Die Mikroflora des Getreides im Reinigungs- und Vermahlungsdiagramm

Zbl. Bakt. II. Abt. 135 (1980),313-327 [Aus del' Bundcslorschungsanstalt Iur Getreide- und Kartoffelverarbeitung, Institut Iur Backereitechnologic, Detmold]

Die Mikroflora des Getreides gramm

im

Reinigungs- und Vermahlungsdia-

IV. Mitteilung: Untersuchungen tiber das Verhalten der MikrofIora im Verlaufe der Reinigung und Vermahlung de" Getreide3 1) The Behaviour of the Microflora of Wheat related to the Cleaning- and the Flour Mill-Flow Diagram IV. Communication: Investigations Regarding the Behaviour of the Microflora During the Cleaning and Milling of Grain GOTTFRIED SPICHER und HEINZ ZWINGELBERG Mit 13 Abbildungen Eingegangen am 7. 3. 1979

Summary For the production of eertain foodstuffs and preparations of foodstuffs the use of mill produets with low microbial germ content is necessary. The demands for microorganisms, in relation to species and number which can be tolerated, depend on the kind of the foodstuff, produced from the milled product. Investigations were done to get milled products with low microbial content; the effect of cleaning and "fractionated" milling of the grain was studied. Flours with a low ash content (flour-type 405 until 550) show generally a low microbial content. More milling-technical problems arise for the production of flours with a high content and a low microbial germ content. The main factors a.re selection of raw materials, separation of kernels with large-size grains (about 20 till 30 %) and an additional surface treatment of the kernels. Whole meal products which are consumed by the customer without preliminary heating, should be also produced from kernels with large size after an intensive surface treatment of the kernels. Food bran should be only produced from grain after a surface treatment. A considerable part of the microf lora in the outside layer of the kernels is separated by this particular cleaning method. In the bran from middlings the microflora of the grain concentrates very much. Within the break-passages of the milling diagram a separation should be done in coarse and fine hulls. To improve the demonstrated effects it is necessary to eliminate all the eontamination sources during cleaning. The risk of a contamination of milled products with fungi during the milling process is obviously very different. To eliminate this cont.arnination source a detailed analysis is necessary.

Zusammenfassung Fur die Herstellung gewisser Lebensmittel und Lebensmittelzubereitungen ist die Verwendung von Mahlprodukten mit niedrigem mikrobiellen Keimgehalt erforderlich. Die jeweiligen Festsetzungen del' Art und del' Zahl del' zu tolerierenden Mikroorganismen richten sich nach del' Art des aus dem Mahlprodukt zu bereitenden Lebensmit.tols, Um weitere Mogliehkeiten und Wege zur Herstellung keimarmer Mahlprodukte zu linden, wurden Untersuchungen iibor die Auswirkungen einer Heinigung und einer fraktionierten Vermahlung des Getreides unt.ernommari. 1) Nr, 4551 del' Veroffont.lichungon del' Bundesforschungsanstalt Iur Getreide- und Kartoffelverarbeitung, Detmold.

314

G.

S P IC H E R

und H .

ZWIX GELB ERG

Wenn es gilt , asche a r me :i\Iehle (l\l ehltype 40 5 bi s 550 ) mi t geringem mikrobiell en K eim gehal t bereitzust ellen, fa llen im allgemein en bereit s im Zuge der he rk ommlichen Verrna h lu ng ste ch nologie Produ kte del' geforder t en Spez ifi kat ion a n. Gro f3ere m iillereitech n ische Problerne wirf't demgegeniib e r d ie F orderung n ach keima rm sn, aschearmen l\Iehlen a u f. ZUI' Erftillung eine r derartigen F or de ru ng ist neb en del' Ausw ahl des ents prec he nde n Rohstoffes, di e Abtren n u ng des spe zifisch sc h were n , g ro fikcrn igon Get.reides (etwa 20 bi s 30 %) sowie ein e zusiitzliche Oberfla chc n bcarb eit ung geeignet. E ben fall s sollte n Vollkornprod uk t e, d ie vo m Konsumenten ohne zuvor zu er hitzen ver zeh rt werd en, au s dem gro ffkornigon Getl'e ide he rgestell f werden. D ieses sollt e zusiitzlich eine Ob erHiich enbearbeitung erfah re n . Sp eisekleie soll te nul' a us Getr'eide ge won ne n we rde n , d a f3 ZU VOI ' eine r Ob erfla cb enbearbeitung unt erw o rfen wurde. D adurch wi rd cin betrach t.lieh er T eil del' del' Oberfliiche des Kornes a uf sitze nden Mik ro flora in di e Sch iilkl eie u berftih rt . In der Gr ief3 kleie reichert sich di e Mikrotlora des Kornes in se h r st a rk ern Maf3e an. In den Schrot passagen d es Vermahlungsdi ag ru m ms sollt e ein e Trennung in grebe und feine Schale V O l'geno m me n werden. Zu r U nterst iit zung del' aufgezeigten Eff ekte ist, es erforderlich , a ile im Verlaufe del' Reinigung a uft ret en de n Kontaminationsquell en a uszusch alt en . Das Risiko einer Kont amination del' Mahlpro d u kt e mit Schimmelpilzen im Verluu fe del' Vermahlung ist off en siehtlich sehr unterschiedlich, Zur Elim inierung diesel' Kont a m in uti on squelle bedarf es ein e r eingehen den An alyse.

Del' Miihlenreinigung obli egt es, alle Verunreinigungen des Getreides, die nicht zum Grundgetreide zahlen - d. s. Fraktionen, die die Mahl - und Back eigen schaften beeinflusse n sowie die B estandteile, die in hygienischer H insich t zu Beanstandungen Anlaf gebe n - zu entfe rne n. H ierzu ha t die Miihlenbauindustri e eine R eih e von Aggr ega t en entwicke lt, deren Einsatz sich VOl' allem nach dem Ziel del' Verarbeitung des Getreid es a us richte n sollte. Dieses kann etwa die H erstellung von Mehl en fiir die Ba ckerei, von Sp ezialmehl en und F er tigm ehl en od er von VoIlko rn produkte n und Produkt en mit spe zifische n em a hrungsphysiologischen E igen schaft en sein. In jii ngs te r Zeit sieht sich die MUhlenindustrie in zunehm endem Ma.Be del' Forderung ihrer Abnehm er geg eniibergesteIlt, Mahlprodukt e mit begr enztem mikrobiellem K eimgehalt zu liefern, d ie zur H erstellung best immter Leb ensmi t t elzubereit unge n ver wendet werden sollen. Diese Tatsache, wie a uch das Streben na ch eine r g ro r3eren H ygien e im Zu ge del' Vorbereit ung und del' Verma hlung des Getreides ga b uns bereits zu fr iiherer Zeit Vera nlass ung, Untersu chungen tiber d ie Au swirkung del' R einigung a uf die mikrobielle Veru nre inig ung des Getreides anzust ellen (SPICHER et a l, 1972, VORWERCK 1972, SPICHER u. ALONSO 1978). E s war dabei festzustellen, d a. B ins besondere vom Sehal en des Getreides eine na chh altige Wirkung auf sein en mikrobi ellen Keimgehalt a usgeht. Die Behandlung in del' Schalmaschine bewirkt sowohl eine Verminderung del' K ontamination mit Bakterien als auch Schimmel. pilz en . U rn die Frage nach den Moglichk eit en und Wegen zu r H erst ellung keimarmer Mahlprodukt e weiter abzuklaren , sind wir nunmehr del' Auswirkung eine r Aufteilung del' zu ve rmahlenden Weizenpartie in F rak t ione n ve rsc hied ener Korngrolsen a uf die hygienisch -mikrobiologisch e Quali t at del' Einzelfrakti onen und del' a us ihnen je weils herzu stellenden Mahlprodukte na chgegan gen. Anla f! hierzu gab zum eine n die Erken nt nis, da B zwischen del' allgemeine n Qualit at einer Get reidepa rt ie und seinem m ik robiellen Befall gewisse Zu samr nenh ange best ehen. So ha ben wir her eit s zu eine m fr iiheren Anla f auf den Einflu ll des K ornbesat zes (u. a. Schmac htkorn , Fremdge t reide und Bruchkorn ) a uf den mikrobi ellen K eim gehal t eine r P arti e hin gewiesen . D emzuf olge wird mit um so groflerer Wahrscheinli chk eit ein nied rigerer K eim geh al t an Bak t erien und Schimmelpilzen zu erwart en sein, je geringer die Verunreini gu ng m it B esatz ist (SPICHER 1956). EhenfaJls wurde bei Get reide nor da merikanischer und

Die Mikroflora des Getreides IV

315

kanadischer Herkunft eine auffallende Zunahme der Bakterienpopulation mit abo nehmender Qualitat der Handelsklassen (von 1 bis 6) festgestellt (JAMES, WILSON u. STARK 1976). In gleicher Weise sind unreife und frostgeschadigte Korner mit einer zunehmend gro13eren Population von Bakterien und Hefen befallen. Zum anderen ging eine Anregung fiir diese Untersuchung von der in jiingster Zeit seitens verschiedener Autoren dargelegten moglichen neuen Konzeption der Miihlenreinigung aus (LIPPUNER 1970, MULLER 1974, MEYER 1974, ZWINGELBERG 1976).

Material und Methoden 1. Rohstoff

Soweit die Versuche unter den Bedingungen eines praktischen Miihlenbetriebes durchgefiihrt wurden, erstreck ten sich diese auf eine Weizenmischung aus Sorten der Ernte 1977. Zll den Laboratoriumsversuchen wurde Weizen der Ernte 1976 und 1977 herangezogen. 2. Durchfiihrung der Versuche 2.1. Versuche im praktischen Miihlenbetrieb Die Untersuchungen im Miihlenbetrieb hatten zum Ziel, einen allgemeinen Einblick in das Verhalten der Mikroflora eines Getreides im Zuge seiner Reinigung und seiner Vermahlung - wie auch derjenigen der bei der Reinigung anfallenden Produkte sowie der Mahlfraktionen und der Mahlerzeugnisse - zu gewinnen. Irn Vergleich dazu wurden Versuche mit Getreide vorgenommen, bei denen Reinigungsmaschinen, die die Entfernung bestimmter Kornbestandteile zum Ziele haben (Sohalund Biirstmaschine) keine Anwendung fanden. Die jeweiligen Proben wurden wah. rend des normalen Betriebsablaufes gezogen (Abb. 1).

REINIGUNG

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Separator

Abb. 1. Das Diagl·>tmm d,'1' Reinigung (Zeic-hcne rklaruug : 1

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Mehl d. T 550

9. Mahlung

AbstoB

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Stellen del' Probcuua luru-n).

I

316

G.

S P IC H E R

und H .

Z WI N GE LD E R G

Zum Einsatz de r Maschinen der Miihlenreinigung sind folgende Erlauterungen anzufii hr en : na ch int ensiver R einigung in einem Aspira t eu r wurde das Getreid e in einer herkornmliohen Netzschnecke benetzt . Sodann stand es ca. 15 Std. bis zum Schalprozef in einer Schlage r-Scha lmasc hine ab o Der Anfall a n Schalkleie bewegt e sieh zwischen 0,6 und 0,8 %. Neben der Besau gung des Getreides in der Seha lm aschine erfolgte eine weit ere Aspira ti on des Get reides in der na chgeschaltet en Biirst maschine und im Sepa rator. Der Einsatz der Biirstm aschin e erstrec kte sich vorwiegend auf die Aspiration, weniger auf die weite re Entfernung von Schalenbestandteilen. D er Sepa ra torab gan g betrug ca. 1,5 %. Dieser enthielt im wesentliehen F raktionen, die nieht zum Mahlgetreide gehoren, wie Seha len, St aub und dergleichen. Der Feuchtigk eitsgeha lt vor dem L Sehrot betrug 16,8 %. In der Vermahlung wurden neb en der Mehltype 550, die Mehle der 6. bis 9. Mah lung, der Abstol3 der 9. Ma hlu ng sowie die K leie und die in den Auflosungen anfallenden K eime gezogen (Abb . 1). 2.2. Versuc he in der Versuehsmiihle I m Mit t elpunkt der unter Heranzi ehung der Versuchsmiihle vorgenom menen Ver suche stand die Frak t ionier ung des Getreides mitt els Gewichtsausleser in 6 Frakt ionen (Abb . 2). Dieser war eine Vorreinigung vorgeschaltet . tTber die Beschaffenheit der Frak tionen unterrichtet die Tab elle 1. Es la l3t sich von der 1. Fraktion bis zur 6. Frak t ion eine kont inuierliehe Abn ahme der K orngrolle, des hl-Gewichtes und der au lleren Beschaffenheit der K orner erke nnen.

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REINIGUNG

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A b b. 2. Sch ema d el' F r akti onier un g des zu vermah lende n Getreid es na ch d em spez. Gewicht (Fra k t ion I b is 6).

D ie Mikrofl ora des Get roidcs IV

317

Tabelle 1. Die Beschaffenh eit del' untel'suchten Weizen fl'aktionen untel's chiedlichel' K orng rol3e Fraktion

2 3 4 5 6

Hektolitergewicht (kg/h i) i 8,4i i8,2 1 i 8, 20 ii,55

i6,30 i 2,i5

Siebsortierung (R uckstand %) 2,8 mm

2, 21nlll

1,8 m m

i9,0 i6, l 74 ,0 65,0 5 1,i 2i ,2

18,0 20,3 23,8 32,2 4i,O 58,4

0,5 0, 4 0,3 O,i 1,8 12, 6

Die nach dem Durchgan g des Get reides durch den Gewichtsau sleser anfallenden Fraktionen wurden auf 16 % Feuchtigkeit genetzt und nach 12 Std. Abstehzeit vermahlen. Die Netzung erfoigte in einem Taumelmischer ; unter diesen Bedingungen konnte eine von del' Netz apparatur ausgehende mikrobielle Kontamination des Getreides weitgehend vermieden werden. Nach del' Vermahlung wurden das Mehi bis 75% Ausbeute mit einem Aschegehalt von 0,55 % i. Tr. (MehI l ) un d das MehI2 (zwischen 76 und 80% Mehlausbeute) mit eine m Aschegehalt von 1,8 % i. '1'1'. , erfa 13t. Allerdings konn t e bei del' Vermahlung del' ·6. Frak t ion bei gieichem Aschegehalt nur eine Mehlausbeute von 73 % erzielt werden . Somit betrug del' Anteil des 2. Mehles 7 %. Als Nachprodukte wurden Grie llkleie und Kl eie gezogen. Um dem Einfluf des Schalens bzw. Scheuerns im Hinblick a uf die Entfernung del' mikrobiellen Kontaminati on des Get reides nachzugehen, wurden von den Frakti onen 1 und 6 durch gezieltes Scheuern bzw. Schalen 2 % del' iiu13eren K ornbest andt eile e ntfe rnt. Dan ach erfolgte in obengenannte r Weise die Vorbereitung und Verm ahlung del' P ar tien. Die Mahl ergebni sse bei den a uf diese Weise gewonnenen Must ern ahnelten se hr denen del' nicht geschiilte n P roben (ZWINGELB ERG ] 971). Allerdings t rat in den Naohpr odukten del' geschiilten 6. F raktion ein hoherer Starkege ha lt auf als in del' 1. Fraktion. 2 .3. Mikr obiologische Untersu chun gen Die Ermittlung des K eimgehalt es an Schimmelpilzen, H efen ais auch coliform en Bak t erien und Sporenbildnern des Getreides und del' im weit eren angefallenen Produkte erfoigt e entsprechend dem in einem friiheren Zusam menh ange beschriebenen Vorgehen bei del' Kliirung del' Frage nach del' Hygiene des Get reides (SPICHER 1972).

Ergebnisse 1. Di e Au sw irkun g d el' R ei n igun g a u f die Mikr ofl or a d e s W eiz en s und

seiner Mahlpr oduk t e Die Untersuchungen zur Kl arung del' Frage nach del' Auswirkung einer Rei nigun g d es Get reides auf den mikrobi ellen K eimgehalt seiner Mahlp rodukte wurden unter den Bedingun gen eines kommerziellen ~Iii hlenbetriebes du rchgefiihrt. Wie sich zeigte, erfa hrt die B akterien flora des Getre ides im Verlaufe seiner Vorbereit ung eine gewisse Verm inde rung (Abb. 3). Diesel' Effckt geht insbesondere auf das Schalen un d auf die Behan dlung des Getreides im Sepa rator zurii ck. Auf de n Ba kterienkeimge halt del' Ma hlprod ukte - sowohl des Mehles del' Typ e 550 als a uch del' R andschichten mehle (6 M- 9 M) - wirkte sich del' bessere mikrobiologische Zustand des gereinigte n Ge-

318

G.

SPICHER

und H.

ZWINGELBERG

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Abb.3. Der Bakterienkeimgehalt des Weizens und seiner Mahlprodukte.

treides jedoch nicht aus. Soweit es die bakterielle Verunreinigung der einzelnen Mahlprodukte selbst anbetrifft, trat mit zunehmender Ausbeute der Mehle ein deutlicher Anstieg des Keimgehaltes hervor. Wenngleich im Verlaufe des Netzens und Abstehens des Getreides bezuglich der sog. Gesamtkeimzahl der Bakterien keine iibermaliige Veranderung zu beobachten war, trat unter den coliforrnen Bakterien eine sehr starke Zunahme auf (Abb. 4). Auf der anderen Seite wurde dieser Zuwachs an coliformen Bakterien durch das Schalen des Getreides und seine Behandlung im Separator wieder weitgehend eliminiert. Bei den Mahlprodukten zeigte sich gleich dem Verhalten der Gesamtkeimzahl in der Tendenz eine mit der Ausbeute der Mehle zunehmende Kontamination mit coliformen Bakterien. Dabei erwies sich in jedem Fall der Keimgehalt von Mehlen, die aus dem gereinigten Weizen gewonnen wurden, erheblich niedriger als der von Mehlen aus einem Getreide, das keiner Reinigung unterworfen worden war. Der gleiche Effekt der Reinigung des Getreides, der auf die coliformen Bakterien ausging, trat auch beim Nachweis der Schirnmelpilzkeirnzahl zutage (Abb. 5). Ohne Ausnahme erwiesen sich die Mahlprodukte aus gereinigtem Weizen um etwa die Halfte weniger mit Schimmelpilzen kontaminiert als Mahlprodukte aus ungereinigtem Getreide. FUr eine Abhangigkeit der Verunreinigung mit Schimmelpilzen von der Ausbeute der Mehle ergaben sich allerdings - an Bakterien und coliformen Bakterien - keine Hinweise. 2. Die Auswirkung der Fraktionierung nach Ko r ng r o Be auf die Mikroflora des Weizens und seiner Mahlprodukte 2.1. Auswirkung auf die Mikroflora des Getreides Unter den im vorliegenden Zusammenhange eingehaltenen Bedingungen hatte das Netzen und Abstehen des zu vermahlenden Getreides keine nennenswerte Aus wirkung auf seinen Bakterienkeirngehalt. Dies war auch zu erwarten, da von Seiten

Die Mikroflora des Getreides IV

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319

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Reinigung

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Mahlprcdukte Seperatc Mehl nach T 550

Abb.4. Dar Keimgehalt an r-oliformen Bakterien des Weizens und seiner 1Iahlprodukte.

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Abb. 5. Del' Sehimmelpilzkeimgehalt des \Veizens und seiner 1Iahlprodukte.

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Abb.6. Die Auswirkung der Fraktionierung eines Weizens nach Korngr6Be auf den Bakterienkeimgehalt der Fraktionen.

der Versuchanstellung alle MaBnahmen getro£fen wurden, um eine Kontamination des Getreides im Verlaufe dieser Behandlung zu verhindern (Abb. 6). Der Aufteilung des Getreides in Fraktionen von unterschiedlichem spez. Gewicht bzw. untersohiedlicher Korngrolle ging eine deutliche Verschiebung innerhalb der Bakterienflora einher. In der Tendenz zeigte sich ein Anstieg in der Kontamination des Getreides mit Bakterien von der Fraktion, die die groferen Korner umfaBt (Fraktion 1) zu der Fraktion mit den kleineren Kornern (Fraktion 6). Dabei ist ein besonders groBer Unterschied zwischen der Bakterienkeimzahl der 4. Fraktion und der 5. bzw. 6. Fraktion zu verzeichnen gewesen. UmfaBte die bakterielle Kontamination auf der einen Seite durchschnittlich etwa 1,5 bis 2,5 X 105 Keimejg (Korner der 4. Fraktion), machte sie auf der anderen Seite bei den kleineren Kornern zwischen 4,0 und 5,0 X 105 Bakterienjg Weizen (5. Fraktion) bzw. 9,0 bis 9,5 X 105 Bakterienjg Wei zen (6. Fraktion) aus (Abb. 6). Hinsichtlich der Kontamination des Getreides mit Schimmelpilzen gelang es allerdings nicht, deren Entwicklung wahrend des Netzens bzw. des Abstehens vollauf zu verhindern (Abb. 7). Dennoch zeigt sich auch bei ihnen in der Tendenz ein Ansteigen der Keimzahl von den kleineren zu den groBeren Kornfraktionen. Hiervon waren insbesondere die 4, 5. und 6. Fraktion betro£fen. Es fallf allerdings auf, daB im Falle der "Kleinkorn"-Fraktion im allgemeinen nach dem Netzen deutlich niedrigere Keimzahlen nachzuweisen waren als vor dem Netzen. 2.2. Auswirkung auf die Mikroflora der Mehle Die starkere mikrobielle Belastung des Getreides mit abnehmender Korngrolie spiegelt sich auch in den jeweiligen Mahlfraktionen wider, ganz gleich, ob es sich um solohe der Type 550 handelt (Mehl1) oder um Randschichtenmehle (MehI2). So

Di e Mikrof'lor n des Get reid es IV

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Abb. 8. D el' B aktorienkeimgshalt vo n l\1ehl en in Abhang igk eit von del' Gr oCe des vermahlsnan W eizenkorns. 21 Zb l. Bakt , II. Abt ., B d . 135

322

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Mehl aus Weizen- Fraktion

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Abb. 10. Del' Bakterienkeimgehalt von Orielskleie und Kleie in Abhangigkeit von del' Gr6l3e des vermahlenen Getreidekorns.

Die Mikroflora des Getreides IV

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Abb, II. Del' Schimmelpilzkeimgehalt von Griel3kleie und Kleie in Abhangigkoit. von del' Grol3e des vermahlenen Weizenkorns,

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Abb, 12. Auswirkung des Sehalens auf den Bakterienkeimgehalt von Getreide unterschiedlicher Korngrol3e und del' aus diesen gewonnenen Mahlprodukto, 21*

324

G. SPICHER lind H.

ZWIXGELBERG

etwa wiesen die aus der 6. Kornfraktion ermahlenen Mehle der Type 550 im Durchschnitt einen etwa 3- bis 4mal so hohen Keimgehalt an Bakterien auf als Mehle der 1. Kornfraktion (Abb. 8). Wie sich des weiteren zeigte, ist ein Randschichtenmehl (Mehl 2) dnrchweg in starkerem MaBe mit Bakterien belastet als ein Mehl der Type 550 (Mehll). Allerdings unterliegt der Bakterienkeimgehalt der Randschichtenmehle in nicht so starkem MaBe dem EinflnB der GroBe des zur Vermahlung herangezogenen Kornes, wie der Bakterienkeimgehalt des Mehles der Type 550. Im Gegensatz zu der Bakterienflora ergab die Verteilnng der Schimmelpilze auf die verschiedenen Mahlfraktionen keinen eindentigen Hinweis auf eine Abhangigkeit von der GroBe des vermahlenen Getreidekornes (Abb, 9). Jedoch zeigte sich wiederum, daf auch hinsichtlich des Umfanges der Verunreinigungen mit Schimmelpilzen ein Mehl der Type 550 giinstiger zu beurteilen ist als ein Randschichtenmehl. Dies unabhangig davon, welcher Kornfraktion sich das Randschichtenmehl zuordnct. 2.3. Auswirkung auf die Mikroflora der Nachprodukte Die Tendenz eines ansteigenden Balderienkeimqehaites der Mahlprodukte mit abnehmender GroBe des Kornes der vermahlenen Getreidefraktion deuten sich schlielllich auch bei den GrieBkleien und Kleien an (Abb. 10). Zudem wiesen sich die GrieBkleien vielfach durch einen hoheren Keimgehalt aus als die Kleien. Besonders deutlich trat der starkere bakterielle Besatz der GrieBkleie bei dem aus der 6. Kornfraktion gewonnenen Produkt hervor. In diesem Fall lag der Bakterienkeimgehalt der GrieBkleie um etwa das 8fache hoher als der Bakterienkeimgehalt der Kleie. Zeigte sich schon bei den Mehlen keine eindeutige Beziehung zwischen ihrer Verunreinigung mit Schimmelpilzen und der GroBe des vermahlenen Kornes, so war auch bei den Nachprodukten das Bild sehr wechselnd (Abb. 11). Innerhalb der Versuchsreihe schwankte die Keimzahl durchschnittlich zwischen 7000 und 32000 Schimmelpilzenjg GrieBkleie, bzw. 2500 und 30000 Schimmelpilzen/g Kleie. Dabei erwiesen sich die GrieBkleien fast ohne Ausnahme - in gleicher Weise wie mit Bakterien (Abb. 10) - in starkerem MaBe mit Schimmelpilzen verunreinigt als die jeweiligen Kleien. 3. Die Auswirkung des Sc h a l e ns auf die Mikroflora des Weizens und seiner Mahlprodukte Neben der Auswahl von Kornfraktionen bestimmter GroBe, erschlieBt sich als weitere Handhabe zur Verminderung der mikrobiellen Verunreinigung der Mahlprodukte das vorherige Schalen der zu vermahlenden Getreidepartie. Soweit die bisherigen Untersuchungen eine Aussage zulassen, wirkt sich jedoch eine derartige Bearbeitung des Getreides auf die verschiedenen Komponenten seiner Mikroflora nicht in gleich starkem MaBe aus. Allem Anschein nach ist hinsichtlich der Verringerung der Bakterienflora nur eine begrenzte Auswirkung zu erwarten (Abb. 12). Hinzu kommt, daB dieser Effekt vornehmlich beim "Kleinkorn" zutage tritt. Soweit es den Bakterienkeimgehalt des Getreides vor der Vermahlung anbelangt, konnte durch das Schalen des "Kleinkornes" - das nachweislich in weitaus st.arkerem Ma.Be mit Bakterien besetzt ist als das "GroBkorn" - eine Verminderung um mehr als die Halfte erzielt werden. Dennoch lag selbst der Bakterienkeimgehalt des geschalten "Klein. kornes" (Fraktion 6) um etwa 2- bis 3mal hoher als der des ungeschalten "GroBkornes" (Fraktion 1). Diese Einengung der bakteriellen Kontamination des Kornes findet auch im Bakterienkeimgehalt der Mahlprodukte und der Nachprodukte ihren Niederschlag.

D ie Mikroflorn des Get reides IV

t

325

10,0

I 9,0

~ welzen .II

8,0 ~

Wellen, gescha l t

7,0

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:;; 5,0 .J::.

(II

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2,0

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Vl

Mehl 1 Mehl 2 aus Wz- Frakhon aus Wz - Frakt ion

Wei zen Fraktion

6

Grienkleie aus Wz-Frakt lon

666

Kleie aus Wz - Frakt ion

6

A bb, 13. Auswir ku ng des Se ha len s a u f den Sch imrn elpilzkeimg ehalt von Getreide unt ersch iad lieh er Korngrol3 e urul del' a us di esen gewonnen en Mahlprodukten.

Ebenfalls war beziiglich del' Schimmelpilze (Abb. 13) eine EinfluEnahme des Schalens auf deren K eimz ahl nur bei derj enigen Frakti on zu beob a cht en, die sich a us kleincren K ornern zu sa mmensetz t. Die R eduktion umf a13te etwa die H alfr e del' diesen K orner n anhafte nde n Schim mclpi lzflora.

Diskussion Den Befunden del' vorliegenden Unters uch ungen zufolge ver mag eine Oherfl iichen bea rbeit ung des K ornes nur diejenige K ontaminati on zu entfernen (soweit es R eini gungsmaschinen alte rer Bau art anbe la ngt) , die es im Verla ufe del' Vorbereitung del' Getreides aufgenommen hat . Eine nac hhaltigere Einwirkung a uf die Mikroflora des Gctreides wird von del' Verm ahlungst echnologie au sgehen . Soweit es die mikrobielle K ontamin ation des Mehles bet rifft , nimmt die Au sbeute einen ents cheidenden Einfluls, Mit steigender Ausbeu te erhoht sich del' Gehalt des Mehl es an Bakterien (Gesam tkeimza hl) und coliformen Bakterien, wobei in den Na chprodukten eine besondel'S hohe Anreicherung eint rit t. Eine Oberfliichenhearbeitu ng un t er Anwendung herkommlioher Schalmaschin en wirkt sich zwar auf die H ohe des Bakte rienkeimgeha ltes des Getreides au s, wen iger jedoch a uf die del' Mahl erzeugnisse. Sowe it es die Schimmelpilzflora a nbela ngt, koium t es im Verla ufe del' Verma hlung zu einer et wa gleichmii13igen Ver te ilung au f aile Mahlfrak ti onen . Di e Ursac he fiir diese von einande r ahweichende Verte ilung del' verschiedenen K ornponenten del' Mikroflora des Getreides auf seine Mahlp rod ukte find et sich in den Gegebe nheiten bezi iglich del' Vert eilung del' Bak t erien un d del' Schimmelpilze a uf und in dem Getreidekorn. E inem ges unde n Getreidekorn sit zen die Bakt erien vornehmlich a ufle n a uf del' Scha le auf (sie nehmen vo rn R and na ch inn en hin ab), die Schimmelpilze sind hingegen Zllll1 iiberwiegenden Teil ti efer im K orn zu suchen (SOEN'EN und P I K G F AIR 19:37). Somit t ritt in dem Ma. Be, wie VO Ill Endosp erm die a ufler en Scha lenschicht en ahg etrennt bzw. die Sc ha lent eile entfe rnt werde n, eine

326

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zunehmende Verminderung des Bakterienkeimgehaltes ein (THATCHER, COUTU U. STEVENS 1953). Andererseits wird mit dem Aufbrechen und dem Vermahlen des Kornes das Mehl mit Schimmelpilzen kontaminiert. Hieraus resultiert eine ungleichmaBige Ubertragung der Mikroflora auf die verschiedenen Mahlprodukte: Die Bakterien gehen in starkerem MaBe in die Nachprodukte iiber als in die Mehle, hingegen erfahren die Schimmelpilze eine mehr gleichmallige Verteilung auf die einzelnen Mahlfraktionen. Bei der Aufteilung der Getreidepartie in Fraktionen unterschiedlicher KorngroBe nahm deren mikrobielle Verunreinigung einen recht interessanten Verlauf. In der Fraktion, die die kleinsten Korner umfaBt (6. Fraktion) und dessen Anteil am Gesamtkorn etwa 20 % ausmacht, stellte sich ein doppelt so hoher Bakterienkeimgehalt ein wie im Ausgangsgetreide und ein dreimal so hoher wie in der 1. bis 4. Kornfraktion. Hingegen ergab sich bei den Schimmelpilzen eine gleichartige Verteilung auf alle Fraktionen. Der Einfluf der Vorbereitung (Netzen und Abstehen) auf die mikrobielle Verunreinigung einer Weizenpartie bleibt jedoch ohne Bedeutung, wenn dieser Vorgang in Netzgeraten und Abstehzellen vorgenommen wird, in denen eine Kontamination nicht stattfinden kann. Nach Vermahlung des Getreides liegt der bakterielle Keimgehalt eines Mehles, das der Type 550 zuzuordnen ist, urn die Halite niedriger. Demgegeniiber erfahrt das Randschichtenmehl im Bereich einer Ausbeute zwischen 75 und 80 % keine Verringerung gegeniiber dem Ausgangsgetreide. Beziiglich der aus den verschiedenen Kornfraktionen gewonnenen Mahlprodukte lassen die Befunde darauf schlie Ben, daB Randschichtenmehle offensichtlich kaum durch technologische MaBnahmen in ihrer mikrobiellen Verunreinigung vermindert werden konnen, Ihr mikrobieller Keimgehalt ist ausschliel3lich von der mikrobiellen Kontamination des vermahlenen Getreides abhangig. Hingegen lassen sich aschearmere Mehle und Mehle der Type 550 durch gezielte technologische Verfahrensschritte im Zuge der Vermahlung in ihrem mikrobiellen Keimgehalt verringern. Dabei steht die Uberlegung, 20 % des spezifischen Kleinkornes (Fraktion 6) abzutrennen und die restlichen 80 % des Getreides einer gezielten Verarbeitung zu unterwerfen, genauso in der Diskussion wie die Uberlegung, unter Umstanden nur die 1. Fraktion, welche etwa 20% des einwandfreien GroBkornes ausmacht, zu verwenden. Die besonderen Anforderungen, die an den mikrobiellen Keimgehalt von Vollkornprodukten gestellt werden, lassen es gerechtfertigt erscheinen, bei der Herstellung derartiger Produkte nur die 1. Fraktion zu verwenden. Dabei hangt eine evtl. vorzunehmende zusatzliche Schalung dieserFraktion von der Hohe seines mikrobiellen Keimgehaltes abo Im vorliegenden FaIle machte der Umfang der Mikrobenpopulation des Kornes der 1. Fraktion nur etwa 1/3 des fur die Gesamtpartie ermittelten Durchschnittswertes aus, Das Schalen des Getreides wirkt sich naturgemaf auf starker kontaminiertes Getreide giinstiger aus. Durch intensives Schalen des Kleinkornes, unter Abtrennung von 2 % Sohalkleie, kann eine Reduktion seines Bakterienkeimgehaltes um die Halite und seines Schimmelpilzkeimgehaltes um ca. 1/3 erzielt werden. Somit geht die mikrobielle Kontamination dieser Fraktion zumindest auf einen Umfang zuriick, der dem Durchschnittswert der Gesamtpartie entspricht, Allerdings ist anzumerken, daf Sohal- und Scheuermaschinen heutiger Bauart nur unter ganz gezielten Bedingungen 2 % der Kornbestandteile zu entfernen vermogen. Grundsatzlioh kann jedoch davon ausgegangen werden, daB bei Vermahlung ausgewahlter Rostoffe und Herstellung aschearmer Mehle, Produkte mit niedrigem Keimgehalt anfallen. Die Abtrennung der spez. leichten Fraktionen fiihrt unter diesen Voraussetzungen nicht zu giinstigeren Werten. Wird hingegen die Herstellung von aschereichen Mehlen und Vollkornprodukten angestrebt, dann diirfte neben der Auswahl des Rohstoffes, die Abtrennung und alleinige Weiterverarbeitung von ca. 20 % des spezifisch schweren und gut

Die Mikroflora des Getreides IV

327

ausgebildeten GroBkornes der sicherste Weg sein, urn Produkte mit niedrigem mikrobiellen Keimgehalt zu erzielen. Auf eine Netzung kann dabei verzichtet werden. Die iibliche Reinigung vermag das Ergebnis abzusichern, gibt aber keine Garantie fur ein einwandfreies Endprodukt. Ist die Aufgabe gegeben, eine Speisekleie herzustellen, dann wird eine Schalung von Nutzen sein. Vermutlich werden im Zuge einer solehen Behandlung die Bakterien in die Schalkleie iiberfiihrt. In der GrieBkleie konzentrieren sieh hingegen die Mikroorganismen derart stark, daf es geraten erscheint, das Vermahlungsdiagramm zu andern und in den Sehrotungen eine gezielte Trennung in grobe und feine Sehale vorzunehmen. Die sehr unterschiedliehe Verteilung der Sehimmelpilze in den Mahlprodukten und die von seiten der Miihlenreinigung und der Vermahlung zu deren Verringerung ergriffenen Maf3nahmen sind nicht befriedigend. Auf dem Wege der Bearbeitung der Oberflache ist eine begrenzte Verringerung der Keimzahl moglieh. Diese wirkt sieh auf die bei der Vermahlung anfallenden Kleie positiv aus. In den Randschichtenmehlen ist jedoeh unabhangig vom mikrobiellen Keimgehalt des Kornes und der Vermahlung eine starke Anreieherung der Sehimmelpilze Iestzustellen. Sehr untersehiedlieh ist ebenfalls der Sehimmelpilzkeimgehalt in den aschearmen Mahlfraktionen. Eine starke Anreieherung in diesen Mehlen ist weniger mit dem Umfang der Kontamination des Kornes mit Sehimmelpilzen und deren Verteilung in Verbindung zu bringen. Es ist in Erwagung zu ziehen, ob nieht die das Mahlgut transportierende Luft und die in den Masehinen herrsehenden klimatisehen Bedingungen moglieherweise Ursaehe einer derartigen Anreieherung sind.

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