При непрямом контакте возбудитель может проникать в макроорганизм через пищу и воду. Такие инфекции называются алиментарными или пищевыми. Пищевые инфекции в свою очередь делятся на кишечные инфекции и зооантропонозы.

Кишечные инфекции

1. Холера - особо опасная кишечная инфекция, возбудителем которой является холерный вибрион (Vibrio cholerae), подвижный, не образующий спор и капсул, грамположительный. Холерный вибрион - факультативный анаэроб, растет только в щелочной или нейтральной среде при 14-42⁰С (оптимум 25-37⁰С). Погибает при нагревании до 80⁰С через 5 мин, при 100⁰С - мгновенно. Возбудитель чувствителен к действию ультрафиолетовых лучей, кислот, к высушиванию. Хорошо сохраняется при низких температурах. На пищевых продуктах остается жизнеспособным до 10-15 суток, в почве - до 2 месяцев, в воде - несколько суток. Продуцирует экзотоксин (холероген), эндотоксин и множество ферментов патогенности. Инкубационный период от нескольких часов до 2-3 суток. Степень тяжести заболевания различна; бывают тяжелые формы инфекции с высокой летальностью.

2. Брюшной тиф и паратифы - возбудители относятся к роду Salmonella. Эти микроорганизмы представляют собой грамотрицательные палочки, не образующие спор, факультативные анаэробы. Растут при 15-41⁰С, но оптимальной температурой является 37⁰С. Сальмонеллы содержат сильнодействующий термостабильный эндотоксин. В природе (воде, почве), на пищевых продуктах сохраняются длительное время (например, на сливочном масле, сыре - до двух недель). Инкубационный период длится 10-14 дней. Перенесенное заболевание нередко приводит к длительному бактерионосительству.

3. Бактериальная дизентерия вызывается рядом биологически близких бактерий, объединенных в род Shigella. Наиболее распространенными возбудителями являются виды Зонне и Флекснер. Это грамотрицательные неподвижные палочки, спор не образуют. Шигеллы содержат сложный эндотоксин. Инкубационный период продолжается от 2 до 7 дней. В пищевых продуктах сохраняются до 10-20 дней. Палочки Зонне способны размножаться при повышенной температуре в молочных продуктах (сметане, твороге). При употреблении в пищу таких продуктов заболевание протекает нетипично, как пищевое отравление типа токсикоинфекции.

Мерами профилактики бактериальных кишечных инфекций является строгое соблюдение санитарно-гигиенических правил производства и правил личной гигиены работников на молочных предприятиях, выявление бактерионосителей, борьба с мухами.

Зооантропонозы - пищевые инфекции, передающиеся человеку от животного через зараженные продукты. Через инфицированные молоко и молочные продукты передаются следующие зооантропонозные инфекции:

1. Бруцеллез - заболевание, которое поражает не только крупный рогатый скот, но и свиней, крыс и других животных. Возбудителями являются бактерии рода Brucella. Это мелкие, неподвижные кокковидные бактерии, грамотрицательные, не образуют спор, аэробы. Содержат эндотоксин. Крайние границы роста 6-45⁰С, температурный оптимум - 37⁰С. При нагревании до 60-65⁰С эти бактерии погибают через 20-30 минут, при кипячении - через несколько секунд. Бруцеллы характеризуются высокой жизнеспособностью: в молочных продуктах (брынзе, сыре, масле) они сохраняются в течение нескольких месяцев. Инкубационный период - 1-3 недели и более. Молоко из очагов этой инфекции пастеризуют при повышенной температуре (при 70⁰С в течение 30 минут), кипятят 5 минут или стерилизуют.

2. Туберкулез вызывают микобактерии рода Mycobacterium, относящиеся к актиномицетам. Форма клеток изменчива: палочки прямые, ветвистые и изогнутые. Аэробы, неподвижны, спор не образуют, но благодаря высокому содержанию миколовой кислоты и липидов, устойчивы к воздействию кислот, щелочей, спирта, к высушиванию, нагреванию. Сохраняются в молочных продуктах длительное время (в сыре - 2 месяца, в масле - до 3 месяцев). Чувствительны к воздействию солнечного света, ультрафиолетовых лучей, высокой температуре: при 70⁰С погибают через 10 минут, при 100⁰С - через 10 секунд. Туберкулез отличает от других инфекций длительный инкубационный период - от нескольких недель до нескольких лет. В целях профилактики этой инфекции не разрешено использовать в пищу молоко от больных животных.

3. Ящур - острозаразная болезнь крупного рогатого скота, овец, свиней. Возбудитель - мелкий, РНК-содержащий вирус, который сохраняется в масле до 25 дней. Чувствителен к нагреванию (при 70⁰С сохраняется в течение 15 минут, при 100⁰С погибает моментально), формалину и щелочам. Инкубационный период заболевания от 2 до 18 дней. Заболевание сопровождается появлением на слизистой ротовой полости пузырьков, которые затем лопаются и превращаются в болезненные язвы. Молоко от животных, больных ящуром подвергают тепловой обработке при 80⁰С в течение 30 минут или кипятят 5 минут.

Мерами профилактики зооантропонозов являются систематический ветеринарно-санитарный надзор за животными, пастеризация молока, микробиологический контроль сырья и готовой продукции.

3.2 Условно-патогенные микроорганизмы - возбудители пищевых токсикоинфекций. Пищевые интоксикации

Условно-патогенными микроорганизмами называются микроорганизмы, постоянно обитающие в окружающей среде (многие из них являются постоянными обитателями кишечника человека и животных), которые в обычных условиях заболеваний не вызывают. Однако при снижении иммунитета некоторых из этих микроорганизмов могут накапливаться в отдельных клетках и тканях и вызывать незаразные заболевания воспалительного характера. Объединяет эти микроорганизмы способность интенсивно размножаться в пищевых продуктах и вызывать пищевые отравления. Таким образом, общим свойством патогенных и условно-патогенных микроорганизмов является способность образовывать токсины.

Существует два типа пищевых отравлений - пищевые токсикоинфекции и пищевые интоксикации (токсикозы).

Пищевые токсикоинфекции - отравления, возникающие при приеме пищи, содержащей большое количество живых токсигенных бактерий. Возбудители токсикоинфекций образуют эндотоксины, прочно связанные с клеткой, которые при жизни микроорганизма в окружающую среду не выделяются. Условием возникновения токискоинфекций является высокое содержание возбудителя в пищевом продукте (10⁵-10⁷ клеток в г). Протекают токсикоинфекции по типу кишечных инфекций с коротким инкубационным периодом (1-3 суток). Многие возбудители токсикоинфекций вырабатывают неспецифические токсические вещества - мускарин, гистамин, кадаверин, путресцин и др.

К возбудителям токсикоинфекций относятся:

Палочки протея - бактерии рода Proteus из семейства Enterobac-teriaceae (Proteus vulgaris, Proteus mirabilis). Это мелкая грамотрицательная палочка, очень подвижная, не образующая спор. Оптимум развития - 37⁰С, факультативный анаэроб. Вырабатывают энтеротоксины (кишечные яды).

Энтеропатогенные кишечные палочки относятся к семейству Enterobacteriaceae, роду Escherichia, виду E. coli. Бактерии этого вида являются постоянными обитателями кишечника человека и животных и выполняют в организме ряд полезных функций. В то же время существуют энтеропатогенные штаммы кишечных палочек, способные вызывать острые кишечные заболевания. Они отличаются тем, что содержат термостабильные эндотоксины. Это мелкие, подвижные, грамотрицательные палочки, не образующие спор. Оптимальная температура роста 30-37⁰С, но могут расти в диапазоне температур от 5 до 45⁰С. При нагревании до 60⁰С возбудитель погибает через 15-20 минут, а при 75⁰С - через 4-5 минут. Попадают энтеропатогенные кишечные палочки в молочные продукты от больных людей и бактерионосителей.

Бациллы цереус (Bacillus cereus) - подвижные спорообразующие палочки, грамположительные, аэробы. Возбудитель широко распространен в природе, является постоянным обитателем почвы. Оптимальная температура развития - 30-32⁰С, минимальная - 5-10⁰С. Споры Bacillus термоустойчивы и могут сохраняться в продукте даже при стерилизации консервов. Bacillus cereus продуцирует энтеротоксин и ряд других биологически активных веществ. Отравление могут вызвать и образующиеся в результате расщепления белка диамины.

Клостридии перфрингенс (Clostridium perfringens) - крупные грамположительные спорообразующие палочки, облигатные анаэробы. Оптимальная температура роста 37-43⁰С (крайние границы - 6-50⁰С). Не развивается в среде с рН 3,5-4,0 и ниже и в присутствии 10-12% поваренной соли. Споры очень устойчивы к нагреванию.

Токсикоинфекции могут вызывать также патогенные микроорганизмы - сальмонеллы. Кроме того, в отечественной и зарубежной литературе имеются данные о роли некоторых бактерий родов Citrobacter, Iersinia, Listeria, Klebsiella, Aeromonas, Pseudomonas и других грамотрицательных бактерий в возникновении пищевых токсикоинфекций.

Пищевые интоксикации (токсикозы) - отравления, связанные с приемом пищи, содержащей экзотоксины микроорганизмов. При этом живые микроорганизмы в продукте могут отсутствовать. Делятся на интоксикации бактериальной и грибковой природы. Инкубационный период интоксикаций короткий (обычно 3-6 часов).

К бактериальным интоксикациям относятся:

Стафилококковая интоксикация вызывается бактериями семейства Micrococcaceae, вида Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк). Это грамположительные кокки, располагающиеся кучками, напоминающими гроздья винограда. Факультативные анаэробы. Диапазон роста и токсинообразования от 6 до 45⁰С, оптимальная температура развития - 37⁰С. Вырабатывает энтеротоксин А, устойчивый к нагреванию (разрушается при температуре кипения через 2 часа, а при стерилизации - через 30 минут). Источником заражения молочных продуктов являются животные, больные маститом, и люди, страдающие гнойничковыми заболеваниями кожи. При комнатной температуре стафилококки накапливаются в молоке через 6-10 часов.

Ботулизм - тяжелое пищевое отравление токсином Clostridium botulinum. Это крупные, подвижные грамположительные палочки, образующие субтерминально расположенные споры, превышающие ширину палочек, что придает им форму теннисной ракетки. Строгие анаэробы, оптимальная температура роста - 30-37⁰С. Не развиваются и не продуцируют токсин при рН ниже 4,0, при температуре ниже 5⁰С и при содержании поваренной соли более 6-10% (в зависимости от температуры). Споры очень термоустойчивы, в замороженных пищевых продуктах сохраняются в течение нескольких месяцев. Клостридии ботулизма продуцируют экзотоксин (нейротоксин) - наиболее сильный из всех микробных и химических ядов. Поэтому смертность от ботулизма довольно высокая и только раннее введение антиботулиновой сыворотки позволяет добиться благоприятного исхода болезни.

Особенностью бактериальных интоксикаций является то, что при развитии возбудителей в продукте не происходит изменения его органолептических свойств.

Пищевые интоксикации грибковой природы (микотоксикозы) обусловлены развитием грибов, образующих микотоксины. Это грибы родов Fusarium, Aspergillus, Penicillium и др.

Профилактика пищевых отравлений состоит в строгом соблюдении санитарно-гигиенического режима на предприятиях молочной промышленности; в соблюдении правил, предотвращающих инфицирование микроорганизмами перерабатываемого сырья, полуфабрикатов и готовой продукции: в соблюдении технологических режимов хранения сырого молока, пастеризации молока, в соблюдении условий хранения, транспортирования и реализации молочных продуктов, в недопущении смешивания пастеризованного молока с сырым молоком; в борьбе с грызунами, мухами; в периодическом медицинском обследовании работников; в систематическом микробиологическом контроле производства по утвержденным схемам.

3.3 Микробиологический контроль качества молочных продуктов

Качество молочных продуктов определяется комплексом органолептических, физико-химических и микробиологических показателей в соответствии с требованиями действующей нормативной документации.

Важнейшими характеристиками молочных продуктов является их безопасность и микробиологическая стойкость. Для оценки качества молочных продуктов пользуются количественными и качественными микробиологическими показателями. Количественные показатели указывают общее число тех или иных микроорганизмов в 1 г или 1 см³ продукта. Качественные показатели указывают на отсутствие (на присутствие) микробов конкретных видов или групп в определенной массе или объеме продукта.

Микробиологические показатели санитарного состояния продукта определяются с целью установления его эпидемиологической безопасности. Непосредственное выявление патогенных микроорганизмов в молочных продуктах затруднительно в связи с очень малым количеством этих микроорганизмов по сравнению с содержанием сапрофитной микрофлоры. Поэтому, при санитарной оценке молочных продуктов пользуются косвенными методами, позволяющими определить уровень загрязнения продукта выделениями человека (уровень фекального загрязнения). Чем выше этот уровень, тем вероятнее попадание в исследуемый объект патогенных микроорганизмов - возбудителей кишечных инфекций. К таким методам относятся количественный метод определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФА_нМ) и качественный метод определения санитарно-показательных микроорганизмов - бактерий группы кишечной палочки (БГКП).

Определение КМАФА_нМ в молочных продуктах позволяет судить о надежности режима пастеризации молока, об эффективности мойки и дезинфекции оборудования, о соблюдении санитарно-гигиенических условий производства и правил личной гигиены работников, об условиях хранения, транспортирования готовой продукции. Поэтому этот показатель нормируется для всех молочных продуктах за исключением продуктов, вырабатываемых с использованием технически полезной микрофлоры (микрофлоры заквасок) - кисломолочных продуктов, сыров, кислосливочного масла и др.

Санитарно-показательными микроорганизмами называются микроорганизмы, которые отвечают следующим требованиям:

- эти микроорганизмы должны обитать, развиваться и размножаться в организме человека и животных;

- должны выделяться в окружающую среду в больших количествах;

- в окружающей среде они должны длительное время сохраняться, но не размножаться;

- не должны изменяться под действием факторов внешней среды, подавляться или стимулироваться другими микроорганизмами;

- должны равномерно распределяться в исследуемых объектах внешней среды;

- должны определяться простыми методами.

При исследовании молока ни одна из групп санитарно-показательных микроорганизмов не отвечает всем указанным выше требованиям, так как все обитатели кишечника человека и животных способны размножаться в молоке, подавляются в присутствии микроорганизмов заквасок и изменяют свои биологические свойства. Тем не менее, в качестве санитарно-показательных микроорганизмов для пищевых продуктов в нашей стране выбраны бактерии группы кишечной палочки, объединяющие следующие роды семейства Enterobacteriaceae: Escherichia, Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella, Serratia. Являются нормальными обитателями кишечника человека и теплотворных животных. Это мелкие грамотрицательные бесспоровые палочки, способные сбраживать углеводы с образованием газа. Факультативные анаэробы. Оптимальная температура роста - 37⁰С. Истинная (фекальная) кишечная палочка Escherichia coli считается показателем свежего фекального загрязнения и отличается от других представителей этой группы способностью сбраживать углеводы при повышенной температуре - 42-44⁰С.

Во всех молочных продуктах нормируется количество продукта, в котором БГКП не допускаются. Выявление БГКП свидетельствует о низком санитарном состоянии объекта и возможном наличии в нем возбудителей кишечных инфекций.

В некоторых молочных продуктах нормируется наличие золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) как возможного возбудителя пищевой интоксикации. К таким продуктам относятся творог, сыр.

Во всех молочных продуктах не допускается наличие в 25г патогенных микроорганизмов, в том числе и сальмонелл.

Понятие "микробиологическая стойкость" подразумевает потенциальные возможности сохранения продукта без порчи. К группе показателей микробиологической стабильности продукта относятся два показателя: определение количества микроскопических грибов и определение содержания дрожжей. Эти микроорганизмы способны развиваться в широком температурном диапазоне и являются частой причиной порчи молочных продуктов в процессе длительного хранения. Поэтому эти показатели обязательно определяются для установления сроков годности и режимов хранения новых видов молочных продуктов и при оценке качества всех молочных продуктов с наполнителями растительного происхождения.

Вопросы для самопроверки

1. Что такое патогенность? Как можно оценить степень патогенности?

2. Какие заболевания вызывают патогенные микроорганизмы?

3. Что такое токсигенность? Какие токсины вырабатываются патогенными микроорганизмами? Какими свойствами обладают микробные токсины?

4. Патогенные микроорганизмы являются паразитами. Что это значит?

5. На какие группы делятся пищевые инфекции?

6. Назовите известных Вам возбудителей кишечных инфекций и укажите их морфологические и физиологические свойства.

7. Что такое зооантропонозы? Какие виды зооантропонозных инфекций передаются через молоко и молочные продукты?

8. Какие существуют мероприятия по профилактике пищевых инфекций?

9. Какие микроорганизмы называются условно-патогенными?

10. Дайте определение пищевым токсикоинфекциям и интоксикациям и назовите возбудителей этих отравлений.

11. Какие пищевые отравления чаще всего возникают при употреблении недоброкачественных молочных продуктов?

12. Назовите мероприятия, направленные на предупреждение пищевых отравлений.

13. Что такое КМАФА_нМ и для чего определяется этот микробиологический показатель?

14. Какие требования предъявляются к санитарно-показательным микроорганизмам и какие микроорганизмы выбраны в качестве таковых при оценке качества молочных продуктов?

Раздел II. Специальная микробиология

Тема 4. Микробиология сырого и пастеризованного молока

4.1 Источники микрофлоры сырого молока и ее изменение в процессе хранения

4.2 Изменение микрофлоры молока при термической обработке (стерилизации, пастеризации). Микробиологические показатели качества пастеризованного (питьевого) молока

4.3 Виды порчи молока

4.1 Источники микрофлоры сырого молока и ее изменение в процессе хранения

Источниками микрофлоры сырого молока являются:

· Вымя, кожные покровы животных;

· Аппаратура для доения и посуда;

· Руки и спецодежда персонала ферм.

Микрофлора свежего молока разнообразна. Больше всего содержится микрококков. Обнаружены также молочнокислые бактерии, бактерии группы кишечной палочки, флуоресцирующие бактерии, встречаются протеолитические спорообразующие бактерии родов Bacillus и Clostridium, плесени, дрожжи. В сыром молоке могут присутствовать и патогенные микроорганизмы: бруцеллы, микобактерии туберкулеза, сальмонеллы, золотистый стафилококк и др.

На качественный и количественный состав микрофлоры молока оказывает влияние характер кормов. Например, при использовании сухих кормов в молоке содержится больше спорообразующих бактерий.

В сыром молоке, перерабатываемом на питьевое молоко, количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФА_нМ) не должно превышать 110⁶ КОЕ/см³, а содержание термостойких микроорганизмов должно быть не выше значения 410⁴ КОЕ/см³. К молоку, перерабатываемому на молочные консервы более жесткие требования: не допускается содержание спор бактерий в количестве более 110² КОЕ/см³.

В процессе хранения первоначальная микрофлора молока изменяется в количественном и качественном отношении. При этом различают несколько фаз:

1. Бактерицидная фаза. Характеризуется отсутствием размножения и даже частичным отмиранием микроорганизмов. Это обусловлено наличием в молоке бактерицидных веществ - лизоцимов. Продолжительность бактерицидной фазы зависит от уровня бактериальной обсемененности и температуры хранения молока. Чем ниже температура хранения, тем более длительна бактерицидная фаза: при 0⁰С она длится 48 часов, при 10⁰С - 24 часов, а при 30⁰С - 3 часа.

2. Фаза смешанной микрофлоры. Характеризуется активным размножением микроорганизмов. В зависимости от температуры хранения молока различают следующие типы микрофлоры:

А) криофлора (флора низких температур - от 0 до 8⁰С). Характеризуется медленным развитием психрофильных микроорганизмов родов Pseudomonas, Achromobacter, Micrococcus.

Б) мезофлора (флора средних температур - от 10⁰ до 35⁰С). Отличается быстрым размножением молочнокислых бактерий.

В) термофлора (флора высоких температур - от 40⁰ до 45⁰С). В молоке развиваются термофильные молочнокислые палочки и стрептококки.

3. Фаза молочнокислых бактерий. Эта фаза возможна только при температуре выше 10⁰С. К концу этой фазы растет кислотность, молоко сквашивается. Другие бактерии погибают в кислой среде. Следует отметить, что вначале развиваются молочнокислые стрептококки, повышая кислотность молока до 120⁰Т, а затем - молочнокислые палочки, которые погибают при достижении значений титруемой кислотности 250-300⁰Т.

4. Фаза дрожжей и плесеней. На поверхности кислого молока растут плесневые грибы и дрожжи, которые усваивают молочную кислоту. Кислотность молока снижается, благодаря чему создаются условия для развития гнилостных бактерий.

Таким образом, для предотвращения развития микроорганизмов в сыром молоке его необходимо быстро охлаждать. Это позволит увеличить время бактерицидной фазы, достаточной для транспортировки молока на предприятие молочной промышленности.

4.2 Изменение микрофлоры молока при термической обработке (стерилизации, пастеризации). Микробиологические показатели качества пастеризованного (питьевого) молока

Термическая обработка молока производится для полного уничтожения патогенных микроорганизмов и по возможности более полного устранения непатогенной микрофлоры, снижающей качество молока и молочных продуктов.

Пастеризация молока - способ тепловой обработки при температуре ниже 100⁰С. Обычно применяют следующие режимы пастеризации:

· при температуре 63-65⁰С в течение 30 минут;

· при температуре 72-76⁰С в течение 20-30 секунд;

· при температуре 85-95⁰С в течение нескольких секунд (мгновенная пастеризация).

При пастеризации молока погибают от 98 до 99,9% вегетативных клеток. Эффективность пастеризации считается удовлетворительной, если остаточная микрофлора составляет не более 0,1% от первоначального количества микроорганизмов в молоке, а бактерии группы кишечной палочки отсутствуют в 10 см³ молока после пастеризации. Общее количество бактерий в 1 см³ молока, отобранного после секции охлаждения пастеризатора, не должно превышать 10 тыс. Эффективность пастеризации молока контролируют вне зависимости от качества готового продукта не реже 1 раза в декаду.

Остаточная микрофлора пастеризованного молока представлена спорами бактерий родов Bacillus и Clostridium и вегетативными клетками термоустойчивых молочнокислых бактерий, энтерококками и микрококками.

Микробиологический контроль производства пастеризованного молока по ходу технологического процесса проводят 1 раз в месяц. Исследуют пробы молока до пастеризации, после пастеризации, во время розлива, а также готовой продукции из бутылок в экспедиции (не реже 1 раза в 5 дней). Микробиологическими показателями качества пастеризованного молока являются количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФА_нМ) и наличие бактерий группы кишечной палочки (БГКП). КМАФА_нМ нормируется в зависимости от вида продукта в пределах значений от 50 до 200 тысяч КОЕ (колониеобразующих единиц) в 1 см³ молока, наличие БГКП в этом объеме не допускается.

Параллельно с этим контролируют санитарно-гигиеническое состояние оборудования. Особое внимание должно быть уделено качеству и регулярности мойки емкостей для хранения молока и разливочно-укупорочных автоматов.

Стерилизация молока - способ термической обработки молока при температуре выше 100⁰С с целью уничтожения вегетативных клеток и большинства спор бактерий. Стерилизованное молоко должно отвечать требованиям промышленной стерильности, т.е. в нем не должно содержаться патогенных и токсигенных микроорганизмов, а также микроорганизмов - возбудителей порчи. Поэтому готовят стерилизованное молоко из сырья высокого качества, в котором содержание спор бактерий не должно превышать 100 КОЕ в 1 см³ сырого молока. В стерилизованном молоке допускается наличие небольшого количества спор бактерий, которые не размножаются и не вызывают изменений в продукте на протяжении всего срока хранения.

Существует 3 способа стерилизации молока:

· пастеризация при 75⁰С стерилизация при 135-140⁰С в потоке охлаждение до 70⁰С розлив в стерильные бутылки стерилизация при 116-120⁰С;

· стерилизация в потоке при 140⁰С охлаждение асептический розлив в стерильные пакеты;

· пастеризация при 80⁰С стерилизация в потоке при 140⁰С асептический розлив в стерильные пакеты.

Наиболее современным и распространенным способом производства стерилизованного молока является способ однократной стерилизации молока в потоке с последующим розливом.

Микробиологический контроль стерилизованного молока осуществляется не реже 2-3 раз в неделю. Отобранные образцы должны соответствовать требованиям промышленной стерильности. Для определения промышленной стерильности образцы со стерилизованным молоком термостатируют при 37⁰С в течение 3 суток. После термостатной выдержки проводят осмотр образцов продукта. При наличии вздутия упаковки или изменения внешнего вида молока в бутылках (наличия сгустка, хлопьев, отстоя сыворотки и др.) упаковки считают несоответствующими требованиям промышленной стерильности. Упаковки без внешних дефектов вскрывают, а продукт анализируют органолептически. Продукт отвечает требованиям промышленной стерильности если не установлено изменений вкуса и консистенции.

4.3 Виды порчи молока

· Пороки консистенции

Преждевременное свертывание без повышения кислотности обусловлено развитием мезофильных гнилостных бактерий вида Bacillus subtilis, термофильных бацилл B. circulans и B. coagulans. Порок может возникнуть также за счет термостойких ферментов психрофильных бактерий и микрококков, накапливающихся в сыром молоке в процессе длительного хранения при низких температурах.

Кислотное свертывание молока возникает при негерметичном укупоривании, а также при нарушении режимов тепловой обработки молока. Порок обусловлен развитием термоустойчивых и других молочнокислых бактерий при хранении продукта в обычных условиях.

Тягучее молоко. Этот порок может возникать без повышения и с повышением кислотности. В первом случае возбудителем порока является палочка тягучего молока Bacterium lactis viscosum, а во втором - молочнокислые бактерии, образующие слизь при сквашивании. Причинами порока являются негерметичная укупорка и нарушение режимов тепловой обработки молока.

· Пороки вкуса

Горький вкус возникает при развитии в молоке гнилостных бактерий, которые разлагают белки с образованием пептонов. Горький вкус, возникающий без изменения консистенции молока, обусловлен развитием Bacillus stearothermophilus и других термофильных бацилл. Возникновение горького вкуса при изменении консистенции связано с развитием Bacillus subtilis, B. circulans и B. coagulans.

Прогорклый вкус появляется в результате развития анаэробных спорообразующих бактерий рода Cloctridium (маслянокислых) бактерий. Прогорклый вкус наблюдается также при развитии в молоке флуоресцирующих бактерий, которые окисляют жиры с образованием альдегидов и кетонов.

Посторонний вкус и запах возникает при обильном загрязнении молока бактериями группы кишечной палочки и флуоресцирующими бактериями, которые разлагают белки и образуют летучие продукты с разнообразными запахами.

· Пороки цвета

Пороки цвета связаны с развитием в молоке психрофильных бактерий рода Pseudomonas. Красный цвет возникает при развитии в молоке чудесной палочки, которая выделяет пигмент красного цвета, а синий цвет - при развитии синегнойной палочки.

· Порок смешанного характера

Бродящее молоко. Характеризуется сильным газообразованием, появлением посторонних запахов. Этот порок вызывают в пастеризованном молоке газообразующие анаэробные клостридии, а в сыром молоке - бактерии группы кишечной палочки и дрожжи.

Вопросы для самопроверки

1. Охарактеризовать микрофлору сырого молока.

2. Какие требования предъявляются к сырому молоку, перерабатываемому на питьевое молоко?

3. Как меняется количественный и качественный состав микрофлоры молока в процессе его хранения?

4. Охарактеризуйте фазу смешанной микрофлоры при хранении сырого молока.

5. Для чего проводят термическую обработку молока?

6. С какой целью охлаждают молоко?

7. Что такое пастеризация и стерилизация? В чем отличие этих способов тепловой обработки молока?

8. Какие микроорганизмы выдерживают режимы пастеризации?

9. Каким требованиям ГОСТа должно отвечать пастеризованное молоко?

10. Как контролируют производство пастеризованного молока?

11. Как определяют эффективность пастеризации молока?

12. Какие способы стерилизации молока Вы знаете?

13. Какие микроорганизмы могут входить в состав остаточной микрофлоры стерилизованного молока?

14. Как контролируют производство стерилизованного молока?

15. Какие пороки и виды порчи молока Вам известны?

Тема 5. Микробиология заквасок и кисломолочных продуктов

5.1 Получение чистых культур молочнокислых бактерий и составление заквасочных наборов для производства кисломолочных продуктов

5.2 Характеристика заквасок и бактериальных концентратов, используемых в молочной промышленности

5.3 Лабораторная и производственная стадии приготовления заквасок на молочном предприятии. Контроль заквасок

5.4 Кисломолочные продукты и их классификация в зависимости от состава микрофлоры заквасок

5.5 Пороки кисломолочных продуктов и причины их возникновения

5.1 Получение чистых культур молочнокислых бактерий и составление заквасочных наборов для производства

кисломолочных продуктов

Чистые культуры молочнокислых бактерий получают в специально оборудованных лабораториях при научно-исследовательских институтах.

Основными этапами получения чистых культур молочнокислых бактерий являются:

· Селекция из естественных мест обитания

Особое значение имеет селекция (отбор) местных штаммов молочнокислых бактерий, т.е. штаммов, соответствующих географическому диапазону применения. Такие штаммы лучше адаптируются к молоку, используемому в данной местности.

· Обогащение (получение накопительной культуры)

Образцы, полученные из различных источников, обогащают молочнокислыми бактериями путем 2-3 кратного пассерования (пересева) в стерильном обезжиренном молоке.

· Выделение чистых культур

Накопительную культуру молочнокислых бактерий пересевают из соответствующего разведения на плотные питательные среды (например, на агар с гидролизованным молоком) в чашки Петри и проводят культивирование при определенной температуре. Разведение для посева выбирают с таким расчетом, чтобы в чашке выросло не более 20-30 изолированных колоний.

· Дифференциация и идентификация

Выделенные штаммы молочнокислых бактерий характеризуют по микроскопической картине, активности свертывания (продолжительности свертывания молока) и органолептическим показателям. Полученные штаммы исследуют также на резистентность (устойчивость к антибиотикам), проверяют на чувствительность к бактериофагу. Непригодные штаммы выбраковывают.

· Проверка на постоянство признаков

Штаммы молочнокислых бактерий, выделенных из природных источников, имеют различную стойкость при перевивках в стерильное обезжиренное молоко. Ценными являются штаммы, которые длительное время сохраняют биохимическую активность.

· Практические испытания

· Коллекционирование отобранных штаммов чистых культур молочнокислых бактерий

Хранятся чистые культуры в музейных коллекциях чистых культур отраслевых научно-исследовательских институтов.

Молочнокислые бактерии, обладающие производственно-ценными свойствами, в природных источниках встречаются редко. Интенсифицировать процесс сквашивания молока можно при использовании молочнокислых бактерий с повышенной биохимической активностью. Получение таких штаммов осуществляется воздействием мутагенных факторов (ультрафиолетовых, гамма - и рентгеновских лучей, химических веществ - нитрозосоединений, формальдегида, этиленамина и др.).

Закваски - чистые культуры или смесь чистых культур молочнокислых бактерий, вносимые в молоко с целью получения высококачественных кисломолочных продуктов.

Для производства кисломолочных продуктов обычно применяют закваски, состоящие из разных штаммов, а часто и из разных видов и родов микроорганизмов. Это позволяет получить закваску, устойчивую к неблагоприятным воздействиям.

При подборе культур для заквасок учитывают следующие факторы:

1. Специфические свойства продукта. Например, для продуктов, в которых предусмотрено отделение части сыворотки от сгустка (творог), отбирают культуры, образующие прочные сгустки. Для придания продукту аромата, в закваску вносят ароматобразующие стрептококки;

2. Температурные режимы;

3. Взаимоотношения между молочнокислыми бактериями. Виды и штаммы молочнокислых бактерий должны сочетаться, т.е. антагонистические взаимоотношения должны быть исключены;

4. Возможность развития бактериофага. При подборе культур с целью предотвращения развития бактериофага нужно учитывать специфичность воздействия фага и подбирать культуры таким образом, чтобы при возможном инфицировании закваски бактериофагом, процесс сквашивания молока не замедлялся.

Получением различных комбинаций заквасок для производства кисломолочных продуктов занимаются специальные лаборатории или заводы по получению бактериальных препаратов, откуда закваски поступают непосредственно на молочные предприятия.

5.2 Характеристика заквасок и бактериальных концентратов, используемых в молочной промышленности

На заводах и в лабораториях по производству бактериальных препаратов выпускают жидкие и сухие бактериальные концентраты, а также маточные закваски в виде сухих и жидких заквасок.

Жидкие закваски готовятся на стерильном молоке. Фасуют жидкие закваски во флаконы по 20, 50 и 100 см³. Достоинством таких заквасок является высокая активность микрофлоры, бактериальная чистота, недостатком - небольшой срок хранения (до 3 недель при 4-6⁰С и до 5 дней при комнатной температуре). Используются такие закваски на молочных предприятиях, расположенных недалеко от лабораторий по производству бактериальных препаратов. Концентрация живых клеток в жидких заквасках составляет 10⁷-10⁸ клеток в 1 см³.

Сухие закваски - обезвоженные жидкие закваски в защитной среде. Жидкую закваску в количестве 30% вносят в защитную среду - водный раствор, содержащий сахарозу (10%), цитрат натрия (5%), глутамат натрия (2,5%) и желатозу (5%). Смесь перемешивают, фасуют в пенициллиновые флаконы по 1 см³ (одна порция), замораживают и высушивают путем сублимационной сушки. Сухую закваску можно хранить не более 8 месяцев при температуре 3-8 ⁰С. Количество молочнокислых бактерий в 1 г сухой закваски составляет 10⁷-10⁸ клеток. Допускается наличие посторонних микроорганизмов (не более1-2 клеток в 1 г закваски). Наличие БГКП в 1 г сухой закваски недопустимо. К недостаткам сухих заквасок относятся снижение активности молочнокислых бактерий и возможность попадания посторонней микрофлоры.

Сухие и жидкие бактериальные концентраты готовятся путем культивирования чистых культур молочнокислых бактерий на специальных жидких питательных средах с последующим отделением клеток от культуральной жидкости. Далее полученный концентрат вносят в защитную среду, охлаждают, разливают по пенициллиновым флаконам и для получения сухих концентратов проводят удаление влаги способом сублимационной сушки. В качестве питательных сред используют молочную сыворотку с добавлением кукурузного экстракта (или аминокислотно-минерально-витаминного комплекса), буферных солей (цитрата или ацетата натрия) и стимуляторов роста (сульфата марганца, аскорбиновой кислоты и др.). Концентрация клеток молочнокислых бактерий в жидких концентратах не менее 1,5х10¹¹ в 1 см³, в сухих - не менее 1,5-3,0х10¹¹ в 1 г. Срок хранения сухих концентратов - не более 8 месяцев при температуре 3-8⁰С, жидких - до 2 месяцев при той же температуре.

Некоторые сухие закваски готовят из бактериальной массы (бактериального концентрата) в защитной среде. Такие сухие закваски по составу микрофлоры идентичны сухому бактериальному концентрату и отличаются от него лишь по количеству клеток бактерий. Они содержат примерно в 100 раз меньше бактериальных клеток, чем бактериальный концентрат, из-за большого разведения бактериальной массы защитной средой.

Кефирные грибки

Получают кефирные грибки путем культивирования на обезжиренном пастеризованном молоке непосредственно на молочных предприятиях. По мере роста грибков один-два раза в неделю их отделяют от культуральной закваски, фасуют в стерильные флаконы, заливают обезжиренным молоком или сывороткой. Срок хранения кефирного грибка - не более 10 дней при температуре 8-10⁰С.

Сухие кефирные грибки получают из натуральных (живых) кефирных грибков путем их высушивания в защитной среде, состоящей из молочной сыворотки с добавлением сахара (0,5%) и аскорбиновой кислоты (0,01%). Отделенные от культуральной жидкости грибки помещают в защитную среду в соотношении 1: 20 и выдерживают в ней 5-6 часов при температуре 20-22⁰С для наращивания дрожжей, которые являются наиболее чувствительными к замораживанию и высушиванию. После этого грибки отделяют от защитной среды, укладывают в стерильные лотки слоем 8 мм, закрывают стерильной марлей и сушат после замораживания способом сублимационной сушки. Сухие кефирные грибки фасуют порциями по 10, 20, 50 и 100 г в пакеты из полиэтилен-целлофана и запаивают. Срок хранения кефирных грибков 3 месяца при температуре не выше 8⁰С.

5.3 Лабораторная и производственная стадии приготовления заквасок на молочном предприятии. Контроль заквасок

Производственные закваски на предприятиях получают в отделениях чистых культур или в специальном боксе при микробиологической лаборатории предприятия. В этих отделениях необходимо поддерживать асептические условия. Не допускается одновременно проводить посевы по контролю готовой продукции, контролю условий производства и готовить закваски. Нельзя применять закваски и бактериальные концентраты с истекшим сроком хранения. Флаконы с заквасками вскрывают непосредственно перед употреблением и используют все содержимое флакона сразу.

Лабораторная стадия приготовления закваски проводится с целью ее активизации. Поступающие на предприятие закваски ослаблены в результате транспортирования и воздействия температуры. Поэтому активность заквасок необходимо восстановить путем предварительного культивирования на стерильное молоке. Эффективная закваска должна проявлять наибольшую активность не позднее, чем после второй пересадки. При этом культивирование закваски необходимо остановить в конце логарифмической фазы роста, что достигается у большинства заквасок при достижении титруемой кислотности 78-80⁰Т.

Производственная стадия получения закваски

Режимы приготовления производственной закваски зависят от вида закваски и конкретных условий производства.

Для приготовления производственной закваски используют пастеризованное или стерильное молоко. Готовят производственную закваску чаще всего в ваннах длительной пастеризации (ВДП) или заквасочниках. Дозу внесения лабораторной (маточной закваски) рассчитывают в зависимости от времени, которое необходимо для получения готовой закваски (от 0,5 до 1,0%). На крупных молочных предприятиях готовят первичную (на стерильном молоке) и вторичную прозводственную закваску.