4868

2

ББК УД (2) 42 Х 12

Микробиология молочных продуктов : учебное пособие /сост. И. В. Крючкова. –

Хабаровск : РИЦ ХГАЭП, 2007. – 80 с.

Рецензенты: Александров А.В., Кольцов И.П.

Утверждено издательско-библиотечным советом академии в качестве учебного пособия для студентов

Учебное издание

Крючкова Ирина Валерьевна

Микробиология молочных продуктов

Учебное пособие

Редактор Г.С. Одинцова

Подписано в печать ___________. Формат 60*84/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. п.л. _4,7_. Уч.–изд. л. _3,3_.Тираж 100 экз Заказ № ___________

680042, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 134, ХГАЭП, РИЦ © Хабаровская государственная академия экономики и права, 2007

5

ВВЕДЕНИЕ

Микробиология – наука, изучающая жизнедеятельность не видимых невооруженным глазом существ – микроорганизмов или микробов. Это название происходит от греческих слов – micros (малый), bios (жизнь), logos (наука).

Микробиология изучает строение и форму микроорганизмов (морфологию), проявления и условия их жизнедеятельности (физиологию), а также методы их выявления и распознавания, роль в природе и жизни человека.

Мир микроорганизмов обширен и многообразен. К микробам относят бактерии, дрожжевые и нитчатые грибы (плесени), простейшие одноклеточные животные организмы и ультрамикроскопические существа – вирусы.

Микроорганизмы имеют повсеместное распространение, что свидетельствует об их значительной роли в природе и жизни человека. Они играют важную роль в производственных процессах: хлебопечении, производстве молочных продуктов, органических кислот, спирта, вина, пива, ферментов, гормонов, антибиотиков и других веществ.

Наряду с полезными микробами существуют группы возбудителей порчи пищевых продуктов, патогенных или болезнетворных микробов – возбудителей различных заболеваний человека, животных, растений и насекомых.

В соответствии с государственными образовательными стандартами для специальностей «Технология продуктов общественного питания», «Товароведение и экспертиза товаров» по курсу общеобразовательных дисциплин «Микробиология» особое внимание уделяется морфологии, систематике и физиологии микроорганизмов, а также микробиологии пищевого сырья и товаров. В этой связи в данном учебном пособии рассматриваются теоретические основы микробиологии молочных продуктов, а также организация микробиологического контроля производства молочных продуктов на молокоперерабатывающих предприятиях.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям «Технология продуктов общественного питания», «Товароведение и экспертиза товаров» всех форм обучения, для изучения теоретического курса раздела дисциплины «Микробиология» «Технология молочных продуктов».

6

ГЛАВА 1. МИКРОБИОЛОГИЯ КИСЛОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

1.1. Условия развития микроорганизмов при выработке кисломолочных продуктов

Впромышленных условиях все кисломолочные продукты, за исключением кефира, готовят из пастеризованного молока, применяя чистые культуры микроорганизмов. При выработке кефира используют естественную закваску. Вносимая в молоко микрофлора закваски в процессе своего развития определяет свойства кисломолочных продуктов.

При подборе микроорганизмов для выработки тех или иных кисломолочных продуктов учитывают требования, предъявляемые к готовому продукту. Так, при производстве творога, кислотность которого должна быть не выше 200 °Т, применяют закваску из мезофильных молочнокислых стрептококков, характеризующихся сравнительно низким пределом кислотообразования.

При производстве кисломолочных продуктов условия развития микроорганизмов определяются в основном принятыми для каждого продукта температурами сквашивания, созревания, охлаждения.

Условия развития микроорганизмов меняются, если в процессе производства кисломолочные продукты подвергают дополнительной обработке. Например, при производстве творога в процессе синерезиса в молочном сгустке концентрируются микробные клетки. Условия развития микробов в сгустке более благоприятны, чем в молоке. В результате этого микроорганизмы в твороге накапливаются в значительно большем объеме, чем в простокваше и других кисломолочных продуктах.

При производстве кисломолочных продуктов на развитие микроорганизмов влияет и химический состав молока. При наличии в нем веществ, угнетающих микроорганизмы (антибиотиков, остатков моющее-дезинфицирующих средств и пр.), тормозится развитие молочнокислых бактерий. При недостатке в молоке необходимых питательных веществ (витаминов, аминокислот) также возможно замедление молочнокислого процесса.

Впроизводственных условиях микрофлора, вводимая в состав закваски, обычно развивается не в стерильном, а в пастеризованном молоке, в котором содержится значительное количество посторонних микроорганизмов. Остаточная микрофлора пастеризованного молока при ослаблении молочнокислого процесса может отрицательно повлиять на направление

7

микробиологических процессов и стать причиной возникновения пороков кисломолочных продуктов. Среди микроорганизмов незаквасочного происхождения могут быть и молочнокислые бактерии (термостойкая молочнокислая палочка, энтерококки), попадающие в молоко с недостаточно обработанного оборудования и из других источников.

В зависимости от количества применяемой закваски (1–5 %) и ее качества количество микроорганизмов, вносимых с заквасками, может составлять от 50 до 500 млн клеток в 1 мл молока. Общее же количество посторонних микроорганизмов в пастеризованном молоке обычно колеблется от 50 до 500 тыс. в 1 мл, т.е. примерно в 1 000 раз меньше, чем количество заквасочных микроорганизмов.

1.2. Кисломолочные продукты, приготовляемые на заквасках мезофильных молочнокислых стрептококков

1.2.1. ОБЫКНОВЕННАЯ ПРОСТОКВАША

Ее вырабатывают из цельного или обезжиренного молока, пастеризованного при 85–90 °С в течение 10–15 мин, гомогенизированного и охлажденного до 28–32 °С. Заквашивают молоко 5%-ной закваски, состоящей из мезофильных стрептококков – Lactococcus lactis, Lactococcus acetoinicus. При этих условиях сквашивание молока длится 5–7 ч. После образования сгустка простоквашу при кислотности не ниже 75 °Т охлаждают, фасуют и направляют в холодильную камеру, температура воздуха в которой не выше 8°С. Готовая простокваша имеет ровный сгусток и слегка кислый вкус.

Для улучшения консистенции простокваши молоко заквашивают двумя заквасками: смесью молочнокислых стрептококков (5–7,5%) и болгарской палочкой (0,5–1%) при температуре 38°С. Несмотря на повышенную температуру сквашивания, преобладающую микрофлору простокваши составляют молочнокислые стрептококки, а вкус ее остается близким к обыкновенной простокваше.

1.2.2. ТВОРОГ

Творог вырабатывается из молока, пастеризованного при 78–80 °С с выдержкой 20–30 с. Особенности технологии творога определяют в значительной мере специфику происходящих в нем микробиологических

8

процессов. На развитие микроорганизмов существенно влияют содержание хлористого кальция и сычужного фермента, разрезка сгустка, отделение сыворотки.

Для выработки творога применяют закваску, состоящую из мезофильных молочнокислых стрептококков (Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. acetoinicus). В

целях ускорения процесса сквашивания (до 4–4,5 ч вместо 6–7 ч) используют комбинированную закваску, состоящую из мезофильных стрептококков (Lac. lactis и Lac. acetoinicus) и термофильного стрептококка (Str. thermophilus) в

равных количествах (1:1).

Рис. 1. Динамика кислотности и развития молочнокислых бактерий при производстве творога: а – на первичной производственной закваске (2%); б – на вторичной производственной закваске (5%); 1 – кислотность; 2 – молочнокислые стрептококки; 3 – молочнокислые палочки; З – заквашивание; С – внесение сычужного фермента; Р – разрезка сгустка; М – творог из мешочка; Т – творог, охлажденный до (8–10)°С.

При производстве творога наряду с бактериями, вносимыми с закваской, развиваются также микроорганизмы, остающиеся при пастеризации молока. Особенно нежелательно развитие термоустойчивых молочнокислых палочек. Количество их может увеличиться в твороге до 1 млн и даже сотен млн в 1 г. В результате этого кислотность продукта нарастает значительно интенсивнее, чем при развитии только молочнокислых стрептококков, и качество его снижается.

Основными условиями, приводящими к интенсификации развития в твороге термоустойчивых палочек, являются повышенная температура (более 28 °С), длительный процесс самопрессования, недостаточно эффективное охлаждение готового продукта. При внесении 5% закваски мезофильных молочнокислых стрептококков молочнокислые палочки развиваются интенсивнее, чем при внесении 1–2 % (рис. 1), поэтому при производстве творога рекомендуется применять закваску в количестве не более 2%, одновременно следует улучшать ее чистоту и повышать активность, не допуская пересадок в производственных условиях. При производстве

9

творога непрерывным способом на основе коагуляции белков молока в потоке вносят 10% закваски, которую получают методом непрерывного культивирования. Большой объем закваски обусловливают повышение кислотности молока и хорошие органолептические свойства творога.

1.2.3. СМЕТАНА

После заквашивания микрофлора сливок состоит из микрофлоры, внесенной с закваской (Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. acetoinicus), остаточной микрофлоры пастеризованных сливок и микроорганизмов, попавших с оборудования. Поскольку сливки пастеризуют при 85–95 °С в остаточной микрофлоре преобладают термоустойчивые молочнокислые палочки и споры бацилл. В результате технологической обработки сливки могут дополнительно обсеменяться молочнокислыми стрептококками и палочками, а также бактериями группы кишечных палочек.

Вдальнейшем развитие микрофлоры сливок зависит от условий производства сметаны, температуры сквашивания, количества и качества используемой закваски.

Впромышленности сливки сквашивают при 24–25 и 25–27 °С. При повышенных температурах сквашивания ускоряется нарастание кислотности и одновременно энергичнее развиваются термофильные молочнокислые палочки.

Вконце сквашивания, продолжительность которого 13–16 ч, кислотность сметаны достигает 62–68 °Т, а количество молочнокислых стрептококков 2,5–25 млн в 1 мл; количество палочек колеблется от сотен до 1 млн в 1 мл.

Для приготовления любительской сметаны применяют сливки, содержащие не менее 42,2 % жира, их пастеризуют при температуре 85–95 °С, охлаждают до 50 °С и гомогенизируют при давлении 10 МПа. В подготовленные сливки вносят (1–5 %) мезофильных и термофильных молочнокислых стрептококков в соотношении 1:1. Сливки сквашивают при 35–37 °С до кислотности 55–90 °Т.

1.2.4. ДОМАШНИЙ СЫР

Домашний сыр – это молочнобелковый продукт, относящийся к мягким кисломолочным несозревающим сырам. Технология домашнего сыра близка к технологии творога. Ее особенности состоят в пониженной температуре

10

пастеризации обезжиренного молока, промывании зерна водой и подогревании до температуры 48–55 °С.

Понижение температуры пастеризации уменьшает ее эффективность, промывание способствует вымыванию поверхностной микрофлоры и снижению кислотности зерна, во время нагревания количество молочнокислых стрептококков уменьшается.

Эти операции создают благоприятные условия для развития посторонней микрофлоры, вносимой с водой (психротрофные бактерии). Поэтому рекомендуется воду для промывания предварительно стерилизовать. Кроме того, к дополнительному обсеменению продукта может привести внесение на последнем этапе производства сливок и поваренной соли.

При производстве домашнего сыра применяемая закваска состоит из штаммов Lac. lactis, Lac. cremoris, Lac. diacetylactis, Leu. dextranicum. Первые два вида ведут активный кисломолочный процесс, а два последние обеспечивают аромат готового продукта. Особенно важно, чтобы в состав закваски не входили штаммы, образующие большое количество углекислого газа, так как в противном случае возможно всплывание зерна в процессе производства. В домашнем сыре количество молочнокислых стрептококков меньше, чем в твороге, и составляет 107–108 в 1 г. Это объясняется тем, что во время нагревания зерна количество молочнокислых стрептококков в нем снижается на 90–95%.

Домашний сыр по сравнению с творогом является более не защищенным по отношению к посторонней микрофлоре, так как имеет пониженную кислотность и меньшее содержание молочнокислых бактерий. Поэтому его можно хранить без изменения органолептических свойств при комнатной температуре в течение 1 сут, при 2–4 °С – 7–10 дней.

1.3. Кисломолочные продукты, приготовляемые на заквасках термофильных молочнокислых бактерий

Йогурт – кисломолочный продукт, распространенный в США и странах Европы. По составу микрофлоры к йогурту приближаются болгарское кислое молоко, южная простокваша (на юге России), мечниковская простокваша, мацун (в Армении), мацони (в Грузии), напиток «Южный» и «Снежок», ряженка, варенец. В состав заквасок для всех этих продуктов входят Lbm. bulgaricum и Str.thermophilus в равных количественных соотношениях (кроме ряженки и варенца, в закваске которых