Учебник по микробиологии. Учебник для товаровед, и технол фак торг вузов. 5е изд., перераб. М. Экономика, 1985. 256 с
 Скачать 2.41 Mb.
|
|
219 ceevisiae, чаще расы Краснодарскую, Щелковскую 4, Ростовскую 2, Московскую 23. В закваске всегда имеется также некоторое количество молочнокислых бактерий. Жидкие пшеничные закваски – это смешанная культура на осахаренной мучной среде активных дрожжей S. cerevisiae и мезофильных молочнокислых бактерий гомоферментативной палочки Lactobacillus plantarum и гетероферментативной L. Ьге-vis, развивающихся в среде спонтанно или вносимых в виде чистых культур. Гетероферментативные молочнокислые бактерии, помимо кислот, образуют углекислый газ, поэтому они играют некоторую роль в разрыхлении теста. Выделяемые ими в значительных количествах летучие кислоты способствуют улучшению аромата и вкуса хлеба. Хлеб, полученный на жидких дрожжах и жидких заквасках, не только обладает более приятным вкусом, но реже болеет тягучей болезнью (см. с. 221) и медленнее черствеет по сравнению с хлебом, изготовляемом с использованием только прессованных дрожжей. В пшеничном тесте на прессованных дрожжах молочнокислых бактерий мало; они попадают в основном из муки, их участие в созревании теста незначительно. В производстве ржаного хлеба тесто готовят на заквасках, которые, как и пшеничные закваски, являются смешанными культурами дрожжей и молочнокислых бактерий, что обеспечивает разрыхление теста и накопление кислот. Соотношение молочнокислых бактерий к дрожжам составляет 80:1, а в пшеничном тесте 30:1, т. е. в созревании ржаного теста ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям. Ржаные закваски бывают густыми и жидкими. Жидкие готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки с применением чистых культур различных рас дрожжей видов S. cerevisiae, S. minor. Из гомоферментативных молочнокислых бактерий применяют Lactobacillus plantarum (иногда вводят L. casei), из гетероферментативных – L. brevis и L. fermentum. В настоящее время на большинстве заводов и густые закваски готовят на чистых культурах дрожжей (S. minor) и молочнокислых бактерий (L. plantarum и L. brevis). Дрожжи S. minor несколько уступают по энергии брожения виду S. cerevisiae, но отличаются большей кислотоустойчиво-стью. Высокая кислотность ржаного теста (рН 4,2–4,3) благоприятно воздействует на белки ржаной муки, улучшает ее хлебопекарные свойства и препятствует развитию в тесте и хлебе микроорганизмов – возбудителей порчи. В тесте, помимо используемых производственных микроорганизмов, всегда находятся посторонние, попадающие с сырьем и из внешней среды. Их активное развитие нарушает нормальное течение процессов брожения и созревания теста. Таковыми являются, например, поступающие с прессованными дрожжами 220 и из муки дикие дрожжи рода Candida. Эти дрожжи в брожении не участвуют, но отрицательно воздействуют на бродильную активность производственных дрожжей. Поверхность хлеба при выходе из печи практически стерильна, но мякиш прогревается только до 95–98 °С и в нем всегда сохраняется какое-то количество бактериальных спор. Во время охлаждения, последующего транспортирования, хранения и реализации хлеба споры могут прорасти, а размножение в мякише образовавшихся клеток приведет к порче хлеба. Возбудителями тягучей (картофельной)болезни хлеба являются спорообразующие бактерии Вас. subtilis. Споры этих бактерий термоустойчивы, в муке они всегда присутствуют и в отдельных видах (в муке 2-го сорта и обойной) в немалых количествах. Источником инфекции может быть также оборудование, воздух производственных цехов хлебозаводов. Бактерии вызывают гидролиз крахмала с образованием большого количества декстринов, но они чувствительны к повышенной кислотности среды, поэтому тягучей болезни подвержен преимущественно пшеничный хлеб, имеющий по сравнению с ржаным хлебом невысокую кислотность. В начале развития заболевания хлеб приобретает посторонний фруктовый запах, затем мякиш ослизняется, темнеет, становится липким, тянется нитями. Пораженный хлеб не пригоден в пищу. Для предотвращения тягучей болезни хлеб после выпечки быстро охлаждают до температуры 10–12 °С и хранят при этой температуре в хорошо вентилируемом помещении. Рекомендуется подкислять тесто уксусной, пропионовой, сорбиновой кислотами или их солями. В тесто из пшеничной муки предложено вводить закваски чистых культур пропионо-вокислых бактерий или мезофильной молочнокислой палочки Lactobacillus fermentum. Угнетающее действие этой бактерии на Вас. subtilis обусловлено не только подкислением среды, но и выделением антибиотических веществ. Возбудителями меловой болезни являются дрожже-подобные грибы (из эндомицетовых грибов). Они попадают в тесто с мукой и сохраняются при выпечке хлеба; инфицирование готового хлеба может происходить и извне. Болезнь сначала проявляется на поверхности хлеба, затем по трещинам распространяется внутрь мякиша в виде белых сухих порошкообразных включений, сходных с мелом. Хлеб теряет товарный вид, приобретает неприятный вкус. Плесневение – наиболее распространенный вид порчи хлеба – чаще возникает при неправильном режиме хранения. При слишком плотной укладке, повышенной влажности и температуре споры плесеней, попавшие на выпеченный хлеб извне (из воздуха, при контакте с инфицированными предметами), быстро развиваются, особенно если корка хлеба с трещинами. Плесневение хлеба чаще вызывают грибы родов Penicillium, 221 Aspergillus, Mucor. Многие из них вызывают гидролиз белков, крахмала; хлеб приобретает неприятные затхлый запах и вкус. Заплесневелый хлеб в пищу не пригоден, так как может содержать микотоксины. В хлебе, пораженном аспергилловыми грибами, обнаружены афлатоксины (Г. Шпихер); концентрировались они в основном в наружных слоях хлеба, но выявлялись и в мякише. Для борьбы с плесневением хлеба предлагают различные методы: обработку поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот); стерилизацию упакованного хлеба токами высокой частоты, ионизирующими излучениями. Хороший эффект дает замораживание хлеба. Однако основными мероприятиями на хлебозаводах, обеспечивающими высокое качество хлеба, являются строгое соблюдение установленного режима технологии производства, содержание в должной чистоте оборудования, систематическая дезинфекция производственных помещений. Хлеб – продукт, употребляемый в пищу без дополнительной кулинарной обработки, поэтому на всех стадиях его производства, при хранении, транспортировании и реализации должны строго выполняться установленные санитарные требования. Производство пекарских дрожжей. Пекарские прессованные и сухие дрожжи вырабатывают на специализированных дрожжевых заводах. Питательной средой при выращивании дрожжей служит осветленная, очищенная и разбавленная водой свекловичная меласса – отход свеклосахарного производства. В ней содержатся необходимые для дрожжей сахара и многие другие питательные вещества; дополнительно добавляют азот-и фосфорсодержащие соли. Температура мелассной среды при выращивании дрожжей поддерживается на уровне около 30 °С, рН 4,5–5,5. Среда интенсивно аэрируется (непрерывно подается воздух). В таких условиях дрожжи дышат, а не бродят. Большая часть сахара используется ими для синтеза веществ клетки, при этом дрожжи активно размножаются. По накоплении определенного количества дрожжевых клеток их отделяют от среды, промывают водой, сгущают и прессуют до содержания влаги 73–75 %. Полученную дрожжевую массу формуют в виде брикетов с содержанием дрожжевых клеток в количестве 8–12 млрд. в 1 г. Брикеты упаковывают в бумагу и охлаждают до температуры 4°С. Сушеные дрожжи выпускают с влажностью 8–10%. При производстве пекарских дрожжей используют такие расы Saccharomyces cerevisiae, которые хорошо размножаются в мелассовой питательной среде, обладают высокой бродильной активностью, стойки при хранении в прессованном виде, а также при высушивании. В настоящее время выращивают преимущественно расы Киевскую 21, Одесскую 14 и гибриды № 196–6 и 176, выведенные в Институте генетики АН СССР. Эти расы 222 обладают многими положительными для дрожжевого производства признаками. В процессе производства дрожжей в дрожжерастительные аппараты вместе с сырьем, задаточными дрожжами и из внешней среды попадают посторонние микроорганизмы. Развиваясь совместно с производственными дрожжами, они неблагоприятно влияют на технологический процесс, снижают выход и качество готовой продукции. Наиболее нежелательными являются быстро размножающиеся дрожжи родов Torulopsis и Candida, которые не способны к брожению или бродят очень слабо, но интенсивно используют сахар и другие питательные вещества среды. Выход готовой продукции при активном размножении этих дрожжей может даже несколько увеличиваться, но прессованные дрожжи получаются с пониженными хлебопекарными свойствами и менее стойки в хранении. Из бактерий наиболее опасны гнилостные – сенная и картофельная палочки, а также гетероферментативные молочнокислые бактерии рода Leuconostoc. Лейконостоки могут ослизнять мелассную среду, склеивать дрожжи в комки. В результате выход дрожжей снижается, затрудняется их промывка и прессование, ухудшается товарный вид прессованных дрожжей. Наличие гнилостных бактерий и диких дрожжей в пекарских прессованных дрожжах выше допустимого количества (20–30%) является показателем их низкого качества. Прессованные дрожжи – скоропортящийся продукт. Они могут подвергаться гнилостными бактериями порче в виде размягчения, вплоть до разжижения с образованием неприятного запаха. Сохранять прессованные дрожжи следует на холоде. МИКРОБИОЛОГИЯ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ В Продовольственной программе нашей страны как на задачу первостепенной важности указана необходимость снижения потерь сельскохозяйственной продукции при сборе урожая, транспортировании, хранении и реализации. Основной причиной потерь свежих плодов и овощей в период после сбора являются микробные поражения. В течение длительного времени свежие плоды и овощи остаются жизнеспособными, в них протекают различные физиологические процессы, свойственные растительным организмам. Однако в отличие от вегетирующих растений в снятых плодах и овощах преобладают диссимиляционные процессы (дыхание), в них сохраняется также функция транспирации (испарение воды). У разных плодов и овощей в зависимости от их происхождения и видовых особенностей эти процессы протекают с различной интенсивностью. Чем интенсивнее биохимические процессы, тем быстрее происходят в плодах и овощах глубокие и необратимые изменения, 223 характеризующие их старение. По мере старения плодов и овощей лежкоспособность их падает, ухудшается внешний вид. Они постепенно разрыхляются, теряют вкусовую и питательную ценность, снижается способность сопротивляться заболеваниям, на них начинают развиваться различные микроорганизмы. Рациональные методы хранения свежих плодов и овощей предусматривают создание условий (температуры, влажности воздуха, газового состава среды), которые замедляют процессы, ведущие к старению и перезреванию, способствуют сохранению природных иммунных свойств плодов и овощей и одновременно тормозят развитие микроорганизмов. Устойчивость (иммунитет) растений к микробным поражениям обусловлена многими факторами. Существенное значение имеет их анатомическое строение, особенно строение покровов. Кожица (ее толщина, наличие опробковевших клеток, кутикулы, воскового налета) является мощным защитным барьером проникновению микробов в сочные ткани (мякоть) плодов и овощей. Большую роль играет также их химический состав, наличие веществ, тормозящих развитие микроорганизмов, например красящих (антоцианов, флавонолов), эфирных масел и особенно фитонцидов. Многие из этих веществ сосредоточены главным образом в кожице плодов и овощей и в прилегающих к ней клетках мякоти. Поэтому покровы являются не только механическим препятствием, но и неблагоприятно воздействуют на микроорганизмы. Кроме природных защитных свойств, живые органы растений обладают способностью активно реагировать на внедрение в них возбудителя болезни (патогена). В основе ответных защитных реакций инфицированных органов лежит изменение их обмена веществ. Усиливается фитонцидная активность, активизируются ферментативные процессы (например, окисление фенольных соединений), приводящие к образованию токсичных для микробов веществ. В ответ на внедрение патогена в клетках, граничащих с зоной поражения, вырабатываются и накапливаются новые, специфические антимикробные вещества (преимущественно фенольной природы) – фитоалексины. Возникает как бы химический барьер на пути распространения гриба-патогена. В результате тормозится его развитие, он может и погибнуть. Микрофлора свежих плодов и овощей. На поверхности плодов и овощей постоянно находятся различные микроорганизмы, значительная часть которых не принимает участие в процессах заболеваний и порчи и находится в неактивном состоянии. Если кожица не повреждена, то на ее поверхности имеется обычно незначительное количество питательных веществ, поэтому на ней могут существовать и размножаться только немногие виды микроорганизмов, которые составляют так 224 называемую эпифитную микрофлору. Видовой состав и численность ее зависят от вида растений, географических, климатических и прочих условий их произрастания. Наиболее характерными представителями эпифитной микрофлоры плодов и ягод являются дрожжи, молочнокислые, уксуснокислые бактерии, различные спороносные бактерии, а также споры грибов. Значительно разнообразнее по составу и обильнее микрофлора овощей и плодов, у которых повреждена поверхность (побитых, с трещинами даже микроскопической величины, с содранной кожицей), так как вытекающий из поврежденных тканей сок служит питательной средой для микроорганизмов. На 1 см2 поверхности здоровых плодов и овощей находятся тысячи и десятки тысяч бактерий, сотни и сотни тысяч дрожжей и спор плесеней, а на поврежденных – миллионы плесеней и дрожжей, миллионы и сотни миллионов бактерий. Повреждения поверхности плодов и овощей не только способствуют увеличению количества эпифитных микроорганизмов, но служат также причиной инфекции извне специфическими возбудителями заболеваний и порчи. На плоды и овощи могут попасть (из почвы, воздуха, с тары, от людей, участвующих в сборе, упаковке, реализации) и патогенные для человека микроорганизмы (дизентерийные, брюшнотифозные бактерии, сальмонеллы и др.). Сроки выживания этих бактерий на плодах и овощах достаточно велики. На огурцах, зеленом луке, помидорах и редисе сальмонеллы выживают при комнатной температуре 6–12 дней, дизентерийные палочки – 1–7 дней, а при пониженной температуре сроки выживания удлиняются (Л. И. Адельсон). Поэтому при реализации и переработке свежих плодов и овощей необходимо соблюдать санитарные требования. В период длительного хранения плодов и овощей поражение их микроорганизмами может привести к большим потерям продукции. Этому способствуют неправильные способы заготовки, перевозки и хранения (плохая подготовка хранилищ, закладка плохо просушенной продукции, подмораживание ее, повышенная влажность и температура в хранилищах и т. п.). Болезни плодов и овощей (гнили) вызываются чаще (особенно плодов) плесневыми грибами и реже дрожжами и бактериями. В первую очередь портятся поврежденные и перезрелые плоды и овощи. Некоторые грибы поражают их еще в период произрастания, резко снижая урожайность. Преобладание плесневых грибов в процессах порчи плодов обусловлено прежде всего высоким содержанием в них углеводов, а для многих – кислой реакцией их соков. Однако в результате развития грибов снижается количество органических кислот, повышается рН соков, что создает условия для развития бактериальной флоры. Нередко процесс порчи плодов и овощей, начатый грибами, сопровождается за- 225 тем деятельностью различных бактерий. Существуют заболевания, называемые бактериозами, которые с самого начала вызываются специфическими бактериями. У овощей, содержащих большее по сравнению с плодами количество белковых веществ и имеющих менее кислую реакцию сока, бактериальные поражения встречаются чаще. Возбудителями их являются как бесспоровые бактерии (чаще родов PseudomonasnErwinia), так- и спороносные (Bacillus subtilis, В. polymyxa, В. mace-rans). У пораженных плодов и овощей ткани подвергаются распаду – мацерации; при этом они темнеют и размягчаются иногда до разжижения. Бактериозы плодов и овощей наносят большой экономический ущерб. Грибные заболевания начинаются с прорастания спор гриба на поверхности кожицы и последующего внедрения проростков (гиф) в мякоть плодов и овощей. Большинство грибов, поражающих плоды и овощи в период после их съема до реализации, являются раневыми паразитами; они способны проникать в плод лишь через повреждения кожицы или через ее естественные отверстия (устьица, чечевички). Поэтому бережное обращение с плодами и овощами на всех этапах их продвижения от момента сбора до реализации, т. е. сохранение целостности их покровов,– один из главных путей снижения потерь этих ценных продуктов питания. Даже незаметные повреждения (проколы, царапины, потертости), наносимые плодам и овощам во время уборки, упаковки и перевозки, способствуют их быстрой порче. Грибы, поражающие плоды и овощи преимущественно после съема, относят к факультативным паразитам. Они развиваются на мертвых тканях, гибель которых вызывают сами, выделяя токсичные для растительных клеток вещества. Под действием выделяемых грибами гидролитических ферментов (пектолитических, целлюлазы) разрушаются межклеточные пластинки и оболочки клеток мякоти плодов и овощей, происходит деструкция – распад тканей. Грибы обладают разнообразными экзо- и эндоферментами, позволяющими расщеплять полимерные соединения клеток и тканей растения на более простые вещества, доступные для усвоения. Происходят глубокие изменения веществ, входящих в состав плодов и овощей. Аминокислоты, сахара, органические кислоты, минеральные вещества и другие соединения используются грибами для синтеза веществ их клеток и расходуются в процессе дыхания. Накапливаются различные метаболиты грибов (аммиак, некоторые органические кислоты и др.), токсичные для растительных клеток. Интенсивность развития болезней плодов и овощей зависит от их устойчивости в отношении гриба – возбудителя болезни, от активности возбудителя и условий среды. Так, по данным К. А. Мудрецовой-Висс и С. А. Колесник, |