Микробиология молока и молочных продуктов

В сыром молоке даже при соблюдении санитарно-гигиенгических условиях его поучения обнаруживается некоторое количество бактерий. При несоблюдении санитарно-гигиенических условий молоко может быть обильно инфицировано микробами, находящимися на поверхности вымени, попадающими из соскового канала, с рук доильщиков, доильной аппаратуры и посуды, из воздуха и т.д.. Общее количество бактерий может колебаться от 4, 6 х10⁴ до 1, 2 х10⁶ в см³ .. Микрофлора свежего сырого молок расзнообразна. В ней обнаруживаются бактерии молочно-кислые, масс лянокислые, группы кишечных палочек, гнилостные и энтерококки, а также дрожжи.. Могут встречаться возбудители различных инфекционных заболеваний дизентерии, бруцеллеза, туберкулеза, ящура) и пищевых отравлений (золотисный стафилококк, сальмонеллы, листерии, иерсинии)

В свежевыдоенном молоке содержатся антимикробные вещества лактенины, лизоцимы и др., которые в первые часы после дойки задерживают развитие в молоке бактерий.- бактерицидная фаза., которая снижается с о временем и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и чем выше его температура. Свежевыдоенное молоко имеет температуру около 35°С. Продолжительность которой- 3 часа, при 10°С – до 20 ч, при 5°С – до 36 ч, при 0°С – до 48 ч.. Для удлинения бактерицидной фазы молоко необходимо как можно быстрее охладить. В молоке, сохраняемом при температуре ниже 8-10°С, большинство молочнокислых бактерий почти не размножаются, что с пособствует развитию холодоустойчивых психофильных) бакуте6рий преимущественно рода Pseudomonas, способных вызывать разложение белков и жира, при этом молоко приобретает горький вкус. Прогоркание сырого молока вызывают также бактерии рода Alcaligenes и споровая бактерия[U1] Bacillus cereus. При этом общая обсемененность микроорганизмами достигает 10⁶ – 10⁸ бактерий.

Физические и химические изменения состава молока могут быть связаны с появлением соматических клеток По происхождению это клетки вымени и крови.. Клетки вымени образуются в вымени в процессе естественного старения и обновления и являются составной частью молока. В молоке здоровой коровы они составляют 60-70% общего количества соматических клеток. Остальная часть представлена клетками крови – лейкоцитами. Воспалительные явления в вымени (маститы, вызываемые стафилококками) связаны с повышенным содержанием лейкоцитарных соматических клеток. Поэтому общий высокий уровень соматических клеток служит индикатором того, что молоко получено от больных коров.

В настоящее время определение количества соматических клеток в молоке признано во всем мире в качестве показателя санитарного состояния молока. В СанПин 2.3.2.1078-01 установлены верхние границы допустимого содержания соматических клеток в 1 см³ – в молоке высшего с орта не более 5х10⁵ , в молоке первого и второго сорта - не более 1х 10⁶ .

Для сохранения в свежем виде молоко на молочной ферме или сборном пункте охлаждают до температуры 5-3°С и в охлажденном состоянии доставляют на молокозаводы. Очищают от механических примесей и загрязнений, пастеризуют или стерилизуют, охлаждают, разливают во фляги, тетрапаки или в другую тару и направляют на реализацию.

Целью пастеризации является уничтожение в нем болезнетворных бактерий и возможно более полное снижение общей обсеменености бактерии. Питьевое молоко обычно пастеризуют при 76°С с выдержкой 15-20 с. Режим пастеризации молока, используемого для изготовления кисломолочных продуктов, более жестко. Качество обработки устанавливают по отрицательной реакции на фосфотазу.

При пастеризации сохраняется некоторое количество вегетативных клеток термофильных и термостойких бактерий, а также бактериальные споры. В остаточной микрофлоре молока обнаруживаются главным образом молочнокислые стрептококки фекального происхождения (энтерококки), в небольших количествах – споровые палочки и микрококки.

В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 количество МАФАнМ в пастеризованном молоке в потребительской таре не должно превышать 1х10⁵ , во флягах и цистернах – 2х10⁵ в 1 см³ . Бактерии группы кишечных палочек не допускается в 0, 01 см³ , золотистый стафилококк – 1 см³ (для молока в потребительской таре), во флягах и цистернах – 0, 1 см³, патогенные микроорганзмы, в том числе сальмонеллы и листерии должны отсутствовать в 25 см³ Фляжное молоко перед употреблением следует кипятить. Стерилизованное молоко может храниться длительное время, не подвергается микробной порче, так как в процессе стерилизации его микрофлора уничтожается.

Молоко сгущенное стерилизованное выпускают в виде баночных консервов. Микрофлора в этом м олоке должнаотутствовать, однако иногда наблюдается порча молока. Она проявляется в виде вспучивания (бомжа) банок, кjторлое вызывают термостойкие спорообразующие анаэробные бактерии Clostridium putrificum, сбраживающие лактозу с образованием СО₂ и Н₂ и маслянокислые бактерии. Свертывание молока вызывают термустойчивые аэробные споровые бактерии[U2] (Bacillus coagulans, Bas. Cereus), продуцирующие фермент типа сычужного.

Молоко сгущенное с сахаром также выпускают в герметично закрытых банках, но его не стерилизуют. Стойкость этого продукта достигается повышенным содержанием сухих веществ, особенно большого количества сахарозы – создается высокое осматическое давление. В микрофлоре сгущенного молока преобладают микрококки, в меньших количествах обнаруживаются палочковидные бактерии (часто спорообразкующие(, а также дрожжи. Согласно СанПиН 2.3.2.1078-01 в 1 г цельного сгушенного молока с сахаром может содержаться не более 2х10⁴ клеток, бактерий группы кишечных палочек (БГКП) не допускаются в 1, 0 см^3.

Наиболее распространенным пороком этого молока при длительном хранении является образование так называемых «пуговиц» - уплотнений разного цвета (от желтого до коричневого) Возбудителем этого является шоколадно-коричневая плесень рода Catenularia. Этот гриб обладает значительной протеалитической способностю и может развиваться при минимальном количестве воздуха и высокой концентрации сахара при температуре выше 5°С. Иногда бомбаж банок, вызываемый осмотическими дрожжам, которые сбраживают сахарозу. При этом снижается содержание сахара и повышается кислотность..

Сухое молоко. Благодаря низкой влажности (в герметичной таре не более 4 5, в не герметичной таре – не более 7%) сохраняется без микробной порчи в течение соответственно 8 и 3 мес. В сухом молоке высшего сорта должно быть не более 5х 10⁴ клеток, БГКП должны отсутствовать в 0, 1 см³ , золотистый стафилококк – 1, 0 см³ .

Сливки. Свежие сливки по сравнению с молоком менее обсеменены микроорганизмами, так как большая часть их сепарировании молока переходит в обезжиренное молоко. Состав микрофлоры сливок обычно сходен с составом сырого молока. При хранении (ниже 10°С) сырые сливки могут подвергаться порче, сходной с порчей, наблюдаемой при хранении охлажденного сырого молока.

Пастеризация сливок при 80-87°С (в зависимости от жирности) уничтожает до 99% и более микроорганизмов. В остаточной микрофлоре преобладают термофильные молочнокислые палочки и споры бактерий.

В соответствии с санитарными нормами в 1 см³ пастеризованных сливок должно содержаться не более 1х 10⁵ клеток в потребительской таре 2х 10⁵ – во флягах; БГКП не допускается в 0, 01 см³, патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы и листерии, - в 2 см³ . Срок хранения пастеризованных сливок установлен в 36 ч при температуре (4±2) °С.

Кисломолочные продукты играют большую роль в питании человека, так как кроме пищевой ценности имеют диетическое, а некоторые – и лечебное значение.

По сравнению с молоком, кисломолочные продукты обладают повышенной стойкостью при хранении. Кроме того. они являются неблагоприятной средой для развития многих патогенных бактерий. Это обусловлено повышенной кислотности продуктов и наличием антибиотических веществ, вырабатываемых неко торым молочнокислыми бактериями.

В условиях промышленной переработки молоко при изготовлении различных кисломолочных продуктов, его предварительно пастеризуют, а затем заквашивают специально подобранными заквасками из чистых или смешанных культур молочнокислых бактерий.

Простокваша(обыкновенная), сметана, творог. В со став этих кисломолочных продуктов входят мезофильные гомоферментативные молочнокислые стрептококки (Streptococcus lactis S. cremoris) и ароматобразующие стрептококки (S. lactis subsp. Diacetilactis).

При изготовлении творога кроме закваски применяют сычужный фермент, который активизирует процесс.

При прои зводствче любительской сметаны используют смесь мезофильного стрептококка (S. lactis) и термофильного (S. thermophilus). Свежевыработанную сметану, творог, жидкие кисломолочные продукты, кроме термизированных при реализации в торговой сет не разрешается хранить более 72 ч при температуре (4±2) °С. При более длительном хранении в этих продуктах могут развиваться психрофильные дрожжи, бактерии рода Pseudomonas Alcaligenes, плесени – микроорганизмы, попадающие в продукт(с производственного оборудования, рук и одежды рабочих, из воздуха. При этом возникают дефекты вкуса и запаха продуктов, а также другие виды порчи.

Южная и болгарская простокваша (йогурт). Для этих простокваш используют симбиотическую закваску, содержую термофильный молочнокислый срептококк ( S.thermophilus ) и болгарскую палочку (Lactobaciillus bulgaricus). Болгарская палочка обогащает аромат простокваши, а термофильный стрептококк смягчает ее вкус. Болгарская палочка вырабатывает антибиотические вещества, подавляющие гнилостную микрофлору кишечника. Ацидофильная и болгарская палочки – активные кислотообразователи, поэтому при кратковременном хранении развитие в них психрофильных бактерий рода Pseudomonas- возбудителей порчи - затруднено.

Последними нормативными документам в йогурте (ГОСТ Р 51331-99) и твороге (ГОСТ Р 52096-2003) определяют концентрацию заквасочных молочнокислых бактерий на конец хранения, количество живых клеток в йогурте должно быть не менее 10⁷ КОЕ в 1 г, в твороге не менее 10⁶ .

Ацидофильная простокваша- продукт близкий к болгарской простокваше: в состав закваски кроме термофильного молочно-кислого стрептококка входит ацидофильная палочка.

Для ацидофилина применяют смесь трех заквасок: ацидофильной палочки, закваски для творога и кефирной закваски в соотношении 1: 1: 1.

Кефир При его приготовлении используют не чистые культуры микроорганизмов, а естественную симбиотическую кефирную закваску – пастеризованное молоко, сквашенное так называемым кефирным грибком.

Кефир - продукт комбинированного брожения: молочнокислого и спиртового.. Содержание спирта м ожжет доходить до 0, 2-0, 6 % образующийся углекислый газ придает продукту освежающий вкус. Последними исследованиями ученых установлено, то 40% микрофлоры кефира способны проходить через желудочно-кишечный тракт и сделать вывод, что кефир относится к пробиотическим продуктам. Кроме того установлено, что в кефирных грибках содержится полисахарид, оказывающий противоопухолевое действие.

Последние годы получило развитие новое направление – создание кисломолочных продуктов функционального назначения, способствующих поддержанию и восстановлению микробной экологии человека, в особенности микрофлоры желудочно-кишечного тракта.

По международной классификации в зависимости от способности восстановления микрофлоры человека принято различать продукты: пробиотические, пребиотические и синбиотические.

Пробиотические продукты содержат в своем составе живые молочнокислые бактерии и бифитобактерии – пробиотики.

Пребиотические продукты содержат в своем составе пребиотики- вещества, способные оказывать благоприятное воздействие на организм человека через селективную стимуляцию роста и активности представителей нлормаль ной микрофлоры кишечника. Так, вследствие действия фермента β - галактозидазы, продуцируемого термофильным стрептококком, на молочный сахар, образуются важные бифидогенные продукты, повышающие активность бифидобактерий и стимулирующие их развитие.

Наиболее выраженный эффект можно получить рациональной комбинацией пробиотиков и пребиотиков. Такие продукты называются – синбиотики.

Учитывая это, разработаны технологические процессы прои зводсва кисломолочных продуктов с бифидобактериями, таких как биойогурты, биокефир, биоряженка, биосметана и др., выпускаемых на молочных заводах страны. Примером другого направления является создание специализированных биологически активных добавок (БАДов) с ис пользованием молочнокислых бактерий и продуктов их жизнедеятельности.. Освоен выпуск БАД «Аципол», который представляют собой смесь высушенных сублимационным способом четырех штаммов ацидофильных палочек и специфического водорастворимого полисахарида кефирного грибка.

Сливочное масло вырабатывают из пастеризованных сливок. Количество бактерий в них обычно не велико. Это главным образом термостойкие молочнокислые бактерии, споры бактерий. Количество и видовой состав микроорганизмов в сливочном масле зависят от содержании в нем влаги (плазмы) и способы его изготовления.

Сладко-сливочное несоленое масло содержит разнообразную микрофлору. Она состоит из остаточных микроорганизмов (вторичная микрофлора, попавших в масло в процессе выработки с производственного оборудования, из воздуха при фасовке и упаковке. Это мезофильные и психрофильные споровые и бесспоровые палочковидные бактерии, энтерококки микрококки, среди которых многие способны расщеплять молочный жир и белки. Количество бактерии й колеблется в широких пределах – от тысячи до сотен тысяч в 1 г в зависимости от вида масла. Обсемененность поверхностного слоя блока масла обычно выше, чем в его толще.

Кисло-сливочное масло изготавливают из пастеризованных сливок, заквашенных чистыми культурами молочнокислых стрептококков (S.lactis и S.cremoris). В состав закваски вводят также ароматизирующие стрептококки. Естественно, что кисло-сливочное масло по сравнению со сладко-сливочным содержит значительно больше бактерий, главным образом молочнокислых, присутствуют и дрожжи. Количество бактерий в кисло-сливочном масле, по данным многих исследователей, достигает миллионов и десятков миллионов в 1 г. Посторонняя микрофлора незначительна; развитие ее задерживается молочной кислотой, которую образуют молочнокислые бактерии.

Сыр. Свойства сыра— вкус, аромат, консистенция, рисунок – формируются в результатесложных биохимических процессов, основная роль в которых при надлежит микроорганизмам.

Большое влияние на качество готового продукта оказывает сырье –молоко, и прежде всего его чистота- степень обсемененности нежелательными для сыроделия микроорганизмами. Сыры готовят в основном из пастеризованного молока. Свертывание молока(коагуляцию казеина) производят заквашиванием его молочнокислыми бактериями и введением сычужного фермента. При выработке каждого сыра применяют определенные технологические приемы и режимы. Одни из них способствуют развитию микроорганизмов, другие подавляют их ростю

В сырной массе, кроме заквасочной микрофлоры, содержатся представители остаточной микрофлоры пастеризованного молока и микробы, попавшие из вне. Это группы кишечноых палочек, гнилостные, маялянокислые, мезофильные и термофильные молочнокислые стрептококки и палочки, микрококки, дрожжи.

Созревание сыров протекает при активном развитии микробиологических процессов. В первые же дни созревания в сыре бурно развиваются заквасочные молочнокислые бактерии, число их клеток достигает миллиардов. Бактерии сбраживают молочный сахар, с образованием молочной кислоты, а некоторые продуцируют еще и уксусную кислоту, углекислый газ, водород. Накапливаемые кислоты подавляют развитие посторонней микрофлоры.

При созревании твердых сыров с низкой температурой второго нагревания (типа Голландского) ос новное значение имеют мезофильные молочнокислые стрептококки закваски (S. Lactis, S.cremoris). а также незаквасочные стрептококки (S.bovis) представители остаточной микрофлоры пастеризованного молока. Кроме того в процессе участвуют и мезофильные молочнокислые палочки, попавшие в продукт в процессе его выработки.

К концу созревания сыра молочнокислые бактерии начинают отмирать, причем наиболее быстро стрептококки. Отмирание бактерий продолжается и при его последующем холодильном хранении, но менее активно, чем при созревании.

В процессе созревания сыров происходят изменения не только молочного сахара, но и белков молока В этих процессах молочнокислые бактерии играют значительную роль.

Сычужный фермент вызывает начальное расщепление белков – гидролиз их до пептидов. Более глубокий распад – до аминокислот, жирных кис лот, аминов – вызывают молочнокислые бактерии и их протеолитические ферменты.

Развиваются в созревших сырсах (особенно в Советском и Швейцарском) и пропионово-кислые бактерии. Они с браживают молочную кис лоту (ее кальцевую соль) с образованием пропионовой и уксусной кислот и углекислого гасза.. Пропионовая и час тично уксусная кислоты, а также, по видимому, некоторые аминокислоты и продукты их расщепления придают сырам характерные острые вкус и запах.. Накопление в сырах углекислого газа в результате жизнедеятель ности молочнокислых бактерий обуславливают образование сырных «глазков», кот орые создают рисунок сыра.

При созревании твердых сыров, особенно в начальной стадии процесса, могут активно расзвиваться бсактерии группы кишечных палочек, а в конце созревания - маслянокислые. Рост этих бактерий сопровождается обильным выделением газов (углекислого и водорода) при этом создается неправильный рисунок, появляются трещины и даже вспучивание продукта. Изменяется консистенция сыра, неприятный запах и сладковатый вкус, а так же горечь.

Значительно снижает качество сыра анаэробная споровая бактерия- Clostridium putrificus, обладающая резко выраженной протеолитической активностью. Сыр при этом размягчается¸ консистенция его становится мажущейся, появляется гнилостный запах и неприятный вкус.. Однако порча, особенно твердых сычужных сыров, чаще проявляется в лесневении. Развиваются грибы рода Penicillium, встречаются и другие (Asporgillius, Cladosporium). Осповидная плесень – Oospora вызывает изъявление корки. При плесенивении не только не снижается товарный вид сыра, но и происходят изменения белковых вещес ТВ и жира. Многие виды плесеней способны к токсинообразованию. Удаление плесени с поверхности не гарантирует отсутствие токсинов в продукте. Один из источников инфицирования сыров плесенями – камеры для созревания и хранения сыров. Воздух, стены, стеллажи, поверхность кондиционеров всегда в той или иной степени обсеменены плесенями. Меры- озонирование и обработка УФ-лучами., обработка растворами сорбиновой кислоты- 05-1 % (или сорбат калия) поверхности сыров. Покрытие сыров плотными пленками- для создания анаэробных условий против плесеней.

Выработка плесневых сыров -, которые кроме молочнокислых бактерий заражают специальными плесенями. Своеобразие вкуса этих видов сыра обусловлено изменением не только молочного сахара и белковых веществ, но и молочного жира, расщепляемого плесенями с образованием летучих жирных кислот.

В производстве Закусочного сыра используют (путем опрыскивания поверхности) мицелиальные грибы Penicillium candidum и P. camembetti.Помимо плесеней, на поверхности сыра развиваются дрожжи, обладающие протеолитическим действием.

При созревании сыра Рокфор участвуют Р. Rogueforti.Споры гриба вносят внутрь сырной массы. Для создания благоприятных аэробных условий для роста гриба сырную головку прокалывают по всей толще. При созревании сыра положительную роль играет и поверхностная микрофлора, в состав которой входят дрожжи, микрококки и палочковидные бактерии.

При выработки некоторых сыров со слизью на поверхности (например, Литовского) большое значение для созревания сыра, пмимо заквасочной микрофлоры, имеет слизевая поверхностная микрофлора, состоящая из молочнокислых бактерий, дрожжей, микрококков и протеолитических палочковидных бамктерий, продукты жизнедеятельности которых придают сыру специфический вкус.

Плавленые сыры вырабатывают главным образом из зрелых сыров. Микрофлора их представлена в основном спороносными бактериями; встречаются микрококки и молочнокислые бактерии, сохранившиеся при плавлении сыра. Количество бактерий в тих сырах сравнительно невелико- тысяча клеток в 1 г. При холодильном хранении (до 4^оС) существенных изменений микрофлоры не наблюдается в течение длительного времени. В поверхностной микрофлоре обнаруживаются дрожжи и споры плесеней. При более высоких тепературах храения численность бактерий увеличивается более или менее быстр в зависимости от температуры. Наиболее опасными, вызывающими вспучивание сыра, являются маслянокислые бактерии. Во избежание этого вида порчи в сыры вводят антибиотик низин. Свежевыравбот анные без наполнителей плавленые сыры считаются удовлетворительными при содержании в них КМАФАнМ не более 5х10³ Кое в 1 г, плесеней и дрожжей не более 50, БГКП должны отсутствовать в 0, 1 г (СанПиН 2.3.2.1078-01.

Общая бактериальная обсемененность копченых колбасных сыров обычно не превышает сотен клеток в 1 г В основном это споровые, способные к протеолизу и липолизу бактерии. Оновным видом порчи этих сыров является плесневение.