ( до 15 лет), а в благоприятных условиях прорастают, и образовавшийся мицелий гриба через четверо суток образует до 50 млн спор.

Чаще всего хлеб портится при развитии грибов родов Aspergillus, Penicillium, Mucor, Rhizopus.

Мицелий гриба распространяется вначале по поверхности хлеба, затем по трещинам и порам проникает внутрь мякиша. Плесени образуют на поверхности изделий пушистые или бархатистые налеты разных цветов: Aspergillus candicans, Aspergillus fumigatus – беловато-желтого; Aspergillus flavus – желто-зеленого; Aspergillus glaucum - серо-голубого; Aspergillus ochraceus – желто-оранжевого; Aspergillus glaucum – серо-зеленого; Aspergillus niger – черного; Penicillium glaucum – голубовато-зеленого; Penicillium olivaceum – коричнево-желтого; Mucor mucedo – светло-серого; Mucor plumbeus – серовато-черного; Rhizopus nigricans – белого с черными головками, Geotrichum candidum – белого.

Хлеб, пораженный плесневыми грибами, имеет неприятный затхлый вкус и запах вследствие расщепления белков, жиров и углеводов ферментами грибов. Заплесневевший хлеб уже непригоден к употреблению. Кроме того, он может содержать ядовитые вещества. Известно около 240 видов плесневых грибов, которые образуют микотоксины. В нстоящее время известно свыше 100 микотоксинов. Среди ядовитых веществ, вырабатываемых плесневыми грибами, обнаружено шесть типов афлатоксинов (В1, В2, М1, М2, G1, G2), патулин, фузариогенин, охратоксин, рубратоксин и другие, которые могут быть канцерогенными для человека.

Для предотвращения плесневения хлеб необходимо хранить в сухом, хорошо вентилируемом помещении при температуре воздуха не выше 10–12 °С и относительной влажности 70–75 %. Быстрое охлаждение хлеба непосредственно после его выпечки предупреждает процесс плесневения. Хлеб в лотках и на стеллажах укладывают неплотно, оставляя свободные прослойки для циркуляции воздуха. Поверхность хлеба должна быть без трещин и повреждений. Хлебохранилище оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией.

Для подавления развития плесневых грибов на поверхности хлеба предложены различные физические, химические и биологические способы.

К физическим способам относятся стерилизация путем тепловой обработки, микроволновая стерилизация, действие инертных газов и др.

Стерилизация путем тепловой обработки заключается в том, что хлеб сначала упаковывают в герметичную влагонепроницаемую термостойкую пленку и нагревают до 90 °С в течение 30–60 мин, чтобы достичь в центральных слоях мякиша температуры выше 75 С.

Микроволновая стерилизация осуществляется в промышленных установках, в которых нарезанный и упакованных хлеб подвергается микроволновому нагреву.

Кроме термической стерилизации, предложено обрабатывать хлеб токами высокой частоты или ультрафиолетовым облучением. Однако эти способы требуют особых упаковочных материалов, дополнительных затрат на стерилизацию, что значительно повышает себестоимость готовой продукции.

Для неупакованных хлебобулочных изделий основной мерой является снижение зараженности спорами плесеней воздуха производственных помещений и хлебохранилища, а также оборудования и инвентаря, на котором хранится и транспортируется готовая продукция. В этом случае необходимо соблюдение максимальной чистоты в производственных помещениях, борьба с запылением воздуха и хорошая вентиляция, особенно в хлебохранилище. Оборудование и инвентарь, используемые при хранении и транспортировки готовой продукции, следует содержать в чистоте, тщательно промывать и периодически дезинфицировать.

При длительном хранении хлеба большое внимание уделяется свойствам упаковочных материалов. На сегодняшний день существует огромный выбор самых разнообразных упаковочных материалов. Для упаковки хлебобулочных изделий используют парафинированную бумагу, целлофановую, полиэтиленовую, полипропиленовую пленки, комбинированные пленочные материалы на основе полимерных пленок и т. д. Упаковывание хлеба позволяет не только предотвратить его плесневение, но и сохранить его свежесть, сделать удобным для транспортировки и продажи, повысить его товарную привлекательность для потребителя. Поэтому в настоящее время все больше и больше хлебопекарных предприятий выпускают свою продукцию в упакованном виде.

Большое распространение сегодня получили способы упаковки с использованием вакуума. С помощью вакуума обеспечивается не только работа многих современных фасовочно-упаковочных машин, но и достигается значительное увеличение сроков хранения упакованной продукции за счет изменения внутри упаковки состава газовой среды.

Для хранения хлебобулочных изделий, мучных кондитерских изделий рекомендуется использовать упаковки с модифицированной атмосферой, содержащей 59 % азота и 50 % диоксида углерода. Перспективным является повышение барьерных свойств упаковочных материалов за счет комбинирования их с антимикробными добавками. Уже получены полимерные материалы, обладающие микробоцидными свойствами благодаря введению в расплав полимера сорбата калия и солей пропионовой кислоты. Наибольшее практическое значение предотвращение плесневения хлеба и хлебных изделий имеет для тех их видов, которые предназначены для длительного хранения, исчисляемого днями, неделями, а для специальных видов – месяцами и даже годами (это актуально для экспедиций, экипажей космических полетов, лесозаготовок, геологических партий и других специальных контингентов).

Химические способы ингибирования развития плесневых грибов предусматривают применение органических кислот (пропионовой, сорбиновой, лимонной, янтарной, фумаровой и др), а также их кальциевых и натриевых солей. Химические консерванты в основном вводят при замесе теста. В отдельных случаях ими обрабатывают поверхность хлеба. Все эти мероприятия должны проводиться и в торговой сети, где осуществляется продажа хлеба.

В качестве консервантов чаще всего используют сорбиновую кислоту и пропионат кальция. При внесении в тесто 0,2 и 0,4 % пропионовой кислоты к массе муки рост плесневых грибов на хлебе обнаруживался на седьмые и девятые сутки соответственно. Консервирование хлеба и мелкоштучных хлебобулочных изделий пропионовой кислотой особенно эффективно, когда упаковку дополнительно заполняют диоксидом углерода.

Существуют технологии применения растительных добавок, препятствующих плесневению хлеба. Экстракт хмеля и горчичный порошок подавляют развитие плесневых грибов в хлебе из пшеничной муки 1-го и 2-го сортов, в том числе содержащей до 10 % пшеничных отрубей. Созданы технологии изготовления хлеба с использованием экстрактов хмеля и ферментативного гидролизата горчичного порошка. Показано, что обработка протекторными добавками полуфабриката из пшеничных или тритикалевых отрубей (отруби–вода) в течение 30 мин и более задерживает плесневение хлеба до 10 сут.

В настоящее время процесс плесневения можно предотвратить с помощью специальных консервирующих средств. Наиболее эффективным из них является «Паносорб» производства германской фирмы «Hoechst AG». Он представляет собой гранулы сорбиновой кислоты, покрытые тугоплавкой оболочкой, устойчивой к температуре брожения и расстойке теста и расплавляющейся при выпечке. Благодаря этому «Паносорб» не подавляет развития дрожжей и не нарушает процесса тестоведения. Дозировка препарата – 0,1–0,2 % к массе муки. Создан новый консервант для хлебобулочных изделий – сорбоилпальмитат. Он представляет собой смешанный ангидрид сорбиновой кислоты с пальмитиновой кислотой. Этот препарат не подавляет развития дрожжей и в процессе выпечки расщепляется на пальмитиновую и сорбиновую кислоты. Последняя предохраняет хлеб от плесневения. В промышленности сорбоилпальмитат добавляют в тесто в количестве 0,3–0,5% к массе муки.

Биологические способы подавления плесневения хлеба основаны на культивировании в мучных средах микроорганизмов, продуцирующих органические кислоты, антибиотические вещества и другие протекторы. Максимальным ингибирующим эффектом обладала пропионовокислая закваска, полностью подавляющая развитие грибов родов Penicillium и Aspergillus.

В целях предотвращения плесневения хлеба воздух в помещениях хлебозавода очищают фильтрацией или с помощью ультрафиолетового облучения. Для снижения степени зараженности спорами плесневых грибов технологического оборудования, лотков, контейнеров устанавливают строгий контроль за их гигиеническим состоянием, обрабатывают фунгицидными средствами, периодически осуществляют дезинфекцию 2–3 %-м раствором уксусной кислоты.