Микрофлора сырого молока формируется в результате обсеменения молока микроорганизмами в вымени коровы и из различных объектов внешней среды во время и после дойки, а также размножения и гибели микроорганизмов в сыром молоке во время хранения и транспортировки.
Вымя
Молоко в вымени здорового животного содержит в среднем около 1000, максимум 10000 клеток в 1 мл. Кроме этого, в сосковых каналах всегда содержатся микроорганизмы, количество которых в зависимости от качества ухода за животными в первых струйках молока варьирует с максимумом в несколько десятков тысяч КОЕ/мл. В основном они представлены микрококками, но также встречаются стафилококки, коринебактерии, энтеробактерии, псевдомонады. Доля микрофлоры чистого вымени в общей микрофлоре сырого молока от здоровых коров невелика (обычно не более 1СГ КОЕ/мл).
При заболевании коров туберкулезом, бруцеллезом, инфекционными маститами соответствующие возбудители обнаруживаются в молоке в вымени. Молоко от коров, больных туберкулезом, бруцеллезом и рядом других болезней, передаваемых человеку, не разрешается перерабатывать на пищевые продукты, а коровы с этими заболеваниями выбраковываются. Возбудители этих болезней, однако, могут попадать в молоко при несвоевременном выявлении и отбраковке больных животных. Сырое молоко нельзя употреблять в пищу при отсутствии уверенности в том, что оно получено от здоровых животных. Случаев передачи этих болезней через пастеризованные молочные продукты не отмечается. Следует также отметить, что возбудители бруцеллеза и туберкулеза - аэробные микроорганизмы, а в сырах создаются условия, неблагоприятные для их развития.
Серьезную опасность для молочной промышленности представляют субклинические маститы, так как запрещено использовать для производства пищевых продуктов только молоко от коров, больных клиническими формами мастита. В сборном молоке всегда имеются примеси молока от коров с субклиническими маститами, количество которых зависит от эффективности работы ветеринарных служб.
Около 85% образцов молока из четвертей вымени, пораженных стафилококковыми маститами, содержат от 104 до 105, стрептококковыми - от 102 до 105 КОЕ/мл соответствующих возбудителей. Высокое содержание клеток возбудителей (до 2,4-109 КОЕ/мл ) бывает в молоке в начальной стадии острых маститов. При высоком уровне заболевания маститами коров в стаде микрофлора вымени может составлять в сборном молоке до 106 КОЕ/мл, т. е. количественный вклад ее в бактериальное обсеменение сырого молока может быть весьма значительным. Не выявлено корреляции между содержанием в молоке вызывающих маститы микроорганизмов и общим количеством бактерий.
Основными возбудителями маститов являются стафилококки и стрептококки (Str. agalactiae, Str. dysgalactiae, Str. uberis). Эти микроорганизмы являются этиологическими агентами до 90% инфекционных субклинических маститов, причем число стрептококковых маститов обычно превышает число стафилококковых. В ФРГ в 1986-1987 гг. 78,1% субклинических маститов были вызван стрептококками, 21,9% - стафилококками; в Словакии стрептококковые маститы составили в 1967-1985 гг. 84% всех маститов. Обычно доля стафилококковых маститов повышается при интенсивном применении антибиотиков для лечения болезней вымени, поскольку стафилококки быстрее адаптируются к антибиотикам.
Из стафилококков маститы вызывает Staph, aureus, реже - Staph, epidermidis, которые практически всегда присутствуют в сыром молоке. Так, в Англии Staph, aureus обнаружен в молоке 93,2% стад. Около 10% штаммов Staph, aureus, выделенных из маститного молока, образуют энтеротоксины, в т. ч. некоторые из них образуют токсин А, чаще всего служащий причиной стафилококковых отравлений сырами. Большинство энтеротоксигенных штаммов, выделенных из маститного молока, образуют токсины С и В, которые в сырах редко обнаруживаются. Больные маститами коровы и маститное молоко являются основным источником патогенных стафилококков на молочных фермах, а векторами переноса вызывающих маститы микроорганизмов являются доильное оборудование, кожные покровы животных, особенно вымени, руки доярок и другие объекты внешней среды. Мерой профилактики маститов является изоляция больных коров и выдаивание их с помощью другой, чем используемая для дойки здоровых коров, установки, тщательная мойка и дезинфекция доильных машин.
Из стрептококков наиболее часто мастит вызывает Str. agalactiae - облигатный паразит молочной железы. Раньше его так и называли «маститный стрептококк». Он живет на поверхности сосковых каналов, не проникая в глубину тканей. Во внешней среде этот вид быстро погибает (максимальная продолжительность выживания три недели). Способен вызвать заболевания новорожденных (септисемия, менингиты, фарингиты, эндокардиты, артриты), но случаев передачи болезней, вызываемых этим видом, через молочные продукты не отмечено. Штаммы Str. agalactiae, вызывающие заболевания людей, отличаются по ряду биохимических свойств от штаммов, вызывающих маститы у коров. Нужно сказать, что был вызван мастит у коровы инъекцией в вымя суспензии клеток этого штамма человеческого происхождения, но заболевание быстро прошло.
Str. dysagalactiae, в отличие от Str. agalactiae, обитает не только в молочной железе, но также в миндалинах, матке, вагине. Умеренно патогенен, маститы вызывает значительно реже, чем Str. agalactiae. Str. uberis - этиологический фактор менее 1% инфекционных маститов. В сырах эти виды не обнаруживаются.
Маститы могут вызывать энтеротоксигенные штаммы Е. coli. Они вряд ли могут причинить вред здоровью человека, поскольку имеются отличия между штаммами, вызывающими маститы коров и заболевания людей, в частности в устройстве пилей, с помощью которых данные штаммы прикрепляются к слизистым поверхностям кишечника. В молоке энтеротоксигенные штаммы Е. coli токсинов не образуют. Известны случаи заболеваний людей, употребляющих в пищу сыр без созревания, связанные с размножением в них энтеропатогенных штаммов кишечной палочки (нет данных об источниках их попадания в сыры - скорее это были штаммы человеческого происхождения).
Кроме указанных микроорганизмов, маститы могут вызвать энтеробактерии, листерии, псевдомонады, в частности Р. aeruginosa, кори- небактерии, микоплазма, В. cereus, микрококки, нокардия, серратия, кам- пилобактер, Cl. perfringens, дрожжи, плесневые грибы. Главным условием их участия в инфекции являются повреждения тканей вымени, появление которых зависит от конструкции и условий эксплуатации доильных установок.
Не только интерьер, но и экстерьер вымени - также важный источник бактериального загрязнения молока. При неудовлетворительной подготовке вымени перед дойкой с кожных покровов его может попадать в молоко до 100 тыс. КОЕ/мл микроорганизмов (табл. 7.7). Обработка вымени включает мойку, желательно проточной водой, погружение сосков в дезинфицирующий раствор и обязательную обсушку, для которой применяют бумажные полотенца одноразового использования. Для обсушки вымени также можно использовать хлопчатобумажные полотенца, обрабатываемые дезинфицирующими растворами. Подмывание вымени водой без последующей обсушки увеличивает бактериальную обсемененность молока.
При надлежащей обработке вымени количество бактерий, попадающих с его кожных покровов в молоко, можно снизить до 5 тыс. КОЕ/мл. На кожных покровах размножаются стафилококки, микрококки; кроме этого, они могут содержать микрофлору, присутствующую в фекалиях, подстилке.
Следует подчеркнуть, что микрофлора вымени (интерьера и экстерьера) составляет важную часть микрофлоры сборного сырого молока только в случае его невысокой общей бактериальной обсемененности.
Персонал
Важным источником загрязнения молока микроорганизмами могут стать доярки. Главные требования, предъявляемые к персоналу, состоят в соблюдении правил производственной и личной гигиены. Ополаскивание невымытых рук 200 мл стерильного молока, например, обсеменило молоко 1300 КОЕ/мл. По сравнению с бактериальной обсемененностью молока через примеси маститного это немного. Однако важен состав этой микрофлоры, так как персонал может быть источником загрязнения молока патогенными стафилококками, циркулирующими среди людей и образующими энтеротоксин А, а также возбудителями дизентерии, которые не живут в организме животных и вызывают заболевания только у людей. В смывах с рук доярок обнаруживается синегнойная палочка.
Особенно опасны как источники загрязнения молока патогенной микрофлорой лица с кишечными расстройствами или недавно перенесшие подобные заболевания, больные ангинами, пиодермитами. Повреждения кожи на руках должны быть перед началом работы заклеены влагонепроницаемым пластырем. Персонал должен быть материально заинтересован в получении качественного молока и хорошо знать, что для этого делать.
Оборудование
При некачественной мойке и дезинфекции доильное оборудование, молокопроводы, инвентарь становятся основным источником обсеменения молока микроорганизмами. На поверхностях плохо очищенного, влажного молочного оборудования количество бактерий через 12 ч может достичь миллионов клеток/см2, в результате степень загрязнения молока бактериями через оборудование может составить 105-106 КОЕ/мл. Наиболее сильно загрязнены микрофлорой вакуум- и молокопроводы доильного ведра. При неадекватной мойке и дезинфекции доильных аппаратов на их поверхности может образоваться биопленка, содержащая 103-1011 КОЕ/г. В состав микрофлоры этой пленки входят 6-20% лактококков, 20-50% микрококков, 10-16% коринебактерий, 0,8-30% колиформ, 11-27% других грамотрицательных бактерий и 0,5-3,6% аэробных споровых бактерий.
Чаще всего доминирующей микрофлорой плохо обрабатываемого доильного оборудования, молокопроводов и инвентаря являются молочнокислые бактерии, размножающиеся в остатках молока. Этому способствует недостаточное охлаждение молока на ферме, стимулирующее размножение прежде всего молочнокислых бактерий, и, как следствие, массивное загрязнение ими окружающей среды на ферме.
Значительную часть микрофлоры плохо вымытого и продезинфицированного оборудования, молокопроводов и инвентаря составляют психротрофные бактерии (от 9,6 до 98,9%). Психротрофные бактерии в основном не сбраживают лактозу и как источники энергии используют белки и липиды молока, адгезирующиеся на плохо вымытых поверхностях. При хранении молока при низких температурах психротрофы доминируют в окружающей среде на фермах. В состав микрофлоры поверхностей оборудования и молокопроводов входят также БГКП и энтерококки; состав этой микрофлоры варьирует в зависимости от типа моющих и дезинфицирующих средств, температуры моюще-дезинфицирующих растворов. В смывах с оборудования и инвентаря с невысоким общим содержанием микроорганизмов могут доминировать микрококки, корине- бактерии, в меньшей степени стрептококки и лактококки.
При уходе за оборудованием особое внимание следует обращать на резиновые детали, которые быстро изнашиваются, поскольку появляющиеся при этом микро- и макротрещины могут стать убежищем для микроорганизмов. Загрязнение молока бактериями через резиновые детали может в десятки и сотни раз превышать загрязнение через металлические поверхности. Высокие температуры моющих растворов, использование в составе дезинфицирующих средств сильных окислителей снижают сроки службы резиновых деталей. ММФ рекомендует менять резиновые детали раз в 3 мес, а резиновые шланги для подачи молока из цистерн - каждые 6 мес. Оборудование из металла нужно предохранять от коррозии, которая прогрессирует при использовании в качестве дезинфицирующих агентов соляной кислоты и хлорсодержащих растворов с низким pH.
Отношение объема молока к площади поверхности емкостей, в которых оно хранится и транспортируется, достаточно велико, поэтому количество микроорганизмов, попадающих в молоко из хорошо вымытых емкостей, не превышает 1000 КОЕ/мл. Однако при неадекватной мойке и дезинфекции, конструктивных недостатках (наличии труднодоступных для мойки и дезинфекции мест) оно может стать существенным источником загрязнения сырого молока микроорганизмами.
Преобладающей микрофлорой емкостей для хранения молока при температурах ниже 10° С являются психротрофные микроорганизмы, так как в молоке при низких температурах они защищены от конкуренции со стороны молочнокислых бактерий. Психротрофные бактерии составляют до 75% общего количества микроорганизмов в смывах с танков для хранения охлажденного молока. Для ограничения их распространения на фермах необходимо до минимума сокращать время хранения молока. Для уменьшения загрязнения последующих партий молока психротрофами, размножившимися во время хранения молока предыдущей партии, емкости нужно полностью освобождать от хранимого молока, тщательно мыть и дезинфицировать после каждого опорожнения.
Высокая обсемененность охлажденного молока термофильной микрофлорой свидетельствует о низком уровне общей гигиены получения молока на ферме, поскольку термофильные бактерии не размножаются при температуре ниже 18° С.
Мойку оборудования и молокопроводов лучше проводить водой с температурой 45° С. Перед мойкой поверхности нужно скрести щетками несколько минут, для удаления всех отложений. Дезинфекцию проводят водой с температурой не ниже 85° С в течение не менее 30 с.
Вода и корма
Согласно санитарным правилам молочные фермы должны быть обеспечены водой, отвечающей требованиям к питьевой воде. Микробиологические требования к питьевой воде: общее количество бактерий - не более 100 мл-1, содержание БГКП в 1 л (коли-индекс) - не более 3, коли-титр - 333 мл. Для сравнения приведем требования к воде в Ирландии: общее количество - не выше 500 мл-1, БГКП - не более 50 в 100 мл. При отсутствии воды с требуемыми микробиологическими показателями необходимо предусмотреть ее обеззараживание тепловой или химической обработкой.
В питьевой воде также нормируется содержание Al, Be, Mo, As, Pb, Se, Sr, F, Fe, Mn, Cu, Zn, нитратов, сульфатов, полифосфатов, хлора.
В количественном отношении вода не является основным источником обсеменения молока микроорганизмами, но она может стать источником загрязнения фермы вредной микрофлорой. Именно вода является первичным источником психротрофной микрофлоры. Конечно, в дальнейшем эта микрофлора размножается в остатках молока на поверхности оборудования, молокопроводов, а оттуда попадает в молоко, но первичным источником этих бактерий все-таки является вода. Естественные водоемы вблизи молочных ферм часто бывают загрязнены, особенно весной и осенью, навозными стоками, стоками с силосохранилищ. Такая вода может быть местом обитания самой разнообразной микрофлоры, в том числе и патогенной. Описан случай массового заболевания сальмонеллезом через сыр Чеддер, причиной которого было использование воды из реки, в которой выше по течению от места забора воды был труп животного. Обеззараживание воды из естественных источников должно быть обязательным.
Не рекомендуется для мойки и дезинфекции молочного оборудования использовать жесткую воду, особенно в сочетании со щелочными моющими средствами, так как это приводит к интенсификации отложения молочного камня, который защищает бактерии от дезинфицирующих веществ. Для смягчения воды можно использовать полифосфаты.
Роль кормов как источников загрязнения молока вредной микрофлорой подробно проанализирована в разд. 7.4.3.
Воздух
Обычно в воздухе молочных ферм содержится менее 50 клеток микроорганизмов в одном литре, и он не может заметно влиять на бактериальное загрязнение молока. Однако воздух может служить вектором переноса микроорганизмов, представляющих особую опасность для сыроделия, а также бактериофагов микрофлоры заквасок. К особо опасным для производства твердых сыров бактериям относятся маслянокислые бактерии. Они попадают в молоко преимущественно через навоз и кожные покровы вымени при плохом уходе за животными. При раздаче силоса непосредственно перед дойкой или во время дойки воздух может быть сильно обсеменен маслянокислыми бактериями, а также листериями, бактериофагами молочнокислых бактерий. Вообще, следует придерживаться правила: минимум за 20 мин до начала дойки на скотном дворе нельзя проводить никакие операции, которые могут увеличить загрязнение воздуха (уборку навоза, смену подстилки, раздачу любых кормов). Раздача, например, сена может привести к обсеменению воздуха и молока спорами В. cereus, представляющих серьезную угрозу стойкости некоторых молочных консервов и цельномолочных продуктов.