Микробиология сырого и питьевого молока

Микрофлора, находящаяся в молоке, накапливается двумя путями: в результате непосредственного попадания микроорганизмов извне (первичная микрофлора) и в результате размножения в молоке ранее попавших в него микроорганизмов (вторичная микрофлора). Оба эти процесса обогащения молока микроорганизмами тесно переплетены между собой и Микрофлора, находящаяся в молоке, накапливается двумя путями: в результате непосредственного попадания микроорганизмов извне (первичная микрофлора) и в результате множения в молоке ранее попавших в него микроорганизмов (вторичная микрофлора).

Источники микрофлоры молока

Основным источником микрофлоры сырого молока являются вымя животного, оборудование, вода, воздух и т. д.

Вымя животного. В вымени здорового животного остается жизнеспособным только небольшое количество видов бактерий. К ним относятся прежде всего микрококки, затем стрептококки и палочки. Эти микроорганизмы обычно содержаться в молоке, полученном в асептических условиях. Количество бактерий в асептическом молоке колеблется от 100 до 10000 в 1 мл.

В первых порциях молока обычно больше микроорганизмов чем в последующих, поэтому рекомендуется сдаивать их в отдельную посуду.

При заболеваниях коров стрептококковым или стафилококковым маститом (воспалением вымени) в молоке часто находится огромное количество бактерий – возбудителей этих заболеваний. Некоторые из стрептококков не являются болезнетворными для человека; они изменяют состав молока и придают ему неприятный вкус и запах. Другие стрептококки и стафилококки могут вызывать заболевания у людей. Стафилококки, кроме того, могут образовывать в молоке токсины, которые не разрушаются при пастеризации и могут вызывать у людей пищевые отравления.

В молоке больных коров, коз и овец могут встречаться также гемолитические стрептококки, микобактерии туберкулеза, возбудители бруцеллеза, дизентерии, брюшного тифа, салмонеллы и некоторые другие болезнетворные микробы.

Наружная часть вымени и кожа животного почти неизбежно бывают загрязнены частицами навоза, содержащими специфическую кишечную микрофлору – бактерии группы кишечной палочки, энтерококки, молочнокислые бактерии, маслянокислые бактерии, а в случае заболевания животного – представителей кишечных инфекций. Для предупреждения загрязнения молока из этих источников вымя рекомендуется тщательно обмывать и дезинфицировать. Наиболее эффективными дезинфицирующими средствами являются четырехзамещенные аммонийные соединения.

Оборудование. Широкое применение в молочных фермах такого оборудования, как доильные аппараты, стационарные трубопроводы, предохраняет молоко от попадания микроорганизмов извне. Однако при плохом уходе за оборудованием на ферме оно может служить одним из важнейших источников обсеменения молока микроорганизмами. На плохо промытом оборудовании интенсивно размножаются молочнокислые стрептококки и бактерии группы кишечной палочки, которые попадают в молоко.

В дальнейшем сырое молоко продолжает в той или иной мере обсеменяться микроорганизмами при каждой последующей перекачке в емкости для хранения и транспортировки.

Вода. Применяемая для мойки молочного оборудования вода может служит источником обсеменения молока разнообразной микрофлорой, в том числе психрофильными и патогенными микроорганизмами в случаях, если она не подвергается необходимой очистке или загрязняется на ферме.

Корм . Он может оказывать как прямое, так и косвенное влияние на микрофлору молока. В первом случае при скармливании животным сухого корма молоко обсеменяется споровыми бактериями, в том числе маслянокислыми. Во втором случае избыточное кормление животных сочными кормами приводит к тому, что испражнения их становятся более жидкими, легко загрязняют кожу и вымя животного, в результате чего увеличивается опасность попадания в молоко частиц навоза с кожи и вымени.

Воздух. Он обычно не играет существенной роли в обсеменении молока бактериями. Однако в случае несоблюдения правил уборки помещения и кормления животных в нем содержится значительное количество пыли и частиц сухого корма.

Тело и одежда обслуживающего персонала. Этот источник микрофлоры в количественном отношении также стоит на одном из последних мест. По качественному же составу с санитарно-гигиенической точки зрения этот источник может представлять значительную опасность. Из инфицированных ран на руках в молоко могут попасть патогенные стрептококки или стафилококки, которые затем могут вызвать заболевание у людей или заразить коров маститом во время доения.

Состав микрофлоры сырого молока

Качественный состав микрофлоры свежего молока и ее количество зависят, прежде всего, от условий его получения – способа доения, ухода за животными, условий содержания их.

При ручном доении большое количество микроорганизмов может попадать в молоко из воздуха, с вымени, с кожи животного. Особенно сильно увеличивается количество попадающих из этих источников микроорганизмов при плохом уходе за животными.

При машинном доении исключаются такие источники обсеменения молока микробами, как воздух, кожа животного, вымя, руки. Однако появляется другой, не менее обильный и важный в качественном отношении источник – доильное оборудование.

Большое влияние на качественный и количественный состав микрофлоры молока оказывают условия содержания животных. При пастбищном содержании коров их вымя и кожа постоянно соприкасаются с травой. Оттуда на них попадают преимущественно мезофильные молочнокислые бактерии, микрококки и некоторые другие микроорганизмы. Поэтому молоко, получаемое в пастбищный период, содержит в большей степени мезофильную микрофлору. При стойловом содержании животных их кожа и вымя бывают чаще загрязнены навозом. Вследствие этого в молоко попадает преимущественно микрофлора, свойственная желудочно-кишечному тракту – термофильные молочнокислые бактерии, энтерококки, маслянокислые бактерии.

Микробиология пастеризованного молока

Согласно установленным нормам общее количество бактерий в пастеризованном молоке группы А не должно превышать 75 тыс. в 1мл, бродильный титр должен быть не ниже 3,0; в пастеризованном молоке группы Б эти показатели соответственно 150 тыс. и 0,3.

Обнаружение кишечной палочки в пастеризованном молоке указывает не столько на возможность фекального загрязнения, сколько на качество мойки и дезинфекции оборудования.

Характер пороков пастеризованного при температуре 72-76ºС, наиболее характерным пороком является низкая стойкость его, приводящая к быстрому скисанию. Это обусловлено тем, что при указанном режиме в молоке после пастеризации остается преимущественно термостойкая молочнокислая микрофлора, а при прохождении оборудования молоко также обсеменяется молочно-кислыми бактериями.

Микробиология стерилизованного молока

Стерилизованное молоко, полученное на промышленных установках, не рассматривают как абсолютно стерильный продукт. В зависимости от исходного качества сырья (молока) и особенностей технологических режимов на предприятии определяют стерилизующий эффект, который характеризует степень снижения количества спор в молоке в процессе стерилизации.

Для стерилизованного молока наиболее распространенным пороком является развитие спорообразующей микрофлоры, вызывающей образование горечи без видимых изменений сгустка или образование сгустка низкой кислотности.

Если в процессе производства допускаются нарушения упаковки, порча молока может происходить в результате попадания в него микрофлоры из внешней среды после стерилизации. В таких случаях наблюдается обычно порча молока в отдельных емкостях, а также гнилостные бактерии.

Если при производстве стерилизованного молока нарушаются режимы термической обработки, наблюдается, как правило, порча всей партии молока. Возбудители порчи могут быть разными, их тип зависит от предела температуры, до которой было нагрето молоко.

Физические и химические способы инактивации микрофлоры

Гибель бактерий в молоке и молочных продуктах происходит и при воздействии на них некоторых физических факторов. В частности, к ним относится ультрафиолетовое облучение. Кванты ультрафиолетовой части спектра обладают достаточно высокой энергией (порядка 12 эВ) и поэтому могут изменять характер биохимических превращений в клетках микроорганизмов, вызывая их инактивацию. Повреждение ДНК служит ос­новной причиной ингибирования бактерий под действием ульт­рафиолетового облучения. Воздействие УФ-лучами используют в молочной промышленности для пастеризации молока и подав­ления воздушно-взвешенных вегетативных и споровых форм в атмосфере помещений с повышенным санитарно-гигиеническим режимом (отделения для приготовления производственных за­квасок, камеры для созревания сыров, участки фасования и асептического розлива молочных продуктов и т. д.).

Другой вид радиации - ионизирующее излучение может глубоко проникать в молочный продукт, обеспечивая холодную пастеризацию или стерилизацию. Имеются тенденции использования облучения в сочетании с мягкой тепловой обработкой для уничтожения специфических патогенных микроорганизмов.

Придание взвешенным в воздухе микрочастицам определен­ного отрицательного заряда, что происходит в процессе иониза­ции воздуха, приводит к ингибированию микробного аэрозоля . Аэроионизацию используют для инактивации спор плесневых грибов в атмосфере камер созревания и хранения сыров. Это снижает вероятность развития плесеней на поверхности сыра. К физическим методам борьбы с нежелательной микрофло­рой молока относится также бактофугирование. При этом из молока в виде фугата при использовании специальных сепара­торов выделяется биомасса бактерий, плотность которых выше, чем у плазмы молока. Обычно используются последовательно две бактофуги, которые удаляют из молока до 97% клеток мик­роорганизмов.

Очистить от бактерий молочные продукты можно и засчет пропускания их через мембраны. Так как бактерии имеют в среднем размер одного микрометра, они отделяются от пермеата уже при проведении процессов микрофильтрации. Более вы­сокая очистка от микробных клеток достигается при ультра­фильтрации. Диаметр головки наиболее распространенного ти­па фага, активного по отношению к молочнокислым бактериям, составляет 50-60 нм, а длина 100-170 нм. Следовательно, ультрафильтрат молока и сыворотки можно считать очищен­ным от бактериофагов.

Из химических способов инактивации микрофлоры наибольшее распространение в молочной промышленности получило ингибирование сорбиновой кислотой или ее солями. Сорбиновую кислоту вводят в состав плавленых сыров, наносят на по­верхность твердых сыров при их созревании, включают в состав различных покрытий, призванных защитить сыры от плесневения во время созревания.

Более сильным, чем у сорбиновой кислоты, фунгицидным действием обладают дегидрацетовая кислота и ее соли.

Очень сильным ингибиторным эффектом по отношению к микроорганизмам молока и сыворотки обладают некоторые ве­щества растительного происхождения, например плюмбагин и юглон. Их можно эффективно применять для консервирования молочной сыворотки во время ее транспортирования и хране­ния. С этой же целью в некоторых случаях используют низко­молекулярные кислоты (пропионовую, муравьиную) и пероксид водорода . Последнее соединение даже в очень слабых концент­рациях (8-10 миллионных долей) активирует естественную ан­тибактериальную систему молока.

Активно подавляет развитие плесневых грибов озон. Озони­рование камер созревания и хранения сыров проводят с целью инактивирования споровых и вегетативных форм плесеней и дрожжей.

Применение химических ингибиторов микрофлоры молока и молочных продуктов разрешается только при наличии санкции органов здравоохранения.

Микрофлора сырого молока при хранении

Основные фазы изменения микрофлоры сырого молока при хранении

Интенсивность размножения попавшей в молоко микрофлоры зависит в основном от времени и условий (главным образом температуры), при которых хранится и транспортируется молоко до момента его потребления или переработки.

Различные компоненты первичной микрофлоры молока размножаются в нем с различной скоростью, некоторые из них не только не размножаются, но количество их уменьшается.

Процесс развития вторичной микрофлоры молока от момента доения до его использования делится на несколько фаз.

Бактерицидная фаза. Период сразу после доения, когда в молоке не отмечается размножения бактерий, называется бактерицидной фазой. Образуясь из веществ крови, молоко вместе с ними приобретает бактерицидные свойства, которые сохраняются в течение некоторого времени после выхода его из вымени.

Установлено, что бактерицидные свойства молока обусловлены содержанием в нем специфических веществ. Эти вещества обнаруживаются в молоке только в первые часы после доения и при условии минимального содержания в нем микроорганизмов. В результате нагревания до 82-85ºС эти вещества разрушаются.

Длительность бактерицидной фазы зависит как от исходного количества микрофлоры, так и от температуры хранения. Немедленное глубокое охлаждение бактериально чистого молока после доения может продлить бактерицидную фазу до 24-48 ч. Если это же молоко оставить после доения неохлажденным, длительность бактерицидной фазы не превышает 2 ч. В молоке, обильно обсемененном микроорганизмами в процессе доения, бактерицидная фаза практически отсутствует.

Фаза смешанной микрофлоры. По окончании бактерицидной фазы начинается развитие всех групп микроорганизмов, попавших в молоко. Переход от бактерицидной фазы к фазе смешанной микрофлоры не выражается резким скачком в численности микрофлоры не выражается резким скачком в численности микрофлоры, так как разные группы микробов не одновременно преодолевают бактерицидные свойства молока и переходят к нормальному размножению.

В зависимости от температуры, при которой хранится молоко во время фазы смешанной микрофлоры, в нем могут получить преобладание психрофильные микроорганизмы, мезофильные и термофильные.

Фаза молочнокислых бактерий. Если молоко хранится при температуре выше 10ºС, преобладающей микрофлорой в нем становятся молочнокислые бактерии, которые постепенно начинают подавлять всю остальную микрофлору молочной кислотой, вырабатываемой ими.

Как правило, молоко реализуется или подвергается промышленной обработке, находясь в бактерицидной фазе, фазе смешанной микрофлоры или в худшем случае – в начале фазы молочнокислых бактерий, когда первоначальная кислотность его повысилась не более чем на 2-3º Т. Дальнейшее повышение кислотности делает молоко непригодным для пастеризации и последующей промышленной переработки.

Если же молоко и далее хранится при температурах выше 10-15ºС, оно свертывается в результате накопления молочной кислоты; Молочнокислые стрепококки под влиянием высокой кислотности начинают отмирать и преоладающей микрофлорой становятся молочнокислые палочки.

При дальнейшем хрнении в сквашенном молоке развиваются дрожжи и плесени, в результате чего молоко становится полностью непригодным для употребления.

При поступлении на предприятия бактериальную обсемененность сырого молока оценивают обычно по редуктазной пробе (с использованием метиленового голубого или резазурина). В зависимости от полученных результатов к первому классу (хорошее молоко) относят молоко, в котором метиленовый голубой обесцвечивается не ранее чем за 5,5 ч и резазрин – не ранее чем за 1ч. Эти результаты получают при содержании до 500 тыс. бактерий в 1мл молока.

Наиболее рациональным способом предупреждения развития микроорганизмов, попавших в молоко во время доения, является его глубокое охлаждение до температуры ниже 6-10ºС. Дальнейшее хранение молока должно производиться при температуре не выше 6-10ºС, транспортировку его на предприятия молочной промышленности или в торговую сеть необходимо осуществлять в изолированных емкостях (цистернах).

Влияние условий первичной обработки, хранения и транспортировки молока на его микрофлору

Сразу после доения молоко фильтруют для очистки от механических примесей. В некоторой мере фильтрование способствует и снижению бактериальной обсемененности молока, так как механические примеси (частицы корма, навоза) содержат огромное количество бактерий. Следует, однако, учитывать, что молоко, в котором уже начали размножаться микроорганизмы, не может быть от них очищено путем фильтрования.

Наиболее экономичным и эффективным способом, позволяющим приостановить развитие попавших в молоко бактерий, а, следовательно, и сохранить его первоначальное качество, является немедленное охлаждение после получения и фильтрации. Размножение большинства микроорганизмов, находящихся в сыром молоке, значительно замедляется при температуре 10ºС и почти полностью приостанавливается при 2-4ºС. Молоко, охлажденное до такой температуры сразу после доения, может сохраняться без изменения качества в течение двух-трех дней. При более длительном хранении в охлажденном молоке начинают постепенно развиваться психрофильные микроорганизмы, разлагаютщие жир и белок и изменяющие вкус и запах молока.

Хранение неохлажденного молока приводит к тому, что уже через 6 ч кислотность его достигает 21, через 9 ч – 23ºТ, а через 12 ч оно сквашивается.

Исключительное значение для сохранения качества сырого молока имеет правильная транспортировка его. В процессе ее температура молока не должна повышаться. Это условие обеспечивается при перевозках молока автомобильным, железнодорожным транспортом в специально оборудованных цистернах. Перевозка молока во флягах приводит к быстрому его нагреванию и ухудшению качества вследствие развития микроорганизмов.

Влияние технологических приемов обработки молока на его микрофлору

Очистка. На предприятиях молоко очищают фильтрованием и центрифугированием. При центрифугировании, с одной стороны, молоко очищается от механических примесей, с другой, разбивается скопления клеток. Вследствие этого количество бактерий в молоке после центрифугирования может увеличиваться, однако при последующей тепловой обработке единичные клетки погибают быстрее, чем скопления их.

В некоторых странах для очистки молока применяют супер-центрифугирование при очень большом числе оборотов. При такой обработке из сырого молока удаляется около 95% клеток бактерий. Последующая термическая обработка не исключается.

Охлаждение. Молоко охлаждают до переработки в тех случаях, когда возникает необходимость временного резервирования его. Обычно охлаждение осуществляют до температуры 3-5ºС. При хранении в таких условиях в молоке могут развиваться психрофильные микроорганизмы – флуоресцирующие, гнилостные, что приводит к возникновению пороков вкуса и консистенции.

Термическая обработка. Основная цель термической обработки молока заключается в уничтожении патогенной микрофлоры, т. е. в получении молока и молочных продуктов, безопасных для потребления.

Второй целью термической обработки являются уничтожение микрофлоры, снижающей стойкость питьевого молока и вызывающей пороки молочных продуктов, третьей – изменение физико-химических свойств молока для получения заданных свойств готовых продуктов, в частности кисломолочных: плотности сгустка, его вязкости и т. д., а также для подготовки молока как среды для развития микроорганизмов. Поэтому в технологических схемах производства различных видов молочных продуктов применяют различные режимы термической обработки молока в зависимости от необходимости достижения каждой из этих целей.

Наиболее распространенными способами термической обработки молока являются пастеризация и стерилизация.

Наиболее стойкими из патогенных микроорганизмов являются бактерии туберкулеза, поэтому основным критерием надежности режимов пастеризации служит гибель этих бактерий.

В сыром молоке имеется фермент фосфатаза, который разрушается при более длительной выдержке и высокой температуре, чем туберкулезная палочка. Поэтому считают, что если в пастеризованном молоке нет фосфатазы - погибли все неспорообразующие патогенные бактерии.

Эффективность уничтожения в молоке остальных микроорганизмов зависит как от режимов пастеризации, так и от первоначальной обсемененности сырого молока и состава его микрофлоры. Чем больше в молоке термостойких бактерий, тем ниже будет эффективность пастеризации. Количество бактерий, оставшихся после пастеризации в молоке, может составлять от 0,01% до 1,5-2%.

Преобладающей микрофлорой молока, охлажденного сразу после доения и хранившегося при низких температурах до момента термической обработки, являются психрофильные бактерии. Они сравнительно малоустойчивы по отношению к нагреванию. Поэтому эффективность термической обработки такого молока обычно бывает достаточно высокой. Если молоко после доения не охлаждается до температуры ниже 10ºС, в нем во время хранения и транспортировки развиваются молочнокислые бактерии, в том числе стрептококки кишечного происхождения. Эта группа бактерий отличается высокой термоустойчивостью, вследствие чего эффективность пастеризации молока, хранившегося при повышенных температурах, бывает значительно ниже.

Микрофлора, которая остается в молоке после пастеризации называется остаточной микрофлорой пастеризованного молока. При режимах пастеризации 72-75ºС с выдержкой 15-20 сек преобладающей остаточной микрофлорой являются термофильные стрептококки, микрококки, споровые палочки. Микрофлора молока, пастеризованного при более высоких температурах – 85-90ºС – с кратковременной выдержкой, состоит из термоустойчивых молочнокислых палочек и споровых бактерий. Если молоко, нагретое до 90-95ºС, подвергнуть выдержке в течение 10-30 мин, в нем остаются только споры бактерий.

Молоко, проходя после пастеризации и охлаждения через оборудование к разливочным агрегатам (при выпуске питьевого молока) или к емкостям, в которых его заквашивают, дополнительно обсеменяется микроорганизмами. Количественный и качественный состав микрофлоры, попадающий с оборудования в молоко, зависит, прежде всего, от качества и регулярности мойки и дезинфекции его. С оборудования в молоко попадают бактерии группы кишечной палочки, психрофильные бактерии, молочнокислые стрептококки и термоустойчивые палочки. Вся эта микрофлора присоединяется к остаточной микрофлоре пастеризованного молока и составляет микрофлору пастеризованного молока. При плохом содержании оборудования эта микрофлора может увеличиться по сравнению с остаточной микрофлорой молока в 10-20 раз и даже более.

Тепловая обработка влияет на химический состав и физические свойства молока. В свою очередь эти изменения оказывают влияние на последующее развитие в молоке микроорганизмов, вносимых с заквасками, и на характер образующихся сгустков, как под влиянием молочной кислоты, так и сычужного фермента. В молоке, подвергнутом различной тепловой обработке, развитие молочнокислых бактерий происходит по-разному. Хуже всего развиваются молочнокислые бактерии в молоке, подвергнутом длительному нагреванию в течение 30 мин при низких температурах. Это происходит потому, что при этих температурах укрупняются молекулы казеина, и он становится менее доступным для микроорганизмов.

Лучше всего молочнокислые бактерии развиваются в молоке, подвергнутом нагреванию при температурах стерилизации. Однако слишком большая выдержка при этих температурах приводит к разрушению белков и других составных частей молока, вследствие чего развитие молочнокислых бактерий значительно ухудшается.

Тепловая обработка молока влияет также и на плотность получаемых сгустков и способность их к выделению сыворотки. Для того чтобы получить плотные сгустки кисломолочных продуктов и минимальное отделение сыворотки, нужно нагреть молоко до такой температуры и выдержать столько времени, чтобы максимальное количество сывороточных белков свернулось. В этом случае при сквашивании свернувшиеся сывороточные белки вовлекаются в сгусток, образуемый казеином. Плотность сгустка и его способность удерживать сыворотку при этом повышаются. Установлено, что такие результаты могут быть достигнуты при нагревании молока до 80ºС в течение 30 мин, до 85ºС – 10 мин, до 90ºС – 5 мин, до 95ºС – 2 мин и до 100ºС – 1 мин. При производстве кисломолочных продуктов режимы тепловой обработки выбирают с учетом этих данных.

Режимы пастеризации значительно влияют и на способность молока к сычужному свертыванию вследствие выпадения солей кальция. Режимы тепловой обработки молока, предназначенного для сыроделия, выбирают с таким расчетом, чтобы уничтожить патогенные и газообразующие бактерии и минимально нарушить солевое равновесие молока.

Режимы пастеризации сливок устанавливают обычно более жесткие, чем молока. Это объясняется тем, что жир в сливках оказывает определенное защитное действие на микроорганизмы. Кроме того, при производстве сметаны повышенные температуры пастеризации способствуют лучшему набуханию белков и получению продукта густой, плотной консистенции. При производстве вологодского масла цель пастеризации молока – не только уничтожение максимального количества микробов, но и образование специфического орехового привкуса, обусловленного разрушением некоторых составных частей молока и появлением новых веществ.

При производстве питьевого молока наиболее распространенным режимом является нагревание до 72-76ºС с выдержкой 15-20 сек. Однако следует учитывать, что такой режим не всегда обеспечивает получение достаточно стойкого молока. Сливки 10%-ной жирности пастеризуют при 80ºС, 20%-ной жирности – при 85-87ºС.

Целью стерилизации является полное уничтожение микроорганизмов в молоке. Наиболее простой способ получения стерилизованного молока состоит в его автоклавирования при температуре 120ºС с выдержкой до 20 сек. Такой способ стерилизции применяется при подготовке молока для закваски.

Тепловая обработка

Экономичность, надежность, удобность делают метод сниже­ния или повышения температуры молока и молочных продуктов самым распространенным способом инактивации нежелатель­ной микрофлоры.

Среднее значение оптимальной температуры жизнедеятель­ности микрофлоры, встречающейся в молоке, в основном совпа­дает с температурой тела млекопитающих. Понижение темпера­туры приводит сначала к замедлению, а затем и к прекраще­нию обменных процессов. Охлаждения молока и молочных про­дуктов до 4-10°С в большинстве технологических процессов оказывается достаточно для требующейся задержки развития микроорганизмов.

Первый раз охлаждению подвергают молоко на ферме. Что­бы сохранить бактерицидные и бактериостатические свойства молока на несколько суток, создать условия для нормального протекания всех технологических процессов его последующей переработки на молочном предприятии , необходимо в течение нескольких минут после выдаивания снизить температуру мо­лока до 18-20 °С, а затем за 1-3 ч - до 4-10 °С. Такое охлаждение - самый надежный способ защиты от развития до опасных пределов вредной стафилококковой и другой инфек­ции в молоке.

Во время изготовления молочных продуктов технолог дол­жен обеспечить условия, при которых молоко и молочные про­дукты, как правило, имеют температуру в интервале от 15 до 45 °С не более нескольких минут, Исключение составляет тех­нология ферментированных молочных продуктов, при производ­стве которых в этом диапазоне температур производится куль­тивирование молочнокислых бактерий.

Чаще всего для охлаждения молока, пахты и сыворотки ис­пользуют пластинчатые аппараты. Для охлаждения молочных продуктов с высокой вязкостью (творожный сгусток, высоко­жирные сливки и т. д.) применяют цилиндрические аппараты, с теплообменной поверхности которых продукт непрерывно уда­ляется с помощью специальных скребков или шнеков.

В тех случаях, когда по требованиям технологии необходи­мо жесткое подавление жизнедеятельности микрофлоры, прибе­гают к повышению температуры молока. Процесс этот назван по имени французского ученого Луи Пастера пастеризацией. Использование процесса в применении к молоку предложено на основании результатов исследований. В основе бактерицидного действия высоких температур на микробные клетки лежит повреждение рибосом, денатурация ферментных и мембранных белков.

Помимо температуры инактивация микроорганизмов зави­сит от активности воды. В цельном и обезжиренном молоке, пахте и сыворотке активность воды находится на высоком уровне. Но в этих же продуктах после их сгущения, в смеси для мороженого, в чеддеризованной сырной массе, плавленом сыре, в сгущенном молоке с сахаром значительная часть влаги находится в связанном состоянии и активность воды ниже. Это повышает сопротивляемость микроорганизмов к действию вы­сокой температуры.

Перевод рН молочной плазмы из оптимального для бактерий интервала в экстремальные диапазоны усиливает ингибирующее воздействие на микробы.

Кроме перечисленных выше, факторов на эффективность пас­теризации в сильной мере влияет степень механической загряз­ненности молока. Чем крупнее посторонние частицы в молоке и чем больше их количество, тем выше защищенность микроорга­низмов от теплового воздействия, а следовательно, и ниже эффективность пастеризации.

Наличие или отсутствие этих факторов нужно учитывать при установлении режимов пастеризации и в первую очередь при выборе необходимой продолжительности выдерживания продукта после достижения температуры тепловой обработки.

Исходя из принципов системного подхода при тепловой об­работке молока и молочных продуктов целью должно быть не I только соблюдение установленных режимов пастеризации, но и I достижение конечного результата - снижение численности по-1 пуляции микроорганизмов до необходимого уровня.

Необходимый минимум численности бактерий обеспечивает­ся регулированием времени выдержки, а в допустимых случаях и температурой пастеризации.

При выборе производственных режимов пастеризации наря­ду с необходимостью подавления микрофлоры учитывают и осо­бенности технологии того или иного молочного продукта. Так, при изготовлении сычужных сыров температура пастеризации устанавливается в пределах 72-76 °С, чтобы не вызывать де­натурации и перехода в сырную массу сывороточных белков. В производстве же кисломолочных продуктов, наоборот, повы­шают температуру пастеризации до 95 °С, чтобы оказать тепло­вое воздействие на белковую систему молока. Конкретные ре­жимы пастеризации молока для каждого вида продукции ука­зывают в соответствующих технологических инструкциях.

После того как процесс пастеризации проведен и микрофло­ра в нужной степени инактивирована, молоко чаще всего под­вергают немедленному охлаждению. Причин того несколько.

Во-первых, в молоке одновременно с бактериями при на­греве разрушается естественная антибактериальная тиоцианат-пероксидазная система. В связи с этим обостряется потреб­ность в применении искусственных приемов защиты от разви­тия сохранивших свою жизнедеятельность микроорганизмов.

Во-вторых, молоко необходимо предохранить от поражения вторичной микрофлорой, которая с течением времени адаптиру­ется к условиям, в которых эксплуатируются аппараты для пас­теризации молока, и развивается в местах, затрудненных для механизированной мойки и дезинфекции (застойные зоны, по­верхности под резиновыми прокладками и т. д.).

В-третьих, необходимо предохранить молоко от опасности размножения в нем патогенных форм микроорганизмов, которые могут попасть в него после пастеризации через воздух, руки обслуживающего персонала, плохо промытые части оборудова­ния и т. п.

Наибольшее распространение получили пластинчатые пасте­ризаторы. Типовая пастеризационно-охладительная установка имеет в своем составе пластинчатый теплообменник с пятью секциями, выдерживатель, сепаратор-молокоочиститель, пита­тельный насос, сосуд с регулируемым уровнем поступающего молока, систему приготовления и подачи горячей воды, систе­му автоматизированного контроля и управления.

В специальном выдерживателе молоко задерживается на определенное время для завершения инактивации микрофлоры, после чего начинается процесс охлаждения, сначала в секциях регенерации, затем в секциях водяного и рассольного охлаж­дения.

Важная роль отводится возвратному клапану, который на­правляет молоко в питательный бак для повторной пастериза­ции, если не был обеспечен нагрев молока до установленной температуры пастеризации.

В зависимости от технологического назначения пастеризационно-охладительные установки имеют отличительные черты в конструктивном исполнении. Так, агрегаты, предназначенные для тепловой обработки молока, при производстве кисломолочных продуктов имеют более развитую поверхность секции пастери­зации, в которой температура поднимается до 90-95 °С. Вы­держивание молока проводится в течение 5-6 мин, что вызыва­ется необходимостью максимального снижения числа Мечнико­ва, а также придания белковой системе молока определенных свойств, обеспечивающих хорошую консистенцию кисломолоч­ных продуктов.

В некоторых случаях охлаждение молочных продуктов пос­ле пастеризации не проводится. Это имеет место, например, при нагреве сливок перед вторым сепарированием при произ­водстве сливочного масла, при нагреве молочных продуктов пе­ред сгущением в вакуум-выпарных установках при выпуске молочных консервов. В этих условиях для нагрева молока4-час­то используют трубчатые теплообменники.

Удобны трубчатые теплообменники и для предприятий малой производственной мощности. Иногда они выполняют роль сек­ции пастеризации, которая работает в наиболее жестких усло­виях. Остальные же секции, регенерации и охлаждения, остают­ся пластинчатого типа.

Режимы тепловой обработки, при которых температура не превышает 100 °С, принято называть пастеризационными. Инак­тивацию микрофлоры за счет нагрева выше 100 °С относят к стерилизации. В некоторых случаях выделяют промежуточную область, называя ее ультравысокотемпературной (УВТ) обра­боткой молока.

При стерилизации происходит уничтожение не только веге­тативных форм микроорганизмов, но и их спор, которые при обычных режимах пастеризации не погибают. Стерилизация ингибирует микрофлору молока и молочных продуктов в такой степени, что последние могут храниться в течение длительного времени при комнатной температуре. Однако это становится возможным только при исключении вероятности повторного об­семенения продуктов посторонними микроорганизмами. Для этого принимают специальные меры.

В одних случаях молочные продукты стерилизуют непосред­ственно в таре: питьевое молоко в стеклянных или пластмассо­вых бутылках, молочные консервы и плавленый сыр в жестя­ных или полимерных банках. В других - фасование молока и молочных продуктов осуществляется в асептических условиях (молоко в многослойных полимерных пакетах).

Стерилизация требует ускоренного нагрева продукта до вы­соких температур. В одних установках сохраняется, как и для пастеризации, косвенный нагрев через стенки пластин теплооб­менника горячей водой, которая находится в этом случае под соответствующим давлением, предупреждающим вскипание.

В других установках используется также пароконтактный метод нагрева, когда молоко непосредственно смешивается со свободным от каких-либо примесей перегретым водяным паром. Недостатком способа является отсутствие рекуперации тепла, а следовательно, и повышенный расход тепловой энергии .

Вакуумную обработку сочетают с нагревом молока не толь­ко в пароконтактных агрегатах. В некоторых случаях она вклю­чается в состав установок для пастеризации молока в сыроде­лии или сливок при производстве масла. При этом достигается дегазация молока, что имеет значение в производстве сыров, а также некоторое удаление летучих веществ, ответственных за посторонние запахи и привкусы.

Чем выше степень подавления микрофлоры молока и мо­лочных продуктов, тем больше затраты энергии и труда, слож­нее конструкция оборудования, значительнее неблагоприятные изменения "белков, углеводов и других компонентов молока. По­этому для каждого случая использования тепловой обработки нужно проводить обоснованный выбор намечаемой степени инактивации микрофлоры. При этом в расчет должны быть приняты условия и сроки хранения молочных продуктов пос­ле тепловой обработки, затраты труда, энергии, материалов и др.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

МИКРОБИОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛО Ч НЫХ

ПР О ДУКТОВ

Учебное п о собие

И .А. Ер ё мина

Кемерово 2004

УДК 637.1: 579

Печатается по решению Редакционно-издательского совета

Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Рецензенты:

Кандидат технических наук, доцент Кемеровского института (филиала) РГТЭУ О.С. Габинская;

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кемеровского сельскохозяйственного института Л.Г. Пинчук.

Еремина И.А.

Микробиология молока и молочных продуктов : Учебное пособие. - Кемерово, 2004. - 80 с.

Учебное пособие составлено в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования направления 6556900 - "Технология сырья и продуктов животного происхождения" для специальности 271100 "Технология молока и молочных продуктов".

Показана роль микроорганизмов в формировании качества молочных продуктов, рассмотрены их биологические свойства, а также микробиологические процессы, вызываемые технически важной микрофлорой, патогенными и условно-патогенными микроорганизмами.

Изложены основные принципы микробиологического контроля производства различных групп молочных продуктов.

Содержание

• Раздел I . Основные представители микрофлоры молока и процессы ими вызываемые
• Раздел II . Специальная микробиология
• Тема 4. Микробиология сырого и пастеризованного молока
• Тема 5. Микробиология заквасок и кисломолочных продуктов
• Тема 6. Микробиология сливочного масла
• Тема 7. Микробиология сыров
• Тема 8. Микробиология молочных консервов и мороженого
• Тема 9. Микробиология побочного молочного сырья
• Список рекомендуемой литературы
• Словарь латинских названий микроорганизмов

Раздел I. Основные представители микрофлоры молока и процессы ими вызываемые

Молоко представляет собой хорошую питательную среду для развития большинства микроорганизмов, как вносимых с заквасками, так и попадающими в него извне.

При переработке молока в производстве молочных продуктов основную роль играют следующие процессы:

· процессы расщепления лактозы через моносахара и пировиноградную кислоту, осуществляемые молочнокислыми и пропионовокислыми бактериями, бактериями группы кишечной палочки, дрожжами и другими микроорганизмами.

· процессы расщепления молочного белка (казеина ), осуществляемые молочнокислыми и протеолитическими бактериями, микрококками, дрожжами и микроскопическими грибами.

· Процессы разложения молочного жира , происходящие в результате развития психрофильных липолитических микроорганизмов и микроскопических грибов.

Все микроорганизмы, встречающиеся в молоке и молочных продуктах, в зависимости от их роли в формировании качества молочных продуктов можно разделить на 3 группы:

1 . Технически важная микрофлора . Она делится на полезную микр о флору (микрофлору заквасок: молочнокислых и пропионовокислых бактерий, бифидобактерий, дрожжей, уксуснокислых бактерий) и технически вредную микрофлору (микрофлору, вызывающую пороки молочных продуктов).

Некоторые представители технически важной микрофлоры могут играть как положительную, так и отрицательную роль в формировании качества молочных продуктов. Так, молочнокислые бактерии участвуют в процессе сквашивания молока, но могут вызывать и прокисание продукта; дрожжи участвуют в созревании кефира и кумыса, ацидофильно-дрожжевого молока, однако их развитие в других продуктах, а также излишнее размножение в вышеперечисленных продуктах приводит к их вспучиванию; уксуснокислые бактерии входят в состав микрофлоры кефирного грибка и способствуют образованию типичного вкуса кефира, но при этом они могут вызывать пороки вкуса и консистенции творога.

Другие представители технически важной микрофлоры играют только отрицательную роль в производстве молочных продуктов (например: микроскопические грибы, психрофильные и спорообразующие бактерии).

2 . Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы вызывают пищевые заболевания.

Патогенные микроорганизмы - возбудители инфекционных заболеваний (бруцеллеза, туберкулеза, ящура и др.) в молоке и молочных продуктах не размножаются, но могут длительное время сохранять свою жизнеспособность. Из патогенных микроорганизмов во всех молочных продуктах нормируется наличие сальмонелл.

Условно-патогенные микроорганизмы являются возбудителями пищевых отравлений: токсикоинфекций и интоксикаций. Многие условно-патогенные микроорганизмы (например, Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus) способны размножаться в молочных продуктах, влияя на их органолептические показатели и накапливая токсины. Во многих молочных продуктах для оценки их качества определяют наличие золотистого стафилококка.

3 . Микроорганизмы - показатели санитарного состо я ния

В нашей стране в качестве санитарно-показательных микроорганизмов для оценки санитарного состояния молока и молочных продуктов выбраны бактерии группы кишечной палочки (БГКП). По содержанию БГКП судят о степени загрязнения продуктов выделениями человека и, следовательно, о степени их эпидемиологической опасности для потребителя. Поэтому наличие БГКП нормируется для всех без исключения молочных продуктах.

О санитарном состоянии молочных продуктов, не содержащих технически полезной микрофлоры, можно также судить по количеству в них мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФА н М).

Тема 1. Представители технически полезной микрофлоры и процессы ими вызываемые

1.1 Молочнокислые бактерии

1.2 Дрожжи

1.3 Уксуснокислые бактерии

1.4 Пропионовокислые бактерии

1.5 Бифидобактерии

1.1 Молочнокислые бакт е рии

Систематическая принадлежность молочнокислых ба к терий

В соответствии с классификацией бактерий Берги молочнокислые бактерии относятся к царству прокариот, отделу скотобактерий, классу истинных бактерий (Eubacteriales), к семействам Streptococcaceae (молочнокислые стрептококки) и Lactobacillaceae (молочнокислые палочки).

К семейству Streptococcaceae относятся род Streptococcus и Leuconostoc.

Молочнокислые бактерии рода Streptococcus широко используются при производстве творога, сметаны, кисломолочных напитков и других продуктов. Этот род объединяет виды: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus thermophilus. Все молочнокислые стрептококки грамположительные, имеют клетки шаровидной формы, располагаются в зависимости от вида попарно, короткими и длинными цепочками.

Из рода Leuconostoc только Leuconostoc cremoris, Leuconostoc lactis и Leuconostoc dextranicum используются в молочной промышленности. Эти бактерии, как и стрептококки, имеют шарообразные клетки, соединенные в пары или цепочки. Многие представители рода Leuconostoc образуют капсулы, поэтому при их развитии на сахаросодержащих средах образуется слизь.

До последнего времени в нашей стране молочнокислые палочки было принято относить к семейству Lactobacterium (согласно классификации Красильникова, предложенной в 1949 г). Однако в современном определителе бактерий Берги эти микроорганизмы отнесены к семейству Lactobacillaceae, роду Lactobacillus. По морфологии эти бактерии имеют форму палочек, расположенных по одиночке, попарно, цепочками. Грамположительные, спор и капсул не образуют.

Все молочнокислые бактерии вызывают молочнокислое бр о жение - сбраживают лактозу и глюкозу до молочной кислоты. Особенностью молочнокислых бактерий является наличие у них ферментов: -галактозидазы , осуществляющей гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы, и лактатдегидрогеназы , восстанавливающей пировиноградную кислоту, образующуюся при гликолизе, в молочную кислоту. В зависимости от вида возбудителя различают две формы молочнокислого брожения : гомоферме н тативное и гетероферментати в ное .

При гомоферментативном молочнокислом брожении конечным продуктом является молочная кислота:

С 6 Н 12 О 6 2 СН 3 СН 2 ОСООН Е

глюкоза молочная кислота

К возбудителям гомоферментативного молочнокислого брожения относятся следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum.

При гетероферментативном молочнокислом брожении образуется целый ряд конечных продуктов (молочная, янтарная, уксусная кислоты, этиловый спирт, диоксид углерода, молекулярный водород):

С 6 Н 12 О 6 СН 3 СН 2 ОСООН СООНСН 2 СН 2 СООН

глюкоза молочная кислота янтарная кислота

СН 3 СООН СН 3 СН 2 ОН СО 2 Н 2 Е

уксусная кислота этиловый спирт

Возбудителями гетероферментативного молочнокислого брожения являются: Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, все виды рода Leuconostoc.

Молочнокислые бактерии обладают различной ферментативной активностью при сбраживании лактозы. Наиболее активными кислотообразователями являются Streptococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus.

Роль основных видов молочнокислых бакт е рий в формировании качества молочных проду к тов

Микроорганизмы	Продукты, для производства которых применяются	Пороки, которые вызывают
Streptococcus lactis	Творог, сметана, напитки с плодово-ягодными наполнителями	Нетипичный вкус, дряблая консистенция ацидофильных продуктов, прокисание пастеризованных молока, сливок
Streptococcus cremoris	Творог, сметана
Streptococcus diacetylactis, Streptococcus аcetoinicus	Творог, сметана, кислосливочное масло	Стимулируют развитие термоустойчивых молочнокислых палочек - возбудителей порока "излишняя кислотность"
Streptococcus thermophilus	Ряженка, варенец, йогурт	Нетипичный вкус и консистенция
Lactobacillus acidophilus	Ацидофилин, ацидо-фильное молоко, детские кисломолочные продукты	Излишняя кислотность при медленном охлаждении после сквашивания
Leuconostoc cremoris	Творог, сметана	Теряют активность в весеннее время
Leuconostoc dextranicus		Вспучивание кефира при активном развитии

Физиологические свойства молочнокислых бакт е рий

Все молочнокислые бактерии факультативные анаэробы, ацидофилы. Большинство молочнокислых бактерий мезофилы, т.е. оптимальная температура для их развития 30 0 С. К термофилам (Т опт 35-40 0 С) относятся следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus bulgaricus.

Молочнокислые бактерии очень требовательны к питательной среде. Они нуждаются в полном наборе аминокислот, витаминах группы В, компонентах нуклеиновых кислот (пуриновых и пиримидиновых основаниях). Естественным местообитанием молочнокислых бактерий являются поверхность растений, желудочно-кишечный тракт, молоко и молочные продукты, места разложения растительных остатков, навоз и др.

1 .2 Дрожжи

Систематическая принадле ж ность дрожжей

Дрожжи - это высшие грибы, утратившие способность образовывать мицелий и превратившиеся в одноклеточные организмы

Относятся к надцарству эукариот, отделу истинных грибов, большинство дрожжей являются представителями двух классов: аскомицетов и дейтеромицетов. Кроме того, дрожжи делятся на спорогенные и аспорогенные. В молоке и молочных продуктах чаще всего встречаются спорогенные дрожжи семейства Saccharomycetaceae (например, родов Saccharomyces, Zygosaccharomyces) и аспорогенные дрожжи семейства Torulopsidaceae (родов Torulopsis, Candida, Mycoderma и др.).

В основу классификации дрожжей положены следующие признаки: различия в характере их вегетативного размножения, способность к спорообразованию и половому размножению, а также другие морфологические и физиологические свойства.

Многие дрожжи являются возбудителями спиртового брож е ния - процесса анаэробного окисления сахаров до этилового спирта:

С 6 Н 12 О 6 2СН 3 СН 2 ОН 2СО 2 Е

глюкоза этиловый спирт

Возможность дрожжей размножаться в молоке и молочных продуктах определяется их способностью сбраживать или окислять лактозу, а также наличием в молоке микрофлоры, обладающей -галактозидазной активностью (см. п.1.1.). В связи с этим дрожжи, встречающиеся в молоке и молочных продуктах, делятся на 3 гру п пы :

· Дрожжи, не способные к спиртовому брожению, но п о требляющие лактозу путем непосредственного окисления (в молоке растут, но лактозу не сбраживают). К таким дрожжам относятся дрожжи родов Mycoderma, Torula.

· Дрожжи не сбраживающие лактозу, но сбраж и вающие другие сахара . Эти дрожжи могут развиваться только в совместной культуре с микроорганизмами, которые обладают -галактозидазной активностью и осуществляют гидролиз молочного сахара до глюкозы и галактозы. Такими дрожжами являются большинство видов дрожжей рода Saccharomyces.

· Дрожжи, сбраживающие лактозу . Таких дрожжей не много. Наиболее часто в молочных продуктах встречаются следующие виды дрожжей этой группы: Saccharomyces lactis, Saccharomyces fragilis, Torulopsis kefir, Torulopsis sphaerica, Candida pseudotropicalis и др.

Физи о логические свойства дрожжей

Большинство дрожжей являются факультативными анаэробами, некоторые дрожжи - аэробы. Хорошо растут в кислой среде (ацидофилы). По отношению к температуре дрожжи являются мезофилами, так как оптимальная температура для их развития 25-30 0 С. Более высокая температура стимулирует развитие дрожжей вида Torulopsis sphaerica и дрожжей, не сбраживающих лактозу. В качестве источника углерода лучше всего используют гексозы, другие углеводы, спирты, органические кислоты. Источниками азота для них являются соли аммония, аминокислоты, пептиды.

Естественным местообитанием дрожжей является поверхность плодов и ягод, сок и поверхность листьев, нектар, вода, почва, кожные покровы и пищеварительный тракт людей и животных. Имеются патогенные и условно-патогенные формы дрожжей, которые вызывают кандидомикозы.

Роль дрожжей в формировании качества молочных пр о дуктов исключительно велика. Они используются при производстве кефира и кумыса, являясь не только возбудителями спиртового брожения, но и продуцентами витаминов группы В, антибиотических веществ, подавляющих развитие туберкулезной палочки и других патогенных микроорганизмов. Продукты жизнедеятельности дрожжей активизируют развитие молочнокислых бактерий. Некоторых дрожжи используются в производстве масла, так как предотвращают развитие на его поверхности микроскопических грибов и, таким образом, повышают стойкость масла в процессе хранения.

С другой стороны, дрожжи являются вредителями производства многих молочных продуктов.

Интенсивное развитие дрожжей незаквасочного происхождения нередко приводит к вспучиванию, изменению вкуса творога, сметаны, сладких творожных изделий, обильному газообразованию сгущенного молока с сахаром (бомбаж банок), возникновению спиртового вкуса и запаха, а также к вспучиванию сыров.

1.3 Уксу с нокислые бактерии

Систематическая принадлежность уксуснокислых бакт е рий и их морфол о гические свойства

Относятся к роду Acetobacter, в который входят 11 видов, типовым из которых является Acetobacter aceti.

Уксуснокислые бактерии (ацетобактерии), выделенные из молочных продуктов, являются подвижными грамотрицательными палочками, которые располагаются поодиночке, попарно, цепочками. Спор и капсул не образуют.

Ацетобактерии осуществляют уксуснокислое брожение - окисление спирта в аэробных условиях в уксусную кислоту:

СН 3 СН 2 ОН О 2 СН 3 СООН Н 2 О Е

этиловый спирт уксусная кислота

Физиологические свойства уксу с нокислых бактерий

Уксуснокислые бактерии являются строгими аэробами. Оптимальная температура роста 30 0 С, температурные пределы развития 5-42 0 С. Ацидофилы (оптимум рН 5,4-6,3, но могут расти при рН 4,0-4,5). Растут на простых и сложных питательных средах, большинство штаммов не нуждается в витаминах. Этанол и молочная кислота являются хорошими источниками углерода.

Способны окислять молочную и уксусную кислоту до диоксида углерода и воды (сверхокисление). Хорошо окисляют также многие аминокислоты, лактозу не гидролизуют.

Пигментов не образуют, но клеточная масса может быть розовой из-за наличия порфиринов; некоторые штаммы образуют коричневый водорастворимый пигмент.

На жидких подкисленных средах образуют пленку. В молоке развиваются плохо и кислоты не образуют.

микробиология молоко молочный продукт

Местообитание : на фруктах, овощах, в скисших фруктовых соках, в уксусе, алкогольных напитках.

Роль ацетобактерий в формировании качества молочных пр о дуктов может быть как положительной, так и отрицательной.

С одной стороны, уксуснокислые бактерии входят в состав естественной симбиотической закваски для кефира и придают кефиру при умеренном развитии специфический вкус и аромат.

С другой стороны, развитие этих бактерий в сметане, твороге, простокваше приводит к появлению нежелательного запаха и привкуса уксусной кислоты и ослизнению продукта.

1 .4 Пропионовокислые ба к терии

Систематическая принадлежность пропионовокислых бактерий и их морфологические сво й ства

Пропионовокислые бактерии относятся к семейству Propioni-bacteriaceae, роду Propionibacterium, который включает 8 видов.

В молочной промышленности, в частности, в сыроделии, наиболее часто используют Propionibacterium shermanii.

Пропионовокислые бактерии представляют собой мелкие неподвижные, не образующие спор и капсул полиморфные палочки.

Клетки могут быть кокковидными, удлиненными, раздвоенными или разветлеными. Располагаются одиночно, попарно, короткими цепочками, в виде букв V или Y или в виде китайских иероглифов

Пропионовокислые бактерии являются возбудителями пр о пион о вокислого брожения - процесса сбраживания моносахаров, молочной и яблочной кислот, глицерина, пептонов и других веществ в пропионовую и уксусную кислоты, диоксид углерода и воду:

3С 6 Н 12 О 6 4СН 3 СН 2 СООН 2СН 3 СООН 2СО 2 2Н 2 О Е

глюкоза пропионовая кислота уксусная кислота

Физиологические сво й ства

Пропионовокислые бактерии являются факультативными анаэробами: они могут развиваться в аэробных и анаэробных условиях, хотя большинство штаммов лучше растут в строго анаэробных условиях. Оптимальный рост наблюдается при температуре 30-37 0 С и рН около 7. Для своего роста требуют наличия в среде витаминов (пантотеновой кислоты, тиамина и биотина), белков, аминокислот, но могут развиваться и на средах с внесением неорганических соединений азота (например, солей аммония). В молоке пропионовокислые бактерии развиваются медленно и свертывают его через 5-7 дней.

Местообитание : желудочно-кишечный тракт жвачных животных, молоко и молочные продукты.

Роль в формировании качес т ва молочных продуктов

Используются в производстве твердых сыров с длительным сроком созревания: сбраживают молочную кислоту, которая образуется при сбраживании лактозы молочнокислыми бактериями, в пропионовую и уксусную кислоту. Эти кислоты придают сырам острый вкус, а образующийся в процессе брожения диоксид углерода формирует рисунок сыра. Кроме того, пропионовокислые бактерии, являясь активными продуцентами витамина В 12 , обогащают сыры этим витамином.

1 .5 Бифид о бактерии

Систематическая принадлежность биф и добактерий, их морфологические и физиологические сво й ства

Бифидобактерии относятся к семейству Actinomycetaceae, роду Bifidobacterium, который включает более 20 видов. Типовым видом является Bifidobacterium bifidum.

Бифидобактерии представляют собой чрезвычайно вариабельные мелкие палочки - прямые, изогнутые, разветвленные, раздвоенные V - или Y-формы, булавовидные, лопатовидные. Грамположительные, спор и капсул не образуют.

По отношению к кислороду бифидобактерии являются строгими анаэробами, однако в процессе культивирования они приобретают способность развиваться в присутствии небольшого количества кислорода. Оптимальной является температура 36-38 0 С, температурные пределы роста 20-50 0 С. Оптимальное значение активной кислотности 6-7.

Бифидобактерии культивируют на молоке, гидролизованном молоке или на гидролизате казеина, а также на печеночном бульоне с добавлением ростовых веществ (дрожжевого автолизата, кукурузного экстракта, цистеина и др.).

Большинство штаммов бифидобактерий не сквашивают молоко или сквашивают его через 4 суток и более. Однако в процессе культивирования биохимическая активность этих бактерий повышается и свертывание молока происходит через 24-36 часов.

Бифидобактерии сбраживают глюкозу, галактозу, фруктозу, лактозу и др. При сбраживании глюкозы образуются уксусная, молочная кислоты, небольшое количество муравьиной и янтарной кислот.

Местообитание : Бифидобактерии являются облигатной микрофлорой кишечника.

Выполняют ряд полезных для организма фун к ций :

· Оказывают положительное влияние на структуру слизистой оболочки кишечника и ее адсорбционную способность;

· Активно синтезируют витамины группы В, аскорбиновую кислоту, витамин К;

· Образуют из неорганических соединений азота некоторые незаменимые аминокислоты (например, аланин, валин, аспарагин);

· Создают кислую реакцию среды в кишечнике;

· Обладают антагонистической активностью против патогенных микроорганизмов - возбудителей кишечных инфекций;

· Способствуют лучшему усвоению солей кальция, витамина Д, железа.

В связи с вышесказанным, бифидобактерии в настоящее время нашли широкое применение при создании новых молочных продуктов детского и лечебно-профилактического питания, а также используются в качестве пробиотиков для животных, так как способствуют нормализации микрофлоры кишечника.

Вопросы для самопрове р ки

1. Какова систематическая принадлежность молочнокислых ба к терий ?

2. Охарактеризуйте морфологические свойства молочнокислых стрептококков, лейконостоков, молочнокислых п а лочек .

3. В чем отличие гомоферментативного молочнокислого брожения от гет е роферментативного ?

4. Перечислите виды гомоферментативных молочнокислых бакт е рий .

5. Какие виды гетероферментативных молочнокислых бактерий Вам и з вестны ?

6. Где обитают молочнокислые ба к терии ?

7. Какова роль молочнокислых бактерий в формировании к а чества молочных проду к тов ?

8. Какие дрожжи встречаются в молоке и молочных проду к тах ?

9. На какие группы делятся дрожжи в зависимости от способн о сти сбраживать ла к тозу ?

10. Какова роль дрожжей в формировании качества молочных пр о дуктов ?

11. В каком продукте уксуснокислые бактерии входят в состав п о лезной микрофл о ры ?

12. Какова роль пропионовокислых бактерий в формировании кач е ства тве р дых сыров ?

13. Перечислите морфологические и физиологические свойства бифидобакт е рий .

14. Какую роль выполняют бифидобактерии в органи з ме ?

Тема 2. Представители технически вредной микрофлоры и процессы ими вызываемые

2.1 Гнилостные бактерии

2.2 Микроскопические грибы

2.3 Бактериофаги

2 .1 Гнилостные бакт е рии

Гниение ( аммонификация ) - процесс глубокого разложения белков микроорганизмами.

Разложение белков происходит ступенчато:

· Под действием внеклеточных протеолитических ферментов белки расщепляются вначале до пептонов, затем до полипептидов и далее до аминокислот;

· Образовавшиеся аминокислоты диффундируют внутрь клеток и могут быть использованы как для конструктивного, так и для энергетического обмена.

Расщепление аминокислот происходит путем дезаминиров а ния (отщепления аминогруппы с выделением аммиака) и декарбо к силирования (отщепления декарбоксильной группы с выделением диоксида углерода). В результате образуются органические кислоты (например, масляная, уксусная, пропионовая, окси- и кетокислоты), а также высокомолекулярные спирты.

В дальнейшем образование конечных продуктов зависит от условий протекания процесса и вида микроорганизма-возбудителя гниения.

Аэробное гниение

Протекает в присутствии кислорода. Конечными продуктами аэробного гниения являются кроме аммиака и диоксида углерода вода, а также сероводород и меркаптаны (обладающие запахом тухлых яиц).

Ан а эробное гниение

Протекает в анаэробных условиях. Конечными продуктами анаэробного гниения являются продукты декарбоксилирования и дезаминирования аминокислот: индол, крезол, фенол, скатол (дурно пахнущие вещества), диамины, производные которых являются трупными ядами и могут вызвать пищевые отравления, а также аммиак, диоксид углерода.

Возбудители гниения

Наиболее активными возбудителями гниения являются бактерии. Среди них есть спорообразующие и бесспоровые, аэробные и анаэробные бактерии. Большинство из них являются мезофилами, но встречаются также и психрофилы, и термофилы. Многие гнилостные бактерии отрицательно реагируют на кислую реакцию среды и содержание в ней поваренной соли.

Гнилостные бактерии широко распространены в природе: встречаются в почве, воде, воздухе, кишечнике человека и животных, на пищевых продуктах.

Возб у дители аэробного гниения

Аэробные спорообразующие бактерии относятся к семейству Bacillaceae, роду Bacillus. Это грамположительные палочки, образующие термоустойчивые споры. Палочки в зависимости от вида могут располагаться поодиночке, попарно и цепочками. В молоке и молочных продуктах чаще всего встречаются Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa, Bacillus megaterium, Bacillus coagulans, Bacillus stearother-mophilus. Многие аэробные спорообразующие бактерии вызывают пороки молочных продуктов (горький вкус, преждевременное свертывание молока без повышения кислотности и др.).

Бесспоровые факультативно-анаэробные гнилостные бакт е рии представляют семейство Enterobacteriaceae родов Proteus (Proteus vul-garis) и Ecsherichia (Ecsherichia coli). Это грамотрицательные бесспоровые палочки, располагающиеся поодиночке. Капсул не образуют. В молочных продуктах вызывают пороки: нечистый вкус, горький вкус, коричневые пятна на корке голландского сыра и др.

Бесспоровые гнилостные пигментообразующие бактерии видов Pseudomonas fluorescens (флуоресцирующая палочка), Pseudomonas aerogenosa (синегнойная палочка), Serratia marcescens (чудесная палочка). Это грамотрицательные палочки, спор и капсул не образуют. Располагаются поодиночке. Психрофилы.

Вызывают пороки цвета, изменяют вкус и запах молочных продуктов при длительном хранении их в охлажденном состоянии.

Возбудители анаэробного гниения относятся к семейству Bacillaceae, роду Clostridium (маслянокислые бактерии).

В молоке и молочных продуктах наиболее часто встречаются следующие виды: Clostridium perfringens, Clostridium putrificum, Clostridium sporogenes, Clostridium butiricum, Clostridium subterminalis. Это крупные подвижные грамположительные палочки, образующие устойчивые споры.

При образовании спор клетки приобретают форму веретена (если споры располагаются в центре клетки) или форму барабанной палочки. Палочки могут располагаться поодиночке и цепочками.

Главной особенностью маслянокислых бактерий является то, что они относятся к строгим (облигатным) анаэробам, т.е. могут расти и развиваться только без доступа воздуха (кислород для них является ядом).

Клостридии вызывают пороки вкуса, запаха и консистенции молочных продуктов. Так, в производстве сыров эти микроорганизмы вызывают их позднее вспучивание: сыр приобретает неправильный щелевидный рисунок, размягченную, губчатую консистенцию, неприятный салистый запах.

Помимо того, что клостридии активно разлагают белки, они являются возбудителями маслянокислого брожения - анаэробного окисления органических веществ (углеводов, спиртов, аминокислот) в масляную кислоту:

С 6 Н 12 0 6 СН 3 СН 2 СН 2 СООН 2СО 2 Н 2 Е

глюкоза масляная кислота

Масляная кислота придает молочным продуктам прогорклый вкус, а образуемые газы (диоксид углерода, молекулярный водород) вызывают бомбаж баночных молочных консервов.

2.2 Микроскоп и ческие грибы

Микроскопические грибы широко распространены в производстве молочных продуктов. Они вызывают плесневение продуктов при хранении.

Наиболее часто встречаются микроскопические грибы следующих родов: Oidium (Oidium lactis), Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Cladosporium, Catenularia.

Грибы относятся к надцарству эукариот, царству Mycota (Mycetes), отделу истинных грибов.

Грибы - аэробы, но могут расти и в глубине продукта при наличии пустот и минимальном доступе воздуха. Мезофилы, но могут развиваться в очень широком температурном диапазоне (термотолерантны), например, при низких температурах - от 5 до 2 0 С. Являются ацидофилами, т.к. предпочитают кислую реакцию среды. Споры грибов погибают при пастеризации молока, но устойчивы к дезинфицирующим растворам.

Все микроскопические грибы активно разлагают белки (см. п.2.1) и молочный жир.

Окисление жира микроскопическими грибами начинается с гидролиза жира под действием липолитических экзоферментов до глицерина и высших жирных кислот. Этот процесс не обеспечивает микроорганизмы энергией, поэтому образовавшиеся продукты гидролиза используются в качестве энергетического материала. Процесс окисления глицерина и высших жирных кислот протекает только в аэробных условиях. Глицерин быстро окисляется до диоксида углерода и воды. Окисление высших жирных кислот идет медленно. В процессе окисления образуются промежуточные продукты: кетоны, альдегиды, оксикислоты, которые придают окисленному жиру прогорклый вкус.

Некоторые грибы в процессе роста на пищевых продуктах образуют ядовитые вещества: мико- и афлотоксины, поэтому могут являться возбудителями пищевых интоксикаций.

Некоторые виды гриба Penicillium, такие как Penicillium roqui-forti, Penicillium camamberti, Penicillium candidum, называются "благородными плесенями". Они используются в производстве некоторых видов мягких сыров, придавая сыру своеобразные вкус, обусловленный изменением молочного сахара, белковых веществ, молочного жира и образованием летучих жирных кислот.

2.3 Бактериоф а ги

Бактериофаги являются вирусами бактерий. Они не имеют клеточного строения, а величина их частиц измеряется в нанометрах (1 нм=10 -9 м). Состоят бактериофаги из нуклеиновой кислоты, покрытой белковой оболочкой. Имеют булавовидную форму. Основным свойством бактериофагов является их специфичность.

Фаги устойчивы к воздействию высоких температур. Они выдерживают режимы пастеризации молока при 75 0 С в течение 15 секунд.

Хорошо переносят замораживание и длительное хранение (годами) в высушенных субстратах.

Фаги обладают высокой чувствительностью к кислотам. Ультрафиолетовое облучение и ионизирующая радиация вызывают их инактивацию, а в более низких дозах - мутации.

Бактериофаги вызывают лизис (растворение) бактерий, используемых в производстве молочных продуктов, в результате чего увеличиваются сроки выработки продукта, ухудшается его качество.

При производстве кисломолочных продуктов наибольшее значение имеют фаги, поражающие мезофильные молочнокислые стрептококки: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis. Обнаружены бактериофаги, поражающие Streptococcus thermophilus и молочнокислые палочки. Однако среди этих микроорганизмов бактериофаги встречаются очень редко.

Различают 2 вида фагов : вир у лентные и умеренные .

При воздействии вирулентного фага цикл развития его в клетке завершается лизисом клетки и образованием фагового потомства.

При инфекции клеток умеренными фагами (профагами) нуклеиновая кислота фага встраивается в генетический аппарат клетки, не принося ей вреда. При размножении бактерий происходит синтез не только ДНК клетки, но и нуклеиновой кислоты фага. Потомство клетки, содержащей профаг, называется лизогенной культ у рой . Под действием на лизогенную культуру внешних факторов умеренный фаг может превратиться в вирулентный и вызвать лизис клеток бактерий.

Лизогенные штаммы молочнокислых бактерий являются постоянным местообитанием бактериофагов и основным источником их попадания в производство. Источниками инфицирования производства бактериофагами являются также молоко, закваски, кисломолочные продукты, оборудование, воздух, молочная сыворотка.

Основными условиями, способствующими развитию бакт е риофагов, являются : непрерывное ведение технологического процесса; кислая реакция среды, добавление СаСl 2 ; разбрызгивание сыворотки; перемешивание.

Основные пути предупреждения развития ба к териофага :

· Поддержание асептических условий при производстве заквасок . Асептическое изготовление заквасок предусматривает абсолютную стерильность, достаточно высокое нагревание молока (проводится при температуре не менее 90 0 С.), самую тщательную мойку и дезинфекцию всех установок для производства заквасок.

· Частая смена заквасок . Закваски необходимо использовать в течение нескольких дней, а затем применять закваску с похожими свойствами. Для смены необходимо иметь от 3 до 8 заквасок.

· Чередование в заквасках штаммов, нечувствительных к большому количеству типов бактериоф а гов .

· Исключение из заквасок л и зогенных штаммов .

· Применение питательных сред, тормозящих развитие бактери о фага . Основано на том, что вирулентность фагов зависит от присутствия кальция. Это объясняется тем, что частицы фага и бактерии имеют одинаковых электрический заряд и в отсутствие ионов кальция они взаимно отталкиваются.

· Добавление в среду иммунного молока, т.е. молока, полученного от коров, иммунизированных бактериофагами, и содержащее специфические противофаговые антитела.

· Предотвращение разбрызгивания сыворо т ки .

· Тщательная мойка и дезинфекция оборудования, стен помещений растворами хлорной изве с ти .

Вопросы для самопрове р ки

1. Что такое гниение ? Как протек а ет этот процесс ?

2. Что представляют собой процессы дезаминирования и дека р боксилирования амин о кислот ?

3. Какие конечные продукты обр а зуются при аэробном гниении ?

4. Перечислите продукты, которые образуются в результате ан а эробного гниения ?

5. Какие гнилостные спорообразующие аэробные бактерии Вам и з вестны ?

6. Гниение какого вида вызывают бесспоровые факультативно-анаэробные гнилостные бакт е рии ?

7. Каков химизм маслянокислого брожения ? Охарактеризуйте микроорганизмы-возбуд и тели этого процесса .

8. Какие микроскопические грибы чаще всего встречаются в мол о ке и молочных продуктах ? Какие процессы они в ы зывают ?

9. Каким образом протекает процесс окисления жиров микроск о пическими грибами ?

10. Что такое бактериофаги ? В чем отличие вирулентных и ум е ренных фагов ?

11. Дать определение " лизогенной культуре " ба к терий .

12. Перечислите основные пути предупреждения развития фагов в производстве молока и молочных пр о дуктов .

Тема 3. Патогенные, условно-патогенные, санитарно-показательные микроорганизмы

3.1 Патогенные микроорганизмы - возбудители инфекций. Химический состав и свойства микробных токсинов

3.2 Условно-патогенные микроорганизмы - возбудители пищевых токсикоинфекций. Пищевые интоксикации (токсикозы)

3.3 Микробиологический контроль качества молочных продуктов

3.1 Патогенные микроорганизмы - возбудители инфе к ций .

Химический состав и свойства микробных токс и нов

Возбудителями инфекционных заболеваний являются патогенные микроорганизмы.

Основными свойствами п а тогенных микробов являются :

· Патогенность - потенциальная способность микроорганизма определенного вида приживаться в макроорганизме, размножаться в нем и вызывать определенное заболевание. Патогенность является видовым признаком болезнетворных микроорганизмов. Для оценки и сравнения патогенности отдельных штаммов патогенных микробов используется понятие "вирулентность " - степень их болезнетворного действия. Вирулентность не является постоянным признаком патогенных микробов и под влиянием различных факторов внешней среды она может быть повышена, понижена и даже утрачена.

Эндотоксины (внутренние токсины) прочно связаны с микробной клеткой и выделяются в среду только после гибели микроорганизма. Эндотоксины обычно образуют грамотрицательные бактерии. По химической природе это липополисахаридный комплекс, который входит в состав липополисахаридного комплекса клеточной стенки. По характеру действия на организм эндотоксины не отличаются строгой специфичностью и вызывают общие признаки интоксикации организма: головную боль, повышение температуры, слабость, отдышку, рвоту, кишечные расстройства. Эндотоксины устойчивы к действию высокой температуры: выдерживают длительное кипячение и даже автоклавирование в течение 30 мин.

Экзотоксины (внешние токсины) выделяются микроорганизмами в окружающую среду в процессе их жизнедеятельности. По химической природе это белки. Обладают строгой специфичностью действия на организм: действуют только на определенные клетки и ткани (нервные клетки, мышцу сердца и др.). Разрушаются при 60-80 0 С в течение 10-60 минут.

Пищевые инфекции

Возникновение инфекционных болезней, их течение и исход зависят не только от количества поступающего в макроорганизм возбудителя и биологических свойств патогенного микроба, но и в решающей степени от устойчивости и сопротивляемости макроорганизма к заражению, т.е. от состояния его иммунитета.

Иммунитет - это система защиты, т.е. совокупность факторов и механизмов, направленных на сохранение генетического постоянства внутренней среды макроорганизма. С точки зрения инфекционной патологии иммунитет представляет собой невосприимчивость организма к заражению патогенными микроорганизмами.

Источниками инфекции являются больные и переболевшие люди и животные, выделяющие болезнетворные микробы в окружающую среду. Существуют два основных способа передачи возб у дителей инфекционных болезней : путем прямого контакта с источником инфекции и путем непрямого контакта через посредников. Период от момента заражения до появления первых симптомов (признаков) заболевания называется и н кубационным периодом .

Подобные документы

Бактерицидные свойства парного молока. Пути проникновения микроорганизмов. Санитарное качество молока при стойловом содержании коров. Переработка загрязненных партий УВТ или стерилизованных молочных продуктов. Качественный состав микрофлоры продукции.

реферат , добавлен 23.11.2010


Микрофлора внешней среды как основной источник инфицирования продуктов микроорганизмами - возбудителями пищевых отравлений. Группы вирусов и бактерий молока, молочных продуктов и сыров. Характеристика отдельных видов инфекций. Меры профилактики.

реферат , добавлен 30.04.2011


Основные понятия и свойства молочных и кисломолочных продуктов. Исследование ассортимента молочных изделий магазина "Кировский". Анализ товароведных особенностей избранной группы продовольственных товаров. Оценка результатов экспертизы качества.

курсовая работа , добавлен 09.07.2015


Технология производства и товароведная характеристика молока: классификация, химический состав и пищевая ценность, условия хранения и транспортирования. Экспертиза молока и молочных товаров: нормативные документы, методы определения показателей качества.

курсовая работа , добавлен 13.01.2014


Состояние и перспективы развития рынка молочных товаров. Характеристика основных показателей качества продуктов. Сравнительная характеристика качества молочных товаров в ТП "Астор" с требованиями стандарта на примере молока питьевого пастеризованного.

курсовая работа , добавлен 14.03.2016


Сухие молочные продукты как сыпучие порошки, которые характеризуются высокой массовой долей сухих веществ. Физические модели частиц сухого молока. Технологии производства сухих молочных продуктов. Цельное сухое молоко: свойства, выработка, пастеризация.

реферат , добавлен 25.11.2010


Способы и режимы технологических процессов. Требования к органолептическим и микробиологическим показателям молочных продуктов. Состав молочного сырья. Потери сливок при сепарировании. Нормы расхода молока, сметаны, творога и кефира при фасовании.

курсовая работа , добавлен 17.02.2012


Правила, методы и приборы для измерения жирности молочных продуктов: фотоэлектрические и ультразвуковые жиромеры, жиромеры, основанные на измерении удельной теплоемкости молока. Контроль деталей по альтернативному признаку с использованием калибров.

курсовая работа , добавлен 08.12.2010


Ассортимент и потребительские свойства молочных товаров: молока и сливок, сгущенного и сухого молока, кисломолочных продуктов, сыров и мороженного. Рассмотрение классификации молочных товаров в Товарной номенклатуры внешне-экономической деятельности.

курсовая работа , добавлен 07.11.2014


Ассортимент продукции, способы ее производства, определение объемов выработки. Характеристика молока и молочных продуктов. Технохимический и микробиологический контроль качества. Выбор оборудования. Расчет технико-экономических показателей предприятия.

План лекции:

Микробиология молока и молочных продуктов;

Микробиология мяса и мясных продуктов;

Микробиология рыбы и рыбных продуктов;

Микробиология стерилизованных баночных консерв;

Микробиология яиц и я яичных продуктов;

Микробиология жиров;

Микробиология зерновых продуктов;

Микробиология плодов и овощей.

Введение

Пищевые продукты играют значительную роль в питании человека и в то же время они наиболее подвержены микробной порче в связи с благоприятным химическим составом и особенно содержанию большого количества воды (скоропортящиеся). Состав микрофлоры пищевых продуктов зависит от санитарного состояния продукта, условий его производства, перевозки, хранения и реализации.

1. Микробиология молока и молочных продуктов

Состав микрофлоры свежего сырого молока очень разнообразен. Он зависит от многих факторов, например от степени чистоты шкуры животного и доильных аппаратов; воды, используемой для мойки; воздуха доильных помещений и многих других причин.

В свежем молоке содержатся бактерицидные вещества – лактенины , которые в первые часы после дойки задерживают развитие в молоке бактерий, а многие из них даже гибнут. Период времени, в течение которого сохраняются бактерицидные свойства молока, называютбактерицидной фазой . Бактерицидность молока со временем снижается и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и выше его температура. Чтобы удлинить бактерицидную фазу молока, необходимо возможно скорее охладить его до 10 С. Обычно эта фаза длится от 2 до 40 ч.

В дальнейшем наступает быстрое развитие всех микробов. Однако молочнокислые бактерии, если они до этого находились даже в меньшинстве, постепенно становятся преобладающими. Это объясняется тем, что они используют молочный сахар, недоступный большинству прочих микроорганизмов, а также тем, что молочная кислота угнетает развитие всех остальных микробов. Постепенно под влиянием накопившейся молочной кислоты прекращается размножение и молочнокислых бактерии. В молоке, подвергшемся сквашиванию, создаются условия для развития плесневых грибов и дрожжей. Кислотность молока снижается, снова в нем могут развиваться гнилостные бактерии. В конечном счете происходит полная гнилостная порча молока.

Возбудители:

В основном это стафилококки, молочнокислые стрептококки, микрококки, могут встречаться бактерии группы кишечной палочки, спорообразующие бактерии. Эти микроорганизмы могут быть возбудителями различных инфекционных заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, бруцеллеза, туберкулеза и др.).

Виды порчи:

1. Кислотное брожение : молочнокислые бактерия (продукт подвергается сквашиванию). Использование низких температур.

2. Плесневение: оидиум пенициллум (опреснение продукта). Использование низких температур.

3. Гниение : кишечная палочка, протей, стафилококки (горький вкус, сине-серая окраска, неприятный запах). Использование низких температур.

Пастеризованное молоко

В пастеризованном молоке, кратковременно нагретом до 63-90 °С, последовательность смены микрофлоры резко меняется. Почти все молочнокислые бактерии погибают, и полностью разрушаются бактерицидные вещества молока. В то же время сохраняются термостойкие и споровые формы микроорганизмов. Хранить пастеризованное молоко необходимо при температуре ниже 10 °Cне более 36-48 ч с момента пастеризации.

В молоке не допускается содержание патогенных микроорганизмов. На предприятия общественного питания молоко должно поступать охлажденным, хранят его в холодильной камере при температуре 48 °С. Срок хранения не должен превышать 36 ч.

УДК…637.1:579

Курс лекций по микробиологии молока и молокопродуктов подготовлен профессором кафедры микробиологии, вирусологии, эпизоотологии и ветеринарно – санитарной экспертизы Ульяновской ГСХА, д б н Васильевым Д.А.

ВСТУПЛЕНИЕ.

В данном лекционном курсе, в отличие от лекций по микробиологии мяса и мясопродуктов, значительное внимание уделено характеристике бактерий находящихся в молоке и молочных продуктах. Это обусловлено тем, что микроорганизмы контаминирующие мясо и мясопродукты студенты изучают достаточно детально по курсу микробиологии. Молочнокислые микроорганизмы приходится изучать в данном разделе учебной дисциплины – “Микробиология продуктов животноводства”.

Первые научные исследования молочнокислых бактерий были проведены Л. Пастером, результаты он опубликовал в 1857 г. С тех пор молочнокислые бактерии привлекают к себе внимание специалистов. На основе использования этих микроорганизмов создаются и развиваются крупные отрасли пищевой промышленности.

В начале 90 – х годов вышел новый Международный стандарт по номенклатуре молочнокислых бактерий. Однако, учитывая, что за последние 10 лет в стране практически не выходила справочная литература по микробиологии молока в предлагаемом лекционном курсе сохранены названия микроорганизмов применяемых в нашей стране до 90-х годов, что позволит студентам пользоваться сопоставимыми названиями бактерий в основной литературе по данному вопросу. Ниже приводится переводная таблица названий основных молочнокислых бактерий в соответствии с Между­народным стандартом по номенклатуре.

Номенклатура молочнокислых бактерий

Названия по Международному стандарту Старые названия

Lac. lactis subsp. lactis Str. lactis, Str. Lactis subsp. lactis

Lac. lactis subsp. cremoris Str. cremoris

Lac. lactis subsp. lactis Str. diacetylactis, Str. acetoinicus

(biovar diacetylactis)

Leuconostoc mesenteriodes Str. citrovorus, Leu.citrovoriim

Leuconostoc mesenteriodes Str. paracitrovorus,

subsp. dextranicum Leuconostoc lactis

Lactobacillus delbrueckii . Lactobacillus lactis

Lactobacillus delbrueckii Lactobacillus bulgaricus

subsp. bulgaricus

Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus casei,

Lactobacillus casei subsp. Rhamnosus

Лекция 1. МИКРОФЛОРА ПИТЬЕВОГО МОЛОКА

ИСТОЧНИКИ ОБСЕМЕНЕНИЯ МОЛОКА МИКРООРГАНИЗМАМИ

Содержание микроорганизмов в сыром молоке отражает уро­вень гигиены получения молока, особенно степень чистоты до­ильных установок, условия его хранения и транспортирования. Известны два пути обсеменения молока микроорганизмами: эндогенный и экзогенный. При эндогенном пути молоко обсе­меняется микроорганизмами непосредственно в вымени живот­ного. Экзогенное обсеменение происходит из внешних источни­ков: кожи животного, подстилочных материалов, кормов, возду­ха, воды, доильной аппаратуры и посуды, рук и одежды работников молочной фермы.

Эндогенное обсеменение. В молоке вымени всегда содержится определенное количество микроорганизмов. В железистой части вымени микроорганизмы могут находиться непостоянно и в еди­ничном количестве клеток. В выводных протоках и молочной цистерне количество бактерий может достигать нескольких десят­ков или сотен клеток в 1 см. Это микроорганизмы - комменсалы вымени. К ним относятся энтерококки, мик­рококки, иногда маститные стрептококки, коринебактерии и др.

Молоко вымени, получаемое стерильно не через сосковый канал, называют асептическим. Оно содержит незначительное количество микроорганизмов - десятки-сотни клеток в 1 см 3 . У старых коров больше содержится в вымени микробов, чем у молодых.

Здоровый сосковый канал защищает вымя от внешней среды благодаря его анатомическому строению. Кроме того, свободные жирные кислоты, синтезируемые слизистой оболочкой соскового канала, оказывают бактерицидное воздействие. Секрет соскового канала содержит также фосфолипиды, убивающие маститные стрептококки и другие микроорганизмы. При нарушении защит­ных функций соскового барьера микроорганизмы, постоянно на­ходящиеся в сосковом канале, могут попадать в вымя и там размножаться.

У входа в сосковый канал, в каплях молока, оставшихся от предыдущей дойки, постоянно размножаются микроорганизмы, образуя так называемую бактериальную пробку, в которой коли­чество бактерий достигает сотен тысяч клеток в 1 см 3 молока. Поэтому перед дойкой первые струйки молока необходимо сдаи­вать в отдельную посуду, т. е. бактериальные пробки не должны попадать в общую массу молока.

Эндогенное обсеменение молока вымени может происходить также при маститах, септических инфекционных болезнях, трав­мах и воспалительных процессах соскового канала и вымени.

Экзогенное обсеменение . Важнейшим источником бактерий сырого молока является кожа животного и особенно кожа выме­ни и сосков, на которые надевают доильные стаканы. Молочная пленка, образующаяся в процессе доения между кожей сосков и доильными стаканами, наличие на коже грубых и мелких складок, а также относительно высокая температура создают благоприятные условия для развития микрофлоры. Она состоит из микрококков, энтерококков, кишечных палочек и других сапрофитов, а также патогенных и нежелательных для производства молока микроорганизмов.

Следует стремиться к тому, чтобы после обмывания и дезин­фекции перед доением концентрация микробов на коже вымени была не выше 10 3 микробов на 1 см 2 .

Подстилочные материалы из соломы и сена являются сущест­венным источником загрязнения кожного покрова животного, а затем и молока кишечными палочками, маслянокислыми бакте­риями, энтерококками, гнилостными спорообразующими дрож­жами, плесенями, молочнокислыми бактериями и др. Нельзя использовать в качестве подстилки торфяную крошку.

В кормах также содержится много разнообразных микроорга­низмов. В свежескошенной траве больше молочнокислых бакте­рий, в грубых кормах - гнилостных спорообразующих аэробных бацилл. В кормах содержатся пропионовокислые, уксуснокислые бактерии, актиномицеты, дрожжи и др.

Кормление коров прокисшим или смешанным с землей кор­мом, плохим силосом или кислой бардой в сочетании с имею­щимися недостатками в гигиене содержания животных ведет к загрязнению молока маслянокислыми и другими бактериями.

Недоброкачественный корм вызывает у коров понос, а моло­ко загрязняется бактериями через содержимое кишечника, в 0,1 г которого содержится от 10 до 100 тыс. бактерий. В содер­жимом кишечника возможно наличие патогенных и нежелатель­ных для молочного производства микроорганизмов.

Часто выделяющиеся у коров сальмонеллы имеются только в сыром молоке, так как энтеробактерии уничтожаются при пасте­ризации.

Поскольку молоко в настоящее время получают и хранят преимущественно в замкнутых системах, сырое молоко загрязня­ется в основном при ручном доении. Однако при смене молокопроводов всегда подсасывается наружный воздух.

Общее количество микроорганизмов в воздухе составляет 300-1500 клеток в 1 м 3 .

Вода, отвечающая требованием ГОСТа на питьевую воду и применяемая для мытья молочной посуды и аппаратуры, содер­жит незначительное количество микроорганизмов. Вода открытых водоемов или загрязненная вода содержит флюоресцирую­щие палочки, кокковую микрофлору, кишечные палочки, гни­лостные бактерии и др. Доильные установки и резервуары для хранения молока явля­ются основным источником заражения молока психротрофными бактериями, преимущественно псевдомонадами. Психрофильные микробы размножаются в молочно-водной среде на плохо вымы­тых и дезинфицированных установках, находясь в активной фазе размножения. У них отсутствует период адаптации - лагфаза. В плохо вымытой и непросушенной аппаратуре размножаются также молочнокислые бактерии, кишечные палочки, микрокок­ки, гнилостные микроорганизмы и др.

Руки и одежда работников ферм могут стать источником об­семенения молока возбудителями (кишечными палочками, ста­филококками, стрептококками и др.) различных болезней. Ра­ботники ферм, соприкасающиеся с молоком, обязаны строго выполнять правила личной гигиены, предупреждающие обсеме­нение молока микроорганизмами.

Молоко и молочные продукты - это товары первой необходимости. В них нуждаются особенно дети и люди пожилого возраста. Существует мнение, что после обработки пить молоко бесполезно. Так ли это? А если пить сырое молоко? Что мы знаем, и над чем никогда не задумывались, покупая любимый продукт большинства людей?

Бактерии

Сырое молоко всегда содержит определенное количество бактерий. Они обнаруживаются даже при соблюдении санитарно-гигиенических правил. Если добавить несовершенные условия доения, молоко буквально кишит микроорганизмами. На поверхности вымени и руках доильщиков достаточно микробов. Доильная аппаратура, посуда и даже воздух насыщены разного вида микробами. Можно ли употреблять сырое молоко в пищу? Что происходит с молочными продуктами после обработки?

У свежего молока очень разнообразная микрофлора. В нем можно обнаружить молочнокислые бактерии, кишечную палочку, энтерококки, дрожжи и другие виды микроорганизмов. Среди них есть те, что определяют различные нежелательные свойства молока. Оно может быть горьковатым, синеватым, красноватым, тягучим, иметь неприятный запах. Когда проводится микробиология молока и молочных продуктов, нередко специалисты находят возбудителей разного рода инфекционных заболеваний и пищевых отравлений. Это дизентерия, бруцеллеза, брюшной тиф, туберкулез, золотистый стафилококк, сальмонелла и другие виды опасных микроорганизмов.

Что происходит после надоя?

При хранении молока соотношение между микроорганизмами претерпевает некоторые количественные и качественные изменения. Характер этих процессов зависит от температуры, продолжительности хранения продукта и первоначальной микрофлоры. В то же время 60-80 градусов - это температура пастеризации молока, когда некоторые бактерии погибают, а другие снижают свою активность. Так добиваются продления длительности хранения продукта.

Свежее молоко содержит бактерицидные лактенины, благодаря которым в первые часы после дойки развитие бактерий задерживается. Этот период называется бактерицидной фазой. Чем выше температура и больше бактерий, тем скорее продукт начнет портиться.

О чем говорит микробиология молока и молочных продуктов потребителям

У свежевыдоенного молока температура будет около 35 градусов по Цельсию. При понижении температуры до тридцати градусов бактерицидная фаза будет длиться около 3 часов. Конечно, если продукт не обсеменен бактериями в излишнем количестве. При двадцати градусах срок хранения молока составит около 6 часов, при десяти - около суток, а при пяти - полтора суток. Если температура будет равна нулю, бактерицидная фаза продлится 48 часов. Но всегда нужно учитывать количество бактерий в молоке: чем их больше, тем оно скорее испортится.

Чем быстрее молоко будет охлаждено, тем дольше продлится бактерицидная фаза. Чем выше температура, тем быстрее бактерии будут размножаться. Фаза, при которой начинают развиваться разные бактерии в первые часы хранения, называется фазой смешанной микрофлоры.

Какие процессы происходят?

Как показывает микробиология молока и молочных продуктов, к концу этой фазы активно развиваются молочнокислые бактерии, вызывая повышение кислотности. По мере накопления кислоты развиваются иные бактерии. Другие, например, гнилостные, начинают отмирать. Наступает фаза молочнокислых бактерий, и молоко сквашивается. Если не соблюсти условия хранения в первые часы, то температура пастеризации молока 60-80 градусов спровоцирует его свертывание и продукт станет непригодным к употреблению.

С увеличением концентрации кислоты происходит подавление даже молочнокислых бактерий. Первыми отмирают В дальнейшем начинается рост плесени и дрожжей. Эти микроорганизмы способствуют образованию щелочных продуктов распада белка. Теперь кислотность снижается, а гнилостные бактерии снова могут развиваться.

Изучая микробиологию молока и молочных продуктов, узнаешь много интересного про эти продукты. Например, при температуре ниже 10-8 градусов по Цельсию молочнокислые бактерии практически не размножаются. Зато медленно набирают силу холодоустойчивые бактерии. К примеру, разлагающие белки и жиры Pseudomonas. Эти бактерии способствуют горьковатому вкусу молока.

Чтобы сохранить свежесть и необходимые человеку витамины в молоке, на молочных фермах его охлаждают до 6-3 градусов. Только в охлажденном виде его доставляют на переработку. Там молоко подвергается очистке от механических загрязнений, пастеризации или стерилизации. Охлажденным его разливают в тару и отправляют на реализацию.

Что касается кисломолочных продуктов, то они играют большую роль в питании.

Это и диетические продукты, и даже лечебные. По сравнению с цельным молоком кисломолочный продукт имеет повышенную стойкость в хранении. Кроме того, он легче усваивается нашим организмом. Но при всей своей ценности, он является источником патогенных бактерий, если нарушить технологию приготовления и условия хранения. Очень важно в процессе сквашивания обеспечить нормальный ход

При хранении такого продукта в нем может начаться процесс развития дрожжей, и плесени. Опасные микроорганизмы попадают в продукт с оборудования, одежды и рук рабочих, и, безусловно, из воздуха. У испорченного продукта обнаруживается неприятный запах, дефект вкуса и другие признаки порчи.