Изменение микрофлоры молока при хранении. Микробиологические пороки сырого молока.
Обзорная лекция для 5 курса ИТФ к ГЭКу
Вопросы:
1. Изменение микрофлоры молока при хранении. Микробиологические пороки сырого молока.
2. Санитарно-микробиологическое нормирование молочных продуктов. Граница риска.
3. Микрофлора сырого молока. Источники обсеменения молока микроорганизмами.
4. Понятие о пищевых токсикозах и токсикоинфекциях.
5. Диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов. Источники микрофлоры кисломолочных продуктов.
6. Понятие о пробиотиках, механизм их действия. Требования, предъявляемые к микроорганизмам-пробионтам.
7. Бактериофаги. Меры борьбы с бактериофагией.
Изменение микрофлоры молока при хранении. Микробиологические пороки сырого молока.
Во время хранения молока изменяется количество содержащихся в нем микроорганизмов, а также соотношение между отдельными группами и видами бактерий. Характер этих изменений зависит от температуры и продолжительности хранения молока, а также от степени обсеменения и состава микрофлоры. Различают следующие естественные фазы развития микроорганизмов:
Бактерицидная фаза.Время, в течение которого микроорганизмы не развиваются в свежевыдоенном молоке и даже частично отмирают, называют бактерицидной фазой. Бактерицидные свойства молока обусловлены присутствием в нем лизоцимов, нормальных антител, лейкоцитов и др.
Продолжительность бактерицидной фазы имеет большое значение в сохранении хорошего качества молока. Она зависит от температуры хранения молока, степени его обсеменения, состава микрофлоры и индивидуальных особенностей дойных животных.
Особенно большое влияние на продолжительность бактерицидной фазы оказывает температура хранения молока. Чем она выше, тем короче бактерицидная фаза:
Зависимость продолжительности бактерицидной фазы от степени обсеменения молока тоже обратная: чем больше микроорганизмов в молоке, тем менее продолжительна бактерицидная фаза. С увеличением концентрации бактерий в молоке на несколько тысяч клеток при одной и той же температуре хранения продолжительность бактерицидной фазы сокращается в два раза.
Таким образом, существует два пути увеличения продолжительности бактерицидной фазы: получение бактериально чистого молока и его немедленное охлаждение до низких плюсовых температур.
Фаза смешанной микрофлоры.По окончании бактерицидной фазы начинается ничем не задерживаемое размножение всех групп микроорганизмов, находящихся в молоке и способных в нем размножаться при данных условиях. Интенсивность их размножения будет различной. Эта фаза является периодом наиболее быстрого размножения микрофлоры. Она продолжается от 12 ч до 1-2 сут. В течение этого периода микрофлора молока возрастает от немногих тысяч микробов, которые оно имеет к концу бактерицидной фазы, до сотен миллионов. В остальных фазах развития концентрация микробов может увеличиться до 1-3 млрд. Такой быстрый темп размножения объясняется тем, что в молоке в это время еще не накопились продукты жизнедеятельности микроорганизмов, задерживающие их дальнейшее развитие. Лишь к концу фазы продукты обмена в виде органических кислот будут задерживать развитие многих групп микроорганизмов, чем и определяется граница между фазой смешанной микрофлоры и следующей.
Качественный состав микробов в фазе смешанной микрофлоры определяется составом первичной микрофлоры молока, скоростью размножения различных видов микроорганизмов и температурными условиями хранения молока.
Фаза молочнокислых бактерий.Эта фаза начинается с момента заметного нарастания кислотности и преобладания молочнокислых бактерий в молоке (кислотность около 60 °Т и свыше 50 % молочнокислых стрептококков от общего количества бактерий). В дальнейшем с накоплением молочной кислоты молочнокислые бактерии замедляют темп своего размножения, а остальные группы микроорганизмов постепенно отмирают.
Наиболее чувствительными к повышению кислотности являются флюоресцирующие бактерии, за ними погибают гнилостные микроорганизмы, далее — микрококки, а также бактерии группы кишечных палочек, дольше всех выдерживающие нарастание кислотности среди немолочнокислых бактерий. Молочная кислота не является губительным фактором для спор дрожжей и плесеней, находящихся в молоке.
Следовательно, в течение молочнокислой фазы происходит как бы самоочищение молока почти от всех групп микроорганизмов, кроме молочнокислых бактерий, количество которых к концу фазы приближается к 100 % всей микрофлоры.
Первоначально в фазе молочнокислых бактерий преобладают молочнокислые стрептококки, максимальное количество которых (до 2 млрд в 1 см3) накапливается через 1—2 сут. При этом предельная кислотность достигает 120°Т и наблюдается массовое отмирание стрептококков. Молочнокислые палочки, как более кислотоустойчивые, продолжают размножаться, и уже на 4-е сутки их количество превышает количество стрептококков, а через 7 сут увеличение достигает почти 100 %. В дальнейшем после возрастания кислотности до 250-300 °Т происходит отмирание и молочнокислых палочек.
Продолжительность молочнокислой фазы очень велика, она может длиться месяцами без каких-либо заметных изменений в микрофлоре, кроме только что рассмотренных. Это объясняется наличием молочной кислоты, которая подавляет развитие микроорганизмов. В этот период времени не могут размножаться и дрожжи с плесенями. Молочнокислую фазу можно назвать также фазой консервирования молока, хотя оно не является абсолютным, так как по истечении некоторого времени возникают новые микробиологические процессы — развиваются дрожжи и плесени.
Фаза развития дрожжей и плесеней.Эта фаза является заключительной во всем процессе микробиологических изменений молока. После полного ее завершения органическое вещество молока претерпевает почти полную минерализацию (разложение на неорганические вещества). Начальные стадии фазы могут наблюдаться в масле, сыре, твороге и сметане.
Внешняя картина развития этой фазы выражается в том, что еще во время молочнокислой фазы на поверхности сгустка (если он не подвергается перемешиванию) образуются отдельные островки молочной плесени (Geotrichum lactis), постепенно смыкающиеся в сплошную белую пушистую пленку. В это же время появляются дрожжи вида Candida mycoderma, участвующие в образовании пленки. Позже появляются плесени родов Penicillium и Aspergillus.
Внешний вид и качество молока в это время изменяются сравнительно слабо. Появляется прогорклый вкус, обусловленный продуктами разложения жира, что особенно бывает заметно в кислых сливках (сметане). Появляются плесневый и дрожжевой привкусы. Через некоторое время под пленкой начинают появляться признаки пептонизации в виде слоя полупрозрачной жидкости светло-желтого или темно-бурого цвета. Слой быстро увеличивается за счет исчезающего сгустка, который в дальнейшем полностью растворяется, превращаясь в буроватую жидкость, закрытую сверху, как пробкой, толстой пленкой плесени. По мере распада белка реакция среды становится щелочной, в результате чего создаются условия для развития гнилостных бактерий.
Плесени, развиваясь во время продолжения молочнокислой фазы, разлагают белки и подщелачивают субстрат, что на время активизирует развитие отмирающих молочнокислых бактерий. Поэтому правильнее было бы сказать, что фаза плесеней «налагается» на молочнокислую, а не заменяет ее, как это имеет место между фазой смешанной микрофлоры и фазой молочнокислых бактерий.
Под пороками молока понимают необычные, исключительные отклонения свойств молока от нормы.
Пороки возникают при нарушении санитарно-гигиенических правил получения, первичной обработки и нарушении режимов хранения молока. Проявление различных пороков обусловлено развитием микроорганизмов, преобладающих в молоке. Условно пороки молока подразделяют на пороки консистенции, вкуса, запаха, цвета и пороки смешанного характера.
Пороки консистенции.Ослизнение и тягучесть молока- один из распространенных пороков консистенции. Различают ослизнение без заметного нарастания кислотности и ослизнение с повышением кислотности, сопровождающее нормальный кисломолочный процесс.
Ослизнение без заметного нарастания кислотности вызывается бесспоровой палочкой Bact. lactis viscosum, по биологическим свойствам близкой к кишечной палочке Enterobacter aerogenes, но не обладающей газообразующей способностью.
Так как кислотность молока не повышается, то оно не свертывается, а приобретает лишь тягучесть, особенно выраженную на поверхности. При дальнейшем развитии наблюдается пептонизация, появляется полупрозрачный отстой буроватой сыворотки. Молоко приобретает горький вкус, оно свертывается при нагревании.
Возникновению порока способствуют задержка кисломолочного процесса и длительное хранение молока при температуре ниже 10 °С. Ослизнение с повышением кислотности обусловлено развитием слизеобразующих штаммов Lac. cremoris и Lbm. acidophilum. Порок возникает при хранении молока при температуре выше 10 °С.
Преждевременное свертывание проявляется при нагревании молока, имеющего нормальную или незначительно повышенную кислотность. Возбудителями этого порока в сыром молоке являются микрококки и маммококки (Ent.liquefaciens), выделяющие протеолитические ферменты типа сычужного, которые и обусловливают порок. Причиной порока может быть также примесь молозива в молоке.
Пороки вкуса и запаха.Горький вкус возникает при длительном хранении молока при низких температурах (ниже 10 °С). Причиной порока является пептонизация молока, вызываемая маммококками (Ent. liquefaciens) и гнилостными микроорганизмами, разлагающими белки до пептонов, имеющих горький вкус.
Прогорклый вкус связан с изменениями жира. Возбудителями порока являются главным образом флюоресцирующие палочки и другие виды, обладающие липолитической активностью. Порок обусловлен накоплением в молоке продуктов разложения жира и альдегидов, кетонов, масляной кислоты.
Мыльный, щелочной вкус возникает при долговременном хранении охлажденного молока. Причинами порока являются бактериальное разложение белков и омыление жира, вызываемое гнилостными неспорообразующими палочками Bact. lactis saponacei и Bact. sapolacticum, оптимальной температурой развития которых является температура 10 °С. По биологическим свойствам первый вид близок к Е. coli, второй - к Ps. fluorescens.
Несвойственные молоку запахи (навозный, травяной, репный, сырный, тухлый и др.) возникают при развитии кишечных и флюоресцирующих палочек, которые разлагают азотистые вещества с образованием летучих продуктов с разнообразными запахами.
Пороки цвета.Синее молоко возникает через 24-72 ч при хранении молока при температуре 20-25 °С или же при длительном хранении молока при температуре ниже 10 °С. Синяя окраска молока наблюдается только на его поверхности. Возбудителем порока является синегнойная палочка Ps. aeruginosa.
Красное молоко возникает при развитии в охлажденном молоке чудесной палочки - Serratia marcescens, образующей на, поверхности молока красные пятна. Порок необходимо отличать от крови, попадающей в молоко при маститах, - кровь оседает на дно сосуда.
Желтое молоко встречается очень редко, при длительном хранении охлажденного молока при температуре ниже 10 °С. Возбудителем порока является грамотрицательная подвижная палочка Bact. synxathum.
Порок смешанногохарактера. Бродящее молоко - выражается в усиленном выделении газов, образующих пену под слоем сливок. Он относится к наиболее распространенным порокам. Возбудителями являются три группы микроорганизмов: кишечные палочки, дрожжи и маслянокислые бактерии.
Одновременно с газообразованием возникают и различные запахи: навозный, спиртовой, дрожжевой, масляной кислоты и др.