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.
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.
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.
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.
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.