Роль грибной флоры в зараженности воздуха хлебозаводов (Кальвиш Т.К.)

По своему химическому составу, наличию влаги, пористости хлеб является чрезвычайно благоприятной средой для развития микроорганизмов. Одной из наиболее распространенных форм порчи хлеба является плесневение. Установлено, что при этом происходит изменение химического состава последнего, которое сводится к разложению углеводного комплекса вплоть до образования углекислого газа и воды и к переводу нерастворимых азотистых веществ в растворимые при неизменном общем количестве азота [16].

Плесневые грибы вызывают ряд "болезней" хлеба. Некоторые из них при развитии на пищевых продуктах могут образовывать токсические вещества. Экспериментально доказаны токсические свойства грибов Aspergillus fumlgatus Fr., A. nlger v. Tiegh., A. Candidas Fr., Trlchoderma lignorum (Fr.) Harz, некоторых видов мукоровых и других плесневых грибов [1, 2, 3, 5, 9].

Значительная потеря сухого вещества, понижение пищевого достоинства хлеба по вкусовым качествам и калорийности, токсичность некоторых плесневых грибов - все это указывает на необходимость предохранения хлеба от плесневения.

Вопросом длительного хранения хлеба стали интересоваться сравнительно давно. В 1879 г. фирма Зекеланд в Германии для этой цели применила стерилизацию хлеба автоклавированием в жестяных ящиках. Позднее стали применять различную бумажную упаковку в комбинации с алюминиевой фольгой, целлофаном и т. д. В настоящее время в СССР и особенно за рубежом в целях предохранения хлеба от черствения и плесневения применяют упаковки из разнообразных синтетических материалов.

Давно известно применение химических консервантов для продления срока хранения хлеба, но большинство из них не безвредны для здоровья человека, или недостаточно эффективны. Кроме того, при их добавлении в тесто тормозится процесс брожения, продукты приобретают неприятный вкус и запах.

Ведутся исследования по предупреждению плесневения с помощью глубокого замораживания и различных видов ионизирующих излучений, однако эти методы еще недоработаны для практического использования их в широких масштабах.

Несмотря на то, что проблемой предохранения хлеба от плесневения занимаются сравнительно давно многие исследователи, она до сих пор разрешена не полностью.

Изучая вопрос плесневения хлеба, Вельте [16], Гертер и Форнет [13], Оуэн [15] установили, что хлеб, вынутый из печи, практически стерилен, но восприимчив к развитию плесеней. Опыты, поставленные этими авторами, доказали, что заражение хлеба плесневыми грибами происходит извне, а не за счет спор грибов, содержащихся в тесте. Было установлено, что в воздухе хлебопекарен содержится большое количество грибных спор.

Вопрос микробиологического анализа воздуха занимает большое место в области санитарно-гигиенических исследований, но при этом основное внимание уделяется содержанию патогенных микроорганизмов.

Особенно недостаточно изучена бактериальная и грибная флора воздуха хлебопекарных предприятий, являющаяся источником инфицирования готовой продукции. Некоторые сведения, касающиеся этого вопроса, имеются в работах Вельте [16], Гертера и Форнета [13], Ратнер [6].

Цель наших исследований - определение степени обсемененности микроорганизмами воздуха производственных помещений хлебозаводов, выяснение в ней роли грибной флоры, установление источников заражения воздуха.

При исследовании микофлоры воздуха применена следующая методика. Взятие проб воздуха производили яспирационным методом с помощью прибора Кротова, основанного на ударно-прибивном действии струи воздуха. Последний пропускали через прибор со скоростью 25 л в 1 мин. в течение 3-5 мин. В качестве питательных сред применяли сусло-агар и мясопептонный агар. Пробы брались в различные времена года. Всего было взято 176 проб воздуха в различных производственных помещениях хлебозаводов г. Ленинграда и 20 проб наружного воздуха.

Обсемененные чашки Петри с сусло-агаром выдерживали при температуре 20-25° С в течение 5 суток, чашки с мясопептонным агаром - при температуре 37° в течение 2 суток.

После количественного подсчета выросших колоний, определения количества грибов и бактерий в 1 м³ воздуха и выделения грибов в чистую культуру было произведено определение последних до вида.

При определении видов родов Aspergillus и Penicillium их культуры высевали на сусло-агар и агаризированную среду Чапека. Для культивирования грибов из порядка Mucorales применяли картофель, для остальных - сусло-агар и агар Чапека. Кислотность сред доводилась до рН = 5-6. Посевы грибов выдерживались при температуре 20-25° С.

Результаты исследований инфицированности воздуха производственных помещений двух хлебозаводов г. Ленинграда представлены в табл. 1.

Таблица 1. Средняя зараженность воздуха производственных помещений обследованных хлебозаводов

Полученные данные показывают, что воздух во всех производственных цехах инфицирован в той или иной степени спорами грибов и бактериями. Зараженность воздуха почти всех помещений превышает зараженность наружного воздуха.

При сравнении степени обсемененности воздуха различных цехов можно заметить, что наиболее инфицирован воздух мучных складов и мукопросевательных отделений.

Обращает на себя внимание разница в зараженности воздуха тестомесильных отделений с разным оборудованием для тестоприготовления. Там, где установлены тестоприготовительные агрегаты и замес теста происходит при минимальных потерях муки, обсемененность воздуха гораздо меньше по сравнению с тестомесильными отделениями, где работают тестомесильные машины с подкатными дежами, дающие большой распыл муки.

Какого-либо постоянного соотношения между количеством грибов и бактерий в воздухе производственных помещений не наблюдается. В воздухе мучных складов и мукопросеивательных отделений обследованных хлебозаводов в количественном отношении преобладают споры грибов.

Видовой состав грибов, выделенных из воздуха производственных помещений хлебозаводов, представлен в табл. 2 и 3. В них же приводится для сравнения видовой состав грибов, выделенных из наружного воздуха вблизи хлебозаводов.

Полученные данные свидетельствуют о том, что микосрлора воздуха производственных цехов обследованных хлебозаводов разнообразна. Выделено 46 видов грибов, относящихся к 12 родам. Большая часть выделенных грибов относится к группе Fungi imperfecti. В видовом отношении наиболее разнообразно представлены роды Penicillium и Aspergillus.

Все выделенные грибы относятся к сапрофитам, которые чаще всего встречаются на разнообразных пищевых продуктах. Однако вполне определенно намечается группа грибов, которые постоянно встречаются в воздухе производственных помещений хлебозаводов и преобладают в количественном отношении. К таковым относятся Aspergillus candidus, A. clavatus, A. flavus, A. niger, A. ochraceus, A. oryzae, A. versicolor, Penicillium chrysogenum, P. cyclopium, P. expansum, P. frequentans, P. lanosum, P. meleagrinum, P. notatum, P. puberulum, P. roqueforti, Alternaria tenuis, Cladosporlum herbarum, Monilia sltophlla, Oospora oryzae, O. variabilis, Rhlzopus nigricans, Trlchoderma lignorum.

Наиболее разнообразна микофлора воздуха мучных складов и мукопросевательных отделений, где воздух наиболее инфицирован. Возможно, отсюда виды, преобладающие здесь в количественном отношении, распространяются в другие цехи, инфицируя их воздух. Для подтверждения этого предположения были взяты пробы наружного воздуха и определен видовой состав его микофлоры.

Таблица 2. Видовой состав хмикофлоры воздуха производственных помещений 1-го хлебозавода

(Условные обозначения: +++ Споры гриба содержатся в воздухе помещения в большом количестве (колонии гриба составляют больше половины от общего количества колоний, выросших в чашках Петри). ++ Споры гриба содержатся в воздухе помещения в меньшем количестве (колонии гриба составляют меньше половины от общего количества колоний, выросших в чашках Петри). + Споры гриба содержатся в воздухе помещения в небольшом количестве (колонии гриба встречаются единично в чашках Петри).)

Как и следовало ожидать, микофлора наружного воздуха гораздо беднее микофлоры воздуха производственных помещений хлебозаводов (выделено 18 видов грибов). Причем вблизи завода (рампа) часто выделяются виды, характерные для микофлоры воздуха цехов, в то время как по мере удаления от завода общих видов становится все меньше. Из наружного воздуха выделены плесневые грибы, которые не встречались в воздухе производственных помещений обследованных хлебозаводов (Penicillium atramentosum, P. rubrum, Botryotrichum pilullferum, Tilachlldium tomentosa).

Таблица 3. Видовой состав микофлоры воздуха производственных помещений 2-го хлебозавода (Условные обозначения те же, что в табл. 2.)

^**(Гриб имеет сумчатую стадию.)

Обращает на себя внимание присутствие в воздухе хлебохранилищ и экспедиций плесневых грибов Monilia sitophila и Oospora variabilis. Первый организм называют "красной хлебной плесенью". Он очень быстро распространяется и может причинить значительные убытки при хранении хлебопродуктов. Второй организм может вызвать так называемую "меловую болезнь" хлеба.

Как видно из таблиц, микофлора воздуха обоих обследованных хлебозаводов в основном однотипна.

Для установления связи микофлоры воздуха хлебозаводов с микофлорой перерабатываемой муки последняя подвергалась микробиологическому исследованию. Пробы муки брались параллельно со взятием проб воздуха в производственных цехах.

Для микробиологического анализа муки применена методика, предложенная Кент-Джонсом и Амосом [14] и в дальнейшем несколько видоизмененная Бартон-Райтом [10], Христенсеном [12], Боттомлеем, Христенсеном и Геддесом [11].

При выращивании микроорганизмов, выделении грибов в чистую культуру и определении их до вида поступали таким же образом, как и при изучении микофлоры воздуха.

Таблица 4. Содержание микроорганизмов в ржаной и пшеничной муке

Полученные данные по количественному содержанию микроорганизмов в муке разных сортов представлены в табл. 4. Результаты определения видов грибов, выделенных из муки, помещены в табл. 5.

Таблица 5. Видовой состав микофлоры ржаной и пшеничной муки разных сортов

Как показывают полученные данные, исследованная ржаная и пшеничная мука разных сортов содержит значительное количество микроорганизмов. Более всего ими обогащена ржаная мука и наименее - пшеничная мука высшего сорта. В 1 г ржаной обойной муки обнаружено 50-76 тыс. бактерий и 6-9 тыс. грибов; в 1 г пшеничной муки высшего сорта- 15-20 тыс. бактерий и 1-5 тыс. грибов.

Из исследованной муки выделено 23 вида плесневых грибов. Как видно из табл. 5, микофлора муки представлена в основном видами родов Aspergillus и Penicillium. Наиболее часто и в преобладающем количестве встречаются виды Aspergillus candidus, A. flavus, A. niger, A. versicolor, Penicillium expansum, P. puberulum.

Некоторые плесневые грибы, выделенные из муки, обладают высокой ферментативной активностью [4, 7, 8]. При благоприятных условиях температуры и влажности они могут вызвать ее порчу.

При сравнении микофлоры воздуха производственных цехов хлебозаводов с микофлорой муки можно заметить, что они однотипны. Почти все виды грибов, выделенные из муки, найдены, причем в преобладающем количестве, в воздухе хлебозаводов.

Таким образом, данные, полученные в результате сравнительного изучения количественного и видозого состава микофлоры воздуха хлебозаводов и муки, свидетельствуют о том, что наибольшая зараженность воздуха мучных складов и мукопросевательных отделений, а также наибольшее видовое разнообразие его микофлоры являются следствием наибольшего распыления муки в этих помещениях при осуществлении технологического процесса. Из этих цехов воздушная инфекция распространяется по всему заводу.

Выводы

1. Существующие в настоящее время способы предохранения хлеба от плесневения недостаточно эффективны, не всегда безвредны, требуют значительных затрат, вследствие чего не нашли еще широкого практического применения.
2. Одним из главных источников заражения поверхности хлебобулочных изделий является воздух.
3. Воздух производственных цехов обследованных хлебозаводов в разной степени инфицирован микроорганизмами. Очагами заражения воздуха хлебозаводов являются мучные склады и просевательные отделения, где имеет место наибольшее распыление муки.
4. Для микофлоры воздуха хлебозаводов характерна определенная группа плесневых грибов. Выделено 46 видов грибов, относящихся к 12 родам. Наиболее широко в количественном и видовом отношениях представлены виды родов Aspergillus и Penicillium.
5. Исследованная мука содержит в 1 г 15-76 тыс. бактерий и 1-9 тыс. грибов. Количество микроорганизмов увеличивается с понижением сортности муки.
6. Из ржаной и пшеничной муки разных сортов выделено 23 вида плесневых грибов. Флора грибов муки представлена в основном видами родов Aspergillus и Penicillium.
7. Для улучшения санитарно-гигиенического состояния воздушной среды хлебопекарных предприятий необходимо сократить распыл муки до минимума, что явится профилактической мерой против обсеменения поверхности готовой продукции микроорганизмами.

Литература

1. Вольфовская Р.Н. и Вигдорчик Е.А. Заболевания, связанные со спорами плесневых грибков в пивоваренном производстве. "Аэрозоли на производстве". Л., 1939.
2. Горленко М.В. Токсины у плесневых грибов. ДАН СССР, т. 54, 1946, № 5.
3. Иоффе А.3. и Миронов С.Г. Микофлора нормальных и перезимовавших в поле злаков. Сообщ. II. Тр. Чкаловск. обл. ин-та эпидемиолог, и микробиол., т. II, 1947.
4. Калашников Е.Я., Трайнина Т.И. Плесневые грибы вида Aspergillus flavus как активные образователи протеолитических ферментов. Тр. Ин-та микробиол. АН СССР, вып. 10, 1961.
5. Пiдоплiчка М.М. и Бiлай В.И. Токсичнi гриби на зернi хлебних злалiв. Кiев. Вид-во АН УРСР, 1946.
6. Ратнер М. Опыт санитарно-бактериологического обследования московских хлебозаводов. "Сов. мукомолье и хлебопечение", 1935, № 4.
7. Романкова А.Г. О разложении жира грибами рода Penicillium. "Вестник ЛГУ", сер. биол., вып. 4, 1954, № 21.
8. Романкова А.Г., Маттисон Н.Л. и Сокольская А.П. Протеолитические свойства видов рода Penicillium. "Вестник ЛГУ", сер. биол., вып. 3, 1956, № 15.
9. Шило Ю.М. Действие токсинов плесеней из рода Aspergillus на фермента тивную активность тканей животных. Сб. тр. Харьковск. ветеринарного ин-та, т. 19, вып. 2, 1940.
10. Ваrtоn - Wright E. С. Studies on the storage of wheaten flour. Cereal Chem., v. 15, 1938, No 4.
11. Bottom ley R. A., Christensen С. M. and Geddes W. F. Grain storage studies. Cereal Chem., v. 29, 1952, No 1.
12. Christensen С . M. The quantitative determination of molds in flour. Cereal. Chem., v. 23, 1946, NO₃.
13. Herter W. und Fornet A. Studien uber die Schimmelpilze des Brotes. Centralbl. fur Bakteriol., Parasitenkunde und Infektionskrankheit, Abt. 2, Bd. 49, 1919.
14. Кent - Jоnes D. W. and Amos A. J. Preliminary studies in the bacteriology of wheat and flour. The Analyst, v. 55, 1930, No 649.
15. Оwen W. L. Ultra-violet Raus prevent molding of Bread. Food Industr., v. 4, 1932, No 6.
16. Welte E. Studien uber Mehl und Brot. VIII. Ueber das Verschimmeln des Brotes. Archiv fur Hygiene, Bd. 24, 1895.