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.

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).

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.

Микробиология молока. Микробы попадают в молоко уже в момент выдаивания. Происхождение микрофлоры молока очень разнообразно. Некоторые микробы обитают в каналах сосков вымени и поэтому всегда находятся в выдоенном молоке. Кроме того, в молоко попадает множество микробов с поверхности вымени, шерсти животных, с рук доилыциков, с унавоженной подстилки, инвентаря и т. д., микробы могут заноситься в молоко мухами. За счет этих источников количество микробов в 1 мл после доения увеличивается с нескольких тысяч до десятков и сотен тысяч после обработки - фильтрации, охлаждения и разлива. В результате формируется очень богатая по составу микрофлора. Быстрое охлаждение является обязательной операцией, в противном случае в неохлажденном молоке развитие микрофлоры происходит быстро. Этому способствует благоприятный химический состав молока. В неохлажденном молоке за 24 ч численность микрофлоры увеличивается в 2-3 раза. При охлаждении до 3-8 °С наблюдается обратная картина- уменьшение количества микроорганизмов, происходящее под влиянием бактерицидных веществ, содержащихся в свежевыдоенном молоке. Период задержки развития микробов или их отмирания в молоке (бактерицидная фаза) тем продолжительнее, чем ниже температура хранящегося молока, чем меньше в нем микробов. Обычно эта фаза длится от 2 до 40 ч.

В дадьнейшем наступает быстрое развитие всех микробов. Однако молочно-кислые бактерии, если они до этого находились даже в меньшинстве, постепенно становятся преобладающими. Это объясняется тем, что они используют молочный сахар, недоступный большинству прочих, микроорганизмов, а также тем, что молочная кислота и выделяемые некоторыми из них вещества - антибиотики (низин) угнетают развитие всех остальных микробов. Постепенно под влиянием накопившейся молочной кислоты прекраща­ется размножение и молочно-кислых бактерий. В молоке, подвергшемся сквашиванию, создаются условия для развития плесневых грибов.

Активнее всего развиваются оидиум, пенициллиум и различные дрожжи. Потребляя кислоты, опресняя этим продукты, плесневые грибы создают возможность вторичного заселения объекта гнилостными бактериями. В конечном счете происходит полная гнилостная порча молока.

В пастеризованном молоке, кратковременно нагретом до 63-90 °С, последовательность смены микрофлоры резко меняется. Почти все молочно-кислые бактерии погибают, и полностью разрушаются бактерицидные вещества молока. В то же время сохраняются термостойкие и споровые формы микроорганизмов. Поэтому через некоторое время в таком молоке может начаться бурное размножение сохранившейся разнообразной микрофлоры. Отсутствие бактерицидных веществ, малочисленность или полное отсутствие молочно-кислых бактерий делают молоко «беззащитным». В этих условиях скисание, молока может не произойти, но даже незначительное обсеменение гнилостными или болезнетворными бактериями приводит его к порче, делает опасным для употребления. В этой связи ясно, почему при торговле пастеризованным молоком необходимо особенно строго выполнять санитарно-гигиенические требования и соблюдать температурные режимы хранения.

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