Микробиология молока и молочных продуктов. Раздел yiii. микробиология молока и молочных продуктов Еремина микробиология молока и молочных продуктов
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
|
Микроорганизмы |
Продукты, для производства которых применяются |
Пороки, которые вызывают |
|
|
Streptococcus lactis |
Творог, сметана, напитки с плодово-ягодными наполнителями |
Нетипичный вкус, дряблая консистенция ацидофильных продуктов, прокисание пастеризованных молока, сливок |
|
|
Streptococcus cremoris |
Творог, сметана |
||
|
Streptococcus diacetylactis, Streptococcus аcetoinicus |
Творог, сметана, кислосливочное масло |
Стимулируют развитие термоустойчивых молочнокислых палочек - возбудителей порока "излишняя кислотность" |
|
|
Streptococcus thermophilus |
Ряженка, варенец, йогурт |
Нетипичный вкус и консистенция |
|
|
Lactobacillus acidophilus |
Ацидофилин, ацидо-фильное молоко, детские кисломолочные продукты |
Излишняя кислотность при медленном охлаждении после сквашивания |
|
|
Leuconostoc cremoris |
Творог, сметана |
Теряют активность в весеннее время |
|
|
Leuconostoc dextranicus |
Вспучивание кефира при активном развитии |
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.
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.
Молоко и большинство молочных продуктов являются благоприятной средой для различных микроорганизмов, как патогенных, так и микроорганизмов порчи.
Молоко, полученное от больных животных, опасно для здоровья, оно может стать причиной инфекционных заболеваний, стафилококкового токсикоза и других пищевых отравлений.
Парное молоко, полученное от здоровых животных, обладает бактерицидными свойствами. Бактерицидная фаза продолжается от нескольких минут до 45 мин, если молоко находится при температуре не выше О °С. Затем количество микроорганизмов начинает нарастать, и тем быстрее, чем выше температура хранения молока.
В сыром молоке могут быть микрококки, стрептококки, а также клебсиеллы, иерсинии, протейные и кишечные палочки (колиформы) и др. При нарушении условий хранения и реализации микробы в молоке и молочных продуктах быстро размножаются, что приводит к появлению неприятного вкуса, изменению свойств молока и его порче.
Когда начинают преобладать молочнокислые бактерии и повышается кислотность, молоко прокисает, развитие многих других бактерий подавляется. Затем молочнокислая микрофлора постепенно отмирает, создаются условия для роста дрожжей, плесневых грибов, а затем и микроорганизмов гниения.
Пастеризация молока производится с целью уничтожения болезнетворных микроорганизмов и снижения обшей обсемененности молока. Молоко пастеризуют при 76 °С с выдержкой 15-20 с. После пастеризации молока остается некоторое количество термофильных и термостойких бактерий (в том числе энтерококки) и споры. Такое молоко следует хранить при температуре +4 °С не более 36 ч. Стерилизованное молоко микроорганизмов практически не содержит и может храниться длительное время.
Кисломолочные продукты (сметана, творог, кефир, простокваша и др.) обладают большей стойкостью при хранении, чем молоко. Они являются неблагоприятной средой для развития многих патогенных бактерий. Это объясняется повышенной кислотностью продуктов и антибиотическими свойствами некоторых заквасок.
При изготовлении кисломолочных продуктов применяют закваски, содержащие чистые культуры молочнокислых стрептококков, болгарской и ацидофильной палочек или их смеси. Для выработки кефира используют так называемый кефирный грибок — симбиоз дрожжей и других микроорганизмов.
Сыры получают путем заквашивания молока молочнокислыми бактериями, а затем вводят сычужный фермент, активизирующий свертывание молока. Далее происходит процесс созревания сыра — под действием микробов закваски идет молочнокислое и пропионовокислое брожение. В результате молочный сахар сбраживается, белки частично расщепляются, появляются специфический вкус и аромат. Выделяемый при этих процессах углекислый газ образует сырные глазки.
При выработке некоторых мягких сыров используют культуры плесневых грибов из рода пенициллиум.
Порча сыров чаще всего происходит из-за плесневения, развитие маслянокислых бактерий приводит к вспучиванию, а некоторых молочнокислых стрептококков — к появлению горечи.
План лекции:
Микробиология молока и молочных продуктов;
Микробиология мяса и мясных продуктов;
Микробиология рыбы и рыбных продуктов;
Микробиология стерилизованных баночных консерв;
Микробиология яиц и я яичных продуктов;
Микробиология жиров;
Микробиология зерновых продуктов;
Микробиология плодов и овощей.
Введение
Пищевые продукты играют значительную роль в питании человека и в то же время они наиболее подвержены микробной порче в связи с благоприятным химическим составом и особенно содержанию большого количества воды (скоропортящиеся). Состав микрофлоры пищевых продуктов зависит от санитарного состояния продукта, условий его производства, перевозки, хранения и реализации.
1. Микробиология молока и молочных продуктов
Состав микрофлоры свежего сырого молока очень разнообразен. Он зависит от многих факторов, например от степени чистоты шкуры животного и доильных аппаратов; воды, используемой для мойки; воздуха доильных помещений и многих других причин.
В свежем молоке содержатся бактерицидные вещества – лактенины , которые в первые часы после дойки задерживают развитие в молоке бактерий, а многие из них даже гибнут. Период времени, в течение которого сохраняются бактерицидные свойства молока, называютбактерицидной фазой . Бактерицидность молока со временем снижается и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и выше его температура. Чтобы удлинить бактерицидную фазу молока, необходимо возможно скорее охладить его до 10 С. 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 угнетает развитие всех остальных микробов. Постепенно под влиянием накопившейся молочной кислоты прекращается размножение и молочнокислых бактерии. В молоке, подвергшемся сквашиванию, создаются условия для развития плесневых грибов и дрожжей. Кислотность молока снижается, снова в нем могут развиваться гнилостные бактерии. В конечном счете происходит полная гнилостная порча молока.
Возбудители:
В основном это стафилококки, молочнокислые стрептококки, микрококки, могут встречаться бактерии группы кишечной палочки, спорообразующие бактерии. Эти микроорганизмы могут быть возбудителями различных инфекционных заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, бруцеллеза, туберкулеза и др.).
Виды порчи:
1. Кислотное брожение : молочнокислые бактерия (продукт подвергается сквашиванию). Использование низких температур.
2. Плесневение: оидиум пенициллум (опреснение продукта). Использование низких температур.
3. Гниение : кишечная палочка, протей, стафилококки (горький вкус, сине-серая окраска, неприятный запах). Использование низких температур.
Пастеризованное молоко
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. Хранить пастеризованное молоко необходимо при температуре ниже 10 °Cне более 36-48 ч с момента пастеризации.
В молоке не допускается содержание патогенных микроорганизмов. На предприятия общественного питания молоко должно поступать охлажденным, хранят его в холодильной камере при температуре 48 °С. Срок хранения не должен превышать 36 ч.
Молоко и источники его загрязнения. Молоко – секрет молочной железы млекопитающих. Состав коровьего молока в %: вода 87%; молочный сахар – 4,7%; молочный жир – 3,9%; белки - 3,3%; минеральные вещества – 0,7%; витамины и ферменты.
«Молоко, - писал академик И.П. Павлов,- это изумительная пища, приготовленная самой природой». Установлено, что этот продукт содержит свыше ста ценнейших компонентов. В него входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины. Таким образом, в молоке природа «подобрала» все компоненты в очень удачных пропорциях.
Молоко является хорошей средой для размножения и сохранения микроорганизмов. Получить стерильное молоко невозможно, т.к. в сосковом канале (сообщающимся с внешней средой) находятся представители нормальной микрофлоры вымени: маммококки, микрококки, молочно-кислые стрептококки и палочки.
Происхождение микрофлоры молока. Источники загрязнения . Молоко по своему составу представляет благоприятную среду для развития и размножения различных микроорганизмов, поэтому в нем всегда можно встретить то или иное количество микробов.
Молоко на своем пути от вымени до потребителя приходит в тесное соприкосновение с целым рядом источников загрязнения. Эти источники далеко не равноценны, как по обилию, так и по видовому составу вносимых бактерий.
Микрофлора, получаемая молоком из вымени. Этот источник поставлен на первое место в силу его чрезвычайного постоянства и абсолютной неизбежности. В сосковом канале всегда содержатся бактерии: облигатные - микрококки, маммококки (кокки вымени безвредны) и факультативные - молочно-кислые стрептококки, могут быть и патогенные стафилококки. Они образуют «бактериальную пробку» соскового канала, если ее не сдаивать отдельно, то это приведет к увеличению количества бактерий в общем удое в три раза.
Большое влияние на бактериальное загрязнение молока при доении оказывает и санитарное состояние животных: кожа животного, руки доярки, пыль от подстилок, молочное оборудование и посуда.
Кожа животного, как источник загрязнения, характеризуется обилием и трудной устранимостью, ввиду загрязнения кожи частицами навоза. Во время дойки на поверхность молока, должно быть, падает настоящий дождь из кишечных палочек, энтерококков, аэробов и анаэробов, дрожжей и плесневых грибов и др. (перечень этих микроорганизмов очень важен, т.к. именно, они будут составлять нормальную микрофлору молока ). Следовательно, степень бактериального загрязнения молока зависит от способа обработки кожи и вымени перед доением. На практике часто для обмывания вымени используют одно ведро, одно полотенце для всей группы, на 1 см 2 такого полотенца может быть обнаружено до 214 млн. бактерий.
При машинном доении коров исключаются многие источники загрязнения, однако, при содержании доильных аппаратов в антисанитарном состоянии, они становятся значительным источником микробного загрязнения (в основном психрофильных бактерий). Например, если после дезинфекции 0,2% раствором хлорамина, новые молочные шланги становятся почти стерильными, то на старых шлангах, имеющих на внутренней поверхности трещины, после такой же обработки обнаруживалось на 1 см 2 до 940 тысяч бактерий. Таким образом, роль молочной аппаратуры двойственна: с одной стороны молочная аппаратура является наиболее совершенной защитой от загрязнения, а с другой – она может отдать молоку свою собственную микрофлору.
Источником загрязнения молока может быть пыль, попадающая при раздаче кормов и сухой уборке. Применение в качестве подстилки прелой соломы увеличивает число микроорганизмов, особенно спорообразующих и плесневых грибов в воздухе, вместе с пылью в молоко попадают и микробы.
Можно сделать вывод, что источники загрязнения могут быть устранены при соблюдении зоогигиенических правил содержания коров и санитарно–гигиенических условий в процессе получения молока. Познакомившись с источниками загрязнения молока, мы получили представление о составе микрофлоры свежего молока.
Изменение микрофлоры молока при хранении и транспортировке. Количественные и качественные изменения микрофлоры молока зависят от температуры, продолжительности хранения и состава ее при получении. Так, при хранении молока при 10 0 С происходит последовательная смена фаз.
Бактерицидная фаза – сущность этой фазы в том, что количество микроорганизмов в свежевыдоенном молоке, в процессе хранения уменьшается. Эти свойства молока объясняются наличием в молоке различных противомикробных веществ: лактенинов, бактериолизинов, лизоцима и др. Продолжительность бактерицидной фазы изменяется в широких пределах и зависит от следующих факторов:
1.Количества бактерий, попавших в молоко во время дойки.
2.Температуры хранения (бактерицидные свойства молока сохраняются в течение суток, если температура ниже 10 0 С, и только 6 часов – при температуре 25 0 С).
3.От индивидуальных свойств организма животного и периода лактации.
Фаза смешанной микрофлоры. После окончания бактерицидной фазы, когда в молоке уже нет веществ, задерживающих развитие микробов, а температура хранения выше 10ºС, в молоке начинают размножаться все оставшиеся к этому моменту микроорганизмы. Эта фаза является периодом наиболее быстрого возрастания числа микроорганизмов. В течение этого периода, который продолжается 12-18 часов, микрофлора возрастает в сотни тысяч раз. Рассматриваемая фаза смешанной микрофлоры с практической точки зрения особенно важна, так как именно в этой фазе молоко попадает к потребителю.
Молочнокислая фаза. За начало этой фазы принимается момент, когда в молоке обнаруживается заметное нарастание кислотности. С определенного момента перевес над всеми имеет Str.lactis, по мере их размножения кислотность молока снижается до рН 4,0. Такая кислотность неблагоприятна для стрептококков, на смену им начинают развиваться кислотоустойчивые (рН до 3,6) молочно-кислые палочки. Таким образом, здесь можно говорить о двух ясно различимых фазах, сменяющих одна другую, в определенной последовательности. Повышение кислотности оказывается губительным для гнилостной микрофлоры, а также для бактерий группы кишечной палочки.
Продолжительность молочнокислой фазы больше, чем какой-либо другой фазы, может тянуться месяцами без заметного изменения в микрофлоре при соответствующей температуре. Но надо учитывать, что молочнокислая фаза в целом охватывает собой то состояние молока, в котором оно квалифицируется как кисломолочный продукт.
Фаза развития дрожжей и плесеней. Эта фаза не представляет практического интереса и вряд ли придется наблюдать ее в практических условиях (мы даем ее для полноты картины). Обычно молоко не доживает до этой фазы, будучи потребленным, в течение молочнокислой фазы. Внешняя картина развития этой фазы такова: еще во время молочнокислой фазы на поверхности сгустка образуются отдельные колонии Oidium lactis, постепенно смыкающиеся в сплошную белую пушистую пленку. В это же время можно наблюдать появление пленчатых дрожжей, позднее появляются пигментированные колонии плесневых грибов Penicillium, Aspergillus, вытесняющие Oidium. В молоке появляется прогоркание за счет разлагающегося жира, «плесневый» и «дрожжевой» привкусы. Затем под плесневой пленкой начинают появляться первые признаки разложения и пептонизации белков, в виде жидкости от светло-желтого до темно-бурого цвета. Слой жидкости увеличивается за счет сгустка и, в конце концов, от сгустка не остается и следа: все превращается в бурую жидкость, закрытую сверху толстой пленкой плесени.
Нормальная микрофлора молока . Вся микрофлора молока делится на нормальную и анормальную. К нормальной микрофлоре относится такая, которая постоянно присутствует в молоке, это: молочнокислые бактерии, микрококки, сарцины, энтерококки, бактерии группы кишечных палочек, маслянокислые бактерии, гнилостные бактерии, плесневые грибы и дрожжи.
Из перечисленных видов особый интерес представляют молочнокислые бактерии. Как показывает их название, основным продуктом их жизнедеятельности является молочная кислота. Молочнокислые бактерии применяются при изготовлении кисломолочных продуктов, сыроделии, маслоделии. Поэтому мы дадим подробную характеристику молочнокислым бактериям. Все молочнокислые бактерии объединены в семействo:
L A C T O B A C T E R I A C E A E
Род S t r e p t o c o c c u s Род La c t o b а c t e r i u m
Str. lactis L.acidophilum
Str. cremoris L.bulgaricum
Str. thermophilus L.casei
Пороки молока микробного происхождения . При длительном хранении сырого и пастеризованного молока в нем начинают проявляться признаки порчи, вызванные размножением, выше перечисленной микрофлоры. Характер порчи зависит от температуры хранения и вида преобладающих микроорганизмов.
Аммонификаторы (гнилостные микроорганизмы) могут размножаться при низкой температуре хранения молока, т.к. относятся к психрофильным бактериям. В процессе разложения белков изменяется консистенция молока, появляется горечь.
Маслянокислые бактерии широко распространены в природе. Они обнаруживаются в большом количестве на предметах ухода, в кормах и при несоблюдении санитарных условий попадают в молоко. При пастеризации споры маслянокислых бактерий не погибают, при длительном хранении молока они расщепляют лактозу до масляной кислоты и газа, придающих молоку прогорклый вкус и запах.
Плесневые грибы образуют островки колоний на поверхности свернувшегося молока, придают ему горький вкус и плесневый запах. Наличие плесени свидетельствует о длительном хранении молочного продукта при низкой температуре.
Кишечная палочка , находящаяся в молоке в больших количествах, придает ему стойловый запах, а при благоприятной температуре сбраживает лактозу с образованием кислоты и газа. Молоко, содержащее кишечную палочку, нельзя использовать для приготовления кисломолочных продуктов, сыров, т.к. E.coli вызывает в них пороки.
Возбудители инфекционных болезней, передаваемых через молоко. Возбудители инфекционных болезней попадают в молоко от больных животных, из окружающей среды во время транспортировки или переработки. Микробы, передаваемые через молоко, делятся на две группы. В первую входят возбудители зооантропонозов , которые передаются от одного вида животного к другому и от животного к человеку. К ним относятся: возбудители туберкулеза, бруцеллеза, сибирской язвы, ящура и др. Во вторую группу входят возбудители антропонозов – болезней, которые передаются от человека к человеку (дизентерия, дифтерия, брюшной тиф, скарлатина).
При попадании патогенных возбудителей от больных людей и животных в молоко, происходит их размножение и накопление токсинов в молоке, что приводит к возникновению пищевых токсикоинфекций, при употреблении такого молока.
Дезинфекцию на молочных фермах следует рассматривать как важную меру, дополняющую пастеризацию молока и направленную на предупреждение зоонозов и зооантропонозов, которые передаются человеку через молоко, включая сальмонеллез. Доильные аппараты, ведра, бидоны и другие емкости следует дезинфицировать; для этого применяют различные химические средства, например кальцинированную соду и гидрооксид калия.
Сохранение молока физическими методами. Молоко, поступающее на молочные заводы, характеризуется значительным бактериальным загрязнением (от сотен тысяч до миллионов в 1 мл), особенно в жаркое время года. Бактериальное загрязнение молока может быть снижено, если на всем пути от вымени до потребителя будет соблюдаться санитарно-гигиенический режим и своевременное охлаждение молока. Особенно эффективно действует глубокое охлаждение непосредственно после удоя, так как этим удлиняется и используется бактерицидная фаза. Хранить молоко следует при температуре не выше 6-8°С, а лучше при 2-4°С.
Замораживание молока позволяет приостановить в нем бактериальные процессы на длительный срок. При этом для предотвращения выпадения казеина в осадок следует применить быстрое замораживание при минус 25°С. Холод не вызывает гибель микроорганизмов, а переводит их в анабиотическое состояние и при оттаивании молока их жизнедеятельность проявляется вновь. Следовательно, с помощью холода можно сохранить только бактериально чистое молоко, в котором мало бактерий.
Высокая температура в отличие от холода вызывает гибель микробов, что повышает стойкость продукта, поэтому обработка молока таким методом получила широкое распространение.
Кипячение молока, хотя и обеспечивает высокий стерилизующий эффект, не может быть рекомендовано для молочной промышленности. При кипячении в значительной степени разрушаются витамины, денатурируются белки, ценный кальций оседает на стенки посуды, нарушается гомогенность жировой эмульсии, поэтому вместо кипячения применяют пастеризацию молока, после которой сохраняется биологическая ценность продукта.
Существует несколько режимов пастеризации молока от здоровых животных:
а) длительная – 63-65°С в течение 30 мин;
б) кратковременная – 74-78°С в течение 20 сек;
в) моментальная – 85-90°С без выдержки.
При правильно проведенной пастеризации погибает около 99% содержащихся в молоке бактерий, в том числе бесспоровые патогенные виды (возбудители туберкулеза, бруцеллеза, сальмонеллеза, гноеродные кокки), кишечная палочка и молочнокислые бактерии.
После пастеризации молоко и сливки необходимо охладить до + 4ºС, чтобы предотвратить прорастание спор и размножение сохранившейся термофильной микрофлоры.
Хранение пастеризованного молока при комнатной температуре дает возможность беспрепятственно размножаться гнилостным бактериям и патогенным, если они там остались, так как бактерицидные свойства в пастеризованном молоке инактивированы . Пастеризованное молоко не скисает, но может подвергнуться гнилостному разложению (пептонизации) и приобрести ядовитые свойства при длительном хранении в холодильнике. Таким образом, из пастеризованного молока нельзя делать запасы и хранить его длительное время.
Стерилизация молока предусматривает полное уничтожение вегетативных и споровых форм бактерий, что позволяет хранить такое молоко длительное время . Стерилизованное молоко готовят тремя способами: а) молоко стерилизуют при температуре 140 0 С - 4 сек, а потом разливают в бумажные пакеты с полиэтиленовым покрытием в асептических условиях, такое молоко может храниться 10 дней при температуре не выше 20 0 С; б) молоко разливают в бутылки, укупоривают, а затем стерилизуют при температуре 120 0 С - 15 мин; в) молоко стерилизуют при 140 0 С - 2 сек, разливают в бутылки, укупоривают и вновь стерилизуют при температуре 116 0 С - 15 мин., такое молоко может храниться до 2 мес.
Ультравысокотемпературная обработка (УВТ) - нагревание молока до 140ºС в течение одной секунды происходит в трубчатых аппаратах путем введения химически чистого пара непосредственно в молоко, в условиях полностью закрытого автоматизированного процесса. Этим устраняются окислительные процессы, приводящие к разрушению витамина С, удаляются летучие вещества кормового и стойлового происхождения. Такое молоко может храниться длительное время . В результате такой обработки погибают и споры, а все полезные вещества и микроэлементы в молоке сохраняются. При изготовлении такого молока используется только высококачественное сырье , т.к. молоко 1 и 2-го сорта (по ГОСТу) просто-напросто свернется. Специально для УВТ-молока была изобретена новая, асептическая разновидность картонной упаковки с полиэтиленовым покрытием, такое молоко можно хранить при комнатной температуре.
Консервированием
осуществляется уничтожение микробов или создание неблагоприятных условий для активности микробов, вызывающих порчу продуктов. .
Для приготовления консервированного сгущенного молока в банках, его стерилизуют при 115-118ºС в течение 15 мин. При такой температуре погибают вегетативные микробы, но часть спорообразующих может остаться. Сохранившиеся споры в благоприятных условиях могут прорастать, разлагать продукт с образованием газов, которые вызывают бомбаж консервных банок. Для проверки качества стерилизации банки выдерживают в течение 10 суток при 37ºС. Отсутствие бомбажа, указывает на хорошую стерилизацию банок, что позволяет хранить их длительное время.
Сгущенное молоко с сахаром. Сырое молоко сначала подвергают очистке и доводят содержание жира и сухих веществ до уровня, соответствующего требованиям ГОСта. Затем молоко нагревают до кипения и выдерживают около 20 минут, при этом погибают все микроорганизмы, за исключением устойчивых к высокой температуре. Пастеризованное молоко сгущают до 1/3 первоначального объема, чтобы в нем содержалось не более 26,5% влаги, и к нему добавляют 43,5% сахара. При таком соотношении воды и сахара создается высокое осмотическое давление – условия, неблагоприятные для развития эшерихий, молочнокислых бактерий, дрожжей и многих плесневых грибов. Но при наличии шоколадно-коричневой плесени и цветных микрококков, обладающих протеолитическими свойствами, происходит порча продукта. Его сохранность в таком случае не превышает 6-12 месяцев. Соблюдение технологии и санитарных условий в процессе производства позволяет сохранить сгущенное молоко с сахаром в течение двух лет.
Санитарно-микробиологическая характеристика молока . Для того, чтобы не допустить распространение инфекционных болезней через молоко – проводится строгий ветеринарный и санитарный надзор за животными и предприятиями молочной промышленности (контроль сырья и процессов производства). Молоко, поступающее на молочный завод от производителя в зависимости от санитарно-микробиологических и физико-химических показателей, делят на два сорта. Молоко 1 сорта должно иметь кислотность 16-18ºТ (по Тернеру), микробную обсемененность по редуктазной пробе не ниже 1 класса и степень чистоты 1 группы по эталону. Кислотность молока 2 сорта может быть в пределах 16-20ºТ, микробная обсемененность по редуктазной пробе – не ниже 2 класса и степень чистоты по эталону - не ниже 2 группы. При этом оценка молока при приемке осуществляется по худшему показателю.
Показатели, по которым определяют сорт сдаваемого сырого молока, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Показатели сорта молока
Повышенное содержание соматических клеток в молоке свидетельствует о наличии острого воспаления вымени (мастит). Применение молока с повышенным содержанием в нем соматических клеток на пищевые цели не допускается. Кроме потери технологических свойств такое молоко содержит токсины.
Кислотность молока является показателем, косвенно подтверждающим его микробное благополучие. При повышении количества бактерий в молоке растет и его кислотность. Пониженная кислотность свидетельствует о том, что в молоко добавлены химические вещества с целью фальсификации его качества. А это опасно, поскольку все вещества, применяемые для фальсификации, токсичны для человека.
Пастеризованное молоко, выпускаемое заводами молочной промышленности, по общему количеству микробов и коли-титру делят на две группы: А и Б. (таблица 2).
