Введение

Микробиология молока. Микробы попадают в молоко уже в момент выдаивания. Происхождение микрофлоры молока очень разнообразно. Некоторые микробы обитают в каналах сосков вымени и поэтому всегда находятся в выдоенном молоке. Кроме того, в молоко попадает множество микробов с поверхности вымени, шерсти животных, с рук доилыциков, с унавоженной подстилки, инвентаря и т. д., микробы могут заноситься в молоко мухами. За счет этих источников количество микробов в 1 мл после доения увеличивается с нескольких тысяч до десятков и сотен тысяч после обработки - фильтрации, охлаждения и разлива. В результате формируется очень богатая по составу микрофлора. Быстрое охлаждение является обязательной операцией, в противном случае в неохлажденном молоке развитие микрофлоры происходит быстро. Этому способствует благоприятный химический состав молока. В неохлажденном молоке за 24 ч численность микрофлоры увеличивается в 2-3 раза. При охлаждении до 3-8 °С наблюдается обратная картина- уменьшение количества микроорганизмов, происходящее под влиянием бактерицидных веществ, содержащихся в свежевыдоенном молоке. Период задержки развития микробов или их отмирания в молоке (бактерицидная фаза) тем продолжительнее, чем ниже температура хранящегося молока, чем меньше в нем микробов. Обычно эта фаза длится от 2 до 40 ч.

В дальнейшем наступает быстрое развитие всех микробов. Однако молочно-кислые бактерии, если они до этого находились даже в меньшинстве, постепенно становятся преобладающими. Это объясняется тем, что они используют молочный сахар, недоступный большинству прочих, микроорганизмов, а также тем, что молочная кислота и выделяемые некоторыми из них вещества - антибиотики (низин) угнетают развитие всех остальных микробов. Постепенно под влиянием накопившейся молочной кислоты прекраща­ется размножение и молочно-кислых бактерий. В молоке, подвергшемся сквашиванию, создаются условия для развития плесневых грибов.

Активнее всего развиваются оидиум, пенициллиум и различные дрожжи. Потребляя кислоты, опресняя этим продукты, плесневые грибы создают возможность вторичного заселения объекта гнилостными бактериями. В конечном счете происходит полная гнилостная порча молока.

В пастеризованном молоке, кратковременно нагретом до 63-90 °С, последовательность смены микрофлоры резко меняется. Почти все молочно-кислые бактерии погибают, и полностью разрушаются бактерицидные вещества молока. В то же время сохраняются термостойкие и споровые формы микроорганизмов. Поэтому через некоторое время в таком молоке может начаться бурное размножение сохранившейся разнообразной микрофлоры. Отсутствие бактерицидных веществ, малочисленность или полное отсутствие молочно-кислых бактерий делают молоко «беззащитным». В этих условиях скисание, молока может не произойти, но даже незначительное обсеменение гнилостными или болезнетворными бактериями приводит его к порче, делает опасным для употребления. В этой связи ясно, почему при торговле пастеризованным молоком необходимо особенно строго выполнять санитарно-гигиенические требования и соблюдать температурные режимы хранения.

В последние годы в реализацию поступает много стерилизованного молока. При стерилизации полностью уничтожается микрофлора и молоку придается высокая стойкость при хранении. Для приготовления стерилизованного молока используют малообсемененное, абсолютно свежее, предварительно гомогенизированное сырое молоко. Однократная стерилизация его проводится при 140°С в течение нескольких секунд. Поэтому в. молоке сохраняются все биологические свойства, мало разрушаются даже витамины - С, В1, В6, B12.

При использовании молока низкого качества могут сохраняться споры сенной и картофельной палочек, бациллы цереус и др. Они способны вызывать порчу стерилизованного молока, разлагая в нем белки.

Помимо рассмотренной выше нормальной микрофлоры молока, следует учитывать возможность формирования в нем микрофлоры необычной, т. е. анормальной. К ней относят возбудителей различных инфекций - брюшного тифа, дизентерии, бруцеллеза и др., а также микробов, вызывающих появление в молоке горького, соленого, мылистого вкуса, синего или красноватого цвета и др.

Микробиология молочных продуктов. Сгущенное молоко представляет собой стойкий продукт. В процессе нагрева и стерилизации упакованного в банки молока в нем отмирает большинство микроорганизмов. Жизнеспособность сохраняют только некоторые споровые.

Микробиологическая порча чаще всего возникает при использовании непригодного, т. е. сильно обсемененного микробами, сырья. Развитие споровых бактерий и реже термофильных грибов приводит к забраживанию и гнилостным процессам в сгущенном молоке.

Менее жесткие требования по обсемененности микрофлорой и кислотности предъявляются к сырому молоку, используемому для выработки сгущенного молока с сахаром. Действие второго консервирующего фактора - высокого осмотического давления, создаваемого сахаром, препятствует прорастанию к развитию спор. Такое молоко микробиологической порче подвергается редко.

Сухое молоко имеет более обильную микрофлору, чем сгущенное. Это объясняется кратковременностью нагрева и невысокой температурой при сушке. В молочном порошке сохраняются все виды споровых микроорганизмов, термоустойчивые неспоровые виды микрококков, стрептококков, некоторые молочно-кислые бактерии, споры плесневых грибов. Эта нормальная микрофлора может вызывать порчу - прокисание, плесневение и т. д.- лишь при значительном увлажнении сухого молока.

Обнаружение в сухом молоке нетермостойких форм - кишечной палочки и патогенных стрептококков - может свидетельствовать об использовании низкокачественного сырья, несоблюдении термического режима обработки, нарушении санитарных норм при расфасовке и упаковке.

Микробиология кисло-молочных продуктов. Определяется она в первую очередь составом применяемых заводских заквасок, микрофлорой используемого молока и санитарно-гигиеническим состоянием производственного оборудования - вместимостей для молока, трубопроводов и др.

Для приготовления, кисло-молочных продуктов в пастеризованное охлажденное молоко вносят закваски чистой культуры того или иного вида или смеси чистых культур нескольких видов молочно-кислых бактерий. Для производства кефира и кумыса используют закваски, в составе которых имеются еще и дрожжи.

Применение чистых культур различных возбудителей молочно-кислого брожения обеспечивает получение готовых продуктов высокого качества с определенными стабильными свойствами. Примесь случайной микрофлоры ухудшает качество этих продуктов.

Микрофлора сыров представлена в основном микроорганизмами, принимавшими участие в сквашивании молока и в процессах созревания. Микрофлора, развившаяся из закваски, сохраняется лишь частично, так как значительная ее часть во время продолжительного второго подогрева сырного зерна (до 40-57 °С) гибнет. В 1 г сырного зерна сохраняется до 100 млн. клеток. В дальнейшем при прессовании число их в несколько раз увеличивается. Образование корки на сыре, просолка препятствуют развитию микрофлоры на поверхности. Дальнейшее развитие микробиологических процессов - молочно-кислого и пропионово-кислого брожений - идет при созревании сыров. Развиваются эти анаэробные процессы внутри и постепенно захватывают периферийные части сыра. В зависимости от температуры, влажности, солености, плотности головок, количества остаточного сахара и других факторов преимущественно идет тот или иной процесс, от чего и зависят специфические потребительские достоинства сыров. К концу созревания количество молочно-кислых бактерий снижается и увеличивается число пропионово-кислых. Вызываемый ими слабый протеолиз белков, накопление различных кислот, образование глазков за счет умеренного углекислого газа формируют вкус, аромат, консистенцию и рисунок сырного теста.

У мягких, слизистых сыров в отличие от твердых процесс созревания идет от поверхности внутрь. В созревании участвуют различные аэробные, и условно-анаэробные бактерии и плесневые грибы. Общее количество бактерий в 1 г сыра составляет миллиарды клеток.

В сырах могут оказываться и некоторые споровые микроорганизмы, например масляно-кислые. Обильно выделяя углекислый газ и водород, они могут вызывать образование неправильного рисунка, вспучивание, растрескивание головок сыров, придавать им несвойственный вкус. При хранении сыров в условиях повышенной влажности в местах повреждения корки они могут поражаться плесневыми грибами. Порча постепенно развивается вглубь и сопровождается размягчением сыров, образованием пушистого налета на поверхности, появлением неприятного запаха.

1. Дрожжи, встречающиеся в производстве молока и молочных продуктов. Их роль в формировании качества молочных продуктов

Основной микрофлорой кисломолочных продуктов является молочнокислые бактерии и дрожжи. В лабораториях микроорганизмы выделяют в чистом виде и специально выращивают (культивируют). Такие микроорганизмы, выращиваемые в специальных целях, называются «культурами» (культура молочнокислого стрептококка).

Молоко, сквашенное путем внесения в него определенных культур молочнокислых бактерий или дрожжей, называется закваской и предназначается для сквашивания молока при производстве кисломолочных продуктов. Для приготовления заквасок применяются следующие чистые молочнокислые культуры и дрожжи: молочный стрептококк (S. Lactis), болгарская палочка (L. Bulgaricus), ацидофильная палочка (L. acidophilus), ароматообразующие бактерии (S. diacetylactis, L. cremoris, S. acetoinicus, S. cremoris) и молочные дрожжи (Torula), сбраживающие лактозу, бифидобактерии и другие пробиотические культуры.

Молочнокислые стрептококки повышают кислотность молока до 120 °Т, молочнокислые палочки (болгарская и ацидофильная) - до 200-300 °Т и являются наиболее сильными кислотообразователями.

Для приготовления производственных заквасок применяют закваски чистых культур молочнокислых бактерий, которые могут быть жидкими и сухими. На жидких или сухих заквасках сначала готовят первичную (лабораторную) закваску. Для этого в стерильное молоко вносят порцию жидкой или сухой закваски, перемешивают и выдерживают в термостатах при температуре, являющейся оптимальной для данного вида культур.

Из первичной (лабораторной) закваски готовят вторичную (пересадочную), для этого 5% первичной закваски вносят в охлажденное молоко и выдерживают при температуре сквашивания. Вторичную закваску можно использовать как основную для получения производственной закваски.

Кислотность производственной закваски на молочнокислых стрептококках должна быть 90-100 °Т, на молочнокислых палочках 100-110°Т.

Перед использованием закваски проверяют ее органолептические показатели. Доброкачественная закваска должна достаточно быстро сквашивать молоко, иметь чистый вкус и запах.

Сгусток должен быть однородным, достаточно плотным, без газообразования и выделившейся сыворотки.

Для приготовления лабораторной закваски при производстве кефира используются кефирные грибки (зерна), микрофлора которых представляет собой симбиоз молочнокислых стрептококков и палочек, ароматообразующих бактерий и молочных дрожжей, микодермы и уксуснокислых бактерий.

Активность и чистота заквасок во многом определяют качество готового продукта.

При снижении активности заквасок (продолжительности свертывания) молоко не сквашивается или образуется дряблый сгусток. При развитии термоустойчивых молочнокислых палочек появляется излишняя кислотность продукта. Дрожжи, участвующие в созревании кефира, кумыса, ацидофильно-дрожжевого молока, при излишнем размножении вызывают вспучивание этих продуктов. Попадание уксуснокислых бактерий в сметану, творог может вызвать пороки консистенции.

а) продукты молочного брожения;

б) продукты смешанного брожения.

1. Микробиология масла. Пороки масла.
2. Микробиология сыров. Пороки сыров микробного происхождения.

Молочные продукты содержат легкоусвояемые, необходимые для организма питательные вещества. Некоторые из молочных продуктов обладают не только диетически­ми, но и лечебными свойствами. По составу микроорганизмов и вызываемых ими процессов различают продук­ты молочнокислого и смешанного брожения.

Кисломолочные продукты . Продукты молочно­го брожения. Простокваша - широко распространен­ный кисломолочный продукт. В зависимости от режима термической обработки молока и состава микрофлоры закваски различают разные виды простокваш: обыкно­венную, мечниковскую (болгарскую), южную, ряженку, варенец, ацидофильную и другие.

Обыкновенную простоквашу готовят из пастеризованного молока путем внесения в него 5% закваски, со­держащей чистые культуры мезофильных молочнокислых стрептококков (Str. lactis и Str. cremoris). Молоко пастеризуют при 85°С в течение 10-15 мин. Для придания готовому продукту определенной консистенции иногда добавляют 0,5% закваски, состоящей из чистой культуры болгарской палочки. При температуре 30°С через 5-6 ч происходит свертывание молока. Продукт приобретает плотную консистенцию и слабокислый вкус (кислотность 90-110°Т).

Мечниковская (болгарская) простокваша - кисломолочный продукт, который готовят из молока, пастеризо­ванного при температуре 85-90°С. В состав закваски входят термофильный молочнокислый стрептококк и бол­гарская палочка (Str. thermophilus и Lactobact. bulgari-cum). Молоко заквашивают при температуре 40°С. Через 3-4 ч молоко свертывается, кислотность продукта достигает 70°Т. Простокваша имеет плотный сгусток, сметанообразную консистенцию и кислый вкус. Чем вы­ше температура заквашивания, тем больше кислотность продукта.

Южная простокваша. В пастеризованное и охлажден­ное до 30°С молоко вносят закваску, состоящую из бол­гарской палочки, термофильного молочнокислого стрептококка и культуры молочных дрожжей, сбраживающих лактозу. Сквашивание молока проводят при температуре 45-50°С. Кислотность продукта повышается до 130- 140°Т, после чего простоквашу охлаждают до 8-10°С.

Ряженка. Для ее приготовления используют молоко, содержащее до 6% жира (смесь молока и сливок). Сте­рилизацию проводят при 95°С в течение 2-3 ч. В резуль­тате продукт приобретает специфический цвет, запах и вкус. Молоко сквашивают термофильными расами мо­лочнокислого стрептококка. Образуемый сгусток имеет кремовый цвет, плотную консистенцию и привкус пастеризованного молока.

Варенец. Молоко для варенца стерилизуют в паровом стерилизаторе при 120°С в течение 15 мин или кипятят, охлаждают до 40°С и заквашивают молочнокислым стрептококком и болгарской палочкой. Готовый продукт имеет кремовый цвет, вкус топленого молока. Его кислот­ность достигает 80-110°Т.

Кисломолочный напиток «Снежок». Его готовят из пастеризованного молока с содержанием 7% сахара. В состав закваски входит 4% термофильного стрепто­кокка и 1% болгарской палочки. Сквашивание проводят при температуре 42-50°С. Через 3 ч молоко свертыва­ется, кислотность достигает 80°Т. После охлаждения сгустка до 8-10°С к нему добавляют фруктовый сироп, размешивают и разливают в бутылки.

Ацидофильная простокваша. Ее готовят так же, как и мечниковскую простоквашу, но в состав закваски вместо болгарской вводят ацидофильную палочку (Lactobact. acidophilum). Ацидофильная палочка в отличие от болгарской приживается в желудочно-кишечном тракте, то есть в той среде, из которой ее выделяют, а поэтому эффективность такого кисломолочного продукта выше, а его действие более продолжительное. Ацидофильную простоквашу применяют при расстройствах желудочно-кишечного тракта.

Продукты смешанного брожения:

Ке­фир - кисломолочный продукт, для приготовления которого используют грибки, в состав которых входят мезо-фильные молочнокислые микроорганизмы и дрожжи. Такой симбиоз - результат длительного культивирова­ния микроорганизмов в одной среде. Внешне кефирные грибки представляют собой светло-желтые белковые об­разования неправильной формы (рис. 53). Они могут быть сухими и влажными. В первом случае у них плот­ная консистенция, во втором - рыхлая. Сухие грибки неактивны. Поэтому перед применением их помещают на 12-24 ч в кипяченую и охлажденную до 30°С воду, а за­тем - в теплое пастеризованное молоко. За это время грибки набухают и после промывания могут быть ис­пользованы в качестве закваски для приготовления кефира.

Пастеризованное молоко сквашивают кефирными грибками при температуре 20°С, а затем при 10°С. Поскольку в состав закваски входят микроорганизмы с раз­ной оптимальной температурой роста, то, регулируя ее, можно изменить течение вызываемых ими процессов. Культивирование кефира при температуре ниже способствует развитию дрожжей и увеличению продукта брожения - этилового спирта; при более высокой темпе­ратуре интенсивнее развиваются молочнокислые микроорганизмы, что повышает содержание в продукте молоч­ной кислоты.

В зависимости от времени созревания продукта различают слабый кефир (односуточный), средний (двухсуточный) и крепкий (трехсуточный). С увеличением экспо­зиции соответственно возрастает количество этилового спирта (0,2; 0,4; 0,6%) и кислотность (90; 105; 120) Кефир может быть жирным, если используется цельное молоко, и обезжиренным, в котором содержится много белков и почти отсутствует жир.

Кавказский кефир готовят из молока, в которое вно­сят сахар и закваску, состоящую из молочнокислых бактерий и дрожжей.

В таком продукте образуется большое количество этилового спирта и углерода диоксида, что придает ему острый специфический вкус.

Кумыс - диетический легкоусвояемый кисломолочный напиток. Готовят его из молока кобылиц или коров. Кумыс, как и кефир, продукт смешанного брожения - мо­лочнокислого и спиртового, причем главную роль в таком продукте играет спиртовое брожение. Закваской для кумыса часто служит местная простокваша - катык, в состав которой входят дрожжи, болгарская палочка и термофильный стрептококк. В готовом продукте содер­жатся только дрожжи и молочнокислые палочки. Стрептококки отсутствуют. Это объясняется тем, что после до­бавления закваски происходит быстрое снижение рН (4,0-4,2). В такой среде рост и развитие стрептококков прекращаются.

Молоко кобылиц по сравнению с коровьим имеет более низкую буферность. Так, при кислотности кобыльего молока 110°Т величина рН составляет 3,47; при кислотно­сти коровьего молока 240°Т - 3,52. Вот почему в готовом кумысе обнаруживаются молочнокислые палочки и дрож­жи. Палочки - факультативные анаэробы, дрожжи - аэробы. Поэтому более интенсивному развитию дрожжей способствует частое перемешивание, поступление в среду кислорода воздуха. Дрожжи, сбраживающие молочный сахар, образуют вещества, задерживающие рост тубер­кулезных палочек. В связи с этим кумыс используют при лечении людей, больных туберкулезом.

Кумыс в большинстве случаев готовят кустарным спо­собом - в липовых или дубовых бочках. В парное ко­былье молоко при температуре 25°С вносят 20-25% закваски и перемешивают мутовкой, в результате чего кислотность продукта повышается, достигает 60-70°Т. Кумыс разливают в бутылки или другую посуду, закры­вают и после небольшой выдержки (1-2 ч) оставляют на холоде.

Кумыс из коровьего молока готовят после его обезжиривания и добавления сахара. Сквашивание такого молока проводят чистыми культурами болгарской и ацидофильной молочнокислых палочек и дрожжей, сбражива­ющих лактозу

Чал (шубат) - кисломолочный напиток, получаемый из верблюжьего молока. Для приготовления чала исполь­зуют непастеризованное молоко, к нему добавляют 10- 40% готового продукта, который служит закваской. В закваске содержатся молочнокислые палочки (стрептобактерии), молочнокислые стрептококки и дрожжи, сбраживающие лактозу. Заквашивание молока происхо­дит при температуре 25-30°С в течение 3-4 ч, а через 8 ч продукт бывает готов к употреблению. Чал - диетический продукт и используется с лечебной целью. Его применяют при желудочно-кишечных болезнях, туберкулезе, цинге.

Чал можно готовить и из пастеризованного молока с использованием чистых культур, входящих в состав закваски.

Микробиология масла. В масле содержатся ценные и легкоусвояемые вещества, поэтому оно может служить хорошей средой для развития микроорганизмов. В масло микробы попадают из сырья, аппаратуры, окружающей среды. Сырьем для получения масла являются сливки, которые должны быть свежими, чистыми, без посторон­них запахов и привкусов. Сливки подвергают пастериза­ции, в результате чего разрушаются некоторые ферменты (липаза, пероксидаза, протеаза) и погибает до 99,9% микроорганизмов. Пастеризация может быть длительная и кратковременная. Длительную пастеризацию проводят в больших емкостях при перемешивании продукта в тече­ние 30 мин и нагревании его до 70°С. Кратковременная пастеризация проходит при непрерывном движении сли­вок и нагревании их до 85-87°С.

Пастеризованные сливки охлаждают. При температу­ре 1-8°С развитие микроорганизмов приостанавливается и происходит физическое созревание сливок: уплотне­ние жира, повышение вязкости, образование комочков масла. Чем ниже температура (плюсовая), тем хуже ус­ловия для развития микробов и лучше для созревания сливок.

Микробы в масло могут попадать из аппаратуры. Ее чистота зависит от качества мойки, дезинфекции и про­мывной воды. На стенках аппаратуры обнаруживаются молочнокислые, споровые и другие микробы. Их больше в деревянных маслоизготовителях и меньше в металлических, поскольку последние можно более эффективно подвергать стерилизации. Вода и ее состав оказывают большое влияние на качество масла. Она может быть причиной многих пороков и источников микробов. Микро­бы в масло попадают также из соли, поэтому перед употреблением ее необходимо обрабатывать жаром при тем­пературе 150-180°С.

В кислосливочном масле содержатся десятки и сотни миллионов микробов, их увеличение происходит за счет молочнокислых, которые вносят для сквашивания сливок. Обычно микробов больше при длительном (12-16 ч) сквашивании сливок и меньше при кратковременном (20-30 мин). Через 4-6 недель количество микробов уменьшается, к этому времени в 1 г масла насчитывается несколько десятков тысяч микробных клеток. В сладкосливочном масле содержатся микробы, которые остаются после стерилизации сливок, а также попадают во время их созре­вания и сбивания. На численность микробов в продукте влияет температура: чем она выше, тем больше микробов. Так, если в 1 г свежего сладкосливочного масла содержатся сотни и тысячи микробных клеток, то через неделю при температуре 14-15°С их количество достигает сотен миллионов. При такой температуре развива­ются главным образом молочнокислые стрептококки. В сладкосливочном масле нежелательных микробов больше, чем в кислосливочном.

Микробиологические процессы при хранении масла и его пороки. При хранении масла в нем наряду с химическими протекают и микробиологические процессы. Микробы чаще всего находятся на поверхности масла, среди них могут быть гнилостные аэробы и плесневые грибы. Такие микроорганизмы раз­лагают белки в жиры. Образуемые продукты придают маслу неприятный запах и вкус. Микробы вызывают следующие пороки масла.

Горький вкус. Он появляется в результате разложе­ния белков протеолитическими бациллами и некоторыми флуоресцирующими бактериями. Такой порок при низ­кой положительной температуре наблюдается в сладкосливочном масле.

Прогорклый вкус вызывается плесневыми грибами, некоторыми видами дрожжей, флуоресцирующими, маслянокислыми и другими микробами. Они разлагают жиры на глицерин и жирные кислоты, а маслянокислые к тому же образуют масляную кислоту.

Спорообразующие микробы могут попадать в сладкосливочное и кислосливочное масла и вызывать в них разложение жира. Поэтому необходимо соблюдать режим пастеризации и предохранять продукты от попада­ния в них посторонней микрофлоры.

Кислый вкус наблюдается в сладкосливочном масле при температуре выше 10°С, его придает маслу молочная кислота, которая образуется в результате сбраживания лактозы молочнокислыми бактериями. В кислосливочном масле повышенная кислотность обусловливается несоблюдением технологии сквашивания сливок.

Плесневение - результат неправильного хранения масла (повышенная влажность, высокая температура, аэрация поверхности масла). Плесневые грибы - аэробы, они чаще встречаются на влажной, плохозащищенной поверхности масла. Среди них можно обнаружить Endo-myces lactis, Penicillium glaucum, Aspergillus, Mucor и другие грибы. Плесневение внутри масла наблюдается редко и бывает в том случае, если в нем имеются пусто­ты, содержащие воздух. Чем плотнее масло, тем хуже условия для развития грибов. Соблюдая технологию про­изводства масла, можно получить высококачественный продукт без пороков.

Микробиология сыров. Для правильного течения мик­робиологических процессов, от которых зависит качество сыра, необходимы определенные условия и состав сырья. Не всякое молоко можно использовать в сыроделии. Если оно медленно свертывается или совсем не свертыва­ется, то его называют сыронепригодным. Причин сыронепригодности молока много, однако, этот вопрос до кон­ца не изучен.

Микробиологическая сущность сыроделия. Процесс сыропроизводства включает в себя следующие операции: образование казеинового сгустка и его обработку, прес­сование и придание сырной массе определенной формы, посолку и созревание продукта. Для производства сыров используют пастеризованное и сырое молоко. Парное молоко непригодно. Во время пастеризации уничтожа­ются микроорганизмы, которые могут быть причиной вспучивания сыров и других пороков. Однако нагревание молока замедляет процесс свертывания, так как при этом происходит осаждение солей кальция.

Свертывание молока (метод получения белка в сыроделии) осуществляется с помощью молочнокислых микробов (при выработке кисломолочных сыров) и мик­робов в сочетании с сычужным ферментом (при выработ­ке других видов сыров). Под действием микробов в сыр­ной массе происходят сложные биохимические процессы: созревание, формирование органолептических и других свойств, характерных определенному виду сыра. Из пастеризованного молока сыр можно приготовить путем внесения чистых культур молочнокислых бактерий (закваски). При этом учитывают их способность образовы­вать молочную кислоту, ароматические вещества, а также разрушать белки. Штамм микроорганизма прида­ет продукту определенные свойства, поэтому для каждого вида сыра должна быть своя закваска. Многоштаммовые закваски одного и того же вида бактерий лучше приспосабливаются к непостоянным условиям молочной среды.

При выработке твердых сычужных сыров бактериаль­ную закваску вносят в количестве 0,2-0,5%, при изго­товлении мягких сыров -3-5%. В состав бактериальных заквасок входят кислотообразователи (Str. lactis и Str. cremoris), а также микробы, образующие кислоту и аро­матические вещества (Str. diacetilactis, Str. paracitrovorum).

В зависимости от режима технологии применяют так­же Lactobact. helviticum, Str. thermophilus и другие, из антагонистов маслянокислых бацилл - Lactobact. plantarum и т.д.

Сычужный фермент получают из сычугов 2-3-недельных телят. Он представляет собой порошок, который вносят в молоко для получения сгустка (геля). Актив­ность сычужного фермента должна быть 1: 100 000, то есть при температуре 35°С в течение 40 мин 1 г фермента должен свернуть 100000 г (100 кг) молока. В промыш­ленности применяют более высокую концентрацию фер­мента 2,5: 100000, то есть 2,5 г на 100 кг молока. Опти­мальная температура действия фермента 40-41°С, рН 6,2. Ускорение действия фермента происходит при до­бавлении на 100 кг молока 15-20 г кальция хлорида. Состав заквасок в зависимости от вида сыров неодина­ков.

Сычужный фермент и молочнокислые микробы вызывают разложение белков, причем при совместном дейст­вии они обладают наибольшей протеолитической актив­ностью, чем при раздельном. По данным В. М. Богданова, при действии сычужного фермента на белки молока со­держание растворимого азота от общего составило 11,8%, при действии Str. lactis -2,5%. При одновременном ис­пользовании фермента и молочнокислого стрептококка количество растворимого азота в молоке достигало 60,5%. Сычужный фермент разлагает белки до пептонов, ферменты молочнокислых микробов - до аминокислот и аммиака. Более глубокий распад белков происходит в твердых сырах. Процесс созревания твердых и полу­твердых сыров идет из глубины к поверхности, мягких - наоборот. Молочный сахар при созревании сыров сбра­живается полностью.

Микробиологические процессы при выработке сыров. В сырной ванне сгусток разрезают, в результате чего он обезвоживается, выделяя 90% сыворотки, что создает условия для развития молочнокислых микробов. Выделе­нию сыворотки из сгустка способствуют увеличение сво­бодной поверхности, продуктов жизнедеятельности мо­лочнокислых микробов, температура и другие факторы. Основная масса микробов (до 75%) остается в сгустке, остальное количество находится в сыворотке. В процес­се обработки сгустка в среде накапливаются белки, ко­торые связывают молочную кислоту и тем самым создают наиболее благоприятные условия для развития микроор­ганизмов. Микроорганизмы же, в свою очередь, способ­ствуют формированию зерна.

Твердые сыры должны содержать небольшое количество влаги. Это достигается обработкой сыра - дроблением сгустка и его вторым нагреванием, при этом проис­ходит большее обезвоживание зерна и его уплотнение. Перемешивание сырной массы предотвращает образование комков и создает наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов.

Второе нагревание, проводимое при температуре 40°С, создает оптимальные условия для развития большинства молочнокислых микроорганизмов. Более высо­кая температура (55-59°С) угнетает микробиологические процессы. Происходит не только задержка роста, но и гибель мезофильных молочнокислых стрептококков и частично палочек. Изменяется соотношение между молочнокислыми стрептококками и палочками. Сохраняются лишь термофильные микробы, в основном палочки, и то в небольшом количестве. Общее содержание микробов к концу второго нагревания достигает сотен милли­онов в 1 г зерна.

Прессование сыров проводят после нагревания, при этом происходит выделение сыворотки и дальнейшее уплотнение сырной массы, в которой еще сохраняется тепло. Чем толще сырная масса, крупнее сыр, тем более продолжительное время удерживается в нем повышенная температура. Прессовать сыр рекомендуется при 18-22°С. Такая температура способствует развитию микроорганиз­мов, в результате чего их количество достигает миллиар­да в 1 г сырной массы.

Посолка сыров преследует цель: придать продукту определенный вкус, аромат и частично - консистенцию. Соль регулирует микробиологические, ферментативные и другие процессы. Казеин после набухания делается более эластичным. Сыр солят в концентрированном раст­воре натрия хлорида (22-24%) при температуре 8-10°С и выдерживают в течение 6-8 суток. Соль способствует образованию корки, которая препятствует проникновению посторонней микрофлоры и тем самым предохраняет продукт от порчи. Низкая температура (8-10°С) и на­трия хлорид замедляют жизнедеятельность также и мо­лочнокислых микроорганизмов.

Созревание сыров. Сыры после поселки непригодны к употреблению. Приобретение специфических свойств происходит в сравнительно теплых помещениях (подвалах), где сыры выдерживаются (созревают) от 10 дней (заку­сочный) до 8-10 мес (швейцарский). Вкус и запах сыра обусловливают продукты распада белков, молочного сахара и жира, которые образуются под воздействием ферментов молочнокислых бактерий и сычужного фер­мента. С повышением температуры жизнедеятельность молочнокислых бактерий продолжается. Они используют остатки молочного сахара и пептоны - продукты расщепления белков сычужным ферментом. По мере созревания сыров наступает гибель молочнокислых бактерий, вначале стрептококков, а затем и палочек.

По истечении нескольких месяцев в процесс формирования сыров (советского, швейцарского) включаются пропионовокислые бактерии, которые сбраживают молоч­ную кислоту в пропионовую и уксусную с выделением углерода диоксида. Газ растворяется в сырной влаге и после ее насыщения образует глазки, и чем больше газа, тем больше их размеры. В эластичной массе сыра глазки принимают округлую форму и придают определенный рисунок продукту. В хрупкой массе глазки имеют непра­вильную форму, а иногда появляются даже трещины. При попадании в сыр бактерий из группы кишечной па­лочки (эшерихий) и маслянокислых образуется водород, который не растворяется в воде. Накопление газа ведет к появлению трещин. Таким образом, по рисунку на раз­резе сыра в какой-то степени можно судить о течении микробиологических процессов.

Пороки сыров микробного происхождения. Сыр без глазков («слепой сыр»)-отсутствие или недостаточное количество пропионовокислых бактерий. Этот порок возникает в результате гибели пропионовокислых бактерий во время нагревания. Отсутствие глазков у таких сыров, как чеддер, горноалтайский, не считается пороком.

Сыр с большим количеством глубоких глазков. Недо­статочное количество молочнокислых бактерий приводит к тому, что сырная масса уплотняется. В такой массе плохо растворяются газы и образуются глубокие глазки. Большое количество глазков появляется при преждевременном развитии газообразующих бактерий. Способствующим фактором является неправильный тепловой режим.

Вспучивание в начале процесса созревания сыров могут вызывать бактерии из группы кишечной палочки, если в среде содержится молочный сахар. Рисунок сыра на разрезе становится неправильным, рваным. В конце процесса созревания, когда уменьшается количество мо­лочнокислых бактерий и образуемых ими продуктов, происходит повышение рН среды. В такой среде могут проявлять свое действие маслянокислые бациллы, кото­рые в форме спор длительное время сохраняются в сырной массе. Образуемый бациллами водород и другие газы вызывают вспучивание сыра. Для предупреждения вспучивания сыр необходимо вырабатывать из бактериально чистого молока.

Антагонисты маслянокислых микробов - продукты молочнокислых стрептококков (низины), молочнокислой палочки Lactobact. plantarum и др. Применение их в сыроделии дает положительные результаты. Из силоса и навоза в молоко иногда попадает Вас. polymyxa - аэробная бацилла, которая развивается при пониженной кислотности среды. Она часто является причиной раннего вспучивания швейцарского сыра.

Горький вкус. Некоторые молочнокислые стрептококки (маммококки), содержащиеся в небольшом количестве в молоке и сырах, разлагают белки и при их высокой протеолитической активности придают сыру горький вкус. Сырная масса приобретает горький вкус также при сильном развитии маслянокислых бацилл. Они кроме газа образуют масляную кислоту.

Изъязвление корки вызывается осповидной плесенью (Oospora). На поверхности сыра появляются изъязвле­ния, которые иногда поражают и подкорковый слой. В образованные пустоты могут попадать микробы. При проникновении гнилостных микробов происходит разру­шение сырной массы, она приобретает мажущуюся консистенцию и гнилостный запах. В пустотах сыра часто развиваемся зеленая плесень-пенициллиум. Она разлагает жиры, продукт приобретает горький вкус.

Соблюдение технологии, санитарно-гигиенических условий производства, проведение тщательного контроля за сырьем предупреждают пороки сыров и дают возможность получить продукт хорошего качества.

Вопросы для самоконтроля: 1.Какие существуют источники загрязнения молока?

2 Какие,бывают пороки молока?

3 Какие существуют методы сохранения молока?

4. Какие,бывают пороки сыров?

Кафедра микробиологии, вирусологии и фармакологии

Курс микробиологии

080401 «Товароведение и экспертиза продовольственных товаров»

Реферат

Дисциплина: Микробиология продовольственных товаров

На тему: Микробиология молока

Молоко – секрет молочных желез млекопитающих, физиологически предназначен для вскармливания детенышей. Молоко образуется из составных частей крови эпителиальными клетками альвеол и является ценным пищевым продуктом. В его состав входят жирные кислоты, аминокислоты, белки, минеральные вещества, витамины, молочный сахар и большое количество ферментов. Питательные вещества молока находятся в соотношении и форме, наиболее благоприятных для усвоения организмом. Наиболее полноценно свежевыдоенное, парное молоко. Оно обладает бактерицидностью, т. е. способностью задерживать размножение попадающих в молоко бактерий и даже убивать их. Чтобы сохранить бактерицидные свойства парного молока, его охлаждают. При температуре 30 о С бактерицидность сохраняется в течение 3-х часов, при 15 о С – около 8 часов, при 10 о С - около 24 часов.

Микробы проникают в молоко из внешней среды через выводные протоки, молочную цистерну и сосковый канал. Для некоторых из них молоко служит хорошей питательной средой.

Больше всего микробов бывает в сосковом канале, молочной цистерне и меньше - в выводных протоках и альвеолах. Часть микробов под действием цидных веществ погибает, сохраняются более стойкие микрококки и стрептококки, которые по своим свойствам близки к молочнокислым стрептококкам кишечного происхождения. Микробы скапливаются у соскового канала и образуют пробку, в которой наряду с сапрофитами могут находиться возбудители инфекционных болезней. Обычно их больше в первых порциях молока и меньше в последних. Поэтому первые порции молока необходимо сдаивать в отдельную посуду, чтобы исключить загрязнение всего молока и окружающей среды. Обсеменение молока микробами зависит от чистоты и состояния вымени, кожного покрова животного, рук человека, посуды и другого инвентаря.

Особенно много различных микробов находится в молоке животных, больных маститом. Одной из причин могут быть микробы, которые проникают в молочную железу через сосковый канал или гематогенным путем. Способствующими факторами являются переохлаждение, травмы, генетическая предрасположенность. Продукты воспаления снижают качество молока, при этом уменьшается количество лактозы, кальция, казеина. В маститном молоке можно обнаружить стафилококки, стрептококки, кишечную палочку и другие микроорганизмы. Их численность во многом обусловливается состоянием внешней среды.

В большом количестве микробы содержатся на поверхности кожного покрова животного. Чем грязнее кожа, тем их больше попадает в молоко. Так, по данным Бакгауза и Конгейма, в 1 мл молока коровы с нечищеной кожей насчитывается от 170 тыс. до 2 млн микробов, коровы с чистой кожей - 20 тыс. При систематической чистке животного их количество снижается до 3 тыс. в том же объеме. Микробы на поверхность кожи попадают из корма, подстилки, навоза, воздуха.

Еще одним источником загрязнения молока могут быть корма: при их раздаче образуется много пыли. Вместе с пылью в молоко попадают и микробы. Поэтому раздавать корма во время доения не следует. Если в качестве подстилки используют старую прелую солому, в ней может содержаться большое количество микроорганизмов, особенно плесневых грибов. Разбрасывание такой подстилки перед доением увеличивает число микробов и их спор как в воздухе, на поверхности тела животного, так и в молоке. В связи с этим в качестве подстилки лучше использовать свежую солому, опилки, стружку, сухие листья или торф, которые поглощают влагу, газы и в некоторой степени препятствуют развитию гнилостныхи патогенных микроорганизмов. По данным А. К. Скороходько, кишечная палочка, сальмонеллы, бактерии брюшного тифа в торфяной подстилке погибают в течение 6-8 дней.

Человек тоже может быть источником обсеменения молока микробами при несоблюдении правил личной гигиены. Поэтому руки доярки (дояра) должны быть чистыми, сухими, с коротко остриженными ногтями.

Микроорганизмы могут попадать в молоко и через воздух от животных, больных туберкулезом, сальмонеллезом и т. д.

Огромна роль мух в обсеменении молока микробами. На поверхности их тела содержится от нескольких тысяч до миллиона микробов, среди которых могут быть и патогенные. Для борьбы с мухами проводят тщательную очистку, мойку, побелку, дезинфекцию ферм, молокоприемных пунктов и окружающей территории. Помещения лучше убирать влажным способом, что значительно уменьшает численность микробов, а следовательно, снижает и загрязнение молока.

Источником загрязнения молока могут быть также посуда и доильная аппаратура. Поэтому доильные аппараты, используемую посуду, фильтры надо содержать в чистоте. При машинном доении молоко поступает в закрытую систему, что препятствует попаданию в него микробов извне. Однако плохая организация машинного доения приводит к ухудшению санитарного состояния молока. При этом число микробов по сравнению с ручным доением возрастает в 4-5 раз, а иногда и более. Показатели санитарного качества молока отражены в следующей таблице:

Санитарное качество молока при стойловом содержании коров (по Е.Ш. Акопяну)

Из данных таблицы видно, что качество молока при ручном доении оказалось выше, чем при машинном. Все вышеперечисленные источники загрязнения молока могут быть сведены к минимуму или устранены при соблюдении зоогигиенических и других правил в местах расположения дойных животных и в процессе получения продукта.

Следует отметить еще один вид загрязнения молока, который связан с новым видом Bacillus, выявленным экспертами Международной молочной федерации (ММФ) и названным Bacillussporothermodurans (Петерсон и др.,;. 1996). Вacillussporothermodurans можно выделить из УВТ- и стерилизованного цельного и обезжиренного молока, УВТ-сливок, шоколадного молока, сгущенного и восстановленного молока. Эти термоустойчивые образователи спор не изменяют стабильность или сенсорные характеристики УВТ-молока. Во всех случаях, когда загрязнение этими бактериями обнаруживали после инкубации, их общее количество в молоке в картонных упаковках никогда не превышало максимум -150/мл. Однако иногда при кипячении такого загрязненного молока отмечается свертывание. Свертывание и розоватый цвет обусловлены длительным сроком хранения молока, разлитого в пластмассовые бутылки. Такие упаковки - плохой барьер для кислорода по сравнению с картонными. Рост бактерий возможен в молоке, расфасованном в разные упаковочные материалы: полиэтилен, картон, «Терта-брик» и алюминий.

Загрязнение УВТ- и стерилизованных молочных продуктов Bacillussporothermodurans происходит,очевидно, не в результате вторичного загрязнения, а из-за выживаемости спор в ходе процесса тепловой обработки (Хаммер и др., 1995). Можно рассматривать разные источники загрязнения.

Первым возможным источником Bacillussporothermodurans является сырое молоко, загрязненное на ферме. В 1955 г. впервые Вacillussporothermodurans были обнаружены в сыром молоке, поставленном с фермы. В 1966 г. провели анализ 100 образцов сырого молока, взятых в шести разных географических регионах. Для выявления Bacillussporothemiodurans использовали метод на основе PCR (реакция цепи полимеразы). Положительный результат на уровне 100 мл дали три образца из одного и того же региона. Эти результаты предполагают случайное или локальное присутствие и (или) очень низкий уровень загрязнения сырого молока спорами Bacillussporothermodurans. Споры были обнаружены только в 2 из 120 образцов кукурузного силоса, травяного силоса и сахарной свеклы. Поэтому загрязнение сырого молока на ферме через корма и доильное оборудование наиболее вероятно, но еще не доказано.

Повторная переработка загрязненных партий УВТ- или стерилизованных молочных продуктов может считаться вторым возможным путем загрязнения Bacillussporothermodurans. Поскольку споры могут сохранять жизнедеятельность после тепловой обработки, то одна загрязненная упаковка, содержащая 103 споры/мл, может привести к загрязнению значительной части УВТ-молока при последующем производстве.

Третий путь загрязнения возможен при переработке загрязненного сухого молока. Хаммер и др, (1995) сообщали о выделении Bacillussporothermodurans в сухом молоке, используемом для переработки.

Как видно, имеется множество источников загрязнения молока микробами, состав и численность которых изменяются в зависимости от времени хранения продукта. При этом выделяют несколько фаз.

Антимикробная (цидная, статическая) фаза характерна для свежевыдоенного молока, в нем отмечается задержка роста микроорганизмов. Иногда эту фазу называют бактерицидной, что не соответствует действительности. По данным ряда авторов, антимикробные вещества молока обладают статическим действием, задерживают рост микробов и не разрушают их клеток (И. И. Архангельский, П. А. Обухов). По данным других авторов, отмечается цидное действие микробов (А. Ф. Войткевич, С. А. Королев, В. И. Мутовин),в связи с чем такую фазу правильнее назвать антимикробной, что отражает существо вопроса.

Антимикробные свойства молока связаны с у- и р-глобулинами и обусловливаются содержанием в нем лизоцимов, лактенинов, бактериолизинов, антитоксинов, агглютининов и других веществ, которые поступают из крови или синтезируются молочной железой, В. И. Мутовин антимикробные свойства молока объясняет наличием в нем лизоцима М, а в вымени - лизоцима В. Лизоцим М обладает широким спектром действия: задерживает рост как сапрофитов, так и патогенных микробов. В конце лактации он инактивируется. Лизоцим В хотя и имеет более узкий спектр, но его действие проявляется в течение всей лактации.

План лекции:

Микробиология молока и молочных продуктов;

Микробиология мяса и мясных продуктов;

Микробиология рыбы и рыбных продуктов;

Микробиология стерилизованных баночных консерв;

Микробиология яиц и я яичных продуктов;

Микробиология жиров;

Микробиология зерновых продуктов;

Микробиология плодов и овощей.

Введение

Пищевые продукты играют значительную роль в питании человека и в то же время они наиболее подвержены микробной порче в связи с благоприятным химическим составом и особенно содержанию большого количества воды (скоропортящиеся). Состав микрофлоры пищевых продуктов зависит от санитарного состояния продукта, условий его производства, перевозки, хранения и реализации.

1. Микробиология молока и молочных продуктов

Состав микрофлоры свежего сырого молока очень разнообразен. Он зависит от многих факторов, например от степени чистоты шкуры животного и доильных аппаратов; воды, используемой для мойки; воздуха доильных помещений и многих других причин.

В свежем молоке содержатся бактерицидные вещества – лактенины , которые в первые часы после дойки задерживают развитие в молоке бактерий, а многие из них даже гибнут. Период времени, в течение которого сохраняются бактерицидные свойства молока, называютбактерицидной фазой . Бактерицидность молока со временем снижается и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и выше его температура. Чтобы удлинить бактерицидную фазу молока, необходимо возможно скорее охладить его до 10 С. Обычно эта фаза длится от 2 до 40 ч.

В дальнейшем наступает быстрое развитие всех микробов. Однако молочнокислые бактерии, если они до этого находились даже в меньшинстве, постепенно становятся преобладающими. Это объясняется тем, что они используют молочный сахар, недоступный большинству прочих микроорганизмов, а также тем, что молочная кислота угнетает развитие всех остальных микробов. Постепенно под влиянием накопившейся молочной кислоты прекращается размножение и молочнокислых бактерии. В молоке, подвергшемся сквашиванию, создаются условия для развития плесневых грибов и дрожжей. Кислотность молока снижается, снова в нем могут развиваться гнилостные бактерии. В конечном счете происходит полная гнилостная порча молока.

Возбудители:

В основном это стафилококки, молочнокислые стрептококки, микрококки, могут встречаться бактерии группы кишечной палочки, спорообразующие бактерии. Эти микроорганизмы могут быть возбудителями различных инфекционных заболеваний (дизентерии, брюшного тифа, бруцеллеза, туберкулеза и др.).

Виды порчи:

1. Кислотное брожение : молочнокислые бактерия (продукт подвергается сквашиванию). Использование низких температур.

2. Плесневение: оидиум пенициллум (опреснение продукта). Использование низких температур.

3. Гниение : кишечная палочка, протей, стафилококки (горький вкус, сине-серая окраска, неприятный запах). Использование низких температур.

Пастеризованное молоко

В пастеризованном молоке, кратковременно нагретом до 63-90 °С, последовательность смены микрофлоры резко меняется. Почти все молочнокислые бактерии погибают, и полностью разрушаются бактерицидные вещества молока. В то же время сохраняются термостойкие и споровые формы микроорганизмов. Хранить пастеризованное молоко необходимо при температуре ниже 10 °Cне более 36-48 ч с момента пастеризации.

В молоке не допускается содержание патогенных микроорганизмов. На предприятия общественного питания молоко должно поступать охлажденным, хранят его в холодильной камере при температуре 48 °С. Срок хранения не должен превышать 36 ч.

Микробиология молока и молочных продуктов

В сыром молоке даже при соблюдении санитарно-гигиенических условий его получения обычно обнаруживается некоторое количество бактерий. При несоблюдении санитарно-гигиенических условий молоко может быть обильно инфицировано микробами, находящимися на поверхности вымени, попадающими из соскового канала, с рук доилыциков, доильной аппаратуры и посуды, из воздуха и т. д. По данным Всероссийского научно-исследовательского молочного института, в сборном молоке, отобранном непосредственно на фермах, общее количество бактерий колеблется от 4,6 10 4 до 1,2 - 10 6 в 1 см3.

Микрофлора свежего сырого молока разнообразна. В ней обнаруживаются бактерии молочнокислые, маслянокислые, группы кишечных палочек, гнилостные и энтерококки, а также дрожжи. Среди них имеются микроорганизмы, способные вызывать изменение белковых веществ и жира молока, его цвета (посинение, покраснение), консистенции. Могут встречаться и возбудители различных инфекционных заболеваний (дизентерии, бруцеллеза, туберкулеза, ящура) и пищевых отравлений (золотистый стафилококк, сальмонеллы, листерии, иерсинии).

При хранении молока количество содержащихся в нем микроорганизмов и соотношение между отдельными их видами изменяются. Характер этих изменений зависит от температуры и продолжительности хранения молока до момента потребления или переработки.

В свежевыдоенном молоке содержатся антимикробные вещества лактенины, лизоцимы и др., которые в первые часы после дойки задерживают развитие в молоке бактерий и даже вызывают гибель некоторых из них. Период времени, в течение которого сохраняются антимикробные свойства молока, называют бактерицидной фазой . Бактерицидность молока снижается со временем и тем быстрее, чем больше в молоке бактерий и чем выше его температура.

Свежевыдоенное молоко имеет температуру около 35 "С. При 30 °С бактерицидная фаза молока с небольшой исходной обсемененностью продолжается до 3 ч, при 10 °С - до 20, при 5 °С - до 36, при 0 "С 48 ч. При одной и той же температуре выдержки молока с исходной бактериальной обсемененностью 104 в 1 см3, бактерицидная фаза при 3-5 °С длится 24 ч и более, а при содержании в 1 см3 106 бактерий - только 3-6 ч (Н. С. Королева и В. Ф. Семенихина). Для удлинения бактерицидной фазы молоко необходимо как можно быстрее охладить.

По окончании бактерицидной фазы начинается размножение бактерий, и оно протекает тем быстрее, чем выше температура хранения молока. Если температура хранения выше 8-10 °С, то уже в первые часы после бактерицидной фазы в молоке начинают развиваться различные мезофильные бактерии. Этот период называется фазой смешанной микрофлоры. К концу этой фазы развиваются в основном молочнокислые бактерии, в связи с чем повышается кислотность молока. По мере накопления молочной кислоты развитие других бактерий, особенно гнилостных, подавляется, наступает фаза молочнокислых бактерий, молоко при этом сквашивается.

В молоке, сохраняемом при температуре ниже 8-10 °С, большинство молочнокислых бактерий почти не размножается, что способствует развитию холодоустойчивых (психротрофных) бактерий, преимущественно рода Pseudomonas, способных вызывать разложение белков и жира; при этом молоко приобретает горький вкус. Прогоркание сырого молока вызывают также бактерии рода Alcaligenes и споровая бактерия Bacillus cereus. Многие исследования (Е. J1. Моисеева, С. Comae и др.) указывают, что органолептические показатели качества молока изменяются, когда в 1 см его содержится 106-108 бактерий.

Физические и химические изменения состава молока могут быть связаны с появлением соматических клеток (X. Хауке, В. Шанхерр). По происхождению различают клетки вымени и клетки крови. Клетки вымени (эпителиальные клетки) образуются в вымени в процессе естественного старения и обновления и являются составной частью молока. В молоке здоровой коровы они составляют 60-70 % общего количество соматических клеток. Остальная часть представлена клетками крови - лейкоцитами. Воспалительные явления в вымени (маститы, вызываемые стафилококками) связаны с повышением содержания соматических лейкоцитарных клеток. Поэтому общий высокий уровень соматических клеток служит индикатором того, что молоко получено от больных коров.

В настоящее время определение количества соматических клеток в молоке признано во всем мире в качестве показателя санитарного состояния молока. В связи с этим действующим требованиям СанПиН 2.3.2.1078-01" установлены верхние границы допустимого содержания соматических клеток в 1 см3 - в молоке высшего сорта не более 5 - 105, в молоке первого и второго сорта - не более 1 106.

Для сохранения в свежем виде молоко на молочной ферме или сборном пункте охлаждают до температуры 5-3 "С и в охлажденном состоянии доставляют на молокозаводы. Очищают от механических загрязнений, пастеризуют или стерилизуют, охлаждают, разливают во фляги, тетрапаки или другую тару и направляют на реализацию.

Основной показатель качества сырого молока - его общая бактериальная обсемененность.

Для повышения сохранности сырого молока помимо охлаждения рекомендуется вводить в него ограниченные количества тиоционата натрия, пероксида водорода, диоксида углерода.

Целью пастеризации молока является уничтожение в нем болезнетворных бактерий и возможно более полное снижение общей обсемененности сапрофитными бактериями. Эффективность пастеризации молока зависит от количественного и качественного состава его микрофлоры, главным образом от количества термостойких бактерий. Чем выше обсемененность ими, тем менее эффективна термическая обработка. Питьевое молоко обычно пастеризуют при 76 °С с выдержкой 15-20 с. Режим пастеризации молока, используемого для изготовления кисломолочных продуктов, более жесткий.

При пастеризации сохраняется некоторое количество вегетативных клеток термофильных и термостойких бактерий, а также бактериальные споры. В остаточной микрофлоре молока обнаруживаются главным образом молочнокислые стрептококки фекального происхождения (энтерококки), в небольших количествах - споровые палочки и микрококки.

Микрофлора пастеризованного молока, вышедшего из пастеризатора, и молока, выпускаемого заводом, может значительно различаться. На пути от пастеризатора до розлива в тару молоко может инфицироваться микроорганизмами (с молокопроводов, оборудования), среди которых многие способны размножаться при низких положительных температурах. Степень вторичного загрязнения пастеризованного молока зависит от санитарно-гигиенических условий производства.

После пастеризации молоко подвергают глубокому охлаждению - до 6-4 °С, иначе оно быстро скисает.

Остаточная микрофлора пастеризованного молока может вызвать его порчу за счет брожения, расщепления белков, жиров и т. д. В соответствии с гигиеническими требованиями безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов количество МАФАнМ в пастеризованном молоке в потребительской таре (тетрапак) не должно превышать 1 105, во флягах и цистернах - 2 105 в 1 см3. Бактерии группы кишечных палочек не допускаются в 0,01 см3, золотистый стафилококк - в 1 см3 (для молока в потребительской таре), во флягах и цистернах - в 0,1 см3;

2. Микробиология мяса и колбасных изделий

Мясо является хорошим питательным субстратом для многих микроорганизмов; содержание доступной воды и рН мяса также благоприятствует их развитию, в связи с чем мясо быстро подвергается порче.

Мускулы здоровых животных, как правило, стерильны. Мускулы животных больных, претерпевших перед убоем голодание, сильное переутомление или по другим причинам, способствующим ослаблению естественной сопротивляемости и проникновению бактерий из кишечника, могут содержать микроорганизмы. Помимо прижизненного эндогенного инфицирования мускулы могут обсеменяться микробами уже после убоя животного, извне (экзогенное обсеменение) при первичной обработке и разделке туш (особенно, если повреждается кишечник) с инструментов, рук и одежды рабочих. Поэтому микрофлора свежевыработанного мяса разнообразна по численности и составу. Для предотвращения развития микрофлоры мясо быстро охлаждают. Обсемененность свежевыработанного охлажденного мяса микроорганизмами может быть различной в зависимости от своевременности удаления внутренностей, степени обескровленности, созревания мяса, температурно-влажностного режима охлаждения, санитарно-гигиенических условий производства, транспортирования, хранения и реализации. На 1 см2 поверхности насчитывают от 10 3 до 10 6 , а в отдельных случаях и более клеток.

Состав микрофлоры разнообразен. Преимущественно это аэробные и факультативно анаэробные бесспоровые грамотри цательные палочковидные бактерии родов Pseudomonas, Flavo- bacterium, Alcaligenes, Aeromonas, бактерии группы кишечных палочек и протея, коринеформные бактерии, молочнокислые, различные микрококки. В меньших количествах обнаруживают аэробные и анаэробные спорообразующие бактерии, дрожжи, споры плесеней. Среди этих микроорганизмов немало возможных возбудителей порчи мяса, способных активно воздействовать на белки, жир и другие вещества, входящие в его состав.

Мясо может быть инфицировано и токсигенными бактериями, например Clostridium perfringens, сальмонеллами, листериями, Bacillus cereus, энтерококками. Сальмонеллы нередко вызывают кишечные заболевания у рогатого скота, после чего животные длительное время являются бациллоносителями. Проникновение сальмонелл в мышцы возможно при жизни животного. В случае размножения этих бактерий мясо при использовании может послужить причиной отравлений.

Мясные субпродукты (мозги, почки, сердце и др.) вследствие относительно высокого содержания в них крови и влаги обычно более обсеменены микробами, чем мясо, и поэтому подвергаются более быстрой порче.

Размножаясь при благоприятных условиях на поверхности мяса, микроорганизмы постепенно проникают в его толщу.

Решающее значение для скорости размножения микробов, а следовательно, и порчи мяса, сохраняемого в охлажденном виде, имеет температура

Многими исследованиями установлено, что признаки порчи продукта проявляются при накоплении в нем бактерий в количестве 10 7 -10 8 в 1 г или на 1 см2 его поверхности (в зависимости от вида бактерий и продукта). Время достижения этой «пороговой» концентрации микроорганизмов зависит в основном от температуры хранения и первоначальной численности на продукте микроорганизмов, способных размножаться при данной температуре. Так, по данным Е. JI. Моисеевой, при исходной степени обсеменения мяса 10 4 клеток на 1 см2 поверхности, ориентировочный срок хранения при температуре от 0 до -1 °С составляет 7-9 дней, при 10 5 - 3-4 дня, а при 10 8 - сутки.

Порча охлажденного мяса может проявляться по-разному - в зависимости от условий хранения.

При температуре 5 °С и выше развиваются гнилостные процессы, вызываемые аэробными и анаэробными мезофильными микроорганизмами, обладающими активными протеолитическими свойствами. В начальных стадиях процесса участвуют преимущественно кокковые формы бактерий, затем их вытесняют палочковидные бактерии. Из аэробов наиболее активны бактерии рода Pseudomonas, Bacillus subtilis, Alcaligenes faecalis; из фа-культативно-анаэробных - протей (Proteus vulgaris)-, из анаэробов чаще развиваются Clostridium sporogenes, Cl.putrificum. Порча мяса при указанной выше температуре наступает очень быстро - в течение нескольких суток. Могут развиваться также условно-патогенные и патогенные микроорганизмы.

При хранении мяса при температуре ниже 5 °С состав его исходной микрофлоры постепенно изменяется и становится более однородным. Мезофильные бактерии перестают размножаться, а некоторые даже отмирают. Развиваются психротроф ные микроорганизмы; первое место (до 80 % и более всей микрофлоры) занимают бесспоровые бактерии рода Pseudomonas. Многие из них обладают не только протеолитической, но и липолитической активностью. Псевдомонады и являются основными возбудителями порчи охлажденного мяса, сохраняемого при низких положительных температурах в обычных (аэробных) условиях. Преобладание псевдомонад является результатом не только их повышенных холодоустойчивости и скорости размножения по сравнению с другими, находящимися на охлажденном мясе микроорганизмами, но и их способности подавлять развитие многих бактерий.

Принимают участие в порче, но в значительно меньшей степени холодоустойчивые виды родов Flavobacterium, Micrococcus, Acinetobacter.

При гнилостной порче окраска мяса становится серой, оно теряет упругость, ослизняется, размягчается. Появляется сначала кислый, а затем неприятный, гнилостный запах, усиливающейся по мере углубления процесса. Происходит разложение белков, аминокислот с образованием органических кислот, аминов, аммиака, сероводорода, фенолов, индола и других веществ. Происходит гидролитический распад жира с последующими превращениями жирных кислот. Жир становится грязновато-серым, мажущимся, со слизистой поверхностью; расщепляются также и углеводы. Помимо изменений химического состава и органолептических свойств под влиянием микроорганизмов происходят и микроструктурные изменения мяса: лизис ядер клеток соединительной ткани и мышечных волокон, деструкция соединительной ткани, исчезновение поперечной и продольной исчерченности мышечных волокон и нарушение их целостности.

Ослизнение - наиболее ранний распространенный вид порчи остывшего и охлажденного мяса, особенно если оно хранится в условиях высокой относительной влажности воздуха (свыше 90 %). Этот дефект вызывают преимущественно бактерии рода Pseudomonas, нередко ослизнение вызывают и микрококки.

Ослизнение выражается в образовании на поверхности мяса липкого слоя слизи мутно-серого цвета. Число бактерий в нем достигает десятков, сотен миллионов и даже миллиардов на 1 см3. Установлено (В. В. Еременко), что обильное слизеобразование у этих бактерий проявляется при температуре от 2 до 10 °С; слизь накапливается (хотя и медленнее) даже при -2 °С.

Кислотное брожение (закисание мяса) сопровождается появлением неприятного кислого запаха, образованием серой и зеленовато-серой окраски на разрезах и размягчением мяса. Этот процесс могут вызывать анаэробные бактерии Clostridium putrifaciens, молочнокислые, а иногда и дрожжи.

Кислотное брожение мяса часто возникает вследствие плохого обескровливания животных при убое, а также в тех случаях, когда туши долго не охлаждают.

Пигментация мяса - появление окрашенных пятен - связано с развитием на его поверхности пигментных микроорганизмов. Так, развитие «чудесной палочки» (Serratia marcescens) или неспороносных дрожжей рода Rhodotorula приводит к образованию не свойственных мясу красных пятен, при развитии непигментированных дрожжей появляется бело-серый налет.

Плесневение обусловлено ростом на поверхности мяса различных плесеней. Развитие их обычно начинается с появления легко стираемого паутинистого или порошистого налета белого цвета. В дальнейшем образуются более или менее мощные налеты. На охлажденном мясе могут развиваться мукоровые грибы - Мисог, Rhizopus, Thamnidium, образующие белые или серые пушистые налеты. Черный налет дает Cladosporium, зеленые - грибы рода Penicillium, желтоватые - Aspergillus. Thamnidium и Cladosporium протеолитически и липолитически активны и при значительном росте могут вызвать глубокие изменения белков и жира, тем более что Cladosporium может врастать в толщу мяса. Зачистка мяса улучшает лишь его внешний вид, но не уничтожает изменения, вызванные плесенью, хотя и в неглубоких слоях мяса.

Кроме того, встречающиеся на мясе некоторые плесени способны продуцировать токсические вещества. Плесневение охлажденного мяса происходит обычно при повышенной влажности воздуха в камере.

Оптимальными условиями хранения охлажденного мяса считается температура от 0 до -1 "С и относительная влажность воздуха 85-90 %, но даже в таких условиях мясо сохраняется не более 10-15 суток. При близкриоскопических температурах -2, -3 °С (незначительное подмораживание) срок хранения мяса несколько удлиняется. Следует строго поддерживать эту температуру: при повышении ее поверхность мяса увлажняется, что благоприятствует развитию микробов, т. е. ускоряет порчу мяса.

Мясные полуфабрикаты, особенно мелкокусковые и фарш, портятся быстрее. Обычно они содержат больше микроорганизмов, чем мясо, из которого изготовлены, так как инфицируются в процессе изготовления извне (с оборудования, инвентаря, из воздуха). Кроме того, в связи с увеличением поверхности и влажности фарш - среда более благоприятная для развития микробов.

Для удлинения срока хранения охлажденного мяса возможно помимо холода применение дополнительных средств воздействия на микроорганизмы: повышение содержания в атмосфере углекислого газа (до 10-15 %), ультрафиолетовое облучение, периодическое озонирование (при содержании озона до 10 мг/м3) камер хранения.

Разрабатываются приемы хранения мяса и мясопродуктов в анаэробных условиях: в вакуумной упаковке, упаковке из газонепроницаемой пленки. Эффективность этого способа хранения говяжьих отрубов, мясных натуральных полуфабрикатов показана многими исследователями. Однако, хотя сроки хранения увеличиваются, мясо подвергается порче вследствие развития некоторых факультативно-анаэробных психротрофных бактерий.

Мясной фарш, упакованный в пленку, ограниченно-газопро ницаемую (ПЦ2) и газонепроницаемую (саран), сохраняется при температуре 2-1 °С в 3-4 раза дольше, чем фарш, завернутый в целлофан (К. А. Мудрецова-Висс и Г. М. Габриэльянц). Фарш, сохраняемый в анаэробных условиях, становится кисловатым, что обусловлено действием преимущественно палочковидных молочнокислых бактерий (рода Lactobacillus), а также бесспоровых холодоустойчивых бактерий рода Aeromonas. По сравнению с псевдомонадами - основными возбудителями порчи охлажденного мяса, сохраняемого в обычных аэробных условиях, молочнокислые бактерии значительно медленнее размножаются при О °С. Угнетение развития аэробных возбудителей порчи объясняется не только ограничением доступа кислорода, но и накоплением под упаковкой С0 2 .

Хранение, транспортирование и реализация мяса и мясопродуктов в упакованном виде играет, кроме того, положительную роль и в санитарно-гигиеническом отношении.

Значительно увеличивается срок хранения при О "С охлажденного мяса в атмосфере азота. В таких условиях ослизнение мяса происходит в 2-3 раза медленнее, чем при хранении на воздухе.

Перспективна (по литературным данным, отечественным и зарубежным) радуризация охлажденного мяса - обработка его умеренными дозами y-изл учений. Исследования, проведенные во ВНИКОПе (Т. С. Бушканец, С. Ю. Гельфанд, М. JT. Фрумкин и др.), показали, что облучение сырых мясных полуфабрикатов дозой 2-3 кГр снижает обсемененность продукта бактериями в сотни, тысячи и более раз. При этом значительно изменяется состав микрофлоры мяса. Погибают или в незначительных количествах сохраняются радиочувствительные бактерий родов Pseudomonas, Flavobacterium, Proteus. В остаточной микрофлоре облученного охлажденного мяса преобладают микрококки и дрожжи (Torulopsis и Candida)", в небольшом количестве обнаруживаются молочнокислые и спорообразующие бактерии. Эти радиоустойчивые микроорганизмы заметной гнилостной порчи мяса не вызывают. Развиваются они при положительных низких температурах сравнительно медленно. Сроки хранения радуризированных мясных полуфабрикатов увеличиваются в несколько раз. Порча мяса проявляется в появлении постороннего слабокислого запаха и незначительном изменении цвета и вкуса. Большинство встречающихся на сыром мясе токсигенных бактерий обладает невысокой радиоустойчивостью: доза излучений 2-4 кГр вызывает гибель многих из них, а последующее хранение при 0-2 "С предупреждает размножение сохранившихся.

В отечественной и зарубежной литературе приводятся данные о перспективности использования для обработки поверхности охлажденного мяса смесей органических кислот (лимонной, сорбиновой, пропионовой, уксусной и др.) и их солей; бактерицидных составов из эфирных масел различных пряностей.

Эффективность использования дополнительных средств воздействия на микрофлору поступающего на хранение продукта во многом зависит от степени обсеменения его микроорганизмами. Если мясо было значительно обсеменено размножающимися микроорганизмами, то даже в условиях хранения, задерживающих их рост, мясо подвергается порче под действием выделенных микробами ферментов.

3. Микробиология яиц и яичных продуктов

Яйца являются хорошим питательным субстратом для микроорганизмов. Однако содержимое яйца (белок и желток) защищено от их проникновения скорлупой и подскорлупными оболочками. Свежеснесенное здоровой птицей яйцо, как правило, не содержит микробов.

Стерильность яйца может некоторое время сохраняться, так как оно обладает иммунитетом. Значительную роль в иммунитете играют содержащиеся в яйце белки (лизоцим, овидин и др.), обладающие бактерицидными свойствами.

При хранении яйцо стареет и тем быстрее, чем выше температура хранения, поэтому яйца после съема быстро охлаждают. При снижении иммунитета создаются условия для проникновения и размножения в нем микроорганизмов. Одни микробы механически проникают через поры скорлупы; другие, особенно плесени, прорастают через скорлупу. Увлажнение ее благоприятствует прорастанию спор плесеней. Гифы гриба, пронизывая скорлупу и подскорлупную оболочку яйца, способствуют проникновению бактерий.

Микрофлора яиц бывает эндогенного, или прижизненного, происхождения (у птиц, больных туберкулезом и сальмонеллезом, возбудители болезни попадают в яйцо при его формировании в яичнике и яйцеводе) и экзогенного (загрязнения скорлупы извне после кладки).

На 1 см 2 поверхности незагрязненных яиц находятся десятки и сотни бактерий, а на загрязненной скорлупе - сотни тысяч и даже миллионы клеток.

Бактериальная флора поверхности яиц разнообразна; в ней имеются бактерии из кишечника птиц, воздуха, почвы и др. Это преимущественно бактерии группы кишечных палочек, протей, споровые бактерии (Bacillus subtilis и др.), различные виды Pseudomonas, микрококки, споры плесеней. Могут встречаться и патогенные микроорганизмы (сальмонеллы, стафилококки). Известны случаи отравления при употреблении яиц и изделий, изготовленных из яичных продуктов.

Яйца с загрязненной скорлупой не допускаются для реализации в розничной торговой сети; они должны быть вымыты. Для мойки используют доброкачественную воду с добавлением моющих и дезинфицирующих препаратов, разрешенных Минздравом РФ. Мытые яйца нестойки, поэтому для предупреждения быстрой порчи их целесообразно обрабатывать пленкообразующими веществами.

Попавшие в яйцо микроорганизмы развиваются обычно около места проникновения; образующиеся скопления их (колонии) заметны при визуальной овоскопии (просвечивании) в виде пятен. Дальнейшее размножение микробов ведет к различным изменениям белков и липидов яйца, к его порче.

Размножаются бактерии в белке медленнее, чем в желтке, так как в белке содержатся антимикробные вещества, а также высоко значение рН (более 9,0).

Скорость порчи яиц зависит от температуры хранения, относительной влажности воздуха, состояния скорлупы, состава микрофлоры. Большое значение имеет состояние тары и упаковочного материала. Яйца с грязной и влажной скорлупой портятся значительно быстрее, чем с чистой и сухой.

Среди бактерий наиболее частыми возбудителями порчи являются Pseudomonas fluorescens, Proteus vulgaris, Micrococcus roseus, Basillus subtilis, Clostridium putrificum, Cl.sporogenes.

В условиях холодильного хранения развиваются преимущественно бактерии рода Pseudomonas. Эти бактерии быстро проникают с поверхности скорлупы в яйцо; уже через сутки они обнаруживаются на подскорлупной оболочке, а через двое - даже в содержимом яйца.

Бактерии - возбудители порчи различаются биохимическими свойствами и активностью, поэтому изменения, которые они вызывают, очень разнообразны Одни бактерии воздействуют на белок. Расщепление белка сопровождается накоплением кислот и оснований, аммиака, сероводорода, углекислого газа. Газов может быть так много, что происходит разрыв скорлупы. Белок приобретает несвойственную окраску (покраснение, пожелтение, почернение) и неприятный запах (гнилостный, сырный, затхлый). Желток при этом может не изменяться. Другие бактерии воздействуют на желток, вызывая гидролитическое и окислительное превращение липидов; при этом образуются жирные кислоты, альдегиды, кетоны.

Нередко белок перемешивается с желтком и образуется однородная, мутная, буреющая жидкая масса с неприятным запахом. При овоскопии такое яйцо не просвечивается.

Дефект «кислое яйцо» вызывают многие бактерии, в том числе и кишечные палочки. При определении светопроницаемости такого яйца дефект не обнаруживается, а при вскрытии яйцо издает едкий запах.

Плесневые грибы разрастаются прежде всего на подскорлупной оболочке и наиболее быстро около воздушной камеры. Затем они проникают в белок. В начальной стадии плесневения при овоскопии яйца в месте развития плесени наблюдается темное пятно. По мере развития гриба размеры пятна увеличиваются и яйцо становится полностью непрозрачным, так как вся скорлупа изнутри покрывается плесенью. Порчу яиц чаще других вызывают Penicillium, Cladosporium, Aspergillus, а также дрожжи - Torulopsis vicola.

В яйцах водоплавающей птицы (утиных, гусиных) нередко обнаруживаются сальмонеллы - возбудители пищевых отравлений. Для их развития наиболее благоприятная часть яйца - желток. В целях профилактики пищевых отравлений реализация утиных и гусиных яиц на предприятиях общественного питания и в торговле запрещена.

Яйца кур, больных туберкулезом, используют только для производства кондитерских изделий, которые подвергают тепловой обработке при высокой температуре.

На длительное хранение закладывают охлажденные, свежие, чистые яйца. Хранят их при температуре от -1 до -2 °С и относительной влажности воздуха 85-88 %. При резких колебаниях температуры скорлупа увлажняется («отпотевает»), что способствует развитию микроорганизмов.

Для предохранения от проникновения микробов и предотвращения потерь влаги и углекислого газа, а следовательно, для удлинения срока хранения яйца взамен применяемого ранее известкования (для закупорки пор) его поверхность покрывают тонкими пленками. Хороший эффект дает обработка минеральным маслом путем кратковременного погружения в него. Так, за 5 мес хранения при -2 °С пищевой брак яиц, обработанных маслом, составил 0,3 % от общего количества, обработанных вазелином - 0,5, а необработанных - 2,5 %. Эффект повышается и при добавлении в масло антибиотика гердецина (Р. А. Диденко). Обрабатывают яйца водорастворимыми пленкообразующими веществами (поливиниловый спирт, метилцеллюлоза и др.), после чего подсушивают на воздухе. По данным В. А. Герасимова, за 5 мес хранения яиц при температуре от 1 до 1,5 °С количество бактерий на скорлупе с пленочным покрытием уменьшается с 10 4 на 1 см 2 поверхности до десятков клеток, а на необработанной скорлупе - лишь до 10 3 . В белке обработанных яиц бактерии отсутствуют, а в необработанных они обнаруживаются в количестве сотен в 1 см 3 ; снижается в несколько раз и количество пищевого брака. Однако указанные пленочные покрытия сами могут разрушаться микробами.

Во ВНИИТОПе разработан способ создания на скорлупе влаго- и газозащитной бактерицидной пленки из парафина и петролатума с последующей обработкой озоном. При быстром их окислении образуются вещества, обладающие бактерицидным действием (высшие жирные кислоты, жирные спирты и др.). На скорлупе яиц, обработанных таким способом, в течение 6 мес. хранения в холодильных камерах бактерии не обнаруживались Рекомендуется дополнительно к холоду хранение яиц в модифицированной газовой среде -- с повышенным содержанием углекислого газа и азота; обработка высокочастотным электромагнитным полем, позволяющая (модулируя амплитуду) одновременно, но избирательно нагревать скорлупу и содержимое яйца до разной температуры; озонирование. Озонирование яиц при длительном хранении позволяет в 2-3 раза сократить отходы. Эффективность повышается при совмещении озонирования яиц с последующей упаковкой их в герметичную полимерную тару. Тара и упаковочный материал должны быть чистыми, сухими.

При производстве хлеба качество муки и состав ее микрофлоры имеют большое значение для нормального течения процесса тестоведения и отражаются на качестве полуфабриката - теста и готового хлеба.

На хлебозаводах муку исследуют - определяют степень обсеменения ее спорами Bacillus subtilis - возбудителя тягучей болезни хлеба непосредственно микробиологическим методом или методом пробных выпечек хлеба.

В созревании теста наряду с физическими и биохимическими превращениями, протекающими в нем (как из пшеничной, так и ржаной муки), большая роль принадлежит дрожжам и молочнокислым бактериям.

В производстве пшеничного хлеба при изготовлении теста применяют пекарские прессованные или сухие дрожжи, а также жидкие дрожжи и жидкие пшеничные закваски, изготовляемые непосредственно на хлебозаводах.

Хлебопекарные дрожжи должны быть устойчивыми к повышенной концентрации среды и обладать высокой бродильной мальтазной активностью, так как в тесте в результате ферментативного расщепления крахмала накапливается преимущественно мальтоза. Образующийся в процессе брожения углекислый газ разрыхляет тесто и оно увеличивается в объеме; образующийся спирт удаляется в процессе выпечки.

Некоторые продукты жизнедеятельности дрожжей (высшие спирты, альдегиды, кетоны и др.) придают хлебу своеобразные вкус и аромат.

Жидкие дрожжи представляют собой активную культуру дрожжей, выращенную на мучной питательной среде, предварительно осахаренной и заквашенной (до определенной кислотности) термофильной молочной бактерией - палочкой Дельбрюка. Высокая кислотность среды благоприятствует развитию дрожжей и сдерживает рост имеющейся в тесте посторонней микрофлоры, угнетающей жизнедеятельность дрожжей.

При изготовлении жидких дрожжей применяют чистые культуры различных производственных рас вида Saccharomyces cerevisiae.

В закваске всегда имеется некоторое количество и молочнокислых бактерий, преимущественно гетероферментативных.

Жидкие пшеничные закваски - это смешанная культура на осахаренной мучной среде активных дрожжей S.cerevisiae и мезофильных молочнокислых бактерий: гомоферментативной палочки Lactobacillus plantarum и гетероферментативной L.brevis, развивающихся в среде спонтанно или вносимых в виде чистых культур. Гетероферментативные молочнокислые бактерии, помимо кислот, образуют углекислый газ, поэтому они играют некоторую роль в разрыхлении теста. Выделяемые молочнокислыми бактериями молочная кислота и летучие кислоты способствуют улучшению аромата и вкуса хлеба.

Хлеб, полученный на жидких дрожжах и жидких заквасках, не только обладает более приятным вкусом, но реже болеет тягучей болезнью и медленнее черствеет, по сравнению с хлебом, изготовляемым с использованием только прессованных дрожжей. В пшеничном тесте на прессованных дрожжах мало молочнокислых бактерий, попадают они в основном из муки, их участие в созревании теста незначительно.

В производстве ржаного хлеба тесто готовят на заквасках, которые, как и пшеничные закваски, являются смешанными культурами дрожжей и молочнокислых бактерий, что обеспечивает разрыхление теста и накопление кислот. Соотношение молочнокислых бактерий и дрожжей составляет 80: 1, а в пшеничном тесте - 30: 1, т. е. в созревании ржаного теста ведущая роль принадлежит молочнокислым бактериям.

Ржаные закваски бывают густые и жидкие. Жидкие готовят на осахаренной жидкой среде из ржаной муки с применением чистых культур различных рас дрожжей видов Saccharomyces cerevisiae и S. minor. Из гомоферментативных молочнокислых бактерий применяют Lactobacillus plantarum (иногда вводят L. casei), из гетероферментативных - L. brevis и L. fermentum.

На большинстве заводов густые закваски готовят на чистых культурах дрожжей - S. minor и молочнокислых бактерий - L. plantarum и L. brevis. Эти бактерии, помимо молочной кислоты и углекислого газа, продуцируют вещества (альдегиды, летучие кислоты, уксусный и этиловый эфиры), входящие в состав ароматического комплекса хлеба.

Дрожжи S. minor несколько уступают по энергии брожения виду S. cerevisiae, но отличаются большей кислотоустойчивостью.

Высокая кислотность ржаного теста (рН 4,2-4,3) благоприятно воздействует на белки ржаной муки, улучшает ее хлебопекарные свойства и препятствует развитию в тесте и хлебе бактерий - возбудителей порчи.

В тесте помимо используемых производственных микроорганизмов всегда находятся посторонние, попадающие с сырьем и из внешней среды. Их активное развитие нарушает нормальное течение процессов брожения и созревания теста. Таковыми являются, например, поступающие с прессованными дрожжами и из муки дикие дрожжи рода Candida. Эти дрожжи в брожении не участвуют, но отрицательно воздействуют на бродильную активность производственных дрожжей. Кроме того, они окисляют спирт в уксусную кислоту, используют молочную кислоту, снижая тем самым кислотность закваски.

Поверхность хлеба при выходе из печи практически стерильна, но мякиш прогревается только до 93-98 °С, и в нем всегда сохраняется какое-то количество бактериальных спор; возможно сохранение и вегетативных клеток.

Во время охлаждения, последующего транспортирования, хранения и реализации хлеба споры могут прорасти, а размножение в мякише образовавшихся клеток приводит к порче хлеба.

При хранении хлеб может подвергаться различным видам порчи.

Возбудитель тягучей картофельной болезни - спорообразующие аэробные бактерии картофельная и сенная палочки, объединенные в настоящее время в один вид - Bacillus subtilis. Споры этих бактерии термоустойчивы, в муке они всегда присутствуют, а в отдельных видах (муке 2-го сорта, обойной) - в немалых количествах. Источник инфекции - оборудование, воздух производственных цехов хлебозавода. Во время выпечки хлеба споры этих бактерий не погибают и в дальнейшем при благоприятных условиях прорастают в вегетативные, размножающиеся клетки.

Bacillus subtilis вызывает гидролиз крахмала с образованием большого количества декстринов, но эти бактерии чувствительны к повышенной кислотности среды, поэтому тягучей болезни подвержен преимущественно пшеничный хлеб, особенно из муки 2-го сорта, имеющий по сравнению с ржаным хлебом невысокую кислотность. В начале развития заболевания хлеб приобретает посторонний фруктовый запах, затем мякиш ослизняется, темнеет, становится липким, тянется нитями. Пораженный хлеб в пищу непригоден.

В случае обнаружения в процессе хранения или продажи признаков картофельной болезни хлеб и хлебобулочные изделия должны быть немедленно изъяты из подсобных помещений и торгового зала и в установленном порядке направлены на корм скоту или уничтожение.

В целях предотвращения тягучей болезни хлеб после выпечки быстро охлаждают до температуры 10-12 °С и хранят при этой температуре в хорошо вентилируемом помещении. Рекомендуется подкислять тесто уксусной, пропионовой и сорбиновой кислотами или их солями.

В тесто из пшеничной муки предложено (К. Е. Бертенева) вводить закваски чистых культур пропионовокислых бактерий или мезофильной молочнокислой палочки - Lactobacillus fermentum. Угнетающее действие этой бактерии на Bacillus subtilis обусловлено не только подкислением среды, но и выделением анабиотических веществ.

Пьяный хлеб не имеет внешних признаков порчи, но вреден, так как содержит сохранившиеся при выпечке, выделенные в зерно микотоксины гриба Fusarium.

Возбудители меловой болезни - дрожжеподобные грибы (из эндомицетовых). Они попадают в тесто с мукой и сохраняются при выпечке хлеба; инфицирование готового хлеба может происходить и извне. Болезнь сначала проявляется на поверхности хлеба, затем по трещинам распространяется внутрь мякиша в виде белых сухих порошкообразных включений, сходных с мелом. Хлеб теряет товарный вид, приобретает неприятные вкус и запах.

Плесневение - наиболее распространенный вид порчи ржаного и пшеничного хлеба; возникает в основном при нарушении режима хранения. При слишком плотной укладке, повышенной влажности и температуре споры плесеней, попавшие на пшеничный хлеб извне (из воздуха, при контакте с инфицированными предметами), быстро развиваются, особенно если корка хлеба с трещинами. Плесневение хлеба чаще вызывают грибы родов Penicillium, Aspergillus, Mucor, Rhizopus. Многие из них вызывают гидролиз белков, крахмала; хлеб приобретает неприятные затхлые запах и вкус. Заплесневелый хлеб в пищу непригоден, так как может содержать микотоксины. В хлебе, пораженном аспергилловыми грибами, обнаружены афлатоксины (Шпихер), которые концентрировались в основном в наружных слоях хлеба, но выявлялись и в мякише.

Для борьбы с плесневением хлеба предлагаются различные методы: обработка поверхности хлеба или упаковочного материала химическими консервантами (этиловым спиртом, солями пропионовой и сорбиновой кислот), стерилизация упакованного хлеба токами высокой частоты, ионизирующими излучениями; эффективно также замораживание хлеба. Однако основными мероприятиями на хлебозаводах, обеспечивающими высокое качество хлеба, являются строгое соблюдение установленного технологического режима, содержание в должной чистоте оборудования, систематическая дезинфекция производственных помещений.

Хлеб употребляют в пищу без дополнительной кулинарной обработки, поэтому на всех стадиях его производства, при хранении, транспортировании и реализации должны строго выполняться установленные санитарные требования.

Тема: «Биоповреждения непродовольственных товаров»

Воздействие живых организмов на промышленное сырье, материалы и изделия может существенно изменить их потребительские свойства, снизить качество, а в ряде случаев привести к полному их разрушению.

Свойства сырья, материалов и изделий, в том числе и потребительские, могут изменяться при хранении, эксплуатации, иногда и при производстве под воздействием физико-химических, механических и биологических факторов, вызывающих соответствующие повреждения (физико-химические, механические, биологические).

Эти повреждения возникают параллельно или последовательно, усиливая друг друга.

Нет сомнений в том, что при любых нарушениях режимов хранения, тем более при аварийных ситуациях (например, подмочка), в конечном счете, преобладающим и завершающим процесс является биологическое повреждение.

Согласно нормативным документам, понятие биоповреждение определяется как повреждение материалов, сырья и изделий под воздействием биологического фактора (ГОСТ 9.102-91 ЕСЗКС. Воздействие биологических факторов на технические объекты. Термины и определения).

Биологический фактор (биофактор) - это организмы или сообщества организмов, вызывающие нарушение работоспособного состояния объекта.

Однако формулировки, представленные в стандарте, не отражают еще одну сторону влияния биоповреждений промышленных товаров на одно из важнейших потребительских свойств - безопасность.

Безопасность - это отсутствие риска для жизни, здоровья и имущества потребителей при эксплуатации или потреблении товаров.

Выделяют санитарно-гигиеническую безопасность, которая означает отсутствие недопустимого риска, который может возникнуть при разного рода биоповреждениях потребительских товаров и которые, в свою очередь, могут не только привести к потере имущества, но также могут быть опасными для здоровья потребителей.

Особенно это касается, например, косметических товаров или же загрязнения товаров болезнетворными микроорганизмами.

Однако не только болезнетворные микроорганизмы могут быть опасны для здоровья потребителей. Например, на некоторых текстильных предприятиях выявлены случаи заболевания рабочих прядильно-приготовительных участков из-за выделения в воздушную среду большого количества частичек пыли с сапрофитными микроорганизмами от биозараженного хлопка.

При гигиенической оценке одежды, белья, обуви и т.д. на них определяют степень накопления микроорганизмов. Считается, что чем больше накопление микроорганизмов на белье и во внутреннем пространстве обуви (перчаточные, чулочно-носочные изделия, стельки), тем меньше их остается на поверхности кожи, так как эти изделия обладают высокой очистительной способностью. Выявлено, что обсемененность кожи при использовании одежды и белья из хлопка и вискозы в 2 - 3 раза меньше, чем при использовании белья из капрона.

Таким образом, биоповреждения тесно связаны с такими комплексными показателями качества товаров, как надежность, функциональность, эргономичность и т.д.

Объектами биоповреждения являются сооружения, изделия, материалы, сырье, которые в процессе воздействия на них живых организмов теряют свои свойства.

Агентами биоповреждений являются живые организмы, атакующие сооружения, изделия, материалы и сырье и вызывающие изменения их свойств.

В реальных условиях хранения и эксплуатации на непродовольственное сырье, материалы и изделия повреждающее воздействие оказывают микроорганизмы (бактерии, микроскопические грибы), насекомые (моли, жуки-кожееды, жуки-точильщики, термиты, тараканы) и млекопитающие (грызуны: крысы и мыши).

Стойкость к воздействию биологического фактора (биостойкость ) - это свойство объекта сохранять значение показателей в пределах установленных нормативно-технической документацией в течение заданного времени в процессе или после воздействия биофактора. Этот термин применяется с указанием конкретного биофактора:

бактериостойкость - стойкость к воздействию бактерий;

грибостойкость - стойкость к воздействию грибов;

стойкость к повреждению термитами;

стойкость к повреждению молью;

стойкость к повреждению грызунами;

микробиологическая стойкость - устойчивость материалов при испытаниях на биостойкость в природных условиях .

Воздействие живых организмов на материалы может приводить к неблагоприятному или благоприятному для человека итогу. В первом случае речь идет о биоповреждении (англ. - biodeterioration), во втором о биоразрушении (англ. - biodegradation) материалов, отслуживших свой срок и загрязняющих окружающую среду.

Среди биоповреждений следует отметить собственно биоповреждения материалов, которые при всем многообразии живых организмов и способов их воздействия сводятся к химическим и механическим изменениям.

Микроорганизмы в данном случае оказывают на материалы прежде всего химическое воздействие, а насекомые и животные наносят, как правило, механические повреждения.

2.Таким образом, собственно повреждения материалов живыми организмами можно свести к двум типам:

1) использование материала в качестве источника питания (в случае микроорганизмов речь идет об ассимиляции; в случае насекомых и грызунов говорят о "пищевых" повреждениях);

2) воздействие на материал, которое не связано с процессом питания и приводит к механическому или химическому разрушению материала (в случае микроорганизмов - это деструкция; в случае насекомых и грызунов - это "непищевые" повреждения).

Следует отметить, что из всех микроорганизмов микроскопические грибы могут способствовать и механическому разрушению материалов, которое происходит за счет разрастания гиф мицелия гриба, развивающих высокое тургорное давление.

Одним из видов вредного воздействия живых организмов (в основном микроорганизмов и растений) на сырье, материалы и изделия является обрастание поверхности. Оно может сопровождаться химическим воздействием на материал или происходить без него.

Третий вид воздействия биологического фактора - биозасорение.

Биологическое засорение объекта (биозасорение) - состояние объекта, связанное с присутствием биофактора, после удаления которого восстанавливаются функциональные свойства объекта.

Таким образом, микроорганизмы, развивающиеся на материалах и субстратах, могут быть нескольких типов. Одни используют в качестве источника питания и энергии органические вещества самих материалов (ассимиляция). Другие развиваются за счет использования метаболитов первых, однако они также могут вызывать повреждение материалов продуктами своей жизнедеятельности (деструкция). И, наконец, третьи микроорганизмы развиваются на поверхности материалов только за счет пыли, минеральных и органических загрязнений, не затрагивая самого материала, и лишь вызывают его биозасорение.

Повреждения, наносимые насекомыми сырью, материалам и изделиям, могут носить пищевой или непищевой характер.

В большинстве случаев пищевые повреждения наносят личинки, обитающие внутри или на поверхности материала. Если изделия имеют удобные для поселения насекомых полости и отверстия, тогда возможно только внутреннее загрязнение изделия. Если насекомые, развивающиеся в полостях материала, используют его частицы для строительной деятельности, как, например, некоторые гусеницы моли при сооружении чехлика, то сам материал уже в некоторой степени повреждается. Наиболее характерным для насекомых-вредителей является использование материалов растительного и животного происхождения в пищу, причем вредители материалов растительного происхождения более разнообразны. Синтетические материалы повреждаются насекомыми при случайных контактах.

Среди живых организмов, повреждающих материалы, грызуны занимают особое положение, так как наносимые ими повреждения носят чаще всего непищевой характер и связаны с проявлением грызущей деятельности.

В результате воздействия живых организмов на сырье, материалы и изделия в них возникают дефекты.

3.По степеням значимости различают дефекты критические, значительные и малозначительные.

Критические дефекты - несоответствие изделий установленным требованиям, которые могут нанести вред здоровью или имуществу потребителей или окружающей среде.

Значительные дефекты - влияют на свойства материалов, но не влияют на безопасность для потребителя или окружающей среды.

Малозначительные дефекты - не оказывают влияния на свойства изделий, в первую очередь, на назначение, надежность и безопасность. К ним, в частности, относится биозасорение.

В зависимости от наличия методов и средств обнаружения дефекты подразделяются на явные, для которых предусмотрены методы и средства обнаружения, и скрытые, для которых возможно применение специальных методов и средств обнаружения.

Для биоповреждений характерны именно скрытые дефекты, для обнаружения которых необходимо специальное оборудование.

В зависимости от наличия методов и средств устранения дефекты делят на устранимые и неустранимые.

Устранимые - дефекты, после устранения которых товар может быть использован по назначению. Такие дефекты характерны только для биозасорения.

Неустранимые - дефекты, которые невозможно или экономически невыгодно устранять. Например, при биоповреждении оптики прибор может быть восстановлен только после разборки и дополнительной шлифовки поверхности. В других случаях критические дефекты при биоповреждениях практически неустранимы.

Таким образом, при биоповреждении сырья, материалов и изделий происходит:

изменение химических свойств в результате окисления или гидролиза компонентов материала: под действием микроорганизмов изменяется кислото- и щелочестойкость, устойчивость к действию окислителей, восстановителей и органических растворителей;

изменение физико-механических свойств материалов, например, потеря прочности древесины, резины, пластиков, тканей под действием микроорганизмов или продуктов их обмена веществ, набухание резины, потеря адгезии лакокрасочных покрытий;

изменение оптических свойств, например, цвета, блеска, прозрачности, преломления света;

ухудшение электрофизических свойств, например, снижение электроизоляционных свойств материалов;

изменение органолептических свойств, например, появление дурного запаха при гниении, появление слизи на твердых поверхностях;

потеря части материала вследствие его повреждения, например, грызунами или насекомыми.

1. Агентами микробиологического воздействия на материалы являются:

2) насекомые

3) микроскопические грибы

4) грызуны

5) растения

2. Какие из ферментов играют наибольшую роль в биоразрушении материалов белкового происхождения:

1) гликозидазы

2) протеиназы

4) изомеразы

5) трансферазы

3. Степень повреждения шерстяных тканей молью по ГОСТ 9.055-75 оценивается:

1) в баллах

2) по приросту биомассы

3) по потере механической прочности

4) по изменению цвета

5) по изменению запаха

4. Инсектициды применяются для защиты материалов от воздействия:

1) грызунов

2) микроскопических грибов

3) насекомых

4) бактерий

5) растений

5. Биологический метод борьбы с грызунами состоит в использовании:

2) капканов

3) микроорганизмов

4) ультразвука сектицидов

5) инсектицидов

6. Наиболее безвредными для человека инсектицидами, применяемыми для борьбы с тараканами, являются:

1) фосфороорганические соединения

2) карбаматы

3) пиретроиды

4) биологические препараты

5) карбофос

7. Биофактор, применяемый для оценки биостойкости текстильных материалов по ГОСТ 9.060-75:

1) стандартный набор бактерий

2) стандартный набор микроскопических грибов

3) ферментный препарат (целлюлаза)

4) почвенная микрофлора

5) набор бактерий и микроскопических грибов

8. Критерием оценки биостойкости бумаги по ГОСТу 9.801 – 82 является:

1) прочность на излом

3) потеря массы

4) органолептические показатели рочность на разрыв

5) прочность на разрыв

9. Микроскопические грибы начинают развиваться на хлопковых волокнах при их влажности:

1) не менее 20%

2) не менее 10%

3) не менее 45%

4) не менее 65%

5) не менее 85%

10. Наиболее стойкими к воздействию микроорганизмов являются следующие лубяные волокна:

1) джутовые

2) ацетатные

3) вискозные

4) льняные

5) полиэфирные

11. Микробиологическое повреждение шерстяных волокон начинается с разрушения:

1) кутикулы

2) клеточно-мембранного комплекса

3) сердцевинного слоя

4) кортекса

5) чешуйчатого слоя

12. Дефекты кожевенного сырья, причиной которых является развитие гнилостных процессов:

1) отдушистость

2) безличина

3) кнутовина

4) неотделенная бахтарма

5) расслоение шкуры

13. Порода древесины, имеющая наименьшую биостойкость:

14. В косметических эмульсиях микроорганизмы развиваются:

1) в водной фазе

2) в жировой фазе

3) на поверхности пигментов

4) внутри частиц жира

5) снаружи частиц жира

15. Какая упаковка косметических средств может способствовать загрязнению микроорганизмами при использовании:

1) аэрозольные баллоны

2) баночки с широким горлом

4) флаконы с дозирующим устройством

5) баночки с узким горлом

16. Бактерии, которые не принимают участия в биокоррозии металлов:

1) сульфатредуцирующие

2) целлюлозоразрушающие

3) тионовые

4) железобактерии

5) протелитические

17. На какой подложке биостойкость лакокрасочных покрытий будет наименьшей:

1) черный металл

3) древесина

4) цветной металл

5) пластмасса

18. Какой наполнитель пластмасс будет повышать грибостойкость:

2) хлопковые волокна

3) древесная мука

5) льняные волокна

19. Отметить правильное утверждение, касающееся микробиологической стойкости полимеров:

1) чем выше аморфность, тем выше биостойкость

2) чем выше молекулярная масса и выше кристалличность, тем выше биостойкость

3) чем ниже молекулярная масса, тем выше биостойкость

4) чем ниже молекулярная масса и выше аморфность, тем выше биостойкость

5) чем ниже аморфность, тем выше биостойкость

Тема: «Патогенные микроорганизмы и пищевые заболевания, вызываемые ими»

1.Пищевые (алиментарные) заболевания – заболевания, причиной которых служит пища, инфицированная токсигенными микроорганизмами или токсинами микробов (рис. 12.1).

Рис. 12.1 Пищевые заболевания

Таблица 12.1 - Сравнительная характеристика пищевых заболеваний

№	Пищевые инфекции	Пищевые отравления
1.	Заразные заболевания. Могут передаваться и контактным путем.	Незаразные заболевания. Контактным путем не передаются.
2.	Возникают и передаются не только через пищу, но и через воду, воздух и другими путями.	Пища играет основную роль в возникнове­­нии и распространении.
3.	Возбудители в пищевых продуктах не размножаются, но могут длительное время сохраняться.	Возбудители размножаются в пищевых продуктах.
4.	Инкубационный период длительный – от нескольких дней и недель до месяцев.	Инкубационный период сравнительно короткий – от нескольких часов до 1 – 3 суток.

Пищевые продукты – благоприятная среда для развития микроорганизмов – сапрофитов, в том числе и возбудителей пищевых отравлений. Кроме того, через пищевые продукты могут передаваться и возбудители инфекций – заразных заболеваний, которые непосредственно в пищевых продуктах не размножаются. Таким образом, пищевые продукты при неправильном технологическом режиме их производства и хранения могут служить причиной пищевых заболеваний – пищевых инфекций и пищевых отравлений.