Раздел yiii. микробиология молока и молочных продуктов

Молоко является прекрасной средой для развития микроорганизмов, которые попадают в него с вымени и шерсти животных, с рук доярок, подстилки скотного двора, инвентаря и т.д.

В 1 мл молока обнаруживают несколько сотен тысяч микробов. При охлаждении молока до +3°С количество микробов уменьшается под действием бактерицидных веществ свежевыдоенного молока в течение 2-40 часов. Затем наступает быстрое развитие всех микробов с преобладанием развития молочно-кислых бактерий. В молоке накапливается молочная кислота и антибиотики выделяемые этими микробами, что приводит к уничтожению всех микроорганизмов, в том числе, к постепенной гибели и самих молочно-кислых бактерий. Молоко прокисает, создаются благоприятные условия для развития плесневых грибов, а затем и гнилостных микробов. Происходит гнилостная порча молока.

В пастеризованном молоке (нагретого до 63-90° С) почти все молочно-кислые бактерии и бактерицидные вещества погибают, но споровые формы микробов сохраняются. Дополнительное обсеменение молока гнилостными или болезнетворными микробами приводит к порче молока и делает его опасным для здоровья. Поэтому пастеризованное молоко требует определенного режима хранения (+4°Сдо36ч).

Стерилизованное молоко (нагретое до 140° С несколько секунд), приготовленное из свежего качественного молока, микробов не содержит и поэтому в герметичной упаковке сохраняется до 4-х месяцев.

В молоко могут попадать болезнетворные микробы - возбудители дизентерии, брюшного тифа, бруцеллеза, туберкулеза. Поэтому в общественном питании молоко обязательно кипятят.

Сухое молоко- неблагоприятная среда для развития микробов, хотя в нем сохраняются все споры бацилл, термостойкие неспоровые виды микрококков, стрептококков, некоторые молочно-кислые бактерии, плесневые грибы. Эти микробы могут вызвать при сильном увлажнении молока плесневение, прокисание его.

Обнаружение в сухом молоке кишечной палочки, патогенных стрептококков свидетельствует об использовании низкокачественного сырья, несоблюдение температуры сушки молока, расфасовки, упаковки его.

гущенное молоко хорошо сохраняется, т.к. большая концентрация сахара или стерилизация убивает большинство микробов. Жизнеспособность сохраняют только некоторые споровые бактерии. Сильно обсемененное сырье, из которого изготовлено сгущенное молоко, может привести к забраживанию или гниению его.

Кисло-молочные продукты содержат в себе микроорганизмы, входящие в состав заводской закваски: чистые культуры молочно-кислого стрептококка, болгарской и ацидофильной палочек, дрожжей - для кефира и кумыса. Кроме того, микрофлора кисло-молочных продуктов зависит от микробов молока и санитарного состояния оборудования.

Сыры содержат микроорганизмы закваски и процесса созревания, под действием которых протекает молочно-кислое и пропионово-кислое брожение внутри сыров. В зависимости от температуры, влажности, солености, плотности головок сыра, количества остаточного сахара идет тот или иной процесс, от чего зависят специфические потребительские достоинства сыров. К концу созревания молочно-кислое брожение снижается, а пропионово-кислое увеличивается, вызывая гидролиз белков, накопление различных кислот, образование глазков, появление вкуса, аромата, консистенции сыров.

У мягких слизистых сыров процесс созревания идет от поверхности, где находятся различные бактерии, плесневые грибы, а затем проникает внутрь сырной массы.

Порчу сыров в виде неправильного рисунка, вспучивания, растрескивания головки, несвойственного вкуса и запаха вызывают масляно-кислые бактерии, а плесневение сыров вызывают плесневые грибы.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

МИКРОБИОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛО Ч НЫХ

ПР О ДУКТОВ

Учебное п о собие

И .А. Ер ё мина

Кемерово 2004

УДК 637.1: 579

Печатается по решению Редакционно-издательского совета

Кемеровского технологического института пищевой промышленности

Рецензенты:

Кандидат технических наук, доцент Кемеровского института (филиала) РГТЭУ О.С. Габинская;

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кемеровского сельскохозяйственного института Л.Г. Пинчук.

Еремина И.А.

Микробиология молока и молочных продуктов : Учебное пособие. - Кемерово, 2004. - 80 с.

Учебное пособие составлено в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования направления 6556900 - "Технология сырья и продуктов животного происхождения" для специальности 271100 "Технология молока и молочных продуктов".

Показана роль микроорганизмов в формировании качества молочных продуктов, рассмотрены их биологические свойства, а также микробиологические процессы, вызываемые технически важной микрофлорой, патогенными и условно-патогенными микроорганизмами.

Изложены основные принципы микробиологического контроля производства различных групп молочных продуктов.

Содержание

• Раздел I . Основные представители микрофлоры молока и процессы ими вызываемые
• Раздел II . Специальная микробиология
• Тема 4. Микробиология сырого и пастеризованного молока
• Тема 5. Микробиология заквасок и кисломолочных продуктов
• Тема 6. Микробиология сливочного масла
• Тема 7. Микробиология сыров
• Тема 8. Микробиология молочных консервов и мороженого
• Тема 9. Микробиология побочного молочного сырья
• Список рекомендуемой литературы
• Словарь латинских названий микроорганизмов

Раздел I. Основные представители микрофлоры молока и процессы ими вызываемые

Молоко представляет собой хорошую питательную среду для развития большинства микроорганизмов, как вносимых с заквасками, так и попадающими в него извне.

При переработке молока в производстве молочных продуктов основную роль играют следующие процессы:

· процессы расщепления лактозы через моносахара и пировиноградную кислоту, осуществляемые молочнокислыми и пропионовокислыми бактериями, бактериями группы кишечной палочки, дрожжами и другими микроорганизмами.

· процессы расщепления молочного белка (казеина ), осуществляемые молочнокислыми и протеолитическими бактериями, микрококками, дрожжами и микроскопическими грибами.

· Процессы разложения молочного жира , происходящие в результате развития психрофильных липолитических микроорганизмов и микроскопических грибов.

Все микроорганизмы, встречающиеся в молоке и молочных продуктах, в зависимости от их роли в формировании качества молочных продуктов можно разделить на 3 группы:

1 . Технически важная микрофлора . Она делится на полезную микр о флору (микрофлору заквасок: молочнокислых и пропионовокислых бактерий, бифидобактерий, дрожжей, уксуснокислых бактерий) и технически вредную микрофлору (микрофлору, вызывающую пороки молочных продуктов).

Некоторые представители технически важной микрофлоры могут играть как положительную, так и отрицательную роль в формировании качества молочных продуктов. Так, молочнокислые бактерии участвуют в процессе сквашивания молока, но могут вызывать и прокисание продукта; дрожжи участвуют в созревании кефира и кумыса, ацидофильно-дрожжевого молока, однако их развитие в других продуктах, а также излишнее размножение в вышеперечисленных продуктах приводит к их вспучиванию; уксуснокислые бактерии входят в состав микрофлоры кефирного грибка и способствуют образованию типичного вкуса кефира, но при этом они могут вызывать пороки вкуса и консистенции творога.

Другие представители технически важной микрофлоры играют только отрицательную роль в производстве молочных продуктов (например: микроскопические грибы, психрофильные и спорообразующие бактерии).

2 . Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы вызывают пищевые заболевания.

Патогенные микроорганизмы - возбудители инфекционных заболеваний (бруцеллеза, туберкулеза, ящура и др.) в молоке и молочных продуктах не размножаются, но могут длительное время сохранять свою жизнеспособность. Из патогенных микроорганизмов во всех молочных продуктах нормируется наличие сальмонелл.

Условно-патогенные микроорганизмы являются возбудителями пищевых отравлений: токсикоинфекций и интоксикаций. Многие условно-патогенные микроорганизмы (например, Bacillus cereus, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus) способны размножаться в молочных продуктах, влияя на их органолептические показатели и накапливая токсины. Во многих молочных продуктах для оценки их качества определяют наличие золотистого стафилококка.

3 . Микроорганизмы - показатели санитарного состо я ния

В нашей стране в качестве санитарно-показательных микроорганизмов для оценки санитарного состояния молока и молочных продуктов выбраны бактерии группы кишечной палочки (БГКП). По содержанию БГКП судят о степени загрязнения продуктов выделениями человека и, следовательно, о степени их эпидемиологической опасности для потребителя. Поэтому наличие БГКП нормируется для всех без исключения молочных продуктах.

О санитарном состоянии молочных продуктов, не содержащих технически полезной микрофлоры, можно также судить по количеству в них мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФА н М).

Тема 1. Представители технически полезной микрофлоры и процессы ими вызываемые

1.1 Молочнокислые бактерии

1.2 Дрожжи

1.3 Уксуснокислые бактерии

1.4 Пропионовокислые бактерии

1.5 Бифидобактерии

1.1 Молочнокислые бакт е рии

Систематическая принадлежность молочнокислых ба к терий

В соответствии с классификацией бактерий Берги молочнокислые бактерии относятся к царству прокариот, отделу скотобактерий, классу истинных бактерий (Eubacteriales), к семействам Streptococcaceae (молочнокислые стрептококки) и Lactobacillaceae (молочнокислые палочки).

К семейству Streptococcaceae относятся род Streptococcus и Leuconostoc.

Молочнокислые бактерии рода Streptococcus широко используются при производстве творога, сметаны, кисломолочных напитков и других продуктов. Этот род объединяет виды: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Streptococcus thermophilus. Все молочнокислые стрептококки грамположительные, имеют клетки шаровидной формы, располагаются в зависимости от вида попарно, короткими и длинными цепочками.

Из рода Leuconostoc только Leuconostoc cremoris, Leuconostoc lactis и Leuconostoc dextranicum используются в молочной промышленности. Эти бактерии, как и стрептококки, имеют шарообразные клетки, соединенные в пары или цепочки. Многие представители рода Leuconostoc образуют капсулы, поэтому при их развитии на сахаросодержащих средах образуется слизь.

До последнего времени в нашей стране молочнокислые палочки было принято относить к семейству Lactobacterium (согласно классификации Красильникова, предложенной в 1949 г). Однако в современном определителе бактерий Берги эти микроорганизмы отнесены к семейству Lactobacillaceae, роду Lactobacillus. По морфологии эти бактерии имеют форму палочек, расположенных по одиночке, попарно, цепочками. Грамположительные, спор и капсул не образуют.

Все молочнокислые бактерии вызывают молочнокислое бр о жение - сбраживают лактозу и глюкозу до молочной кислоты. Особенностью молочнокислых бактерий является наличие у них ферментов: -галактозидазы , осуществляющей гидролиз лактозы до глюкозы и галактозы, и лактатдегидрогеназы , восстанавливающей пировиноградную кислоту, образующуюся при гликолизе, в молочную кислоту. В зависимости от вида возбудителя различают две формы молочнокислого брожения : гомоферме н тативное и гетероферментати в ное .

При гомоферментативном молочнокислом брожении конечным продуктом является молочная кислота:

С 6 Н 12 О 6 2 СН 3 СН 2 ОСООН Е

глюкоза молочная кислота

К возбудителям гомоферментативного молочнокислого брожения относятся следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum.

При гетероферментативном молочнокислом брожении образуется целый ряд конечных продуктов (молочная, янтарная, уксусная кислоты, этиловый спирт, диоксид углерода, молекулярный водород):

С 6 Н 12 О 6 СН 3 СН 2 ОСООН СООНСН 2 СН 2 СООН

глюкоза молочная кислота янтарная кислота

СН 3 СООН СН 3 СН 2 ОН СО 2 Н 2 Е

уксусная кислота этиловый спирт

Возбудителями гетероферментативного молочнокислого брожения являются: Streptococcus diacetylactis, Streptococcus acetoinicus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus fermentum, все виды рода Leuconostoc.

Молочнокислые бактерии обладают различной ферментативной активностью при сбраживании лактозы. Наиболее активными кислотообразователями являются Streptococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus.

Роль основных видов молочнокислых бакт е рий в формировании качества молочных проду к тов

Физиологические свойства молочнокислых бакт е рий

Все молочнокислые бактерии факультативные анаэробы, ацидофилы. Большинство молочнокислых бактерий мезофилы, т.е. оптимальная температура для их развития 30 0 С. К термофилам (Т опт 35-40 0 С) относятся следующие молочнокислые бактерии: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus bulgaricus.

Молочнокислые бактерии очень требовательны к питательной среде. Они нуждаются в полном наборе аминокислот, витаминах группы В, компонентах нуклеиновых кислот (пуриновых и пиримидиновых основаниях). Естественным местообитанием молочнокислых бактерий являются поверхность растений, желудочно-кишечный тракт, молоко и молочные продукты, места разложения растительных остатков, навоз и др.

1 .2 Дрожжи

Систематическая принадле ж ность дрожжей

Дрожжи - это высшие грибы, утратившие способность образовывать мицелий и превратившиеся в одноклеточные организмы

Относятся к надцарству эукариот, отделу истинных грибов, большинство дрожжей являются представителями двух классов: аскомицетов и дейтеромицетов. Кроме того, дрожжи делятся на спорогенные и аспорогенные. В молоке и молочных продуктах чаще всего встречаются спорогенные дрожжи семейства Saccharomycetaceae (например, родов Saccharomyces, Zygosaccharomyces) и аспорогенные дрожжи семейства Torulopsidaceae (родов Torulopsis, Candida, Mycoderma и др.).

В основу классификации дрожжей положены следующие признаки: различия в характере их вегетативного размножения, способность к спорообразованию и половому размножению, а также другие морфологические и физиологические свойства.

Многие дрожжи являются возбудителями спиртового брож е ния - процесса анаэробного окисления сахаров до этилового спирта:

С 6 Н 12 О 6 2СН 3 СН 2 ОН 2СО 2 Е

глюкоза этиловый спирт

Возможность дрожжей размножаться в молоке и молочных продуктах определяется их способностью сбраживать или окислять лактозу, а также наличием в молоке микрофлоры, обладающей -галактозидазной активностью (см. п.1.1.). В связи с этим дрожжи, встречающиеся в молоке и молочных продуктах, делятся на 3 гру п пы :

· Дрожжи, не способные к спиртовому брожению, но п о требляющие лактозу путем непосредственного окисления (в молоке растут, но лактозу не сбраживают). К таким дрожжам относятся дрожжи родов Mycoderma, Torula.

· Дрожжи не сбраживающие лактозу, но сбраж и вающие другие сахара . Эти дрожжи могут развиваться только в совместной культуре с микроорганизмами, которые обладают -галактозидазной активностью и осуществляют гидролиз молочного сахара до глюкозы и галактозы. Такими дрожжами являются большинство видов дрожжей рода Saccharomyces.

· Дрожжи, сбраживающие лактозу . Таких дрожжей не много. Наиболее часто в молочных продуктах встречаются следующие виды дрожжей этой группы: Saccharomyces lactis, Saccharomyces fragilis, Torulopsis kefir, Torulopsis sphaerica, Candida pseudotropicalis и др.

Физи о логические свойства дрожжей

Большинство дрожжей являются факультативными анаэробами, некоторые дрожжи - аэробы. Хорошо растут в кислой среде (ацидофилы). По отношению к температуре дрожжи являются мезофилами, так как оптимальная температура для их развития 25-30 0 С. Более высокая температура стимулирует развитие дрожжей вида Torulopsis sphaerica и дрожжей, не сбраживающих лактозу. В качестве источника углерода лучше всего используют гексозы, другие углеводы, спирты, органические кислоты. Источниками азота для них являются соли аммония, аминокислоты, пептиды.

Естественным местообитанием дрожжей является поверхность плодов и ягод, сок и поверхность листьев, нектар, вода, почва, кожные покровы и пищеварительный тракт людей и животных. Имеются патогенные и условно-патогенные формы дрожжей, которые вызывают кандидомикозы.

Роль дрожжей в формировании качества молочных пр о дуктов исключительно велика. Они используются при производстве кефира и кумыса, являясь не только возбудителями спиртового брожения, но и продуцентами витаминов группы В, антибиотических веществ, подавляющих развитие туберкулезной палочки и других патогенных микроорганизмов. Продукты жизнедеятельности дрожжей активизируют развитие молочнокислых бактерий. Некоторых дрожжи используются в производстве масла, так как предотвращают развитие на его поверхности микроскопических грибов и, таким образом, повышают стойкость масла в процессе хранения.

С другой стороны, дрожжи являются вредителями производства многих молочных продуктов.

Интенсивное развитие дрожжей незаквасочного происхождения нередко приводит к вспучиванию, изменению вкуса творога, сметаны, сладких творожных изделий, обильному газообразованию сгущенного молока с сахаром (бомбаж банок), возникновению спиртового вкуса и запаха, а также к вспучиванию сыров.

1.3 Уксу с нокислые бактерии

Систематическая принадлежность уксуснокислых бакт е рий и их морфол о гические свойства

Относятся к роду Acetobacter, в который входят 11 видов, типовым из которых является Acetobacter aceti.

Уксуснокислые бактерии (ацетобактерии), выделенные из молочных продуктов, являются подвижными грамотрицательными палочками, которые располагаются поодиночке, попарно, цепочками. Спор и капсул не образуют.

Ацетобактерии осуществляют уксуснокислое брожение - окисление спирта в аэробных условиях в уксусную кислоту:

СН 3 СН 2 ОН О 2 СН 3 СООН Н 2 О Е

этиловый спирт уксусная кислота

Физиологические свойства уксу с нокислых бактерий

Уксуснокислые бактерии являются строгими аэробами. Оптимальная температура роста 30 0 С, температурные пределы развития 5-42 0 С. Ацидофилы (оптимум рН 5,4-6,3, но могут расти при рН 4,0-4,5). Растут на простых и сложных питательных средах, большинство штаммов не нуждается в витаминах. Этанол и молочная кислота являются хорошими источниками углерода.

Способны окислять молочную и уксусную кислоту до диоксида углерода и воды (сверхокисление). Хорошо окисляют также многие аминокислоты, лактозу не гидролизуют.

Пигментов не образуют, но клеточная масса может быть розовой из-за наличия порфиринов; некоторые штаммы образуют коричневый водорастворимый пигмент.

На жидких подкисленных средах образуют пленку. В молоке развиваются плохо и кислоты не образуют.

микробиология молоко молочный продукт

Местообитание : на фруктах, овощах, в скисших фруктовых соках, в уксусе, алкогольных напитках.

Роль ацетобактерий в формировании качества молочных пр о дуктов может быть как положительной, так и отрицательной.

С одной стороны, уксуснокислые бактерии входят в состав естественной симбиотической закваски для кефира и придают кефиру при умеренном развитии специфический вкус и аромат.

С другой стороны, развитие этих бактерий в сметане, твороге, простокваше приводит к появлению нежелательного запаха и привкуса уксусной кислоты и ослизнению продукта.

1 .4 Пропионовокислые ба к терии

Систематическая принадлежность пропионовокислых бактерий и их морфологические сво й ства

Пропионовокислые бактерии относятся к семейству Propioni-bacteriaceae, роду Propionibacterium, который включает 8 видов.

В молочной промышленности, в частности, в сыроделии, наиболее часто используют Propionibacterium shermanii.

Пропионовокислые бактерии представляют собой мелкие неподвижные, не образующие спор и капсул полиморфные палочки.

Клетки могут быть кокковидными, удлиненными, раздвоенными или разветлеными. Располагаются одиночно, попарно, короткими цепочками, в виде букв V или Y или в виде китайских иероглифов

Пропионовокислые бактерии являются возбудителями пр о пион о вокислого брожения - процесса сбраживания моносахаров, молочной и яблочной кислот, глицерина, пептонов и других веществ в пропионовую и уксусную кислоты, диоксид углерода и воду:

3С 6 Н 12 О 6 4СН 3 СН 2 СООН 2СН 3 СООН 2СО 2 2Н 2 О Е

глюкоза пропионовая кислота уксусная кислота

Физиологические сво й ства

Пропионовокислые бактерии являются факультативными анаэробами: они могут развиваться в аэробных и анаэробных условиях, хотя большинство штаммов лучше растут в строго анаэробных условиях. Оптимальный рост наблюдается при температуре 30-37 0 С и рН около 7. Для своего роста требуют наличия в среде витаминов (пантотеновой кислоты, тиамина и биотина), белков, аминокислот, но могут развиваться и на средах с внесением неорганических соединений азота (например, солей аммония). В молоке пропионовокислые бактерии развиваются медленно и свертывают его через 5-7 дней.

Местообитание : желудочно-кишечный тракт жвачных животных, молоко и молочные продукты.

Роль в формировании качес т ва молочных продуктов

Используются в производстве твердых сыров с длительным сроком созревания: сбраживают молочную кислоту, которая образуется при сбраживании лактозы молочнокислыми бактериями, в пропионовую и уксусную кислоту. Эти кислоты придают сырам острый вкус, а образующийся в процессе брожения диоксид углерода формирует рисунок сыра. Кроме того, пропионовокислые бактерии, являясь активными продуцентами витамина В 12 , обогащают сыры этим витамином.

1 .5 Бифид о бактерии

Систематическая принадлежность биф и добактерий, их морфологические и физиологические сво й ства

Бифидобактерии относятся к семейству Actinomycetaceae, роду Bifidobacterium, который включает более 20 видов. Типовым видом является Bifidobacterium bifidum.

Бифидобактерии представляют собой чрезвычайно вариабельные мелкие палочки - прямые, изогнутые, разветвленные, раздвоенные V - или Y-формы, булавовидные, лопатовидные. Грамположительные, спор и капсул не образуют.

По отношению к кислороду бифидобактерии являются строгими анаэробами, однако в процессе культивирования они приобретают способность развиваться в присутствии небольшого количества кислорода. Оптимальной является температура 36-38 0 С, температурные пределы роста 20-50 0 С. Оптимальное значение активной кислотности 6-7.

Бифидобактерии культивируют на молоке, гидролизованном молоке или на гидролизате казеина, а также на печеночном бульоне с добавлением ростовых веществ (дрожжевого автолизата, кукурузного экстракта, цистеина и др.).

Большинство штаммов бифидобактерий не сквашивают молоко или сквашивают его через 4 суток и более. Однако в процессе культивирования биохимическая активность этих бактерий повышается и свертывание молока происходит через 24-36 часов.

Бифидобактерии сбраживают глюкозу, галактозу, фруктозу, лактозу и др. При сбраживании глюкозы образуются уксусная, молочная кислоты, небольшое количество муравьиной и янтарной кислот.

Местообитание : Бифидобактерии являются облигатной микрофлорой кишечника.

Выполняют ряд полезных для организма фун к ций :

· Оказывают положительное влияние на структуру слизистой оболочки кишечника и ее адсорбционную способность;

· Активно синтезируют витамины группы В, аскорбиновую кислоту, витамин К;

· Образуют из неорганических соединений азота некоторые незаменимые аминокислоты (например, аланин, валин, аспарагин);

· Создают кислую реакцию среды в кишечнике;

· Обладают антагонистической активностью против патогенных микроорганизмов - возбудителей кишечных инфекций;

· Способствуют лучшему усвоению солей кальция, витамина Д, железа.

В связи с вышесказанным, бифидобактерии в настоящее время нашли широкое применение при создании новых молочных продуктов детского и лечебно-профилактического питания, а также используются в качестве пробиотиков для животных, так как способствуют нормализации микрофлоры кишечника.

Вопросы для самопрове р ки

1. Какова систематическая принадлежность молочнокислых ба к терий ?

2. Охарактеризуйте морфологические свойства молочнокислых стрептококков, лейконостоков, молочнокислых п а лочек .

3. В чем отличие гомоферментативного молочнокислого брожения от гет е роферментативного ?

4. Перечислите виды гомоферментативных молочнокислых бакт е рий .

5. Какие виды гетероферментативных молочнокислых бактерий Вам и з вестны ?

6. Где обитают молочнокислые ба к терии ?

7. Какова роль молочнокислых бактерий в формировании к а чества молочных проду к тов ?

8. Какие дрожжи встречаются в молоке и молочных проду к тах ?

9. На какие группы делятся дрожжи в зависимости от способн о сти сбраживать ла к тозу ?

10. Какова роль дрожжей в формировании качества молочных пр о дуктов ?

11. В каком продукте уксуснокислые бактерии входят в состав п о лезной микрофл о ры ?

12. Какова роль пропионовокислых бактерий в формировании кач е ства тве р дых сыров ?

13. Перечислите морфологические и физиологические свойства бифидобакт е рий .

14. Какую роль выполняют бифидобактерии в органи з ме ?

Тема 2. Представители технически вредной микрофлоры и процессы ими вызываемые

2.1 Гнилостные бактерии

2.2 Микроскопические грибы

2.3 Бактериофаги

2 .1 Гнилостные бакт е рии

Гниение ( аммонификация ) - процесс глубокого разложения белков микроорганизмами.

Разложение белков происходит ступенчато:

· Под действием внеклеточных протеолитических ферментов белки расщепляются вначале до пептонов, затем до полипептидов и далее до аминокислот;

· Образовавшиеся аминокислоты диффундируют внутрь клеток и могут быть использованы как для конструктивного, так и для энергетического обмена.

Расщепление аминокислот происходит путем дезаминиров а ния (отщепления аминогруппы с выделением аммиака) и декарбо к силирования (отщепления декарбоксильной группы с выделением диоксида углерода). В результате образуются органические кислоты (например, масляная, уксусная, пропионовая, окси- и кетокислоты), а также высокомолекулярные спирты.

В дальнейшем образование конечных продуктов зависит от условий протекания процесса и вида микроорганизма-возбудителя гниения.

Аэробное гниение

Протекает в присутствии кислорода. Конечными продуктами аэробного гниения являются кроме аммиака и диоксида углерода вода, а также сероводород и меркаптаны (обладающие запахом тухлых яиц).

Ан а эробное гниение

Протекает в анаэробных условиях. Конечными продуктами анаэробного гниения являются продукты декарбоксилирования и дезаминирования аминокислот: индол, крезол, фенол, скатол (дурно пахнущие вещества), диамины, производные которых являются трупными ядами и могут вызвать пищевые отравления, а также аммиак, диоксид углерода.

Возбудители гниения

Наиболее активными возбудителями гниения являются бактерии. Среди них есть спорообразующие и бесспоровые, аэробные и анаэробные бактерии. Большинство из них являются мезофилами, но встречаются также и психрофилы, и термофилы. Многие гнилостные бактерии отрицательно реагируют на кислую реакцию среды и содержание в ней поваренной соли.

Гнилостные бактерии широко распространены в природе: встречаются в почве, воде, воздухе, кишечнике человека и животных, на пищевых продуктах.

Возб у дители аэробного гниения

Аэробные спорообразующие бактерии относятся к семейству Bacillaceae, роду Bacillus. Это грамположительные палочки, образующие термоустойчивые споры. Палочки в зависимости от вида могут располагаться поодиночке, попарно и цепочками. В молоке и молочных продуктах чаще всего встречаются Bacillus subtilis, Bacillus polymyxa, Bacillus megaterium, Bacillus coagulans, Bacillus stearother-mophilus. Многие аэробные спорообразующие бактерии вызывают пороки молочных продуктов (горький вкус, преждевременное свертывание молока без повышения кислотности и др.).

Бесспоровые факультативно-анаэробные гнилостные бакт е рии представляют семейство Enterobacteriaceae родов Proteus (Proteus vul-garis) и Ecsherichia (Ecsherichia coli). Это грамотрицательные бесспоровые палочки, располагающиеся поодиночке. Капсул не образуют. В молочных продуктах вызывают пороки: нечистый вкус, горький вкус, коричневые пятна на корке голландского сыра и др.

Бесспоровые гнилостные пигментообразующие бактерии видов Pseudomonas fluorescens (флуоресцирующая палочка), Pseudomonas aerogenosa (синегнойная палочка), Serratia marcescens (чудесная палочка). Это грамотрицательные палочки, спор и капсул не образуют. Располагаются поодиночке. Психрофилы.

Вызывают пороки цвета, изменяют вкус и запах молочных продуктов при длительном хранении их в охлажденном состоянии.

Возбудители анаэробного гниения относятся к семейству Bacillaceae, роду Clostridium (маслянокислые бактерии).

В молоке и молочных продуктах наиболее часто встречаются следующие виды: Clostridium perfringens, Clostridium putrificum, Clostridium sporogenes, Clostridium butiricum, Clostridium subterminalis. Это крупные подвижные грамположительные палочки, образующие устойчивые споры.

При образовании спор клетки приобретают форму веретена (если споры располагаются в центре клетки) или форму барабанной палочки. Палочки могут располагаться поодиночке и цепочками.

Главной особенностью маслянокислых бактерий является то, что они относятся к строгим (облигатным) анаэробам, т.е. могут расти и развиваться только без доступа воздуха (кислород для них является ядом).

Клостридии вызывают пороки вкуса, запаха и консистенции молочных продуктов. Так, в производстве сыров эти микроорганизмы вызывают их позднее вспучивание: сыр приобретает неправильный щелевидный рисунок, размягченную, губчатую консистенцию, неприятный салистый запах.

Помимо того, что клостридии активно разлагают белки, они являются возбудителями маслянокислого брожения - анаэробного окисления органических веществ (углеводов, спиртов, аминокислот) в масляную кислоту:

С 6 Н 12 0 6 СН 3 СН 2 СН 2 СООН 2СО 2 Н 2 Е

глюкоза масляная кислота

Масляная кислота придает молочным продуктам прогорклый вкус, а образуемые газы (диоксид углерода, молекулярный водород) вызывают бомбаж баночных молочных консервов.

2.2 Микроскоп и ческие грибы

Микроскопические грибы широко распространены в производстве молочных продуктов. Они вызывают плесневение продуктов при хранении.

Наиболее часто встречаются микроскопические грибы следующих родов: Oidium (Oidium lactis), Aspergillus, Penicillium, Alternaria, Cladosporium, Catenularia.

Грибы относятся к надцарству эукариот, царству Mycota (Mycetes), отделу истинных грибов.

Грибы - аэробы, но могут расти и в глубине продукта при наличии пустот и минимальном доступе воздуха. Мезофилы, но могут развиваться в очень широком температурном диапазоне (термотолерантны), например, при низких температурах - от 5 до 2 0 С. Являются ацидофилами, т.к. предпочитают кислую реакцию среды. Споры грибов погибают при пастеризации молока, но устойчивы к дезинфицирующим растворам.

Все микроскопические грибы активно разлагают белки (см. п.2.1) и молочный жир.

Окисление жира микроскопическими грибами начинается с гидролиза жира под действием липолитических экзоферментов до глицерина и высших жирных кислот. Этот процесс не обеспечивает микроорганизмы энергией, поэтому образовавшиеся продукты гидролиза используются в качестве энергетического материала. Процесс окисления глицерина и высших жирных кислот протекает только в аэробных условиях. Глицерин быстро окисляется до диоксида углерода и воды. Окисление высших жирных кислот идет медленно. В процессе окисления образуются промежуточные продукты: кетоны, альдегиды, оксикислоты, которые придают окисленному жиру прогорклый вкус.

Некоторые грибы в процессе роста на пищевых продуктах образуют ядовитые вещества: мико- и афлотоксины, поэтому могут являться возбудителями пищевых интоксикаций.

Некоторые виды гриба Penicillium, такие как Penicillium roqui-forti, Penicillium camamberti, Penicillium candidum, называются "благородными плесенями". Они используются в производстве некоторых видов мягких сыров, придавая сыру своеобразные вкус, обусловленный изменением молочного сахара, белковых веществ, молочного жира и образованием летучих жирных кислот.

2.3 Бактериоф а ги

Бактериофаги являются вирусами бактерий. Они не имеют клеточного строения, а величина их частиц измеряется в нанометрах (1 нм=10 -9 м). Состоят бактериофаги из нуклеиновой кислоты, покрытой белковой оболочкой. Имеют булавовидную форму. Основным свойством бактериофагов является их специфичность.

Фаги устойчивы к воздействию высоких температур. Они выдерживают режимы пастеризации молока при 75 0 С в течение 15 секунд.

Хорошо переносят замораживание и длительное хранение (годами) в высушенных субстратах.

Фаги обладают высокой чувствительностью к кислотам. Ультрафиолетовое облучение и ионизирующая радиация вызывают их инактивацию, а в более низких дозах - мутации.

Бактериофаги вызывают лизис (растворение) бактерий, используемых в производстве молочных продуктов, в результате чего увеличиваются сроки выработки продукта, ухудшается его качество.

При производстве кисломолочных продуктов наибольшее значение имеют фаги, поражающие мезофильные молочнокислые стрептококки: Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, Streptococcus diacetilactis. Обнаружены бактериофаги, поражающие Streptococcus thermophilus и молочнокислые палочки. Однако среди этих микроорганизмов бактериофаги встречаются очень редко.

Различают 2 вида фагов : вир у лентные и умеренные .

При воздействии вирулентного фага цикл развития его в клетке завершается лизисом клетки и образованием фагового потомства.

При инфекции клеток умеренными фагами (профагами) нуклеиновая кислота фага встраивается в генетический аппарат клетки, не принося ей вреда. При размножении бактерий происходит синтез не только ДНК клетки, но и нуклеиновой кислоты фага. Потомство клетки, содержащей профаг, называется лизогенной культ у рой . Под действием на лизогенную культуру внешних факторов умеренный фаг может превратиться в вирулентный и вызвать лизис клеток бактерий.

Лизогенные штаммы молочнокислых бактерий являются постоянным местообитанием бактериофагов и основным источником их попадания в производство. Источниками инфицирования производства бактериофагами являются также молоко, закваски, кисломолочные продукты, оборудование, воздух, молочная сыворотка.

Основными условиями, способствующими развитию бакт е риофагов, являются : непрерывное ведение технологического процесса; кислая реакция среды, добавление СаСl 2 ; разбрызгивание сыворотки; перемешивание.

Основные пути предупреждения развития ба к териофага :

· Поддержание асептических условий при производстве заквасок . Асептическое изготовление заквасок предусматривает абсолютную стерильность, достаточно высокое нагревание молока (проводится при температуре не менее 90 0 С.), самую тщательную мойку и дезинфекцию всех установок для производства заквасок.

· Частая смена заквасок . Закваски необходимо использовать в течение нескольких дней, а затем применять закваску с похожими свойствами. Для смены необходимо иметь от 3 до 8 заквасок.

· Чередование в заквасках штаммов, нечувствительных к большому количеству типов бактериоф а гов .

· Исключение из заквасок л и зогенных штаммов .

· Применение питательных сред, тормозящих развитие бактери о фага . Основано на том, что вирулентность фагов зависит от присутствия кальция. Это объясняется тем, что частицы фага и бактерии имеют одинаковых электрический заряд и в отсутствие ионов кальция они взаимно отталкиваются.

· Добавление в среду иммунного молока, т.е. молока, полученного от коров, иммунизированных бактериофагами, и содержащее специфические противофаговые антитела.

· Предотвращение разбрызгивания сыворо т ки .

· Тщательная мойка и дезинфекция оборудования, стен помещений растворами хлорной изве с ти .

Вопросы для самопрове р ки

1. Что такое гниение ? Как протек а ет этот процесс ?

2. Что представляют собой процессы дезаминирования и дека р боксилирования амин о кислот ?

3. Какие конечные продукты обр а зуются при аэробном гниении ?

4. Перечислите продукты, которые образуются в результате ан а эробного гниения ?

5. Какие гнилостные спорообразующие аэробные бактерии Вам и з вестны ?

6. Гниение какого вида вызывают бесспоровые факультативно-анаэробные гнилостные бакт е рии ?

7. Каков химизм маслянокислого брожения ? Охарактеризуйте микроорганизмы-возбуд и тели этого процесса .

8. Какие микроскопические грибы чаще всего встречаются в мол о ке и молочных продуктах ? Какие процессы они в ы зывают ?

9. Каким образом протекает процесс окисления жиров микроск о пическими грибами ?

10. Что такое бактериофаги ? В чем отличие вирулентных и ум е ренных фагов ?

11. Дать определение " лизогенной культуре " ба к терий .

12. Перечислите основные пути предупреждения развития фагов в производстве молока и молочных пр о дуктов .

Тема 3. Патогенные, условно-патогенные, санитарно-показательные микроорганизмы

3.1 Патогенные микроорганизмы - возбудители инфекций. Химический состав и свойства микробных токсинов

3.2 Условно-патогенные микроорганизмы - возбудители пищевых токсикоинфекций. Пищевые интоксикации (токсикозы)

3.3 Микробиологический контроль качества молочных продуктов

3.1 Патогенные микроорганизмы - возбудители инфе к ций .

Химический состав и свойства микробных токс и нов

Возбудителями инфекционных заболеваний являются патогенные микроорганизмы.

Основными свойствами п а тогенных микробов являются :

· Патогенность - потенциальная способность микроорганизма определенного вида приживаться в макроорганизме, размножаться в нем и вызывать определенное заболевание. Патогенность является видовым признаком болезнетворных микроорганизмов. Для оценки и сравнения патогенности отдельных штаммов патогенных микробов используется понятие "вирулентность " - степень их болезнетворного действия. Вирулентность не является постоянным признаком патогенных микробов и под влиянием различных факторов внешней среды она может быть повышена, понижена и даже утрачена.

Эндотоксины (внутренние токсины) прочно связаны с микробной клеткой и выделяются в среду только после гибели микроорганизма. Эндотоксины обычно образуют грамотрицательные бактерии. По химической природе это липополисахаридный комплекс, который входит в состав липополисахаридного комплекса клеточной стенки. По характеру действия на организм эндотоксины не отличаются строгой специфичностью и вызывают общие признаки интоксикации организма: головную боль, повышение температуры, слабость, отдышку, рвоту, кишечные расстройства. Эндотоксины устойчивы к действию высокой температуры: выдерживают длительное кипячение и даже автоклавирование в течение 30 мин.

Экзотоксины (внешние токсины) выделяются микроорганизмами в окружающую среду в процессе их жизнедеятельности. По химической природе это белки. Обладают строгой специфичностью действия на организм: действуют только на определенные клетки и ткани (нервные клетки, мышцу сердца и др.). Разрушаются при 60-80 0 С в течение 10-60 минут.

Пищевые инфекции

Возникновение инфекционных болезней, их течение и исход зависят не только от количества поступающего в макроорганизм возбудителя и биологических свойств патогенного микроба, но и в решающей степени от устойчивости и сопротивляемости макроорганизма к заражению, т.е. от состояния его иммунитета.

Иммунитет - это система защиты, т.е. совокупность факторов и механизмов, направленных на сохранение генетического постоянства внутренней среды макроорганизма. С точки зрения инфекционной патологии иммунитет представляет собой невосприимчивость организма к заражению патогенными микроорганизмами.

Источниками инфекции являются больные и переболевшие люди и животные, выделяющие болезнетворные микробы в окружающую среду. Существуют два основных способа передачи возб у дителей инфекционных болезней : путем прямого контакта с источником инфекции и путем непрямого контакта через посредников. Период от момента заражения до появления первых симптомов (признаков) заболевания называется и н кубационным периодом .

Подобные документы

Бактерицидные свойства парного молока. Пути проникновения микроорганизмов. Санитарное качество молока при стойловом содержании коров. Переработка загрязненных партий УВТ или стерилизованных молочных продуктов. Качественный состав микрофлоры продукции.

реферат , добавлен 23.11.2010


Микрофлора внешней среды как основной источник инфицирования продуктов микроорганизмами - возбудителями пищевых отравлений. Группы вирусов и бактерий молока, молочных продуктов и сыров. Характеристика отдельных видов инфекций. Меры профилактики.

реферат , добавлен 30.04.2011


Основные понятия и свойства молочных и кисломолочных продуктов. Исследование ассортимента молочных изделий магазина "Кировский". Анализ товароведных особенностей избранной группы продовольственных товаров. Оценка результатов экспертизы качества.

курсовая работа , добавлен 09.07.2015


Технология производства и товароведная характеристика молока: классификация, химический состав и пищевая ценность, условия хранения и транспортирования. Экспертиза молока и молочных товаров: нормативные документы, методы определения показателей качества.

курсовая работа , добавлен 13.01.2014


Состояние и перспективы развития рынка молочных товаров. Характеристика основных показателей качества продуктов. Сравнительная характеристика качества молочных товаров в ТП "Астор" с требованиями стандарта на примере молока питьевого пастеризованного.

курсовая работа , добавлен 14.03.2016


Сухие молочные продукты как сыпучие порошки, которые характеризуются высокой массовой долей сухих веществ. Физические модели частиц сухого молока. Технологии производства сухих молочных продуктов. Цельное сухое молоко: свойства, выработка, пастеризация.

реферат , добавлен 25.11.2010


Способы и режимы технологических процессов. Требования к органолептическим и микробиологическим показателям молочных продуктов. Состав молочного сырья. Потери сливок при сепарировании. Нормы расхода молока, сметаны, творога и кефира при фасовании.

курсовая работа , добавлен 17.02.2012


Правила, методы и приборы для измерения жирности молочных продуктов: фотоэлектрические и ультразвуковые жиромеры, жиромеры, основанные на измерении удельной теплоемкости молока. Контроль деталей по альтернативному признаку с использованием калибров.

курсовая работа , добавлен 08.12.2010


Ассортимент и потребительские свойства молочных товаров: молока и сливок, сгущенного и сухого молока, кисломолочных продуктов, сыров и мороженного. Рассмотрение классификации молочных товаров в Товарной номенклатуры внешне-экономической деятельности.

курсовая работа , добавлен 07.11.2014


Ассортимент продукции, способы ее производства, определение объемов выработки. Характеристика молока и молочных продуктов. Технохимический и микробиологический контроль качества. Выбор оборудования. Расчет технико-экономических показателей предприятия.

Микробиология молока и молочных продуктов

В сыром молоке даже при соблюдении санитарно-гигиенических условий его получения обычно обнаруживается некоторое количество бактерий. При несоблюдении санитарно-гигиенических условий молоко может быть обильно инфицировано микробами, находящимися на поверхности вымени, попадающими из соскового канала, с рук доилыциков, доильной аппаратуры и посуды, из воздуха и т. д. По данным Всероссийского научно-исследовательского молочного института, в сборном молоке, отобранном непосредственно на фермах, общее количество бактерий колеблется от 4,6 10 4 до 1,2 - 10 6 в 1 см3.

Микрофлора свежего сырого молока разнообразна. В ней обнаруживаются бактерии молочнокислые, маслянокислые, группы кишечных палочек, гнилостные и энтерококки, а также дрожжи. Среди них имеются микроорганизмы, способные вызывать изменение белковых веществ и жира молока, его цвета (посинение, покраснение), консистенции. Могут встречаться и возбудители различных инфекционных заболеваний (дизентерии, бруцеллеза, туберкулеза, ящура) и пищевых отравлений (золотистый стафилококк, сальмонеллы, листерии, иерсинии).

При хранении молока количество содержащихся в нем микроорганизмов и соотношение между отдельными их видами изменяются. Характер этих изменений зависит от температуры и продолжительности хранения молока до момента потребления или переработки.

В свежевыдоенном молоке содержатся антимикробные вещества лактенины, лизоцимы и др., которые в первые часы после дойки задерживают развитие в молоке бактерий и даже вызывают гибель некоторых из них. Период времени, в течение которого сохраняются антимикробные свойства молока, называют бактерицидной фазой . Бактерицидность молока снижается со временем и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и чем выше его температура.

Свежевыдоенное молоко имеет температуру около 35 "С. При 30 °С бактерицидная фаза молока с небольшой исходной обсемененностью продолжается до 3 ч, при 10 °С - до 20, при 5 °С - до 36, при 0 "С 48 ч. При одной и той же температуре выдержки молока с исходной бактериальной обсемененностью 104 в 1 см3, бактерицидная фаза при 3-5 °С длится 24 ч и более, а при содержании в 1 см3 106 бактерий - только 3-6 ч (Н. С. Королева и В. Ф. Семенихина). Для удлинения бактерицидной фазы молоко необходимо как можно быстрее охладить.

По окончании бактерицидной фазы начинается размножение бактерий, и оно протекает тем быстрее, чем выше температура хранения молока. Если температура хранения выше 8-10 °С, то уже в первые часы после бактерицидной фазы в молоке начинают развиваться различные мезофильные бактерии. Этот период называется фазой смешанной микрофлоры. К концу этой фазы развиваются в основном молочнокислые бактерии, в связи с чем повышается кислотность молока. По мере накопления молочной кислоты развитие других бактерий, особенно гнилостных, подавляется, наступает фаза молочнокислых бактерий, молоко при этом сквашивается.

В молоке, сохраняемом при температуре ниже 8-10 °С, большинство молочнокислых бактерий почти не размножается, что способствует развитию холодоустойчивых (психротрофных) бактерий, преимущественно рода Pseudomonas, способных вызывать разложение белков и жира; при этом молоко приобретает горький вкус. Прогоркание сырого молока вызывают также бактерии рода Alcaligenes и споровая бактерия Bacillus cereus. Многие исследования (Е. J1. Моисеева, С. Comae и др.) указывают, что органолептические показатели качества молока изменяются, когда в 1 см его содержится 106-108 бактерий.

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

В настоящее время определение количества соматических клеток в молоке признано во всем мире в качестве показателя санитарного состояния молока. В связи с этим действующим требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01" установлены верхние границы допустимого содержания соматических клеток в 1 см3 - в молоке высшего сорта не более 5 - 105, в молоке первого и второго сорта - не более 1 106.

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

Основной показатель качества сырого молока - его общая бактериальная обсемененность.

Для повышения сохранности сырого молока помимо охлаждения рекомендуется вводить в него ограниченные количества тиоционата натрия, пероксида водорода, диоксида углерода.

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

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

Микрофлора пастеризованного молока, вышедшего из пастеризатора, и молока, выпускаемого заводом, может значительно различаться. На пути от пастеризатора до розлива в тару молоко может инфицироваться микроорганизмами (с молокопроводов, оборудования), среди которых многие способны размножаться при низких положительных температурах. Степень вторичного загрязнения пастеризованного молока зависит от санитарно-гигиенических условий производства.

После пастеризации молоко подвергают глубокому охлаждению - до 6-4 °С, иначе оно быстро скисает.

Остаточная микрофлора пастеризованного молока может вызвать его порчу за счет брожения, расщепления белков, жиров и т. д. В соответствии с гигиеническими требованиями безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов количество МАФАнМ в пастеризованном молоке в потребительской таре (тетрапак) не должно превышать 1 105, во флягах и цистернах - 2 105 в 1 см3. Бактерии группы кишечных палочек не допускаются в 0,01 см3, золотистый стафилококк - в 1 см3 (для молока в потребительской таре), во флягах и цистернах - в 0,1 см3;

2. Микробиология мяса и колбасных изделий

Мясо является хорошим питательным субстратом для многих микроорганизмов; содержание доступной воды и рН мяса также благоприятствует их развитию, в связи с чем мясо быстро подвергается порче.

Мускулы здоровых животных, как правило, стерильны. Мускулы животных больных, претерпевших перед убоем голодание, сильное переутомление или по другим причинам, способствующим ослаблению естественной сопротивляемости и проникновению бактерий из кишечника, могут содержать микроорганизмы. Помимо прижизненного эндогенного инфицирования мускулы могут обсеменяться микробами уже после убоя животного, извне (экзогенное обсеменение) при первичной обработке и разделке туш (особенно, если повреждается кишечник) с инструментов, рук и одежды рабочих. Поэтому микрофлора свежевыработанного мяса разнообразна по численности и составу. Для предотвращения развития микрофлоры мясо быстро охлаждают. Обсемененность свежевыработанного охлажденного мяса микроорганизмами может быть различной в зависимости от своевременности удаления внутренностей, степени обескровленности, созревания мяса, температурно-влажностного режима охлаждения, санитарно-гигиенических условий производства, транспортирования, хранения и реализации. На 1 см2 поверхности насчитывают от 10 3 до 10 6 , а в отдельных случаях и более клеток.

Состав микрофлоры разнообразен. Преимущественно это аэробные и факультативно анаэробные бесспоровые грамотри цательные палочковидные бактерии родов Pseudomonas, Flavo- bacterium, Alcaligenes, Aeromonas, бактерии группы кишечных палочек и протея, коринеформные бактерии, молочнокислые, различные микрококки. В меньших количествах обнаруживают аэробные и анаэробные спорообразующие бактерии, дрожжи, споры плесеней. Среди этих микроорганизмов немало возможных возбудителей порчи мяса, способных активно воздействовать на белки, жир и другие вещества, входящие в его состав.

Мясо может быть инфицировано и токсигенными бактериями, например Clostridium perfringens, сальмонеллами, листериями, Bacillus cereus, энтерококками. Сальмонеллы нередко вызывают кишечные заболевания у рогатого скота, после чего животные длительное время являются бациллоносителями. Проникновение сальмонелл в мышцы возможно при жизни животного. В случае размножения этих бактерий мясо при использовании может послужить причиной отравлений.

Мясные субпродукты (мозги, почки, сердце и др.) вследствие относительно высокого содержания в них крови и влаги обычно более обсеменены микробами, чем мясо, и поэтому подвергаются более быстрой порче.

Размножаясь при благоприятных условиях на поверхности мяса, микроорганизмы постепенно проникают в его толщу.

Решающее значение для скорости размножения микробов, а следовательно, и порчи мяса, сохраняемого в охлажденном виде, имеет температура

Многими исследованиями установлено, что признаки порчи продукта проявляются при накоплении в нем бактерий в количестве 10 7 -10 8 в 1 г или на 1 см2 его поверхности (в зависимости от вида бактерий и продукта). Время достижения этой «пороговой» концентрации микроорганизмов зависит в основном от температуры хранения и первоначальной численности на продукте микроорганизмов, способных размножаться при данной температуре. Так, по данным Е. JI. Моисеевой, при исходной степени обсеменения мяса 10 4 клеток на 1 см2 поверхности, ориентировочный срок хранения при температуре от 0 до -1 °С составляет 7-9 дней, при 10 5 - 3-4 дня, а при 10 8 - сутки.

Порча охлажденного мяса может проявляться по-разному - в зависимости от условий хранения.

При температуре 5 °С и выше развиваются гнилостные процессы, вызываемые аэробными и анаэробными мезофильными микроорганизмами, обладающими активными протеолитическими свойствами. В начальных стадиях процесса участвуют преимущественно кокковые формы бактерий, затем их вытесняют палочковидные бактерии. Из аэробов наиболее активны бактерии рода Pseudomonas, Bacillus subtilis, Alcaligenes faecalis; из фа-культативно-анаэробных - протей (Proteus vulgaris)-, из анаэробов чаще развиваются Clostridium sporogenes, Cl.putrificum. Порча мяса при указанной выше температуре наступает очень быстро - в течение нескольких суток. Могут развиваться также условно-патогенные и патогенные микроорганизмы.

При хранении мяса при температуре ниже 5 °С состав его исходной микрофлоры постепенно изменяется и становится более однородным. Мезофильные бактерии перестают размножаться, а некоторые даже отмирают. Развиваются психротроф ные микроорганизмы; первое место (до 80 % и более всей микрофлоры) занимают бесспоровые бактерии рода Pseudomonas. Многие из них обладают не только протеолитической, но и липолитической активностью. Псевдомонады и являются основными возбудителями порчи охлажденного мяса, сохраняемого при низких положительных температурах в обычных (аэробных) условиях. Преобладание псевдомонад является результатом не только их повышенных холодоустойчивости и скорости размножения по сравнению с другими, находящимися на охлажденном мясе микроорганизмами, но и их способности подавлять развитие многих бактерий.

Принимают участие в порче, но в значительно меньшей степени холодоустойчивые виды родов Flavobacterium, Micrococcus, Acinetobacter.

При гнилостной порче окраска мяса становится серой, оно теряет упругость, ослизняется, размягчается. Появляется сначала кислый, а затем неприятный, гнилостный запах, усиливающейся по мере углубления процесса. Происходит разложение белков, аминокислот с образованием органических кислот, аминов, аммиака, сероводорода, фенолов, индола и других веществ. Происходит гидролитический распад жира с последующими превращениями жирных кислот. Жир становится грязновато-серым, мажущимся, со слизистой поверхностью; расщепляются также и углеводы. Помимо изменений химического состава и органолептических свойств под влиянием микроорганизмов происходят и микроструктурные изменения мяса: лизис ядер клеток соединительной ткани и мышечных волокон, деструкция соединительной ткани, исчезновение поперечной и продольной исчерченности мышечных волокон и нарушение их целостности.

Ослизнение - наиболее ранний распространенный вид порчи остывшего и охлажденного мяса, особенно если оно хранится в условиях высокой относительной влажности воздуха (свыше 90 %). Этот дефект вызывают преимущественно бактерии рода Pseudomonas, нередко ослизнение вызывают и микрококки.

Ослизнение выражается в образовании на поверхности мяса липкого слоя слизи мутно-серого цвета. Число бактерий в нем достигает десятков, сотен миллионов и даже миллиардов на 1 см3. Установлено (В. В. Еременко), что обильное слизеобразование у этих бактерий проявляется при температуре от 2 до 10 °С; слизь накапливается (хотя и медленнее) даже при -2 °С.

Кислотное брожение (закисание мяса) сопровождается появлением неприятного кислого запаха, образованием серой и зеленовато-серой окраски на разрезах и размягчением мяса. Этот процесс могут вызывать анаэробные бактерии Clostridium putrifaciens, молочнокислые, а иногда и дрожжи.

Кислотное брожение мяса часто возникает вследствие плохого обескровливания животных при убое, а также в тех случаях, когда туши долго не охлаждают.

Пигментация мяса - появление окрашенных пятен - связано с развитием на его поверхности пигментных микроорганизмов. Так, развитие «чудесной палочки» (Serratia marcescens) или неспороносных дрожжей рода Rhodotorula приводит к образованию не свойственных мясу красных пятен, при развитии непигментированных дрожжей появляется бело-серый налет.

Плесневение обусловлено ростом на поверхности мяса различных плесеней. Развитие их обычно начинается с появления легко стираемого паутинистого или порошистого налета белого цвета. В дальнейшем образуются более или менее мощные налеты. На охлажденном мясе могут развиваться мукоровые грибы - Мисог, Rhizopus, Thamnidium, образующие белые или серые пушистые налеты. Черный налет дает Cladosporium, зеленые - грибы рода Penicillium, желтоватые - Aspergillus. Thamnidium и Cladosporium протеолитически и липолитически активны и при значительном росте могут вызвать глубокие изменения белков и жира, тем более что Cladosporium может врастать в толщу мяса. Зачистка мяса улучшает лишь его внешний вид, но не уничтожает изменения, вызванные плесенью, хотя и в неглубоких слоях мяса.

Кроме того, встречающиеся на мясе некоторые плесени способны продуцировать токсические вещества. Плесневение охлажденного мяса происходит обычно при повышенной влажности воздуха в камере.

Оптимальными условиями хранения охлажденного мяса считается температура от 0 до -1 "С и относительная влажность воздуха 85-90 %, но даже в таких условиях мясо сохраняется не более 10-15 суток. При близкриоскопических температурах -2, -3 °С (незначительное подмораживание) срок хранения мяса несколько удлиняется. Следует строго поддерживать эту температуру: при повышении ее поверхность мяса увлажняется, что благоприятствует развитию микробов, т. е. ускоряет порчу мяса.

Мясные полуфабрикаты, особенно мелкокусковые и фарш, портятся быстрее. Обычно они содержат больше микроорганизмов, чем мясо, из которого изготовлены, так как инфицируются в процессе изготовления извне (с оборудования, инвентаря, из воздуха). Кроме того, в связи с увеличением поверхности и влажности фарш - среда более благоприятная для развития микробов.

Для удлинения срока хранения охлажденного мяса возможно помимо холода применение дополнительных средств воздействия на микроорганизмы: повышение содержания в атмосфере углекислого газа (до 10-15 %), ультрафиолетовое облучение, периодическое озонирование (при содержании озона до 10 мг/м3) камер хранения.

Разрабатываются приемы хранения мяса и мясопродуктов в анаэробных условиях: в вакуумной упаковке, упаковке из газонепроницаемой пленки. Эффективность этого способа хранения говяжьих отрубов, мясных натуральных полуфабрикатов показана многими исследователями. Однако, хотя сроки хранения увеличиваются, мясо подвергается порче вследствие развития некоторых факультативно-анаэробных психротрофных бактерий.

Мясной фарш, упакованный в пленку, ограниченно-газопро ницаемую (ПЦ2) и газонепроницаемую (саран), сохраняется при температуре 2-1 °С в 3-4 раза дольше, чем фарш, завернутый в целлофан (К. А. Мудрецова-Висс и Г. М. Габриэльянц). Фарш, сохраняемый в анаэробных условиях, становится кисловатым, что обусловлено действием преимущественно палочковидных молочнокислых бактерий (рода Lactobacillus), а также бесспоровых холодоустойчивых бактерий рода Aeromonas. По сравнению с псевдомонадами - основными возбудителями порчи охлажденного мяса, сохраняемого в обычных аэробных условиях, молочнокислые бактерии значительно медленнее размножаются при О °С. Угнетение развития аэробных возбудителей порчи объясняется не только ограничением доступа кислорода, но и накоплением под упаковкой С0 2 .

Хранение, транспортирование и реализация мяса и мясопродуктов в упакованном виде играет, кроме того, положительную роль и в санитарно-гигиеническом отношении.

Значительно увеличивается срок хранения при О "С охлажденного мяса в атмосфере азота. В таких условиях ослизнение мяса происходит в 2-3 раза медленнее, чем при хранении на воздухе.

Перспективна (по литературным данным, отечественным и зарубежным) радуризация охлажденного мяса - обработка его умеренными дозами y-изл учений. Исследования, проведенные во ВНИКОПе (Т. С. Бушканец, С. Ю. Гельфанд, М. JT. Фрумкин и др.), показали, что облучение сырых мясных полуфабрикатов дозой 2-3 кГр снижает обсемененность продукта бактериями в сотни, тысячи и более раз. При этом значительно изменяется состав микрофлоры мяса. Погибают или в незначительных количествах сохраняются радиочувствительные бактерий родов Pseudomonas, Flavobacterium, Proteus. В остаточной микрофлоре облученного охлажденного мяса преобладают микрококки и дрожжи (Torulopsis и Candida)", в небольшом количестве обнаруживаются молочнокислые и спорообразующие бактерии. Эти радиоустойчивые микроорганизмы заметной гнилостной порчи мяса не вызывают. Развиваются они при положительных низких температурах сравнительно медленно. Сроки хранения радуризированных мясных полуфабрикатов увеличиваются в несколько раз. Порча мяса проявляется в появлении постороннего слабокислого запаха и незначительном изменении цвета и вкуса. Большинство встречающихся на сыром мясе токсигенных бактерий обладает невысокой радиоустойчивостью: доза излучений 2-4 кГр вызывает гибель многих из них, а последующее хранение при 0-2 "С предупреждает размножение сохранившихся.

В отечественной и зарубежной литературе приводятся данные о перспективности использования для обработки поверхности охлажденного мяса смесей органических кислот (лимонной, сорбиновой, пропионовой, уксусной и др.) и их солей; бактерицидных составов из эфирных масел различных пряностей.

Эффективность использования дополнительных средств воздействия на микрофлору поступающего на хранение продукта во многом зависит от степени обсеменения его микроорганизмами. Если мясо было значительно обсеменено размножающимися микроорганизмами, то даже в условиях хранения, задерживающих их рост, мясо подвергается порче под действием выделенных микробами ферментов.

3. Микробиология яиц и яичных продуктов

Яйца являются хорошим питательным субстратом для микроорганизмов. Однако содержимое яйца (белок и желток) защищено от их проникновения скорлупой и подскорлупными оболочками. Свежеснесенное здоровой птицей яйцо, как правило, не содержит микробов.

Стерильность яйца может некоторое время сохраняться, так как оно обладает иммунитетом. Значительную роль в иммунитете играют содержащиеся в яйце белки (лизоцим, овидин и др.), обладающие бактерицидными свойствами.

При хранении яйцо стареет и тем быстрее, чем выше температура хранения, поэтому яйца после съема быстро охлаждают. При снижении иммунитета создаются условия для проникновения и размножения в нем микроорганизмов. Одни микробы механически проникают через поры скорлупы; другие, особенно плесени, прорастают через скорлупу. Увлажнение ее благоприятствует прорастанию спор плесеней. Гифы гриба, пронизывая скорлупу и подскорлупную оболочку яйца, способствуют проникновению бактерий.

Микрофлора яиц бывает эндогенного, или прижизненного, происхождения (у птиц, больных туберкулезом и сальмонеллезом, возбудители болезни попадают в яйцо при его формировании в яичнике и яйцеводе) и экзогенного (загрязнения скорлупы извне после кладки).

На 1 см 2 поверхности незагрязненных яиц находятся десятки и сотни бактерий, а на загрязненной скорлупе - сотни тысяч и даже миллионы клеток.

Бактериальная флора поверхности яиц разнообразна; в ней имеются бактерии из кишечника птиц, воздуха, почвы и др. Это преимущественно бактерии группы кишечных палочек, протей, споровые бактерии (Bacillus subtilis и др.), различные виды Pseudomonas, микрококки, споры плесеней. Могут встречаться и патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, стафилококки). Известны случаи отравления при употреблении яиц и изделий, изготовленных из яичных продуктов.

Яйца с загрязненной скорлупой не допускаются для реализации в розничной торговой сети; они должны быть вымыты. Для мойки используют доброкачественную воду с добавлением моющих и дезинфицирующих препаратов, разрешенных Минздравом РФ. Мытые яйца нестойки, поэтому для предупреждения быстрой порчи их целесообразно обрабатывать пленкообразующими веществами.

Попавшие в яйцо микроорганизмы развиваются обычно около места проникновения; образующиеся скопления их (колонии) заметны при визуальной овоскопии (просвечивании) в виде пятен. Дальнейшее размножение микробов ведет к различным изменениям белков и липидов яйца, к его порче.

Размножаются бактерии в белке медленнее, чем в желтке, так как в белке содержатся антимикробные вещества, а также высоко значение рН (более 9,0).

Скорость порчи яиц зависит от температуры хранения, относительной влажности воздуха, состояния скорлупы, состава микрофлоры. Большое значение имеет состояние тары и упаковочного материала. Яйца с грязной и влажной скорлупой портятся значительно быстрее, чем с чистой и сухой.

Среди бактерий наиболее частыми возбудителями порчи являются Pseudomonas fluorescens, Proteus vulgaris, Micrococcus roseus, Basillus subtilis, Clostridium putrificum, Cl.sporogenes.

В условиях холодильного хранения развиваются преимущественно бактерии рода Pseudomonas. Эти бактерии быстро проникают с поверхности скорлупы в яйцо; уже через сутки они обнаруживаются на подскорлупной оболочке, а через двое - даже в содержимом яйца.

Бактерии - возбудители порчи различаются биохимическими свойствами и активностью, поэтому изменения, которые они вызывают, очень разнообразны Одни бактерии воздействуют на белок. Расщепление белка сопровождается накоплением кислот и оснований, аммиака, сероводорода, углекислого газа. Газов может быть так много, что происходит разрыв скорлупы. Белок приобретает несвойственную окраску (покраснение, пожелтение, почернение) и неприятный запах (гнилостный, сырный, затхлый). Желток при этом может не изменяться. Другие бактерии воздействуют на желток, вызывая гидролитическое и окислительное превращение липидов; при этом образуются жирные кислоты, альдегиды, кетоны.

Нередко белок перемешивается с желтком и образуется однородная, мутная, буреющая жидкая масса с неприятным запахом. При овоскопии такое яйцо не просвечивается.

Дефект «кислое яйцо» вызывают многие бактерии, в том числе и кишечные палочки. При определении светопроницаемости такого яйца дефект не обнаруживается, а при вскрытии яйцо издает едкий запах.

Плесневые грибы разрастаются прежде всего на подскорлупной оболочке и наиболее быстро около воздушной камеры. Затем они проникают в белок. В начальной стадии плесневения при овоскопии яйца в месте развития плесени наблюдается темное пятно. По мере развития гриба размеры пятна увеличиваются и яйцо становится полностью непрозрачным, так как вся скорлупа изнутри покрывается плесенью. Порчу яиц чаще других вызывают Penicillium, Cladosporium, Aspergillus, а также дрожжи - Torulopsis vicola.

В яйцах водоплавающей птицы (утиных, гусиных) нередко обнаруживаются сальмонеллы - возбудители пищевых отравлений. Для их развития наиболее благоприятная часть яйца - желток. В целях профилактики пищевых отравлений реализация утиных и гусиных яиц на предприятиях общественного питания и в торговле запрещена.

Яйца кур, больных туберкулезом, используют только для производства кондитерских изделий, которые подвергают тепловой обработке при высокой температуре.

На длительное хранение закладывают охлажденные, свежие, чистые яйца. Хранят их при температуре от -1 до -2 °С и относительной влажности воздуха 85-88 %. При резких колебаниях температуры скорлупа увлажняется («отпотевает»), что способствует развитию микроорганизмов.

Для предохранения от проникновения микробов и предотвращения потерь влаги и углекислого газа, а следовательно, для удлинения срока хранения яйца взамен применяемого ранее известкования (для закупорки пор) его поверхность покрывают тонкими пленками. Хороший эффект дает обработка минеральным маслом путем кратковременного погружения в него. Так, за 5 мес хранения при -2 °С пищевой брак яиц, обработанных маслом, составил 0,3 % от общего количества, обработанных вазелином - 0,5, а необработанных - 2,5 %. Эффект повышается и при добавлении в масло антибиотика гердецина (Р. А. Диденко). Обрабатывают яйца водорастворимыми пленкообразующими веществами (поливиниловый спирт, метилцеллюлоза и др.), после чего подсушивают на воздухе. По данным В. А. Герасимова, за 5 мес хранения яиц при температуре от 1 до 1,5 °С количество бактерий на скорлупе с пленочным покрытием уменьшается с 10 4 на 1 см 2 поверхности до десятков клеток, а на необработанной скорлупе - лишь до 10 3 . В белке обработанных яиц бактерии отсутствуют, а в необработанных они обнаруживаются в количестве сотен в 1 см 3 ; снижается в несколько раз и количество пищевого брака. Однако указанные пленочные покрытия сами могут разрушаться микробами.

Во ВНИИТОПе разработан способ создания на скорлупе влаго- и газозащитной бактерицидной пленки из парафина и петролатума с последующей обработкой озоном. При быстром их окислении образуются вещества, обладающие бактерицидным действием (высшие жирные кислоты, жирные спирты и др.). На скорлупе яиц, обработанных таким способом, в течение 6 мес. хранения в холодильных камерах бактерии не обнаруживались Рекомендуется дополнительно к холоду хранение яиц в модифицированной газовой среде -- с повышенным содержанием углекислого газа и азота; обработка высокочастотным электромагнитным полем, позволяющая (модулируя амплитуду) одновременно, но избирательно нагревать скорлупу и содержимое яйца до разной температуры; озонирование. Озонирование яиц при длительном хранении позволяет в 2-3 раза сократить отходы. Эффективность повышается при совмещении озонирования яиц с последующей упаковкой их в герметичную полимерную тару. Тара и упаковочный материал должны быть чистыми, сухими.

При производстве хлеба качество муки и состав ее микрофлоры имеют большое значение для нормального течения процесса тестоведения и отражаются на качестве полуфабриката - теста и готового хлеба.

На хлебозаводах муку исследуют - определяют степень обсеменения ее спорами Bacillus subtilis - возбудителя тягучей болезни хлеба непосредственно микробиологическим методом или методом пробных выпечек хлеба.

В созревании теста наряду с физическими и биохимическими превращениями, протекающими в нем (как из пшеничной, так и ржаной муки), большая роль принадлежит дрожжам и молочнокислым бактериям.

В производстве пшеничного хлеба при изготовлении теста применяют пекарские прессованные или сухие дрожжи, а также жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски, изготовляемые непосредственно на хлебозаводах.

Хлебопекарные дрожжи должны быть устойчивыми к повышенной концентрации среды и обладать высокой бродильной мальтазной активностью, так как в тесте в результате ферментативного расщепления крахмала накапливается преимущественно мальтоза. Образующийся в процессе брожения углекислый газ разрыхляет тесто и оно увеличивается в объеме; образующийся спирт удаляется в процессе выпечки.

Некоторые продукты жизнедеятельности дрожжей (высшие спирты, альдегиды, кетоны и др.) придают хлебу своеобразные вкус и аромат.

Жидкие дрожжи представляют собой активную культуру дрожжей, выращенную на мучной питательной среде, предварительно осахаренной и заквашенной (до определенной кислотности) термофильной молочной бактерией - палочкой Дельбрюка. Высокая кислотность среды благоприятствует развитию дрожжей и сдерживает рост имеющейся в тесте посторонней микрофлоры, угнетающей жизнедеятельность дрожжей.

При изготовлении жидких дрожжей применяют чистые культуры различных производственных рас вида Saccharomyces cerevisiae.

В закваске всегда имеется некоторое количество и молочнокислых бактерий, преимущественно гетероферментативных.

Жидкие пшеничные закваски - это смешанная культура на осахаренной мучной среде активных дрожжей S.cerevisiae и мезофильных молочнокислых бактерий: гомоферментативной палочки Lactobacillus plantarum и гетероферментативной L.brevis, развивающихся в среде спонтанно или вносимых в виде чистых культур. Гетероферментативные молочнокислые бактерии, помимо кислот, образуют углекислый газ, поэтому они играют некоторую роль в разрыхлении теста. Выделяемые молочнокислыми бактериями молочная кислота и летучие кислоты способствуют улучшению аромата и вкуса хлеба.

Хлеб, полученный на жидких дрожжах и жидких заквасках, не только обладает более приятным вкусом, но реже болеет тягучей болезнью и медленнее черствеет, по сравнению с хлебом, изготовляемым с использованием только прессованных дрожжей. В пшеничном тесте на прессованных дрожжах мало молочнокислых бактерий, попадают они в основном из муки, их участие в созревании теста незначительно.

В производстве ржаного хлеба тесто готовят на заквасках, которые, как и пшеничные закваски, являются смешанными культурами дрожжей и молочнокислых бактерий, что обеспечивает разрыхление теста и накопление кислот. Соотношение молочнокислых бактерий и дрожжей составляет 80: 1, а в пшеничном тесте - 30: 1, т. е. в созревании ржаного теста ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям.

Ржаные закваски бывают густые и жидкие. Жидкие готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки с применением чистых культур различных рас дрожжей видов Saccharomyces cerevisiae и S. minor. Из гомоферментативных молочнокислых бактерий применяют Lactobacillus plantarum (иногда вводят L. casei), из гетероферментативных - L. brevis и L. fermentum.

На большинстве заводов густые закваски готовят на чистых культурах дрожжей - S. minor и молочнокислых бактерий - L. plantarum и L. brevis. Эти бактерии, помимо молочной кислоты и углекислого газа, продуцируют вещества (альдегиды, летучие кислоты, уксусный и этиловый эфиры), входящие в состав ароматического комплекса хлеба.

Дрожжи S. minor несколько уступают по энергии брожения виду S. cerevisiae, но отличаются большей кислотоустойчивостью.

Высокая кислотность ржаного теста (рН 4,2-4,3) благоприятно воздействует на белки ржаной муки, улучшает ее хлебопекарные свойства и препятствует развитию в тесте и хлебе бактерий - возбудителей порчи.

В тесте помимо используемых производственных микроорганизмов всегда находятся посторонние, попадающие с сырьем и из внешней среды. Их активное развитие нарушает нормальное течение процессов брожения и созревания теста. Таковыми являются, например, поступающие с прессованными дрожжами и из муки дикие дрожжи рода Candida. Эти дрожжи в брожении не участвуют, но отрицательно воздействуют на бродильную активность производственных дрожжей. Кроме того, они окисляют спирт в уксусную кислоту, используют молочную кислоту, снижая тем самым кислотность закваски.

Поверхность хлеба при выходе из печи практически стерильна, но мякиш прогревается только до 93-98 °С, и в нем всегда сохраняется какое-то количество бактериальных спор; возможно сохранение и вегетативных клеток.

Во время охлаждения, последующего транспортирования, хранения и реализации хлеба споры могут прорасти, а размножение в мякише образовавшихся клеток приводит к порче хлеба.

При хранении хлеб может подвергаться различным видам порчи.

Возбудитель тягучей картофельной болезни - спорообразующие аэробные бактерии картофельная и сенная палочки, объединенные в настоящее время в один вид - Bacillus subtilis. Споры этих бактерии термоустойчивы, в муке они всегда присутствуют, а в отдельных видах (муке 2-го сорта, обойной) - в немалых количествах. Источник инфекции - оборудование, воздух производственных цехов хлебозавода. Во время выпечки хлеба споры этих бактерий не погибают и в дальнейшем при благоприятных условиях прорастают в вегетативные, размножающиеся клетки.

Bacillus subtilis вызывает гидролиз крахмала с образованием большого количества декстринов, но эти бактерии чувствительны к повышенной кислотности среды, поэтому тягучей болезни подвержен преимущественно пшеничный хлеб, особенно из муки 2-го сорта, имеющий по сравнению с ржаным хлебом невысокую кислотность. В начале развития заболевания хлеб приобретает посторонний фруктовый запах, затем мякиш ослизняется, темнеет, становится липким, тянется нитями. Пораженный хлеб в пищу непригоден.

В случае обнаружения в процессе хранения или продажи признаков картофельной болезни хлеб и хлебобулочные изделия должны быть немедленно изъяты из подсобных помещений и торгового зала и в установленном порядке направлены на корм скоту или уничтожение.

В целях предотвращения тягучей болезни хлеб после выпечки быстро охлаждают до температуры 10-12 °С и хранят при этой температуре в хорошо вентилируемом помещении. Рекомендуется подкислять тесто уксусной, пропионовой и сорбиновой кислотами или их солями.

В тесто из пшеничной муки предложено (К. Е. Бертенева) вводить закваски чистых культур пропионовокислых бактерий или мезофильной молочнокислой палочки - Lactobacillus fermentum. Угнетающее действие этой бактерии на Bacillus subtilis обусловлено не только подкислением среды, но и выделением анабиотических веществ.

Пьяный хлеб не имеет внешних признаков порчи, но вреден, так как содержит сохранившиеся при выпечке, выделенные в зерно микотоксины гриба Fusarium.

Возбудители меловой болезни - дрожжеподобные грибы (из эндомицетовых). Они попадают в тесто с мукой и сохраняются при выпечке хлеба; инфицирование готового хлеба может происходить и извне. Болезнь сначала проявляется на поверхности хлеба, затем по трещинам распространяется внутрь мякиша в виде белых сухих порошкообразных включений, сходных с мелом. Хлеб теряет товарный вид, приобретает неприятные вкус и запах.

Плесневение - наиболее распространенный вид порчи ржаного и пшеничного хлеба; возникает в основном при нарушении режима хранения. При слишком плотной укладке, повышенной влажности и температуре споры плесеней, попавшие на пшеничный хлеб извне (из воздуха, при контакте с инфицированными предметами), быстро развиваются, особенно если корка хлеба с трещинами. Плесневение хлеба чаще вызывают грибы родов Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus. Многие из них вызывают гидролиз белков, крахмала; хлеб приобретает неприятные затхлые запах и вкус. Заплесневелый хлеб в пищу непригоден, так как может содержать микотоксины. В хлебе, пораженном аспергилловыми грибами, обнаружены афлатоксины (Шпихер), которые концентрировались в основном в наружных слоях хлеба, но выявлялись и в мякише.

Для борьбы с плесневением хлеба предлагаются различные методы: обработка поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот), стерилизация упакованного хлеба токами высокой частоты, ионизирующими излучениями; эффективно также замораживание хлеба. Однако основными мероприятиями на хлебозаводах, обеспечивающими высокое качество хлеба, являются строгое соблюдение установленного технологического режима, содержание в должной чистоте оборудования, систематическая дезинфекция производственных помещений.

Хлеб употребляют в пищу без дополнительной кулинарной обработки, поэтому на всех стадиях его производства, при хранении, транспортировании и реализации должны строго выполняться установленные санитарные требования.

Тема: «Биоповреждения непродовольственных товаров»

Воздействие живых организмов на промышленное сырье, материалы и изделия может существенно изменить их потребительские свойства, снизить качество, а в ряде случаев привести к полному их разрушению.

Свойства сырья, материалов и изделий, в том числе и потребительские, могут изменяться при хранении, эксплуатации, иногда и при производстве под воздействием физико-химических, механических и биологических факторов, вызывающих соответствующие повреждения (физико-химические, механические, биологические).

Эти повреждения возникают параллельно или последовательно, усиливая друг друга.

Нет сомнений в том, что при любых нарушениях режимов хранения, тем более при аварийных ситуациях (например, подмочка), в конечном счете, преобладающим и завершающим процесс является биологическое повреждение.

Согласно нормативным документам, понятие биоповреждение определяется как повреждение материалов, сырья и изделий под воздействием биологического фактора (ГОСТ 9.102-91 ЕСЗКС. Воздействие биологических факторов на технические объекты. Термины и определения).

Биологический фактор (биофактор) - это организмы или сообщества организмов, вызывающие нарушение работоспособного состояния объекта.

Однако формулировки, представленные в стандарте, не отражают еще одну сторону влияния биоповреждений промышленных товаров на одно из важнейших потребительских свойств - безопасность.

Безопасность - это отсутствие риска для жизни, здоровья и имущества потребителей при эксплуатации или потреблении товаров.

Выделяют санитарно-гигиеническую безопасность, которая означает отсутствие недопустимого риска, который может возникнуть при разного рода биоповреждениях потребительских товаров и которые, в свою очередь, могут не только привести к потере имущества, но также могут быть опасными для здоровья потребителей.

Особенно это касается, например, косметических товаров или же загрязнения товаров болезнетворными микроорганизмами.

Однако не только болезнетворные микроорганизмы могут быть опасны для здоровья потребителей. Например, на некоторых текстильных предприятиях выявлены случаи заболевания рабочих прядильно-приготовительных участков из-за выделения в воздушную среду большого количества частичек пыли с сапрофитными микроорганизмами от биозараженного хлопка.

При гигиенической оценке одежды, белья, обуви и т.д. на них определяют степень накопления микроорганизмов. Считается, что чем больше накопление микроорганизмов на белье и во внутреннем пространстве обуви (перчаточные, чулочно-носочные изделия, стельки), тем меньше их остается на поверхности кожи, так как эти изделия обладают высокой очистительной способностью. Выявлено, что обсемененность кожи при использовании одежды и белья из хлопка и вискозы в 2 - 3 раза меньше, чем при использовании белья из капрона.

Таким образом, биоповреждения тесно связаны с такими комплексными показателями качества товаров, как надежность, функциональность, эргономичность и т.д.

Объектами биоповреждения являются сооружения, изделия, материалы, сырье, которые в процессе воздействия на них живых организмов теряют свои свойства.

Агентами биоповреждений являются живые организмы, атакующие сооружения, изделия, материалы и сырье и вызывающие изменения их свойств.

В реальных условиях хранения и эксплуатации на непродовольственное сырье, материалы и изделия повреждающее воздействие оказывают микроорганизмы (бактерии, микроскопические грибы), насекомые (моли, жуки-кожееды, жуки-точильщики, термиты, тараканы) и млекопитающие (грызуны: крысы и мыши).

Стойкость к воздействию биологического фактора (биостойкость ) - это свойство объекта сохранять значение показателей в пределах установленных нормативно-технической документацией в течение заданного времени в процессе или после воздействия биофактора. Этот термин применяется с указанием конкретного биофактора:

бактериостойкость - стойкость к воздействию бактерий;

грибостойкость - стойкость к воздействию грибов;

стойкость к повреждению термитами;

стойкость к повреждению молью;

стойкость к повреждению грызунами;

микробиологическая стойкость - устойчивость материалов при испытаниях на биостойкость в природных условиях .

Воздействие живых организмов на материалы может приводить к неблагоприятному или благоприятному для человека итогу. В первом случае речь идет о биоповреждении (англ. - biodeterioration), во втором о биоразрушении (англ. - biodegradation) материалов, отслуживших свой срок и загрязняющих окружающую среду.

Среди биоповреждений следует отметить собственно биоповреждения материалов, которые при всем многообразии живых организмов и способов их воздействия сводятся к химическим и механическим изменениям.

Микроорганизмы в данном случае оказывают на материалы прежде всего химическое воздействие, а насекомые и животные наносят, как правило, механические повреждения.

2.Таким образом, собственно повреждения материалов живыми организмами можно свести к двум типам:

1) использование материала в качестве источника питания (в случае микроорганизмов речь идет об ассимиляции; в случае насекомых и грызунов говорят о "пищевых" повреждениях);

2) воздействие на материал, которое не связано с процессом питания и приводит к механическому или химическому разрушению материала (в случае микроорганизмов - это деструкция; в случае насекомых и грызунов - это "непищевые" повреждения).

Следует отметить, что из всех микроорганизмов микроскопические грибы могут способствовать и механическому разрушению материалов, которое происходит за счет разрастания гиф мицелия гриба, развивающих высокое тургорное давление.

Одним из видов вредного воздействия живых организмов (в основном микроорганизмов и растений) на сырье, материалы и изделия является обрастание поверхности. Оно может сопровождаться химическим воздействием на материал или происходить без него.

Третий вид воздействия биологического фактора - биозасорение.

Биологическое засорение объекта (биозасорение) - состояние объекта, связанное с присутствием биофактора, после удаления которого восстанавливаются функциональные свойства объекта.

Таким образом, микроорганизмы, развивающиеся на материалах и субстратах, могут быть нескольких типов. Одни используют в качестве источника питания и энергии органические вещества самих материалов (ассимиляция). Другие развиваются за счет использования метаболитов первых, однако они также могут вызывать повреждение материалов продуктами своей жизнедеятельности (деструкция). И, наконец, третьи микроорганизмы развиваются на поверхности материалов только за счет пыли, минеральных и органических загрязнений, не затрагивая самого материала, и лишь вызывают его биозасорение.

Повреждения, наносимые насекомыми сырью, материалам и изделиям, могут носить пищевой или непищевой характер.

В большинстве случаев пищевые повреждения наносят личинки, обитающие внутри или на поверхности материала. Если изделия имеют удобные для поселения насекомых полости и отверстия, тогда возможно только внутреннее загрязнение изделия. Если насекомые, развивающиеся в полостях материала, используют его частицы для строительной деятельности, как, например, некоторые гусеницы моли при сооружении чехлика, то сам материал уже в некоторой степени повреждается. Наиболее характерным для насекомых-вредителей является использование материалов растительного и животного происхождения в пищу, причем вредители материалов растительного происхождения более разнообразны. Синтетические материалы повреждаются насекомыми при случайных контактах.

Среди живых организмов, повреждающих материалы, грызуны занимают особое положение, так как наносимые ими повреждения носят чаще всего непищевой характер и связаны с проявлением грызущей деятельности.

В результате воздействия живых организмов на сырье, материалы и изделия в них возникают дефекты.

3.По степеням значимости различают дефекты критические, значительные и малозначительные.

Критические дефекты - несоответствие изделий установленным требованиям, которые могут нанести вред здоровью или имуществу потребителей или окружающей среде.

Значительные дефекты - влияют на свойства материалов, но не влияют на безопасность для потребителя или окружающей среды.

Малозначительные дефекты - не оказывают влияния на свойства изделий, в первую очередь, на назначение, надежность и безопасность. К ним, в частности, относится биозасорение.

В зависимости от наличия методов и средств обнаружения дефекты подразделяются на явные, для которых предусмотрены методы и средства обнаружения, и скрытые, для которых возможно применение специальных методов и средств обнаружения.

Для биоповреждений характерны именно скрытые дефекты, для обнаружения которых необходимо специальное оборудование.

В зависимости от наличия методов и средств устранения дефекты делят на устранимые и неустранимые.

Устранимые - дефекты, после устранения которых товар может быть использован по назначению. Такие дефекты характерны только для биозасорения.

Неустранимые - дефекты, которые невозможно или экономически невыгодно устранять. Например, при биоповреждении оптики прибор может быть восстановлен только после разборки и дополнительной шлифовки поверхности. В других случаях критические дефекты при биоповреждениях практически неустранимы.

Таким образом, при биоповреждении сырья, материалов и изделий происходит:

изменение химических свойств в результате окисления или гидролиза компонентов материала: под действием микроорганизмов изменяется кислото- и щелочестойкость, устойчивость к действию окислителей, восстановителей и органических растворителей;

изменение физико-механических свойств материалов, например, потеря прочности древесины, резины, пластиков, тканей под действием микроорганизмов или продуктов их обмена веществ, набухание резины, потеря адгезии лакокрасочных покрытий;

изменение оптических свойств, например, цвета, блеска, прозрачности, преломления света;

ухудшение электрофизических свойств, например, снижение электроизоляционных свойств материалов;

изменение органолептических свойств, например, появление дурного запаха при гниении, появление слизи на твердых поверхностях;

потеря части материала вследствие его повреждения, например, грызунами или насекомыми.

1. Агентами микробиологического воздействия на материалы являются:

2) насекомые

3) микроскопические грибы

4) грызуны

5) растения

2. Какие из ферментов играют наибольшую роль в биоразрушении материалов белкового происхождения:

1) гликозидазы

2) протеиназы

4) изомеразы

5) трансферазы

3. Степень повреждения шерстяных тканей молью по ГОСТ 9.055-75 оценивается:

1) в баллах

2) по приросту биомассы

3) по потере механической прочности

4) по изменению цвета

5) по изменению запаха

4. Инсектициды применяются для защиты материалов от воздействия:

1) грызунов

2) микроскопических грибов

3) насекомых

4) бактерий

5) растений

5. Биологический метод борьбы с грызунами состоит в использовании:

2) капканов

3) микроорганизмов

4) ультразвука сектицидов

5) инсектицидов

6. Наиболее безвредными для человека инсектицидами, применяемыми для борьбы с тараканами, являются:

1) фосфороорганические соединения

2) карбаматы

3) пиретроиды

4) биологические препараты

5) карбофос

7. Биофактор, применяемый для оценки биостойкости текстильных материалов по ГОСТ 9.060-75:

1) стандартный набор бактерий

2) стандартный набор микроскопических грибов

3) ферментный препарат (целлюлаза)

4) почвенная микрофлора

5) набор бактерий и микроскопических грибов

8. Критерием оценки биостойкости бумаги по ГОСТу 9.801 – 82 является:

1) прочность на излом

3) потеря массы

4) органолептические показатели рочность на разрыв

5) прочность на разрыв

9. Микроскопические грибы начинают развиваться на хлопковых волокнах при их влажности:

1) не менее 20%

2) не менее 10%

3) не менее 45%

4) не менее 65%

5) не менее 85%

10. Наиболее стойкими к воздействию микроорганизмов являются следующие лубяные волокна:

1) джутовые

2) ацетатные

3) вискозные

4) льняные

5) полиэфирные

11. Микробиологическое повреждение шерстяных волокон начинается с разрушения:

1) кутикулы

2) клеточно-мембранного комплекса

3) сердцевинного слоя

4) кортекса

5) чешуйчатого слоя

12. Дефекты кожевенного сырья, причиной которых является развитие гнилостных процессов:

1) отдушистость

2) безличина

3) кнутовина

4) неотделенная бахтарма

5) расслоение шкуры

13. Порода древесины, имеющая наименьшую биостойкость:

14. В косметических эмульсиях микроорганизмы развиваются:

1) в водной фазе

2) в жировой фазе

3) на поверхности пигментов

4) внутри частиц жира

5) снаружи частиц жира

15. Какая упаковка косметических средств может способствовать загрязнению микроорганизмами при использовании:

1) аэрозольные баллоны

2) баночки с широким горлом

4) флаконы с дозирующим устройством

5) баночки с узким горлом

16. Бактерии, которые не принимают участия в биокоррозии металлов:

1) сульфатредуцирующие

2) целлюлозоразрушающие

3) тионовые

4) железобактерии

5) протелитические

17. На какой подложке биостойкость лакокрасочных покрытий будет наименьшей:

1) черный металл

3) древесина

4) цветной металл

5) пластмасса

18. Какой наполнитель пластмасс будет повышать грибостойкость:

2) хлопковые волокна

3) древесная мука

5) льняные волокна

19. Отметить правильное утверждение, касающееся микробиологической стойкости полимеров:

1) чем выше аморфность, тем выше биостойкость

2) чем выше молекулярная масса и выше кристалличность, тем выше биостойкость

3) чем ниже молекулярная масса, тем выше биостойкость

4) чем ниже молекулярная масса и выше аморфность, тем выше биостойкость

5) чем ниже аморфность, тем выше биостойкость

Тема: «Патогенные микроорганизмы и пищевые заболевания, вызываемые ими»

1.Пищевые (алиментарные) заболевания – заболевания, причиной которых служит пища, инфицированная токсигенными микроорганизмами или токсинами микробов (рис. 12.1).

Рис. 12.1 Пищевые заболевания

Таблица 12.1 - Сравнительная характеристика пищевых заболеваний

Пищевые продукты – благоприятная среда для развития микроорганизмов – сапрофитов, в том числе и возбудителей пищевых отравлений. Кроме того, через пищевые продукты могут передаваться и возбудители инфекций – заразных заболеваний, которые непосредственно в пищевых продуктах не размножаются. Таким образом, пищевые продукты при неправильном технологическом режиме их производства и хранения могут служить причиной пищевых заболеваний – пищевых инфекций и пищевых отравлений.

Микробиология сырого и питьевого молока

Микрофлора, находящаяся в молоке, накапливается двумя путями: в результате непосредственного попадания микроорганизмов извне (первичная микрофлора) и в результате размножения в молоке ранее попавших в него микроорганизмов (вторичная микрофлора). Оба эти процесса обогащения молока микроорганизмами тесно переплетены между собой и Микрофлора, находящаяся в молоке, накапливается двумя путями: в результате непосредственного попадания микроорганизмов извне (первичная микрофлора) и в результате множения в молоке ранее попавших в него микроорганизмов (вторичная микрофлора).

Источники микрофлоры молока

Основным источником микрофлоры сырого молока являются вымя животного, оборудование, вода, воздух и т. д.

Вымя животного. В вымени здорового животного остается жизнеспособным только небольшое количество видов бактерий. К ним относятся прежде всего микрококки, затем стрептококки и палочки. Эти микроорганизмы обычно содержаться в молоке, полученном в асептических условиях. Количество бактерий в асептическом молоке колеблется от 100 до 10000 в 1 мл.

В первых порциях молока обычно больше микроорганизмов чем в последующих, поэтому рекомендуется сдаивать их в отдельную посуду.

При заболеваниях коров стрептококковым или стафилококковым маститом (воспалением вымени) в молоке часто находится огромное количество бактерий – возбудителей этих заболеваний. Некоторые из стрептококков не являются болезнетворными для человека; они изменяют состав молока и придают ему неприятный вкус и запах. Другие стрептококки и стафилококки могут вызывать заболевания у людей. Стафилококки, кроме того, могут образовывать в молоке токсины, которые не разрушаются при пастеризации и могут вызывать у людей пищевые отравления.

В молоке больных коров, коз и овец могут встречаться также гемолитические стрептококки, микобактерии туберкулеза, возбудители бруцеллеза, дизентерии, брюшного тифа, салмонеллы и некоторые другие болезнетворные микробы.

Наружная часть вымени и кожа животного почти неизбежно бывают загрязнены частицами навоза, содержащими специфическую кишечную микрофлору – бактерии группы кишечной палочки, энтерококки, молочнокислые бактерии, маслянокислые бактерии, а в случае заболевания животного – представителей кишечных инфекций. Для предупреждения загрязнения молока из этих источников вымя рекомендуется тщательно обмывать и дезинфицировать. Наиболее эффективными дезинфицирующими средствами являются четырехзамещенные аммонийные соединения.

Оборудование. Широкое применение в молочных фермах такого оборудования, как доильные аппараты, стационарные трубопроводы, предохраняет молоко от попадания микроорганизмов извне. Однако при плохом уходе за оборудованием на ферме оно может служить одним из важнейших источников обсеменения молока микроорганизмами. На плохо промытом оборудовании интенсивно размножаются молочнокислые стрептококки и бактерии группы кишечной палочки, которые попадают в молоко.

В дальнейшем сырое молоко продолжает в той или иной мере обсеменяться микроорганизмами при каждой последующей перекачке в емкости для хранения и транспортировки.

Вода. Применяемая для мойки молочного оборудования вода может служит источником обсеменения молока разнообразной микрофлорой, в том числе психрофильными и патогенными микроорганизмами в случаях, если она не подвергается необходимой очистке или загрязняется на ферме.

Корм . Он может оказывать как прямое, так и косвенное влияние на микрофлору молока. В первом случае при скармливании животным сухого корма молоко обсеменяется споровыми бактериями, в том числе маслянокислыми. Во втором случае избыточное кормление животных сочными кормами приводит к тому, что испражнения их становятся более жидкими, легко загрязняют кожу и вымя животного, в результате чего увеличивается опасность попадания в молоко частиц навоза с кожи и вымени.

Воздух. Он обычно не играет существенной роли в обсеменении молока бактериями. Однако в случае несоблюдения правил уборки помещения и кормления животных в нем содержится значительное количество пыли и частиц сухого корма.

Тело и одежда обслуживающего персонала. Этот источник микрофлоры в количественном отношении также стоит на одном из последних мест. По качественному же составу с санитарно-гигиенической точки зрения этот источник может представлять значительную опасность. Из инфицированных ран на руках в молоко могут попасть патогенные стрептококки или стафилококки, которые затем могут вызвать заболевание у людей или заразить коров маститом во время доения.

Состав микрофлоры сырого молока

Качественный состав микрофлоры свежего молока и ее количество зависят, прежде всего, от условий его получения – способа доения, ухода за животными, условий содержания их.

При ручном доении большое количество микроорганизмов может попадать в молоко из воздуха, с вымени, с кожи животного. Особенно сильно увеличивается количество попадающих из этих источников микроорганизмов при плохом уходе за животными.

При машинном доении исключаются такие источники обсеменения молока микробами, как воздух, кожа животного, вымя, руки. Однако появляется другой, не менее обильный и важный в качественном отношении источник – доильное оборудование.

Большое влияние на качественный и количественный состав микрофлоры молока оказывают условия содержания животных. При пастбищном содержании коров их вымя и кожа постоянно соприкасаются с травой. Оттуда на них попадают преимущественно мезофильные молочнокислые бактерии, микрококки и некоторые другие микроорганизмы. Поэтому молоко, получаемое в пастбищный период, содержит в большей степени мезофильную микрофлору. При стойловом содержании животных их кожа и вымя бывают чаще загрязнены навозом. Вследствие этого в молоко попадает преимущественно микрофлора, свойственная желудочно-кишечному тракту – термофильные молочнокислые бактерии, энтерококки, маслянокислые бактерии.

Микробиология пастеризованного молока

Согласно установленным нормам общее количество бактерий в пастеризованном молоке группы А не должно превышать 75 тыс. в 1мл, бродильный титр должен быть не ниже 3,0; в пастеризованном молоке группы Б эти показатели соответственно 150 тыс. и 0,3.

Обнаружение кишечной палочки в пастеризованном молоке указывает не столько на возможность фекального загрязнения, сколько на качество мойки и дезинфекции оборудования.

Характер пороков пастеризованного при температуре 72-76ºС, наиболее характерным пороком является низкая стойкость его, приводящая к быстрому скисанию. Это обусловлено тем, что при указанном режиме в молоке после пастеризации остается преимущественно термостойкая молочнокислая микрофлора, а при прохождении оборудования молоко также обсеменяется молочно-кислыми бактериями.

Микробиология стерилизованного молока

Стерилизованное молоко, полученное на промышленных установках, не рассматривают как абсолютно стерильный продукт. В зависимости от исходного качества сырья (молока) и особенностей технологических режимов на предприятии определяют стерилизующий эффект, который характеризует степень снижения количества спор в молоке в процессе стерилизации.

Для стерилизованного молока наиболее распространенным пороком является развитие спорообразующей микрофлоры, вызывающей образование горечи без видимых изменений сгустка или образование сгустка низкой кислотности.

Если в процессе производства допускаются нарушения упаковки, порча молока может происходить в результате попадания в него микрофлоры из внешней среды после стерилизации. В таких случаях наблюдается обычно порча молока в отдельных емкостях, а также гнилостные бактерии.

Если при производстве стерилизованного молока нарушаются режимы термической обработки, наблюдается, как правило, порча всей партии молока. Возбудители порчи могут быть разными, их тип зависит от предела температуры, до которой было нагрето молоко.

Физические и химические способы инактивации микрофлоры

Гибель бактерий в молоке и молочных продуктах происходит и при воздействии на них некоторых физических факторов. В частности, к ним относится ультрафиолетовое облучение. Кванты ультрафиолетовой части спектра обладают достаточно высокой энергией (порядка 12 эВ) и поэтому могут изменять характер биохимических превращений в клетках микроорганизмов, вызывая их инактивацию. Повреждение ДНК служит ос­новной причиной ингибирования бактерий под действием ульт­рафиолетового облучения. Воздействие УФ-лучами используют в молочной промышленности для пастеризации молока и подав­ления воздушно-взвешенных вегетативных и споровых форм в атмосфере помещений с повышенным санитарно-гигиеническим режимом (отделения для приготовления производственных за­квасок, камеры для созревания сыров, участки фасования и асептического розлива молочных продуктов и т. д.).

Другой вид радиации - ионизирующее излучение может глубоко проникать в молочный продукт, обеспечивая холодную пастеризацию или стерилизацию. Имеются тенденции использования облучения в сочетании с мягкой тепловой обработкой для уничтожения специфических патогенных микроорганизмов.

Придание взвешенным в воздухе микрочастицам определен­ного отрицательного заряда, что происходит в процессе иониза­ции воздуха, приводит к ингибированию микробного аэрозоля . Аэроионизацию используют для инактивации спор плесневых грибов в атмосфере камер созревания и хранения сыров. Это снижает вероятность развития плесеней на поверхности сыра. К физическим методам борьбы с нежелательной микрофло­рой молока относится также бактофугирование. При этом из молока в виде фугата при использовании специальных сепара­торов выделяется биомасса бактерий, плотность которых выше, чем у плазмы молока. Обычно используются последовательно две бактофуги, которые удаляют из молока до 97% клеток мик­роорганизмов.

Очистить от бактерий молочные продукты можно и засчет пропускания их через мембраны. Так как бактерии имеют в среднем размер одного микрометра, они отделяются от пермеата уже при проведении процессов микрофильтрации. Более вы­сокая очистка от микробных клеток достигается при ультра­фильтрации. Диаметр головки наиболее распространенного ти­па фага, активного по отношению к молочнокислым бактериям, составляет 50-60 нм, а длина 100-170 нм. Следовательно, ультрафильтрат молока и сыворотки можно считать очищен­ным от бактериофагов.

Из химических способов инактивации микрофлоры наибольшее распространение в молочной промышленности получило ингибирование сорбиновой кислотой или ее солями. Сорбиновую кислоту вводят в состав плавленых сыров, наносят на по­верхность твердых сыров при их созревании, включают в состав различных покрытий, призванных защитить сыры от плесневения во время созревания.

Более сильным, чем у сорбиновой кислоты, фунгицидным действием обладают дегидрацетовая кислота и ее соли.

Очень сильным ингибиторным эффектом по отношению к микроорганизмам молока и сыворотки обладают некоторые ве­щества растительного происхождения, например плюмбагин и юглон. Их можно эффективно применять для консервирования молочной сыворотки во время ее транспортирования и хране­ния. С этой же целью в некоторых случаях используют низко­молекулярные кислоты (пропионовую, муравьиную) и пероксид водорода . Последнее соединение даже в очень слабых концент­рациях (8-10 миллионных долей) активирует естественную ан­тибактериальную систему молока.

Активно подавляет развитие плесневых грибов озон. Озони­рование камер созревания и хранения сыров проводят с целью инактивирования споровых и вегетативных форм плесеней и дрожжей.

Применение химических ингибиторов микрофлоры молока и молочных продуктов разрешается только при наличии санкции органов здравоохранения.

Микрофлора сырого молока при хранении

Основные фазы изменения микрофлоры сырого молока при хранении

Интенсивность размножения попавшей в молоко микрофлоры зависит в основном от времени и условий (главным образом температуры), при которых хранится и транспортируется молоко до момента его потребления или переработки.

Различные компоненты первичной микрофлоры молока размножаются в нем с различной скоростью, некоторые из них не только не размножаются, но количество их уменьшается.

Процесс развития вторичной микрофлоры молока от момента доения до его использования делится на несколько фаз.

Бактерицидная фаза. Период сразу после доения, когда в молоке не отмечается размножения бактерий, называется бактерицидной фазой. Образуясь из веществ крови, молоко вместе с ними приобретает бактерицидные свойства, которые сохраняются в течение некоторого времени после выхода его из вымени.

Установлено, что бактерицидные свойства молока обусловлены содержанием в нем специфических веществ. Эти вещества обнаруживаются в молоке только в первые часы после доения и при условии минимального содержания в нем микроорганизмов. В результате нагревания до 82-85ºС эти вещества разрушаются.

Длительность бактерицидной фазы зависит как от исходного количества микрофлоры, так и от температуры хранения. Немедленное глубокое охлаждение бактериально чистого молока после доения может продлить бактерицидную фазу до 24-48 ч. Если это же молоко оставить после доения неохлажденным, длительность бактерицидной фазы не превышает 2 ч. В молоке, обильно обсемененном микроорганизмами в процессе доения, бактерицидная фаза практически отсутствует.

Фаза смешанной микрофлоры. По окончании бактерицидной фазы начинается развитие всех групп микроорганизмов, попавших в молоко. Переход от бактерицидной фазы к фазе смешанной микрофлоры не выражается резким скачком в численности микрофлоры не выражается резким скачком в численности микрофлоры, так как разные группы микробов не одновременно преодолевают бактерицидные свойства молока и переходят к нормальному размножению.

В зависимости от температуры, при которой хранится молоко во время фазы смешанной микрофлоры, в нем могут получить преобладание психрофильные микроорганизмы, мезофильные и термофильные.

Фаза молочнокислых бактерий. Если молоко хранится при температуре выше 10ºС, преобладающей микрофлорой в нем становятся молочнокислые бактерии, которые постепенно начинают подавлять всю остальную микрофлору молочной кислотой, вырабатываемой ими.

Как правило, молоко реализуется или подвергается промышленной обработке, находясь в бактерицидной фазе, фазе смешанной микрофлоры или в худшем случае – в начале фазы молочнокислых бактерий, когда первоначальная кислотность его повысилась не более чем на 2-3º Т. Дальнейшее повышение кислотности делает молоко непригодным для пастеризации и последующей промышленной переработки.

Если же молоко и далее хранится при температурах выше 10-15ºС, оно свертывается в результате накопления молочной кислоты; Молочнокислые стрепококки под влиянием высокой кислотности начинают отмирать и преоладающей микрофлорой становятся молочнокислые палочки.

При дальнейшем хрнении в сквашенном молоке развиваются дрожжи и плесени, в результате чего молоко становится полностью непригодным для употребления.

При поступлении на предприятия бактериальную обсемененность сырого молока оценивают обычно по редуктазной пробе (с использованием метиленового голубого или резазурина). В зависимости от полученных результатов к первому классу (хорошее молоко) относят молоко, в котором метиленовый голубой обесцвечивается не ранее чем за 5,5 ч и резазрин – не ранее чем за 1ч. Эти результаты получают при содержании до 500 тыс. бактерий в 1мл молока.

Наиболее рациональным способом предупреждения развития микроорганизмов, попавших в молоко во время доения, является его глубокое охлаждение до температуры ниже 6-10ºС. Дальнейшее хранение молока должно производиться при температуре не выше 6-10ºС, транспортировку его на предприятия молочной промышленности или в торговую сеть необходимо осуществлять в изолированных емкостях (цистернах).

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

Сразу после доения молоко фильтруют для очистки от механических примесей. В некоторой мере фильтрование способствует и снижению бактериальной обсемененности молока, так как механические примеси (частицы корма, навоза) содержат огромное количество бактерий. Следует, однако, учитывать, что молоко, в котором уже начали размножаться микроорганизмы, не может быть от них очищено путем фильтрования.

Наиболее экономичным и эффективным способом, позволяющим приостановить развитие попавших в молоко бактерий, а, следовательно, и сохранить его первоначальное качество, является немедленное охлаждение после получения и фильтрации. Размножение большинства микроорганизмов, находящихся в сыром молоке, значительно замедляется при температуре 10ºС и почти полностью приостанавливается при 2-4ºС. Молоко, охлажденное до такой температуры сразу после доения, может сохраняться без изменения качества в течение двух-трех дней. При более длительном хранении в охлажденном молоке начинают постепенно развиваться психрофильные микроорганизмы, разлагаютщие жир и белок и изменяющие вкус и запах молока.

Хранение неохлажденного молока приводит к тому, что уже через 6 ч кислотность его достигает 21, через 9 ч – 23ºТ, а через 12 ч оно сквашивается.

Исключительное значение для сохранения качества сырого молока имеет правильная транспортировка его. В процессе ее температура молока не должна повышаться. Это условие обеспечивается при перевозках молока автомобильным, железнодорожным транспортом в специально оборудованных цистернах. Перевозка молока во флягах приводит к быстрому его нагреванию и ухудшению качества вследствие развития микроорганизмов.

Влияние технологических приемов обработки молока на его микрофлору

Очистка. На предприятиях молоко очищают фильтрованием и центрифугированием. При центрифугировании, с одной стороны, молоко очищается от механических примесей, с другой, разбивается скопления клеток. Вследствие этого количество бактерий в молоке после центрифугирования может увеличиваться, однако при последующей тепловой обработке единичные клетки погибают быстрее, чем скопления их.

В некоторых странах для очистки молока применяют супер-центрифугирование при очень большом числе оборотов. При такой обработке из сырого молока удаляется около 95% клеток бактерий. Последующая термическая обработка не исключается.

Охлаждение. Молоко охлаждают до переработки в тех случаях, когда возникает необходимость временного резервирования его. Обычно охлаждение осуществляют до температуры 3-5ºС. При хранении в таких условиях в молоке могут развиваться психрофильные микроорганизмы – флуоресцирующие, гнилостные, что приводит к возникновению пороков вкуса и консистенции.

Термическая обработка. Основная цель термической обработки молока заключается в уничтожении патогенной микрофлоры, т. е. в получении молока и молочных продуктов, безопасных для потребления.

Второй целью термической обработки являются уничтожение микрофлоры, снижающей стойкость питьевого молока и вызывающей пороки молочных продуктов, третьей – изменение физико-химических свойств молока для получения заданных свойств готовых продуктов, в частности кисломолочных: плотности сгустка, его вязкости и т. д., а также для подготовки молока как среды для развития микроорганизмов. Поэтому в технологических схемах производства различных видов молочных продуктов применяют различные режимы термической обработки молока в зависимости от необходимости достижения каждой из этих целей.

Наиболее распространенными способами термической обработки молока являются пастеризация и стерилизация.

Наиболее стойкими из патогенных микроорганизмов являются бактерии туберкулеза, поэтому основным критерием надежности режимов пастеризации служит гибель этих бактерий.

В сыром молоке имеется фермент фосфатаза, который разрушается при более длительной выдержке и высокой температуре, чем туберкулезная палочка. Поэтому считают, что если в пастеризованном молоке нет фосфатазы - погибли все неспорообразующие патогенные бактерии.

Эффективность уничтожения в молоке остальных микроорганизмов зависит как от режимов пастеризации, так и от первоначальной обсемененности сырого молока и состава его микрофлоры. Чем больше в молоке термостойких бактерий, тем ниже будет эффективность пастеризации. Количество бактерий, оставшихся после пастеризации в молоке, может составлять от 0,01% до 1,5-2%.

Преобладающей микрофлорой молока, охлажденного сразу после доения и хранившегося при низких температурах до момента термической обработки, являются психрофильные бактерии. Они сравнительно малоустойчивы по отношению к нагреванию. Поэтому эффективность термической обработки такого молока обычно бывает достаточно высокой. Если молоко после доения не охлаждается до температуры ниже 10ºС, в нем во время хранения и транспортировки развиваются молочнокислые бактерии, в том числе стрептококки кишечного происхождения. Эта группа бактерий отличается высокой термоустойчивостью, вследствие чего эффективность пастеризации молока, хранившегося при повышенных температурах, бывает значительно ниже.

Микрофлора, которая остается в молоке после пастеризации называется остаточной микрофлорой пастеризованного молока. При режимах пастеризации 72-75ºС с выдержкой 15-20 сек преобладающей остаточной микрофлорой являются термофильные стрептококки, микрококки, споровые палочки. Микрофлора молока, пастеризованного при более высоких температурах – 85-90ºС – с кратковременной выдержкой, состоит из термоустойчивых молочнокислых палочек и споровых бактерий. Если молоко, нагретое до 90-95ºС, подвергнуть выдержке в течение 10-30 мин, в нем остаются только споры бактерий.

Молоко, проходя после пастеризации и охлаждения через оборудование к разливочным агрегатам (при выпуске питьевого молока) или к емкостям, в которых его заквашивают, дополнительно обсеменяется микроорганизмами. Количественный и качественный состав микрофлоры, попадающий с оборудования в молоко, зависит, прежде всего, от качества и регулярности мойки и дезинфекции его. С оборудования в молоко попадают бактерии группы кишечной палочки, психрофильные бактерии, молочнокислые стрептококки и термоустойчивые палочки. Вся эта микрофлора присоединяется к остаточной микрофлоре пастеризованного молока и составляет микрофлору пастеризованного молока. При плохом содержании оборудования эта микрофлора может увеличиться по сравнению с остаточной микрофлорой молока в 10-20 раз и даже более.

Тепловая обработка влияет на химический состав и физические свойства молока. В свою очередь эти изменения оказывают влияние на последующее развитие в молоке микроорганизмов, вносимых с заквасками, и на характер образующихся сгустков, как под влиянием молочной кислоты, так и сычужного фермента. В молоке, подвергнутом различной тепловой обработке, развитие молочнокислых бактерий происходит по-разному. Хуже всего развиваются молочнокислые бактерии в молоке, подвергнутом длительному нагреванию в течение 30 мин при низких температурах. Это происходит потому, что при этих температурах укрупняются молекулы казеина, и он становится менее доступным для микроорганизмов.

Лучше всего молочнокислые бактерии развиваются в молоке, подвергнутом нагреванию при температурах стерилизации. Однако слишком большая выдержка при этих температурах приводит к разрушению белков и других составных частей молока, вследствие чего развитие молочнокислых бактерий значительно ухудшается.

Тепловая обработка молока влияет также и на плотность получаемых сгустков и способность их к выделению сыворотки. Для того чтобы получить плотные сгустки кисломолочных продуктов и минимальное отделение сыворотки, нужно нагреть молоко до такой температуры и выдержать столько времени, чтобы максимальное количество сывороточных белков свернулось. В этом случае при сквашивании свернувшиеся сывороточные белки вовлекаются в сгусток, образуемый казеином. Плотность сгустка и его способность удерживать сыворотку при этом повышаются. Установлено, что такие результаты могут быть достигнуты при нагревании молока до 80ºС в течение 30 мин, до 85ºС – 10 мин, до 90ºС – 5 мин, до 95ºС – 2 мин и до 100ºС – 1 мин. При производстве кисломолочных продуктов режимы тепловой обработки выбирают с учетом этих данных.

Режимы пастеризации значительно влияют и на способность молока к сычужному свертыванию вследствие выпадения солей кальция. Режимы тепловой обработки молока, предназначенного для сыроделия, выбирают с таким расчетом, чтобы уничтожить патогенные и газообразующие бактерии и минимально нарушить солевое равновесие молока.

Режимы пастеризации сливок устанавливают обычно более жесткие, чем молока. Это объясняется тем, что жир в сливках оказывает определенное защитное действие на микроорганизмы. Кроме того, при производстве сметаны повышенные температуры пастеризации способствуют лучшему набуханию белков и получению продукта густой, плотной консистенции. При производстве вологодского масла цель пастеризации молока – не только уничтожение максимального количества микробов, но и образование специфического орехового привкуса, обусловленного разрушением некоторых составных частей молока и появлением новых веществ.

При производстве питьевого молока наиболее распространенным режимом является нагревание до 72-76ºС с выдержкой 15-20 сек. Однако следует учитывать, что такой режим не всегда обеспечивает получение достаточно стойкого молока. Сливки 10%-ной жирности пастеризуют при 80ºС, 20%-ной жирности – при 85-87ºС.

Целью стерилизации является полное уничтожение микроорганизмов в молоке. Наиболее простой способ получения стерилизованного молока состоит в его автоклавирования при температуре 120ºС с выдержкой до 20 сек. Такой способ стерилизции применяется при подготовке молока для закваски.

Тепловая обработка

Экономичность, надежность, удобность делают метод сниже­ния или повышения температуры молока и молочных продуктов самым распространенным способом инактивации нежелатель­ной микрофлоры.

Среднее значение оптимальной температуры жизнедеятель­ности микрофлоры, встречающейся в молоке, в основном совпа­дает с температурой тела млекопитающих. Понижение темпера­туры приводит сначала к замедлению, а затем и к прекраще­нию обменных процессов. Охлаждения молока и молочных про­дуктов до 4-10°С в большинстве технологических процессов оказывается достаточно для требующейся задержки развития микроорганизмов.

Первый раз охлаждению подвергают молоко на ферме. Что­бы сохранить бактерицидные и бактериостатические свойства молока на несколько суток, создать условия для нормального протекания всех технологических процессов его последующей переработки на молочном предприятии , необходимо в течение нескольких минут после выдаивания снизить температуру мо­лока до 18-20 °С, а затем за 1-3 ч - до 4-10 °С. Такое охлаждение - самый надежный способ защиты от развития до опасных пределов вредной стафилококковой и другой инфек­ции в молоке.

Во время изготовления молочных продуктов технолог дол­жен обеспечить условия, при которых молоко и молочные про­дукты, как правило, имеют температуру в интервале от 15 до 45 °С не более нескольких минут, Исключение составляет тех­нология ферментированных молочных продуктов, при производ­стве которых в этом диапазоне температур производится куль­тивирование молочнокислых бактерий.

Чаще всего для охлаждения молока, пахты и сыворотки ис­пользуют пластинчатые аппараты. Для охлаждения молочных продуктов с высокой вязкостью (творожный сгусток, высоко­жирные сливки и т. д.) применяют цилиндрические аппараты, с теплообменной поверхности которых продукт непрерывно уда­ляется с помощью специальных скребков или шнеков.

В тех случаях, когда по требованиям технологии необходи­мо жесткое подавление жизнедеятельности микрофлоры, прибе­гают к повышению температуры молока. Процесс этот назван по имени французского ученого Луи Пастера пастеризацией. Использование процесса в применении к молоку предложено на основании результатов исследований. В основе бактерицидного действия высоких температур на микробные клетки лежит повреждение рибосом, денатурация ферментных и мембранных белков.

Помимо температуры инактивация микроорганизмов зави­сит от активности воды. В цельном и обезжиренном молоке, пахте и сыворотке активность воды находится на высоком уровне. Но в этих же продуктах после их сгущения, в смеси для мороженого, в чеддеризованной сырной массе, плавленом сыре, в сгущенном молоке с сахаром значительная часть влаги находится в связанном состоянии и активность воды ниже. Это повышает сопротивляемость микроорганизмов к действию вы­сокой температуры.

Перевод рН молочной плазмы из оптимального для бактерий интервала в экстремальные диапазоны усиливает ингибирующее воздействие на микробы.

Кроме перечисленных выше, факторов на эффективность пас­теризации в сильной мере влияет степень механической загряз­ненности молока. Чем крупнее посторонние частицы в молоке и чем больше их количество, тем выше защищенность микроорга­низмов от теплового воздействия, а следовательно, и ниже эффективность пастеризации.

Наличие или отсутствие этих факторов нужно учитывать при установлении режимов пастеризации и в первую очередь при выборе необходимой продолжительности выдерживания продукта после достижения температуры тепловой обработки.

Исходя из принципов системного подхода при тепловой об­работке молока и молочных продуктов целью должно быть не I только соблюдение установленных режимов пастеризации, но и I достижение конечного результата - снижение численности по-1 пуляции микроорганизмов до необходимого уровня.

Необходимый минимум численности бактерий обеспечивает­ся регулированием времени выдержки, а в допустимых случаях и температурой пастеризации.

При выборе производственных режимов пастеризации наря­ду с необходимостью подавления микрофлоры учитывают и осо­бенности технологии того или иного молочного продукта. Так, при изготовлении сычужных сыров температура пастеризации устанавливается в пределах 72-76 °С, чтобы не вызывать де­натурации и перехода в сырную массу сывороточных белков. В производстве же кисломолочных продуктов, наоборот, повы­шают температуру пастеризации до 95 °С, чтобы оказать тепло­вое воздействие на белковую систему молока. Конкретные ре­жимы пастеризации молока для каждого вида продукции ука­зывают в соответствующих технологических инструкциях.

После того как процесс пастеризации проведен и микрофло­ра в нужной степени инактивирована, молоко чаще всего под­вергают немедленному охлаждению. Причин того несколько.

Во-первых, в молоке одновременно с бактериями при на­греве разрушается естественная антибактериальная тиоцианат-пероксидазная система. В связи с этим обостряется потреб­ность в применении искусственных приемов защиты от разви­тия сохранивших свою жизнедеятельность микроорганизмов.

Во-вторых, молоко необходимо предохранить от поражения вторичной микрофлорой, которая с течением времени адаптиру­ется к условиям, в которых эксплуатируются аппараты для пас­теризации молока, и развивается в местах, затрудненных для механизированной мойки и дезинфекции (застойные зоны, по­верхности под резиновыми прокладками и т. д.).

В-третьих, необходимо предохранить молоко от опасности размножения в нем патогенных форм микроорганизмов, которые могут попасть в него после пастеризации через воздух, руки обслуживающего персонала, плохо промытые части оборудова­ния и т. п.

Наибольшее распространение получили пластинчатые пасте­ризаторы. Типовая пастеризационно-охладительная установка имеет в своем составе пластинчатый теплообменник с пятью секциями, выдерживатель, сепаратор-молокоочиститель, пита­тельный насос, сосуд с регулируемым уровнем поступающего молока, систему приготовления и подачи горячей воды, систе­му автоматизированного контроля и управления.

В специальном выдерживателе молоко задерживается на определенное время для завершения инактивации микрофлоры, после чего начинается процесс охлаждения, сначала в секциях регенерации, затем в секциях водяного и рассольного охлаж­дения.

Важная роль отводится возвратному клапану, который на­правляет молоко в питательный бак для повторной пастериза­ции, если не был обеспечен нагрев молока до установленной температуры пастеризации.

В зависимости от технологического назначения пастеризационно-охладительные установки имеют отличительные черты в конструктивном исполнении. Так, агрегаты, предназначенные для тепловой обработки молока, при производстве кисломолочных продуктов имеют более развитую поверхность секции пастери­зации, в которой температура поднимается до 90-95 °С. Вы­держивание молока проводится в течение 5-6 мин, что вызыва­ется необходимостью максимального снижения числа Мечнико­ва, а также придания белковой системе молока определенных свойств, обеспечивающих хорошую консистенцию кисломолоч­ных продуктов.

В некоторых случаях охлаждение молочных продуктов пос­ле пастеризации не проводится. Это имеет место, например, при нагреве сливок перед вторым сепарированием при произ­водстве сливочного масла, при нагреве молочных продуктов пе­ред сгущением в вакуум-выпарных установках при выпуске молочных консервов. В этих условиях для нагрева молока4-час­то используют трубчатые теплообменники.

Удобны трубчатые теплообменники и для предприятий малой производственной мощности. Иногда они выполняют роль сек­ции пастеризации, которая работает в наиболее жестких усло­виях. Остальные же секции, регенерации и охлаждения, остают­ся пластинчатого типа.

Режимы тепловой обработки, при которых температура не превышает 100 °С, принято называть пастеризационными. Инак­тивацию микрофлоры за счет нагрева выше 100 °С относят к стерилизации. В некоторых случаях выделяют промежуточную область, называя ее ультравысокотемпературной (УВТ) обра­боткой молока.

При стерилизации происходит уничтожение не только веге­тативных форм микроорганизмов, но и их спор, которые при обычных режимах пастеризации не погибают. Стерилизация ингибирует микрофлору молока и молочных продуктов в такой степени, что последние могут храниться в течение длительного времени при комнатной температуре. Однако это становится возможным только при исключении вероятности повторного об­семенения продуктов посторонними микроорганизмами. Для этого принимают специальные меры.

В одних случаях молочные продукты стерилизуют непосред­ственно в таре: питьевое молоко в стеклянных или пластмассо­вых бутылках, молочные консервы и плавленый сыр в жестя­ных или полимерных банках. В других - фасование молока и молочных продуктов осуществляется в асептических условиях (молоко в многослойных полимерных пакетах).

Стерилизация требует ускоренного нагрева продукта до вы­соких температур. В одних установках сохраняется, как и для пастеризации, косвенный нагрев через стенки пластин теплооб­менника горячей водой, которая находится в этом случае под соответствующим давлением, предупреждающим вскипание.

В других установках используется также пароконтактный метод нагрева, когда молоко непосредственно смешивается со свободным от каких-либо примесей перегретым водяным паром. Недостатком способа является отсутствие рекуперации тепла, а следовательно, и повышенный расход тепловой энергии .

Вакуумную обработку сочетают с нагревом молока не толь­ко в пароконтактных агрегатах. В некоторых случаях она вклю­чается в состав установок для пастеризации молока в сыроде­лии или сливок при производстве масла. При этом достигается дегазация молока, что имеет значение в производстве сыров, а также некоторое удаление летучих веществ, ответственных за посторонние запахи и привкусы.

Чем выше степень подавления микрофлоры молока и мо­лочных продуктов, тем больше затраты энергии и труда, слож­нее конструкция оборудования, значительнее неблагоприятные изменения "белков, углеводов и других компонентов молока. По­этому для каждого случая использования тепловой обработки нужно проводить обоснованный выбор намечаемой степени инактивации микрофлоры. При этом в расчет должны быть приняты условия и сроки хранения молочных продуктов пос­ле тепловой обработки, затраты труда, энергии, материалов и др.

Введение 3
Микробиология молока 4
Микробиология молочных продуктов 6
Дрожжи, встречающиеся в производстве молока и молочных продуктов. Их роль в формировании качества молочных продуктов 9
Характеристика заквасок и бактериальных концентратов, используемых в молочной промышленности 11
Микробиология сгущенных стерилизованных молочных консервов 13
Пороки консистенции, цвета и внешнего вида сыров. Возбудители. Предупреждение этих пороков 16
Заключение 20
Список литературы 21

Введение

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 30оС бактерицидность сохраняется в течение 3-х часов, при 15оС – около 8 часов, при 10оС - около 24 часов.
Цель работы – изучить микробиологию молока и молочных продуктов.

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 доильщиков, 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 дальнейшем наступает быстрое развитие всех микробов. Однако молочнокислые 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 прекраща¬ется размножение и молочнокислых 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 молочнокислые 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 молочнокислых 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.
В последние годы в реализацию поступает много стерилизованного молока. При стерилизации полностью уничтожается микрофлора и молоку придается высокая стойкость при хранении. Для приготовления стерилизованного молока используют малообсемененное, абсолютно свежее, предварительно гомогенизированное сырое молоко. Однократная стерилизация его проводится при 140°С в течение нескольких секунд. Поэтому в. молоке сохраняются все биологические свойства, мало разрушаются даже витамины - С, В1, В6, B12.
При использовании молока низкого качества могут сохраняться споры сенной и картофельной палочек, бациллы цереус и др. Они способны вызывать порчу стерилизованного молока, разлагая в нем белки.
Помимо рассмотренной выше нормальной микрофлоры молока, следует учитывать возможность формирования в нем микрофлоры необычной, т. е. анормальной. К ней относят возбудителей различных инфекций - брюшного тифа, дизентерии, бруцеллеза и др., а также микробов, вызывающих появление в молоке горького, соленого, мылистого вкуса, синего или красноватого цвета и др.