Gasztonyi Kálmán dr.: Adalékok a sütıipar mikrobiológiájához II. SÜTİIPAROSOK, PÉKEK 50. évf. 2003. 3. sz. 3-4, 7-10, 13.o.
Adalékok a sütıipar mikrobiológiájához II. Dr. Gasztonyi Kálmán E dolgozat elsı részében (2003. 2. szám) a kenyér- és süteménytésztákat alkoholos erjesztéssel lazító élesztıgombákkal foglalkoztunk. Ebben a második részben azokról a mikroorganizmusokról (baktériumok, penészek, vadélesztık) lesz szó, amelyek a liszt eredeti mikroflórájából származnak, és akarva-akaratlanul jutnak be a tésztába. Közülük egyesek életmőködése hasznos, másoké káros a sütıipar számára. A liszt mikroflórája A búza- és rozslisztekben sokféle és számszerően is sok mikroorganizmus található. Ez a gazdag, heterogén mikroflóra szinte kizárólag a gabonaszemek felületére tapadt, majd az ırlés során a lisztbe jutott mikroszervezetekbıl áll. A gabonák mikroflóráját viszont döntıen a talajban elıforduló mikroorganizmusok alkotják, amelyek a szántóföldi termesztés, majd az aratás és cséplés alatt tapadnak a magok külsejére. Megjegyzendı azonban, hogy az egészséges gabonaszemek belseje (endoszpermje) mindezektıl a mikroorganizmusoktól mentes marad. A gabonák csíraszáma (egy gramm gabonában található életképes mikróbák, spórák száma) tág szélsı értékek között lehet, ugyanis a termesztés és begyőjtés körülményei nagymértékben befolyásolják a mikroflóra kialakulását. Sokan végeztek gabonákban élıcsíra-számlálást, és azt találták, hogy ez az érték grammonként 104–107 db csíra szokott lenni. Tudni kell azonban, hogy a kenyérgabonák csíraszáma tárolás közben is változik. Megfelelı, tehát száraz és hővös raktárhelyiségben idıvel csökken. Nedves, meleg helyen viszont rohamos sejtszám-növekedés tapasztalható. A búza malmi feldolgozása a magok elızetes mosásával, koptatásával jár együtt. Ezekkel a tisztítási mőveletekkel a szemek felületére tapadt mikroszervezetek jelentıs részét, mintegy háromnegyedét eltávolítják. A rozs malmi aprítását azonban nem elızi meg mosás és így az ırlésre kerülı rozsszemeken mindig sokkal több élı csíra van, mint a búzán. Azok a mikroorganizmusok, amelyek a malmi tisztítás után is a gabonaszemek felületén maradnak, az ırlés alkalmával gyakorlatilag hiánytalanul a lisztbe kerülnek. Itt elsısorban eredeti tartózkodási helyükön, vagyis a héj származékaihoz, a korpaszemcsékhez tapadva találhatók. Ez a magyarázata annak, hogy a különbözı színő, vagyis más-más kiırléső lisztek élıcsíraszáma nagyságrendileg különbözik egymástól. A sötét, sok korpát tartalmazó, nagy kiırléső kenyérlisztekben általában grammonként 105 db csíra, míg a világos, kis korpatartalmú, alacsony kiırléső lisztekben ennek csak tized-, vagy század-része, tehát grammonként 103–104 db vegetatív sejt, illetve spóra található.
–2– A fentiekben közölt adatok frissen ırölt lisztekre vonatkoznak, ugyanis tárolás közben, hasonlóan a gabonákhoz, a lisztek csíraszáma is változik. Normális raktározási feltételek mellett ez az érték négy hét alatt 50–80 %-kal is csökkenhet. Kedvezıtlen körülmények között viszont (pl. 35°C-on és 92 % relatív páratartalom mellett) az összes csírák száma, ugyanennyi idı alatt, 1010–1011 db/g szintre is növekedhet. A lisztek egészségi állapotának elbírálása céljából nem érdektelen, az összcsíraszám megállapításán túlmenıen, a gomba : baktérium arány meghatározása sem. Ez az arány – jó mikrobiológiai állapotú lisztekben – általában 1 : 50 – 1 : 100 értékek között van. Romlott lisztekben viszont 1 : 10-hez van közel, vagyis itt viszonylag nagyobb a gombák (penészek + élesztık) száma. Egyes laboratóriumi kísérletekhez esetenként szükség van olyan lisztre, amely steril, tehát élı mikrobákat, vagy életképes spórákat nem tartalmaz. Ilyen lisztet a szokásos csírátlanító eljárásokkal (hıkezelés, vegyszeradagolás, stb.) nem lehet készíteni, mert ezek megváltoztatnák a liszt eredeti tulajdonságait. Erre a célra ez ideig csak egyetlen eljárás, nevezetesen az etilénoxid-gázzal való kezelés bizonyult használhatónak. Többszörös és meghatározott körülmények között végzett elgázosítás minden élı és életképes csírát elpusztít a lisztben anélkül, hogy ennek jellege megváltoznék.(A mőveletet nagy óvatossággal kell végezni, mert ez a gáz rákkeltı hatású.)
Olyan összeállítást, amely a lisztekben elıforduló valamennyi mikroorganizmust tartalmazza, szinte lehetetlen készíteni, mert – mint ez az eddigiekbıl következik – a rendkívül különbözı termesztési környezet minden gabonát (és így természetesen a belıle ırölt liszteket is) más - más mikroflórával lát el. Itt így arra van lehetıségünk, hogy csak a technológiai szempontból hasznos vagy káros mikroorganizmusokkal foglalkozzunk és ne tárgyaljuk azokat a mikroszervezeteket, amelyek sem kedvezı, sem kedvezıtlen hatással nincsenek a kenyérkészítésre. (Megjegyzendı, hogy a lisztekben ezek az utóbbiak vannak többségben és a sütés alatti hıkezelés hatására nyomtalanul el is tőnnek.) Savtermelı baktériumok A kovászok különbözı változataival, készítési módjukkal és technológiai szerepükkel a múlt évben, e szaklap hasábjain (2002. 4. szám) részletesen foglalkoztunk. Ebbıl kitőnt, hogy a kovászolás egyik fontos célja a tej- és ecetsav termelés, amely a kenyéraroma kialakításához, valamint a kenyérnyúlósodás elleni természetes védekezéshez nélkülözhetetlenül szükséges. A kovász savanyodását a liszt eredeti mikroflórájához tartozó homo- és heterofermentatív tejsavbaktériumok idézik elı. A homofermentatívak élettevékenységének eredményeként kizárólag tejsav képzıdik, a heterofermentatívak révén viszont tejsav, ecetsav és kis mennyiségben egyéb anyagok is (alkohol, CO2, stb.) keletkeznek. A XIX. század végéig azt hitték, hogy a kovász savanyodása az élesztıgombák mellékerjesztésének köszönhetı. (Ezt a tévhitet az a megfigyelés látszott alátámasztani, hogy a spontánul erjedı liszt-víz elegy könnyen megrohad, míg ugyanez élesztı jelenlétében savanyodni kezd.) A XX. század elsı évtizedeiben állapították meg, hogy a savtermelés a kovászban bakteriális eredető. Eleinte csak a baktériumok tejsavtermelését ismerték fel és
–3– azt hitték, hogy az ecetsav az élesztı által termelt alkohol oxidációs terméke. Természetesen a kovász anaerob viszonyai között ez lehetetlen, kizárólag ecetsavat termelı baktériumok a kovászban nincsenek.
A kovász tejsavbaktériumai termékeiket a liszt eredeti cukortartalmából, valamint a liszt enzimes lebontásával keletkezı, egyszerő és összetett cukrokból, anaerob átalakítással képezik. A monoszacharidok közül a hexózokat valamennyi faj erjeszti. A pentózokat viszont általában csak a heterofermentatív törzsek bontják le. A di- és triszacharidok erjesztése terén egységes megállapítást nem lehet tenni, ez a képesség fajtánként változik. Azok a mikroorganizmusok, amelyek az oligoszacharidokból (maltóz, laktóz, szacharóz) is tejsavat hoznak létre, ezeket elıbb monoszacharidokká hidrolizálják. A tejsavbaktériumok a poliszacharidokat (keményítı, cellulóz) közvetlenül nem tudják erjeszteni. Homofermentatív tejsavbaktériumok A homofermentatív tejsavbaktériumok szénhidráterjesztı képességének biokémiai mechanizmusa hasonló az elızı számban (2003. 2. szám, 17-18. oldal) részletezett alkoholos erjedés lefolyásához. Az átalakulás a piroszılısav keletkezéséig (13. lépcsı) megegyezik az alkoholos erjedéssel, miután azonban a tejsavbaktériumokban nincs piroszılısav-dekarboxiláz enzim, a piroszılısavat a dehidrogeáz enzim a 14. lépcsıben közvetlenül tejsavvá redukálja. A reakcióegyenlet a következı: 2 CH3-CO-COOH + 2 NAD-H piroszılısav
2 CH3-CH(OH)-COOH + 2 NAD + tejsav
A homofermentetív tejsavas erjedés, energetikai adatokkal kiegészített, összegképlete a következı: C6H12O6 glükóz
2 CH3 -CH(OH)-COOH + 192 kJ (92 kJ ATP-ben + 100 kJ hı) tejsav
Az összegképletbıl kitőnik, hogy egy gramm-molekula (180 gramm) glükóz tejsavvá erjesztése közben mintegy 192 kJ energia keletkezik, amelybıl 92 kJ ATP-molekulák energiadús foszfátkötéseiben tartalékként halmozódik fel, 100 kJ pedig hı alakjában felszabadul, amely emeli az erjedı kovász hımérsékletét. A kovász homofermentatív tejsavbaktériumai a Bergey-féle mikrobiológiai rendszertan szerint a Lactobacillus és a Streptococcus nemzetségbe tartozó fajok. Valamennyi Gram-pozitiv, nem mozgó, spórát nem képzı, 30-40°C közötti hıfok-optimumú, mikroaerofil törzs. A Lactobacillusok 2-9 µm hosszú pálcák, a Streptococcusok 0,5-1 µm átmérıjő gömbök, amelyek egyenként, vagy rövid láncokat alkotva fordulnak elı. Táptalajok felületén nem fejlıdnek, színtelen telepeik a tápközeg belsejében alakulnak ki. A kovászokban savtermelést végzı legfontosabb homofermentatív tejsavbaktériumtörzsek a következık: Lactobacillus lactis, Lactobacillus Delbrückii, Lactobacillus plantarum és Streptococcus lactis.
–4– Heterofermentatív tejsavbaktériumok A tejsavat, ecetsavat, etilalkoholt és széndioxidot termelı tejsavbaktériumok életmőködésének biokémiai mechanizmusa nincs olyan egyértelmően felderítve, mint a homofermentatív tejsavbaktériumoké. Az egyik elgondolás szerint a hexózokból átmeneti termékként keletkezı piroszılısav, anaerob viszonyok között, diszmutálódik a következı egyenletek szerint: CH3-CO-COOH + H2O CH3-CO-COOH + (2 H) 2 CH3-CO-COOH + H2O
(2 H) + CH3-COOH + CO2 CH3-CH(OH)-COOH CH3-CH(OH)-COOH + CH3-COOH + CO2
piroszılısav
tejsav
ecetsav
A fenti diszmutációs elméletnek az a hiányossága, hogy nem ad magyarázatot a kis mennyiségben keletkezı etilalkohol kialakulására. Hasonló gyenge pontja van a pentózok heterofermentatív erjesztésére vonatkozó biokémiai elgondolásnak is: C5H10O5 pentóz
CH3-CH(OH)-COOH + CH3-COOH tejsav
ecetsav
A heterofermentatív tejsavas erjedés energetikai mérlegét nem ismerjük, az azonban bizonyos, hogy ez is hıteremlı folyamat. A heterofermentatív tejsavbaktériumok, az eddigiekben ismertettett erjedési termékeken kívül, kis mennyiségben, acetoint, 2,3-butilén-glikolt és diacetilt is létrehoznak. Ezeknek a vegyületeknek a kenyéraroma kialakításánál van némi szerepe. CH3
CH3
CH3
C=O
CHOH
C=O
CHOH
CHOH
C=O
CH3
CH3
CH3
acetoin
2,3-butilén-glikol
diacetil
A kovász heterofermentatív tejsavbaktériumai a Bergey-féle rendszertan szerint a Lactobacillus nemzetségbe tartoznak. A homofermentatívokhoz hasonlóan, Grampozitívok, mozgásszerveik nincsenek, spórátlanok, hıfok-optimumuk 30-40°C között van és mikroaerofilek. A kovászokban két heterofermentatív tejsavbaktérium törzset találtak. Az egyik a Lactobacillus brevis, amely rövid, 2-4 µm-es pálcikákból áll. A másik a Lactobacillus fermenti, amely hosszabb, 3-15 µm-es pálcákat alkot. Mindkettı egyenként, vagy rövid láncokba kapcsolódva fordul elı.
–5– A homo- és heterofermentatív baktériumok által termelt tejsav és ecetsav aránya a kovászban közel állandó: 3 rész tejsavra jut 1 rész ecetsav. Ez az arány a kenyéraroma kialakítása szempontjából kedvezınek ítélhetı, mert a tejsav kellemesebb íző és miután nem illó sav, nem teszi túl szúrós illatúvá a kenyeret. A kovász technológiai mutatóinak változtatásával egyébként kissé befolyásolni lehet a savak viszonyát: a melegebb és lágyabb kovászokban több tejsav, a hővösebb és keményebb kovászokban több ecetsav keletkezik. (1. és 2. ábra) A különbözı kovászok savanyodási ütemét a technológiai mutatók (érési idı, sőrőség, hımérséklet, stb.) segítségével lehet irányítani, mint errıl a már említetett tavalyi közleményünkben (2002. 4. szám) részletesen lehet olvasni. Itt mindössze két diagramot mutatunk be, amelyek a fent említett kovász-jellemzık meghatározó szerepét igazolják (1. és 2. ábra). ( táblázat) A kovászokban található savtermelı baktériumokról a mellékelt táblázat ad áttekintı tájékoztatást. A táblázat második oszlopában olvasható régebbi elnevezések az 1900as évek elsı évtizedeiben, a több országban, párhuzamosan végzett tejsavbaktáriumkutatás során alakultak ki. Gyakran elıfordult ekkoriban ugyanis, hogy ugyanazt a baktériumot többen is megtalálták és egymástól függetlenül, más-más nevet adtak neki. A Bergey-féle mikrobiológiai rendszertan felderítette ezeket az átfedéseket és nemzetközileg egységesítette a tejsavbaktériumok nevezéktanát. Mindamellett a régi neveket is célszerő ismerni, mert a szakirodalomban találkozhatunk velük. A kovász Gram-negatív baktériumai Az érı kovászban nemcsak tejsavbaktériumok vannak, hanem olyan baktériumok is, amelyek a kovász érése szempontjából közömbösek, vagy esetleg károsak. Ezek a baktériumok, szemben a hasznos tejsavbaktériumokkal, nagyrészt Gram-negatívok. Ezek a nemkívánatos baktériumok azonban rendszerint nem okoznak zavart a kovász érlelésénél, mert egyrészt a tejsavbaktériumok savtermelésükkel olyan pH-viszonyokat teremtenek a kovászban, amely a többi baktérium nagy részének életmőködéséhez kedvezıtlen, másrészt az élesztıgombák antibiotikus hatást fejtenek ki a kovász Gram-negatív mikroflórájának szaporodása ellen. A Gram-negatív baktériumok (elsısorban az Escherichia coli) kedvezıtlen hatását olyan „kovászon” figyelhetjük meg, amelyet élesztıadagolás nélkül készítünk. Ebben a liszt-víz keverékben is erjedés indul meg, azonban a fejlıdı gáz zöme nem széndioxid, hanem hidrogén. Az ilyen spontán erjedés kellemetlen, a kovásztól idegen szagú erjedési termékek keletkezésével jár együtt. Ha ilyen kovásszal sütünk kenyeret,
–6– akkor – a kellemetlen szagon, ízen kívül – egyenetlen pórusú és nagyon rosszul lazított bélzetet kapunk. Spontán erjedéssel csak úgy tudunk elfogadható kenyeret készíteni, ha 5-6 napon keresztül újabb liszt és vízmennyiség adagolásával lépésrıl-lépésre növeljük a kovász mennyiségét. Így a fokozódó savanyodással háttérbe szorítjuk a Gram-negatív baktériumok életmőködését. Közben a liszt eredeti élesztıkészletébıl is kifejlıdnek azok a törzsek, amelyek már többé-kevésbé alkalmasak a tészta lazítására.
Kenyérbetegségeket okozó baktériumok A liszt eredeti mikroflórájához tartoznak olyan talajbaktériumok, amelyek a kisült kenyérbe jutva intenzív szaporásba kezdenek és anyagcseréjük undorító termékeivel, néhány napon belül, a kenyeret fogyasztásra teljesen alkalmatlanná teszik. Ezeket a kellemetlen jelenségeket kenyérbetegségeknek nevezzük. Közülük a kenyérnyúlósodás jelentkezik gyakrabban, a „véres kenyér” ritkább. A kenyérbetegségek részletes leírásával és megelızésük technológiai lehetıségeivel a közelmúltban e szaklap hasábjain (2002. 6. szám) részletesen foglakoztunk. Most a téma mikrobiológiai oldalát vizsgáljuk meg alaposabban. Bacillus subtilis, a nyúlósodás kórokozója A fent említett közleményben megírtuk, hogy a kenyérnyúlósodás a legelterjedtebb kenyérbetegség, amelyet a liszt eredeti mikroflórájában megtalálható talajbaktériumok idéznek elı, oly módon, hogy a sütés hımérsékletét életképesen átvészelı spóráik a kisült kenyérben 30-36 órán belül kicsíráznak. Ennek során a kenyér bélzetébıl undorító szagú, nyúlós konzisztenciájú, ragacsos anyagcseretermékeket hoznak létre, amivel a kenyeret fogyasztásra, sıt állati takarmányozásra is alkalmatlanná teszik. Régebben a kenyérnyúlósodás elıidézıjeként a szakirodalom legnagyobb részében a Bacillus mesentericus nevő spórás talajbaktériumot, vagy ennek valamelyik variánsát (vulgatus, panis viscosi, fuscus, niger, stb.) jelölték meg. Több kutató azonban úgy vélekedett, hogy ezt a kenyérbetegséget nem egy, hanem több, egymáshoz hasonló tulajdonságokkal rendelkezı baktériumfajta, illetve variáns együttesen idézi elı. A fenti kérdés tisztázása érdekében, az ötvenes években sok nyúlós kenyér bélzetébıl, 10 perces forró vízfürdıben történt pasztırözés után, baktérium spórákat izoláltak és határoztak meg. Azt találták, hogy ezeknek a spróráknak a 78 %-a 11 %-a 11 %-a talajbaktériumokból ered.
Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis és Bacillus cereus
–7– Az azonosítás után megvizsgálták, hogy az egyes törzsek tiszta-tenyészetei milyen hatást gyakorolnak a kenyérre. Azt tapasztalták, hogy az összes izolált Bacillus subtilis törzs tipikus nyúlósodási folyamatot indított meg. A Bacillus licheniformis törzsek is változást idéztek elı a kenyérben, azonban ez lényegesen különbözött a Bacillus subtilis által léterehozottól. A megtámadott bélzet szerkezete nem lett nedves, ragacsos tapintású, inkább száraz, repedezett, „korhadt” jellegővé vált. A Bacillus cereus hatására a kenyér nedves rongyra emlékeztetı szagú lett. Bélzete nedvessé, ragadóssá, piszkos sárga színővé vált, de széttörésekor szálhúzás nem volt megfigyelhetı. A kisérleti eredmények alapján megállapították, hogy a kenyérnyúlósodás leggyakoribb és elsıdleges elıidézıje egyértelmően a Bacillus subtilis, amely egyedül is képes a kenyérbetegség összes tünetét elıidézni. Egyes esetekben a nyúlós kenyérben mellette a Bacillus licheniformis és a Bacillus cereus spórái is elszaporodhatnak, azonban jelenlétük a nyúlósodás jellegzetes tüneteit nem befolyásolja. A fenti kísérletek eredményei alapján, ma már világszerte a Bacillus subtilis-t tekintik a kenyérnyúlósodás kórokozójának, amely, a Bergey-féle baktérium-rendszer szerint, tulajdonképpen a sokáig Bacillus mesentericus-nak nevezett baktériummal azonos. A Bacillus subtilis e rendszerben a XIII., ún. Bacillaceae Fischer családba és ennek elsı, ún. Bacillus nemzetségébe tartozik. A Bacillus subtilis a természetben rothasztó talajbaktérium, amely, más baktériumokkal együtt, az élıvilág nagy biológiai körfolyamatában az állati és növényi hulladékok fehérjéinek aerob ammonifikációját (lebontás NH3-vá, CO2-dá és H2O-zé) végzi. A talajban lévı Bacillus subtilis csírák száma attól függ, hogy ott milyen mértékő mineralizáció folyik. Egy gramm termıtalajban általában 10-3000 ilyen csírát lehet találni. Vegetatív sejtjei pálcika alakúak, amelyek 2-3 µm hosszúak és 0,7-0,8 µm vastagok, végeik lekerekítettek. Egyesével vagy rövid sarjláncokba kapcsolódva fordulnak elı. Csillóikkal gyors mozgásra képesek. Sejtjei keményítı- és fehérjebontó enzimeket tartalmaznak. Gram szerinti festéssel pozitív eredményt ad. Hımérsékleti optimuma 30-37°C között van, tehát mezofil. Legfeljebb csak 50-56°C-ig képes szaporodásra, 75°C-n már két perces hıkezelés hatására elpusztul. Fakultatív aerob. Optimális pH-ja 7 körül van, a savas (5,5 pH alatti) közeget nem kedveli. Spóráinak alakja ellipszoidtól hengeresig változhat, amelyek 0,6-0,9 µm vastagok és 1,0-1,5 µm hosszúak. Rendszerint a sejtek középpontjában helyezkednek el. Szemben
–8– a vegetatív sejtekkel, nagyon hıtőrıek. A spórák teljes elpusztításához hosszú idı, 100 °C-on 109 – 113 °C-on 122 – 123 °C-on
5,5-6,0 óra, 45 perc és 10 perc
szükséges. Ezt mutatja a spórák 100°C-on felvett hıpusztilási görbéje (3. ábra) is. Érdemes megfigyelni, hogy az elsı néhány percben viszonylag nagy elhalás lép fel, majd ezt követıen az életben maradó spórák száma már csak kis mértékben csökken. Valószínőleg a különbözı korú spórák hıállósága eltérı és a hıérzékenyebbek hamar, a hıállóbbak tovább életképesek maradnak. (3. ábra) A lisztekben található Bacillus subtilis sejtek és spórák száma függ a liszt színétıl, vagyis korpatartalmától. A sötétebb kenyérlisztekben grammonként több száz is lehet, a világosabbakban 20-40 darab. A tudományos vizsgálatok és a sütıszakma tapasztalatai azonban egyértelmően bizonyítják, hogy minden lisztben van elegendı életképes Bacillus subtilis csíra ahhoz, hogy a belıle sütött kenyér – védekezés híján – a nyári hónapokban 30 – 36 óra alatt megnyúlósodjék. Ha a kenyérben a nyúlósodás kifejlıdési folyamatát vizsgáljuk, azt tapasztaljuk, hogy a kovászba és a tésztába jutott vegetatív Bacillus subtilis sejtek életmőködése, szaporodása megindul és mindaddig normálisan halad, amíg a közeg pH-ja 5,5 felett van. A kovászérés elırehaladtával, a vegetatív sejtek és a spórák savérzékenysége miatt, ez a folyamat megakad, a tésztában azonban ismét folytatódhat. A kemencébe kerülı tészta, majd a sülıfélben lévı kenyér belsejében a hımérséklet 98-99°C-ra emelkedik, aminek következtében a vegetatív sejtek gyorsan elpusztulnak. A Bacillus subtilis spórái azonban – mint láttuk – hıtőrıek és így nagy részük a kisült kenyér belsejében is megtartja életképességét. Ezek a spórák 30-36 óra alatt kicsírázhatnak és nyúlóssá tehetik a kenyeret. A megnyúlósodott kenyérbél jellegzetes elváltozása elsısorban annak következtében lép fel, hogy a Bacillus subtilis specifikus, nagyon erélyes papain-típusú proteázai, valamint aktív amilázai a hıkezelés hatására könnyen megtámadhatóvá vált fehérjéket és poliszacharidokat (elsısorban keményítıt) oly módon hidrolizálják, hogy közben jellegzetes szagú, ragacsos, a bélzet széttörésekor szálhúzásra képes anyagcseretermékeket is létrehoznak. Az undorító bomlástermék kialakulásának biokémiai mechanizmusára és összetételére vonatkozóan részletesebb ismereteink nincsenek. A nyúlósodás elkerülésének technológiai lehetıségeivel szaklapunk 2002/6. számában már részletesen foglakoztunk. Itt mindössze a legeredményesebb védekezési mód, a kenyér természetes, de mértékletes megsavanyításának elméleti alapjaira térünk ki .
–9– A tészta természetes, vagyis a megfelelı tésztavezetés kiválasztásával történı savanyítása a kovász technológiai mutatóinak (nagyság, konzisztencia, hımérséklet, érési idı, kovászmag adagolása) változtatásával szabályozható. Feltétlenül kerülni kell azonban a kenyér túlzott megsavanyítását, mert ez egyrészt – a nagy erjedési veszteség miatt – rontja a fajlagos lisztfelhasználást, másrészt a hazai fogyasztók nem kedvelik a határozottan savanyú íző kenyeret. Nincs könnyő dolga tehát a tésztavezetést irányító szakmunkásnak (dagasztónak), keskeny az út, amelyen járhat! Olyan tésztát kell ugyanis készítenie, ami elég savanyú ahhoz, hogy a belıle sült kenyér ne nyúlósodjék meg, de nem annyira savanyú, hogy azt a fogyasztók túlzottnak találnák. A technológiai mutatók jó megválasztásához azonban pontosan tudni kell azt, hogy milyen összefüggés van a kenyér savfoka és a nyúlósodás fellépéséig eltelı idı között. A kenyér-savfok és a nyúlósodás kialakulásához szükséges idı közötti kapcsolat alapos felderítéséhez nagyszámú, ismert savfokú cipó sütésére volt szükség. Ezekben a kenyérkékben a betegség fellépését leghamarabb a minták szaglásával lehetett észlelni. A sütési sorozat eredményét, vagyis a különbözı savfokú cipók megromlásáig eltelt idıt a 4. ábra grafikusan szemlélteti. (4. ábra) A diagram görbéje alapján megállapíthatjuk, hogy – a nyúlósodás fellépéséhez szükséges idı szempontjából – a kenyereknél három savfok-zónát különböztethetünk meg. A-zóna: a 2,2-3,6 savfokú cipók minden esetben már az elsı megfigyelés alkalmával (a kisütés után 40 óra múlva) romlottaknak bizonyultak, tehát az ilyen alacsony savfokú kenyerek másfél napon belül feltétlenül megnyúlósodnak. B-zóna: a 3,6-4,6 savfokú kenyerek 40-88 órán belül nyúlósodtak meg. C-zóna: a 4,6 savfokúnál savanyúbb kenyereknél a figyelemmel kísérés ideje alatt, tehát 10 napon belül, nyúlósodás egyetlen esetben sem lépett fel. A kísérleteink alapján kialakult savfok-zónákból a következı gyakorlati tanulságok vonhatók le: 1. A nyári hónapokban nem szabad olyan kenyeret sütni, amelynek a savfoka 2,2-3,6 között van, mert az ilyen termékek rövid idın belül feltétlenül megnyúlósodnak. 2. A 3,6-4,6 savfokra savanyítás még nem nyújt tökéletes védelmet a tárgyalt kenyérbetegség fellépése ellen, bár kétségtelenül már késleltetı hatása van. 3. Éghajlati viszonyainknak megfelelıen, május 15-e és szeptember 15-e között célszerő kenyereink savfokát 4,6-4,8 értékre beállítani. Ily módon teljes biztonsággal kizárjuk annak lehetıségét, hogy termékeink megnyúlósodjanak. 4. Semmi szükség nincs arra, még a legnagyobb kánikulában sem, hogy kenyerünket túlzottan, vagyis 4,8 savfok fölé savanyítsuk. (Sajnos ebben az idıszakban 6-8, sıt néha ennél nagyobb savfokú kenyerekkel is lehet hazánkban találkozni.)
– 10 – Serratia marcescens, a „véres kenyér” betegség kórokozója Szaklapunk 2002/6. számában részletesen leírtuk, hogy ez a kenyérbetegség hazánkban ritkán fordul elı. A melegebb éghajlatú országokban sokkal gyakoribb. Kórokozója a Serratia marcescens nevő talajbaktérium, amelyet a szakirodalomban Bacterium pridigiosum, Bacillus prodigiosus és Erythrobacillus prodigiosus néven is szoktak emlegetni. A Serratia marcescens a Bergey-féle baktérium-rendszer X., ún. Enterobacteriaceae Rahn család harmadik, ún. Serrateae törzsének egyetlen, ún. Serratia nemzetségébe tartozó, legfontosabb baktérium. Sejtjei nagyon kis mérető, 0,5 µm széles és 0,5-1,0 µm hosszú pálcák. Néha majdnem gömbölyőek. Csillóival mozgásra képes. Egyenként, esetleg 5-6 tagból álló láncokba kapcsolódva fordul elı. Spórákat nem képez. Gram-negatív. Fakultatív aerob. Erıteljes fehérjebontó enzimkészlettel rendelkezik. Hımérséklet-optimuma 25-30°C között van, 37°C fölött már nem szaporodik. Talajban, természetes vizekben, bomló növényi és állati hulladékokban gyakori. Különleges tulajdonsága, hogy élettevékenysége során prodigiozin nevő vörös festéket képez. Ez a pigment tripirril-metán típusú vegyület, amelynek molekulájában három pirrol-győrő található. Vízben nehezen, alkoholban és szerves oldószerekben (éter, benzol, stb.) jól oldódik. Képlete:
prodigiozin
A „véres kenyér” kórokozója a liszt természetes mikroflórájában is megtalálható, a betegség fellépése mégsem innen ered. A baktérium ugyanis hıérzékeny és a lisztbıl származó csírák a sütés alatt elpusztulnak. Spórát nem képez, tehát olyan túlélési lehetısége nincs, mint a Bacillus subtilis-nek. A kenyér fertızése így csak a kisütés után következhet be. A Serratia marcescens vegetatív sejtjei – a szálló porral – a kenyér raktározása, szállítása, vagy értékesítése közben jutnak be a héj repedésein a nagyobb víztartalmú bélzetbe. Itt hamarosan kisebb-nagyobb, nedves tapintású vörös foltokat hoznak létre. Meleg helyen tárolt kenyérben a baktériumok 24 óra alatt olyan nagy mértékben elszaporodhatnak, hogy a bélzetet teljes keresztmetszetében vörössé teszik. E kenyérbetegség fellépését jellegzetes szag megjelenése nem kíséri. A pridigiozinnal színezett kenyér elvileg az egészségre ártalmatlan, de visszataszító volta miatt úgysem fogyasztja el senki.
– 11 – A „véres kenyér” betegség fellépése ellen egyetlen védekezési mód van, a tisztasági elıírások gondos betartása. A kenyér szakszerő csomagolásával, zárt légterő szállító jármővek alkalmazásával és mind a termelıüzemben, mind a kereskedelemben higiénikus raktározási viszonyok megteremtésével, minimálisra csökkenthetjük annak a veszélyét, hogy kórokozói a szálló porral bejussanak a kenyérbe. Kenyérromlást okozó penészgombák A penészekgombák általában többsejtő mikroorganizmusok, amelyek micéliumokat képeznek és spórásan szaporodnak. A spórák olyan spóratartókban helyezkednek el, amelyeknek az alakja jellemzı az egyes penészfajtákra (pl.: ecsetpenészek = penicilliumok, kannapenészek = aspergillusok, stb.) Heterotrof, aerob szervezetek, amelyek szélsıséges hımérsékleti és környezeti viszonyokhoz tudnak alkalmazkodni. A természetben nagyon elterjedt szaprofita mikroorganizmusok. Az élelmiszerek romlását döntı mértékben a penészgombák idézik elı. A lisztek eredeti mikroflórájában is sok penészgomba, penészspóra található. Ezek azonban szerencsére nem bírják ki a sülı tészta hımérsékletét, így a kenyér minıségére nem jelentenek veszélyt. A kenyérromlást okozó penészek spórái a már kisült kenyerek héjának résein át jutnak el a bélzetbe, ahol néhány napon belül penésztelepeket hozhatnak létre. A kenyéren nagyon sokféle penészfajta elszaporodhat. A leggyakrabban elıfordulók a következık: Aspergillus nemzetség: A. candidus, A. flavus, A. fumigatus, A. glaucus, A. nidulans és A. niger. Penicillium nemzetség: P. crustaceum, P. glaucum és P. olivaceum. Mucor nemzetség: M. mucedo és M. pusillus. Monilia nemzetség: M. aurea és M. sitophila. Egyéb fajok: Rhizopus nigricans, Oospora variabilis és Oidium auranticum. Hazai viszonyok között a kenyérpenészedés nem sok problémát okoz. A kenyereket ugyanis általában néhány napon belül elfogyasztják és így a felültre tapadt spóráknak nincs idejük a telepképzésre. Száraz, hővös és tiszta helyiségben történı raktározás mellett, 48 órán belül, nem kell a kenyér penészedésétıl tartanunk. Nem ilyen egyszerő a penészedés elleni védekezés a csomagoltan forgalomba hozott kenyereknél. A csomag belsejében ugyanis vízgızzel közel telített tér alakul ki, amely elısegíti a penésztelepek kifejlıdését. Még tovább fokozza a romlás veszélyét, ha a kenyeret csomagolás elıtt felszeletelik. Ekkor ugyanis nemcsak a kenyér héjára, hanem a friss vágási felületre is penészspórák tapadnak. Miután itt a nedvességtartalom – a héjhoz viszonyítva – jelentékenyen nagyobb, a penészedés kialakulása is sokkal valószínőbb.
– 12 – Ilyen esetekben a penészedés fellépésének késleltetésére különleges eljárások alkalmazására van szükség. Ezek közül az ibolyántúli (UV) besugárzás alatt végzett szeletelés és csomagolás, a csomagolóanyag belsı felületének impregnálása konzerválószerrel (pl.: szorbinsavval) és a termék tésztájába adagolt penészedést gátló sütıszerek használata vezethet célra. * Ez a kétrészes közlemény a kenyérkészítéssel kapcsolatban álló mikroorganizmusokra vonatkozó legfontosabb elméleti és gyakorlati ismereteket foglalja össze. Megírásának az volt a célja, hogy a téma iránt érdeklıdı olvasók részletesebben is megértsék, jó kenyeret élesztıgombák és savtermelı baktériumok közremőködése nélkül nem lehet sütni, illetve a kész kenyereket a romlástól csak tudatosan alkalmazott eljárásokkal lehet megvédeni. Bízunk abban, hogy a mikrobiológiai ismeretek bıvítése segítséget nyújt mindezekhez, vagyis a technológiai paraméterek célszerő megválasztásához és a kenyérbetegségek elleni módszerek eredményes alkalmazásához. Budapest, 2003. május 26.
– 13 –
