Бактериальная обсеменность молока

БАКТЕРИАЛЬНАЯ ОБСЕМЕНЕННОСТЬ МОЛОКА

Получить молоко, не загрязненное бактериями, невозможно. Кроме того, при обработке молока, как правило, происходит его обсеменение микроорганизмами и перед и после пастеризации. Только стерилизованное и ультрапастеризованное молоко свободно от микробов. При производстве различных молочных продуктов (простокваши, сметаны, йогурта, кефира), а также сыров и масла применяются определенные чистые культуры микроорганизмов в виде молочнокислых заквасок.

Количество микроорганизмов в молоке свидетельствует о соблюдении гигиенических условий при его получении и во время первичной обработки в условиях молочной фермы (фильтрование, охлаждение, хранение и транспортировка). Содержание микроорганизмов в молоке после его тепловой обработки используется в качестве критерия ее эффективности, степени повторного загрязнения при охлаждении и хранении.

Необходимо различать обсеменение молока болезнетворными микроорганизмами, попадающими в него от больных животных и обслуживающего персонала или в редких случаях -- из окружающей среды, и обсеменение сапрофитными микробами или непатогенными бактериями и клетками от людей и животных. С точки зрения технологии получения и переработки молока, различают вредные, индифферентные и полезные микроорганизмы.

МИКРООРГАНИЗМЫ, ИМЕЮЩИЕ ВАЖНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ МОЛОЧНОГО ХОЗЯЙСТВА

При оценке гигиенических качеств молока в первую очередь следует учитывать содержание болезнетворных микроорганизмов. Молоко играет решающую роль в инфицировании, проходящем по цепи «животное -- человек», а также «человек -- человек».

К сапрофитной микрофлоре молока относится множество микроорганизмов. Наряду с грамположительными и грамотрицательными бактериями сапрофитами являются дрожжи и плесневые грибки.

ГРАМПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ МОЛОКА

Среди важнейших грамположительных бактерий молока различают: молочнокислые бактерии, микробактерии, коринебактерии, микрококки, бревибактерии, пропионовокислые бактерии, бациллы и клостридии. В молоке иногда встречаются также непатогенные кислотоустойчивые микробактерии.

МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ

Молочнокислые бактерии играют решающую роль в технологии молока, так как они сбраживают молочный сахар до молочной кислоты, что приводит к снижению рН и затем к свертыванию казеина и к подавлению чувствительных к кислоте микробов.

Молочнокислые бактерии относятся к семейству Lactobacillaceae, которое включает три рода: Streptococcus, Leuconostoc и Lactobacillus. Бактерии рода Lactobacillus для углеводного обмена не нуждаются в лактозе. Они сами не синтезируют витамины и аминокислоты и поэтому не встречаются ни в почве, ни в воде. Естественная среда обитания этих бактерий -- растения и растительные остатки. Они встречаются также в кишечнике, на коже и на слизистых оболочках человека и животных. Молоко для Lactobacillaceae является самой оптимальной средой.

Род стрептококков. Виды рода Streptococcus являются гомоферментативными, то есть они сбраживают более 90% сахара в молочную кислоту и лишь незначительную его часть -- в уксусную кислоту и спирт.

В роде сапрофитных молочнокислых стрептококков различают несколько групп.

Группа молочных бактерий:

Streptococcus lactis,

Streptococcus cremoris,

Streptococcus diacetilactis.

Группа Viridans: Streptococcus thermophilus.

Группа энтерококков:

Streptococcus faecalis var. faecalis,

Streptococcus faecalis var. liquefaciens,

Streptococcus faecalis var. zymogenes,

Streptococcus faecium, (Streptococcus durans),

Streptococcus bovis,

патогенные стрептококки (Streptococcus agalactiae и др.).

Streptococcus lactis. Он является первым микроорганизмом, который выделен в чистой культуре (в 1873 г. Листером). Streptococcus lactis встречается на растениях.

С пылью и растительными частицами попадает на доильное оборудование и затем в молоко. Он встречается в виде коротких цепочек из двух -- шести звеньев. Определенные штаммы, которые не образуют слизи и ароматических веществ с неприятным запахом, как многие дикие штаммы, входят в состав заквасок. Оптимальная температура развития Streptococcus lactis -- около 30°С. Отдельные штаммы, однако, могут также размножаться, но медленно, при низких температурах (ниже 7°С). При температуре 25°С Streptococcus lactis за счет образования молочной кислоты снижает показатель рН примерно до 4,5 и молоко свертывается вследствие выпадения казеина.

Streptococcus cremoris (сливочный стрептококк). В сыром молоке Streptococcus cremoris встречается не так часто, как Streptococcus lactis, от которого он отличается морфологически, так как образует длинные цепочки. Оптимальная температура развития Streptococcus cremoris 20--25°С. В течение 24 ч под влиянием Streptococcus cremoris при температуре 25°С наблюдается свертывание молока при рН, равном 5,0--5,2, однако без наличия сгустка.

При температуре 10--18°С Streptococcus cremoris склонен к образованию слизи. В северных странах этот стрептококк используется для приготовления особо устойчивого кислого молока. В закваске молочнокислых бактерий Streptococcus cremoris в сочетании с Streptococcus lactis способствует более густой консистенции продукта.

Streptococcus diacetilactis. Он образует в молоке не только молочную кислоту, но и ацетоин и диацетил, важнейшие ароматические масла, а также СО2. Streptococcus diacetilactis содержится в значительном количестве в закваске для приготовления масла.

Streptococcus thermophilus (термофильный стрептококк). Часто встречается на доильном оборудовании, молочной посуде и в сыром молоке. Устойчив к кратковременной пастеризации, но погибает при высокотемпературной пастеризации. Термофильный стрептококк, как и Streptococcus cremoris, представляет собой длинные цепочки.

Оптимальная температура его развития 40--45°С. Он совместно с Lactobacillus bulgaricus используется для приготовления йогурта и в качестве компонента культуры для приготовления эмментальского сыра. Streptococcus thermophilus чрезвычайно чувствителен по отношению к пенициллину и некоторым антибиотикам и поэтому применяется в качестве тест-микроба для биологического определения (обнаружения) антибиотиков в молоке.

Виды микроорганизмов группы энтерококков (серологическая группа D) являются составными элементами нормальной кишечной микрофлоры человека и животных.

Встречающийся в молоке Streptococcus bovis желательно относить не к группе Viridans, а в соответствии с его серологической классификацией в группу D энтерококков.

Streptococcus faecalis var. liquefaciens отличается от Streptococcus faecalis var. faecalis более сильной протеолитической активностью. Streptococcus faecalis var. zymogenes также осуществляет протеолиз, но в меньшем объеме.

По данным М. Бергей, Streptococc durans, который является разновидностью Streptococcus faecium, в настоящее время не относят к специфическому виду. Энтерококки могут попадать в молоко с калом, пылью или непосредственно из вымени (латентная инфекция, специфические маститы). У крупного рогатого скота и овец преимущественно распространены Streptococcus faecium и Streptococcus bovis.

Энтерококки устойчивы к высокой температуре и выдерживают пастеризацию молока и его термическую обработку, применяемую при изготовлении сыров, а также нагревание сырного сгустка до 51°С при производстве эмментальского сыра. Вследствие своей устойчивости они могут выживать также при повышенной концентрации поваренной соли. Streptococcus faecalis var. liquefaciens вследствие протеолиза вызывает появление у сыра горького вкуса. Streptococcus faecium может стать причиной повторного брожения в эмментальском сыре из-за образования пропионовокислыми бактериями стимулирующих веществ и излишка лактата в зрелых сырах.

Обнаружение энтерококков в молоке часто служит в качестве индикатора его фекального загрязнения. При этом необходимо учитывать, что энтерококки, особенно Streptococcus faecium, размножаются в плохо продезинфицированном доильном оборудовании, во флягах, автоцистернах, в танках для хранения молока и молокопроводах и являются постоянным источником его загрязнения.

Streptococcus faecalis улучшает качество сыра чеддар при его созревании. Рекомендуется добавлять Streptococcus faecalis при производстве эмментальского и грюйерского сыров для улучшения их аромата.

Значение энтерококков как микроорганизмов, вызывающих пищевое отравление, еще недостаточно изучено.

Однако имеются сообщения относительно пищевых отравлений сырами, содержащими энтерококки. Streptococcus faecium u Streptococcus durans не патогенны, в то время как Streptococcus faecalis/liquefaciens и определенные штаммы Streptococcus faecium zymogenes вызывают желудочно-кишечные расстройства.

Род Leuconostoc. Виды Leuconostoc находятся на растениях и морфологически подобны стрептококкам. Они сбраживают сахара и гетероферментативно, то есть наряду с незначительным количеством молочной кислоты образуют также уксусную кислоту и ароматические вещества (ацетоин и диацетил). Образуются ацетоин и диацетил из солей лимонной кислоты. Однако аромат появляется только при рН ниже 5. Так как Leuconostoc сквашивает молоко в незначительной степени, то необходимо для появления аромата, сопутствующего процессу сквашивания молока, использовать культуру Streptococcus lactis. Leuconostoc (раньше их называли бетакокками) являются ароматообразующими составными частями заквасок молочнокислых бактерий для приготовления масла. Они участвуют также в образовании аромата ломтевых сыров. Важнейшие их виды: Leuconostoc cilrovorum и Leuconostoc dextranicum.

Род лактобацилл. В молочном хозяйстве лактобациллами называются грамположительные молочнокислые палочки. Они различной длины и толщины, не образуют спор и окисляют молоко значительно быстрее, чем стрептококки при рН 3,2--3,5. Лактобациллы достигают оптимального развития при низком значении рН и пониженном содержании кислорода.

В соответствии с классификацией М. Бергея в молочном хозяйстве все виды Tribus Lactobacilleae делятся на три рода: термобактерии, стрептобактерии и бетабактерии.

Род I. Термобактерии. Длинные палочки, не образуют цепочек, при температуре ниже 15°С не развиваются, оптимальный рост при температуре около 40°С, гомоферментативны.

Род II. Стрептобактерии. Образуют длинные цепочки, состоящие из коротких палочек, развиваются и при температуре ниже 15°С, оптимальный рост при температуре 30°С, гомоферментативны.

Род III. Бетабактерии. Они -- гетероферментативны.

Естественное место обитания лактобацилл -- растения (трава, силос, фрукты). Встречаются в слюне и в кишечном тракте человека и животных. В молоко лактобациллы попадают из окружающей среды, так как стерильно выдоенное молоко не содержит лактобацилл. Лактобациллы отчасти термоустойчивы и могут выживать при кратковременной пастеризации, однако не выдерживают высокотемпературную пастеризацию.

Лактобациллы играют важнейшую роль в приготовлении кисломолочных продуктов, твердых и ломтевых сыров. Они оптимально развиваются и образуют молочную кислоту только тогда, когда стрептококки создают для них благоприятные показатели рН и пониженный окислительно-восстановительный потенциал. Затем, вследствие значительного образования лактобациллами молочной кислоты, тормозится дальнейшее развитие стрептококков.

При производстве эмментальского сыра участие лактобацилл в обмене веществ пропионовокислых бактерий является решающим для образования лактата.

Созревание сыров происходит благодаря проявляющейся в различной степени протеолитической активности лактобацилл.

Lactobacillus bulgaricus (Thermobacterium buldaricum).

Образует длинные палочки и является гомоферментативной. Совместно с Streptococcus thermophilus или с окисляющей в большей степени Lactobacillus jughurti она применяется для приготовления йогурта.

Иногда Lactobacillus bulgaricus входит в состав бактерий молочнокислой закваски для приготовления молочнокислых продуктов. Ее используют также при производстве твердых сыров. Оптимальная температура ее развития составляет 40--45°С.

Lactobacillus lactis (Thermobacterium lactis) образует длинные нити. Постоянно находится в кишечнике человека и животных. Ее можно обнаружить на доильном оборудовании, и чаще, чем другие виды лактобацилл, она присутствует в необработанном (сыром) молоке. Lactobacillus lactis идентична Lactobacillus caucasicus, находящейся в кефире. Она часто принимает участие в созревании твердых сыров. Оптимальная температура ее развития примерно 40°С.

Lactobacillus helveticus (Thermobacterium helveticum) встречается в необработанном (сыром) молоке, в сычуге и в сычужном ферменте телят. Используется вместе с Streptococcus thermophilus для приготовления эмментальского и грюйерского сыров. Образует не только молочную кислоту, но и участвует благодаря наличию протеолитического эндофермента в созревании сыров.

Lactobacillus acidophilus (Bifidobacterium bifidum). При преимущественно молочном питании находится в большом количестве в кишечнике детей и взрослых. Часто ее обнаруживают и в кишечнике телят.

Из других встречающихся в молоке лактобацилл следует отметить: Lactobacillus casei (Streptobacterium casei)-- сильно протеолитическая, Lactobacillus brevis (Betabacterium breve), Lactobacillus fermenti (Betabacterium longum).

МИКРОБАКТЕРИИ

Микробактерии -- это небольшие по величине, грамположительные, морфологически похожие на коринебактерии и населяющие кишечник крупного рогатого скота грамположительные палочковидные бактерии. Они постоянно встречаются на доильном оборудовании и в сыром молоке. Термоустойчивы и частично выдерживают высокотемпературную пастеризацию. Вследствие незначительной активности при обмене веществ не имеют существенного значения для технологии переработки молока.

КОРИНЕБАКТЕРИИ

Коринебактерии относятся к грамположительным, имеют вид прямых или слегка изогнутых полиморфных палочек. В молоке здоровых коров часто встречается Cormebacterium bovis, которая, находясь в сосковом канале, вызывает пороки вкуса в сыром молоке и сыре.

Corinebacterium pyogenes является патогенной.

МИКРОКОККИ

Непатогенные микрококки имеются в необработанном молоке, но нередко их можно обнаружить в молоке и после кратковременной пастеризации. Психротрофные штаммы при размножении в охлажденном молоке вызывают сладкое свертывание (за счет протеолитической активности). В молоке, значительно обсемененном грамотрицательными бактериями, они размножаются слабо. Стафилококки являются патогенными микрококками.

БАЦИЛЛЫ

Непатогенные грамположительные аэробные спорообразующие микроорганизмы часто встречаются в окружающей среде (подстилка, сено, навоз, пыль) и затем попадают в молоко. Споры этих микроорганизмов устойчивы к нагреванию и выдерживают пастеризацию, они погибают

только при тщательной стерилизации или высокотемпературной пастеризации. В молочных консервах их присутствие вредно, в сыром молоке, пищевом цельном молоке, кисломолочных продуктах, сливках, масле и сырах вследствие происходящего там окисления (брожения) они не развиваются. В обсемененных микроорганизмами молочных консервах они вызывают сладкое свертывание (протеолиз) и значительное изменение вкуса. Наиболее часто встречаются: Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, Bacillus mycoides. Из определенных штаммов получают микробный сычужный фермент, который используют в качестве заменителя сычужного фермента телят.

ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБКИ

На стенах и потолках помещений, где перерабатывают молоко, на молочных фермах поселяются плесневые грибки, преимущественно дикие виды плесени. При этом может произойти загрязнение ими молока и молочных продуктов, масла и сыров. При производстве сыров плесневые грибки служат для получения типичных качеств камамбера, бри, рокфора и других сыров с плесенью.

Плесневые грибки вида монилии могут привести к порче масла за счет расщепления жиров. Monilia nigca вызывает появление на корке эмментальских сыров черных пятен. Geotrichum candidum (белая молочная плесень)

встречается часто в молоке и развивается в сквашенном молоке и в сырах. Красные пятна на корке сыра (рак корки) появляются под действием Geotrichum aurantiacum.

Некоторые грибки рода Penicillium в молочном хозяйстве являются вредными, другие -- полезными. Penicillium commune (подвальная, или вонючая плесень) может привести к порче масла и сыров. Из двух плесеней камамбера -- Penicillium camemberti (голубая культурная плесень) и Penicillium candidum -- в настоящее время преимущественно используется белая плесень (Penicillium candidum) для приготовления камамбера.

Penicillium roqueforti посредством протеолиза и липолиза приводит к появлению в сыре желательного вкуса рокфора. Типичный сыр рокфор приготовляется только из овечьего молока. Для сыра с типичной плесенью, приготовленного из коровьего молока, и итальянского сыра горгонзола также применяется этот вид плесневого грибка или подобные виды.

БАКТЕРИАЛЬНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ НЕОБРАБОТАННОГО МОЛОКА

Молоко в естественных условиях поступает непосредственно из молочной желез и короны в ротовую полость теленка. При этом бактериальное загрязнение его из окружающей среды практически исключено. Однако молоко, выделяемое из молочной железы, не свободно от микроорганизмов, оно содержит от нескольких сотен до тысячи бактерий в 1 мл. Эти микроорганизмы попадают в молоко непосредственно в молочной железе, они проникают в нее через сосковый канал. Это -- секреторное обсеменение.

Хотя секреторное обсеменение (загрязнение) количественно невелико, однако необходимо учитывать, что при инфекционных заболеваниях и заболеваниях вымени с молоком выделяются и их возбудители, которые частично патогенны для человека. Рекомендуется проводить сдаивание первых струек молока не только из-за высокого содержания микроорганизмов в первых порциях, но и вследствие наличия загрязнений в отверстии соскового канала, которые удаляются с первыми струйками молока.

Молоко, полученное при доении, всегда подвергается бактериальному загрязнению из окружающей среды -- это постсекреторное обсеменение.

Постсекреторное обсеменение молока обусловлено условиями содержания животного, окружающей средой, в которой они находятся, состоянием инвентаря, соприкасающегося с молоком, а также зависит от соблюдения гигиенических норм персоналом, участвующим в получении и обработке молока.

Важнейшими источниками бактериального загрязнения молока при ручном доении являются кожа вымени, шерстный покров коровы, воздух, руки и одежда дояра.

В доильном ведре, а также в посуде для хранения и транспортировки молока с учетом их гигиенического состояния происходит дальнейшее, различное по степени обсеменение.

В микрофлоре окружающей среды, кормах и особенно в подстилке, играющих важную роль в бактериальном загрязнении молока при ручном доении, преобладает следующая микрофлора: стрептококки, лактобациллы, пропионовокислые бактерии, микрококки, бациллы, клостридии, дрожжи, плесневые грибки и др. (рис. 11, 12). Энтеробактерии составляют лишь относительно незначительное количество.

Бактерии с частицами пыли и грязи попадают в молоко.

Чистота кожи коров на количество микроорганизмов в выдоенном молоке влияет незначительно. Особое значение имеет содержание микроорганизмов в воздухе коровника.

Этот показатель в меньшей степени зависит от общей чистоты помещения и в большей -- от времени раздачи кормов, особенно силоса, уборки навоза и проведения других работ в коровнике.

Если молоко выдаивают доильными аппаратами, то существенное бактериальное обсеменение происходит непосредственно в доильных аппаратах, доильной установке, системе молокопроводов. Содержание микроорганизмов в молоке, выдоенном машинным способам, при хорошем гигиеническом состоянии доильной установки почти на 10% выше, чем в молоке, выдоенном вручную.

Микрофлора молока, полученного при ручном доении, относится к окислительной, зависящей от содержания углеводов, а микрофлора молока, выдоенного машинным способом, не зависит от содержания углеводов и является преимущественно грамотрицательной гнилостной микрофлорой, которая попадает в молоко с загрязненного доильного оборудования и первично заносится в него водой, используемой для мытья посуды.

В связи с тем, что ежедневно молочнохозяйственный инвентарь после использования промывают, очищают и дезинфицируют, на нем не имеются или имеются в небольшом количестве микробы, образующие молочную кислоту; на инвентаре преимущественно размножаются грамотрицательные бактерии. В зависимости от характера обработки на инвентаре в разной степени могут оседать молочные остатки. Они состоят преимущественно из белка и жира, причем водорастворимый составные части, особенно лактоза, часто попадают с промывочной водой. Грамположительные микроорганизмы, образующие молочную кислоту и облигатно использующие углеводы, не находят благоприятной питательной среды в наслоениях на инвентаре, содержащих лактозу. Грамотрицательным бактериям в качестве питательной среды служат протеины и жиры.

Щелочные средства, используемые для очистки инвентаря, в сильной степени подавляют бактерии, образующие молочную кислоту. Применение дезинфицирующих средств, которые при недостаточной дозировке и низких температурах являются более эффективными по отношению к грамположительным молочнокислым бактериям, чем к грамотрицательным, способствует преобладанию в молоке гнилостных бактерий. При хранении молока в холодильниках также создаются благоприятные условия для грамотрицательной психротрофной микрофлоры, в то время как размножение грамположительной, преимущественно мезофильной микрофлоры, тормозится. Изменение микрофлоры необработанного молока от первоначальной грамположительной, образующей молочную кислоту, к грамположительной подщелачивающей и частично к протеолитической микрофлоре тесно взаимосвязано с широким применением доильных машин и хранением охлажденного молока.

В молоке, которое получали на недостаточно чистых доильных установках, содержится та же грамотрицательная микрофлора, что и в сточных водах, разница лишь в количественном отношении.

Качество и количество микрофлоры в необработанном молоке определяется первичным бактериальным загрязнением доильного оборудования, однако качество дальнейшей обработки молока перед пастеризацией также оказывает решающее влияние. Так, уже при фильтрации молока происходит повышение числа микроорганизмов, образующих колонии, за счет дробления их скоплений.

Бактериальное загрязнение молочных фляг, емкостей для молока и охлаждающих ванн на ферме приводит к дальнейшему бактериальному обсеменению молока. Сильное загрязнение молока психротрофными бактериями часто происходит в холодильниках и охлаждающих ваннах, так как дезинфекция этого оборудования, как правило, проводится при низких температурах. Микроорганизмы, размножающиеся в молоке при хранении, проходят стадию адаптации, которая различна по продолжительности в зависимости от температуры охлаждения, вида и степени адаптации микроорганизмов к молоку. Микроорганизмы, попадающие в молоко из доильного оборудования, уже частично адаптированы к питательной среде, и фаза адаптации является относительно короткой, однако при температуре 4°С она длится несколько часов.

При охлаждении молока из микроорганизмов, встречающихся в нем, максимальный рост отмечен у Pseudomonas fluorescens и Enterobacter liquefaciens, и после длительного хранения молока в охлажденном состоянии эти бактерии в нем преобладают.

Значительное ухудшение бактериологического статуса молока происходит при его сборе и транспортировке в автоцистернах, так как молоковыводящая часть цистерны часто бывает сильно загрязнена микроорганизмами. Ускоренное размножение микробов в период транспортировки происходит также в результате повышения температуры молока и его обогащения кислородом.

БАКТЕРИАЛЬНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПАСТЕРИЗОВАННОГО МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Пастеризация молока проводится с целью подавления жизнедеятельности микроорганизмов, уничтожения возбудителей заболеваний, особенно туберкулеза. Применение кратковременной или высокотемпературной пастеризации обеспечивает подавление жизнедеятельности всех встречающихся в молоке микроорганизмов -- возбудителей инфекций, за исключением спорообразующих. При этом происходит неполное подавление жизнедеятельности неболезнетворных сапрофитных микроорганизмов, а лишь сокращается их число: при кратковременной пастеризации -- на 95%, при высокотемпературной -- на 99%.

В то время как грамотрицательные бактерии, как правило, не выдерживают пастеризации, грамположительные бактерии обычно устойчивы к ней. К аэробным спорообразующим микробам относятся также устойчивые к нагреванию бактерии -- представители родов Micrococcus, Streptococcus, Microbacterium и некоторые лактобациллы и коринебактерии. При обработке молока важно иметь в виду, что пастеризацию выдерживает большинство энтерококков.

Однако качество пастеризованного молока под действием устойчивых к нагреванию бактерий может изменяться только при температуре хранения выше 8°С.

Решающим для бактериологического состояния (статуса) пастеризованного молока и молочных продуктов является повторное обсеменение после пастеризации. Уже в холодильнике и в молокопроводе на пути к танку для хранения и во время затаривания или при дальнейшей обработке молока происходит его загрязнение грамотрицательными бактериями, степень которого зависит от гигиенического состояния оборудования. Особая опасность повторного обсеменения возникает при затаривании молока. Если упаковочный материал соответствующим образом не обработан (перекисью водорода и нагреванием), может произойти повторное обсеменение. Причина повторного обсеменения расфасованного сверхпастеризованного (стерилизованного) молока -- неплотная упаковка. Сливки для приготовления масла также подвергаются опасности повторного обсеменения. Масло может значительно загрязняться (Pseudomonas putrefaciens) водой при промывке и при упаковке. При изготовлении сыра возможно обсеменение микроорганизмами при перемешивании, разрезании и распределении сырной массы. При кустарном производстве сыра в случае обсеменения псевдомонадами плохо приготовленного сгустка в готовом продукте может образоваться порок.

Повторное обсеменение нерасфасованного молока возможно вследствие недостаточной очистки и плохой дезинфекции насосов.

РАЗМНОЖЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ В МОЛОКЕ

Молоко представляет идеальную питательную среду для большинства микроорганизмов вследствие содержания

в нем разнообразных питательных веществ. Условием активного развития и размножения микроорганизмов в молоке является соответствующая температура. Микроорганизмы по способности к размножению и оптимальному росту в пищевых продуктах при различных температурах классифицируются следующим образом: Температура размножения Температура оптимального развития

Психрофильные Ниже + 20° Ниже 20°С

Психротрофные От --5 до +30° С Выше 20°С

Мезотрофные От +10 до +40° С Выше 20°С

Мезофильные От +20 до +45° С Ниже 20°С

Термотрофные От + 30 до + 60° С Ниже 40°С

Термофильные От + 40 до +65° С Выше 45°С

Lactobacillaceae являются преимущественно мезотрофными и мезофильными; грамотрицательные бактерии в своем большинстве -- психротрофными, однако некоторые виды являются также и мезотрофными.

К психротрофным микроорганизмам молока в первую очередь относятся Enterobacteriaceae, а также роды Pseudomonas и Achromobacter. Enterobacter liquefaciens относится к роду Enterobacteriaceae, но обнаруживает ярко выраженные психротрофные свойства. Среди стафиллококков, микрококков, клостридий, бацилл, пропионовокислых бактерий, а также среди дрожжей и плесневых грибков имеются психротрофные штаммы. Психрофильные бактерии не могут размножаться при температуре выше 20°С.

Окончательный ответ на вопрос, почему микроорганизмы могут размножаться при низких температурах, до сих

пор не найден. Однако известно, что психротрофные и психрофильные микроорганизмы образуют ферменты, которые активны при низких температурах, и в то же время проявляют необыкновенную чувствительность в теплу. Кроме того, известно, что эти микроорганизмы характеризуются особым молекулярным строением биомембран.

Для размножения в молоке различных бактерий, так же как и бактериальных культур, имеют значение такие факторы, как длительность периода размножения и наличие в среде питательных веществ.

Размножение микроорганизмов в молоке происходит в несколько фаз (рис. 13).

Фаза адаптации и ускоренного развития. Эта фаза начинается от момента попадания микроорганизмов в питательную среду и заканчивается началом размножения.

Продолжительность этой фазы зависит от степени адаптации микроорганизмов к молоку (питательной среде), от их происхождения и температуры хранения молока.

Фаза логарифмического размножения микробов (экспоненциальная фаза роста) характеризуется их постоянным делением. Продолжительность минимального срока генерации является специфической для каждого вида бактерий и зависит от температуры окружающей среды. Так, Pseudomonas fluorescens размножается при температуре 4°С в течение 5 ч, при 8° -- 4 ч, при 12° -- 2 ч, при 20°С -- за 1 ч.

Стационарная фаза. Экспоненциальная фаза роста по мере снижения концентрации субстрата постепенно переходит в стационарную фазу. Снижение концентрации субстрата может привести также к накоплению продуктов обмена веществ (например, молочной кислоты) и к уменьшению парциального давления кислорода во время стационарной фазы.

Фаза отмирания. При размножении микроорганизмов в молоке можно отчетливо определить фазу отмирания, когда жизнедеятельность чувствительных к кислоте микроорганизмов подавляется молочной кислотой, образуемой другими микроорганизмами. В молоке и особенно в сыре происходит, как правило, двух- или многофазный рост микроорганизмов, поскольку различные питательные субстраты изменяются неодновременно и в результате внекле точного расщепления крупных молекулярных единиц (например, казеина) могут появляться новые питательные субстраты.

Скорость размножения и число микроорганизмов в молоке к концу определенного периода зависят не только от

температуры хранения, содержания в молоке питательных веществ, специфики их размножения, но и от парциального давления, исходного числа микроорганизмов, наличия сопутствующей микрофлоры, ростовых веществ и ингибиторов.

На рост Enterobacteriaceae не оказывает большого влияния содержание кислорода. Псевдомонады, Achromobacter и флавобактерии являются строгими аэробами. Высокое содержание кислорода способствует размножению этих бактерий. Их развитию благоприятствует обогащение молока кислородом при хранении его в плоских канистрах, при транспортировке в не полностью заполненных автоцистернах и при охлаждении с применением плоских охладителей, а также высокая концентрация кислорода в охлажденном молоке при хранении.

При высоком исходном числе микроорганизмов за счет возрастающего накопления внеклеточных ферментов происходит сокращение фазы приспособления, то есть переход в экспоненциальную фазу размножения проходит быстрее.

Образующие молочную кислоту микроорганизмы являются антагонистами грамотрицательных микробов, микрококков и спорообразующих бактерий. И наоборот, в молоко, значительно загрязненном грамотрицательными бактериями, микроорганизмы, образующие молочную кислоту, развиваются плохо.

В необработанном молоке содержатся специфические и неустойчивые к теплу ингибиторы (лактенины), которые характеризуются небольшим бактериостатическим действием. Предполагают, что ингибиторы, встречающиеся в кормовых растениях, могут переходить в молоко. Однако не известно, оказывают ли эти вещества определенное действие на бактерии, содержащиеся в молоке. Напротив, низин, выделяемый отдельными штаммами Streptococcus lactis, обладает антибиотическим действием, тормозящим развитие микроорганизмов. В то же время в практических условиях необходимо учитывать наличие в молоке больших количеств пиоцианина (выделяемого Pseudomonas aeruginosa).

Вследствие протеолиза молочных белков образуются вещества, которые могут стимулировать обмен веществ других микроорганизмов, особенно бактерий, образующих молочную и пропионовую кислоты. В необработанном молоке Pseudomonas fluorescens, как и Enterobacter liquefaciens, в сыре -- Streptococcus faecium и Streptococcus durans, а также лактобациллы выделяют вещества, вызывающие закисание кисломолочных продуктов и сыров.

Вероятно, эти вещества обладают свойством фактора роста (супплины) по отношению к пептидам, аминокислотам и пуриновым телам.

ОЦЕНКА БАКТЕРИАЛЬНОЙ ОБСЕМЕНЕННОСТИ МОЛОКА

При оценке бактериальной обсемененности молока необходимо учитывать: гигиенические условия, при которых было получено и обрабатывалось молоко, технологические и гигиенические качества самого молока и его устойчивость к загрязнению.

Методы, применяемые для определения бактериально-гигиенических свойств молока, можно разделить на прямые и косвенные методы определения числа микроорганизмов, косвенные методы измерения метаболической активности микроорганизмов.

Прямые и косвенные методы определения числа микроорганизмов применяются для выявления бактериальной обсемененности молока ограниченно, поскольку с их помощью нельзя учесть наличие отдельных видов микроорганизмов (например, присутствие клостридий в молоке при производстве сыров). В необработанном молоке число микроорганизмов определяют для проверки соблюдения гигиенических норм при его получении и с целью выявления возможностей размножения микробов во время хранения молока. Число микроорганизмов в пастеризованном молоке определяют для доказательства его стойкости при хранении.

Метаболическая активность микроорганизмов служит доказательством физико-химических изменений в составе молока и для выявления его технологической ценности.

С гигиенической точки зрения, желательно получать молоко с малым содержанием микробов и обрабатывать его на всех этапах так, чтобы не происходило дальнейшего загрязнения. Требования к технологическим качествам молока, содержащего возможно малое число микроорганизмов, должны быть дифференцированы. С технологической точки зрения абсолютное число микроорганизмов в молоке имеет меньшее значение, чем их метаболическая активность, оказывающая отрицательное влияние при определенном использовании молока. В зависимости от назначения молока к нему предъявляют различные требования.

Так, к обработанному теплом молоку, которое используется для приготовления эмментальского сыра, предъявляют иные требования, чем к молоку для приготовления йогурта или к пастеризованному молоку для пищевых целей.

К сожалению, до сих пор отсутствуют критерии для специфической производственной оценки необработанного молока, так как взаимосвязь между бактериальной обсемененностью молока и его технологической ценностью еще не выяснена. Изменения в составе молока, обусловленные метаболической активностью микроорганизмов, происходят в результате ферментативного расщепления крупных молекулярных единиц и обнаруживаются по выделению продуктов жизнедеятельности микробов. Изменения в составе молока характеризуются появлением вкусовых и ароматических веществ, сдвигом рН, уменьшением стабильности казеинов (пониженная стабильность к теплу, спонтанное свертывание, инертность к сычужному ферменту), влиянием на закваски, снижением устойчивости при накоплении частично устойчивых к теплу протеиназ и липаз.

В кисломолочных продуктах, в кислосливочном масле и сыре некоторые изменения, обусловленные микроорганизмами, желательны, а другие -- влияют отрицательно.

Первоначальный состав свежего молока и его качество должны сохраняться и в дальнейшем. Вид и степень бактериального обсеменения молока зависят не только от степени его загрязнения, но и от температуры и времени хранения.

Ферментативные изменения в молоке происходят под влиянием энзимов микроорганизмов, попадающих в него с загрязненного доильного оборудования и молочного инвентаря.

Изменения исходных свойств молока в результате бактериальных процессов возможны только при числе микроорганизмов свыше 200 тыс. и отчетливо проявляются при числе микроорганизмов более 1 млн. в 1 мл молока. Заметные изменения в молоке наступают при числе микроорганизмов до 10 млн. в 1 мл. Поскольку метаболическая активность микробов в молоке зависит не только от их вида, но и от принадлежности к тому или иному штамму, невозможно точно определить оптимальное число микроорганизмов, при котором начинают происходить изменения в составе молока.

Редуктазные пробы с красящим веществом (проба на метиленовую синь, резазуриновая проба), применяемые в качестве косвенных методов определения числа микроорганизмов, мало эффективны для выявления наличия психротрофной микрофлоры, так как эти пробы реагируют на незначительные сокращения числа психротрофных бактерий только при общем числе микроорганизмов более 10 млн. в 1 мл молока. Редуктазная проба с нитратом по чувствительности также является ненадежной.

Чашечный метод определения числа микроорганизмов по Коху в практических условиях является трудоемким. Поэтому часто применяют упрощенный метод -- чашечный метод с агаром (посев петлей на агар в чашки Петри) и другие автоматизированные методы. Для массовых исследований используют электронный подсчет колоний микроорганизмов по методу Коултера -- Коунтера. Все культуральные методы определения числа микроорганизмов не дают характеристики качественного состава микрофлоры и ее метаболической активности. Применение селективных питательных сред (например, для бактерий коли), напротив, позволяет доказать наличие вредных микробов. Однако до сих пор такие избирательные методы не нашли широкого применения.

Свежесть молока определяют на основе образования в нем кислот (нарастание кислотности)и изменяемой стабильности казеина: проба на свертывание при кипячении, алкогольная и ализариновая пробы. Выпадение казеина в осадок, происходящее при положительном результате алкогольной пробы, наблюдается не только в скисшем молоке, но и в результате протеолиза -- сладкое свертывание молока.

В настоящее время на свежесть молоко проверяют редко, так как охлажденное молоко не скисает, а сладкое свертывание, обусловленное протеолитическими микробами, появляется только при прогрессирующем протеолизе.

Для стойкости обработанного высокой температурой молока и для нормального протекания технологических процессов абсолютное число микроорганизмов представляет меньший интерес, чем их биохимическая активность.

Поэтому, возможно, бактериальную обсемененность молока лучше характеризовать с помощью биохимических параметров, чем путем подсчета колоний. Для этой цели может быть пригодно определение пирувата (пировиноградной кислоты) -- основного продукта бактериального расщепления углеводов, протеинов и жиров. Пируват значительно влияет на превращения веществ в клетке. Выделение его в основном происходит в экспоненциальную фазу размножения микроорганизмов параллельно с процессами обмена веществ в клетке. Стойкость пастеризованного молока тесно взаимосвязана с содержанием пирувата в необработанном молоке.