Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение 

«Верхнелюбажская средняя общеобразовательная школа»

Фатежского района Курской области

Индивидуальный итоговый проект на тему : 

«Болезни хлеба»

Выполнила

Ученица 9а класса

Бородина О.В

                                                                                  Руководитель проекта:

Шванова Ольга Альбертовна

В. Любаж 2024 год

 

Содержание 

Введение 3

ГлаваI Теоретическая часть 4

          1.1 Сырье для хлеба 4

          1.2 Порча грибами 4

          1.3 Веревочная болезнь 7

          1.4 Как сохранить хлеб 10

          1.5 Что влияет на возникновение болезни хлеба 12

ГлаваII  Практическая часть 14

Заключение 16

Литература 17

 

Введение

Актуальность: На протяжении тысячелетий хлеб пекли одним и тем же способом, используя цельнозерновую муку и дрожжи. Этот хлеб был не только вкусным, но и питал, защищал и лечил организм. В 19 веке был найден способ увеличить срок хранения муки за счет удаления зародышей пшеницы и отрубной оболочки, оставив в зерне только крахмалистую часть эндосперма. Хотя эта мука хранилась гораздо дольше, она также потеряла большую часть своей пищевой ценности. Все полезные белки, жиры, витамины, минералы и клетчатка из отрубей и зародышей были удалены. Также в это же время были разработаны сухие дрожжи, пришедшие на смену традиционным живым дрожжевым блокам. В 20 веке технологии «улучшили» белую муку, добавив в нее химикаты, сахара, жиры и другие добавки. Поэтому эта тема очень актуальна.

Цель исследования: Выяснить условия возникновения болезней хлеба

Объект исследования: Хлеб

Предмет исследования: Болезни хлеба

Задачи:

1.Узнать, из чего делают хлеб

2. Выяснить, какие болезни хлеба бывают
3. Узнать о том, как продлить срок хранения хлеба

ГлаваI Теоретическая часть

• Сырье для хлеба

Зерна пшеницы содержат белки глютена, которые содержат иммуногенные эпитопы, вызывающие целиакию у 1–2% населения. Сорта или образцы пшеницы, содержащие только безопасный глютен, не были идентифицированы, и только традиционная селекция с трудом достигает этой цели, поскольку эпитопы встречаются в белках глютена, кодируемых пятью мультигенными семействами, эти гены частично расположены в тандемных массивах, а мягкая пшеница является аллогексаплоидной. 

Мягкая пшеница (Triticumaestivum L.) является основной культурой во всем мире и важным источником калорий, питательных веществ, клетчатки и белка. Самой крупной белковой фракцией в зернах пшеницы является глютен, полимер глютенинов и глиадинов. Глютенины обеспечивают эластичные свойства, которые необходимы для качества хлебного теста, а глиадины обеспечивают вязкость с меньшим влиянием на качество теста.

Так называемые болезни хлеба вызываются определенными микроорганизмами, вызывающими порчу. Соответствующими организмами, вызывающими порчу хлеба, являются в первую очередь плесневые грибы. Кроме того, различные виды дрожжей являются организмами, вызывающими порчу. Кроме того, существует порча, известная как «веревочная болезнь», которую вызывают бактерии некоторых видов Bacillus. Эти бактерии могут образовывать споры, которые частично выживают в процессе выпечки.

• Порча грибами

Существует множество видов плесневых грибов, из которых несколько непатогенных видов также используются для производства пищевых продуктов (например, сыра, салями). Около 20 видов патогенных плесневых грибов встречаются в помещениях хлебобулочных и кондитерских предприятий в качестве организмов, вызывающих порчу. Среди них виды рода Penicillium, Mucor и Aspergillus.

Сразу после процесса выпечки выпечка практически стерильна. Плесневые грибы и споры плесневых грибов более или менее уничтожены. Обычные плесневые грибы погибают уже при температуре около 50°С. Споры плесневых грибов более устойчивы и переносят кратковременное воздействие температур до 80°С. Это означает, что зараженная плесенью выпечка загрязняется уже после процесса выпечки, а затем происходит рост плесени.

Пути заражения плесневыми грибами и спорами плесневых грибов разнообразны. Хлебобулочные изделия заражаются преимущественно при охлаждении, разделке и упаковке путем прямой передачи (контактное заражение) или косвенной передачи (по воздуху). Содержание в воздухе спор плесневых грибов может достигать 1 000 000 спор/м 3 . Заражение плесенью часто происходит в нарезанном хлебе, хлебе с прикосновением, а также в очень светлых или предварительно выпеченных изделиях.

Для роста плесневых грибов требуется относительно высокое содержание воды или высокая активность воды соответственно. При этом особенно подвержены некачественная выпечка и выпечка с начинкой или начинкой, богатой водой.

Уровень pH, ограничивающий рост плесневых грибов, появляющихся на хлебобулочных изделиях, находится в пределах от pH 1,5–3 (минимум) до pH 8,0–8,5 (максимум). Тем не менее, влияние можно оказать, снизив значение pH хлебобулочных изделий. Сильно подкисленная выпечка, как правило, менее подвержена заражению плесенью, чем слабоподкисленная выпечка. Здесь также имеет значение состав присутствующих кислот. Уксусная кислота, присутствующая в заквасках или подкислителях теста, оказывает более сильное ингибирующее действие на плесень, чем молочная кислота. Более того, эффект некоторых консервантов усиливается при более низком значении pH.

Проблемой являются ядовитые метаболиты (микотоксины), образующиеся при размножении плесневых грибов. Плесневые грибы можно распознать по участкам плесени, которые могут иметь белый, серый, зеленый или черный цвет.

Вопреки своему названию на немецком языке (Kreideschimmel = меловая плесень), Trichosporonvariabile является результатом не какого-то типа плесневого гриба, а определенных типов дрожжей. Покрытия меловой плесени кажутся мелово-белыми, преимущественно округлой формы. Приложение (1.1)

Меры по предотвращению заражения плесенью

• избежание сквозняков во время резки и упаковки
• выбор легко моющихся полов и стен (плитка или краска для стен, препятствующая образованию плесени, пол без швов)
• предотвращение образования конденсата на стенах и потолках с помощью соответствующихэлементов 
• утепление и выбор подходящих строительных материалов
• пространственное разделение склада сырья, производства, упаковки и распределения использование гигиенических шлюзов с умывальниками и дозаторами для дезинфицирующих средств, а такжев качестве оборудования для чистки подошв
• использование технологии чистых помещений при охлаждении, резке и упаковке
• установка систем стерилизации воздуха УФ-светом для помещений и помещений
• соблюдение и проверка личной гигиены
• регулярная смена рабочей одежды
• строгое разделение уличной и рабочей одежды, частое мытье и дезинфекция рук
• регулярная влажная уборка для снижения образования пыли регулярный уход, чистка и дезинфекция установок для нарезки хлеба

• Веревочная болезнь

Причиной этой болезни хлеба является прорастание термостойких спор преимущественно бактерий типа Bacillussubtilis, палочковидных бактерий. Кроме того, другие типы Bacillus, такие как Bacilluslichenformis, Bacilluspumilus или Bacilluscereus, также известны как возможные причины веревочной болезни. В более ранних публикациях часто упоминалась Bacillusmesentericus. В просторечии бактерии также называют сенной палочкой или картофельной палочкой, поскольку бактерии, образующие споры, в большом количестве встречаются на травах и клубневых растениях.

Споры могут выдерживать температуру до 130°C и, следовательно, процесс запекания. При охлаждении и хранении выпечки споры прорастают. Обычно загрязнение становится заметным через несколько дней, сначала по сладковатому, гнилому запаху мякиша. В дальнейшем мякиш все больше разлагается ферментативно и при его отрыве вытягиваются нити, подобные паутине. Росту способствуют высокая активность воды и теплые температуры.По этой причине верёвочная болезнь чаще появляется в летние месяцы.

Веревочная болезнь может появиться в пшеничном хлебе, пшеничном хлебе, дрожжевой кондитерской выпечке и начинках для хлебобулочных изделий. Для производителей пораженной хлебобулочной продукции верёвочная болезнь представляет собой реальную проблему, поскольку признаки порчи впервые появляются у потребителя, а отзывы потребителей по поводу данного дефекта поступают нечасто. Приложение (1.3)

Рисунок 2 – Заражение веревочной болезнью формового хлеба

Выпечка, зараженная веревочной болезнью, отвратительна и при употреблении в пищу может привести к диарее и рвоте. Из-за воздействия кислоты прорастание и рост спор сильно задерживаются. По этой причине верёвочная болезнь чаще всего появляется у пшеничного хлеба, который не подкислен, и в меньшей степени у подкисленного пшеничного хлеба или смешанного ржаного хлеба.

На прорастание и размножение спор существенное влияние оказывает значение pH хлебобулочных изделий. Для прорастания спорам требуется значение pH около 6,0. Однако при высоком уровне загрязнения и высоких температурах хранения бактериальные споры могут прорастать и при низких значениях pH, примерно до 5,4.

В качестве эффективных контрмер зарекомендовало себя использование заквасок или подкислителей теста, содержащих уксусную кислоту. Уксусная кислота подавляет прорастание и рост бактериальных спор и бактерий. Кроме того, соли уксусной кислоты, такие как диацетат натрия и ацетат кальция, обеспечивают хорошую защиту от верёвочной болезни и поэтому часто являются компонентом улучшителей пшеничного хлеба и смешанного пшеничного хлеба. В летние месяцы соли уксусной кислоты часто добавляют в качестве средства против верёвочной болезни в количестве
0,2–0,3 % от общего количества муки.

Риски загрязнения и источники заражения веревочной болезнью

• во время сбора урожая споры попадают в зерно, а затем и в муку через пыль из почвы.
• использование загрязненных остатков хлеба, которые не подкисляются, увеличивает риск заражения

Меры по предотвращению веревочной болезни

• достаточно подкислить хлеб
• используйте подкислитель теста/закваску с уксусной кислотой
• регулярная чистка и дезинфекция хлеборезальных машин
• обеспечить быстрое охлаждение выпечки и не штабелировать ее слишком плотно во время охлаждения
• не заворачивайте выпечку, когда она теплая
• использование регуляторов кислотности (диацетат натрия или ацетат кальция)
• использование улучшителей или смесей, содержащих регуляторы кислотности
• очистка всех помещений и предметов повседневного обихода 2 % раствором уксуса при констатации заражения веревочной болезнью
• используйте только идеальные остатки хлеба или обходитесь без переработки остатков хлеба

• Как сохранить хлеб

Чтобы гарантировать микробиологическую сохранность хлебобулочных изделий в течение желаемого периода времени, в зависимости от продукта могут быть приняты различные меры.

Консервация

При определенных климатических условиях (высокие температуры, повышенная влажность воздуха) применение консервантов практически неизбежно. Это особенно относится к чувствительным продуктам, таким как тостовый хлеб, хлеб для сэндвичей или выпечка-бриошь.

Для продления микробной сохранности расфасованных хлебобулочных изделий можно использовать сорбиновую, пропионовую и уксусную кислоты – с учетом правовых норм. Как правило, здесь используют соли соответствующей кислоты (например, сорбат калия, пропионат кальция, диацетат натрия). В Германии использование консервантов регламентировано постановлением об одобрении пищевых добавок. Здесь указаны соответствующие максимальные количества отдельных консервантов для конкретной выпечки.

Использование только диацетата натрия или ацетата кальция приводит лишь к кратковременному увеличению срока хранения. Ацетаты часто комбинируют с сорбиновой кислотой, поскольку действие сорбиновой кислоты усиливается при низких значениях pH.

Недостатком является сильное сенсорное воздействие консервантов. При определенном количестве добавки можно заметить отчетливо ощутимый характерный запах и вкус. Кроме того, ингибируется брожение, которое необходимо уравновешивать увеличением количества дрожжей. Кроме того, во многих странах использование консервантов встречает неприятие со стороны потребителей.

Пастеризация

Под пастеризацией хлеба понимают упаковку целого буханки или нарезанного батона и последующий повторный нагрев до внутренней температуры 78°С. Для упаковки необходимы соответствующие термостойкие упаковочные материалы. В случае с упаковкой, это, как правило, торговая упаковка. Упаковка должна плотно прилегать к хлебу и иметь герметичное уплотнение, чтобы предотвратить попадание спор плесневых грибов во время охлаждения.

В небольших и средних пекарнях для процесса пастеризации подходят ротационные печи, так как за счет конвекции происходит быстрая передача тепла. Температура ок. Обычно температуры 120°C достаточно для достижения внутренней температуры 78°C примерно через
75 минут. Внутреннюю температуру необходимо поддерживать не менее 10 минут.

Для быстрой передачи тепла следует запрограммировать максимальную скорость циркуляции воздуха. В случае пастеризации в подовых печах температура печи должна быть установлена ​​на уровне около 130–140°C, так как при статическом нагреве передача тепла соответственно занимает больше времени. Это также зависит от типа используемой духовки и должно быть проверено по показаниям компании.

На заводских хлебопекарных предприятиях используются специальные печи для пастеризации, которые работают при небольшом избыточном давлении в пекарной камере, благодаря чему время пастеризации сокращается. Эти духовки часто оснащены датчиком температуры внутри продукта. Продолжительность программы выпечки в этом случае зависит от достижения необходимой температуры внутри продукта.

Как только пакеты с нарезанным хлебом вышли из печи, на внутренней стороне упаковочного материала из-за разницы температур появляется видимый конденсат. Иногда оно может быть настолько высоким, что образуются капли. Вот почему охлаждение должно происходить медленно, чтобы образование конденсата было как можно меньшим. Образующийся конденсат частично поглощается хлебом при охлаждении. Более темный хлеб, такой как ржаной хлеб из цельнозерновой муки или хлеб из грубого зерна, лучше подходит для пастеризации, чем светлый пшеничный хлеб, так как в случае темного хлеба цвет или текстура могут измениться в результате процесса пастеризации заметны лишь незначительно или в очень незначительной степени. В настоящее время время пастеризации сведено к минимуму и используется в качестве дополнения к другим мерам защиты от плесени.

Защитный газ

Упаковка с защитным газом в основном используется для полуфабрикатов и кондитерских изделий, таких как пирожные. Технология, называемая упаковкой в модифицированной атмосфере (MAP), описывает замену обычного газового состава (окружающего воздуха) в упаковке специальными газами. Преимущественно используют диоксид углерода, азот или смесь того и другого. Необходимы специальные упаковочные машины и газонепроницаемые упаковочные материалы.

Плесневые грибы — аэробные микроорганизмы, для роста им необходим кислород. Содержание кислорода в окружающем воздухе составляет ок. 21 %. Чтобы сдержать рост плесени, содержание кислорода в упаковке должно быть снижено до уровня ниже 0,5%.

Углекислый газ является микробицидом (уничтожает микроорганизмы) и, таким образом, обеспечивает хорошую защиту от плесени. Углекислый газ частично превращается в угольную кислоту, в результате чего продукты могут стать слегка кислыми. Это также может привести к разрушению упаковки. По этой причине в качестве вспомогательного газа дополнительно используется азот (N2 ). Как правило, используют газовые смеси 40 – 80 % CO2   и 20 – 60 % N 2 . Соотношение зависит от выпечки, которую необходимо завернуть, а также от газопроницаемости упаковочного материала.

• Что влияет на возникновение болезни хлеба

Для поддержания обменных процессов и размножения микроорганизмам необходима вода. Здесь важно не общее содержание воды в хлебобулочных изделиях, а процент свободной воды, доступной микроорганизмам. Этот процент определяется значением a w , которое описывает отношение парциального давления пара в пищевых продуктах к давлению пара чистой воды.

Чем выше значение, тем больше свободной воды содержится в пищевых продуктах. Чистая вода имеет значение a w , равное 1. Микроорганизмы могут расти в диапазоне a w = 0,6–1,0, при этом бактерии могут сначала размножаться примерно с w = 0,9, а плесневые грибы — с w = 0,80–0,88. Но существуют также так называемые ксерофильные плесневые грибы, которые могут расти в засушливых условиях с w = 0,65–0,75.

Однако влияние на значение a w может оказываться через тип сахара главным образом в кондитерской выпечке с высоким содержанием сахара. За счет использования сорбита, глицерина или инвертного сахарного сиропа значение a w может быть снижено по сравнению с использованием сахарозы.

• Практическая часть

В практической части своего проекта я хочу провести эксперимент с целью выяснить, какие условия влияют на скорость заболевания хлеба грибками. Для этого будут созданы все благоприятные и неблагоприятные условия для роста плесени.

После изучения теоретической части, было решено создать условия роста плесени в герметичном пластиковом пакете(который после эксперимента будет утилизирован), сухом месте с хорошей вентиляцией. В этом пакете создается влага и помещается кусок хлеба. Для наглядности эксперимента был взят формовой хлеб из пшеничной муки и подовый хлеб из ржаной муки. 

1. Подготовка материалов:

— Закупка свежего хлеба (отрезаем небольшой кусок)

— Подготовка пластикового пакета для создания влажной среды.

— Подготовка тары для сухой вентилируемой среды

2. Создание условий для роста плесени:

— Размещаем отдельно пшеничный и ржаной хлеб внутрь пакета.

— Размещаем отдельно пшеничный и ржаной хлеб на специальную плоскую тару.

— Для поддержания высокой влажности закрываем пакет плотно и не допускаем вентилирования.

3. Ожидание и наблюдение:

— Оставляемпакеты в теплом месте для стимуляции роста плесени.

— Тару с хлебом ставим в сухое и хорошо проветриваемое место в комнате

— Регулярно наблюдаем за хлебом для отслеживания появления плесени.

 

4. Фиксируем результаты:

— С начала эксперимента прошло 2.5дня и на обоих кусках в пакетахможно было заметить плесень.Но в пакете с черным хлебом плесень появилась чуть раньше. Это произошло по причине повышенной влажности черного хлеба

— На хлебе, находящимся на открытом воздухе плесень не появилась даже спустя 4 дня. Кусочки зачерствели и высохли. 

Проведя эксперимент, можно сделать вывод о том, что любой хлеб склонен к болезни, но ее катализатором становятся благоприятные условия для развития болезни. 

Заключение

Наш современный хлеб, в отличие от того, что ели наши предки, полон добавок и консервантов. Даже с этими добавками современный хлеб начинает плесневеть уже через три дня. Кроме того, его часто переваривают, обезвоживают, замораживают и размораживают, а также прессуют на специальных машинах. Все это приводит к получению продукта, который, хотя и дешев в производстве, может быть трудным для переваривания и при регулярном употреблении может иметь разрушительные последствия для организма. 

В ходе исследования были рассмотрены различные аспекты, связанные с болезнями хлеба. Хотя хлеб является одним из основных продуктов потребления в мире, его качество может подвергаться воздействию различных факторов, в том числе микроорганизмов, плесени и условий хранения.

Мы выявили, что болезни хлеба могут быть вызваны различными микроорганизмами, такими как грибы, бактерии и вирусы. Неконтролируемое размножение этих организмов может привести к физическим и химическим изменениям в структуре и вкусе хлеба. Особое внимание следует уделять условиям хранения и производства, чтобы предотвратить развитие болезней и обеспечить безопасность потребителей.

Также важным аспектом является плесень, которая может возникнуть при неправильном хранении. Некоторые виды плесени могут производить токсины, представляющие потенциальную угрозу для здоровья. Поэтому строгий контроль условий хранения и регулярные инспекции хлебобулочных изделий становятся важными мерами предосторожности.

В заключении можно отметить, что для обеспечения качественного и безопасного потребления хлеба необходимо соблюдать стандарты производства, правила хранения и осуществлять регулярный контроль качества. 

Список использованных источников

1. Пальчевский Н. А. Болезни культурных злаков Южно-Уссурийского края //Исследование НА Пальчевского. Издано по распоряжению Генерал-Губернатора Приамурского края. СПб. — 1891. — Т. 4.
2. Дунец, Е. Г., Тамова, М. Ю., Куликов, И. А. Санитария и гигиена на предприятиях общественного питания: Учебное пособие / Кубанский гос. технолог. ун-т. — Краснодар, 2011. — 176 с.
3. Новожилов К. В., Левитин М. М. Направление исследований для решения проблемы фузариоза колоса зерновых культур //Вестник с.-х. науки. — 1990. — №. 10. — С. 64—67.
4. «Пьяный хлеб» // Прокат — Раковины. — М. : Советская энциклопедия, 1955. — С. 390. — (Большая советская энциклопедия : [в 51 т.] / гл. ред. Б. А. Введенский ; 1949—1958, т. 35).
5. https://vniiz.org/science/publication/article-158 (Дата обращения: 10.11.2023)

 

Приложения 1.1 Плесень на хлебе