Микробиология молока

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Микробиология вымени животного. Микробиология кожи вымени. Источники обсеменения молока после его выхода из вымени

Содержание микроорганизмов в сыром молоке отражает уровень гигиены получения молока, особенно степень чистоты доильных установок, условия его хранения и транспортирования.

Известны два пути обсеменения молока микроорганизмами: эндогенный и экзогенный. При эндогенном пути молоко обсеменяется микроорганизмами непосредственно в вымени животного. Экзогенное обсеменение происходит из внешних источников: кожи животного, подстилочных материалов, кормов, воздуха, воды, доильной аппаратуры и посуды, рук и одежды работников молочной фермы.

Эндогенное обсеменение. В молоке вымени всегда содержится определенное количество микроорганизмов. В железистой части вымени микроорганизмы могут находиться непостоянно и в единичном количестве клеток. В выводных протоках и молочной цистерне количество бактерий может достигать нескольких десятков или сотен клеток в 1 см3. Это микроорганизмы -- комменсалы вымени. К ним относятся энтерококки (Ent. liquefaciens), микрококки, иногда маститные стрептококки, коринебактерии и др. вымя бактерия гигиена

Молоко вымени, получаемое стерильно не через сосковый канал, называют асептическим. Оно содержит незначительное количество микроорганизмов -- десятки-сотни клеток в 1 см3.

У старых коров микробов в вымени содержится больше, чем у молодых.

Здоровый сосковый канал защищает вымя от внешней среды благодаря его анатомическому строению. Кроме того, свободные жирные кислоты, синтезируемые слизистой оболочкой соскового канала, оказывают бактерицидное воздействие. Секрет соскового канала содержит также фосфолипиды, убивающие маститные стрептококки и другие микроорганизмы. При нарушении защитных функций соскового барьера микроорганизмы, постоянно находящиеся в сосковом канале, могут попадать в вымя и там размножаться.

У входа в сосковый канал, в каплях молока, оставшихся от предыдущей дойки постоянно размножаются микроорганизмы, образуя так называемую бактериальную пробку, в которой количество бактерий достигает сотен тысяч клеток в 1 см молока. Поэтому перед дойкой первые струйки молока необходимо сдаивать в отдельную посуду, т. е. бактериальные пробки не должны попадать в общую массу молока.

Эндогенное обсеменение молока вымени может происходить также при маститах, септических инфекционных болезнях, травмах и воспалительных процессах соскового канала и вымени.

Экзогенное обсеменение. Важнейшим источником бактерий сырого молока является кожа животного, и особенно кожа вымени и сосков, на которые надевают доильные стаканы.

Молочная пленка, образующаяся в процессе доения между кожей сосков и доильными стаканами, наличие на коже грубых и мелких складок, а также относительно высокая температура создают благоприятные условия для развития микрофлоры. Она состоит из микрококков, энтерококков, кишечных палочек и других сапрофитов, а также патогенных и нежелательных для производства молока микроорганизмов.

Следует стремиться к тому, чтобы после обмывания перед доением концентрация микробов на коже вымени была не выше 103 микробов на 1 см 2.

Подстилочные материалы из соломы и сена являются существенным источником загрязнения кожного покрова животного, а затем и молока кишечными палочками, маслянокислыми бактериями, энтерококками, гнилостными спорообразующими бактериями, дрожжами, плесенями, молочнокислыми бактериями и др. Нельзя использовать в качестве подстилки торфяную крошку.

В кормах также содержится много разнообразных микроорганизмов. В свежескошенной траве больше молочнокислых бактерий, в грубых кормах - гнилостных спорообразующих аэробных бацилл. В кормах содержатся пропионовокислые, уксуснокислые бактерии, актиномицеты, дрожжи и др.

Кормление коров прокисшим или смешанным с землей кормом, плохим силосом или кислой бардой в сочетании с имеющимися недостатками в гигиене содержания животных ведет к загрязнению молока маслянокислыми и другими бактериями.

Недоброкачественный корм вызывает у коров понос, а молоко загрязняется бактериями через содержимое кишечника, в одном грамме которого содержится от 10 тыс. до 100 тыс. бактерий. В содержимом кишечника возможно наличие патогенных и нежелательных для молочного производства микроорганизмов.

Часто выделяющиеся у коров сальмонеллы имеются только в сыром молоке, так как энтеробактерии уничтожаются при пастеризации.

Поскольку молоко в настоящее время получают и хранят преимущественно в замкнутых системах, сырое молоко загрязняется в основном при ручном доении. Однако при смене молокопроводов всегда подсасывается наружный воздух.

Общее количество микроорганизмов в воздухе составляет 300-1500 клеток в 1 м3.

Содержание микробов в воздухе в течение одного дня сильно меняется. Во время раздачи и приема корма количество микробов воздуха достигает максимальной величины. Качественный состав микрофлоры воздуха представлен чаще микрококками, сарцинами, клетками дрожжей и спорами плесеней.

Вода, отвечающая требованием ГОСТа на питьевую воду и применяемая для мытья молочной посуды и аппаратуры, содержит незначительное количество микроорганизмов. Вода открытых водоемов или загрязненная вода содержит флюоресцирующие палочки, кокковую микрофлору, кишечные палочки, гнилостные бактерии и др.

Доильные установки и резервуары для хранения молока являются основным источником заражения молока психрофильными бактериями, преимущественно псевдомонадами, которые интенсивно размножаются в молочно-водной среде на плохо вымытых и дезинфицированных установках, находясь в активной фазе размножения. У них отсутствует период адаптации - лагфаза. В плохо вымытой и непросушенной аппаратуре размножаются также молочнокислые бактерии, кишечные палочки, микрококки, гнилостные микроорганизмы и др.

Руки и одежда работников ферм могут стать источником обсеменения молока возбудителями (кишечными палочками, стафилококками, стрептококками и др.) различных болезней. Работники ферм, соприкасающиеся с молоком, обязаны строго выполнять правила личной гигиены, предупреждающие обсеменение молока микроорганизмами.

2. Источники происхождения молочнокислых бактерий, бифидобактерий. Селекция различных видов микроорганизмов

Сырое молоко и молочные продукты издавна используются как источники выделения молочнокислых бактерий. Но молоко не является первоисточником этих бактерий.

Молочнокислые бактерии постоянно встречаются в почве, на растениях (цветах, листьях, стеблях, корневой системе). Чаще они сосредотачиваются в прикорневой зоне растений, а затем поднимаются на их надземную часть.

Впервые молочнокислые бактерии из природных источников растительного происхождения выделил и изучил их свойства В.М. Богданов(1959). Это послужило началом широкого использования отдельных растений для получения производственно-полезных штаммов молочнокислых бактерий.

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.

Все молочнокислые бактерии вызывают молочнокислое брожение - 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.

Все молочнокислые бактерии факультативные анаэробы, ацидофилы. Большинство молочнокислых бактерий мезофилы, т.е. оптимальная температура для их развития 30С. К термофилам 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.

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 36-38С, температурные пределы роста 20-50С. 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.

Бифидобактерии являются облигатной микрофлорой кишечника, выполняют ряд полезных для организма функций:

- 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.

Селекция микроорганизмов

Знание закономерностей модификационной и мутационной изменчивости позволяет проводить целенаправленную селекцию (отбор) особей из популяции бактерий с нужными свойствами с целью получения новых ценных для молочной промышленности штаммов микроорганизмов.

Селекцию микроорганизмов осуществляют несколькими путями: поиск и отбор полезных форм микроорганизмов из природных источников; адаптация микроорганизмов путем выращивания их при Постепенно меняющихся условиях культивирования; повторное выделение чистых культур из производственных штаммов; отбор индуцированных мутантов; использование явлений трансформации, Конъюгации и трансдукции для получения штаммов с новыми свойствами.

При селекции ценных производственных штаммов молочнокислых бактерий обращают внимание на высокую энергию кислотообразования, протеолитическую активность, способность накапливать ароматические вещества, учитывают также специфические свойства продукта, которые будут вырабатываться с использованием селекционированного штамма. Например, для кисломолочных продуктов и кислосливочного масла отбирают штаммы Lac.lactis и Lac.cremoris, обладающие высокой активностью кислотообразования, а также штаммы Lac.diacetylactis с Интенсивным ароматообразованием. В закваски для творога отбирают штаммы мезофильных молочнокислых стрептококков, образующие сгустки, легко отделяющие сыворотку, а в закваски для сметаны, наоборот, селекционируют штаммы, образующие сгустки вязкой консистенции без отделения сыворотки; в состав заквасок для сыров вводят штаммы молочнокислых бактерий, обладающие относительно высокой протеолитической активностью, и т.д.

3. Микробиология кисломолочных продуктов , приготовление с использованием бифидобактерий

Кисломолочные продукты получают сквашиванием молока или сливок чистыми культурами молочнокислых бактерий, иногда с участием дрожжей и уксуснокислых бактерий. В процессе сквашивания протекают сложные микробиологические и физико-химические процессы, в результате которых формируются вкус, запах, консистенция и внешний вид готового продукта.

К кисломолочным продуктам относятся кисломолочные напитки, сметана, творог и творожные изделия. К кисломолочным напиткам относятся различные виды простокваш (обыкновенная, мечниковская, южная ацидофильная, варенец, ряженка, йогурт и др.), кефир (жирный, таллинский нежирный и др.), кумыс (из кобыльего, коровьего молока и др.), ацидофильные напитки (ацидофилин, ацидофильное и ацидофильно-дрожжевое молоко и др.). Производятся кисломолочные напитки с сахаром, фруктово-ягодными сиропами и другими наполнителями.

Молочнокислые бактерии, попадая в кишечник вместе с кисломолочными продуктами, создают кислую среду, препятствующую развитию гнилостных бактерий, которые вызывают распад белков пищи с образованием токсических веществ, отрицательно влияющих на жизнедеятельность макроорганизма. Многие кисломолочные продукты содержат антибиотические вещества, подавляющие развитие кроме нежелательной микрофлоры кишечника также возбудителя туберкулеза, стафилококков и других микроорганизмов. Антибиотические вещества могут образовывать ацидофильная палочка, молочный и сливочный стрептококки, бифидобактерии и др.

В таких кисломолочных продуктах, как кефир и простокваша, содержатся жирорастворимые витамины A, D, Е, которые накапливаются в результате жизнедеятельности бактерий. Творог и кисломолочные напитки богаты солями фосфора, кальция, магния, участвующими в обмене веществ организма человека. Кумыс, кефир, ацидофильно-дрожжевое молоко содержат диоксид углерода и молочную кислоту, следы алкоголя, которые оказывают сильное секреторное воздействие на пищеварительные железы, что улучшает процесс пищеварения и усвоения пищи.

Кисломолочные продукты содержат в достаточном количестве незаменимые легкоусвояемые аминокислоты.

В связи с широким применением антибиотиков в медицине повысилась роль продуктов, содержащих ацидофильные палочки и бифидобактерии. Их использование дает возможность восстановить нормальную микрофлору кишечника, угнетаемую антибиотиками.

Продукты, обогащенные бифидобактериями, характеризуются высокими диетическими свойствами, так как содержат ряд биологически активных соединений: свободные аминокислоты, летучие жирные кислоты, ферменты, антибиотические веществ, микро- и макроэлементы.

В настоящее время все бифидосодержащие продукты условно можно разделить на три группы.

В первую входят продукты, в которые вносят жизнеспособные клетки бифидобактерий, выращенные на специальных средах. Размножение этих микроорганизмов в продукте не предусматривается.

Ко второй группе относятся продукты, сквашенные чистыми или смешанными культурами бифидобактерий, активизация роста которых достигается обогащением молока бифидогенными факторами различной природы.

Третья группа бифидосодержащих продуктов включает продукты смешанного брожения, чаще всего сквашенные совместными культурами бифидобактерий и молочнокислых микроорганизмов.

Ассортимент продуктов, содержащих бифидобактерий, достаточно широк. Это кисломолочные напитки (йогурт, кефир, простокваша), творог, быстро созревающий сыр, масло, сливочные кремы, национальные продукты, сухие детские молочные продукты и др.

При производстве творога традиционным способом с использованием закваски, состоящей из мезофильных стрептококков и бифидобактерий, уменьшается количество стафилококков в готовом продукте и при хранении. Эффект угнетения роста стафилококков обусловлен непосредственным воздействием антибиотических веществ, образуемых бифидобактериями, а также наличием уксусной и молочной кислот, карбоксильных соединений.

При внесении закваски бифидобактерий в сливочное масло (до 105-106 клеток в 1 г) качественная оценка масла повышается на 3-4 балла в сравнении с контролем. Присутствие бифидобактерий тормозит окислительные и гидролитические процессы порчи масла и позволяет сохранить его высокое качество. При развитии бифидобактерий снижается окислительно-восстановительный потенциал в масле.

В питании детей первого года жизни, до трех лет и дошкольного возраста значительное место отводится кисломолочным продуктам, приготовленным путем сквашивания адаптированных молочных смесей специально подобранными штаммами молочнокислых бактерий и бифидобактерий.

Кисломолочные лечебные продукты, предназначенные для вскармливания детей при острых желудочно-кишечных заболеваниях, дисбактериозах, при нарушении пищеварительных функций у недоношенных детей, а также для кормления здоровых детей, должны отвечать следующим специфическим требованиям: содержать в большом количестве жизнеспособные клетки заквасочных бактерий, иметь умеренную кислотность высокую усвояемость белка и кальция. В связи с этим при подборе микроорганизмов, входящих в состав закваски, кроме биохимических признаков учитывают их способность приживаться в кишечнике (устойчивость к фенолу, индолу, желчи), антибиотическую активность по отношению к условно-патогенным и патогенным микроорганизмам и др.

4. Указать температурные режимы пастеризации и сквашивания молока (температура и продолжительность процесса) при производстве ряженки, варенца, простокваши обыкновенной, сметаны

При производстве ряженки тепловую обработку проводят при температуре 95-98 С с выдержкой не менее 3 ч. ( топление) , сквашивают ряженку при температуре 37±2 в течение 2,5-3 ч. (43±2 С, 4-6 ч.)

Варенец изготовляют из стерилизованного или выдержанного при 95 °С в течение 2--3 ч (томленого) молока, сквашивают варенец при температуре 43±2С, с выдержкой 3-5 ч.

При производстве простокваши обыкновенной нормализованную смесь пастеризуют при температуре 92± 2 С с выдержкой 2-8 мин или при температуре 87± 2 С с выдержкой 10-15 мин, сквашивают при температуре 32-35 С с выдержкой 5-6 ч.

При производстве сметаны гомогенизированные сливки пастеризуют при температуре 86±2 оС с выдержкой 2-10 мин или при температуре 94±2 оС с выдержкой 20 с., сквашивание при температуре 19-32 С, не более 10 ч.

Список использованных источников

1 Микробиологические основы молочного производства: Справочник/ Банникова Л.А. и др.; под ред. Канд. Тех. Наук Я. И. Костина. - М.: Агропромиздат. 1987. - 400 с.

2 Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов-М.: ООО «Все для Вас-Подмосковье», 1999. - 415 с.

3 СТП СМК 4.2.3- 01- 2011. Общие требования и правила оформления текстовых документов.- Введ. 2011- 04- 07.- Могилев: УО «МГУП», 2011.- 43

4 СТБ 1744-2007 Молоко и продукты переработки молока.

Размещено на Allbest.ru