ВЛИЯНИЕ ГОРОХОВОЙ ЗАКВАСКИ НА РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЬНОЙ БОЛЕЗНИ ХЛЕБА

ВЛИЯНИЕ ГОРОХОВОЙ ЗАКВАСКИ НА РАЗВИТИЕ КАРТОФЕЛЬНОЙ БОЛЕЗНИ ХЛЕБА

Научная статья

Икрами М.Б.^1, *, Шарипова М.Б.²

^{1, 2} Технологический университет Таджикистана, Душанбе, Таджикистан

* Корреспондирующий автор (mavzuna-83[at]mail.ru)

Аннотация

В статье рассмотрено использование закваски, приготовленной на основе гороха-нута, для  предотвращения картофельной болезни хлеба. Показано, что  при использовании гороховой закваски  при приготовлении хлеба из муки, зараженной спорами картофельной палочки, признаки картофельной болезни не проявляются в хлебе при хранении в течение 2 недель, тогда как в контрольных образцах хлеба, выпеченного на термофильных дрожжах  по общепринятой технологии, указанные признаки появляются уже на третий  день. Проведенные эксперименты  по приготовлению хлеба на основе гороховой закваски и формового хлеба с использованием термофильных дрожжей показали, что хлеб с использованием гороховой закваски вполне соответствует  требованиям, предъявляемым к качеству дрожжевого хлеба.

Ключевые слова: хлеб - хлебобулочные изделия -  дрожжи – закваска – брожение, картофельная болезнь, споры, бактерии рода Bacillus.

INFLUENCE OF PEA YEAST ON DEVELOPMENT OF POTATO BREAD DISEASE

Research article

Caviar M.B.^1, *, Sharipova M.B.²

¹Technological University of Tajikistan, Dushanbe,Tajikistan

* Corresponding author (mavzuna-83[at]mail.ru)

Abstract

The paper considers the use of yeast made based on chickpea to prevent potato bread disease. It is shown that when using pea sourdough making bread from flour infected with spores of potato bacillus, the signs of a potato disease do not appear in bread when stored for 2 weeks, whereas, in control samples of bread baked with thermophilic yeast according to generally accepted technology, these signs appear already on the third day. The experiments on the preparation of bread based on pea sourdough and molded bread using thermophilic yeast showed that bread using pea sourdough fully meets the requirements for the quality of yeast bread.

Keywords: bread - bakery products - yeast - sourdough - fermentation, potato disease, spores, bacteria of the genus Bacillus.

Введение

Хлебобулочные изделия являются скоропортящимся продуктом, который во время  хранения может быть поражен различными болезнетворными бактериями. Употребление в пищу такого изделия   может вызвать различные отравления и принести вред здоровью потребителя. Болезни хлебобулочных изделий появляются, прежде всего, при использованием пшеничной муки, сильно загрязненной патологическими микроорганизмами – бактериями и грибками. Возникновению и развитию болезней хлебобулочных  изделий способствуют неблагоприятные условия хранения, а именно хранение при повышенной относительной влажности и температуре [1]. Причиной зараженности пшеничной муки являются споровые бактерии, которые могут попадать в нее из почвы и воздуха во время сбора зерна, а также при его размоле. Картофельная болезнь хлеба и хлебобулочных изделий - самое распространенное заболевание хлеба. Возбудителем этой болезни являются спорообразующие бактерии, относящиеся к подвиду Bacillussubtilis (картофельная палочка) и Bacillusmesentericus (сенная палочка). Эти бактерии являются весьма  распространенными в природе. Бактерии рода Bacillus, обладают комплексом активных амилолитических и протеолитических ферментов, под непосредственным воздействием которых идет гидролиз белков и крахмала пшеничной муки. Изделие с картофельной болезнью характеризуется весьма неприятным и специфическим запахом и липкостью (ослизнением), потемнением мякиша, тянущегося тонкими специфическими нитями [6], [10]. Возбудителем картофельной болезни хлебобулочных изделий до недавнего времени считались бактерии вида Bacillussubtilis (В. mesentericus) – «картофельная палочка». В настоящее время результаты более детальных  исследованиий  установили, что картофельная  болезнь хлебобулочных изделий  может быть вызвана и  другими видами  микроорганизмов рода Bacillus: В. licheniformis, В. pumilus, В. cereus, В. firmus, В. clausii, В. megatherium, polymyxa и др. [6], [7], [8]. Есть достоверная информация о патогенности различных видов спорообразующих бактерий рода Bacillus. Примером могут служить  штаммы В. cereus, вызывающие токсикоинфекцию, образующие диарейный и эметический (рвотный) энтеротоксины и ферменты, являющиеся факторами патогенности - лецитиназу, цереолизин, гемолизин и др. Продуцентами внеклеточного токсина являются также некоторые изоляты В. licheniformis, В. pumilus, 5. megatherium, 5. polymyxa и др. [11. С.5-6]. Вышеперечисленные микроорганизмы весьма термоустойчивы и даже не погибают при выпечке.П При этом они активно гидролизуют крахмалсодержащие соединения с образованием декстринов, что в результате делает мякиш изделий  липким, тянущимся. Протеолитические ферменты этих бактерий разрушают белки до продуктов, которые придают зараженному хлебобулочному изделию резкий специфический запах. Споровые бактерии этих видов попадают в муку в основном при размоле зерна пшеницы, которое заражается главным образом в процессе уборки урожая. Вегетативные клетки бактерии  Вас.subtilis погибают  в основном при температуре 75—80°С, а споры сохраняют свою  бактериологическую активность  в течение 1 часа  даже при 120°С. Во время выпечки в мя­кише хлеба и хлебобулочных изделий происходит испарение внутренней влаги, поэтому температура в центре мякиша изделий не превышает 96-98⁰С.  Устойчивые споры картофельной палочки при такой температуре сохраняют свою жизнеспособность. Наиболее благоприятные условия для прорастания спор и развития болезнетворных бактерий — температура около 40 градусов, повышенная относительная влажность, рН среды от 5 до 10, количество спор и активных бактерий [2]. В нашей стране с жарким климатом картофельная болезнь хлебобулочных изделий является весьма распространенным видом порчи хлеба и хлебобулочных изделий. Производители хлебобулочных изделий особенно часто сталкиваются с этой проблемой в летние жаркие месяцы. Многие производители с целью предотвращения картофельной болезни  используют вещества, которые придают  хлебу кислую среду. Они часто используют уксусную и пропионовую кислоты, уксуснокислый кальций, этиловый спирт и т.д. Широко применяются мезофильные молочнокислые закваски, содержащие молочную кислоту. Эти вещества повышают срок хранения изделий на несколько часов, но продукт теряет свои вкусовые качества, так как вкус изделий становится кислым.

Таким образом, в Таджикистане картофельная болезнь хлеба является самой распространённой и пока нерешаемой полностью проблемой производителей хлебобулочных изделий, а также домашнего хлебопечения.

Методы и объект исследования

С целью предотвращения картофельной болезни хлеба на кафедре химииТехнологического университета Таджикистана был проведен ряд экспериментов по влиянию гороховой закваски на развитие картофельной палочки в хлебобулочных изделиях. Закваска, приготовленная из гороха-нута, издревле используется в таджикской кухне для выпечки национальных лепешек «Нони ширмол», обладающих особым вкусом и ароматом [3]. Закваска, приготовленная по приведенному в [3] рецепту, ранее была применена нами для выпечки хлеба, с заменой  хлебопекарных дрожжей указанной закваской. Целью этих исследований являлось не только возрождение технологий национальных хлебных изделий, но также поиск альтернативы хлебопекарным дрожжам, а также расширение ассортимента хлебобулочной продукции. Были проведены исследования, которые позволили восстановить технологию приготовления закваски, определить оптимальные условия её подготовки и применения, определить органолептические и физико-химические свойства приготовленного на ней хлеба. Было выявлено, что закваска на основе гороха-нута улучшает органолептические свойства изделий и положительно влияет на физико-химические свойства хлебобулочных изделий. Например, уменьшается упек изделий, увеличивается содержание сухих веществ, повышается срок черствления [4]. Полученные результаты обусловили интерес к проблеме использования гороховой закваски для предотвращения картофельной болезни хлеба.

В лабораторных условиях была проведена пробная выпечка хлеба с закваской на основе гороха нута из зараженной картофельной палочкой муки. Контрольным образцом служил хлеб, выпеченный из этой же муки по общепринятой технологии с использованием хлебопекарных термофильных дрожжей. Признаки картофельной болезни хлеба обычно проявляются на следующий день после выпечки изделий. Для выявления более точных признаков опытные и контрольные образцы хлеба выдерживались в течение четырёх суток при температуре 30-35⁰С при относительной влажности воздуха 75%. Уже на третий день проведения экспериментов у дрожжевого хлеба были отмечены признаки развития картофельной болезни. Изменились органолептические свойства дрожжевого хлеба. На хлебе появились грязные пятна, ощущался неприятный вкус и запах.  На четвертый день мякиш дрожжевого хлеба стал тягучим, липким, образовались вещества, вызывающие расстройство пищеварительных органов. У хлеба, приготовленного на основе гороховой закваске, признаки болезни не появилисьне только в течение указанного времени, но также в последующие две недели.

 

Рис. 1 – Образцы хлеба после четырёх суток хранения;

а) опытный образец (хлеб на гороховой закваске); б) контрольный образец (хлеб дрожжевой)

 

Результаты органолептического анализа подтверждаются микробиологическими исследованиями. Снимки проб мякиша образцов хлеба, сделанные  под электронным микроскопом (с увеличением 90 крат),  показаны на нижеследующем рисунке:

 

Рис. 2 – Мякиш образцов хлеба через четверо суток хранения (снимки электронным микроскопом с 90-кратным увеличением);

а) контрольный образец (хлеб дрожжевой; б) опытный образец (хлеб на гороховой закваске)

 

Как видно попредставленным рисункам, под микроскопом  в дрожжевом хлебе выявлены мелкие подвижные палочки со слегка округленными концами, расположенные одиночно или цепочками (рис. 2.а). Размеры и характер движения палочек подтверждает, что данные бактерии являются спорообразующими бактериями – картофельной  палочкой (Bacillussubtilis)  с длиной 1,5-3,5 мкм, толщиной - 0,6-0,7.  Эти микроорганизмы образуют споры, которые легко переносят кипячение и высушивание. Они погибают только при температуре 130⁰С. А у хлеба на основе закваски из гороха нута картофельные палочки не обнаружены.  (Рис. 2б).

Заключение

Таким образом, по результатам проведенных опытов можно сделать вывод, что использование гороховой закваски в производстве хлебе и хлебобулочных изделий можеть предотврать появление картофельной болезни у хлеба и хлебобулочных изделий. Проведенные эксперименты  по приготовлению хлеба на основе закваски из гороху нута  и формового хлеба показали, что хлеб с использованием гороховой закваски вполне соответствует  требованиям, предъявляемым к качеству дрожжевого хлеба.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Мармузова, Л.В. Основы микробиологии, санитарии и гигиены в пищевой промышленности / Л.В.Мармузова. - Москва: Изд-во Издательский центр «Академия». 2004. — 136с.
2. Немцова З.С. Основы хлебопечения. / Немцова З.С., Н.П.Волкова, Н.С.Терехова.—М., 1986. — 287с.
3. Похлебкин В.В. Национальные кухни наших народов / В.В. Похлебкин. - Москва: Изд-во Легкая и пищевая промышленность, 1983. —304с.
4. Шарипова М.Б. Производство хлеба на основе гороховой закваски / М.Б. Шарипова, Икрами М.Б., Валишина А., Девонашоева Н.С. //Сб.материлов IV Нумановских чтений «Вклад молодых ученых в развитие химической науки».— 2017 —С.190-193.
5. Дубцов Г.Г. Производство национальных хлебных изделий / Г.Г. Дубцов — Москва: Изд-во Агропроиздат, 1991.-141с.
6. Афанасьева О.В. Микробиологический контроль хлебопекарного производства / О.В. Афанасьева. — Москва: Изд-во: Пищевая промышленность, 1976. —  144 с.
7. Джей Дж.М. Современная пищевая микробиология / Дж.М. Джей, М.Дж. Лёсснер, Д.А. Гольден.М. — М., 2011. — 86 с.
8. Блекберн К.деВ. Микробиологическая порча пищевых продуктов / К.деВ. Блекберн. —Москва: Изд-во «Профессия», 2008. — 784 с.
9. Минаева Л.П. Возбудители картофельной болезни хлеба: выделение, идентификация методом ПЦР / Л.П. Минаева // Кондитерское и хлебопекарное производство. — - № 5. — С. 40-42.
10. Демчук А.П. Методы выявления и предупреждения картофельной болезни хлеба / А.П. Демчук, И.М. Ройтер. — М., 1970. — 41 с.
11. ИНСТРУКЦИЯ по предупреждению картофельной болезни хлеба на хлебопекарных предприятиях. Москва, 2012.С.5-6.
12. Пат.2543259, РоссийскаяФедерация,МПК7H04В1/38,20.08.02,Бюл.o№ 25432593/Способ приготовления густой закваски для хлеба с использованием ржаной муки. / Шупик А. Г. Павловская Е. Н.,Кузнецова Л. И.,Савкина О. А.,Терновской Г. В.Косован А. П.,Заявлено 2013-05-28 опубликовано02.2015.
13. Пат.2187227, Российская Федерация, МПК:A21D. Способ приготовления закваски для производства хлеба, №: 2187227, Заявл. 01.2000.опубл. 2002 -08 20.254/2543259.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Marmuzova L.V. Osnovy mikrobiologii, sanitarii i gigieny v pishhevoj pro¬myshlennosti [Fundamentals of Microbiology, sanitation and hygiene in the food industry] / L.V.Marmuzova. — Moskva: publishing house publishing house «Akademija». 2004. — 136р. [in Russian]
2. Nemcova Z.S. Osnovy hlebopechenija [Basics of bread making] / Nemcova Z.S., P.Volkova, N.S.Terehova.—M., 1986. — 287р. [in Russian]
3. Pohlebkin V.V. Nacional'nye kuhni nashih narodov [National cuisines of our peoples] / V.V. — Moskva: publishing house Legkaja i pishhevaja promyshlennost', 1983. —304р. [in Russian]
4. Sharipova M.B. Proizvodstvo hleba na osnove gorohovoj zakvaski [Production of bread based on pea sourdough] / M.B. Sharipova, Ikrami M.B., Valishina A., Devonashoeva N.S. //Sb.materilov IV Numanovskih chtenij «Vklad molodyh uchenyh v razvitie himicheskoj nauki» [Collection of materials of the IV Numan readings "Contribution of young scientists to the development of chemical science"].— 2017 —Р.190-193. [in Russian]
5. Dubcov G.G. Proizvodstvo nacional'nyh hlebnyh izdelij [production of a national bakery products] / G.G. Dubcov — Moskva: publishing house Agroproizdat, 1991.-141р. [in Russian]
6. Afanas'eva O.V. Mikrobiologicheskij kontrol' hlebopekarnogo proizvodstva [Microbiological control of bakery production] / O.V. Afanas'eva. — Moskva: publishing house: Pishhevaja promyshlennost', 1976. —  144 р. [in Russian]
7. Dzhej Dzh.M. Sovremennaja pishhevaja mikrobiologija [Microbiological spoilage of food products] / Dzh.M. Dzhej, Dzh. Ljossner, D.A. Gol'den.M. — M., 2011. — 86р. [in Russian]
8. Blekbern K.deV. Mikrobiologicheskaja porcha pishhevyh produktov [Pathogens of potato disease of bread] / K.deV. Blekbern. —Moskva: publishing house «Professija», 2008. — 784 p. [in Russian]
9. Minaeva L.P. Vozbuditeli kartofel'noj bolezni hleba: vydelenie, identifikacija metodom PCR [Pathogens of potato disease of bread: isolation, identification by PCR] / L.P. Minaeva // Konditerskoe i hlebopekarnoe proizvodstvo. — - № 5. — Р. 40-42. [in Russian]
10. Demchuk A.P. Metody vyjavlenija i preduprezhdenija kartofel'noj bolezni hleba [Methods of detection and prevention of potato bread disease] / A.P. Demchuk, I.M. Rojter. — M., 1970. — 41p. [in Russian]
11. INSTRUKCIJA po preduprezhdeniju kartofel'noj bolezni hleba na hlebopekarnyh predprijatijah. Moskva, 2012.S.5-6. [INSTRUCTIONS for the prevention of potato disease in bread baking enterprises. Moscow, 2012.Pp. 5-6.]. [in Russian]
12. 2543259, Rossijskaja Federacija, MPK7 H 04V1 /38,20.08.02, Bjul.o№ 25432593/ Method for preparing a thick sourdough for bread using rye flour. / Shupik A. G. Pavlovskaja E. N.,Kuznecova L. I.,Savkina O. A.,Ternovskoj G. V.Kosovan A. P.,Zajavleno 2013-05-28 opublikovano27.02.2015. [in Russian]
13. 2187227, Rossijskaja Federacija, MPK: A21D. Method for preparing sourdough for bread production, №: 2187227, Zajavl. 27.01.2000.opubl. 2002 -08 20.254/2543259. [in Russian]