4.5. Мікробіологія молока і молочних продуктів

Мікробіологія молока. Мікроби потрапляють у молоко вже у момент видоювання. Деякі мікроорганізми мешкають у каналах вимені корів і завжди потрапляють у видоєне молоко. Крім того, в молоко потрапляє безліч мікробів з поверхні вимені, шерсті тварин, з рук доярів, з обладнання тощо. За рахунок цих джерел кількість мікробів в 1см³ молока сягає близько 10³ – 10⁶ клітин. Переважно це стафілококи, молочнокислі бактерії, молочнокислі стрептококи, мікрококи, кишкові палички, спороутворюючі бактерії та ін. Подальша зміна мікрофлори молока залежить від режиму охолодження і тривалості часу до переробки і його технології.

У свіжому молоці містяться бактерицидні речовини – лактеніни, які у перші години після видоювання затримують розвинення і навіть загибель бактерій у молоці. Відрізок часу, коли зберігаються бактерицидні властивості молока, називають бактерицидною фазою. Бактерицидність молока з часом зменшується і тим швидше, чим більше у молоці бактерій і вища температура. Щоб подовшити бактерицидну фазу молока, його необхідно якнайшвидше охолоджувати до 10⁰С. Зазвичай ця фаза триває від 2 до 40 годин. Надалі спостерігається розвинення всіх мікробів. Проте поступово переважає розвиток молочнокислих бактерій. Це пояснюється тим, що вони здатні використовувати молочний цукор (лактозу), на відміну від інших мікроорганізмів, а також тим, що молочна кислота, яку вони утворюють, пригнічує розвиток решти мікробів. Підсилює пригнічення і антибіотична речовина (низин), яку здатні утворювати більшість молочнокислих бактерій. З часом, молочна кислота, концентрація якої поступово підвищується, починає пригнічувати розвиток і самих молочнокислих бактерій. У сквашеному молоці утворюються сприятливі умови для розвитку пліснявих грибів і дріжджів. Ці мікроорганізми використовують молочну кислоту і утворюють лужні продукти розщеплення білків; кислотність молока зменшується і тоді воно стає доступним для розвитку бактерій, здатних до гниття, які і довершують псування молока.

У пастеризованому молоці послідовність зміни мікрофлори інша. Пастеризацію здійснюють нагріванням молока до температури 63–90⁰С. Під час пастеризації знищуються патогенні мікроорганізми і гине більшість молочнокислих бактерій, руйнуються також і бактерицидні речовини. В той же час, зберігаються термостійкі і спорові мікроорганізми. Зберігати пастеризоване молоко необхідно за температурою 4–6⁰С протягом 36–48 годин з моменту пастеризації. Відсутність бактерицидних речовин і обмаль молочнокислих бактерій роблять пастеризоване молоко “беззахисним”. Через деякий час у ньому спостерігається бурхливий розвиток мікроорганізмів. За цими умовами сквашування молока може і не відбутися, але навіть незначна кількість бактерій гниття, або хвороботворних мікроорганізмів, здатна зіпсувати його, або зробити небезпечним щодо вживання. Завдяки цьому зрозуміло, чому до пастеризованого молока і умов його реалізації надаються суворі санітарні вимоги.

Останнім часом у торгівельній мережі реалізується стерилізоване молоко. Тривалість зберігання стерилізованого молока довша: в пляшках протягом 1 місяця, в пакетах – від 30 до 120 діб. Стерилізація молока здійснюється за допомогою одноразового нагрівання до 135–140⁰С протягом 2-4 секунди, після чого молоко розливають у пакети, нагрівають до 120⁰С протягом 12-20 хвилин. Більшість корисних речовин у стилізованому молоці добре зберігається.

Перспективним методом є уперизація молока – введення в нього чистої перегрітої пари (до 130–150⁰С). Уперизоване молоко відрізняється найменшими втратами органолептичних та фізико–хімічних властивостей.

Якщо стерилізації піддається молоко низької якості, бактеріально забруднене, у ньому можуть зберігатися спори сінної і картопляної палички, бацили цереус і ін. Вони здатні викликати псування стерилізованого молока, розщеплюючи у ньому білки.

Крім розглянутої нормальної мікрофлори молока, слід враховувати можливість формування в ньому мікрофлори, незвичайної, тобто анормальної. До неї відносять збудників інфекційних захворювань – черевного тифу, дизентерії, бруцельозу, ящуру, туберкульозу, вірусного гепатиту та ін. До аномальної мікрофлори належать також мікроби, що надають молоку гіркого, солоного, неприємного смаку мила, синього або червоного кольору та ін.

Мікробіологія молочних продуктів. Згущене молоко являє собою стійкий до зберігання продукт. Під час нагріву і стерилізації молока у ньому гине більшість мікроорганізмів. Життєздатність зберігають лише деякі спорові форми.

Мікробіологічне псування найчастіше виникає через використання забрудненої мікробами сировини. Розвинення спорових бактерій або термофільних грибів призводить до зброджування і гнильних процесів у згущеному молоці.

Менш суворі вимоги висуваються до сировини, що використовується до виробництва згущеного молока з цукром. Дія другого консервуючого чинника – підвищеного осмотичного тиску, що створює цукор, пригнічує розвинення спор бактерій. У згущеному молоці з цукром інколи утворюються ущільнення, затвердіння, так звані “ґудзики” білувато–жовтого або буро-жовтого забарвлення, що спричиняються існуванням шоколадно – коричневої плісняви.

На сухих молочних продуктах міститься більша кількість мікроорганізмів, ніж у згущеному. Це пояснюється тим, що умови висушування молока передбачають дію невисокої температур і нетривалий час нагріву. У сухих молочних продуктах зберігаються всі види спорових мікроорганізмів, термостійкі неспорові види мікроорганізмів, стрептококи, деякі молочнокислі бактерії, спори пліснявих грибів. Ця нормальна мікрофлора здатна викликати псування лише за наявністю значного зволоження сухих продуктів, яке виникає через порушення режимів зберігання. Найпоширенішим дефектом сухих молочних продуктів є пліснявіння, що призводить до розщеплення жирів та білків.

Мікробіологія кисломолочних продуктів обумовлена, у першу чергу, складом заквасок, що використовують у виробництві, мікрофлорою сировини і санітарно-гігієнічним станом виробничого обладнання.

Технологія виробництва кисломолочних продуктів передбачає внесення в пастеризоване охолоджене молоко закваски чистої культури того чи іншого виду, або суміші чистих культур декількох видів молочнокислих бактерій. Щодо виробництва кефіру і кумису використовують закваски, до складу яких надходять ще й дріжджі.

Використання чистих культур різних збудників молочнокислого бродіння обумовлює одержання готових продуктів високої якості з певними властивостями. Домішки випадкової мікрофлори погіршують якість цих продуктів.

Мікрофлору сирів складають мікроорганізми, що приймали участь у зброджуванні молока та визріванні. В 1 г сиру міститься до 100 млн. клітин. Підчас подальшої технологічної обробки сиру їх кількість зростає у кілька разів. Утворення сирної коринки та просолення припиняє розвинення мікрофлори на поверхні сиру. Подальше розвинення мікробіологічних процесів – молочнокислого та пропіоновокислого бродіння - здійснюється під час визрівання сирів. Розвинення відбувається за анаеробними умовами зсередини і поступово захоплює периферійні ділянки сирів. Залежно від температури, вологості, солоності, щільності головок, кількості залишкового цукру і інших чинників переважно здійснюється той або інший процес, від якого й залежать певні властивості сирів

У м’яких сирів, на відміну від твердих, процес визрівання йде від поверхні всередину. У визріванні приймають участь аеробні і факультативні бактерії та плісняві гриби. Загальна кількість бактерій в 1г сиру складає мільярди клітин.

Інколи до сирної маси потрапляють деякі спорові мікроорганізми, наприклад маслянокислі. Велика кількість газоподібних речовин, що утворюються через розвинення мікробів, здатна порушувати правильний рисунок сиру, його спучення, розтріскування головок, надавати йому стороннього смаку. Якщо сири зберігаються за умовами підвищеної вологості, то у пошкоджених місцях скоринки з’являються плями або пухнастий наліт, що утворюють плісняві гриби. Псування поступово проникає углиб і супроводжується розм’якшенням сирів, утворюванням неприємного запаху і смаку. Такі сири не придатні до споживання.

Внаслідок того, що молоко й молочні продукти дуже швидко псуються, вони повинні зберігатися на холоді.

Мікрофлора морозива визначається якістю сировини та способами його виробництва.

Після визрівання суміш пастеризують за температурою 90-93⁰С протягом 15-20 хвилин, що сприяє загибелі майже всіх вегетативних форм бактерій. Пастеризацію витримують переважно спори бактерій, мікрококи, ентерококи та термофільні молочнокислі бактерії. Через додаткове забруднення після пастеризації готовий продукт містить від 10³ до 10⁵ бактеріальних клітин на 1 г. Патогенні бактерії (сальмонели, патогенні стафілококи, збудники туберкульозу та ін.) можуть виживати у морозиві місяцями, навіть роками.

Морозиво вживається без додаткової теплової обробки, тому при виробництві, зберіганні та реалізації морозива необхідно додержуватись суворих санітарних вимог. Якісне морозиво не повинно містити патогенних мікроорганізмів.

Мікробіологія жирів. У тваринних жирах і вершковому маслі достатньо вологи та живильних речовин для розвинення мікробів. Вершкове масло містить велику кількість різноманітних мікроорганізмів. Серед них переважають молочнокислі бактерії та ароматоутворюючі коки і палички, що потрапляють із сквашених вершків. Через неправильне зберігання жирів мікроорганізми, що містяться в них, здатні викликати псування. Жири з малим вмістом вологи (пряжені, рослинні) відрізняються більшою стійкістю до дії мікроорганізмів.