Микробиология хлебопекарного производства
Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ ВПО “Южно-Уральский государственный университет”
Кафедра Прикладная биотехнология
Контрольная работа
по дисциплине Микробиология
на тему:
“Микробиология хлебопекарного производства”
Выполнила студентка гр. ПТ-280____
___________Гараева Ю.Р.
Проверила ______________________
_______Альхамова Г.К.
Челябинск
2011 год
МИКРОБИОЛОГИЯ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Содержание
- Введение
- Основная часть
- Краткая характеристика хлебопекарного производства
- Общая характеристика сырья и стадий производства
- Характеристика микрофлоры. Возбудители брожения теста
- Микроорганизмы, используемые в производстве хлеба из пшеничной и ржаной муки
- Микроорганизмы - вредители хлебопекарного производства
- Микробиологический контроль хлебопекарного производства
- Заключение
- Список используемых источников
- Введение
Тысячи лет люди пекли хлеб, варили пиво, делали вино, не подозревая что для них работают тысячи микроскопических организмов.
Древние египтяне овладели
искусством разрыхлять тесто с помощью
брожения, которое вызывается мельчайшими
организмами - дрожжевыми грибками и
молочнокислыми бактериями, о существовании
которых они и не подозревали.
Так, 5-6 тысяч лет назад в Древнем
Египте было положено начало развитию
хлебопекарного производства. На разрезе
хлеба, приготовленного со сброженного
теста, видно множество мелких пор.
Это результат
2.1. Краткая характеристика хлебопекарного производства
Хлебопекарное производство, технологический процесс изготовления хлебных изделий из теста. Основным сырьём в производстве служат пшеничная и ржаная мука различных сортов, вода, хлебопекарные дрожжи и поваренная соль. В качестве дополнительного сырья употребляются сахар, патока, жиры, натуральное или сухое молоко, молочная сыворотка, яйца, мак, пряности и др.
Основные этапы: приём и хранение
сырья; приготовление, разделка и расстойка
(выдержка) теста; выпечка и охлаждение хлеба,
иногда его упаковка.
Мука на хлебозаводы в основном доставляется
в цистернах муковозов, откуда под давлением
перекачивается по трубам в бункеры, расположенные
в складах. Перед поступлением в переработку
она просеивается и очищается с помощью магнитов от
ферромагнитных примесей. В процессе хранения
в муке происходят различные биохимические
превращения, улучшающие её хлебопекарные
свойства.
Приготовление теста состоит в перемешивании
муки, воды, соли, дрожжей, опары либо заквасок и
др. видов сырья. Соль, сахар дозируются
в виде профильтрованных водных растворов,
дрожжи - в виде водной суспензии, жиры
- в растопленном состоянии. В процессе
приготовления теста происходит набухание
частиц муки (за счёт связывания воды главным
образом белковыми веществами, крахмалом
и пентозанами), накопление молочной и
др. органических кислот в результате
жизнедеятельности молочнокислых бактерий,
активация (увеличение бродильной активности)
и размножение дрожжевых клеток. Под влиянием
гидролитического действия ферментов
в тесте несколько увеличивается содержание сахаров и
водорастворимых белков.
Традиционные способы приготовления
пшеничного теста - опарный и безопарный.
При безопарном способе всё сырьё замешивается
сразу и тесто готово через 2-3 ч; при опарном
- сначала замешивается опара (более жидкое
тесто из 50-70% общего количества муки с
добавлением всего количества дрожжей),
затем через 4-5 ч в выброженную
опару добавляются остальная часть муки,
вода и др. сырьё и замешивается тесто
нормальной консистенции, длительность
брожения которого 1-2 ч. При опарном
способе требуется несколько меньше дрожжей
(~ 1%), чем при безопарном (1,5-3%). Новым способом,
сокращающим цикл получения хлеба и облегчающим
механизацию и автоматизацию этого производственного
процесса, является приготовление теста
на жидкой опаре (замешивается примерно
из 30% муки). В результате процессы молочнокислого
брожения, активации и размножения дрожжей
происходят в жидкой опаре, текучесть
которой ускоряет брожение, облегчает
транспортирование и дозирование опары.
Эффект ускорения достигается и при раздельном
изготовлении из 5-15% муки молочнокислой
закваски и полуфабриката для активации
дрожжей. Метод позволяет оптимизировать
основные процессы созревания теста и
уменьшить объём необходимой аппаратуры.
Приготовление теста (замешивается сразу
всё сырьё) с применением пищевых кислот
(молочная, лимонная, яблочная и т.д.) или
молочной сыворотки (жидкой, сгущенной,
сухой) в количествах, обусловливающих
необходимую кислотность хлеба, позволяет
в ещё большей степени ускорить этот процесс.
Все ускоренные способы экономически
эффективны и характеризуются интенсификацией
биохимических, микробиологических и
коллоидных процессов в тесте (например,
время брожения не превышает 30-40 мин).
Форсирование процесса
приготовления теста может
Ржаное тесто и тесто из смеси ржаной
и пшеничной муки готовятся как на густых,
так и на жидких заквасках. Технологические
свойства ржаной муки обусловливают более
высокие кислотность и влажность теста
и хлеба по сравнению с пшеничным.
Готовность опар, заквасок и теста определяется
по конечной кислотности или водородному
показателю pH среды и по бродильной
активности. Кислотность и содержание
влаги в тесте и соответственно в хлебе
зависят от сорта пшеничной или ржаной
муки, а также от рецептуры и вида хлебных
изделий.
Разделка теста при выработке изделий
из пшеничной муки состоит из операций
деления, кругления, промежуточной расстойки
в течение нескольких мин (происходят
рассасывание внутреннего напряжении
в тесте и частичное восстановление его
структуры), формовки и окончательной
расстойки. Для теста из ржаной муки разделка
ограничивается делением, формовкой и
окончательной расстойкой. Окончательная
расстойка кусков теста сопровождается
бродильным процессом (что позволяет получить
хлеб с хорошо разрыхлённым мякишем). Её
длительность колеблется в широких пределах
(от 25 до 120 мин). О готовности
кусков теста судят по увеличению их объёма,
разрыхлённости и упругости.
Выпечка хлеба производится в хлебопекарных
печах. Тесто выпекается в металлических
формах (формовый хлеб) или на поду печи
(подовый хлеб). В результате прогрева
на поверхности теста формируется корка,
а внутри куска происходят денатурация белковы
Охлаждение хлеба после выпечки происходит
на лотках, установленных в хлебохранилищах
и экспедициях, после чего его отправляют
в торговую сеть. В процессе охлаждения
и хранения хлеб (главным образом из-за
потери влаги) теряет в массе от 1,5 до 5%
(усушка).
Дальнейшее развитие хлебопекарного производства связано
с улучшением ассортимента, а также вкуса,
аромата, внешнего вида выпускаемой продукции,
увеличением выпуска хлебобулочных изделий
повышенной биологической ценности, богатых
прежде всего белковыми веществами, незаменимыми
аминокислотами и витаминами. Повышение
эффективности хлебопекарного производства может
быть достигнуто благодаря интенсификации
и совершенствованию методов регулирования
технологических процессов, разработке
и внедрению дальнейшей комплексной механизации
и автоматизации хлебопекарных предприятий
[2].
2.2. Общая характеристика сырья и стадий производства
Основным сырьем хлебопекарного производства являются: мука пшеничная и ржаная, вода, дрожжи, соль.
В качестве дополнительного сырья используются сахар, жиры, яйца, патока, солод, ферментные препараты, молочная сыворотка, молоко, изюм, мак, орехи, варенье и другие пищевые добавки.
Стадии технологического процесса складываются из подготовки сырья, замеса теста, брожения теста, разделки, формования, расстойки заготовок, выпечки хлеба, охлаждения, хранения и транспортировки.
Муку просеивают и очищают от металлических примесей на складе. Соль и сахар растворяют в воде и хранят в виде сахарно-солевого раствора концентрацией 65 - 70%, в котором содержание соли составляет 2 - 2.5% от массы сухого сахара. Такой раствор удобен в хранении, так как не кристаллизуется при комнатной температуре.
Компоненты - улучшители (молочные продукты, жиры, яйца и др.) должны иметь сертификаты качества. Яйца моют и дезинфицируют в трехсекционной ванне и освобождают от скорлупы. В качестве улучшителей используют ферментные препараты грибного и бактериального происхождения: амилоризин, амилосубтилин, содержащие амилолитические и протеолитические ферменты, фосфатазу, декстриназу. Ферментные препараты существенно улучшают качество хлеба при очень незначительном расходе (десятые - сотые доли процента от массы муки). Они способствуют интенсификации брожения, созревания теста, увеличению объема, пористости хлеба, улучшению вкуса и аромата изделий, сокращению расхода дрожжей на 20%, удлинению срока хранения.
Дрожжи и закваски готовят в дрожжевом отделении, расположенном над тестомесильным отделением. Затем все компоненты подаются через дозирующее устройство в тестомесильные машины. При замесе теста все компоненты смешиваются в однородную массу, в которой начинаются физические, коллоидные и биохимические процессы, в результате которых тесто разрыхляется и созревает.
2.3. Характеристика микрофлоры. Возбудители брожения теста
Микрофлора хлебопекарного производства делится на полезную и вредную. К полезной относятся дрожжи и молочнокислые бактерии, применяемые для приготовления теста. Вредной является микрофлора, поступающая с сырьем и вызывающая нарушение технологического процесса, снижение качества и порчу продукции.
Возбудителями брожения теста являются дрожжи.
Роль дрожжей заключается в разрыхлении теста. Дрожжи сбраживают сахара муки и мальтозу, образующуюся из крахмала, с выделением спирта, углекислого газа. Побочные продукты брожения - уксусный альдегид, бутиловый, изобутиловый, изоамиловый спирты, органический кислоты (молочная, янтарная, винная, щавелевая) создают вкус и аромат хлеба.
При производстве пшеничного хлеба применяют Saccharomyces cerevisiae, ржаного - оба вида дрожжей, но преобладают Saccharomyces minor.
Saccharomyces cerevisiae - спорообразующий
верховые дрожжи семейства
Saccharomyces minor - специфичны
для ржаного теста. Клетки
Большую роль в хлебопечении играют молочнокислые бактерии. Эти микроорганизмы осуществляют молочнокислое брожение в полуфабрикатах, в результате которого повышается кислотность, что способствует набуханию и пептонизации муки, особенно ржаной, повышаются вязкость и газоудерживающая способность теста. Молочнокислые бактерии участвуют в создании вкуса и аромата ржаного хлеба за счет накопления летучих органических кислот, спиртов, карбонильных соединений (альдегидов), способствуют лучшему разрыхлению теста за счет газообразования.
В хлебопечении используются следующие виды молочнокислых бактерий:
Lactobacillus dellbrueckkii - термофильные
гомоферментативные палочки
Lactobacillus plantarum -
мезофильные
Lactobacillus brevis - мезофильные
гетероферментативные бактерии. По
морфологии это - короткие
толстые палочки,
Lactobacillus fermenti - мезофильные
гетероферментативные бактерии. Морфологически
это - мелкие палочки, располагаются
поодиночке и короткими
2.4. Микроорганизмы, используемые в производстве
хлеба из пшеничной и ржаной муки
Микроорганизмы, используемые в производстве хлеба из пшеничной муки
Для производства пшеничного хлеба применяют прессованные и сушеные дрожжи, а также полуфабрикаты (жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски), изготовляемые на хлебозаводах. Хлебопекарные дрожжи должны быть устойчивыми к высокой концентрации соли до 3 - 4%, сахара, должны развиваться при температуре 28 - 30оС, при оптимальном значении рН 4,5 - 5, обладать высокой бродильной активностью (мальтазной и зимазной).
Прессованные дрожжи применяют для производства сдобных и булочных изделий из муки высшего и первого сортов. Используют в виде дрожжевого молока с содержанием прессованных дрожжей 500 - 600 г \ л.
Сушеные дрожжи предварительно размачивают в мучной суспензии и активизируют.
Жидкие дрожжи применяют для производства хлеба из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов, ржано-пшеничного. Особенно рекомендуются, если мука имеет пониженные хлебопекарные свойства, так как обладают высокой мальтазной активностью. Жидкие дрожжи готовят на хлебозаводах по следующей схеме: пшеничную муку второго сорта заваривают горячей водой, добавляют ферментные препараты для осахаривания. Происходит гидролитическое расщепление крахмала до мальтозы и далее до глюкозы. Осахаренную заварку заквашивают дельбрюкковской палочкой разных штаммов: 30, 31, 30-1, 30-2, Ленинградский-76 и оставляют при температуре 48 - 52оС. Молочнокислые бактерии размножаются, сбраживают глюкозу с образованием молочной кислоты. Кислотность полуфабриката повышается, создаются благоприятные условия для развития дрожжей, подавляется посторонняя микрофлора. Затем добавляют дрожжи, они размножаются, а жизнедеятельность молочнокислых бактерий прекращается. Таким образом, жидкие дрожжи представляют собой активную культуру дрожжей, выращенных на мучной заварке, осахаренной и заквашенной термофильными молочнокислыми бактериями. Соотношение молочнокислых бактерий и дрожжей составляет 30:1.
Жидкие пшеничные закваски - это активная культура дрожжей, выращенных на осахаренной мучной заварке, заквашенной мезофильными молочнокислыми бактериями гомоферментативными (палочка плантарум) или гетероферментативными (палочки бревис, ферментум). Образующиеся кислоты способствуют улучшению вкуса и аромата хлеба.
Микроорганизмы, применяемые для производства
Ржаной хлеб готовят на
жидких и густых заквасках, которые
представляют собой смеси культур
дрожжей и молочнокислых
Жидкие закваски готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки, в которую вносят смесь гомо- и гетероферментативных молочнокислых бактерий и оба вида дрожжей (S. cerevisiae , S. minor). Преобладают дрожжи S. minor , которые отличаются высокой кислотоустойчивостью, но меньшей бродильной активностью.
Густые закваски характеризуются тем, что применяют только дрожжи Saccharomyces minor трех штаммов 12\17, 7, Чернореченский, а также смесь из L. plantarum и L. brevis.
В заквасках и в тесте из ржаной муки дрожжи и молочнокислые бактерии составляют симбиоз и активность их возрастает, а высокая кислотность ржаного теста препятствует развитию тягучей болезни.
2.5. Микроорганизмы - вредители хлебопекарного производства.
Источниками посторонней микрофлоры являются сырье, вода, воздух, технологическое оборудование, тара, персонал.
Микрофлора муки состоит преимущественно из микрофлоры зерна, поэтому количественный и качественный состав микрофлоры муки зависит от степени зараженности зерна, способов помола и очистки. Общая бактериальная обсемененность составляет 2 - 3 млн. КОЕ \ 1 г, но варьирует в зависимости от содержания влаги, качества помола, продолжительности хранения и др. В микрофлоре муки преобладает травяная палочка ( Еrwinia herbicola ). Это - грамотрицательные неспорообразующие палочки, факультативные анаэробы. Не должно быть кокковых форм бактерий, которые развиваются при повышенной влажности муки.
В микрофлоре муки нормируется содержание спорообразующих бактерий, особенно Вас. subtilis . При наличии до 200 спор \ 1г мука оценивается как высококачественная; 200 - 400 спор - удовлетворительного качества; до 1000 спор - сомнительного качества; свыше 1000 - плохого.
В муке встречаются также молочнокислые бактерии, уксуснокислые палочки, ложные дрожжи, споры плесневых грибов.
Микроорганизмы не развиваются, если влажность муки не превышает 14%, они находятся в состоянии анабиоза. При увлажнении муки микробы активизируются и вызывают порчу муки.
Виды порчи муки:
• прокисание, вызываемое молочнокислыми бактериями;
• прогоркание, которое вызывают плесневые грибы и некоторые бактерии, продуцирующие протеолитические и липолитические ферменты;
• плесневение - развивается при высокой влажности муки, опасно возможностью накопления афлотоксинов;
• самосогревание, наблюдаемое при влажности муки более 20%.
Источниками посторонней микрофлоры являются и другие виды сырья. Наиболее опасные микроорганизмы могут попасть из яиц, в которых возможно присутствие сальмонелл. По российскому законодательству разрешается применение только куриных яиц. Яйца водоплавающих можно использовать для смазки поверхности изделий.
Болезни хлеба:
1. Тягучая болезнь хлеба.
Возбудителем является сенная
палочка (Вас. subtilis), продуцирующие
мощные амилолитические и
Меры профилактики: быстрое охлаждение хлеба до 10 - 12оС; подкисление теста путем добавления уксусной, пропионовой, сорбиновой кислот; введение в закваски молочнокислых бактерий, обладающих антагонистической активностью (ацидофильная палочка). Заболевший хлеб уничтожается.
2. Меловая болезнь - характеризуется
появлением на корке и в
мякише белых сухих, похожих
на мел, включений, хлеб
3. Пигментные пятна - характерно
появление на корке и в мякише
пятен желтого, красного
4. Пьяный хлеб - возникает
при заражении муки токсинами
гриба рода фузариум. Это происходит,
если зерно находится в поле
при температуре 0 - 5оС. Для предотвращения
порока производится проверка
зерна (не допускается
5. Плесневение - возникает
при плотной укладке хлеба,
при повышенной влажности
2.6. Микробиологический контроль хлебопекарного производства
Контроль сырья
Мука - подвергается органолептическому контролю. При наличии изменений производится микробиологическое исследование с определением общей бактериальной обсемененности, количества спор бацилл (суспензию муки подвергают пастеризации при температуре 95 - 97оС, охлаждают и высевают в чашки на мясо-пептонный агар).
Для определения зараженности спорами бактерий применяют метод лабораторных выпечек (апрель - октябрь). Образцы заворачивают во влажную бумагу и помещают в термостат при температуре 37оС с целью активизировать развитие спор. Затем хлеб разрезают и проверяют на наличие тягучей болезни.
Ферментные препараты - каждую партию контролируют на зараженность спорами бактерий методом пробных выпечек.
Контроль полуфабрикатов
- производят определение
Жидкие дрожжи: 1 г
полуфабриката помещают в
Не допускаются
Тесто: производят
определение газообразующей
Контроль готовой продукции
С целью контроля
санитарного состояния
- Заключение
Дальнейшее развитие Хлебопекарного производства связано с улучшением ассортимента, а также вкуса, аромата, внешнего вида выпускаемой продукции, увеличением выпуска хлебобулочных изделий повышенной биологической ценности, богатых прежде всего белковыми веществами, незаменимыми аминокислотами и витаминами. Повышение эффективности этой, настолько важной отрасли мировой промышленности, может быть достигнуто благодаря интенсификации и совершенствованию методов регулирования технологических процессов, разработке и внедрению дальнейшей комплексной механизации и автоматизации хлебопекарных предприятий.
- Список используемых источников
- http://www.teosofia.ru/
biologos/viewtopic.php?f=9&t= 277 - http://bse.sci-lib.com/
article119219.html
(Козьмина Н. П., Биохимия
хлебопечения, М., 1971; Ауэрман Л. Я.,
Технология хлебопекарного
3) Мудрецова-Висс К. А. Микробиология.- М.: Экономика, 1985.-256 с.
4) Мюллер Г. М., Литц П., Мюнх Г. Д. Микробиология пищевых продуктов растительного происхождения. Пер с нем. – М.: Пищевая промышленность, 2977.- 300 с.