Характеристика основных групп микробов молока и молочных продуктов

Характеристика основных групп микробов  молока и молочных  продуктов.

1. Молоко и источники его загрязнения.

2. Пороки молока микробного происхождения.

3. Сохранение молока физическими методами.

1

Молоко и источники его загрязнения. Молоко — секрет молочной железы млекопитающих. Оно образуется из составных частей крови эпителиальными клетками аль­веол. Альвеолы через выводные протоки, молочную ци­стерну и сосковый канал сообщаются с внешней средой, откуда могут проникать микробы. Для некоторых из них молоко служит хорошей питательной средой. В его со­став входят жирные кислоты, аминокислоты, минераль­ные вещества, витамины, молочный сахар и большое ко­личество ферментов.

Микробов бывает больше в сосковом канале, молоч­ной цистерне и меньше в выводных протоках и альвео­лах. Часть микробов под действием цидных веществ погибает, сохраняются более стойкие микрококки и стрептококки, которые по своим свойствам близки к мо­лочнокислым стрептококкам кишечного происхождения. Микробы скапливаются у соскового канала и образуют пробку, где наряду с сапрофитами могут находиться и возбудители инфекционных болезней. Обычно их бывает больше в первых порциях молока и меньше — в послед­них. Поэтому первые порции молока сдаивают в отдель­ную посуду, чтобы исключить загрязнение всего молока и окружающей среды. Обсеменение молока микробами зависит от чистоты и состояния вымени, кожного покрова животного, рук человека, посуды и другого инвентаря.

Большое количество микробов находится в молоке животных, больных маститом. Одной из причин мастита могут быть микробы, которые проникают в молочную железу через сосковые каналы или гематогенным путем. Способствующими факторами являются: переохлажде­ние, травмы, генетическая предрасположенность. Про­дукты воспаления снижают качество молока, при этом уменьшается количество лактозы, кальция, казеина. В маститном молоке можно обнаружить стафилококков, стрептококков, кишечную палочку и другие микроорга­низмы. Их численность во многом обусловливается со­стоянием внешней среды.

Микробы в большом количестве содержатся на поверхности кожного покрова животного. Чем грязнее кожа, тем их больше попадает в молоко. Так, по данным Бакгауза и Кронгейма, в 1 мл молока коровы с нечищенной кожей насчитывается от 170 тыс. до 2 млн микробов, коровы с чистой кожей — 20 тыс. При систематической чистке животного их количество снижается до 3 тыс. в том же объеме. Микробы на поверхность кожи попадают из корма, подстилки, навоза, воздуха.

Источником загрязнения молока могут быть корма при их раздаче, когда образуется много пыли. Вместе с пылью в молоко попадают и микробы. Поэтому раздавать корма во время доения коров не следует. Если в качестве подстилки используют старую прелую солому, в ней может содержаться большое количество микроорганизмов, особенно плесневых грибов. Разбрасывание такой подстилки перед доением увеличивает число микробов и их спор как в воздухе, на поверхности тела животного, так и в молоке. В связи с этим на подстилку лучше использовать свежую солому, опилки, стружку, сухие листья или торф, которые поглощают влагу, газы и в некоторой степени препятствуют развитию гнилостных и патогенных микроорганизмов. По данным А. К. Скороходько, кишечная палочка, салмонеллы, бактерии брюшного тифа в торфяной подстилке погибают в течение 6—8 дней.

Рекомендуемые материалы

Обсеменять молоко микробами может и человек при несоблюдении правил личной гигиены. Поэтому руки доярки (дояра) должны быть чистыми, сухими, ногти коротко острижены. Микробы в молоко могут попадать и через воздух от животных, больных туберкулезом, сальмонеллезом и т. д. Велика роль мух в обсеменении молока микробами. На поверхности их тела содержится от нескольких тысяч до миллиона микробов, среди которых могут быть и патогенные. Для борьбы с мухами прово­дят тщательную очистку, мойку, побелку, дезинфекцию ферм, молокоприемных пунктов и окружающей террито­рии. Помещения убирать лучше влажным способом, что значительно уменьшает численность микробов, а следо­вательно, снижает и загрязнение молока.

Источником загрязнения молока могут быть также посуда, доильная аппаратура. Поэтому доильные аппа­раты, используемую посуду, фильтры надо содержать в чистоте. При машинном доении молоко поступает в за­крытую систему, что предупреждает попадание в него микробов извне. Однако плохая организация машинного доения приводит к ухудшению санитарного состояния молока. При этом число микробов по сравнению с руч­ным доением возрастает в 4—5 раз, а иногда и более. Показатели санитарного качества молока приведены в табл. I.

Из данных табл. 1 видно, что качество молока при ручном доении оказалось выше, чем при машинном. П. А. Обухов приводит следующие данные о содержании микробов в молоке (табл. II).

Таким образом, имеется множество источников за­грязнения молока микробами, которые в большинстве случаев могут быть устранены при соблюдении зоогигиенических и других правил в местах расположения дойных животных и в процессе получения продукта.

Динамика микробиологических процессов в молоке при его хранении. Состав и численность микробов в молоке изменяются в зависимости от температуры и времени хранения продукта. При этом выделяют несколько фаз.

Антимикробная (цидная, статическая) фаза характерна для свежевыдоенного молока, в нем отмечается задержка роста микроорганизмов. Иногда эту фазу на­зывают бактерицидной, что не соответствует действи­тельности. По данным ряда авторов, антимикробные вещества молока обладают статическим действием, задерживают рост микробов и не разрушают их клеток (И. И. Архангельский, П. А. Обухов); по данным других отмечается цидное действие (А. Ф. Войткевич, С. А. Ко­ролев, В. И. Мутовин), в связи с чем такую фазу правильнее называть антимикробной, что отражает существо дела.

Антимикробные свойства молока связаны с у- и р-глобулинами и обусловливаются содержанием в нем лизоцимов, лактенинов, бактериолизинов, антитоксинов, агглютининов и других веществ, которые поступают из крови или синтезируются молочной железой. В. И. Мутовин антимикробные свойства молока объясняет нали­чием в нем лизоцима М, а в вымени — лизоцима В. Лизоцим М обладает широким спектром действия: задер­живает рост как сапрофитов, так и патогенных микробов. В конце лактации он инактивируется. Лизоцим В хотя и имеет более узкий спектр, но его действие проявляется в течение всей лактации.

Кроме лизоцимов, в молоке обнаружено два (по данным некоторых исследователей, три) лактенина. Первый из них содержится в молозиве, термолабилен, второй — в молоке, устойчив к высокой температуре. Лактенины связаны с одной из фракций белков молока — р-глобулинами. Их больше содержится в начале лактации и меньше— в конце ее. И. И. Архангельский и другие исследо­ватели указывают на родство антимикробных веществ крови и молока, которые являются одними и теми же белками животного организма.

М. П. Бутко, Б. А. Степанова установили, что иммун­ное молоко обладает статическим, а не цидным дейст­вием, оно лишь задерживает размножение микробов. Ак­тивность антимикробных веществ обусловлена чистотой продукта и температурой его хранения. Так, с повыше­нием температуры их активность понижается, а при 55°С и выше наступает инактивация. По данным Р. Б. Давыдова, в зависимости от темпе­ратуры хранения продолжительность антимикробной фа­зы молока резко изменяется и составляет при 0°С 48 ч, при 5°С —36, при 10° —24, при 25° —6, при 30° —4 и при 37°С — 2 ч. Следовательно, для сохранения активно­сти антимикробных веществ в молоке его необходимо быстро охлаждать. Продлить срок хранения пастеризованного молока таким способом невозможно, поскольку под действием высокой температуры при нагревании происходит разрушение антимикробных веществ.

Фаза смешанной микрофлоры. С инактивацией лизоцимов, лактенинов и других веществ заканчивается ан­тимикробная фаза, после чего начинают проявлять свое действие микроорганизмы. В начале фазы наблюдается развитие разных групп микроорганизмов, но преобла­дают аммонификаторы. Наряду с этим идет увеличение численности и молочнокислых бактерий, накопление кислот, понижение рН. В такой среде деятельность гни­лостных, маслянокислых и бактерий других групп замед­ляется, а многие микробы прекращают свое существова­ние. Продолжительность фазы смешанной микрофлоры составляет 12—18 ч.

Фаза молочнокислых бактерий характеризуется пре­обладанием в начале периода стрептококков, а в конце— молочнокислых палочек. Молоко сквашивается. В такой среде клетки других микробов погибают. Про­дукты жизнедеятельности становятся небезразличными и для самих молочнокислых бактерий, главным образом для стрептококков. Они не выдерживают низкий рН и к концу периода полностью исчезают. Смена одних форм молочнокислых бактерий другими происходит в течение 3—4 недель. С накоплением кислоты рН среды вновь понижается, при этом жизнедеятельность молочнокислых палочек подавляется и создаются условия, благоприят­ные для плесневых грибов и дрожжей.

Фаза плесневых грибов и дрожжей характеризуется развитием мицелиальных и безмицелиальных грибов. Основные представители таких микроорганизмов: мо­лочная плесень, зеленый кистевик, пленчатые дрожжи и др. Грибы используют молочную кислоту, разлагают белки с образованием щелочных продуктов, в результате чего повышается рН и среда становится пригодной для развития аммонификаторов и маслянокислых микробов. Исчезает сгусток молока, оно приобретает жидкую кон­систенцию. При комнатной температуре гнилостные про­цессы прогрессируют, накапливаются газы, продукт становится непригодным к употреблению.

2

В молоке с исчезновением антимикробных свойств и при неправильном хранении создаются условия для развития нежелательной микрофлоры, в результате чего продукт портится. Чаще всего в молоко попадают аммонификаторы (гнилостные микробы), плесневые грибы, маслянокислые бациллы, реже — возбудители инфекционных болезней.

Аммонификаторы проявляют свое действие в нейтральной и слабощелочной среде, то есть до развития молочнокислых микроорганизмов или после фазы плесневых грибов и дрожжей, а также при низкой темпера­туре. В процессе разложения белков изменяется консистенция, образуются газы (аммиак), молоко приобретает горький вкус.

Маслянокислые микробы в большом количестве содержатся в почве, на растениях, предметах ухода за животными и при несоблюдении чистоты попадают в молоко. В анаэробных условиях они разлагают молоч­ный сахар с образованием масляной кислоты и газов. Продукт приобретает неприятный запах и прогорклый вкус. Пастеризация не предотвращает порчу молока, так как споры маслянокислых микробов при этом не поги­бают.

Плесневые грибы, развиваясь на поверхности молока, разлагают жиры и придают ему горький вкус, травяни­стый запах. Споры гриба содержатся в кормах, на обо­рудовании, аппаратуре и часто попадают в молоко. При длительном хранении, когда    повышается    кислотность продукта, создаются условия для роста грибов.

Кишечная палочка (эшерихии), попадая в молоко, вызывает сбраживание лактозы с образованием кислоты и газа. Наступает быстрое свертывание молока, но его качество остается плохим. С накоплением газа плотная масса разрывается, а иногда вслед за этим наступает ее разжижение. Молоко, загрязненное кишечной палочкой, непригодно для изготовления сыров и других продуктов. Сыр, приготовленный из такого молока, бывает прони­зан большим количеством пузырьков, при слиянии кото­рых образуются полости. Такой продукт теряет питатель­ную ценность и товарный вид.

При мастите, туберкулезе, ящуре и некоторых других болезнях молоко приобретает желтый или голубоватый оттенок.

Чудесная палочка, а также заболевание сибирской язвой в конце периода, геморрагическим маститом и другими болезнями придают молоку красное окрашивание. Некоторые микрококки и бациллы вызывают изменение консистенции молока, оно становится вязким, тягучим, а при мастите в нем появляются хлопья.

Инфекционные болезни животных, передаваемые че­рез молоко. Патогенные микробы в молоко попадают от больных животных, из окружающей среды во время его транспортировки или переработки. Микробы, пере­даваемые через молоко, делят на две группы. В первую входят возбудители зооантропонозов — болезней, общих для животных и человека. К ним относятся: туберкулез, бруцеллез, ящур и др. Во вторую группу входят возбу­дители антропонозов — болезней, которые передаются от человека человеку (дизентерия, дифтерия, брюшной тиф, скарлатина). Технолога в первую очередь должны интересовать зооантропонозы.

Туберкулез — хроническая болезнь, возбудитель кото­рой вместе с молоком выделяется во внешнюю среду. В такой среде микобактерии сохраняются до 10 дней, в сливочном масле на холоде — до 300 дней, в сырах — до 200 дней. При туберкулезе вымени происходит изме­нение молока, оно приобретает жидкую консистенцию с хлопьями и зеленовато-желтоватый цвет. Такое молоко подвергают кипячению и используют животным при от­корме.

Бруцеллез ~- хроническая болезнь. В охлажденном молоке бруцеллы сохраняются до 8 дней, в заморожен­ном— до 60, в сквашенном — до 4, в сливках — до 10, в масле —40—60, в сырах —до 40 дней. Бруцеллы чувст­вительны к высокой температуре: при 65°С они погибают через 15 мин, при 70° — через 5 мин. Молоко от больных животных пастеризуют при 70°С в течение 30 мин.

Ящур — острая, сильноконтагиозная болезнь. Вирус ящура в свежем молоке сохраняется до 12 ч, в охлаж­денном— до 2 недель. Молоко от животных, больных ящуром, пастеризуют при температуре 80°С в течение 30 мин или кипятят в течение 5 мин. Обеззараженное молоко перерабатывают в топленое масло или исполь­зуют в корм животным.

Салмонеллезы — острые желудочно-кишечные болез­ни, вызываемые салмонеллами и их токсинами, которые вместе с молоком могут попадать в организм человека. Источники загрязнения молока салмонеллами — боль­ные животные, корма, вода, а также обслуживающий персонал. Люди, переболевшие салмонеллезом, длитель­ное время могут оставаться бактерионосителями.

Мастит (воспаление вымени) может быть связан с проникновением микробов в молочную железу. Более 90% инфекционных маститов вызывают стафилококки и стрептококки. Энтеротоксигенные стафилококки могут быть причиной тяжелых отравлений людей, особенно детей.

3

Чтобы сохранить молоко, необходимо создать такие условия, при которых происходила бы гибель или задержка роста микробов. Существует много способов воздействия на микрофлору, но наиболее доступные холод и тепло.

Холод не вызывает гибели микробов, но задерживает рост и переводит их в анабиотическое состояние. Следо­вательно, с помощью холода можно сохранить бакте­риально чистое молоко. Если же до замораживания мо­локо содержало микробы, то при оттаивании продукта их жизнедеятельность проявляется вновь. Медленное замораживание ведет к изменению продукта, быстрое сохраняет его однородность. Хранение молока при —25°С не изменяет его свойств, в нем отсутствует сво­бодная вода, в связи с чем прекращаются физико-хими­ческие процессы.

Тепло вызывает гибель микробов, что повышает стойкость продукта, поэтому сохранение молока таким способом получило широкое распространение. Действие тепла не безразлично и для самого продукта, поскольку происходит изменение белков, жиров, витаминов, фер­ментов. Степень разрушения зависит от температуры и экспозиции: чем они выше, тем более глубокие изменения происходят в молоке.

Пастеризация — способ обезвреживания молока при температуре 63—95°С, в результате чего погибает до 99,9% вегетативных форм микробов. Следует отметить, что во время пастеризации разрушаются антимикробные вещества молока, а это понижает его стойкость и каче­ство. Если в пастеризованное молоко попадают микробы, то оно подвергается порче гораздо быстрее, чем сырое. Молоко от здоровых животных пастеризуют при разных режимах.

Длительная пастеризация — молоко нагревают до 63—65°С в течение 30 мин. При таком режиме сохраня­ются все основные свойства молока, глобулины не коагу­лируют и альбумины оседают лишь незначительно, фи­зическое состояние жировых шариков не изменяется. Для равномерного прогревания продукта его необходимо перемешивать.

Кратковременная пастеризация производится при температуре 72—74°С в течение 15—20 с. Такая темпера­тура изменяет молоко в большей степени, 13—25% гло­булинов и альбуминов коагулирует.

Моментальная пастеризация проводится без выдерж­ки при температуре 85—87°С. Такой режим ведет к поч­ти полному коагулированию альбуминов и до 30 % им­мунных глобулинов. Моментальную пастеризацию обыч­но проводят в маслодельной и молочно-консервной промышленности. Пастеризацию молока при 95°С в те­чение 10 мин осуществляют при производстве молочных продуктов.

Стерилизация — нагрев продукта при температуре выше 100°С. При стерилизации происходит уничтожение вегетативных и споровых форм микробов. Различают вы­сокотемпературную (120—140°С в течение 2—10 с) и длительную (15—20 мин при 115°С) стерилизацию. Так стерилизуют продукты, которые предназначены для дли­тельного хранения.

Ультрастерилизация — нагревание молока в течение одной секунды др 150°С в трубчатых аппаратах химиче­ски чистым паром путем введения его непосредственно в продукт. При этом режиме устраняются окислительные процессы, приводящие к разрушению витамина С, уда­ляются некоторые летучие вещества кормового и стой­лового происхождения. Такое молоко может храниться длительное время, что особенно важно для южных райо­нов страны.

Кипячение молока обычно проводят в домашних усло­виях. При температуре 100°С погибают вегетативные и часть споровых форм микробов. Изменяются белки, раз­рушаются витамины. В зависимости от степени загрязне­ния продукта его сохранность может колебаться в ин­тервале нескольких часов. Проникновение микробов в продукт вызывает его порчу.

Молоко в хозяйствах, неблагополучных по инфекци­онным болезням, обезвреживают при температурах, ко­торые могут гарантировать гибель возбудителя. Так, бактерии туберкулеза погибают при температуре 63°С в течение 6 мин, а при 71°С в течение 6—8 с. Однако вете­ринарным законодательством предусмотрено, что молоко в хозяйствах, неблагополучных по туберкулезу, необхо­димо пастеризовать при температуре 85°С в течение 30 мин. Режим пастеризации устанавливают с учетом ка­чества продукта: при сильном загрязнении молока темпе­ратуру и экспозицию увеличивают.

Для уничтожения микробов испытывались высокоча­стотные колебания, ультрафиолетовые излучения, электрический ток, антибиотики, химические вещества. Некоторые из этих способов и веществ дали обнадеживаю­щие результаты, но пока еще не нашли применения в практике.

Консервирование молока. Молочные консервы гото­вят путем тепловой обработки продукта, удаления из него влаги, высушивания или добавления сахара. При консервировании происходит гибель микробов, создается плазмолиз — условия, неблагоприятные для их разви­тия. Все это предотвращает разрушение составных частей молока. Но так бывает в том случае, если жизнедеятельность микробов полностью подавлена.

Сгущенное стерилизованное молоко. Сгущенное молоко в банках стерилизуют при 115—118°С в течение 15 мин. При такой температуре погибают не все микробы, остается часть споровых форм и, чем грязнее про­дукт, тем меньше гарантии его сохранения. По данным В. М. Богданова, в период от пастеризации до расфасов­ки численность микробов увеличивается более чем в 220 раз, в том числе споровых форм более чем в 12 раз.

Если Вам понравилась эта лекция, то понравится и эта - 5. Разработка концепции проекта.

Следовательно, при изготовлении консервов необхо­димо обращать внимание на качество исходного сырья. Сохранившиеся споры могут прорастать, разлагать про­дукт с образованием газов, которые вызывают вспучива­ние банок (бомбаж). Поэтому качество термической об­работки продукта проверяют путем выдерживания банок в течение 10 суток при 37°С. Отсутствие бомбажа указывает на стерильность продукта, что позволяет хранить его длительное время.

Сгущенное молоко с сахаром. Пастеризованное мо­локо сгущают до 1/3 первоначального объема, чтобы в нем содержалось не более 26,5% влаги, и к нему добав­ляют не менее 43,5% сахара. Такое соотношение воды и сахара создает высокое осмотическое давление — условия, неблагоприятные для развития эшерихий, молочнокислых бактерий, дрожжей и многих плесневых грибов. Но при попадании, в основном из сахара, шоколадно-коричневой плесени и цветных микрококков с протеолитическими свойствами происходит порча продукта. Его сохранность в таком случае не превышает 6—12 мес. Соблюдение технологии и санитарных правил в процессе производства позволяет сохранить сгущенное молоко с сахаром в течение 2 лет.

Сухое молоко фасуют в жестяные банки, бочки или бумажные мешки. По физико-химическим показателям сухое молоко приближается к пастеризованному. В 1 г сухого молока высшего сорта должно содержаться не более 50 тыс. микробов, I сорта — не более 100 тыс.

В зависимости от микробиологических и физико-хи­мических показателей молоко делят на два сорта. Моло­ко I сорта должно иметь кислотность 16—I8Т и мик­робную обсемененность по редуктазной пробе не ниже I класса. Кислотность молока II сорта должна быть 16—20Т, микробная обсемененность — не ниже II класса. Не допускается смешивание молока от больных и здо­ровых коров (ГОСТ 13264—70). Молоко, выпускаемое заводами молочной промышленности, по общему коли­честву микробов и коли-титру разделяют (ГОСТ 13277—79) на две группы: А и Б.

Молоко группы А можно использовать без кипячения, молоко группы Б перед употреблением в пищу необходимо кипятить.

Следует отметить, что бесконтрольное применение антибиотиков в ветеринарии приводит к нежелательным последствиям. Многие микробы, как сапрофиты, так и па­разиты, становятся резистентными к антибиотикам, что делает невозможным лечение вызываемых ими болезней. Антибиотики, находящиеся в молоке, подавляют деятельность молочнокислых бактерий и тем самым нару­шают технологию кисломолочных продуктов. На качество молока оказывают влияние радиоактив­ные вещества, пестициды и инсектициды. Молоко с оста­точными количествами химических веществ защиты ра­стений и животных, а также антибиотиков подлежит вы­браковке.