Микробиология молока и молочных продуктов. Что показывает микробиология молока и молочных продуктов? Молоко представляет собой хорошую питательную среду для развития большинства микроорганизмов, как вносимых с заквасками, так и попадающими в него извне

Молоко и большинство молочных продуктов являются благоприятной средой для различных микроорганизмов, как патогенных, так и микроорганизмов порчи.

Молоко, полученное от больных животных, опасно для здоровья, оно может стать причиной инфекционных заболеваний, стафилококкового токсикоза и других пищевых отравлений.

Парное молоко, полученное от здоровых животных, обладает бактерицидными свойствами. Бактерицидная фаза продолжается от нескольких минут до 45 мин, если молоко находится при температуре не выше О °С. Затем количество микроорганизмов начинает нарастать, и тем быстрее, чем выше температура хранения молока.

В сыром молоке могут быть микрококки, стрептококки, а также клебсиеллы, иерсинии, протейные и кишечные палочки (колиформы) и др. При нарушении условий хранения и реализации микробы в молоке и молочных продуктах быстро размножаются, что приводит к появлению неприятного вкуса, изменению свойств молока и его порче.

Когда начинают преобладать молочнокислые бактерии и повышается кислотность, молоко прокисает, развитие многих других бактерий подавляется. Затем молочнокислая микрофлора постепенно отмирает, создаются условия для роста дрожжей, плесневых грибов, а затем и микроорганизмов гниения.

Пастеризация молока производится с целью уничтожения болезнетворных микроорганизмов и снижения обшей обсемененности молока. Молоко пастеризуют при 76 °С с выдержкой 15-20 с. После пастеризации молока остается некоторое количество термофильных и термостойких бактерий (в том числе энтерококки) и споры. Такое молоко следует хранить при температуре +4 °С не более 36 ч. Стерилизованное молоко микроорганизмов практически не содержит и может храниться длительное время.

Кисломолочные продукты (сметана, творог, кефир, простокваша и др.) обладают большей стойкостью при хранении, чем молоко. Они являются неблагоприятной средой для развития многих патогенных бактерий. Это объясняется повышенной кислотностью продуктов и антибиотическими свойствами некоторых заквасок.

При изготовлении кисломолочных продуктов применяют закваски, содержащие чистые культуры молочнокислых стрептококков, болгарской и ацидофильной палочек или их смеси. Для выработки кефира используют так называемый кефирный грибок — симбиоз дрожжей и других микроорганизмов.

Сыры получают путем заквашивания молока молочнокислыми бактериями, а затем вводят сычужный фермент, активизирующий свертывание молока. Далее происходит процесс созревания сыра — под действием микробов закваски идет молочнокислое и пропионовокислое брожение. В результате молочный сахар сбраживается, белки частично расщепляются, появляются специфический вкус и аромат. Выделяемый при этих процессах углекислый газ образует сырные глазки.

При выработке некоторых мягких сыров используют культуры плесневых грибов из рода пенициллиум.

Порча сыров чаще всего происходит из-за плесневения, развитие маслянокислых бактерий приводит к вспучиванию, а некоторых молочнокислых стрептококков — к появлению горечи.

Молоко и источники его загрязнения. Молоко – секрет молочной железы млекопитающих. Состав коровьего молока в %: вода 87%; молочный сахар – 4,7%; молочный жир – 3,9%; белки - 3,3%; минеральные вещества – 0,7%; витамины и ферменты.

«Молоко, - писал академик И.П. Павлов,- это изумительная пища, приготовленная самой природой». Установлено, что этот продукт содержит свыше ста ценнейших компонентов. В него входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. Таким образом, в молоке природа «подобрала» все компоненты в очень удачных пропорциях.

Молоко является хорошей средой для размножения и сохранения микроорганизмов. Получить стерильное молоко невозможно, т.к. в сосковом канале (сообщающимся с внешней средой) находятся представители нормальной микрофлоры вымени: маммококки, микрококки, молочно-кислые стрептококки и палочки.

Происхождение микрофлоры молока. Источники загрязнения . Молоко по своему составу представляет благоприятную среду для развития и размножения различных микроорганизмов, поэтому в нем всегда можно встретить то или иное количество микробов.

Молоко на своем пути от вымени до потребителя приходит в тесное соприкосновение с целым рядом источников загрязнения. Эти источники далеко не равноценны, как по обилию, так и по видовому составу вносимых бактерий.

Микрофлора, получаемая молоком из вымени. Этот источник поставлен на первое место в силу его чрезвычайного постоянства и абсолютной неизбежности. В сосковом канале всегда содержатся бактерии: облигатные - микрококки, маммококки (кокки вымени безвредны) и факультативные - молочно-кислые стрептококки, могут быть и патогенные стафилококки. Они образуют «бактериальную пробку» соскового канала, если ее не сдаивать отдельно, то это приведет к увеличению количества бактерий в общем удое в три раза.

Большое влияние на бактериальное загрязнение молока при доении оказывает и санитарное состояние животных: кожа животного, руки доярки, пыль от подстилок, молочное оборудование и посуда.

Кожа животного, как источник загрязнения, характеризуется обилием и трудной устранимостью, ввиду загрязнения кожи частицами навоза. Во время дойки на поверхность молока, должно быть, падает настоящий дождь из кишечных палочек, энтерококков, аэробов и анаэробов, дрожжей и плесневых грибов и др. (перечень этих микроорганизмов очень важен, т.к. именно, они будут составлять нормальную микрофлору молока ). Следовательно, степень бактериального загрязнения молока зависит от способа обработки кожи и вымени перед доением. На практике часто для обмывания вымени используют одно ведро, одно полотенце для всей группы, на 1 см 2 такого полотенца может быть обнаружено до 214 млн. бактерий.

При машинном доении коров исключаются многие источники загрязнения, однако, при содержании доильных аппаратов в антисанитарном состоянии, они становятся значительным источником микробного загрязнения (в основном психрофильных бактерий). Например, если после дезинфекции 0,2% раствором хлорамина, новые молочные шланги становятся почти стерильными, то на старых шлангах, имеющих на внутренней поверхности трещины, после такой же обработки обнаруживалось на 1 см 2 до 940 тысяч бактерий. Таким образом, роль молочной аппаратуры двойственна: с одной стороны молочная аппаратура является наиболее совершенной защитой от загрязнения, а с другой – она может отдать молоку свою собственную микрофлору.

Источником загрязнения молока может быть пыль, попадающая при раздаче кормов и сухой уборке. Применение в качестве подстилки прелой соломы увеличивает число микроорганизмов, особенно спорообразующих и плесневых грибов в воздухе, вместе с пылью в молоко попадают и микробы.

Можно сделать вывод, что источники загрязнения могут быть устранены при соблюдении зоогигиенических правил содержания коров и санитарно–гигиенических условий в процессе получения молока. Познакомившись с источниками загрязнения молока, мы получили представление о составе микрофлоры свежего молока.

Изменение микрофлоры молока при хранении и транспортировке. Количественные и качественные изменения микрофлоры молока зависят от температуры, продолжительности хранения и состава ее при получении. Так, при хранении молока при 10 0 С происходит последовательная смена фаз.

Бактерицидная фаза – сущность этой фазы в том, что количество микроорганизмов в свежевыдоенном молоке, в процессе хранения уменьшается. Эти свойства молока объясняются наличием в молоке различных противомикробных веществ: лактенинов, бактериолизинов, лизоцима и др. Продолжительность бактерицидной фазы изменяется в широких пределах и зависит от следующих факторов:

1.Количества бактерий, попавших в молоко во время дойки.

2.Температуры хранения (бактерицидные свойства молока сохраняются в течение суток, если температура ниже 10 0 С, и только 6 часов – при температуре 25 0 С).

3.От индивидуальных свойств организма животного и периода лактации.

Фаза смешанной микрофлоры. После окончания бактерицидной фазы, когда в молоке уже нет веществ, задерживающих развитие микробов, а температура хранения выше 10ºС, в молоке начинают размножаться все оставшиеся к этому моменту микроорганизмы. Эта фаза является периодом наиболее быстрого возрастания числа микроорганизмов. В течение этого периода, который продолжается 12-18 часов, микрофлора возрастает в сотни тысяч раз. Рассматриваемая фаза смешанной микрофлоры с практической точки зрения особенно важна, так как именно в этой фазе молоко попадает к потребителю.

Молочнокислая фаза. За начало этой фазы принимается момент, когда в молоке обнаруживается заметное нарастание кислотности. С определенного момента перевес над всеми имеет Str.lactis, по мере их размножения кислотность молока снижается до рН 4,0. Такая кислотность неблагоприятна для стрептококков, на смену им начинают развиваться кислотоустойчивые (рН до 3,6) молочно-кислые палочки. Таким образом, здесь можно говорить о двух ясно различимых фазах, сменяющих одна другую, в определенной последовательности. Повышение кислотности оказывается губительным для гнилостной микрофлоры, а также для бактерий группы кишечной палочки.

Продолжительность молочнокислой фазы больше, чем какой-либо другой фазы, может тянуться месяцами без заметного изменения в микрофлоре при соответствующей температуре. Но надо учитывать, что молочнокислая фаза в целом охватывает собой то состояние молока, в котором оно квалифицируется как кисломолочный продукт.

Фаза развития дрожжей и плесеней. Эта фаза не представляет практического интереса и вряд ли придется наблюдать ее в практических условиях (мы даем ее для полноты картины). Обычно молоко не доживает до этой фазы, будучи потребленным, в течение молочнокислой фазы. Внешняя картина развития этой фазы такова: еще во время молочнокислой фазы на поверхности сгустка образуются отдельные колонии Oidium lactis, постепенно смыкающиеся в сплошную белую пушистую пленку. В это же время можно наблюдать появление пленчатых дрожжей, позднее появляются пигментированные колонии плесневых грибов Penicillium, Aspergillus, вытесняющие Oidium. В молоке появляется прогоркание за счет разлагающегося жира, «плесневый» и «дрожжевой» привкусы. Затем под плесневой пленкой начинают появляться первые признаки разложения и пептонизации белков, в виде жидкости от светло-желтого до темно-бурого цвета. Слой жидкости увеличивается за счет сгустка и, в конце концов, от сгустка не остается и следа: все превращается в бурую жидкость, закрытую сверху толстой пленкой плесени.

Нормальная микрофлора молока . Вся микрофлора молока делится на нормальную и анормальную. К нормальной микрофлоре относится такая, которая постоянно присутствует в молоке, это: молочнокислые бактерии, микрококки, сарцины, энтерококки, бактерии группы кишечных палочек, маслянокислые бактерии, гнилостные бактерии, плесневые грибы и дрожжи.

Из перечисленных видов особый интерес представляют молочнокислые бактерии. Как показывает их название, основным продуктом их жизнедеятельности является молочная кислота. Молочнокислые бактерии применяются при изготовлении кисломолочных продуктов, сыроделии, маслоделии. Поэтому мы дадим подробную характеристику молочнокислым бактериям. Все молочнокислые бактерии объединены в семействo:

L A C T O B A C T E R I A C E A E

Род S t r e p t o c o c c u s Род La c t o b а c t e r i u m

Str. lactis L.acidophilum

Str. cremoris L.bulgaricum

Str. thermophilus L.casei

Пороки молока микробного происхождения . При длительном хранении сырого и пастеризованного молока в нем начинают проявляться признаки порчи, вызванные размножением, выше перечисленной микрофлоры. Характер порчи зависит от температуры хранения и вида преобладающих микроорганизмов.

Аммонификаторы (гнилостные микроорганизмы) могут размножаться при низкой температуре хранения молока, т.к. относятся к психрофильным бактериям. В процессе разложения белков изменяется консистенция молока, появляется горечь.

Маслянокислые бактерии широко распространены в природе. Они обнаруживаются в большом количестве на предметах ухода, в кормах и при несоблюдении санитарных условий попадают в молоко. При пастеризации споры маслянокислых бактерий не погибают, при длительном хранении молока они расщепляют лактозу до масляной кислоты и газа, придающих молоку прогорклый вкус и запах.

Плесневые грибы образуют островки колоний на поверхности свернувшегося молока, придают ему горький вкус и плесневый запах. Наличие плесени свидетельствует о длительном хранении молочного продукта при низкой температуре.

Кишечная палочка , находящаяся в молоке в больших количествах, придает ему стойловый запах, а при благоприятной температуре сбраживает лактозу с образованием кислоты и газа. Молоко, содержащее кишечную палочку, нельзя использовать для приготовления кисломолочных продуктов, сыров, т.к. E.coli вызывает в них пороки.

Возбудители инфекционных болезней, передаваемых через молоко. Возбудители инфекционных болезней попадают в молоко от больных животных, из окружающей среды во время транспортировки или переработки. Микробы, передаваемые через молоко, делятся на две группы. В первую входят возбудители зооантропонозов , которые передаются от одного вида животного к другому и от животного к человеку. К ним относятся: возбудители туберкулеза, бруцеллеза, сибирской язвы, ящура и др. Во вторую группу входят возбудители антропонозов – болезней, которые передаются от человека к человеку (дизентерия, дифтерия, брюшной тиф, скарлатина).

При попадании патогенных возбудителей от больных людей и животных в молоко, происходит их размножение и накопление токсинов в молоке, что приводит к возникновению пищевых токсикоинфекций, при употреблении такого молока.

Дезинфекцию на молочных фермах следует рассматривать как важную меру, дополняющую пастеризацию молока и направленную на предупреждение зоонозов и зооантропонозов, которые передаются человеку через молоко, включая сальмонеллез. Доильные аппараты, ведра, бидоны и другие емкости следует дезинфицировать; для этого применяют различные химические средства, например кальцинированную соду и гидрооксид калия.

Сохранение молока физическими методами. Молоко, поступающее на молочные заводы, характеризуется значительным бактериальным загрязнением (от сотен тысяч до миллионов в 1 мл), особенно в жаркое время года. Бактериальное загрязнение молока может быть снижено, если на всем пути от вымени до потребителя будет соблюдаться санитарно-гигиенический режим и своевременное охлаждение молока. Особенно эффективно действует глубокое охлаждение непосредственно после удоя, так как этим удлиняется и используется бактерицидная фаза. Хранить молоко следует при температуре не выше 6-8°С, а лучше при 2-4°С.

Замораживание молока позволяет приостановить в нем бактериальные процессы на длительный срок. При этом для предотвращения выпадения казеина в осадок следует применить быстрое замораживание при минус 25°С. Холод не вызывает гибель микроорганизмов, а переводит их в анабиотическое состояние и при оттаивании молока их жизнедеятельность проявляется вновь. Следовательно, с помощью холода можно сохранить только бактериально чистое молоко, в котором мало бактерий.

Высокая температура в отличие от холода вызывает гибель микробов, что повышает стойкость продукта, поэтому обработка молока таким методом получила широкое распространение.

Кипячение молока, хотя и обеспечивает высокий стерилизующий эффект, не может быть рекомендовано для молочной промышленности. При кипячении в значительной степени разрушаются витамины, денатурируются белки, ценный кальций оседает на стенки посуды, нарушается гомогенность жировой эмульсии, поэтому вместо кипячения применяют пастеризацию молока, после которой сохраняется биологическая ценность продукта.

Существует несколько режимов пастеризации молока от здоровых животных:

а) длительная – 63-65°С в течение 30 мин;

б) кратковременная – 74-78°С в течение 20 сек;

в) моментальная – 85-90°С без выдержки.

При правильно проведенной пастеризации погибает около 99% содержащихся в молоке бактерий, в том числе бесспоровые патогенные виды (возбудители туберкулеза, бруцеллеза, сальмонеллеза, гноеродные кокки), кишечная палочка и молочнокислые бактерии.

После пастеризации молоко и сливки необходимо охладить до + 4ºС, чтобы предотвратить прорастание спор и размножение сохранившейся термофильной микрофлоры.

Хранение пастеризованного молока при комнатной температуре дает возможность беспрепятственно размножаться гнилостным бактериям и патогенным, если они там остались, так как бактерицидные свойства в пастеризованном молоке инактивированы . Пастеризованное молоко не скисает, но может подвергнуться гнилостному разложению (пептонизации) и приобрести ядовитые свойства при длительном хранении в холодильнике. Таким образом, из пастеризованного молока нельзя делать запасы и хранить его длительное время.

Стерилизация молока предусматривает полное уничтожение вегетативных и споровых форм бактерий, что позволяет хранить такое молоко длительное время . Стерилизованное молоко готовят тремя способами: а) молоко стерилизуют при температуре 140 0 С - 4 сек, а потом разливают в бумажные пакеты с полиэтиленовым покрытием в асептических условиях, такое молоко может храниться 10 дней при температуре не выше 20 0 С; б) молоко разливают в бутылки, укупоривают, а затем стерилизуют при температуре 120 0 С - 15 мин; в) молоко стерилизуют при 140 0 С - 2 сек, разливают в бутылки, укупоривают и вновь стерилизуют при температуре 116 0 С - 15 мин., такое молоко может храниться до 2 мес.

Ультравысокотемпературная обработка (УВТ) - нагревание молока до 140ºС в течение одной секунды происходит в трубчатых аппаратах путем введения химически чистого пара непосредственно в молоко, в условиях полностью закрытого автоматизированного процесса. Этим устраняются окислительные процессы, приводящие к разрушению витамина С, удаляются летучие вещества кормового и стойлового происхождения. Такое молоко может храниться длительное время . В результате такой обработки погибают и споры, а все полезные вещества и микроэлементы в молоке сохраняются. При изготовлении такого молока используется только высококачественное сырье , т.к. молоко 1 и 2-го сорта (по ГОСТу) просто-напросто свернется. Специально для УВТ-молока была изобретена новая, асептическая разновидность картонной упаковки с полиэтиленовым покрытием, такое молоко можно хранить при комнатной температуре.

Консервированием осуществляется уничтожение микробов или создание неблагоприятных условий для активности микробов, вызывающих порчу продуктов. .
Для приготовления консервированного сгущенного молока в банках, его стерилизуют при 115-118ºС в течение 15 мин. При такой температуре погибают вегетативные микробы, но часть спорообразующих может остаться. Сохранившиеся споры в благоприятных условиях могут прорастать, разлагать продукт с образованием газов, которые вызывают бомбаж консервных банок. Для проверки качества стерилизации банки выдерживают в течение 10 суток при 37ºС. Отсутствие бомбажа, указывает на хорошую стерилизацию банок, что позволяет хранить их длительное время.

Сгущенное молоко с сахаром. Сырое молоко сначала подвергают очистке и доводят содержание жира и сухих веществ до уровня, соответствующего требованиям ГОСта. Затем молоко нагревают до кипения и выдерживают около 20 минут, при этом погибают все микроорганизмы, за исключением устойчивых к высокой температуре. Пастеризованное молоко сгущают до 1/3 первоначального объема, чтобы в нем содержалось не более 26,5% влаги, и к нему добавляют 43,5% сахара. При таком соотношении воды и сахара создается высокое осмотическое давление – условия, неблагоприятные для развития эшерихий, молочнокислых бактерий, дрожжей и многих плесневых грибов. Но при наличии шоколадно-коричневой плесени и цветных микрококков, обладающих протеолитическими свойствами, происходит порча продукта. Его сохранность в таком случае не превышает 6-12 месяцев. Соблюдение технологии и санитарных условий в процессе производства позволяет сохранить сгущенное молоко с сахаром в течение двух лет.

Санитарно-микробиологическая характеристика молока . Для того, чтобы не допустить распространение инфекционных болезней через молоко – проводится строгий ветеринарный и санитарный надзор за животными и предприятиями молочной промышленности (контроль сырья и процессов производства). Молоко, поступающее на молочный завод от производителя в зависимости от санитарно-микробиологических и физико-химических показателей, делят на два сорта. Молоко 1 сорта должно иметь кислотность 16-18ºТ (по Тернеру), микробную обсемененность по редуктазной пробе не ниже 1 класса и степень чистоты 1 группы по эталону. Кислотность молока 2 сорта может быть в пределах 16-20ºТ, микробная обсемененность по редуктазной пробе – не ниже 2 класса и степень чистоты по эталону - не ниже 2 группы. При этом оценка молока при приемке осуществляется по худшему показателю.

Показатели, по которым определяют сорт сдаваемого сырого молока, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Показатели сорта молока

Повышенное содержание соматических клеток в молоке свидетельствует о наличии острого воспаления вымени (мастит). Применение молока с повышенным содержанием в нем соматических клеток на пищевые цели не допускается. Кроме потери технологических свойств такое молоко содержит токсины.

Кислотность молока является показателем, косвенно подтверждающим его микробное благополучие. При повышении количества бактерий в молоке растет и его кислотность. Пониженная кислотность свидетельствует о том, что в молоко добавлены химические вещества с целью фальсификации его качества. А это опасно, поскольку все вещества, применяемые для фальсификации, токсичны для человека.

Пастеризованное молоко, выпускаемое заводами молочной промышленности, по общему количеству микробов и коли-титру делят на две группы: А и Б. (таблица 2).

БЕЛНИКТИММП

Составители:

Сафроненко Л.В. -зав. отделом микробиологии УП «БЕЛНИКТИММП», канд. тех. наук

Куклянский А.А.- гл. науч. сотр-к, канд мед наук

Минск, 2001г

МИКРОБИОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

(КОМПЕНДИУМ)

1. Основы общей микробиологии

1.1. Основные группы микроорганизмов:

бактерии;

бактериофаги.

1.2. Микроскопические методы

1.2.1. Основные правила работы с микроскопом

1.2.2. Микроскопия в темном поле

1.2.3. Фазово-контрастная микроскопия

1.2.4. Люминисцентная микроскопия

1.2.5. Основные формы бактерий

1.2.6. Методы окраски бактерий

1.2.6.1. Приготовление рабочих растворов красок

1.2.6.2. Приготовление микроскопических препаратов

1.2.6.3. Простые методы окраски

1.2.6.4.- Окраска по Граму

1.2.6.5. Окраска капсул

1.2.6.6. Окраска спор и кислотоустойчивых бактерий

1.2.7. Определение подвижности раздавленная капля; висячая капля.

1.2.8. Морфология актиномицетов и грибов

1.2.8.1. Актиномицеты

1.2.8.2. Основные группы грибов

– аскомицеты;

– мукоровые грибы;

– ризопус;

– аспергиллы;

– пенициллы;

– кладоспориум;

– молочная плесень;

– альтернария;

– катенулярия;

– дрожжи;

– дрожжеподобные грибы.

1.3. Особенности обмена веществ у бактерий

1.3.1. Энергетический обмен

1.4. Влияние факторов внешней среды на рост и жизнедеятельность микроорганизмов

1.4.1. Температура

– психротрофы;

– мезофилы;

– термофилы

1.4.1.2. Пастеризация

1.4.1.3. Стерилизация

– кипячение;

– автоклавирование;

– стерилизация текучим паром;

– дробная стерилизация;

– тиндализация;

– фламбирование;

– стерилизация сухим жаром;

– фильтрование;

– лучевая стерилизация;

– химическая стерилизация (дезинфекция);

– подготовка посуды к стерилизации

1.4.2. Осмотическое давление

1.4.3. Влажность

1.4.5. Окислительно-восстановительный потенциал

1.4.6. Ингибиторы роста

1.4.7. Биологические факторы

– симбиоз;

– комменсализм;

– антагонизм

1.5. Культивирование микроорганизмов

1.5.1. Термостаты

1.5.2. Анаэростаты

1.5.3. Питательные среды

1.5.3.1. Требования к питательным средам

1.5.3.2. Контроль качества питательных сред

1.5.3.3. Среды для энтеробактерий

1.5.3.4. Среды для анаэробов

1.5.3.5. Среды для молочнокислых бактерий

1.5.3.6. Среды для стафилококков

1.5.3.7. Среды для грибов

1.5.3.8. Среды для санбакт. исследований

1.5.4. Методы посевов

1.5.5. Методы идентификации

– изучение морфологических и тинкториальных свойств;

– изучение культуральных свойств;

– изучение окислительно-восстановительных свойств;

– изучение типа метаболизма

1.6. Генетика микроорганизмов

1.6.1. Мутации

1.6.2. Генетические рекомбинации

– трансформация;

– трансдукция;

– конъюгация;

– трансгенные формы бактерий, обладающие производственно ценными свойствами

1.7. Экология микроорганизмов

1.7.1. Микрофлора почвы

1.7.2. Микрофлора воды

1.7.3. Микрофлора воздуха

1.7.4. Микрофлора кормов

1.7.5. Микрофлора вымени, кишечника и кожи животных

1.7.6. Микрофлора желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей и кожи человека

2. Специальная микробиология

2.1. Основные группы микроорганизмов, встречающихся в молоке и молочных продуктах

2.1.1. Технически важные микроорганизмы

2.1.1.1.1 Молочнокислые бактерии (МКБ)

лактококки;

лейконосток;

термофильный стрептококк;

термофильные лактобациллы;

мезофильные лактобациллы

2.1.1.1. Прочие

2.1.2. Технически вредные микроорганизмы

микрококки;

гнилостные бактерии;

сенная палочка;

картофельная палочка;

психотрофы;

псевдомонады;

уксуснокислые бактерии;

маслянокислые бактерии;

пропионовокислые бактерии;

бактериофаг

2.1.3. Патогенные микроорганизмы

возбудители туберкулеза; возбудители бруцеллеза; вирус ящура;

патогенные эшерихии; сальмонеллы; золотистый стафилококк; листерии

2.1.4. Санитарно-показательные микроорганизмы БГКП;

общее количество бактерий

2.2. Микробиология молока

2.2.1. Источники микрофлоры сырого молока вымя коров;

руки персонала;

оборудование

2.2.2. Состав микрофлоры сырого молока

2.2.3. Основные фазы изменения микрофлоры сырого молока при хранении

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

2.2.5. Влияние режимов обработки молока на предприятии на его микрофлору

2.2.6. Микробиологическое исследование молока

2.2.6.1. Отбор проб

2.2.6.2. Определение общего количества микроорганизмов

2.2.6.3. Определение эффективности пастеризации

2.2.6.4. Количественный учет МКБ

2.2.6.5. Определение количества БГКП

2.2.6.6. Определение количества протеолических бактерий

2.2.6.7. Определение количества маслянокислых бактерий

2.2.6.8. Определение количества дрожжей и плесневых грибов

2.2.6.9. Косвенные методы определения общего количества микроорганизмов в молоке

2.2.6.10. Исследование молока от маститных коров

2.2.6.11. Определение бактериофага в молоке

2.2.6.12. Определение антибиотиков в молоке

2.3. Микробиология заквасок

2.3.1. Состав микрофлоры и формы заквасок, применяемых в молочной промышленности

сухие и жидкие закваски;

закваски для творога, сметаны и простокваши обыкновенной;

закваски для йогурта, Мечниковской простокваши,

ряженки, варенца;

закваски для ацидофильного молока, ацидофильной пасты, ацидофилина;

закваски для кисломолочных напитков и сметаны с пониженным содержанием жира;

кефирная закваска;

закваски для сыров с низкой температурой второго нагревания;

закваски для сыров с высокой температурой второго нагревания;

закваска для кислосливочного масла;

бактериальные концентраты и бактериальные препараты

2.3.2. Основные правила приготовления заквасок

2.3.3. Закваски на чистых культурах

2.3.4. Приготовление лабораторной закваски

2.3.5. Приготовление производственной закваски

2.3.6. Приготовление кефирной закваски

2.3.7. Пороки заквасок

2.3.8. Правила применения заквасок на производстве 2.4. Микробиология кисломолочных продуктов

2.4.1. Источники микрофлоры кисломолочных продуктов

2.4.2. Микробиология кефира

2.4.3. Микробиология творога

2.4.4. Микробиология домашнего сыра

2.4.5. Микробиология сметаны

2.4.6. Микробиология йогурта, Мечниковской простокваши, ряженки, варенца

Кафедра микробиологии, вирусологии и фармакологии

Курс микробиологии

080401 «Товароведение и экспертиза продовольственных товаров»

Реферат

Дисциплина: Микробиология продовольственных товаров

На тему: Микробиология молока

Молоко – секрет молочных желез млекопитающих, физиологически предназначен для вскармливания детенышей. Молоко образуется из составных частей крови эпителиальными клетками альвеол и является ценным пищевым продуктом. В его состав входят жирные кислоты, аминокислоты, белки, минеральные вещества, витамины, молочный сахар и большое количество ферментов. Питательные вещества молока находятся в соотношении и форме, наиболее благоприятных для усвоения организмом. Наиболее полноценно свежевыдоенное, парное молоко. Оно обладает бактерицидностью, т. е. способностью задерживать размножение попадающих в молоко бактерий и даже убивать их. Чтобы сохранить бактерицидные свойства парного молока, его охлаждают. При температуре 30 о С бактерицидность сохраняется в течение 3-х часов, при 15 о С – около 8 часов, при 10 о С - около 24 часов.

Микробы проникают в молоко из внешней среды через выводные протоки, молочную цистерну и сосковый канал. Для некоторых из них молоко служит хорошей питательной средой.

Больше всего микробов бывает 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, в которой наряду с сапрофитами могут находиться возбудители инфекционных болезней. Обычно их больше в первых порциях молока и меньше в последних. Поэтому первые порции молока необходимо сдаивать 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.

Особенно много различных микробов находится в молоке животных, больных маститом. Одной из причин могут быть микробы, которые проникают в молочную железу через сосковый канал 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 стафилококки, стрептококки, кишечную палочку и другие микроорганизмы. Их численность во многом обусловливается состоянием внешней среды.

В большом количестве микробы содержатся на поверхности кожного покрова животного. Чем грязнее кожа, тем их больше попадает в молоко. Так, по данным Бакгауза и Конгейма, в 1 мл молока коровы с нечищеной 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.

Еще одним источником загрязнения молока могут быть корма: при их раздаче образуется много пыли. Вместе с пылью в молоко попадают и микробы. Поэтому раздавать корма во время доения 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 в качестве подстилки лучше использовать свежую солому, опилки, стружку, сухие листья или торф, которые поглощают влагу, газы и в некоторой степени препятствуют развитию гнилостныхи патогенных микроорганизмов. По данным А. К. Скороходько, кишечная палочка, сальмонеллы, бактерии брюшного тифа в торфяной подстилке погибают в течение 6-8 дней.

Человек тоже может быть источником обсеменения молока микробами при несоблюдении правил личной гигиены. Поэтому руки доярки (дояра) должны быть чистыми, сухими, с коротко остриженными ногтями.

Микроорганизмы могут попадать в молоко и через воздух от животных, больных туберкулезом, сальмонеллезом и т. д.

Огромна 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 лучше убирать влажным способом, что значительно уменьшает численность микробов, а следовательно, снижает и загрязнение молока.

Источником загрязнения молока могут быть также посуда и доильная аппаратура. Поэтому доильные аппараты, используемую посуду, фильтры надо содержать в чистоте. При машинном доении молоко поступает в закрытую систему, что препятствует попаданию 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 отражены в следующей таблице:

Санитарное качество молока при стойловом содержании коров (по Е.Ш. Акопяну)

Из данных таблицы видно, что качество молока при ручном доении оказалось выше, чем при машинном. Все вышеперечисленные источники загрязнения молока могут быть сведены к минимуму или устранены при соблюдении зоогигиенических и других правил в местах расположения дойных животных и в процессе получения продукта.

Следует отметить еще один вид загрязнения молока, который связан с новым видом Bacillus, выявленным экспертами Международной молочной федерации (ММФ) и названным Bacillussporothermodurans (Петерсон и др.,;. 1996). Вacillussporothermodurans можно выделить из УВТ- и стерилизованного цельного и обезжиренного молока, УВТ-сливок, шоколадного молока, сгущенного и восстановленного молока. Эти термоустойчивые образователи спор не изменяют стабильность или сенсорные характеристики УВТ-молока. Во всех случаях, когда загрязнение этими бактериями обнаруживали после инкубации, их общее количество в молоке в картонных упаковках никогда не превышало максимум -150/мл. Однако иногда при кипячении такого загрязненного молока отмечается свертывание. Свертывание и розоватый цвет обусловлены длительным сроком хранения молока, разлитого в пластмассовые бутылки. Такие упаковки - плохой барьер для кислорода по сравнению с картонными. Рост бактерий возможен в молоке, расфасованном в разные упаковочные материалы: полиэтилен, картон, «Терта-брик» и алюминий.

Загрязнение УВТ- и стерилизованных молочных продуктов Bacillussporothermodurans происходит,очевидно, не в результате вторичного загрязнения, а из-за выживаемости спор в ходе процесса тепловой обработки (Хаммер и др., 1995). Можно рассматривать разные источники загрязнения.

Первым возможным источником Bacillussporothermodurans является сырое молоко, загрязненное на ферме. В 1955 г. впервые Вacillussporothermodurans были обнаружены в сыром молоке, поставленном с фермы. В 1966 г. провели анализ 100 образцов сырого молока, взятых в шести разных географических регионах. Для выявления Bacillussporothemiodurans использовали метод на основе PCR (реакция цепи полимеразы). Положительный результат на уровне 100 мл дали три образца из одного и того же региона. Эти результаты предполагают случайное или локальное присутствие и (или) очень низкий уровень загрязнения сырого молока спорами Bacillussporothermodurans. Споры были обнаружены только в 2 из 120 образцов кукурузного силоса, травяного силоса и сахарной свеклы. Поэтому загрязнение сырого молока на ферме через корма и доильное оборудование наиболее вероятно, но еще не доказано.

Повторная переработка загрязненных партий УВТ- или стерилизованных молочных продуктов может считаться вторым возможным путем загрязнения Bacillussporothermodurans. Поскольку споры могут сохранять жизнедеятельность после тепловой обработки, то одна загрязненная упаковка, содержащая 103 споры/мл, может привести к загрязнению значительной части УВТ-молока при последующем производстве.

Третий путь загрязнения возможен при переработке загрязненного сухого молока. Хаммер и др, (1995) сообщали о выделении Bacillussporothermodurans в сухом молоке, используемом для переработки.

Как видно, имеется множество источников загрязнения молока микробами, состав и численность которых изменяются в зависимости от 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 авторов, отмечается цидное действие микробов (А. Ф. Войткевич, С. А. Королев, В. И. Мутовин),в связи с чем такую фазу правильнее назвать антимикробной, что отражает существо вопроса.

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.

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.