Мікрофлора молочних продуктів

До основних молочних продуктів відносять кисломолочні продукти, вершкове масло, маргарин, сир.

Кисломолочні продукти грають велику роль в живленні людини, оскільки, окрім харчової цінності, вони мають дієтичне, а деякі - лікувальне значення. Кисломолочні продукти засвоюються краще, ніж цілісне молоко, і значно швидше.

В порівнянні з молоком кисломолочні продукти володіють підвищеною стійкістю при зберіганні. Вони є, крім того, несприятливим середовищем для розвитку багатьох патогенних бактерій. Це обумовлено їх підвищеною кислотністю і вмістом антибіотичних речовин, що виробляються деякими молочнокислими бактеріями. Встановлено експериментально (С.Е. Трінько), що види молочнокислих стрептококів (Streptococcus lactis, S. cremoris), вживані у заквасках, надають антагоністичну дію на збудника стафілококової інтоксикації.

Якість і специфічні властивості кисломолочних продуктів багато в чому залежать від спрямованості і інтенсивності мікробіологічних процесів, що протікають при їх виробленні. Вирішальне значення має нормальний перебіг молочнокислого бродіння.

Приготування кислого молока в домашніх умовах (без спеціальної закваски) засноване на природному (що мимоволі виникає) квашенні молока в результаті діяльності бактерій, що знаходяться в ньому. Нерідко таке кисле молоко має різні дефекти (гіркота, неприємний запах і ін).

В умовах промислової переробки молока при виготовленні різних кисломолочних продуктів його заздалегідь пастеризують, а потім заквашують спеціально підібраними заквасками з чистих або змішаних культур молочнокислих бактерій.

Застосування заквасок мікроорганізмів з відомою біохімічною активністю дозволяє отримати продукт з певними хімічними і органолептичними властивостями, уникнути розвитку випадкових мікроорганізмів, що порушують нормальний перебіг молочнокислого бродіння (що буває при мимовільному квашенні молока), і забезпечує високу якість готової продукції.

Режим технологічного процесу повинен бути тісно пов'язаний з властивостями заквашувальної мікрофлори. Велике значення має активність використовуваної закваски і якість молока, що переробляється. Іноді відбувається сповільнене квашення молока унаслідок пониженого вмісту в ньому сухих речовин, вітамінів, наявності антибіотиків, використовуваних при лікуванні корів. Втрата активності закваски може бути обумовлена Наявністю в молоці бактеріофага. Має значення і склад остаточної мікрофлори пастеризованого молока. Між її компонентами і заквашувальними мікроорганізмами можуть виникати різні взаємини, стимулюючі або гальмуючі розвиток корисної мікрофлори. При ослабленні молочнокислого процесу створюються умови для розвитку незаквашувальної мікрофлори, що призводить до появи різних дефектів готового продукту.

До складу закваски для виготовлення кислого молока звичайного, сметани і сиру входять мезофільні гомоферментативні молочнокислі стрептококи (S. lactis, S. cremoris) і ароматостворюючі стрептококи (S. lactis subsp. diacetylactis).

При виготовленні сиру, окрім закваски, застосовують сичужний фермент, який активізує процес. Іноді сир виробляють з непастеризованого молока. Такий сир призначений лише для виготовлення виробів, що піддаються перед вживанням термічній обробці у зв'язку з можливим розмноженням в ньому збудників харчової інтоксикації стафілококів, що знаходяться зазвичай в сирому молоці.

При виробництві Любительської сметани використовують суміш двох заквасок мезофільного стрептокока (S. lactis) і термофільного (S. thermophilus) в рівних кількостях.

При зберіганні цих продуктів в них можуть розвиватися дріжджі, оцтовокислі бактерії і цвіль, що потрапляють в продукт ззовні (з виробничого устаткування, рук і одягу робочих, з повітря). При цьому з'являються дефекти смаку і запаху продуктів, а також інші види псування.

При розвитку дріжджів, що зброджують молочний цукор, може відбуватися спучення продукту (за рахунок газоутворення) і виявлятися спиртовий присмак. Одним з поширених дефектів сметани, і особливо свіжого сиру, є зайва кислотність, обумовлена розвитком термофільних молочнокислих паличок. Сир нерідко ослизняється в результаті розвитку слизотвірних рас молочнокислих стрептококів.

При інтенсивному розвитку оцтовокислих бактерій з'являється тягучість згустка.

Серед цвілі основним збудником псування є молочна цвіль (Oidium lactis), що росте на поверхні продукту у вигляді товстої, бархатистої плівки кремового кольору. При цьому відчувається згірклість продукту, сторонній неприємний запах, оскільки цей гриб володіє високою протеолітичною і ліполітичною здатністю.

Для виготовлення болгарського кислого молока (йогурту) використовується симбіотична закваска, що містить термофільний молочнокислий стрептокок (S. thermophilus) і болгарську паличку (Lactobacillus bulgaricus) в певному співвідношенні. Болгарська паличка збагачує аромат кислого молока, а термофільний стрептокок пом'якшує її смак.

Близькою до болгарського кислого молока за способом приготування є південне кисле молоко.

Ацидофільна простокваша - продукт, також близький до болгарському кислому молоку, але до складу закваски, окрім термофільного молочнокислого стрептокока, входить ацидофільна паличка (L. acidophilus). Для отримання необхідної консистенції продукту використовують слизотвірні і не створюючі слизи раси ацидофільної палички.

Ацидофільне молоко і ацидофільну пасту готують на заквасці ацидофільної палички в певному співвідношенні слизистих і неслизистих рас.

Для ацидофіліну застосовують суміш трьох заквасок: закваски ацидофільної палички, закваски для сиру і закваски кефіру в співвідношенні 1: 1:1.

Ацидофільні продукти мають лікувальне значення. Ацидофільна паличка здатна виробляти антибіотичні речовини, що пригнічують розвиток багатьох гнильних бактерій і збудників кишкових інфекцій.

При виробленні кефіру використовують не чисті культури мікроорганізмів, а природну симбіотичну грибкову закваску пастеризоване молоко, сквашене так званим грибком кефіру. Мікрофлора його різноманітна і повністю не встановлена. Грибок кефіру має неправильну форму, складчасту або горбисту поверхню, пружну консистенцію. Розмір його від 1-2 мм до 3-6 см і більше. При мікроскопуванні в грибку спостерігається тісне переплетення паличкоподібних бактерій, які утворюють як би остов (строму), що утримує в собі решта мікроорганізмів. Ця бактерія є, мабуть, гетероферментативною молочнокислою паличкою, що бере участь в процесі квашення кефіру (Е.П. Феофілова).

Основна роль в процесі квашення і дозрівання кефіру належить мезофільним гомо- і гетероферментативным молочнокислим стрептококам і дріжджам. Деяке значення мають термофільні молочнокислі палички і оцтовокислі бактерії. Останні, як і дріжджі, підвищують активність молочнокислих бактерій.

Кефір, є, таким чином, продуктом комбінованого бродіння: молочнокислого і спиртового. Вміст спирту може бути до 0,2-0,6% (залежно від тривалості дозрівання). Вуглекислий газ, що утворюється, надає продукту освіжаючому смаку. Кефір масового споживання, що випускається промисловістю, містить алкоголю дуже мало-соті долі відсотка.

У кефірі іноді з'являється запах сірководня. Причина цього дефекту остаточно не з'ясована. Збудником його, мабуть, є гнильні бактерії. Нерідко в згустку кефіру утворюються "очки". Їх поява пов'язана із зайвим розвитком дріжджів і ароматостворюючих бактерій - компонентів грибка кефіру (Н.С. Королева).

Кумис готують з кобилячого молока. Приготування кумису, як і кефіру, засноване на молочнокислому і спиртному бродіннях.

Кобиляче молоко відрізняється від коров'ячого вищим вмістом лактози, розчинених азотистих з'єднань і вітамінів, особливо вітаміну С, але в ньому менше жиру.

При квашенні кобилячого молока казеїн випадає у вигляді дуже дрібних пластівців. До складу закваски входять термофільні молочнокислі бактерії (болгарська і ацидофільна палички) і дріжджі, що зброджують лактозу і що володіють антибіотичною активністю. Спиртове бродіння протікає активно; кількість спирту досягає 2-2,5%.

В даний час готують кумис і з коров'ячого молока.

Залежно від тривалості квашення і ступеня дозрівання отримують кумис різного ступеня кислотності і з різним вмістом спирту.

До складу закваски для ряжанки входять термофільний молочнокислий стрептокок (S. thermophilus) і в невеликій кількості болгарська паличка. Ряжанка виробляється з суміші молока і сливок. Суміш перед закваскою нагрівається до 95°С протягом 2-3 год, внаслідок чого вона набуває кольору і смаку топленого молока.

Є і інші кисломолочні продукти, які виготовляють на так званих природних заквасках молоко заквашується згустком (залишком) попереднього вироблення. У цьому згустку знаходяться специфічні активні молочнокислі бактерії, часто ще і дріжджі. Прикладом можуть служити різні національні молочнокислі напої, наприклад чал, мацоні, курунга, айран.

Відповідно до Інструкції по мікробіологічному контролю виробництва на підприємствах молочної промисловості, готова кисломолочна продукція контролюється на наявність бактерій групи кишкової палички по бродильному титру і на наявність сторонньої незаквашувальної мікрофлори (мікроскопічно). Бродильний титр кисломолочних напоїв (кефіру, кислого молока, йогурту, ряжанки) повинен бути не нижче 0,3 см3. Сичужно-кислотний сир вважається задовільним з бродильним титром 0,001-0,0001 г, орієнтовною нормою для сметани - бродильний титр 0,01-0,001 р.

Вершкове масло - один з найважливіших продуктів переробки молока.

Вершкове масло виробляють з пастеризованих сливок. Кількість бактерій в них зазвичай невелика - від сотень до декількох тисяч в 1 см3. Це головним чином спорові палички і мікрококи. При виробленні масла в нього потрапляють мікроорганізми з масловиготовників і іншої виробничої апаратури, повітря і води, вживаної для промивки масла.

Кількість і видовий склад мікроорганізмів у вершковому маслі залежать від виду масла і способів його виготовлення.

Солодковершкове масло містить різноманітну мікрофлору. Вона складається із залишкової мікрофлори пастеризованих сливок і різних сторонніх мікроорганізмів, що потрапили в масло ззовні в процесі його вироблення. Це переважно спорові і безспорові паличкоподібні бактерії і мікрококи, серед яких зустрічаються здатні розщеплювати молочний жир і білки. Кількість бактерій коливається в широких межах: так, в 1 г свіжого Любительського масла виявляються тисячі і десятки тисяч бактерій, в 1 г Селянського масла - від тисяч до сотень тисяч. Обсемененність поверхневого шару блоку масла зазвичай вища, ніж в його товщі.

Кисловершкове масло виготовляють з пастеризованих сливок, заквашених чистими культурами молочнокислих стрептококів (S. lactis S. cremoris). До складу закваски вводять також ароматостворюючі стрептококи (S. lactis subs. diacetylactis). Природно, що кисловершкове масло в порівнянні із солодковершковим містить значно більше бактерій, головним чином молочнокислих, присутні і дріжджі. Кількість мікроорганізмів в кисловершковому маслі, за даними багатьох дослідників, досягає мільйонів і десятків мільйонів в 1 р. Стороння мікрофлора незначна, розвиток її затримується молочною кислотою, яку утворюють молочнокислі бактерії.

Бактерійна обсемененість масла, що виробляється потоковим методом (без збиття сливок), нижче, ніж масла, отримуваного способом збиття, і не перевищує зазвичай тисячі кліток в 1 р. Мікрофлора цього масла складається в основному з мікроорганізмів, що збереглися в сливках в процесі їх пастеризації.

Солодковершкове свіже масло, що виробляється способом збиття, оцінюється як хороше при вмісті в 1 г до 100 тис. бактерій і титрі кишкової палочки - до 0,1 р. Для масла (солодковершкового), атестованого на державний Знак якості, загальна кількість бактерій встановлена не більше 10 тис. в 1 г, титр кишкової палички не нижчий за 0,1 р.

При позитивній температурі зберігання солодковершкового масла кількість мікроорганізмів в ньому збільшується і тим швидше, чим вище температура. При 15°С вже через 5 днів число бактерій в 1 г досягає десятків мільйонів із-за розвитку молочнокислих бактерій. При низькій позитивній температурі (5°С) бактерії розвиваються повільніше і ростуть головним чином не молочночнокислі, а стрононні-протеолітичні спороносні і неспороносні палички, а також мікрококи і дріжджі.

При позитивних температурах зберігання кислосливочного масла, мікрофлора якого в основному складається з молочнокислих стрептококів, відбувається зниження числа бактерій; стороння мікрофлора майже не розвивається із-за підвищеної кислотності масла (рис.1).

Швидкість розвитку бактерій в маслі, виробленому потоковим методом, значно нижче, ніж в маслі, отриманому методом збиття. Мікроорганізми можуть розвиватися лише в плазмі масла, яка є водним розчином білкових речовин, молочного цукру і солей. Плазма знаходиться в маслі у вигляді крапельок різного розміру. Масло, вироблене потоковим способом, характеризується високим ступенем дисперсності плазми, у зв'язку з чим розвиток мікроорганізмів в ньому затруднений.

Найбільш поширеним пороком вершкового масла є його пліснявіння, особливо при зберіганні в умовах підвищеної вологості повітря. Цвіль розвивається головним чином на поверхні масла у вигляді плям різного забарвлення. Іноді масло пліснявіє усередині блоку, якщо в ньому є порожнечі, що утворюються при нещільному набиванні масла. Пліснявіння частіше викликають Oidium lactis, види роду Penicillium, рідше гриби з родів Aspergillus, Alternaria, Cladosporium. Кладоспоріум (Cladosporium) частіше за інших розвивається усередині масла (у вигляді чорних крапок) за наявності навіть дуже малих порожнеч, оскільки цей гриб здатний рости при обмеженому вмісті в середовищі кисню.

Цвіль, багато видів якої розщеплюють молочний білок і жир, викликає глибокі зміни, що виявляються в осалюванні і згіркненні, розвитку в маслі гнильного або інших неприємних запахів і присмаків.

Під впливом мікробних ферментів (ліпаз) жир розщеплюється на гліцерин і жирні кислоти. Деякі з низькомолекулярних жирних кислот володіють згірклим запахом. Згірклого смаку надають маслу і продукти глибшого розпаду молочного жиру (альдегіди, кетони, перекиси і ін). Аналогічне псування можуть викликати протеолітичні і ліполітичні бактерії, наприклад неспороносні флуоресціюючі бактерії роду Pseudomonas, деякі спорові бактерії, а також деякі види дріжджів.

Для попередження пліснявіння масла рекомендується обробка пакувального матеріалу розчином солей пропіонової або сорбінової кислоти.

Стійкість масла підвищується, якщо безпосередньо після вироблення його охолодити до можливо нижчої температури. При зберіганні вершкового масла при - 12 °С (за даними 3.3 Бочарової) вимирає значна кількість мікроорганізмів. При цій температурі масло зберігається 1-9 міс. залежно від вигляду. Найбільш нестійке масло Селянське і Любительське із-за підвищеного вмісту в ньому вологи.

Рекомендується тривале зберігання вершкового масла при температурі від - 20 до - 30 °С. При цьому в ньому затримуються не тільки мікробіологічні, але і фізико-хімічні процеси. Має значення і вид упаковки; масло, упаковане в плівки з полімерних матеріалів, зберігається краще, ніж упаковане в пергамент. При зберіганні масла в плівковій упаковці його мікрофлора поступово знижується, а в упакованому в пергамент - зберігається на початковому рівні.

Маргарин молочний має мікрофлору двох типів: заквашувальну, вживану для квашення молока, що входить до складу маргарину, і мікрофлору сторонню - незаквашувального походження.

Заквашувальна мікрофлора представлена гомо - і гетероферментативними молочнокислими стрептококами (Str. lactis, Str. cremoris, Str. lactis subs. diacetilactis), з визначеною кислото- та ароматообразуючою активністю. Продукти бродіння цих стрептококів (особливо діацетил) в основному і визначають органолептичні достоїнства маргарину.

Стороння мікрофлора різноманітна, вона складається з мікроорганізмів сировини і мікроорганізмів, що потрапили протягом технологічного процесу ззовні (з устаткування, з повітря, з рук і одягу робочих і ін).

Розвиток сторонньої мікрофлори, яка може викликати пороки смаку і запаху маргарину, можливо в основному лише у водно-молочній фазі маргарину.

Маргарин є високодисперсною емульсією; водно-молочна фаза її знаходиться у вигляді найдрібніших крапельок розміром від 1 до 10 мкм, що значно знижує можливість розмноження мікроорганізмів. Несприятливо для багатьох бактерій і низьке значення рН цієї фази маргарину (рН близько 5,0).

Активний розвиток мікробів може бути тільки на поверхні продукту або в місцях скупчення конденсаційної вологи, що відбувається при інтенсивному охолоджуванні маргарину, що фасується у вологонепроникну упаковку.

При псуванні маргарину може відбуватися його згіркнення, підвищення кислотності, пліснявіння.

Для захисту від мікробного псування вводять в продукт (або обробляють пакувальний матеріал) бензойну і сорбінову кислоти і їх солі.

Істотними умовами, що забезпечують стійкість маргарину до мікробіального псування, є суворе дотримання технологічних параметрів, високий рівень санітарно-гігієнічного стану виробництва, що виключає попадання сторонніх мікроорганізмів в продукт, низькі температури зберігання, систематичне проведення санітарно-бактеріологічного контролю сировини, готової продукції, устаткування, тари, рук робочих.

При оцінці якості в основному визначають загальне число бактерій і вміст бактерій групи кишкової палички, яке нормується. Для вітчизняного маргарину титр кишкової палички встановлений не нижче за 0,01 р.

Сир - цінний по смакових і живильних властивостях продукт переробки молока. Властивості сира - смак, аромат, консистенція, малюнок - формуються в результаті складних біохімічних процесів, основна роль в яких належить мікроорганізмам.

Великий вплив на якість готового продукту надає також сировина - молоко, і перш за все його чистота, тобто ступінь обсемененності небажаними для сироваріння мікроорганізмами.

Згортання молока (коагуляцію казеїну) проводять шляхом закваски його молочнокислими бактеріями і введенням сичужного ферменту.

При виробленні кожного виду сиру застосовують певні технологічні прийоми і режими, які направлені в основному на регулювання мікробіологічних процесів, що протікають в сирній масі.

Впродовж всіх технологічних етапів виробництва сира в сирній масі відбувається накопичення молочнокислих бактерій, які стають основною мікрофлорою дозріваючого сиру. У невеликій кількості зустрічаються і інші мікроорганізми: бактерії гнильні, групи кишкової палички, маслянокислі, пропіоновокислі, а також дріжджі.

Дозрівання сирів протікає при активному розвитку мікробіологічних процесів. У перші ж дні дозрівання в сирі бурхливо розвиваються молочнокислі бактерії, число їх кліток в 1 г сиру досягає мільярдів. Бактерії зброджують молочний цукор з утворенням молочної кислоти, а деякі продукують ще оцтову кислоту, вуглекислий газ, водень. Накопичення кислот пригнічує розвиток сторонньої мікрофлори.

При дозріванні твердих сирів типу Голландського (з низькою температурою другого нагрівання) основна роль належить мезофільним молочнокислим стрептококам (Str. lactis, Str. cremoris, Str. lactis subs. diacetilactis). Деяке значення мають і мезофільні молочнокислі палички.

У мікрофлорі дозріваючих сирів типу Швейцарського (з високою температурою другого нагрівання) переважають термофільні молочнокислі палички, переважно сирна паличка (L. helveticus), яким належить провідна роль в молочнокислому процесі. У дозріванні сиру беруть участь і термофільні стрептококи, а також мезофільні молочні бактерії (стрептококи і палички). Після того, як молочний цукор буде зброджений, розвиток молочнокислих бактерій припиняється і вони починають поступово відмирати.

В процесі дозрівання сирів відбуваються зміни не тільки молочного цукру, але і білків молока. У цих процесах молочнокислі бактерії також грають значну роль.

Сичужний фермент викликає початкове розщеплювання білків - гідроліз їх до пептонів. Глибший розпад - до амінокислот і розщеплювання їх з утворенням аміаку, жирних кислот, амінів викликають молочнокислі бактерії і їх протеолітичні ендоферменти, що вивільняються після автоліза відмерлих кліток. Паличкоподібні молочнокислі бактерії володіють вищою протеолітичною активністю, ніж стрептококи.

Розвиваються в дозріваючих сирах (особливо в Радянському, Швейцарському) і пропіоновокислі бактерії. Вони зброджують молочну кислоту (її кальцієву сіль) з утворенням пропіонової і оцетової кислот і вуглекислого газу.

Пропіонова і частково оцтова кислоти, а також, мабуть, деякі амінокислоти і продукти їх розщеплювання додають сирам характерні гострий смак і запах. Накопичення в сирах вуглекислого газу і водню в результаті життєдіяльності молочнокислих і пропіоновокислих бактерій обумовлює утворення сирних очок, які створюють малюнок сира.

При дозріванні твердих сирів, особливо в початковій стадії процесу, можуть активно розвиватися бактерії групи кишкової палички, а в кінці дозрівання - маслянокислі. Зростання цих бактерій супроводжується рясним виділенням газів вуглекислого і водню, при цьому виходить неправильний малюнок сирами навіть відбувається його спучення.

Виникає і такий порок, як гіркота сира, через розвиток мікроорганізмів, активно розкладаючих білки. Деякі пептиди, що утворюються при цьому, володіють гіркотою. Цей порок можуть викликати деякі молочнокислі стрептококи.

Значно знижує якість сира анаеробна спорова бактерія Clostridium putrificum, що володіє різко вираженою протеолітичною активністю. Сир при цьому розм'якшується, консистенція його стає такою, що мажеться, з'являється гнильний запах і неприємний смак. Проте псування, особливо твердих сичужних сирів, частіше виявляється в пліснявінні. Розвиваються зазвичай гриби роду Penicillium, зустрічаються та інші (Alternaria, Cladosporium). Гриб Oospora викликає виразку кірки. Ця цвіль солестійка і росте при вмісті в середовищі до 14-16% NaCl.

Одним з джерел інфікування сирів цвіллю є камери для дозрівання і зберігання сирів. Повітря, стіни, стелажі, поверхня кондиціонерів завжди в тій чи іншій мірі обсіменені цвіллю. Окрім виконання загальних санітарно-гігієнічних вимог до вмісту камер схову, хороший ефект для запобігання пліснявінню сирів дає озонування холодильних камер.

При виробленні м'яких, так званих цвілевих, сирів, окрім молочнокислих бактерій, велике значення має цвіль, якою спеціально заражають сири. Своєрідність смаку цих видів сирів обумовлена зміною не тільки молочного цукру і білкових речовин, але і молочного жиру, що розщеплюється цвіллю з утворенням летючих жирних кислот.

У виробництві Закусочного сиру використовують (шляхом обприскування поверхні) Penicillium candidum і P. camemberti. Крім цвілі, на поверхні сиру розвиваються дріжджі, що володіють протеолітичною дією. У дозріванні сира Рокфор бере участь Р. roqueforti. Спори гриба вносять всередину сирної маси. Для створення сприятливих умов зростання гриба сирну головку проколюють по всій товщі. У дозріванні сира позитивну роль грає і поверхнева мікрофлора, до складу якої входять дріжджі, мікрококи і паличкоподібні бактерії.

При виробленні деяких видів сирів із слизом на поверхні (наприклад, Латвійського) важлива роль в дозріванні належить слизовій поверхневій мікрофлорі, що складається з молочнокислих бактерій, дріжджів, мікрококів і протеолітичних паличкоподібних бактерій.

Плавлені сири виробляють головним чином із зрілих сирів. Мікрофлора їх в основному представлена спороносними бактеріями (Bacillus subtilis, B. simplex), зустрічаються і молочночнокислі (палички і стрептококи), збереглися при плавлені сири. Кількість бактерій в цих сирах порівняно невелика - тисячі кліток в 1 р. При холодильному зберіганні (до 5 °С) істотних змін мікрофлори не спостерігається протягом тривалого часу. При вищих температурах чисельність бактерій збільшується більш менш швидко залежно від температури. Найбільш небезпечними, такими, що викликають спучення сирів є маслянокислі бактерії. Щоб уникнути цього виду псування в сири вводять антибіотик низин. Плавлені сири вважаються задовільними при вмісті в них бактерій не більше 10 000 в 1 г і титрі бактерій групи кишкової палички не нижче за 0,1 р.

Загальна бактерійна обсемененність копчених ковбасних сирів зазвичай не перевищує сотень кліток в 1 р. В основному це спорові, здібні до протеолізу і ліполізу бактерії. Основним видом псування цих сирів є пліснявіння.

Поиск по сайту: