7.3.3. Размножение бактерий в сыром молоке

Размножение микроорганизмов в молоке во время хранения и транспортировки - вторая сторона формирования микрофлоры сырого молока. В результате размножения увеличивается содержание микроор­ганизмов в молоке и изменяется соотношение между группами бакте­рий, поскольку различные бактерии размножаются с неодинаковой ско­ростью. Для сохранения сыропригодности молока накопление микро­флоры не должно превышать допустимый уровень. Проблема сохране­ния бактериального качества молока при переходе к рынку обостряется. Обусловлено это увеличением количества мелких ферм, ежедневный вывоз молока с которых экономически невыгоден. Выход из этого по­ложения - накопление молока на ферме, а следовательно, увеличение продолжительности его хранения.

Содержание микроорганизмов в молоке к моменту доставки на за­вод зависит от его обсемененности в организме коровы и от попадания микроорганизмов из внешней среды после выхода из вымени, темпера­туры и продолжительности хранения на ферме, продолжительности и условий транспортировки. Закономерности размножения бактерий в молоке показаны на рис. 7.6. Представленные закономерности получе­ны на молоке с исходной обсемененностью 6000 КОЕ/мл. После 24 ч хра­нения при 15,3° С содержание бактерий в молоке возросло до 106 мл, а при 10° С - до 4-104 мл"1; через 48 ч хранения при 15,3° С молоко по содержанию микроорганизмов стало непригодным для выработки твердых сыров, при 10° С это произошло примерно через 70 ч. Следо­вательно, даже при минимально возможном начальном заражении мо­лока бактериями его нужно возможно быстрее после дойки охладить до температуры не выше 10° С, если планируется хранить до начала пере­работки более суток. При 10° С максимально допустимая продолжи­тельность хранения молока с низкой исходной бактериальной обсеме­ненностью равна 2,5 сут.

Молоко с бактериальной обсемененностью 6000 клеток/мл очень трудно получить, поэтому в мировой практике при необходимости хра­нения молока до переработки в течение 1,5 и более суток молоко охла­ждают до температуры 4-5° С и ниже. Из рис. 7.6 видно, что при 4,4° С содержание бактерий в течение первых 48 ч хранения молока практиче­ски не изменилось. Начиная с 48 ч, содержание бактерий в молоке при 4,4° С начало возрастать, и к концу 4-х сут хранения оно увеличилось примерно в 2 раза.

Бактерицидная фаза молока длится до тех пор, пока не будут из­расходованы антибактериальные вещества, и прежде всего тиоцианаты. Продолжительность бактерицидной фазы обратно пропорциональна сте­пени первоначального бактериального загрязнения и температуре хра­нения молока (табл. 7.8). Из данных табл. 7.8 видно, что при 4-5° С в мо­локе с низкой начальной обсемененностью она длилась не менее 2 сут, в молоке с высокой обсемененностью - менее суток. В неохлажденном молоке она заканчивается через 2-3 ч. При инфекционных маститах антибактериальные системы начинают расходоваться во время нахож­дения молока в вымени. Кроме этого, в маститном молоке резко возрас­тает содержание каталазы, что может нивелировать действие лактопе- роксидазной системы. В связи с этим бактерицидная фаза сборного мо­лока может быть очень короткой или вообще отсутствовать.

рис_76.png

Размножение бактерий в молоке с различным первоначальным бактериальным обсеменением показано в табл. 7.9. Образец А представ­лял асептически полученное молоко. В течение 22 ч хранения при 5 и 10° С в нем сохранилась бактерицидная фаза, хотя, судя по началу сни­жения стойкости в хранении при 10° С, в нем могли начать размножать­ся психротрофы, обладающие высокой протеолитической активностью. По общему содержанию бактерий это молоко сохранило сыропригод- ность даже при 21° С.

табл_79.png

Образец Б представлял молоко, полученное при высоком уровне ги­гиены. По-видимому, в нем бактерицидная фаза при 10° С закончилась незадолго до окончания срока хранения. По общему содержанию бакте­рий согласно российскому законодательству его можно было использо­вать для производства сыра после 22 ч хранения при 18, но не при 21е С. Однако, если учесть, что при низких температурах в молоке преимуще­ственно размножаются психротрофы, а эти бактерии угрожают качеству и выходу сыра и при более низких количествах, это молоко также было непригодно для выработки сыра после 22 ч хранения при 18° С.

Образец В представлял молоко с высокой первоначальной бакте­риальной обсемененностью. В этом молоке бактерии размножались да­же при 5° С, а при 21° С оно через 22 ч свернулось.

Этот опыт указывает на необходимость охлаждения молока, даже полученного в хороших гигиенических условиях и при сравнительно непродолжительном хранении. В то же время охлаждение молока - не­обходимый, но недостаточный фактор обеспечения его сыропригодно- сти. Необходимым условием является и соблюдение гигиенических тре­бований получения молока. Охлаждение сохраняет качество молока, полученного в хороших гигиенических условиях, но не исправляет его недостатки, возникающие в результате их нарушения.

В табл. 7.10 показано изменение общего числа бактерий и содер­жания психротрофов в молоке во время хранения при различных темпе­ратурах. В молоке со средней степенью исходного обсеменения (~ 1,6-105 КОЕ/мл) общее количество бактерий при 4-5° С почти не из­менилось на протяжении 48 ч хранения. Содержание психротрофов за этот период возросло в 5,2 раза, но осталось в рамках численности, не представляющей опасности для сыра.

табл_710.png

При 7-8° С молоко по содержанию психротрофов перестало соот­ветствовать требованиям сыроделия в середине вторых суток хранения. Следовательно, при необходимости хранения молока при этой темпера­туре более 2 сут, необходимо снижать уровень первоначального обсе­менения молока микроорганизмами, т. е. повышать уровень гигиены получения молока. При 10-12° С молоко со средним уровнем первона­чальной бактериальной обсемененности можно хранить не более суток.

Во время хранения при 4-5° С скорость размножения психротрофов в 13,5-17 раз превышала скорость увеличения общего содержания бакте­рий; при 7-8° С - в 1,5-2,0 раза; при 10-12° С - в 1,4-1,7 раза. Это зако­номерно, поскольку психротрофами называют все микроорганизмы, спо­собные размножаться при температурах ниже 7° С. К концу хранения психротрофы по количеству сравнялись или превысили общее число бак­терий. Последнее можно объяснить более полным выявлением психротрофов, при количественном учете которых посевы выдерживаются в течение не 3, а 10 сут. Таким образом, при длительном холодильном хра­нении молока доминирующей в нем микрофлорой становятся не молоч­нокислые, а психротрофные бактерии, причиняющие сыроделию намного больше вреда. С широким применением низких температур хранения за­вершился этап доминирования в сыром молоке молочнокислых бактерий; на смену им пришли психротрофные бактерии. Со временем можно ожи­дать, что и молочнокислые бактерии адаптируются к низким температу­рам и отвоюют утраченную экологическую нишу.

Во втором опыте использовали сырое молоко, в котором в начале хранения общее количество бактерий равнялось 107 КОЕ/мл, количест­во психротрофов - 106 КОЕ/мл. Этот опыт не имеет непосредственного прикладного значения, поскольку такое молоко по общему количеству бактерий уже было несыропригодным в начале хранения, но он пред­ставляет несомненный научный интерес. Развитие в этом молоке мик­рофлоры отличалось от ее развития в молоке со средним уровнем обсе- мененности, прежде всего, значительно более низкой скоростью раз­множения психротрофов: она была ниже при 4-8° С в 2-3 раза, а при 10-12° С - в 7 раз. Скорость же увеличения общего количества бакте­рий в этом молоке была почти такой же, как скорость размножения психротрофов, в результате чего общее количество бактерий в молоке с высоким первоначальным обсеменением было выше содержания псих­ротрофов в течение всего времени хранения. Объяснить это можно ин­гибирующим действием на рост психротрофов остальной микрофлоры молока. Об этом свидетельствует тот факт, что количество психротро­фов в конце хранения молока при 10-12° С, т. е. при наиболее способст­вующей росту общего количества бактерий температуре из числа испы­танных, было примерно в три раза ниже, чем в молоке, хранимом при 7-8° С, и в 1,2-3,6 раза ниже скорости развития Ps. fluorescens (наибо­лее распространенного представителя психротрофной микрофлоры сы­рого молока) в чистой культуре в стерилизованном молоке. При 10—12° С в период с 24 до 48 ч количество психротрофов в этом молоке не увели­чилось, а даже несколько снизилось. Следовательно, ингибирующее действие микрофлоры молока на психротрофы носит не только бакте­риостатический, но и бактерицидный характер.

Ингибиторное действие микрофлоры сырого молока на психро­трофы, хотя бы частично, можно объяснить образованием ею кислот: pH молока во втором опыте за время хранения при 7-8° С снизился до 5,8 и при 10-12° С - до 5,3. Это может свидетельствовать об активном росте в молоке молочнокислых бактерий. Активная кислотность молока со средней бактериальной обсемененностью при 4-8 и 7-8° С не увели­чилась, а при 10-12° С pH за 48 ч хранения снизилась только на 0,1 ед., что характерно для молока при размножении в нем психротрофов.

Только повышением кислотности молока нельзя объяснить ингибиро­вание развития психротрофов во втором опыте, которое наблюдали и при 4-5° С, т. е. при температуре ниже минимальной для размножения молоч­нокислых бактерий. Это можно объяснить тем, что молочнокислые бакте­рии могли образовывать ингибирующие вещества до того, как молоко ох­ладили до 4—5° С. Известно также, что молочнокислые бактерии могут ин­гибировать рост психротрофов во время лаг-фазы, когда они не размножают­ся и не образуют кислоты. Целый ряд исследований свидетельствует о на­личии среди молочнокислых бактерий видов и штаммов, обладающих спе­цифическим антагонизмом по отношению к психротрофам. Селекция таких антагонистов и их использование одновременно для созревания молока и ингибирования роста психротрофов могут быть весьма полезными в полу­чении зрелого молока, удовлетворяющего требованиям сыроделия.

Охлаждение молока до нужной температуры, выбираемой исходя из планируемой продолжительности хранения молока с учетом исход­ной бактериальной обсемененности, нужно проводить возможно быст­рее - в течение не более 2 ч после дойки, пока в нем сохраняется бакте­рицидная фаза. О важности этого свидетельствуют результаты наблю­дений за развитием коагулазоположительных стафилококков в сыром молоке в зависимости от температуры (табл. 7.11). В 1-ом варианте мо­локо охлаждали сразу после дойки до 10° С и доставляли на завод в пре­делах одних суток. В этом молоке стафилококки не размножались на протяжении 21ч хранения и дольше.

табл_711.png

Вторую часть этого же молока после дойки охлаждали водой до 23° С и хранили при температуре окружающей среды. Такой вариант обработки молока обычно применяют при содержании коров на летних пастбищах. Уже через 5 ч количество стафилококков в таком молоке увеличилось в 2,7 раза, а через 21 ч - в 1580 раз. При такой обработке и доставке молока на завод раз в сутки оно может представить опасность для здоровья людей, так как ста­филококковые энтеротоксины могут быть образованы в молоке при нали­чии 500 тыс. клеток/мл энтеротоксигенных штаммов.

Третью часть этого молока вообще не охлаждали. В этом молоке ко­личество коагулазоположительных стафилококков через 5 ч увеличилось в 166 раз и составило 400 тыс./мл. Попытки некоторых производителей мо­лока отказаться от его охлаждения обосновываются возможностями по­ставки молока в парном виде или целесообразностью его охлаждения не на фермах, а на низовых молочных предприятиях. Однако для обеспечения высокого качества неохлажденное молоко должно доставляться на заводы или молокоприемные пункты не позднее чем через 2-3 ч после дойки, что возможно только при четкой организации доставки. Нарушение же сроков доставки, что всегда может быть на практике, представляет угрозу для здо­ровья потребителей молока. Учитывая широкое распространение субкли­нических маститов, охлаждение молока сразу после получения должно быть обязательным условием его переработки на пищевые цели.

Остается открытым вопрос об организации закупок молока у мел­ких производителей. В некоторых странах, например, в Финляндии, мелкие производители свозят глубоко охлажденное молоко во флягах к пунктам забора, расположенным вдоль шоссе, оставляют его в этих пунктах без какого-либо надзора, а с пунктов молоко забирается строго по графику заводским транспортом. Система удобна, но она вряд ли применима в России. Она может успешно функционировать только при высоком уровне гигиены производства молока. В развитых странах за­воды не закупают молоко у производителей при отсутствии его охлаж­дения на фермах. Если на ферме нет охлаждения, оно должно достав­ляться в течение 2 ч до места, где может быть охлаждено.

Однако длительное хранение молока при 4-7° С приводит к пере­ходу мицеллярного казеина в растворимую форму и протеолизу части казеина под действием протеиназ молока и психротрофов. Моло­ко, хранимое при этой температуре, по сравнению с молоком, сохраняе­мым при 10-20° С, медленнее свертывается сычужным ферментом, об­разует более слабый сгусток, при его обработке в сырной ванне увели­чиваются потери жира с сывороткой и казеина с сырной пылью. Этот эффект, по крайней мере частично, снимается пастеризацией или вы­держкой молока при 60-65° С.