При современном способе промышленного производства сыров, характеризуемом использованием нестерильного сырья и контактом продукта с нестерильной внешней средой, в сыры всегда попадет по­сторонняя микрофлора. В отличие от других молочных продуктов, большинство сыров после выработки в течение достаточно длительного времени выдерживается (созревает) в условиях, в которых размножают­ся не только необходимые, но и посторонние микроорганизмы. Развитие посторонней микрофлоры в сыре может ухудшить его органолептиче­ские показатели и показатели безопасности. Несмотря на возможность попадания патогенных бактерий в сыр, случаи заболевания людей, вы­зываемые потреблением сыров, крайне редки в сопоставлении с общими объемами их потребления.

Посторонняя микрофлора приносит вред сыру после того, как ее биомасса превысит определенный уровень, который можно назвать кри­тической биомассой (N_kp.) Задача сыродела состоит в том, чтобы не допустить размножение микроорганизмов в сыре выше N_kp. Эта задача может быть решена использованием для выработки сыра молока надле­жащего качества, соблюдением гигиены производства, правильным выбо­ром и строгим соблюдением технологии, применением активных заквасок.

N_Kр неодинакова для различных групп микроорганизмов и опреде­ляется свойствами продуктов их жизнедеятельности, в частности вкусо­вым порогом, токсичностью. Заболевания, передаваемые через пищевые продукты, делят на токсикозы, вызываемые образуемыми в продукте микроорганизмами токсинами, и токсикоинфекции, при которых забо­левания вызывают живые клетки возбудителя, попадающие в организм с продуктом.

Нарастание биомассы микроорганизмов в общем виде описывается уравнением:

За начальную биомассу принимают количество микроорганизмов в молоке (в смеси) в начале выработки (для молочнокислых бактерий по­сле внесения закваски). В процессе выработки большая часть микроор­ганизмов молока концентрируется в сгустке, в результате чего их кон­центрация возрастает примерно в 7 раз. Поэтому уравнение (6.1) для определения содержания бактерий в сырной массе примет следую­щий вид:

Степень начального обсеменения молока представителями посто­ронней микрофлоры (N₀) определяется следующими факторами:

• содержанием микроорганизмов в сыром молоке перед его антибак­териальной обработкой (пастеризацией, термизацией, перекисно- каталазной обработкой и др.);
• видом и режимом антибактериальной обработки;
• резистентностью микроорганизма к используемому типу антибак­териальной обработки;
• гигиеной выработки сыра (санитарной обработкой оборудования, трубопроводов, помещений и рассола), применением доброкачест­венных по микробиологическим показателям ингредиентов и мате­риалов, отсутствием инфекционных заболеваний у лиц, связанных с производством, и соблюдением ими правил личной гигиены. От уровня гигиены производства зависит степень обсеменения молока и сыра посторонней микрофлорой после антибактериальной обра­ботки сырья и материалов;
• условиями хранения сырья после антибактериальной обработки, если возникает необходимость в таком хранении до его перера­ботки на сыр.

Максимальный уровень биомассы посторонней микрофлоры в продукте при прочих равных условиях зависит от продолжительности периода, в течение которого происходит увеличение содержания ее жизнеспособных клеток. Лимитирующим размножение фактором чаще всего является исчерпание доступных для микроорганизмов источников энергии. Значительная часть посторонней микрофлоры прекращает раз­множаться в сырах до того, как будут исчерпаны источники энергии, в связи с изменением условий для ее существования (кислотности, А_в, температуры) [397, 1308]. Изменения в сыре, делающие невозможным дальнейшее размножение посторонней микрофлоры, являются преиму­щественно результатом развития молочнокислых бактерий. Чем быст­рее размножается микрофлора закваски, тем раньше перестают размно­жаться посторонние микроорганизмы в сыре. К сожалению, существует верхний предел скорости размножения молочнокислых бактерий во вре­мя выработки сыра, обусловленный влиянием скорости молочнокислого брожения на физико-химические показатели сырной массы (разд. 2.5.4).

Зависимость удельной скорости размножения X, микроорганизма в сыре от различных факторов можно выразить следующим уравнением:

Состав и свойства молока могут оказать как прямое, так и кос­венное влияние на удельную скорость роста микроорганизма. В молоко могут специально вносить соединения, оказывающие специфическое ингибиторное действие на те или иные посторонние бактерии и не влияющие в применяемых дозах на рост полезной микрофлоры (селит­ра, лизоцим).

Примером косвенного влияния может служить загрязнение молока антибиотиками, применяемыми для лечения маститов. Эти антибиотики действуют на микрофлору заквасок, а на грамотрицательную микро­флору, например, кишечную палочку, они в тех дозах, которые есть в сборном молоке, не действуют или оказывают слабое действие. Загряз­нение молока такими антибиотиками снимает или ослабляет ингиби­торное действие микрофлоры закваски на постороннюю микрофлору, что увеличивает удельную скорость и продолжительность возможного роста возбудителей порчи сыров.

Примеси маститного молока в сборном могут изменить скорости развития микроорганизмов в молокею Некоторые бактерии (стафи­лококки, кишечная палочка) лучше растут в сыворотке из маститного молока, рост других бактерий в ней ингибируется.

Технологические факторы. Технологии сыров разрабатывались с таким расчетом, чтобы обеспечить благоприятные условия для действия молокосвертывающих энзимов, удаления определенного для каждой группы сыров количества сыворотки из сгустка, развития необходимой микрофлоры и в максимально возможной степени ограничить развитие посторонней микрофлоры. Изменение любого технологического пара­метра без соответствующей корректировки других параметров отражает­ся на развитии посторонней микрофлоры. Так, увеличение степени по- солки сыров в зерне снижает активность микрофлоры заквасок и создает благоприятные условия для роста солеустойчивой микрофлоры, в част­ности стафилококков. На развитие посторонней микрофлоры в сырах особенно большое влияние оказывают такие технологические факторы, как температура II нагревания, скорость и уровень нарастания кислот­ности во время выработки сыра, количество воды и молочного сахара, остающиеся в сыре, тип, степень и условия посолки, продолжитель­ность и условия созревания сыров.

Ингибирование продуктами собственного метаболизма. Этот тип ингибирования широко распространен в природе, но в сыроделии снижение качества сыров в результате развития микрофлоры происхо­дит при более низких концентрациях продуктов метаболизма микро­флоры, чем те, при которых начинается ингибирование собственного ее развития. Правда, лактококки закваски не могут сбродить все углеводы в сырах с низкой температурой II нагревания, по крайней мере, при от­сутствии разбавления сыворотки водой, из-за ингибирующего действия образуемых ими кислот, но они являются не посторонней, а необходи­мой микрофлорой. Тем не менее неспособность микрофлоры закваски сбродить все углеводы в сыре создает условия для развития в сырах «диких» штаммов мезофильных лактобацилл, которые могут ухудшить органолептические показатели сыров.

Взаимодействие между различными группами микроорганизмов играет огромную роль в формировании микрофлоры сыра. В гл. 3 пока­зано, что именно в результате жизнедеятельности микрофлоры закваски ограничивается продолжительность размножения посторонней микро­флоры в сырах. Представители посторонней микрофлоры могут, в свою очередь, оказывать и ингибирующее, и стимулирующее действие друг на друга. Среди «диких» штаммов лактобацилл встречаются штаммы, оказывающие специфическое антибиотическое действие на маслянокис­лые бактерии. Бактерии группы кишечных палочек стимулируют рост маслянокислых бактерий. Во ВНИИМС создано новое направление борь­бы с вредной микрофлорой в сыроделии путем включения в закваски ви­дов и штаммов лактобактерий, обладающих специфическим антагони­стическим действием на возбудителей порчи сыров.

В США на базе антибиотических веществ, образуемых молочнокис­лыми бактериями, организовано производство препарата Микрогард, действующего на патогенные бактерии и плесени. В промыш­ленных образцах сыра Коттедж, содержащих Микрогард, на поверхности развивались плесневые грибы в 1% образцов, в контроле - в 33%.

Действие бактериофагов. Загрязнение заквасок и молока для вы­работки сыра бактериофагами, способными атаковать микрофлору за­квасок, резко снижает неспецифическое и специфическое антагонисти­ческое действие лактобактерий на постороннюю микрофлору. Сущест­вуют бактериофаги и у возбудителей порчи сыров. Имеются предложе­ния об использовании бактериофагов стафилококков для предотвраще­ния стафилококковых интоксикаций сырами, которые пока не реализо­ваны в промышленном сыроделии. Большая вариабельность скорости размножения посторонней микрофлоры в сырах, вырабатываемых по одинаковой технологии и с одинаковыми заквасками, может быть обу­словлена действием бактериофагов.

Физиологическое состояние микроорганизмов. Наиболее благопри­ятные условия для роста большинства возбудителей порчи сыров созда­ются во время выработки сыра, которая по продолжительности состав­ляет небольшую часть от общего времени производства сыров с созрева­нием. Поэтому уровень развития микроорганизмов в сыре при их попа­дании в смесь для его выработки в ослабленном состоянии (например, клеток, выдержавших пастеризацию молока) будет несравненно ниже, чем при попадании в смесь в активной форме (например, клеток, раз­множившихся во время предыдущей выработки и не уничтоженных в промежутке между выработками).

Генетические факторы. Удельные скорости размножения видов микроорганизмов в молоке и сыре сильно различаются, что оказывает влияние на степень их опасности для сыров. Так, маслянокислые бакте­рии являются наиболее опасными возбудителями порчи твердых сыров, особенно с высокими температурами II нагревания, и не представляют никакой опасности для кисломолочных сыров, а также сыров, созре­вающих при участии плесневых грибов, что обусловлено их генетиче­скими свойствами.