Микрофлора молока и молочных продуктов

Первым возможным источником Bacillus sporothermodurans является сырое молоко, загрязненное на ферме. В 1955 г. впервые Вacillus sporothermodurans 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 Bacillus sporothemiodurans 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 Bacillus sporothermodurans. 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 Bacillus sporothermodurans. 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 Bacillus sporothermodurans 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 [2] 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.

Кроме лизоцимов в  молоке обнаружено два (по данным некоторых  исследователей, три) лактенина. Первый из них содержится в молозиве, термолабилен; второй – в молоке, устойчив к высокой температуре. Лактенины связаны с одной из фракций белков молока – р-глобулинами. Их больше содержится в начале лактации и меньше – в конце ее. И. И. Архангельский и другие исследователи указывают на родство антимикробных веществ, крови и молока, которые являются одними и теми же белками животного организма.

М.П. Бутко, Б.А. Степанова установили, что иммунное молоко обладает статическим, а не цидным действием, оно лишь задерживает размножение микробов. Активность антимикробных веществ обусловлена чистотой продукта и температурой его хранения. С повышением температуры их активность понижается, а при 55°С и выше наступает инактивация.

По данным Р.Б. Давыдова, в зависимости от температуры хранения продолжительность антимикробной фазы молока резко изменяется и составляет при 0°С – 48 ч., при 5°С – 36 ч., при 10°С – 24 ч., при 25°С – 6 ч., при 30 °С – 4 ч. и при 37°С – 2 ч. Следовательно, для сохранения активности антимикробных веществ в молоке его необходимо быстро охлаждать.

Молоко охлаждают сразу  же после доения и до отправки его  на молочный завод хранят при температуре 5-6°С. Для охлаждения молока применяют специальные охладители или бассейны с льдосолевой смесью, в которую погружают фляги с молоком. Охлажденное молоко должно быть доставлено на молочный завод в состоянии статической фазы. Продлить срок хранения пастеризованного молока таким образом невозможно, поскольку под действием высокой температуры при нагревании происходит разрушение антимикробных веществ.

Фаза смешанной микрофлоры – это период наиболее активного размножения микробов в молоке. С инактивацией лизоцимов, лактенинов и других веществ заканчивается антимикробная фаза, после чего начинают развиваться микроорганизмы. В начале фазы наблюдается развитие разных групп микроорганизмов, но преобладают аммонификаторы. Увеличивается количество молочнокислых бактерий, происходят накопление кислот, понижение рН. В такой среде деятельность гнилостных, маслянокислых и бактерий других групп замедляется, а многие микробы гибнут. Продолжительность фазы смешанной микрофлоры составляет 12-18 ч. За этот период число клеток микроорганизмов в 1 мл, молока может достигать до сотен миллионов.

Качественный состав микрофлоры молока в этой фазе определяется ее исходным составом, скоростью развития отдельных видов микроорганизмов и температурой хранения молока.

В зависимости от температуры  хранения молока различают три типа микрофлоры в данной фазе: криофлора, или флора низких температур (0-8°С); мезофлора, или флора средних температур (10-35°С); термофлора, или флора высоких температур (40-45°С).

Криофлора молока состоит из психротрофных микроорганизмов, которые могут медленно развиваться в молоке при температуре его хранения 8°С (пептонизирующие и гнилостные). Молочнокислые бактерии и кишечная палочка практически не развиваются. Фаза может продолжаться до нескольких суток без видимого изменения молока. Однако при длительном хранении при этой температуре число клеток психротрофных бактерий может достигать десятков и сотен миллионов в 1 мл молока, при этом ведущее место занимают микрококки, флюоресцирующие бактерии и спорообразующие гнилостные бактерии. Возникают пороки молока.

Если в начале фазы смешенной микрофлоры молоко пропастеризовать, то психротрофная микрофлора будет  уничтожена и качество молока сохранится.

Мезофлора состоит из мезофильных микроорганизмов, развитие которых происходит в молоке, хранящемся при температуре 10-35°С. При этой температуре микроорганизмы размножаются в геометрической прогрессии, преобладают молочнокислые бактерии. Однако интенсивно развиваются также бактерии группы кишечной палочки, флюоресцирующие, гнилостные, микроккоки, стафилококки, которые разлагают белки и жир молока, выделяют продукты жизнедеятельности и ухудшают качество молока.

Термофлора состоит  из термофильных бактерий, размножающихся в молоке при температуре его  хранения свыше 40°С.

Фаза молочнокислых  бактерий наблюдается только при  температуре хранения молока выше 10°С. Она характеризуется преобладанием  в начале периода стрептококков, а в конце – молочнокислых палочек. Молоко сквашивается. В такой среде клетки других микробов погибают. Продукты жизнедеятельности становятся небезразличными и для самих молочнокислых бактерий, главным образам для стрептококков. Они не выдерживают низкого рН и к концу периода полностью исчезают. В результате молочнокислого процесса наступает самоочищение молока, количество молочнокислых бактерий приближается к 100 %. Речь идет уже о кисломолочном продукте, а не о свежем молоке. В результате сквашивания молоко как бы самоконсервируется на основе антибиоза, консервирующим началом является молочная кислота. Смена одних форм молочнокислых бактерий другими происходит в течение 3-4 недель. С накоплением кислоты рН среды вновь понижается, и создаются условия, благоприятные для развития плесневых грибов и дрожжей.

Фаза плесневых грибов и дрожжей характеризуется развитием мицелиальных и безмицелиальных грибов. Основные представители таких микроорганизмов – молочная плесень, зеленый кистевик, пленчатые дрожжи и др. Грибы используют молочную кислоту, разлагают белки с образованием щелочных продуктов, в результате чего повышается рН и среда становится пригодной для развития аммонификаторов и маслянокислых микробов. Исчезает сгусток молока, оно приобретает жидкую консистенцию. При комнатной температуре гнилостные процессы прогрессируют, накапливаются газы, продукт становится непригодным к употреблению.

Таким образом, в процессе хранения исчезают антимикробные свойства молока, и при несоблюдении правил хранения в нем создаются условия  для развития нежелательной микрофлоры, в результате чего продукт портится. Чаще всего в молоко попадают аммонификаторы (гнилостные микробы), плесневые грибы, маслянокислые бациллы, реже – возбудители инфекционных болезней.

Аммонификаторы проявляют  свое действие в нейтральной и слабощелочной средах, т.е. до развития молочнокислых бактерий или после фазы плесневых грибов и дрожжей, а также при низкой температуре. В процессе разложения белков изменяется консистенция, образуются газы (аммиак), молоко приобретает горький вкус.

Маслянокислые микробы  в большом количестве содержатся в почве, на растениях, на предметах ухода за животными и при несоблюдении чистоты попадают в молоко. В анаэробных условиях они разлагают молочный сахар с образованием масляной кислоты и газов. Продукт приобретает неприятный запах и прогорклый вкус. Пастеризация не предотвращает порчу молока, так как споры маслянокислых микробов при этом не погибают.

Плесневые грибы, развиваясь на поверхности молока, разлагают  жиры и придают ему горький  вкус и травянистый запах. Споры  гриба содержатся в кормах, на оборудовании, аппаратуре и часто попадают в молоко. При длительном хранении, когда повышается кислотность продукта, создаются условия для роста грибов.

Кишечная палочка (эшерихии), попадая в молоко, вызывает сбраживание  лактозы с образованием кислоты  и газа. Наступает быстрое свертывание молока, но его качество остается низким. С накоплением газа плотная масса разрывается, а иногда вслед за этим наступает ее разжижение. Молоко, загрязненное кишечной палочкой, непригодно для изготовления сыров и других продуктов. Сыр, приготовленный из такого молока, бывает пронизан большим количеством пузырьков, при слиянии которых образуются полости. Такой продукт теряет питательную ценность и товарный вид.

При мастите, туберкулезе, ящуре и некоторых других болезнях молоко приобретает желтый или голубоватый оттенок.

Чудесная палочка, а  также заболевание сибирской язвой (в конце периода), геморрагическим маститом и другими болезнями окрашивают молоко в красный цвет. Некоторые микрококки и бациллы изменяют консистенцию молока: оно становится вязким, тягучим. При мастите в молоке появляются хлопья.

Наибольшую опасность  представляют инфекционные болезни  животных, передаваемые через молоко. Патогенные микробы в молоко попадают от больных животных, из окружающей среды во время его транспортирования или переработки. Микробы, передаваемые через молоко, делят на две группы. В первую группу входят возбудители зооантропонозов – болезней, общих для животных и человека. К ним относятся туберкулез, бруцеллез, ящур и др. Во вторую группу входят возбудители антропонозов – болезней, которые передаются от человека человеку (дизентерия, дифтерия, брюшной тиф, скарлатина).

Туберкулез – хроническая болезнь, возбудитель которой вместе с молоком выделяется во внешнюю среду. В такой среде микобактерии сохраняются до 10 дней, а в сливочном масле на холоде – до 300, в сырах – до 200 дней. При туберкулезе вымени происходит изменение молока: оно становится зеленовато-желтоватым, с хлопьями. Такое молоко подвергают кипячению и используют животным при откорме.

Бруцеллез – хроническая болезнь. В охлажденном молоке бруцеллы сохраняются до 8 дней, в замороженном – до 60, в сквашенном – до 4, в сливках – до 10, в масле – 40-60, в сырах – до 40 дней. Бруцеллы чувствительны к высокой температуре: при 65°С они погибают через 15 мин, при 70°С – через 5 мин. Молоко от больных животных пастеризуют при 70°С в течение 30 мин.

Ящур – острая сильноконтагиозная болезнь. Вирус ящура в свежем молоке сохраняется до 12 часов, в охлажденном – до 2 недель. Молоко от больных ящуром животных пастеризуют при температуре 80°С в течение 30 минут или кипятят в течение 5 минут. Обеззараженное молоко перерабатывают в топленое масло или используют в корм животным.

Сальмонеллезы – острые желудочно-кишечные болезни, вызываемые сальмонеллами и их токсинами, которые вместе с молоком могут попадать в организм человека. Источники загрязнения молока сальмонеллами – больные животные, корма, вода, а также обслуживающий персонал. Люди, переболевшие сальмонеллезом, могут оставаться длительное время бактерионосителями.

Мастит (воспаление вымени) может быть вызван микробами, которые проникли в молочную железу. Более 90% инфекционных маститов вызывают стафилококки и стрептококки. Энтеротоксигенные стафилококки могут быть причиной тяжелых отравлений людей, особенно детей.

Качество и безопасность молока и молочных продуктов требуют повышенного контроля со стороны санитарных органов. При санитарно-эпидемиологической экспертизе молока и молочных продуктов учитывается эпидемиологическая опасность молока в отношении зоонозных и кишечных инфекций и пищевых отравлений, оцениваются пищевая ценность, органолептические показатели, физико-химические и микробиологические показатели, химические и радиологические показатели безопасности.

С целью исключения распространения  инфекционных заболеваний категорически запрещается реализовать молоко, полученное от больных коров, без специального разрешения ветеринарного врача, обслуживающего данное хозяйство или участок. В случае выявления заразных болезней, общих для животных и человека, запрещаются вывоз молока с ферм для реализации и его использование внутри хозяйства впредь до окончания мероприятий, предусмотренных соответствующими инструкциями по борьбе с этими болезнями.