W Polsce produkuje się sześć rodzajów pieczywa: mieszane pszenno-żytnie, żytnie, pszenne zwykłe, wyborowe, półcukiernicze i dietetyczne. Badania zaprezentowane w niniejszej pracy dotyczą produkcji pieczywa mieszanego. Jego podstawowy skład to mąka pszenna i żytnia oraz dodatki przewidziane recepturą m.in.: mleko, ekstrakt słodowy, miód, tłuszcz, nasiona roślin oleistych. Pieczywo to produkowane jest na zakwasie z dodatkiem drożdży. W zależności od proporcji i typów użytej mąki pszennej i żytniej oraz sposobów fermentacji ciasta uzyskuje się chleb o cechach zbliżonych do pieczywa pszennego lub żytniego. Stosunek ilościowy mąki żytniej do pszennej jest ściśle sprecyzowany w odpowiednich recepturach, a jakość pieczywa powinna odpowiadać wymaganiom Polskiej Normy PN-93/A-74103 „Pieczywo mieszane” [10, 11, 13].

Kryterium oceny pieczywa w zakresie jego wartości handlowej wiąże się z kontrolą jakości surowców oraz wyrobu gotowego, a także z prawidłowością przechowywania i transportu surowców oraz produktów gotowych. Monitorowanie stanu technicznego pomieszczeń magazynowych, hali produkcyjnej, jak również sposobu składowania surowców i produktów (w zakresie czystości, przewiewności, wpływu warunków atmosferycznych oraz uszkodzeń i zabrudzeń wyrobu gotowego) wpływa na wartość technologiczną produktu finalnego. Badania ujęte w normie jakościowej PN-92/A-74103 wymieniają ocenę organoleptyczną pieczywa na zasadzie oceny punktowej (PN-A-74108:1996), badania fizykochemiczne oraz mikrobiologiczne, które należy wykonywać zgodnie z normami czynnościowymi powoływanymi w normach podmiotowych [16,17].

Pieczywo należy do produktów nietrwałych i niekorzystne zmiany zaczynają się w nim pojawiać bezpośrednio po wypieku. Procesy te są związane zarówno z częściowymi ubytkami wilgoci, czyli czerstwieniem chleba (bez udziału mikroorganizmów), jak i rozwojem bakterii, grzybów pleśniowych i drożdży. Utrzymanie dobrej jakości mikrobiologicznej pieczywa wiąże się z wykorzystaniem mąki wolnej od zanieczyszczeń mikroorganizmami, zgodnym z recepturą przygotowaniem ciasta, prawidłowym przebiegiem procesu wypieku oraz odpowiednimi warunkami przechowywania [3].

Celem pracy była ocena ryzyka zanieczyszczenia mikrobiologicznego z określeniem Krytycznych Punktów Kontroli na linii produkcyjnej pieczywa mieszanego.

2. Materiał i metoda badań

2.1. Materiał i metody badań mikrobiologicznych

Próby materiału pobrano w dwóch terminach 01.09.2006r. i 21.03.2007r. w jednej z piekarni na terenie Koszalina. Skontrolowano czystość mikrobiologiczną:

powietrza w pomieszczeniach, w których jest produkowany żur, z hali produkcyjnej i miejsca schładzania pieczywa. Czystość mikrobiologiczną powietrza oceniono metodą sedymentacji wg normy PN-ISO-7218/1998. Zakres oznaczeń podstawowych dotyczył ogólnej liczby bakterii mezofilnych w 1 m³ powietrza oraz liczby grzybów pleśniowych oraz drożdży. Ocenę stopnia zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego bakteriami interpretowano zgodnie z normą PN-89/Z-04111/02, natomiast w przypadku zanieczyszczenia grzybami powoływano się na normę PN-89/Z-04111/03.

wody (pochodzącej z ujęcia miejskiego). Próbki wody (w ilości 500 ml) pobierano zgodnie z normą PN-74/C-04620/02, a jej badania prowadzono zgodnie z normami PN-EN ISO 9308/2004 (Wykrywanie i oznaczanie ilościowe bakterii grupy coli), PN-ISO 6222/2004 (Określenie ogólnej liczby kolonii na agarze odżywczym metodą posiewu wgłębnego).

mąki pszennej typ 750 i żytniej typ 720 (magazynowanej w silosach stojących na zewnątrz piekarni). Próbki pobrano zgodnie z normą: PN-A74104:1986 (Pieczywo. Pobieranie próbek. Kontrola jakości) w ilości 250 g, a badanie wykonano zgodnie z normą PN-A-74022:2003 dla Przetworów zbożowych. Mąki pszennej zgodnie z  normą PN-A-74032:2003 dla Przetworów zbożowych. Mąki żytniej takiej jak pszennej.

żuru (przygotowanego dzień wcześniej w zbiorniku o pojemności 400 l). Próbkę pobrano i zbadano z godnie z normą PN-A-74102:1999 (Wyroby i półprodukty piekarskie. Pobieranie próbek i metody badań mikrobiologicznych). Mąki żytniej typ 720 zgodnie z normą dla przetforów zbożowych.

pieczywa mieszanego wyprodukowanego w nocy, schłodzonego i zapakowanego w folię. Do badań wzięto jeden bochenek chleba ostudzonego, z którego przygotowano próbkę w ilości 10g do badań zgodnie z normą PNA-74104:1986.

pieczywa czerstwego pochodzącego ze zwrotów lub źle wypieczonego (zdeformowany). Do badań pobrano cały bochenek chleba, z którego następnie przygotowano próbki w ilości 10g zgodnie z normą PN-A74104:1986.

Badania mikrobiologiczne zostały wykonane zgodnie z normą PN-A74102:1999 (Wyroby i półprodukty piekarskie. Pobieranie próbek i metody badań mikrobiologicznych).

Tabela 1. Rodzaje zastosowanych podłóż i parametry hodowli

Ocenę czystości mikrobiologicznej badanych surowców i produktów wykonano stosując posiew głębinowy rozcieńczonych próbek metodą zalewową Kocha. Hodowlę wyizolowanych i identyfikowanych bakterii prowadzono na agarze odżywczym, a grzybów na podłożu Sabourauda z chloramfenikolem. Wykorzystane podłoża zestawiono w tabeli 1. Kryterium oceny była liczba form wegetatywnych i przetrwalnych bakterii. Identyfikację wyhodowanych bakterii wykonano za pomocą analizatora mini API firmy bioMerieux stosując testy API 50 CHB, ID 32 STAPH, ID 32 GN. Identyfikację grzybów pleśniowych do rodzaju wykonano na podstawie cech makro- i mikroskopowych uwzględniając struktury morfologiczne takie jak: budowa strzępek, zarodni (pływkowych, sporangialnych) i zarodników (pływkowych, sporangialnych) oraz trzonków konidialnych, zespołu konidialnego i/lub zarodników konidialnych. Przy identyfikacji wyhodowanych drożdży zastosowano test firmy bioMerieux ID 32 C.

2.2. Metody badań fizykochemicznych mąki, pieczywa i żuru

Oznaczono kwasowość maki, pieczywa i żuru wg normy PN-A-74028:1993 (Przetwory zbożowe oznaczanie kwasowości) oraz wilgotność mąki i pieczywa wg normy: PN-A-74009:1998 (Ziarno zbóż i przetwory zbożowe oznaczanie wilgotności za pomocą wilgotnościomierzy elektrycznych).

3. Wyniki badań

Przeprowadzona analiza ilościowa skażeń mikrobiologicznych (tabela 2, 3, 4) wykazała, że zanieczyszczenie powietrza w poszczególnych pomieszczeniach piekarni było niewielkie, a dominującą mikroflorą były bakterie z rodzaju Bacillus. Wartości stężeń wyizolowanych bakterii kształtowały się na bezpiecznym poziomie (liczba bakterii w poszczególnych pomieszczeniach wykryta w terminie I i II – hala produkcyjna: 2,2·10² jtk/m³, 4·10¹ jtk/m³, schładzalnia: 3,6·10¹ jtk/m³, 2,3·10¹ jtk/m³, pomieszczenie żur I: 6,3·10¹ jtk/m³, 9,7·10² jtk/m³, pomieszczenie żur II: 4,3·10¹ jtk/m³, 1,0·10¹ jtk/m³) tzn. nie przekroczyły wartości norm dopuszczalnych dla powietrza pomieszczeń produkcyjnych, czyli: 7,5·10²÷1,0·10⁷ jtk/m³ (4).

Kontrola parametrów zanieczyszczenia powietrza w poszczególnych pomieszczeniach wykonana w terminie I wykazała duże zanieczyszczenie grzybami z rodzaju Rhizopus, które spowodowały przerost płytek hodowlanych (przekroczenie normy). W terminie II liczba wyizolowanych grzybów była w monitorowanych pomieszczeniach mniejsza (hala produkcyjna: 3,1·10¹ jtk/m³, schładzalnia: 2,5·10¹ jtk/m³, pomieszczenie żur I: 4,5·10¹ jtk/m³, pomieszczenie żur II: 1,0·10¹ jtk/m³), nie przekroczyła dopuszczalnej normy, a oprócz Rhizopus wykryto również obecność Penicillium.

Badania wody czerpanej z wodociągów miejskich wykazały w obu terminach obecność zanieczyszczeń mikroflorą bakteryjną. Wykryta w terminie I w wodzie liczba bakterii (3,3·10² jtk/cm³) była wyższa od najwyższej dopuszczalnej wartości 1,0·10² jtk/cm³ (Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 19 listopada 2002). Natomiast liczba bakterii w terminie II (5,0·10¹ jtk/cm³) przekroczyła normę dopuszczalną dla wody z wodociągów sieciowych w stopniu niewielkim [12].

Bakteryjne zanieczyszczenie mąki pszennej typ 750 wykryto w obu terminach. Wyizolowano zarówno bakterie mezofilne (I temin 1,6·10² jtk/g; II termin 3,2·10² jtk/g), jak i termofilne (odpowiednio: 4,0·10¹ jtk/1g; 3,9·10² jtk/g). W obu terminach stwierdzono także obecność form przetrwalnych bakterii (odpowiednio 2,3·10¹ jtk/g, 1,7·10¹ jtk/g), a także obecność grzybów (2,3·10¹ jtk/g, 6,3·10¹ jtk/g). Skażenie mąki żytniej typ 720 bakteriami mezofilnymi kształtowało się na poziomie 3,0·10² jtk/g w terminie I oraz 3,2·10² jtk/g w terminie II, a liczba bakterii termofilnych – odpowiednio 3,0·10¹ jtk/g i w II 2,2·10² jtk/g. Liczba endospor bakterii wynosiła odpowiednio 1,3·10¹ i 2·10¹ jtk/g. Zanieczyszczenie surowca grzybami było niewielkie i kształtowało się na poziomie 1,0·10¹ jtk/g w terminie I i 3,2·10² jtk/g w II.

Skażenie mikrobiologiczne żuru kształtowało się na niższym poziomie w stosunku do badanych surowców (mąki pszennej i żytniej). Liczba bakterii mezofilnych w obu terminach była zbliżona i wyniosła 3,7·10¹ jtk/g i 3,0·10¹ jtk/g, natomiast form przetrwalnych w I terminie było 3,0·10¹ jtk/g i 8,3·10¹ jtk/g w II. Liczba grzybów była w I terminie (1,4·10² jtk/g) większa aniżeli w terminie II (3,7·10¹ jtk/g).

W pieczywie mieszanym wyizolowano w terminie pierwszym 5,1·101 bakterii mezofilnych, a w drugim 1,0·10¹ jtk/g. Liczba form przetrwalnych wyniosła odpowiednio 5,1·10¹ jtk/g i 3,0·10¹ jtk/g. W obu terminach wyizolowano grzyby (2,6·10² jtk/g i 5,0·10¹ jtk/g). Podobne skażenie bakteriami mezofilnymi wykazano w przypadku pieczywa czerstwego (odpowiednio 5,1·10¹ jtk/g i 3,0·10¹ jtk/g). W obu terminach zaobserwowano również nieznaczne zanieczyszczenie formami przetrwalnymi (5,7·10 jtk/g i 1,4·10¹ jtk/g), natomiast grzybami nieco wyższe w stosunku do pozostałych mikroorganizmów (1,5·10² jtk/g, 1,5·10¹ jtk/g).

Przeprowadzone badania jakościowe mikroflory bakteryjnej (tabela 3) wykazały, że zarówno w pierwszym terminie, jak i w drugim w powietrzu (badanych pomieszczeń) dominowały bakterie z rodzaju Bacillus megaterium (odpowiednio 2,2·10² jtk/m3,4,0·10¹ jtk/m³ – hala produkcyjna), Bacillus lentus (odpowiednio: 3,6·10¹ jtk/m³, 2.3·101 jtk/m³ – schładzalnia) oraz Bacillus megaterium, Bacillus subtilis (termin I: 6,3·10¹ jtk/m³pomieszczenie żur I), Bacillus subtilis (termin II: 9,7·10² jtk/m³ – pomieszczenie żur I), Bacillus subtilis (termin I: 4,3·10¹ jtk/m³ – pomieszczenie żur II), Bacillus subtilis, Bacillus megaterium (termin II: 1,0·10¹ jtk/m³ – pomieszczenie żur II). W terminie pierwszym stwierdzono obecność grzybów z rodzaju Rhizopus w ilości niepoliczalnej ze względu na przerost płytek hodowlanych, natomiast w terminie drugim ilość grzybów była na poziomie dopuszczalnym i nie przekroczyła normy. Wyizolowane rodzaje to Rhizopus oraz Penicillium.

W wodzie z wodociągów miejskich w obu terminach dominowały bakterie Bacillus lentus (3,3·10² jtk/cm³, 5,0·10¹ jtk/cm³). Nie stwierdzono występowania zarówno bakterii Escherichia coli, jak i grzybów.

Badania jakościowe mikroflory bakteryjnej surowców i produktu (mąki pszennej typ 750, mąki żytniej typ 720, żuru oraz chleba mieszanego i czerstwego) wykazały obecność bakterii z rodzaju Bacillus sp. oraz ich form przetrwalnych. Liczba stwierdzonych w terminie pierwszym w mące pszennej komórek wegetatywnych i endospor gatunku Bacillus licheniformis wynosiła przy temperaturze testowania 37⁰C 1,6·10² jtk/g, a 55⁰C 4,0·101 jtk/g. Liczba endospor kształtowała się na poziomie 2,3·10¹ jtk/g. Niższą liczbę Bacillus licheniformis, Bacillus subtilis i ich form przetrwalnych, odnotowano w drugim terminie (temperatura testowania 37⁰C: 3,2·10² jtk/g, 55⁰C: 3,9·10² jtk/g, endospory: 1,7·10¹ jtk/g).

W mące żytniej liczba zidentyfikowanych bakterii w terminie pierwszym była na niższym poziomie, niż w terminie drugim. Dominującą mikroflorę stanowił Bacillus laterosporus i jego formy przetrwalne. Liczba form wegetatywnych bakterii wynosiła w terminie I przy temperaturze testowania 37⁰C – 3,0·102 jtk/g, a przy temperaturze 55⁰C 3,0·10¹ jtk/g. Liczba wyizolowanych w tym terminie endospor była na poziomie 1,3·10¹ jtk/g. Wartość liczbowa wykrytych bakterii w terminie drugim była następująca: temperatura testowania 37⁰C 3,2·10² jtk/g, temperatura 55⁰C 2,2·10² jtk/g, liczba endospor 2,0·10¹ jtk/g.

W żurze liczba zidentyfikowanych bakterii Bacillus subtilis i jego form przetrwalnych wyniosła w terminie I odpowiednio 3,7·10¹jtk/g oraz 3,0·10¹ jtk/g. Wartość ta była porównywalna z liczbą tych samych bakterii wyizolowanych w terminie drugim 3,0·10¹ jtk/g. Natomiast liczba endospor tego samego gatunku w terminie II była wyższa i wynosiła 8,3·10¹ jtk/g.

W chlebie mieszanym wystąpiły bakterie i endospory Bacillus laterosporus (I termin – 5,1·10¹ jtk/g, endospory 5,1·10¹ jtk/g, II termin 1,0·10¹ jtk/g, endospory 3,0·10¹ jtk/g). Zidentyfikowana mikroflora nie przekroczyła wartości dopuszczalnych. W pieczywie czerstwym w terminie I zidentyfikowano Bacillus subtilis i jego formy przetrwalne (odpowiednio: 5,1·10¹ jtk/g i 5,7·10¹ jtk/g), a w terminie II Bacillus subtilis i Bacillus licheniformis (odpowiednio: 3,0·10¹ jtk/g i 1,4·10¹ jtk/g).

Wyniki badań fizykochemicznych

Kwasowość:

Kwasowość zbadanych surowców (mąki pszennej i żytniej) w pierwszym terminie wynosiła dla mąki pszennej 7,7 pH a mąki żytniej 7 pH natomiast w drugim: mąki pszennej i żytniej po 7,3 pH. Z otrzymanych obliczeń wynika, że w obu badanych mąkach ich kwasowość przekroczyła normę, gdyż zgodnie z PN91-A/-74022 powinna ona wynosić nie więcej niż 5 pH.

Kwasowość pieczywa mieszanego w pierwszym i drugim terminie wynosiła 2,6÷2,3 pH i nie przekroczyła wartości normy dopuszczalnej (z obowiązującą normą PN-93-/A-74103 nie więcej niż 7 pH).

Kwasowość pieczywa czerstwego wahała się w przedziale 2,8-3,0 pH, co również było w normie. Zbadanie żuru w obu terminach wykazało kwasowość na poziomie 28,8-25,9 co świadczy o prawidłowym przebiegu procesu fermentacji. Dane zawarto w tabeli 4.

Wilgotność:

Zawartość wody w badanych mąkach (I i II termin) wynosiła: dla mąki pszennej 12,9% i 11,6%, a dla żytniej 13,1% oraz 12,9%, a więc kształtowała się poniżej dopuszczalnej wartości (15%). Wilgotność pieczywa badanego w obu terminach wynosiła 43,4% i 43,8% i również była niższa od dopuszczalnej wartości (47%). W przypadku pieczywa czerstwego zawartość wody w pierwszym terminie badań wynosi 41,5%, a drugim 39,9%.

4. Dyskusja i opis krytycznych punktów kontroli

Ocena stanu sanitarno-higienicznego zakładu obejmowała badanie zanieczyszczeń mikrobiologicznych (powietrze, woda, surowiec, produkt) w piekarni na linii produkcyjnej chleba mieszanego.

W celu zminimalizowania przenoszenia zewnętrznej mikroflory na halę produkcyjną przedsiębiorstwo produkujące żywność, posiadające wdrożony system HACCP oraz GHP, GMP, powinno mieć odpowiednie szatnie i śluzy oraz system wentylacji pomieszczeń. Pomimo posiadania powyższych zabezpieczeń, kontrola parametrów zanieczyszczenia powietrza w zakładzie wykazała obecność mikroorganizmów, zarówno bakterii, jak i grzybów pleśniowych. Z przeprowadzonych badań wynika, że bardziej zanieczyszczone bakteriami było powietrze w pierwszym terminie badań (grudzień 2006 r.), które wynosiło: w hali produkcyjnej 2,2·10² jtk/m³, w schładzalni 3,6·10¹ jtk/m³, a w pomieszczeniach w których przygotowywano żur: I – 6,3·10¹ jtk/m³; II – 4,3·10¹ jtk/m³. Skażenie powietrza bakteriami w drugim terminie badań (marzec 2007 r.) było mniejsze i wynosiło: 4,0·10¹ jtk/m³ (hala produkcyjna), 2,3·10¹ jtk/m³ (schładzalnia), 9,7·10² jtk/m³ (pomieszczenie żur I), 1,0·10¹ jtk/m³ (pomieszczenie żur 2). Według normy PN-89/Z-04111/02 powietrze można uznać jako bardzo czyste, jeżeli liczba drobnoustrojów w 1 m³ nie jest większa niż 10, natomiast, gdy przekracza 100 drobnoustrojów w 1 m³ powietrza zanieczyszczenie uznaje się jako bardzo duże. Porównując wyniki obserwacji własnych z danymi z literatury (4, 16), należy uznać, że wartości stężeń wyizolowanych bakterii kształtowały się na bezpiecznym poziomie tzn. nie przekroczyły wartości krytycznych, bowiem dopuszczalna ogólna liczba bakterii dla pomieszczeń produkcyjnych (przemysłowych) wynosi 6,0·10²÷1,0·10⁷ jtk/m³,

Niepokojące jest natomiast bardzo duże zanieczyszczenie mikroflorą grzybową powietrza w pomieszczeniach badanych w terminie I. Biorąc pod uwagę fakt, iż dopuszczalny poziom tego zanieczyszczenia w pomieszczeniach produkcyjnych wynosi 5,0·10¹÷1,0·10² jtk/m³ (norma PN-89/Z-04111/03), całkowite zarośnięcie podłoży hodowlanych, utrudniające dokładną ocenę ilościową zdaje się wskazywać, że skażenie powietrza zdecydowanie przekroczyło dopuszczalne wartości. W terminie II liczba wyizolowanych grzybów nie przekroczyła wartości krytycznych normy. Należy sądzić, iż tak silne zanieczyszczenie powietrza spowodowane było nieprawidłowym funkcjonowaniem systemu wentylacyjnego w czasie wykonywania badań, co przyczynić się z kolei mogło do zanieczyszczenia surowców i produktów w monitorowanej piekarni.

Specyfika produkcji pieczywa wymusza duże zużycie wody, której stan mikrobiologiczny ma niebagatelny wpływ na czystość i higienę wszystkich etapów procesu technologicznego. Płukanie maszyn i podłóg wodą skażoną drobnoustrojami powoduje łatwe przenoszenie jej zanieczyszczeń do surowców, półproduktów, dodatków i opakowań. Inwestycje w infrastrukturę zakładów poprzez podnoszenie standardów sanitarnych i technicznych obiektów produkcyjnych jest zatem słusznym wymogiem. Z tego też względu określając warunki panujące na hali produkcyjnej zwrócono uwagę na zanieczyszczenie wody pochodzącej z wodociągów miejskich. Wykryta w wodzie w terminie I liczba bakterii (3,3·10² jtk/cm³) była wyższa od dopuszczalnej normy (z dnia 19 listopada 2002; 1,0·10² jtk/cm³). Natomiast liczba bakterii w terminie II (5,0·10¹ jtk/cm³) w niewielkim stopniu przekroczyła normę dopuszczalną dla wody z wodociągów sieciowych. W wodzie wykorzystywanej do produkcji pieczywa nie wykryto obecności bakterii Escherichia coli, bakterii typu kałowego i innych bakterii z grupy coli. Wydaje się, że wykazane zanieczyszczenie wody w konkretnym przypadku było prawdopodobnie wynikiem wadliwej instalacji wodociągowej lub zanieczyszczeniem zaworów wylewowych, skąd pobierane były próby [4, 12].

Naturalna mikroflora ziarna w 90% składa się z saprofitycznych bakterii, a przede wszystkim gram-ujemnych pałeczek Pseudomonas herbicola, Pseudomonas fluorescenes, gram-dodatnich bakterii z rodzaju Micrococcus i Lactobacillus i laseczek przetrwalnikujących z rodzaju Bacillus, które stanowią największe zagrożenie mikrobiologiczne przetworów zbożowych. Do bakterii potencjalnie chorobotwórczych, mogących skażać ziarno, zalicza się gram ujemne pałeczki z rodzaju Salmonella, Shigella, Escherichia oraz Klebsiella. Zakażenie ziarna bakteriami najczęściej następuje w czasie jego dojrzewania (zanieczyszczenia pierwotne) i zależy od warunków pogodowych w sezonie wegetacyjnym, w czasie zbioru i po zbiorze. W zależności od warunków środowiskowych oraz gatunku zboża liczba bakterii zawiera się w granicach 102-105 jtk/g surowca lub produktu. W czasie omłotu liczba bakterii na ziarnie zwiększa się, natomiast podczas przechowywania ziarna większość bakterii wymiera i ilość ich spada nawet do 1000 komórek w 1 gramie [18]. Jednym z procesów, który ogranicza trwałość pieczywa jest jego pleśnienie. Ten rodzaj psucia jest częstszy niż zmiany powodowane przez bakterie. Dynamiczny rozwój pleśni zachodzi często już w magazynach zbożowych i silosach, w których złożono ziarno zbóż o wilgotności przekraczającej 13,5%, bądź gdy jest ono przechowywane w nieodpowiednich warunkach termiczno-wilgotnościowych. Do najbardziej niebezpiecznych, rozwijających się w zbożu, należą grzyby z rodzaju Aspergillus, Penicillium i Fusarium, które wydzielają toksyczne metabolity – mikotoksyny przenikające do ziarna, a w konsekwencji do mąki [19, 20].

Mąka jako podstawowy składnik w produkcji pieczywa jest zawsze zanieczyszczona drobnoustrojami występującymi na ziarnie zbóż, ale jej skład jest bardziej zróżnicowany. Na jej zasiedlenie przez mikroorganizmy oprócz skażenia ziarna wpływ ma również stan mikrobiologiczny sprzętu młynarskiego, opakowań oraz pomieszczeń, w których składuje się ten surowiec. Grzyby pleśniowe występujące w mące reprezentowane są najczęściej przez rodzaje Aspergillus, Penicillium i Fusarium, jak również gatunki z rodzaju Cladosporium i Alternaria. Ich rozwój może nastąpić przy wilgotności mąki, powyżej 15%, a wynikiem jest zmiana cech organoleptycznych, wzrost kwasowości i utrata właściwości wypiekowych spowodowanych pogorszeniem jakości glutenu.

Przeprowadzone badania własne mąki na obecność grzybów wykazały, że zarówno w I jak i II terminie liczba wyizolowanych grzybów była na poziomie bezpiecznym, nie przekroczyła wartości granicznej dopuszczanej przez normę – 4,0·103 jtk/g. Dominującymi były grzyby pleśniowe z rodzaju Penicillium., Rhizopus. i Mucor.

Poza grzybami pleśniowymi w mące stwierdza się także różnorodną mikroflorę bakteryjną. Mogą występować pałeczki z grupy coli oraz przedstawiciele rodzajów Achromobacter, Flavobacterium, Sarcina, Micrococcus, Alcaligenes i Serratia. Najczęstsze jednak jest występowanie laseczek z rodzaju Bacillus oraz ich form przetrwalnych. Przyjmuje się, że dobra mąka powinna zawierać nie więcej niż 100 przetrwalników tlenowych/g, przy czym liczba ta zwiększa się wraz z wydłużaniem okresu przechowywania surowca [14, 15, 18]. Mikroorganizmami, które zidentyfikowano podczas badań własnych mąki były bakterie z rodzaju Bacillus i ich endospory, ale ich liczba nie przekroczyła dopuszczalnych normą wartości. Jednocześnie stwierdzono większe zanieczyszczenie bakteriami w terminie II, co było spowodowane prawdopodobnie dłuższym czasem przechowywania mąki i porą roku, w której prowadzono badania.

Mąka zawierająca zbyt dużo zarodników grzybów może spowodować wtórne zakażenie pieczywa. Porażenie grzybami jest zazwyczaj widoczne po dwóch dniach przechowywania chleba, zwłaszcza w sprzyjających dla ich rozwoju warunkach (wilgotność względna powietrza powyżej 70% przy temperaturze 20÷30⁰C). Najczęstsze zmiany na chlebie wywołują drożdże Endomyces fibuliger i grzyby pleśniowe Monilia variabilis, Monilia sitophila, Odium aurantiacum i Thamnidium aurantiacu [2, 18, 19, 20]. Wyniki uzyskane w badaniach własnych chleba mieszanego oraz pieczywa czerstwego wykazały zanieczyszczenie grzybami pleśniowymi z rodzaju Penicilium sp. oraz Rhizopus sp. Ich liczba nie przekroczyła dopuszczalnej normy, ale wpłynęła na obniżenie jakości i trwałości produktu.

W produktach zbożowych może pojawić się również szereg wad spowodowanych rozwojem niepożądanej mikroflory bakteryjnej. Szczególnie niebezpieczne jest zanieczyszczenie pieczywa bakteriami z rodzaju Bacillus i Serratia. Gatunki Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, B. megaterium i B. mesentericus są przyczyną śluzowacenia i ciągliwości chleba, które pojawiają się zwykle 1÷2 dni po wypieku, a czasem już po kilku godzinach. Rozwój Serratia marcescenes w pieczywie ujawnia się w postaci czerwonych plam miękiszu (krwistość cheba) powstających w następstwie odkładania czerwonego barwnika prodigiozyny [14, 15, 19].

W badaniach własnych ze świeżego pieczywa mieszanego wyizolowano gatunki Bacillus laterosporius i B. subtilis a w chlebie czerstwym stwierdzono obecność Bacillus subtilis i B. licheniformis. Prawdopodobnym pierwotnym źródłem zanieczyszczenia było wykorzystywanie do produkcji żuru czerstwego, skażonego pieczywa pochodzącego ze zwrotów, co jest niekiedy praktykowane. W obu tych produktach przeprowadzone badania wykazały obecność Bacillus subtilis. Powodem zakażenia pieczywa laseczką ziemniaczaną może być przeprowadzanie wypieku chleba w zbyt niskiej temperaturze oraz dłuższy czas studzenia. Jeżeli proces studzenia chleba odbywa się w podwyższonej wilgotności i pieczywo jest ściśnięte w plastikowych pojemnikach następuje uaktywnienie endospor i rozwój form wegetatywnych bakterii [9, 10, 14]. Stwierdzenie obecności w chlebie mieszanym wymienionych gatunków bakterii Bacillus mogło być także spowodowane obecnością w mące endospor, które przetrwały proces wypieku. Z przeprowadzonej analizy ilościowej wynika jednak, że bakterie występujące w mące były eliminowane w czasie procesu technologicznego, bowiem produkt finalny (chleb mieszany) był mniej zanieczyszczony, niż użyty do jego produkcji surowiec (mąka pszenna typ 750 i żytnia typ 720).

Zakłady produkujące żywność, świadome ryzyka zagrożenia zdrowotnego powinny zadbać o odpowiednie bezpieczeństwo, począwszy od wnikliwej analizy jakości surowca przeznaczonego do produkcji, poprzez cały proces technologiczny, aż do momentu pakowania i magazynowania produktu gotowego. Wdrożone procedury GMP (Good Manufacturing Practice – Dobra Praktyka Produkcyjna), GHP (Good Hygiene Practice – Dobra Praktyka Higieniczna) oraz system HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point – Analiza Zagrożeń i Krytyczne Punkty Kontroli) zapewniają monitorowanie toku produkcyjnego. Zalecenia dotyczące mycia i dezynfekcji, higieny personelu, przyjęcia surowców, badania wody, magazynowania, zabezpieczania zakładu przed szkodnikami, itp. są zawarte w instrukcji GMP/GHP. Dokumentację systemu HACCAP stanowią: opis produktu, dla którego system jest wdrażany, schemat blokowy procesu produkcji, arkusz analizy zagrożeń wraz ze sposobami ich opanowania oraz ustaleniem priorytetu zagrożeń, arkusz wyznaczenia krytycznych punktów kontroli (CCP), arkusz monitorowania i działań korygujących w CCP oraz pętla kontroli jakości dla każdego CCP [7, 8, 16, 17].

Jedną z metod weryfikacji wdrożonego systemu HACCAP są badania mikrobiologiczne. W celu stwierdzenia efektywności kontroli zagrożeń najczęściej przeprowadza się badania surowca, gotowego produktu, przypraw i dodatków oraz badania czystości linii produkcyjnych, maszyn, sprzętu oraz rąk pracowników. Identyfikacja potencjalnych zagrożeń na wszystkich etapach łańcucha od pozyskania, przetworzenia, dystrybucji, aż do konsumpcji jest podstawą do ustalenia krytycznych punktów kontrolnych (CCP).

Na podstawie wyników uzyskanych w badaniach własnych wyznaczono punkty krytyczne, które okazały się źródłem zanieczyszczeń mikrobiologicznych wykrytych w surowcu i produkcie gotowym:

CCP 1 – magazynowanie surowców

Czynnikami wpływającymi na jakość mąki podczas magazynowania jest temperatura pomieszczenia (20÷30⁰C), wilgotność (nie może przekraczać 70%) i długość okresu przechowywania. Temperatura pomieszczenia magazynowego gdzie przechowywano mąki wynosiła 24÷26⁰C, a wilgotność powietrza 60%. Warunki były, zatem prawidłowe, co potwierdziły badania wilgotności surowca, która nie przekroczyła dopuszczalnej normą wartości krytycznej. Monitorowany magazyn służy jednak do przechowywania zarówno worków z mąką, jak i zwrotów pieczywa czerstwego wykorzystywanych do produkcji żuru. Jest to nieprawidłowe i może być przyczyną skażeń drobnoustrojami przechowywanej mąki, a w konsekwencji wpływać na jakość produktów gotowych. Szczególnie groźne mogą być mikroorganizmy i ich formy przetrwalne, które są odporne na temperatury towarzyszące procesom technologicznym i nie ulegają eliminacji [1, 13, 15].

CCP 2 – sporządzenie ciasta

W procesie tym (temperatura od 28÷30⁰C) następuje połączenie wszystkich składników, co sprzyja zasiedleniu surowców przez mikroorganizmy znajdujące się w otoczeniu i ich dalszemu rozwojowi. W zakładzie poddanym ocenie stwierdzono zanieczyszczenie zarówno powietrza, jak i wody z wodociągów miejskich. Wyizolowana z powietrza i wody mikroflora była także obecna w badanym surowcu i w gotowym produkcie, czyli nie została ona wyeliminowana w poszczególnych etapach procesu technologicznego [1, 5]. Źródłem wykrytych skażeń mogło być zarówno zanieczyszczenie mikrobiologiczne i nieprawidłowe działanie systemu wentylacyjnego piekarni, jak i zaniedbań z zakresu higieny (mycie, dezynfekcja). Bardzo ważne jest w tym względzie usunięcie z powierzchni np. kranów biofilmu (warstwy zanieczyszczeń z drobnoustrojami), który często jest przyczyną przedostawania się drobnoustrojów do wody i tą drogą do ciągu produkcyjnego [6].

CCP 3 – wypiek pieczywa

Ryzyko zagrożenia wynika z nieprawidłowej temperatury wypieku oraz czasu wypieku. Temperatura w piecu wynosi 260⁰C. Niższa temperatura może sprzyjać rozwojowi mikroorganizmów. Czas wypieku jest istotnym czynnikiem wpływającym na mikroflorę produktu gotowego. Odpowiedni czas wypieku to 20 minUT [5, 6]. Obecność w gotowym produkcie – świeżym chlebie, jak i pieczywie czerstwym – bakterii z rodzaju Bacillus oraz ich endospor mogło wynikać z nieprawidłowej temperatury wypieku, która spowodowała aktywację form przetrwalnych wykrytych drobnoustrojów.

CCP 4 – pakowanie

Ryzyko zagrożenia wynika głównie z nieprawidłowego wystudzenia pieczywa, ponieważ w opakowaniach może dojść do zaparowania produktu gotowego. Wpływa to na zakażenie wtórne Bacillus subtilis bądź na rozwój zarodników pleśni, które z otoczenia przedostały się do produktu [3, 10].

5. Wnioski

1. Skażenie mikrobiologiczne powietrza było wyższe w pierwszym terminie badań, zwłaszcza w pomieszczeniach do przygotowania żuru. Liczba bakterii występujących w powietrzu nie przekroczyła wartości krytycznych, natomiast skażenie mikroflorą grzybową przekroczyło dopuszczalne wartości.

2. Wykorzystywana w zakładzie woda w I terminie badań była wyższa od dopuszczalnej normy, natomiast w terminie II spełniała wymagania, jakim powinna odpowiadać woda do celów spożywczych. W wodzie nie stwierdzono obecności Escherichia coli, bakterii z grupy coli i bakterii typu kałowego.

3. Zanieczyszczenia mąki pszennej i żytniej mikroflorą bakteryjną było większe w II terminie badań, a więc surowca dłużej przechowywanego. W zbadanym materiale (surowcu i w produkcie finalnym) dominowały bakterie z rodzaju Bacillus sp. Ilość wyizolowanych bakterii nie przekroczyła dopuszczalnej normy.

4. Dominującą mikroflorą grzybową były grzyby pleśniowe z rodzaju Rhizopus i Penicillium.

Ewa Czerwińska, Wojciech Piotrowski

Politechnika Koszalińska

Literatura dostępna w redakcji.