Технологические основы машинного доения и контроля качества молока

Микрофлора молока

Все микроорганизмы, встречающиеся в молоке можно разделить на 3 группы : технически полезные – микроорганизмы, используемые для получения различных молочных продуктов; технически вредные – микроорганизмы, вызывающие пороки молочных продуктов; болезнетворные – микроорганизмы, вызывающие различные инфекционные заболевания или пищевые отравления.

Бактерии, встречающиеся в молоке, можно разделить на следующие группы:

1. Молочнокислые.

2. Маслянокислые.

3. Гнилостные.

4. Кишечные.

5. Пропионовокислые.

Все молочнокислые бактерии вызывают молочнокислое брожение – сбраживают лактозу и глюкозу до молочной кислоты. В зависимости от формы клеток молочнокислые бактерии делят на две группы: молочнокислые стрептококки и молочнокислые палочки. Эти микроорганизмы имеют также и неодинаковые физиологические признаки. По отношению к температуре различают мезофильные и термофильные молочнокислые бактерии; по характеру сбраживания молочного сахара – гомоферментативные (образуют почти одну молочную кислоту) и гетероферментативные (наряду с молочной кислотой образуют значительное количество побочных продуктов).

Во время хранения молока изменяется количество содержащихся в нем микроорганизмов, а также соотношение между отдельными группами и видами бактерий. Характер этих изменений зависит от температуры и продолжительности хранения молока, а также от степени обсеменения и состава микрофлоры. Размножающаяся и накапливающаяся в процессе хранения молока микрофлора называется вторичной. Изменение вторичной микрофлоры происходит по определенным закономерностям, проходит через определенные естественные фазы развития: бактерицидная фаза, фаза смешанной микрофлоры, фаза молочнокислых бактерий, фаза дрожжей и плесеней.

Бактерицидная фаза. Молоко богато питательными элементами и, следовательно, является прекрасной питательной средой для многих микроорганизмов. В то же время молоко обладает уникальным бактерицидным свойством – сдерживать развитие микроорганизмов сразу

после доения благодаря наличию антител и веществ, образующихся в организме животного и поступающих из крови и клеток молочной железы в молоко. К антителам относятся антитоксины, агглютинины, бактериолизины и другие антимикробные вещества, а к веществам, обладающим бактерицидными свойствами, – иммуноглобулины, лизоцим, некоторые ферменты (пероксидаза и др.) и лейкоциты.

Время, в течение которого микроорганизмы не развиваются в свежевыдоенном молоке и даже частично отмирают, называют бактерицидной фазой.

Наибольшей бактерицидной активностью отличается лизоцим М. Он действует губительно на патогенных стафилококков, маститного стрептококка, сальмонелл, кишечных палочек, возбудителя сибирской язвы и других, особенно грамположительных микроорганизмов. Отсутствие лизоцима М в свежевыдоенном молоке свидетельствует о заболевании молочной железы. Такое молоко является биологически неполноценным, так как в нем беспрепятственно могут размножаться многие виды микроорганизмов.

В молоке, содержащем большое количество микроорганизмов, лизоцимы быстро расходуются и довольно скоро утрачивают свое антибактериальное действие.

При нагревании молока до 70 °С и более бактерицидные вещества разрушаются.

Продолжительность бактерицидной фазы имеет большое значение в сохранении хорошего качества молока. Она зависит от температуры хранения молока, степени его обсеменения, состава микрофлоры и индивидуальных особенностей дойных животных. Особенно большое влияние на продолжительность бактерицидной фазы оказывает температура хранения молока (табл. 11).

Таблица 11

Продолжительность действия бактерицидной фазы в зависимости

от температуры молока

На рис. 40 показана зависимость бактериальной обсемененности

молока от его температуры и сроков хранения.

Бактерии, млн/мл

Часы

Рис. 40 . Бактериальная обсемененность и сроки хранения молока в зависимости от температуры

С уровня бактериальной обсемененности в 300 тыс./мл скорость развития бактерий при более высоких температурах значительно увеличивается. Самый высокий положительный эффект достигается при охлаждении молока до 4 °C.

Влияние различных уровней первоначальной степени микробного загрязнения молока (2300 и 500 тыс./мл) и двух температур (15 и 4 °С) в процессе хранения на рост и развитие бактерий показано на рис. 41.

Бактерии

Часы

Рис. 41. Развитие бактерий при разном исходном уровне колоний и двух разных температурах

При начальном уровне бактериальной обсемененности, равной 2,3 тысячам микробов на 1 мл и температуре 15 °С в молоке, через 24 часа их становится миллион, в то время как при охлаждении до 4 °С – через двое суток содержание бактерий достигает десятка тысяч, а через 2,5 суток – сотен тысяч.

Совсем другая картина наблюдается, если изначальное количество микробов в молоке составляет сотни тысяч, в частности 500 тысяч. При температуре охлаждения до 15 °С, через сутки количество бактерий достигает сотен миллионов, в то время как при температуре молока 4 °С через сутки количество бактерий увеличивается до миллиона.

Чем выше температура, тем короче бактерицидная фаза. Зависимость продолжительности бактерицидной фазы от степени обсеменения молока тоже обратная: чем больше микроорганизмов в молоке, тем менее продолжительна бактерицидная фаза. С увеличением концентрации бактерий в молоке на несколько тысяч при одной и той же температуре хранения продолжительность бактерицидной фазы сокращается в два раза.

Таким образом, существует два пути увеличения продолжительности бактерицидной фазы: получение чистого (с минимальным количеством бактерий) молока и его немедленное охлаждение до низких плюсовых температур.

Фаза смешанной микрофлоры. По окончании бактерицидной фазы начинается размножение всех групп микроорганизмов, находящихся в молоке и способных в нем размножаться при данных условиях. Интенсивность их размножения различна. Эта фаза является периодом наиболее быстрого размножения микрофлоры. Она продолжается от 12 ч до 1–2 сут. В течение этого периода микрофлора молока возрастает от немногих тысяч, которые оно имеет к концу бактериальной фазы, до миллионов. Такой быстрый темп размножения объясняется тем, что в молоке в это время еще не накопились продукты жизнедеятельности микроорганизмов, задерживающие их дальнейшее развитие. Лишь к концу фазы продукты обмена в виде повышения кислотности будут задерживать развитие многих групп микроорганизмов, чем и определяется граница между фазой смешанной микрофлоры и следующей.

Фаза молочнокислых бактерий . Эта фаза начинается с момента заметного нарастания кислотности и преобладания молочнокис-

лых бактерий в молоке (кислотность около 60 °Т и свыше 50 % молочнокислых стрептококков от общего количества бактерий). В дальнейшем с накоплением молочной кислоты молочнокислые бактерии замедляют темп своего размножения, а остальные группы микроорганизмов постепенно отмирают.

Фаза развития дрожжей и плесеней. Эта фаза является заключительной во всем процессе микробиологических изменений молока. После полного ее завершения органическое вещество молока претерпевает почти полную минерализацию (разложение на неорганические вещества). Внешний вид и качество молока в это время изменяются сравнительно слабо. Появляется прогорклый вкус, обусловленный продуктами разложения жира, что особенно бывает заметно в кислых сливках (сметане). Появляются плесневый и дрожжевой привкусы.

Важнейшим условием первичной обработки молока является его охлаждение. Цельное парное молоко имеет оптимальную температуру для размножения микробов, которые повышают кислотность и вероятность скисания молока. При получении молока во избежание развития бактерий необходимо обеспечить, во-первых, минимальное их количество, во-вторых, замедлить рост за счет прямого охлаждения молока. Если его не охладить, то через 3 ч после выдаивания кислотность молока достигает 23 ° Т. Такую продукцию молокоперерабатывающие предприятия уже не принимают. Поэтому молоко после выдаивания, не позднее 2 ч после дойки, надо охлаждать сразу до температуры 4 °С.

Однако охлаждение не следует принимать за восстанавливающий качество молока фактор. Охлаждение только задерживает рост уже имеющихся в молоке бактерий. Эффект от охлаждения молока будет только в случае, если оно изначально соответствует высокому качеству.

Охлаждение – это лишь средство, на время затормаживающее развитие бактерий, а не способ снижения их изначального количества в молоке.

Соблюдение санитарно-гигиенических правил (условий содержания животных, доения, гигиены обслуживающего персонала и т. д.) – неотъемлемое условие получения высококачественного молока.

Правила, которые помогают снизить изначальную бактериальную обсемененность молока.

1. Сдаивание первых порций молока, сильно загрязненных бактериями (табл. 12).

Таблица 12

Состав микрофлоры молока в вымени коровы (в 1 см³ )

Во всех типах доильных установок сдаивание первых струек молока проводится вручную. Выполнение этого важного фактора получения молока высокого качества полностью лежит на совести работников. Но, как показывает опыт, операторы машинного доения зачастую игнорируют соблюдение указанного требования, что снижает качество производимого молока.

2. Использование современных доильных установок. Более сложнее получить молоко с низким уровнем бактериальной обсемененности при использовании доильных установок с длинными молокопроводами (АДМ, АДС), которые имеют значительную площадь молокопроводящих путей и требуют ежедневной тщательной очистки. Огромное число стыков между трубами молокопроводов, удаленность молокоприемника от доильных аппаратов в цепи транспортирования молока, резкие изгибы профиля молокопровода, применение пластиковых и резиновых соединительных трубок в этих местах способствуют образованию липидопротеиновых загрязнений, которые трудно удалить. Поэтому очень важно соблюдать санитарно-гигиеническкие режимы обработки доильномолочного оборудования с использованием высокоэффективных моющих и дезинфицирующих средств.

3. Тщательное соблюдение правил доения . Важное значение имеет пред- и последоильный уход за выменем. Для ухода за выме-