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.

Пути проникновения микробов в молоко при ручной и машинной дойке.

Молоко образуется в молочной железе млекопитающих. По выражению И. П. Павлова, молоко является “удивительной пищей, приготовленной самой природой”.

Молоко служит хорошей питательной средой для развития и размножения всевозможных микроорганизмов, поэтому в нем всегда можно встретить то или иное количество микробов.

В вымени всегда содержаться бактерии, прошедшие сюда через сосковый канал. Микроорганизмов больше в канале соска, в молочной цистерне и меньше в выводных протоках и мол. альвеолах.

Часть проникших микробов здесь погибает под действием цидных веществ, другая часть остается жизнеспособной.

В молоке, полученном при соблюдении всех правил асептики,

т. е. недопущении внешнего загрязнения, все же обнаруживаются бактерии – от нескольких десятков до нескольких сотен в 1мл.

Если не будет надлежащего ухода за выменем, то микроорганизмов в молоке может быть значительно больше.

Особенно много микроорганизмов у входного Отверстия соска, соприкасающегося с внешней средой. Они здесь скапливаются, образуют пробку. Могут быть там и патогенные виды.

Этим исключается загрязнение всего молока и окружающей среды.

Большое количество микроорганизмов имеется в молоке при воспалении вымени – Маститах.

Проникнуть микробы могут в вымя извне через сосковые каналы и гематогенным путем.

Микрофлору вымени принято делить на облигатную и факультативную.

Облигатные Микроорганизмы приспособились к существованию в молоке и всегда их там можно обнаружить. На пример кокковые формы, которые практически безвредны, т. к. вызывают медленные изменения в молоке.

Факультативные микробы попадают внутрь вымени и находятся там временно. К ним относятся различные кокки(микрококки, стрептококки), близкие к молочнокислым бактериям кишечника. Они обладают свойством разжижать желатин и придавать молоку горький вкус.

При маститах в молоке обнаруживают кроме кокков кишечную палочку и другие микроорганизмы.

Покровы животного (кожа, поверхность вымени) в большом количестве содержат микроорганизмы, которые при доении могут попадать в молоко.

Чем грязнее кожа животного, особенно вымени, тем больше микроорганизмов попадает в молоко. напр., При обтирании вымени сухим полотенцем В 1 мл молока обнаружено около 50 тыс. микробов, а влажным полотенцем – только 3 тыс.

На поверхность кожи микроорганизмы попадают с подстилки, корма, воздуха и др.

Все это показывает, насколько важно содержать вымя, поверхность тела и скотный двор в чистоте.

Навоз является одним из основных источников микроорганизмов молока.

Подстилка, особенно если ее разбрасывают незадолго до доения или во время дойки, оказывает большое влияние на загрязненность и бактериальную обсемененность молока.

Очень много микробов в подстилке из соломы, среди которых встречаются плесень и бактерии, портящие молоко. Особенно много микроорганизмов в старой, прелой соломе.

В связи с этим лучшим подстилочным материалом явл. торф и свежая солома.

Установлено, что в 1г соломенной подстилке в среднем 115 млн. микробов, а в 1г торфа – около 27млн.

Кроме того, торф поглощает большее количество воды и газов. Ряд микробов, например из группы кишечных, в торфяной подстилке, по данным А. К. Скороходько, погибают в течении 6-8 дней.

В некоторых зарубежных странах (ФРГ) в коровниках подстилку регулярно посыпают суперфосфатом с целью устранения неприятного запаха преющей подстилки и более быстрого разложения соломы.

Корма, особенно пыльные являются также источником загрязнения молока, если они раздаются во время дойки.

Из воздуха вместе с пылью в молоко могут попадать микроорганизмы. Содержание их будет зависеть от количества микробов в воздухе помещений и скотных дворов.

Уборку помещений следует проводить влажным способом, что резко уменьшает численность микробов, а значит и возможность попадания в молоко.

Руки доярки. Обсеменять микробами молоко может и человек при не соблюдении правил гигиены. На поверхности кожи людей, особенно под ногтями, микробов очень много. Среди них могут быть и патогенные микроорганизмы.

Руки доярки должны быть чистыми, сухими, ногти коротко острижены.

Поэтому перед доением необходимо тщательно мыть руки со щеткой и мылом.

Молочная посуда, недостаточно вымытая, может служить причиной загрязнения молока микробами.

Чистота воды, которой моется посуда, также играет немаловажную роль в бактериальном загрязнении молока.

Кроме сапрофитов в воде могут содержаться и патогенные микробы.

Поэтому воду для мытья молочной посуды периодически исследуют в лаборатории.

При обнаружении большого количества микробов воду перед употреблением кипятят или хлорируют.

Мухи – опасный источник микробного обсеменения молока, как во время дойки, так и последующего хранения молока. На теле мух содержаться тысячи микробов.

Садясь на различные отбросы и испражнения, а затем на молочную посуду и молоко, мухи загрязняют молоко различными микробами, в т. ч. и болезнетворными.

Поэтому необходима систематическая борьба с мухами в коровнике: тщательная очистка, мойка, побелка, дезинфекция и дезинсекция, как молокоприемных пунктов, так и ферм.

Бактериальное загрязнение молока при Машинной дойке может быть значительно меньше, чем при ручной.

При этом требуется тщательная чистка и дезинфекция аппаратуры – доильных аппаратов, фильтров и используемой посуды.

При машинной дойке молоко поступает в закрытую систему, что предохраняет его от попадания микробов извне.

Если же уход за доильной аппаратурой небрежный, при плохой организации машинного доения, на стенках трубки и других частях машины остается много микробов, что приводит к ухудшению санитарного качества молока.

Тщательная обработка доильной аппаратуры теплой(50оС) водой с добавлением 1% соды, использование дезмола и др. дез. веществ с последующей промывкой теплой водой значительно снижают содержание бактерий в молоке.

Выдоенное хорошо промытой доильной установкой молоко дольше сохраняется. Труд доярок облегчается и их надо меньше. Исключается возможность инфицирования молока через руки.

Преимущества машинной дойки очевидны.

Процеживание молока

Имеет целью задержать частицы грязи, навоза, а вместе с ними и микробов. Однако, положительный результат будет достигнут, если процеживание проводить сразу после доения, пока примеси не успели раствориться в молоке.

Центрифугирование

Также может применяться для очистки молока. Надо периодически через 1-1,5 часа центрифугу чистить (от слизи) и дезинфицировать.

Таким образом, приведенные данные показывают, насколько важно строго соблюдать в молочном деле зоогигиенические и другие санитарные правила.

Изменение микрофлоры молока во время хранения.

Состав и количество микробов во время хранения изменяются. Эти изменения зависят от температуры и продолжительности хранения, а также от состава микрофлоры выдоенного молока.

Динамику микробиологических процессов в молоке от момента его получения до полного использования как пищевого продукта можно разделить на несколько фаз.

Бактерицидная (цидная, антимикробная или статическая) фаза.

Она характерна для свежевыдоенного молока и охлажденного. В таком молоке микробы не только не размножаются, но и отмечается некоторое уменьшение их количества.

Такая задержка развития бактерий и уменьшение их количества происходит под действием нескольких факторов.

Антимикробные свойства молока обусловлены Гамма - и бета - глобалинами, лизоцимом, лактеинами, бактериолизинами, антитоксинами, агглютининами и др. веществами, которые поступают из крови или образуются молочной железой.

Отмечено, что в Ранний период Лактации Антимикробных веществ в молоке больше, чем в конце лактации.

Известно, например, что Лизоцим Задерживает рост, как сапрофитов, так и патогенных микробов.

Активность антимикробных веществ зависит от степени загрязнения молока бактериями, от быстроты охлаждения, температуры охлаждения и хранения.

При нагревании молока активность бактерицидных веществ повышается, а при 56оС и выше происходит инактивация их.

Таким образом, продолжительность антимикробной фазы зависит от двух основных факторов: Степени чистоты молока и Температуры хранения.

Чем меньше бактерий в молоке, чем быстрее оно охлаждается и чем ниже tо его охлаждения, тем продолжительнее бактерицидная фаза.

Например, молоко, полученное в обычных условиях при to 13-14о, имело бактерицидную фазу 19 часов, а полученное асептически – 36 часов.

Или, по данным Р. В. Давидова, антимикробная фаза обычно полученного молока составила при 0о – 48 часов, при 5оС – 36 часов, при 10оС – 24 часа, при 25о – 6, при 30о – 3, а при 37оС – только 2 часа.

Таким образом, для продления антимикробной фазы молоко нужно быстро охлаждать.

Увеличение антимикробной фазы имеет большое практическое значение, т. к. позволяет дольше сохранять молоко и доставлять потребителям в свежем виде.

В практике применяют два способа продления этой фазы: устранение источников загрязнения молока и второй – немедленное охлаждение молока после дойки.

На фермах имеются для этого специальные ванны и установки.

После окончания Антимикробной фазы, когда уже прекращается действие веществ, задерживающих развитие микроорганизмов, начинается развитие всех микробов попавших в молоко.

Этот период принято называть Фазой развития смешанной микрофлоры.

В начале фазы развиваются различные группы микроорганизмов – гнилостные, молочнокислые, стафилококки и др., но главным образом аммонификаторы. Наряду с этим идет увеличение количества молочнокислых бактерий. Продолжительность фазы 12-18 часов.

В начале развиваются молочнокислые Стрептококки (Str. Lactis и др.). В молоке накапливается молочная кислота, вредно действующая на гнилостные микроорганизмы, которые постепенно погибают. В результате низкого pH и накопления продуктов жизнедеятельности микробов гибнут и стрептококки. Остаются палочковидные формы молочнокислых бактерий, т. е. в конце этой фазы происходит смена одних молочнокислых бактерий другими. Фаза молочнокислых бактерий длится 3-4 недели.

Грибы и дрожжи часть молочной кислоты используют в качестве пищи, а часть нейтрализуют.

Кислотность молока постепенно снижается, повышается рН и среда становится пригодной для развития гнилостной микрофлоры и маслянокислых бактерий.

Молоко становится совсем непригодным для питания.

Описанная смена фаз микрофлоры характерна при t = 10оС и выше, т. к. молочнокислые бактерии развиваются при +10о и выше.

При другой tо смена фаз может протекать иначе. При tо от 5 до 10о развиваются гнилостные, флуоресцирующие микробы и микрококки.

Молочные консервы – сгущенное молоко с сахаром, без сахара, сухое молоко и др. – могут храниться долгое время без значительного увеличения содержания в них микробов.

Молочные консервы готовят путем температурной обработки, удаления влаги из продукта, высушиванием и добавлением сахара. Обычные составные части молока при этом не разрушаются.

Сгущенное молоко стерилизуют при TО 115-118оС – 15 мин. Или к сгущенному до 1/3 первоначального объема пастеризованному молоку Добавляют сахар (Не менее 43,5%).

При сушке молока значительная часть микробов погибает.

Санитарно – микробиологическая характеристика молока.

Для молока имеется ГОСТ. Молоко и сливки выпускаются городскими мол. заводами пастеризованными, они не должны содержать микробов.

В зависимости от количества микробов и колититра молоко делится на две группы А и Б.

Гр. А – молоко пастеризованное в бутылках и пакетах должно содержать в 1мл не более 75 тыс. микробов и допускается 1 кишечная палочка в 3 мл молока.

Гр. Б – молоко пастеризованное в флягах и цистернах – общее количество микроорганизмов в 1 мл не более 300 тыс., а колититр 0,3 мл.

Молоко группы А можно использовать в пищу людям без кипячения. Молоко группы Б кипятят.

Микрофлора молока. В сыром молоке даже при соблюдении санитарно-гигиенических условий его получения обычно обнаруживается некоторое количество бактерий. При несоблюдении условий доения молоко может быть обильно обсеменено микроорганизмами из-за инфицирования микробами, находящимися на поверхности вымени, попадающими из протоков молочной железы, с рук доилыциков, с доильной аппаратуры и посуды, из воздуха и т. д. По данным ВНИМИ, в сборном молоке, отобранном непосредственно на фермах, общее количество бактерий колеблется от 4,6· 10 4 до 1,2· 10 6 в 1 см 3 .

"Микрофлора свежего молока разнообразна. В нем обнаруживают бактерии молочнокислые, маслянокислые, группы кишечной палочки, гнилостные и энтерококки, а также дрожжи. Среди них имеются микроорганизмы, способные вызывать различные пороки молока, например прогоркание, посторонние привкусы и запахи, изменение цвета (посинение, покраснение), тягучесть. Могут встречаться и возбудители различных инфекционных заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, бруцеллеза, туберкулеза и др.) и пищевых отравлений (золотистый стафилококк, сальмонеллы) j

В дальнейшем при хранении молока количество содержащихся в нем микроорганизмов и соотношение между отдельными их видами изменяются. Характер этих изменений зависит от температуры и продолжительности хранения, а также от первоначального состава микрофлоры молока.

В свежем молоке содержатся бактерицидные вещества – лактенины, которые в первые часы после дойки задержи-

вают развитие в молоке бактерий, а многие из них даже гибнут. Период времени, в течение которого сохраняются бактерицидные свойства молока, называют бактерицидной фазой. Бактерицидность молока со временем снижается и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и выше его температура. .- ! ^Щ\

Свежевыдоенное молоко имеет температуру около 35 "С. При 30 °С бактерицидная фаза молока с небольшой исходной об-семененностью продолжается до 3 ч, при 20 °С – до 6, при 10 °С– до 20, при 5 °С– до 36, при 0 °С – 48 ч. При одной и той же температуре выдержки бактерицидная фаза будет значительно короче, если молоко обильно обсеменено микробами." Так, в молоке с исходной бактериальной обсемененностью 10 4 в 1 см 3 бактерицидная фаза при 3–5 °С длится 24 ч и более, а при содержании в 1 см 3 10 6 бактерий – только 3–6 ч (Н. С. Королева, В. Ф. Семенихина). Чтобы удлинить бактерицидную фазу молока, необходимо возможно скорее охладить его по крайней мере до 10 °С.

По окончании бактерицидной фазы начинается размножение бактерий и оно происходит тем быстрее, чем выше температура хранения молока. Если молоко сохранять при температуре выше 10–8 °С, то уже в первые часы после бактерицидной фазы в нем начинают развиваться различные бактерии. Этот период называется фазой смешанной микрофлоры.

К концу этой фазы развиваются в основном молочнокислые бактерии, в связи с чем начинает повышаться кислотность молока. По мере накопления молочной кислоты развитие других бактерий, особенно гнилостных, подавляется. Некоторые из них даже отмирают и наступает преимущество молочнокислых бактерий – фаза молочнокислых бактерий; молоко при. этом сквашивается/

При дальнейшем хранении молока с увеличением концентрации молочной кислоты подавляется развитие и самих молочнокислых бактерий, число их начинает снижаться. В первую очередь отмирают молочнокислые стрептококки. Молочнокислые палочки менее чувствительны к кислотности среды и отмирают медленнее. В дальнейшем может происходить рост дрожжей и плесеней. Эти микроорганизмы используют молочную кислоту и образуют щелочные продукты распада белка; кислотность молока снижается, снова в нем могут развиваться гнилостные бак-. терии.

В молоке, сохраняемом при температуре ниже 10–8 °С, молочнокислые бактерии почти не размножаются, что способствует развитию (хотя и медленному) холодоустойчивых бактерий, чаще рода Pseudomonas, способных вызывать разложение белков и жира; при этом молоко приобретает горький вкус.

Для сохранения молока в свежем виде его охлаждают на молочной ферме или сборном пункте до температуры 6–3 °С и в охлажденном состоянии доставляют на перерабатывающие

молокозаводы. Молоко очищают от механических загрязнений, пастеризуют или стерилизуют, охлаждают, разливают во фляги, бутылки или другую тару и направляют в реализацию.

Основным показателем оценки качества сырого молока является его общая бактериальная обсемененность. В нашей стране она определяется косвенным методом – по редуктазной пробе, т. е. по времени восстановления индикатора (метиленовой сини или резазурина), внесенного в пробу молока 1 .

Целью пастеризации молока является уничтожение в нем болезнетворных бактерий и возможно более полное снижение общей обсемененности сапрофитными бактериями. Эффективность пастеризации молока зависит от количественного и качественного состава его микрофлоры, главным образом от количества термостойких бактерий. Питьевое молоко пастеризуют при 76 °С с выдержкой 15–20 с. Режим пастеризации молока, используемого для изготовления кисломолочных продуктов, более жесткий.

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.

Микрофлора пастеризованного молока, вышедшего из пастеризатора и выпускаемого заводом, может значительно различаться. По пути движения от пастеризатора до розлива в тару молоко инфицируется микроорганизмами. Источниками обсеменения пастеризованного молока микробами являются молоко-проводы, сборники, разливочные машины. Степень этого вторичного загрязнения пастеризованного молока зависит от санитарно-гигиенических условий производства.

В соответствии с ГОСТом предельное содержание бактерий в 1 см 3 пастеризованного молока в бутылках и пакетах группы А – 50 000, группы Б – 100 000, во флягах и цистернах – 200 000. В 1 см 3 пастеризованных сливок группы А предельное содержание бактерий 100 000, группы Б – 200 000. Предельный титр кишечной палочки в молоке и сливках группы А – 3 см 3 , группы Б и фляжного – 0,3 см 3 . Патогенные бактерии не допускаются.

Если оставить пастеризованное молоко при температуре, благоприятствующей размножению бактерий, то число их (преимущественно молочнокислых) быстро возрастает и молоко скиснет. Хранить пастеризованное молоко следует при температуре ниже 10 °С не более 36–48 ч с момента пастеризации. Фляжное молоко перед употреблением в пищу следует кипятить.

1 Метод основан на том, что бактерии выделяют в среду анаэробную де-гидрогеназу (по старой терминологии – редуктазу) – фермент, обладающий восстановительными свойствами. Чем больше бактерий, больше фермента, тем скорее восстанавливается индикатор; при этом меняется его окраска.

Стерилизованное молоко может храниться длительное время, не подвергаясь микробной порче, так как в процессе стерилизации его микрофлора уничтожается. Большое значение имеют бактериальная чистота предназначенного для стерилизации молока, и особенно содержание спор; некоторые из них могут при стерилизации сохраниться и вызвать порчу молока при хранении.

Кроме пастеризованного и стерилизованного вырабатывают молоко сгущенное стерилизованное и сгущенное с сахаром.

Молоко сгущенное стерилизованное выпускают в виде баночных консервов. Микрофлора в этом молоке должна отсутствовать, но иногда наблюдается его порча. Она проявляется чаще в виде бомбажа (вспучивания) банок, вызываемого термостойкими, спорообразующими, анаэробными бактериями Clostridium putrificum, сбраживающими лактозу с образованием углекислого газа и водорода и маслянокислыми бактериями. Свертывание молока вызывается и термоустойчивыми аэробными споровыми бактериями (Bacillus coagulans, В. се-reus), продуцирующими фермент типа сычужного.

Молоко сгущенное с сахаром выпускают тоже в герметично закрытых банках, но стерилизации не подвергают. Стойкость этого продукта достигается повышенным содержанием сухих веществ, особенно большого количества сахарозы. Его микрофлора состоит из микроорганизмов используемого сырья (пастеризованного молока, сахара) и попавших извне (из воздуха, с аппаратуры, с тары и др.) в процессе изготовления продукта. Среди них преобладают микрококки, в меньших количествах обнаруживаются палочковидные бактерии (чаще споро-образующие), а также дрожжи. Согласно ГОСТу в 1 г цельного сгущенного молока с сахаром может содержаться не более 50 000 бактерий, титр кишечной палочки не менее 0,3 см 3 . Наиболее частым пороком такого молока при длительном хранении является образование «пуговиц» – уплотнений разного цвета (от желтого до коричневого). Возбудителем чаще является шоколадно-коричневая плесень Catenularia. Этот гриб обладает значительной протеолитической способностью и может развиваться "при минимальном наличии воздуха и высокой концентрации сахара при температуре выше 5 °С (В. М. Богданов).

Иногда обнаруживается бомбаж банок, вызываемый осмо-фильными дрожжами, которые сбраживают сахарозу. Содержание сахара при этом снижается, кислотность повышается.

Дефекты вкуса и запаха, связанные с изменением белков и ж^ра, вызывают окрашенные и неокрашенные микрококки.

Микрофлора молочных продуктов. К основным молочным продуктам относят кисломолочные продукты, сливочное масло, маргарин, сыры.

Кисломолочные продукты играют большую роль в питании человека, так как, кроме пищевой ценности, они имеют диетиче-

ское, а некоторые – лечебное значение. Кисломолочные продукты усваиваются лучше, чем цельное молоко, и значительно быстрее.

По сравнению с молоком кисломолочные продукты обладают повышенной стойкостью при хранении. Они являются, кроме того, неблагоприятной средой для развития многих патогенных бактерий. Это обусловлено их повышенной кислотностью и содержанием антибиотических веществ, вырабатываемых некоторыми молочнокислыми бактериями. Установлено экспериментально (С. Е. Тринько), что виды молочнокислых стрептококков (Streptococcus lactis, S. cremoris), применяемые в заквасках, оказывают антагонистическое действие на возбудителя стафилококковой интоксикации.

Качество и специфические свойства кисломолочных продуктов во многом зависят от направленности и интенсивности протекающих при их выработке микробиологических процессов. Решающее значение имеет нормальное течение молочнокислого брожения.

Приготовление простокваши в домашних условиях (без специального заквашивания) основано на естественном (самопроизвольно возникающем) сквашивании молока в результате деятельности находящихся в нем бактерий. Нередко такая простокваша имеет различные дефекты (горечь, неприятный запах и др.).

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

Применение заквасок микроорганизмов с известной биохимической активностью позволяет получить продукт с определенными химическими и органолептическими свойствами, избежать развития случайных микроорганизмов, нарушающих нормальное течение молочнокислого брожения (что бывает при самопроизвольном сквашивании молока), и обеспечивает высокое качество готовой продукции.

Режим технологического процесса должен быть тесно увязан со свойствами заквасочной микрофлоры. Большое значение имеет активность используемой закваски и качество перерабатываемого молока. Иногда происходит замедленное сквашивание молока вследствие пониженного содержания в нем сухих веществ, витаминов, наличия антибиотиков, используемых при лечении" коров. Потеря активности закваски может быть обусловлена наличием в молоке бактериофага. Имеет значение и состав остаточной микрофлоры пастеризованного молока. Между ее компонентами и заквасочными микроорганизмами могут возникать различные взаимоотношения, стимулирующие или тормозящие развитие полезной микрофлоры. При ослаблении молочнокислого процесса создаются условия для развития неза-

квасочной микрофлоры, что приводит к появлению различных дефектов готового продукта.

В состав закваски для изготовления простокваши обыкновенной, сметаны и -творога входят мезо-фильные гомоферментативные молочнокислые стрептококки (S. lactis, S. cremoris) и ароматообразующие стрептококки (S.Jactis subsp. diacetylactis).

При изготовлении Творога, кроме закваски, применяют сычужный фермент, который активизирует процесс. Иногда творог вырабатывают из непастеризованного молока. Такой творог предназначен лишь для изготовления изделий, подвергающихся перед употреблением термической обработке в связи с возможным размножением в нем возбудителей пищевой интоксикации – стафилококков, находящихся обычно в сыром молоке.

При производстве Любительской сметаны используют смесь двух заквасок мезофильного стрептококка (S. lactis) и термофильного (S. thermophilus) в равных количествах.

Характеристика указанных молочнокислых бактерий приведена ранее (см. гл. 4, с. 122–123).

При хранении этих продуктов в них могут развиваться дрожжи, уксуснокислые бактерии и плесени, попадающие в продукт извне (с производственного оборудования, рук и одежды рабочих, из воздуха). При этом появляются дефекты вкуса и запаха продуктов, а также другие виды порчи.

При развитии дрожжей, сбраживающих молочный сахар, может происходить вспучивание продукта (за счет газообразования) и проявляться спиртовый привкус. Одним из распространенных дефектов сметаны, и особенно свежего творога, является излишняя кислотность, обусловленная развитием термофильных молочнокислых палочек. Творог нередко ослизняется в результате развития слизеобразующих рас молочнокислых стрептококков.

При интенсивном развитии уксуснокислых бактерий появляется тягучесть сгустка.

Среди плесеней основным возбудителем порчи является молочная плесень (Oidium lactis), растущая на поверхности продукта в виде толстой, бархатистой пленки кремового цвета. При этом ощущается прогорклость продукта, посторонний неприятный запах, так как этот гриб обладает высокой протеоли-тической и липолитической способностью.

Для изготовления болгарской простокваши (йогурта) используется симбиотическая закваска, содержащая термофильный молочнокислый стрептококк (S. thermophilus) и болгарскую палочку (Lactobacillus bulgaricus) в определенном соотношении. Болгарская палочка обогащает аромат простокваши, а термофильный стрептококк смягчает ее вкус.

Близкой к болгарской простокваше по способу приготовления является южная простокваша.

Ацидофильная просто к-ваша – продукт, также близкий к болгарской простокваше, но в состав закваски, кроме термофильного молочнокислого стрептококка, входит ацидофильная палочка (L. acidophilus). Для получения необходимой консистенции продукта используют слизеобразующие и не образующие слизи расы ацидофильной палочки.

Ацидофильное молоко и ацидофильную пасту готовят на закваске ацидофильной палочки в определенном соотношении слизистых и неслизистых рас.

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

Ацидофильные продукты имеют лечебное значение. Ацидофильная палочка способна вырабатывать антибиотические вещества, Подавляющие развитие многих гнилостных бактерий и возбудителей кишечных инфекций.

При выработке кефира используют не чистые культуры микроорганизмов, а естественную симбиотическую грибковую закваску –пастеризованное молоко, сквашенное так называемым кефирным грибком. Микрофлора его разнообразна и полностью не установлена. Кефирный грибок имеет неправильную форму, складчатую или бугристую поверхность, упругую консистенцию. Размер его от 1–2 мм до 3–6 см и более. При ми-кроскопировании в грибке наблюдается тесное переплетение палочковидных бактерий, которые образуют как бы остов (строму), удерживающий в себе остальные микроорганизмы. Эта бактерия является, по-видимому, гетероферментативной молочнокислой палочкой, принимающей участие в процессе сквашивания кефира (Е. П. Феофилова).

Основная роль в процессе сквашивания и созревания кефира принадлежит мезофильным гомо- и гетероферментативным молочнокислым стрептококкам и дрожжам. Некоторое значение имеют термофильные молочнокислые палочки и уксуснокислые бактерии. Последние, как и дрожжи, повышают активность молочнокислых бактерий.

Кефир является, таким образом, продуктом комбинированного брожения: молочнокислого и спиртового. Содержание спирта может быть до 0,2–0,6 % (в зависимости от длительности созревания). Образующийся углекислый газ придает продукту освежающий вкус. Выпускаемый промышленностью кефир массового потребления содержит алкоголя очень мало – сотые доли процента.

В кефире иногда появляется запах сероводорода. Причина этого дефекта окончательно не выяснена. Возбудителем его, по-видимому, являются гнилостные бактерии. Нередко в сгустке кефира образуются «глазки». Их образование связано с излишним развитием дрожжей и ароматообразующих бактерий – компонентов кефирного грибка (Н. С. Королева).

Кумыс готовят из кобыльего молока. Приготовление ку-

мыса, как и кефира, основано на молочнокислом и спиртовом брожениях.

Кобылье молоко отличается от коровьего более высоким содержанием лактозы, растворенных азотистых соединений и витаминов, особенно витамина С, но в нем меньше жира.

При сквашивании кобыльего молока казеин выпадает в виде очень мелких хлопьев. В состав закваски входят термофильные молочнокислые бактерии (болгарская и ацидофильная палочки) и дрожжи, сбраживающие лактозу и обладающие антиобитиче-ской активностью. Спиртовое брожение протекает активно; количество спирта достигает 2–2,5 %.

В настоящее время готовят кумыс и из коровьего молока.

В зависимости от продолжительности сквашивания и степени созревания получают кумыс разной степени кислотности и с различным содержанием спирта.

В состав закваски для ряженки входят термофильный молочнокислый стрептококк (S. thermophilus) и в небольшом количестве болгарская палочка. Ряженка вырабатывается из смеси молока и сливок. Смесь перед заквашиванием нагревается до 95 °С в течение 2–3 ч, в результате чего она приобретает цвет и вкус топленого молока.

Имеются и другие Кисломолочные продукты, которые изготовляют на так называемых естественных заквасках – молоко заквашивается сгустком (остатком) предыдущей выработки. В этом сгустке находятся специфические активные молочнокислые бактерии, часто еще и дрожжи. Примером могут служить различные национальные молочнокислые напитки, например чал, мацони, курунга, айран.

В соответствии с Инструкцией по микробиологическому контролю производства на предприятиях молочной промышленности, составленной ВНИМИ и ВНИМС (1976 г.), готовая кисломолочная продукция контролируется на наличие бактерий группы кишечной палочки по бродильному титру и на наличие посторонней незаквасочной микрофлоры (микроскопически). Бродильный титр кисломолочных напитков (кефира, простокваши, йогурта, ряженки) должен быть не ниже 0,3 см 3 . Сычужно-кислотный творог считается удовлетворительным с бродильным титром 0,001–0,0001 г, ориентировочной нормой для сметаны– бродильный титр 0,01–0,001 г.

Сливочное масло – один из важнейших продуктов переработки молока.

Сливочное масло вырабатывают из пастеризованных сливок. Количество бактерий в них обычно невелико – от сотен до нескольких тысяч в 1 см 3 . Это главным образом споровые палочки и микрококки. При выработке масла в него попадают микроб-организмы из маслоизготовителей и другой производственной аппаратуры, воздуха и воды, применяемой для промывки масла.

Количество и видовой состав микроорганизмов в сливочном масле зависят от вида масла и способов его изготовления.

п " Сладкосливочное масло содержит разнообразную микрофлору. Она состоит из остаточной микрофлоры пастеризованных сливок и различных посторонних микроорганизмов, попавших в масло извне в процессе его выработки. Это преимущественно споровые и бесспоровые палочковидные бактерии и микрококки, среди которых встречаются способные расщеплять молочный жир и белки. Количество бактерий колеблется в широких пределах: так, в 1 г свежего Любительского масла обнаруживаются тысячи и десятки тысяч бактерий, в 1 г Крестьянского масла – от тысяч до сотен тысяч. Обсемененность поверхностного слоя блока масла обычно выше, чем в его толще.

Кислосливочное масло изготовляют из пастеризованных сливок, заквашенных чистыми культурами молочнокислых стрептококков (S. lactis и S. cremoris). В состав закваски вводят также ароматообразующие стрептококки (S. lactis subs, diacetylactis). Естественно, что кислосливочное масло по сравнению со сладкосливочным содержит значительно больше бактерий, главным образом молочнокислых, присутствуют и дрожжи. Количество микроорганизмов в кислосливочном 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.

Бактериальная обсемененность масла, вырабатываемого поточным методом (без сбивания сливок), ниже, чем масла, получаемого способом сбивания, и не превышает обычно тысячи клеток в 1 г. Микрофлора этого масла состоит в основном из микроорганизмов, сохранившихся в сливках в процессе их пастеризации.

Сладкосливочное свежее масло, вырабатываемое способом сбивания, оценивается 1 как хорошее при содержании в 1 г до 100 тыс. бактерий и титре кишечной палочки – до 0,1 г. Для масла (сладкосливочного), аттестованного» на государственный Знак качества, общее количество бактерий установлено не более 10 тыс. в 1 г, титр кишечной палочки не ниже 0,1 г.

При положительной температуре хранения сладкосливочного масла количество микроорганизмов в нем увеличивается и тем быстрее, чем выше температура. При 15 °С уже через 5 дней число бактерий в 1 г достигает десятков миллионов преимущественно из-за развития молочнокислых бактерий. При низкой положительной температуре (5 °С) бактерии развиваются медленнее и растут главным образом не молочнокислые, а посторонние– протеолитические спороносные и неспороносные палочки, а также микрококки и дрожжи.

При положительных температурах хранения кислосливочного масла, микрофлора которого в основном состоит из молочнокис-

1 Инструкция по микробиологическому контролю производства на предприятиях молочной промышленности. М., 1978.

лых стрептококков, происходит снижение числа бактерий; посторонняя микрофлора почти не развивается из-за повышенной кислотности масла (рис. 37).

Скорость развития бактерий в масле, выработанном поточным методом, значительно ниже, чем в масле, полученном методом сбивания. Микроорганизмы могут развиваться лишь в плазме масла, которая представляет собой водный раствор белковых веществ, молочного сахара и солей. Плазма находится в масле в виде капелек различного размера. Масло, выработанное поточным способом, характеризуется высокой степенью дисперсности плазмы, в связи с чем развитие микроорганизмов

в нем затруднено.

Наиболее -распространенным пороком сливочного масла является его плесневение, особенно при хранении в условиях повышенной влажности воздуха. Плесени развиваются главным образом на поверхности масла в виде пятен разной окраски. Иногда масло плесневеет внутри блока, если в нем имеются пустоты, образующиеся при неплотной набивке масла. Плесневение чаще вызывают Oidium lactis, виды рода Penicillium, реже грибы из родов Aspergillus, Alternaria, Clados-porium. Кладоспориум (Cladospqrium) чаще других развивается внутри масла (в виде черных точек) при наличии даже очень малых пустот, так как этот гриб способен расти при ограниченном содержании в среде кислорода. Плесени, многие виды которых расщепляют молочный белок и жир, вызывают глубокие изменения, проявляющиеся в осали-вании и прогоркании, развитии в масле гнилостного или других неприятных запахов и привкусов.

Под воздействием микробных ферментов (липаз) жир расщепляется на глицерин и жирные кислоты. Некоторые из низкомолекулярных жирных кислот обладают прогорклым запахом. Прогорклый вкус придают маслу и продукты более глубокого распада молочного жира (альдегиды, кетоны, перекиси и др.). Аналогичную порчу могут вызывать протеолитические и липолитические бактерии, например неспороносные флуоресцирующие бактерии рода Pseudomonas, некоторые споровые бактерии, а также некоторые виды дрожжей.

Стойкость масла повышается, если непосредственно после выработки его охладить до возможно более низкой температуры.

При хранении сливочного масла при –12 °С (по данным 3. 3. Бочаровой) вымирает значительное количество микроорганизмов. При этой температуре масло сохраняется 1–9 мес. в зависимости от вида. Наиболее нестойко масло Крестьянское и Любительское из-за повышенного содержания в нем влаги.

Рекомендуется длительное хранение сливочного масла при температуре от –20 до –30 °С. При этом в нем задерживаются не только микробиологические, но и физико-химические процессы. Имеет значение и вид упаковки; масло, упакованное в пленки из полимерных материалов, сохраняется лучше, чем упакованное в пергамент. При хранении масла в пленочной упаковке его микрофлора постепенно снижается, а в упакованном в пергамент – сохраняется на исходном уровне.

Маргарин молочный имеет микрофлору двух типов: заква-сочную, применяемую для сквашивания молока, входящего в состав маргарина, и микрофлору постороннюю – незаквасочного происхождения.

Заквасочная микрофлора представлена гомо- и гетерофер-ментативными молочнокислыми стрептококками (Str. lactis, Str. cremoris, Str. lactis subs, diacetilactis), с определенной кислото-и ароматообразующей активностью. Продукты брожения этих стрептококков (особенно диацетил) в основном и определяют органолептические достоинства маргарина.

Посторонняя микрофлора разнообразна, она состоит из микроорганизмов сырья и микроорганизмов, попавших по ходу технологического процесса извне (с оборудования, из воздуха, с рук и одежды рабочих и др.).

Развитие посторонней микрофлоры, которая может вызвать пороки вкуса и запаха маргарина, возможно в основном лишь в водно-молочной фазе маргарина.

Маргарин представляет собой высокодисперсную эмульсию; водно-молочная фаза ее находится в виде мельчайших капелек размером от 1 до 10 мкм, что значительно снижает возможность размножения микроорганизмов. Неблагоприятно для многих бактерий и низкое значение рН этой фазы маргарина (рН около 5,0).

Активное развитие микробов может быть только на поверхности продукта или в местах скопления конденсационной влаги, что происходит при интенсивном охлаждении маргарина, фасованного во влагонепроницаемую упаковку.

При порче маргарина может происходить его прогоркание, повышение кислотности, плесневение.

Для защиты от микробной порчи вводят в продукт (или обрабатывают упаковочный материал) бензойную и сорбиновую кислоты и их соли.

Существенными условиями, обеспечивающими стойкость маргарина к микробиальной порче, являются строгое соблюдение технологических параметров, высокий уровень санитарно-гигиенического состояния производства, исключающий попадание

Рис. 37. Изменение количества протеолитических бактерий при температуре 5"С (по данным С. А. Королева):

α – сладкосливочное масло;

б – кислосливочное масло

посторонних микроорганизмов в продукт, низкие температуры хранения, систематическое проведение санитарно-бактериологи-ческого контроля сырья, готовой продукции, оборудования, тары, рук рабочих.

При оценке качества в основном определяют общее число бактерий и содержание бактерий группы кишечной палочки, которое нормируется. Для отечественного маргарина титр кишечной палочки установлен не ниже 0,01 г.

Сыр – ценный по вкусовым и питательным свойствам продукт переработки молока. Свойства сыра – вкус, аромат, консистенция, рисунок – формируются в результате сложных биохимических процессов, основная роль в которых принадлежит микроорганизмам.

Большое влияние на качество готового продукта оказывает также сырье – молоко, и прежде всего его чистота, т. е. степень обсемененности нежелательными для сыроделия микроорганизмами.

Свертывание молока (коагуляцию казеина) производят путем заквашивания его молочнокислыми бактериями и введением сычужного фермента.

При выработке каждого вида сыра применяют определенные технологические приемы и режимы, которые направлены в основном на регулирование протекающих в сырной массе микробиологических процессов.

На протяжении всех технологических этапов производства сыра в сырной массе происходит накопление молочнокислых бактерий, которые становятся основной микрофлорой созревающего сыра. В небольшом количестве встречаются и другие микроорганизмы: бактерии гнилостные, группы кишечной палочки, маслянокислые, пропионовокислые, а также дрожжи.

Созревание сыров протекает при активном развитии микробиологических процессов. В первые же дни созревания в сыре бурно развиваются молочнокислые бактерии, число их клеток в 1 г сыра достигает миллиардов. Бактерии сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты, а некоторые продуцируют еще уксусную кислоту, углекислый газ, водород. Накопление кислот подавляет развитие посторонней микрофлоры.

При созревании твердых сыров типа Голландского (с низкой температурой второго нагревания) основная роль принадлежит мезофильным молочнокислым стрептококкам (Str. lactis, S. cremoris, S. lactis subsp. diacetilactis). Некоторое значение имеют и мезофильные молочнокислые палочки.

В микрофлоре созревающих сыров типа Швейцарского (с высокой температурой второго нагревания) преобладают термофильные молочнокислые палочки, преимущественно сырная палочка (L. helveticus), которым принадлежит ведущая роль в молочнокислом процессе. В созревании сыра принимают участие и термофильные стрептококки, а также мезофильные молочные бактерии (стрептококки и палочки). После того как

молочный сахар будет сброжен, развитие молочнокислых бактерий прекращается и они начинают постепенно отмирать.

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

Сычужный фермент вызывает начальное расщепление белков– гидролиз их до пептонов. Более глубокий распад – до аминокислот и расщепление их с образованием аммиака, жирных кислот, аминов вызывают молочнокислые бактерии и их протеолитические эндоферменты, высвобождающиеся после автолиза отмерших клеток. Палочковидные молочнокислые бактерии обладают более высокой протеолитической активностью, чем стрептококки.

Развиваются в созревающих сырах (особенно в Советском, Швейцарском) и пропионовокислые бактерии. Они сбраживают молочную кислоту (ее кальциевую соль) с образованием про-пионовой и уксусной кислот и углекислого газа.

Пропионовая и частично уксусная кислоты, а также, по-видимому, некоторые аминокислоты и продукты их расщепления придают сырам характерные острый вкус и запах. Накопление в сырах углекислого газа и водорода в результате жизнедеятельности молочнокислых и пропионовокислых бактерий обусловливает образование сырных глазков, которые создают рисунок сыра.

При созревании твердых сыров, особенно в начальной стадии процесса, могут активно развиваться бактерии группы кишечной палочки, а в конце созревания – маслянокислые. Рост этих бактерий сопровождается обильным выделением газов углекислого и водорода, при этом получается неправильный рисунок сыра и даже происходит его вспучивание.

Возникает и такой порок, как горечь сыра, из-за развития микроорганизмов, активно разлагающих белки. Некоторые образующиеся при этом пептиды обладают горечью. Этот порок могут вызывать некоторые молочнокислые стрептококки.

Значительно снижает качество сыра анаэробная споровая бактерия Clostridium putrificum, 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 плесневении. Развиваются обычно грибы рода Penicillium, встречаются и другие (Alternaria, Cladosporium). Гриб Oospora вызывает изъязвление корки. Эта плесень солеустойчива и растет при содержании в среде до 14–16 % NaCl.

Одним из источников инфицирования сыров плесенями являются камеры для созревания и хранения сыров. Воздух, стены, стеллажи, поверхность кондиционеров всегда в той или иной мере обсеменены плесенями. Кроме выполнения общих санитарно-гигиенических требований к содержанию камер хра-

нения, хороший эффект для предотвращения плесневения сыров дает озонирование холодильных камер.

При выработке мягких, так называемых плесневых, сыров, кроме молочнокислых бактерий, большое значение имеют плесени, которыми специально заражают сыры. Своеобразие вкуса этих видов сыров 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) Penicillium candidum и P. camemberti. Помимо плесеней, на поверхности сыра развиваются дрожжи, обладающие протеолитическим действием. В созревании сыра Рокфор участвует P. roqueforti. Споры гриба вносят внутрь сырной массы. Для создания благоприятных условий роста гриба сырную головку прокалывают по всей толще. В созревании сыра положительную роль играет и поверхностная микрофлора, в состав которой входят дрожжи, микрококки и палочковидные бактерии.

При выработке некоторых видов сыров со слизью на поверхности (например, Латвийского) важная роль в созревании принадлежит слизевой поверхностной микрофлоре, состоящей из молочнокислых бактерий, дрожжей, микрококков и протеоли-тических палочковидных бактерий.

Плавленые сыры вырабатывают главным образом из зрелых сыров. Микрофлора их в основном представлена спороносными бактериями (Bacillus subtilis, В. simplex), встречаются и молочнокислые (палочки и стрептококки), сохранившиеся при плавлении сыра. Количество бактерий в этих сырах сравнительно невелико – тысячи клеток в 1 г. При холодильном хранении (до 5 С С) существенных изменений микрофлоры не наблюдается в течение длительного времени. При более высоких температурах численность бактерий увеличивается более или менее быстро в зависимости от температуры. Наиболее опасными, вызывающими вспучивание сыров являются маслянокис-лые бактерии. Во избежание этого вида порчи в сыры вводят антибиотик низин. Плавленые сыры считаются удовлетворительными при содержании в них бактерий не более 10 000 в 1 г и титре бактерий группы кишечной палочки не ниже 0,1 г.

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

Источники микрофлоры в молоке. В молоке всегда содержится незначительное количество микробов-сапрофитов. Уровень гигиены производства молока, чистота доильных установок, условия его хранения, транспортировка отражают количественное и качественное содержание в нем микроорганизмов. При хороших зоогигиенических условиях на ферме в молоко попадает не более 70—350 микроорганизмов на 1 мл.

Основными источниками микрофлоры молока являются сами животные, помещения, воздух, корма, плохо промытые доильные установки, цистерны, молокопроводы, а также средства доставки его.

Микроорганизмы, обнаруживаемые в молоке, представлены многочисленными группами: стрептококки серологических групп N и D; молочнокислые палочки (Lactobacterium bulgaricum, Bacterium acidophilum); психротрофные микробы (микробы, характеризующие качество мойки), к которым относятся представители родов Pseudomonas, Alcaligens, Achromobacter, Flavobacterium.

При негигиеническом получении молока в нем присутствуют коли-формы, микрококки, коринебактерии, микобактерии, пропионово-кислые бактерии, дрожжи, плесневые грибы, спорообразующие бактерии (бациллы), анаэробы (клостридии). В молоке могут быть и патогенные микроорганизмы: возбудители туберкулеза, бруцеллеза, риккетсиозов и др.

После получения молока размножение микроорганизмов нередко временно приостанавливается. Это состояние, длительность и интенсивность которого зависит от различных факторов, называют бактерицидной фазой. Она обусловлена наличием в молоке молочных ингибиторов: лактоферрина, лизоцима, иммуноглобулина, системой лактопероксидазатиоцианат — пероксид водорода и фазой приспособления к молоку попавших в него микроорганизмов.

Охлаждение молока значительно ограничивает рост, следовательно, и размножение микробов.

Нормальная и анормальная микрофлора молока. Качественный состав микрофлоры молока в момент его получения из вымени представлен, как правило, молочнокислыми стрептококками и лактобактериями. В процессе жизнедеятельности они сбраживают молочный сахар, образуя в качестве основного продукта брожения молочную кислоту. Иногда при этом образуется ряд побочных продуктов брожения: углекислый газ, ароматические вещества (диацетил) и летучие кислоты (уксусная, пропионовая, муравьиная, янтарная).

Среди молочнокислых стрептококков заслуживают внимания лишь те, основным продуктом брожения которых является молочная кислота. Это типичный молочнокислый стрептококк Streptococcus lactis, а также Sir. cremoris, Str. citrovorum, Sir. paracitrovormn, используемые для изготовления сливок, масла и сыра соответствующих сортов. Оптимальная температура развития стрептококков 30—32 °С, предел кислотообразования в молоке 120° по Тернеру.

К кисломолочным стрептококкам относят термофильный стрептококк Sir. terraophiius, оптимальная температура его развития около 45 "С. При сбраживании молочного сахара образуются молочная кислота и небольшое количество ароматических веществ. Термофильный стрептококк применяют при производстве заквасок для ряженки, йогурта, швейцарского сыра.

Пастеризация. Это тепловая обработка молока в пастеризаторах при температуре ниже 100 С. Цель ее — уничтожить большую часть микробов за исключением термостойких, прежде всего, спор, при условии сохранения свойств, присущих свежему молоку. При этом должна быть гарантия полного уничтожения патогенных микробов. Па молочных фермах и молочных заводах СССР применяют длительную пастеризацию (30 мин при 65 °С), кратковременную (20 с при 75 °С) и моментальную (2 с при 90 °С). Степень уничтожения микроорганизмов в процессе пастеризации зависит от исходного количества и преобладающего вида микробов, температуры, продолжительности нагревания, надежности действия пастеризатора, предварительной очистки молока от посторонних включений (хлопья белка, частицы корма, шерсти, навоза).

Пороки молока и молочных продуктов. Гнилостные микробы, размножаясь в молоке и молочных продуктах, расщепляют белки, что сопровождается появлением неприятных вкуса и запаха. Молоко приобретает горький вкус, издает неприятный затхлый запах и не может быть использовано в пищу ни человеку, ни животным.

Гнилостные микробы представлены споровыми (сенная, картофельная бациллы) и неспоровыми (бактерия гниения, протей) бактериями, а также микрококками и отдельными видами молочнокислых бактерий, обладающих протеолитической активностью. К последним относятся энтерококки (стрептококки кишечного происхождения), в частности маммококки, обладающие способностью не только сбраживать молочный сахар, но и расщеплять белки молока, придавая при этом продукту горький вкус.

Флюоресцирующие и липолитические бактерии обусловливают расщепление молочного жира с образованием промежуточных продуктов (масляная кислота, альдегиды, эфиры), что придает молоку прогорклый вкус.

Мыльно-молочные бактерии, попадающие в молоко из кормов, образуют щелочи, омыляющие молочный жир. Молоко не скисает, не свертывается и приобретает мыльный вкус.

Молочный лейконосток (Leuconostoc lactis), имея слизистую капсулу, размножаясь в молоке, делает его тягучим, слизистым. Реакция такого молока щелочная, поэтому оно не свертывается. К такому же пороку молоко могут приводить молочные стрептококки, продуцирующие слизь, но молоко при этом прокисает и свертывается.

Гнилостные, маслянокислые бактерии, а также дрожжи в теплое время года, интенсивно развиваясь и выделяя значительное количество газа, обусловливают брожение молока. Этот порок получил название «бродящее молоко».

При повышенной кислотности, обусловленной маммококками и микрококками, вырабатывающими протеолитические ферменты типа химозина, тепловая обработка молока приводит к преждевременному свертыванию его.

При поедании коровами большого количества зеленого, легко-бродящего корма, а также при развитии в молоке бактерий группы кишечной палочки и флюоресцирующих бактерий молоко приобретает травяные запах и вкус. Размножение в молоке пигментоб-разующих бактерий придает ему различную окраску (красную, синюю, желтую, зеленую).

Микробиология кисломолочных продуктов и применение их в животноводстве. Кисломолочные продукты разделяют на продукты молочнокислого брожения (простокваша, ацидофилин, варенец) и продукты смешанного брожения — молочнокислого и спиртового (кефир, кумыс, айран). В первом случае бактерии расщепляют молочный сахар с образованием преимущественно молочной кислоты. Во втором — наряду с молочной кислотой из лактозы образуется также спирт, углекислый газ, летучие кислоты. При любом виде брожения идет коагуляция белка, расщепление до пептонов и даже аминокислот, что значительно повышает его усвояемость в организме. Одновременно накапливаются витамины групп В и РР, а также антибиотические вещества.

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.