Лекция 4
Тема 6. МИКРОБИОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
ПЛАН
Молоко и источники его загрязнения.
Развитие микрофлоры молока
Возбудители инфекционных болезней, передаваемых через молоко.
Сохранение и консервирование молока
Санитарно-микробиологическая характеристика молока.
https://smikro.ru/?cat=41
https://smikro.ru/?cat=57
Молоко и источники его загрязнения. Молоко — секрет молочной железы млекопитающих. Состав коровьего молока следующий, %: вода — 87,5; молочный сахар — 4,7; молочный жир— 3,8; белки— 3,3; минеральные вещества — 0,7, а также витамины и ферменты.
Академик И. П. Павлов писал: «Молоко — это изумительная пища, приготовленная самой природой». Установлено, что этот продукт содержит более ста ценнейших компонентов. В состав молока входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные соли, витамины.
Происхождение микрофлоры молока. Источники загрязнения. Молоко является хорошей средой для размножения и сохранения микроорганизмов. Получить стерильное молоко невозможно, так как в сосковом канале (сообщающимся с внешней средой) всегда находятся представители нормальной микрофлоры вымени: маммококки, микрококки, молочнокислые стрептококки и палочки.
На протяжении всего пути, от вымени до потребителя, мо-
локо соприкасается с целым рядом источников загрязнения.
Они далеко не равноценны как по обилию, так и по видовому
составу бактерий.
Микрофлора, передаваемая молоку из вымени. Этот источ-
ник поставлен на первое место в силу его постоянства и абсо-
лютной неизбежности. В сосковом канале всегда содержатся
следующие виды бактерий: облигатные — микрококки, мам-
мококки (кокки вымени безвредны) и факультативные — мо-
лочнокислые стрептококки, могут быть и патогенные стафило-
кокки. Они образуют «бактериальную пробку» соскового кана-
ла, поэтому перед доением необходимо удалить ее с первыми
струйками молока, которые сдаивают в отдельный сосуд и обез-
зараживают. Если этого не делать, то количество бактерий в
общем удое будет больше на 5%.
На бактериальное загрязнение молока при доении боль-
шое влияние также оказывает и санитарное состояние живот-
ных (кожа коров), молочного оборудования и посуды; степень
чистоты рук доярок, подстилок животных.
Кожа животного, как источник загрязнения, содержит
большое количество микроорганизмов, попадающих на нее с
частицами навоза, которые весьма трудно удалить полностью.
Во время дойки со шкуры животного на поверхность молока
падает настоящий дождь из кишечных палочек, энтерококков,
аэробов и анаэробов, дрожжей и плесневых грибов и др. (пере-
чень этих микроорганизмов очень важен, так как именно они
будут составлять нормальную микрофлору молока). Следова-
тельно, степень бактериального загрязнения молока зависит от
способа обработки кожи и вымени перед доением. Однако на
практике, часто для обмывания и подсушки вымени, использу-
ют одно ведро и одно полотенце для всей группы, поэтому на
1 см2 такого полотенца может быть обнаружено до 214 млн бак-
терий.
При машинном доении коров могут быть исключены мно-
гие источники загрязнения, если содержать доильные аппара-
ты в санитарном состоянии, соответствующем определенным
нормам. Если данные нормы будут нарушены, то доильные ап-
параты станут значительным источником микробного загряз-
нения молока (в основном психрофильных бактерий). Напри-
мер, после дезинфекции 0,2% -ным раствором хлорамина новые
молочные шланги становятся почти стерильными; в отличие
от них, в старых шлангах, имеющих на внутренней поверхно-
сти трещины, после такой же обработки обнаруживалось на
1 см2 до 940 тыс. бактерий. Таким образом, если молочную ап-
паратуру содержать в хорошем санитарном состоянии, то она
будет наиболее совершенной защитой от загрязнения, в против-
ном случае загрязненная аппаратура будет отдавать молоку соб-
ственную микрофлору.
Применение в качестве подстилки прелой соломы увеличи-
вает число микроорганизмов, особенно спорообразующих и
плесневых грибов в воздухе, поэтому вместе с пылью в молоко
попадают и микробы. Рекомендуется в качестве подстилки ис-
пользовать свежую солому, опилки или торф, которые хорошо
поглощают влагу, газы и в некоторой степени препятствуют
развитию гнилостных и патогенных микроорганизмов.
Таким образом многие источники загрязнения могут быть
устранены при соблюдении зоогигиенических правил содержа-
ния коров и санитарно-гигиенических условий в процессе по-
лучения молока.
Для того чтобы получить полное представление о составе
микрофлоры свежего молока, необходимо ознакомиться с ис-
точниками его загрязнения.
Изменение микрофлоры молока при хранении и транспор-
тировке. Количественные и качественные изменения микрофло-
ры молока зависят от температуры, продолжительности хране-
ния и состава ее при получении. Так, при хранении молока при
+10°С происходит последовательная смена следующих фаз: бак-
терицидной, смешанной микрофлоры, молочнокислой и фазы
развития дрожжей и плесени.
Бактерицидная фаза заключается в стабилизировании, а
зачастую и в уменьшении количества микроорганизмов в све-
жевыдоенном молоке в процессе хранения. Этим объясняется
наличие в молоке различных противомикробных веществ: лак-
тенинов, бактериолизинов, лизоцима и др. Продолжительность
бактерицидной фазы изменяется в широких пределах и зави-
сит от следующих факторов:
1) количества бактерий, попавших в молоко во время дойки;
2) температуры хранения и скорости охлаждения (бактери-
цидные свойства молока сохраняются 48 ч при температуре 0°С,
24 ч — при температуре +10°С и только 6 ч — при температуре
+25°С);
3) индивидуальных свойств организма коровы и периода ее
лактации.
Фаза смешанной микрофлоры. После окончания бактери-
цидной фазы, когда в молоке уже нет веществ, задерживаю-
щих развитие микробов, а температура хранения выше +10°С,
в молоке начинают размножаться все оставшиеся к этому мо-
менту микроорганизмы. В течение данной фазы, длительность
которой 12-18 ч, микрофлора молока возрастает в сотни тысяч
раз. С практической точки зрения фаза смешанной микрофло-
ры особенно важна, так как именно в этот период молоко попа-
дает к потребителю.
Молочнокислая фаза. Ее началом является момент, когда в
молоке обнаруживается заметное нарастание кислотности. С о-
пределенного времени перевес над всеми имеет Str. lactis, по
мере их размножения кислотность молока становится рН 4,0,
которая является неблагоприятной для стрептококков, поэто-
му на смену им начинают развиваться кислотоустойчивые мо-
лочнокислые палочки. Повышение кислотности оказывается
губительным для гнилостной микрофлоры, а также для бакте-
рий группы кишечной палочки.Таким образом молочнокислая
фаза состоит из двух периодов, сменяющих друг друга в опре-
деленной последовательности.
Продолжительность молочнокислой фазы больше, чем ка-
кой-либо другой, и может продолжаться месяцами без замет-
ного изменения в микрофлоре при соответствующей темпера-
туре. Но надо учитывать, что в целом молочнокислая фаза
охватывает собой то состояние молока, в котором оно квали-
фицируется как кисломолочный продукт.
Фаза развития дрожжей и плесени. Эта фаза не представ-
ляет практического интереса и вряд ли придется наблюдать ее
в практических условиях (она представлена для полноты кар-
тины). Обычно молоко не доживает до этой фазы, будучи по-
требленным в течение молочнокислой фазы. Внешняя картина
ее развития следующая: еще во время молочнокислой фазы на
поверхности сгустка образуются отдельные колонии Oidium
lactis, постепенно смыкающиеся в сплошную белую пушистую
пленку. В это же время можно наблюдать появление пленча-
тых дрожжей, позднее появляются пигментированные коло-
нии плесневых грибов Penicillium, Aspergillus, вытесняющие
Oidium. Молоко начинает прогоркать за счет разлагающегося
жира, появляются плесневый и дрожжевой привкусы. Затем
под плесневой пленкой становятся заметны первые признаки
разложения и пептонизации белков в виде жидкости от светло-
желтого до темно-бурого цвета. Данный слой увеличивается за
счет сгустка и, в конечном итоге, все превращается в бурую
жидкость, закрытую сверху толстой пленкой плесени.
Пороки молока микробного происхождения. При длитель-
ном хранении сырого и пастеризованного молока в нем начина-
ют проявляться признаки порчи, вызванные размножением
попавшей микрофлоры. Характер порчи зависит от температу-
ры хранения и вида преобладающих микроорганизмов (в сы-
ром и пастеризованном молоке они разные).
Аммонификаторы (гнилостные микроорганизмы) могут
размножаться при низкой температуре хранения молока, так
как относятся к психрофильным бактериям. В процессе разло-
жения белков изменяется консистенция молока, появляется
горечь.
Споры маслянокислых бактерий при пастеризации не по-
гибают, а при длительном хранении такого молока они расщеп-
ляют лактозу до масляной кислоты и газа, придающих молоку
прогорклый вкус и неприятный запах.
Плесневые грибы образуют островки колоний на поверхно-
сти свернувшегося молока, придают ему горький вкус и плес-
невый запах. Наличие плесени свидетельствует о длительном
хранении молочного продукта при низкой температуре.
Кишечная палочка, находящаяся в сыром молоке в боль-
ших количествах, придает ему стойловый запах, а при благо-
приятной температуре сбраживает лактозу с образованием ки-
слоты и газа. Молоко, содержащее кишечную палочку, нельзя
использовать для приготовления кисломолочных продуктов и
сыров, так как Е. coli вызывает в них пороки.
Возбудители инфекционных болезней, передаваемых че-
рез молоко. Возбудители инфекционных болезней попадают в
молоко от больных животных, а также из окружающей среды
во время транспортировки или переработки. Их можно разде-
лить на две группы. В первую входят возбудители зооантро-
понозов, которые передаются от одного вида животного к дру-
гому и от животного к человеку. К ним относятся возбудители
туберкулеза и бруцеллеза, сибирской язвы,
ящура и др. Во вторую группу входят возбудители антропо-
нозов — болезней, которые передаются от человека к человеку
(дизентерия, дифтерия, брюшной тиф).
При попадании патогенных возбудителей от больных лю-
дей и животных в молоко в нем происходит размножение мик-
робов и накопление токсинов, которые приводят к возникнове-
нию пищевых токсикоинфекций при употреблении данного за-
раженного продукта.
Дезинфекцию на молочных фермах следует рассматривать
как важную меру, дополняющую пастеризацию молока и на-
правленную на предупреждение зоонозов и зооантропонозов,
которые передаются человеку через молоко. Доильные аппара-
ты, ведра, бидоны и другие емкости следует дезинфицировать,
для этого необходимо применять различные химические сред-
ства, например, кальцинированную соду и гидрооксид калия.
Сохранение молока физическими методами. Молоко, по-
ступающее на молочные заводы, содержит большое количество
бактерий (от сотен тысяч до миллионов в 1 мл), особенно в жар-
кое время года. Бактериальное загрязнение может быть сниже-
но, если на всем пути молока от коровы до потребителя будут
соблюдаться санитарно-гигиенические нормы и оно будет свое-
временно охлаждаться. Особенно эффективно действует глубо-
кое охлаждение непосредственно после удоя, так как этим уд-
линяется бактерицидная фаза, поэтому хранить молоко на фер-
ме следует при температуре не выше +4°С.
Замораживание молока несколько ограничено и проводит-
ся только в определенных географических зонах. Холод не вы-
зывает гибель микроорганизмов, а переводит их в анабиотиче-
ское состояние, поэтому при оттаивании молока их жизнедея-
тельность начинается вновь. Следовательно, с помощью холода
можно сохранить только бактериально чистое молоко.
Кипячение молока хотя и обеспечивает высокий стерили-
зующий эффект, но не может быть рекомендовано для молоч-
ной промышленности. Это связано с тем, что в течение данного
процесса происходит разрушение витаминов, белки денатури-
руются, ценный кальций оседает на стенки посуды, нарушает-
ся гомогенность жировой эмульсии. Поэтому вместо кипяче-
ния в молочной промышленности применяют пастеризацию
молока, после которой сохраняется биологическая ценность
продукта.
Существует несколько режимов пастеризации молока от
здоровых животных:
а) длительная — при температуре +65°С в течение 30 мин;
б) кратковременная — при температуре +74...+78°С в тече-
ние 15-20 с;
в) моментальная— при температуре +85...+90°С без вы-
держки.
При правильно проведенной пастеризации погибает около
99% бактерий, содержащихся в молоке, в том числе бесспоро-
вые патогенные виды (возбудители туберкулеза и бруцеллеза
(см. вклейку, ил. V), сальмонеллеза, гноеродные кокки), кишеч-
ная палочка и молочнокислые бактерии. После пастеризации
молоко необходимо охладить до температуры +4°С, чтобы пре-
дотвратить прорастание спор и размножение сохранившейся
термофильной микрофлоры.
Хранение пастеризованного молока при комнатной темпе-
ратуре дает возможность беспрепятственного размножения гни-
лостных и патогенных бактерий, если они остались в нем, так
как бактерицидные свойства в пастеризованном молоке под дей-
ствием высокой температуры инактивированы. Такое молоко
не скисает, но может подвергнуться гнилостному разложению
(пептонизации) и стать ядовитым при длительном хранении в
холодильнике.
Стерилизация молока предусматривает полное уничтожение
вегетативных и споровых форм бактерий, что позволяет хранить
молоко в течение длительного срока. В настоящее время приме-
няется ультравысокотемпературная обработка (УВТ) молока
в трубчатых аппаратах в условиях закрытого автоматизирован-
ного процесса, суть которой заключается во введении химиче-
ски чистого пара непосредственно в молоко и нагревании его до
температуры +140°С в течение 1 с. Этим устраняются окисли-
тельные процессы, приводящие к разрушению витамина С, унич-
тожаются летучие вещества кормового и стойлового происхож-
дения. В результате данной обработки также погибают споры
бактерий, а все полезные вещества и микроэлементы в молоке
сохраняются. При изготовлении такого молока используется
только высококачественное сырье, так как молоко I и II сорта
(по ГОСТу) просто-напросто свернется. Специально для УВТ-мо-
лока была изобретена новая, асептическая разновидность кар-
тонной упаковки с полиэтиленовым покрытием, в которой мо-
локо может сохраняться и при комнатной температуре.
При консервировании происходит уничтожение микробов,
вызывающих порчу продуктов, или же создаются неблагопри-
ятные условия для их жизнедеятельности.
Для приготовления консервированного сгущенного молока
в банках его стерилизуют при температуре +115...+118°С в те-
чение 15 мин. При такой температуре погибают вегетативные
микробы, но часть спорообразующих может остаться. Сохра-
нившиеся споры в благоприятных условиях могут прорасти и
начать разлагать продукт с образованием газов, которые вызы-
вают бомбаж консервных банок. Для проверки качества стери-
лизации банки выдерживают в течение 10 суток при темпера-
туре +37°С. Отсутствие бомбажа указывает на качественную
стерилизацию банок, что в свою очередь позволяет хранить
данный продукт длительное время при комнатной температуре.
Сгущенное молоко с сахаром. Для начала сырое молоко под-
вергают очистке и приводят содержание жира и сухих веществ
к уровню, соответствующему требованиям ГОСТа. Затем моло-
ко доводят до момента закипания и выдерживают в таком со-
стоянии около 20 мин, в течение данного времени практически
все микроорганизмы погибают, за исключением устойчивых
к высокой температуре. Пастеризованное молоко сгущают до
1/3 первоначального объема, при этом в нем должно содержать-
ся не более 26,5% влаги, после чего в него добавляют 43,5% са-
хара. При таком соотношении воды и сахара создается высокое
осмотическое давление — неблагоприятное условие для разви-
тия эшерихий, молочнокислых бактерий, дрожжей и многих
плесневых грибов. Но при наличии шоколадно-коричневой пле-
сени и цветных микрококков, обладающих протеолитически-
ми свойствами, происходит порча продукта. В этом случае срок
его хранения не превышает 6-12 месяцев. Соблюдение техно-
логии и санитарных условий в процессе производства позво-
ляет увеличить время хранения сгущенного молока с сахаром
до 2 лет.
Санитарно-микробиологическая характеристика молока.
Для предотвращения распространения инфекционных болезней
через молоко необходимо проводить строгий ветеринарный и
санитарный надзор за животными и предприятиями молочной
промышленности (контроль сырья и процессов производства).
Молоко, поступающее на молочный завод от производителя, в
зависимости от санитарно-микробиологических и физико-хи-
мических показателей делят на три сорта (высший, I и II). При
приеме молока выявляют его кислотность, механическую за-
грязненность, микробную обсемененность по редуктазной про-
бе и наличие соматических клеток, а один раз в декаду опреде-
ляют наличие ингибиторов, фальсифицирующих сорт молока
Молоко высшего и I сорта должно иметь кислотность 16-
18°Т (по Тернеру), микробную обсемененность по редуктазной
пробе не ниже I класса и степень чистоты 1-й группы по этало-
ну. Кислотность молока II сорта может быть в пределах 16-20°Т,
микробная обсемененность по редуктазной пробе — не ниже
II класса и степень чистоты по эталону — не ниже 2-й группы.
К несортовому молоку относят молоко с кислотностью менее 16
и более 21°Т по Тернеру. При этом оценка сорта молока при
приемке осуществляется по худшему показателю.
Кроме перечисленных показателей, на молокозаводе в сда-
ваемом молоке определяют наличие соматических клеток, по-
вышенное содержание которых свидетельствует о наличии ост-
рого воспаления вымени (мастит). Использование такого моло-
ка на пищевые цели не допускается, так как, кроме потери
технологических свойств, оно содержит опасные токсины.
Кислотность молока является показателем, косвенно под-
тверждающим его микробное благополучие. При увеличении
количества бактерий повышается и кислотность молока. Если
она ниже нормы, то это свидетельствует о добавлении к нему
химических веществ с целью фальсификации качества молока.
Так как все вещества, применяемые для фальсификации, ток-
сичны, то это не только незаконно, но и весьма опасно для жиз-
ни человека.
В табл. 1 указана периодичность контроля показателей ка-
чества молока, поступающего на молокозавод из хозяйств.
При обнаружении в молоке ингибирующих веществ его от-
носят к несортовому, даже если по остальным показателям оно
отвечает высоким требованиям. Прием следующей партии мо-
лока, поступившей из этого хозяйства, осуществляют только
после получения результатов анализа, подтверждающего отсут-
ствие ингибирующих веществ.
При получении неудовлетворительных результатов анали-
зов хотя бы по одному из показателей проводят повторный ана-
лиз удвоенного объема пробы, взятой из той же партии молока.
Результаты повторного анализа являются окончательными и
распространяются на всю партию продукта.
Антибиотики, попадающие в молоко при лечении коров,
подавляют жизнедеятельность молочнокислых бактерий, очень
чувствительных к ним, и тем самым нарушают технологиче-
ский процесс изготовления кисломолочных продуктов. Поэто-
му один раз в декаду молоко, поступающее из хозяйств, долж-
но быть проверено на наличие антибиотиков и других ингиби-
торов (перекиси водорода, соды и т. д.).
В табл. 2, по данным О. А. Симецкого, указаны сроки раз-
рушения и выведения антибиотиков из организма коровы по-
сле последнего введения антибиотика с целью лечения мастита.
Таблица 1 Периодичность контроля
показателей качества молока на молокозаводе
| Контролируемый показатель | Периодичность контроля | Методы испытаний при повторном контроле, по просьбе поставщика |
| Органолептические показатели | Ежедневно в каждой партии | ГОСТ 28283 |
| Титруемая кислот- ность, °Т | Ежедневно в каждой партии | ГОСТ 3624 |
| Группа чистоты | Ежедневно в каждой партии | ГОСТ 8218 |
| Бактериальная обсе- мененность, КОЕ/г | Не реже одного раза в 10 дней | ГОСТ 9225 |
| Содержание соматиче- ских клеток, тыс/мл | Не реже одного раза в 10 дней | ГОСТ 23453 |
| Наличие ингибирую- щих веществ | Не реже одного раза в 10 дней | ГОСТ 23454 |
Таблица 2
Сроки использования молока после внутримышечного введения коровам
антибиотиков
| Анти биотик и | Количество, тыс. ед. | Сроки использования после последнего введения, ч |
| Бензилпенициллин | ||
Продолжение табл. 2
| Антибиотики | Количество, тыс. ед. | Сроки использования после последнего введения, ч |
| Бензилпенициллин | ||
| 10 000 | ||
| Вициллин-3 | ||
| Экмоновоциллин | ||
| Стрептомицин | ||
| 15 000 | ||
На качество молока оказывают влияние также радиоактив-
ные вещества, гербициды, фунгициды, пестициды и другие ксе-
нобиотики. Молоко с остаточными количествами химических
веществ защиты растений и животных, а также антибиотиков
подлежит выбраковке.