Mikrobiologia_moloka_i_molochnykh_produktov_1


1 Приготовление и применение заквасок в производственных условиях
Поступающие на предприятие закваски ослаблены в результате транспортирования и воздействия температуры, поэтому их необходимо восстановить с помощью предварительного культивирования. Критерием оценки восстановления закваски является определение сквашивающей активности. Их выращивают на стерилизованном молоке.
Эффективная закваска должна проявлять наибольшую активность не позднее чем после второй пересадки. При этом культивирование заквасок необходимо остановить в конце логарифмической фазы, что достигается у большинства заквасок при рН 5,5-5,3 или кислотности 78-80 °Т.
Приготовление производственной закваски из чистых культур на стерильном молоке проводят в молочных бутылках, колбах, в специальных ушатах или бидонах с крышками вместимостью от 3 до 20 л.
Режимы приготовления производственных заквасок зависят от вида закваски и конкретных условий производства.
Из жидкой и сухой заквасок или отдельных штаммов на предприятиях готовят материнскую (первичную) закваску, которую используют для получения вторичной или производственной закваски. Материнскую закваску можно применять также для заквашивания молока или сливок, т.е. в качестве производственной закваски.
Для приготовления материнской закваски используют только стерилизованное молоко, для производственной закваски используют стерилизованное и пастеризованное молоко. Активизацию бактериального концентрата проводят на стерилизованном молоке, допускают
использование пастеризованного молока.
Для получения материнской закваски одну порцию сухой закваски вносят в стерилизованное молоко и термостатируют . Для приготовления вторичной (промежуточной) закваски в стерилизованное молоко вносят 0,5-1 % материнской закваски и культивируют посевы . Производственную получают посевом в пастеризованное молоко вторичной производственной закваски и выращиванием посевов .
Бактериальный концентрат используют для приготовления производственной закваски или непосредственно продукта после егоактивизации или без активизации (культуры прямого заквашивания).
Для активизации сухой бактериальный концентрат (как сухую закваску) растворяют во флаконе, добавляя в него 6-7 см3 стерилизованного молока или физиологического раствора, полученную смесь переносят в подготовленное молоко. Жидкий бактериальный концентрат перед вскрытием флакона выдерживают при комнатной температуре в течение 20-25 мин. Содержимое флакона переносят в подготовленное молоко из расчета одна порция концентрата на 6-8 л молока.
В производстве целесообразно использовать свежеприготовленную закваску, так как она обладает наибольшей активностью. В случае необходимости закваску охлаждают до 3-10°С и направляют на хранение. Продолжительность хранения материнской и производственной закваски на стерилизованном молоке до 72 ч, на пастеризованном - 24 ч.
В процессе приготовления продукта производственную закваску на стерилизованном молоке вносят в молоко в количестве 1-3 %, а закваску на пастеризованном молоке — 3-5 %.

7Пробиотики, пребиотики, симбиотики, их назначение и применение в молочной промышленности
Пробиотиками называют биологические препараты, состоящие из живых непатогенных микроорганизмов или продуктов их ферментации, обладающие антагонистической активностью по отношению к патогенной и нежелательной микрофлоре кишечника человека или животных.
Чаще в качестве микроорганизмов-пробионтов, вводимых в состав пробиотиков, используют молочнокислые и бифидобактерии, реже -пропионовокислые бактерии, энтерококки, дрожжи, бациллы и др.
Препараты, изготовленные на основе бактерий-пробионтов, используются для профилактики желудочно-кишечных заболеваний.
У физиологически зрелого здорового организма в кишечном биоценозе равноправно присутствуют многочисленные представители как полезной, так и условно-патогенной микрофлоры. Стабильность биоценоза поддерживается взаимными антагонистическими отношениями между этими группами микроорганизмов.
Микроорганизмы-пробионты осуществляют синтез аминокислот, ферментов, участвуют в общем метаболизме, восполняют дефицит белков животного происхождения, ускоряют процессы переваривания пищи, усвоения питательных веществ.
Лактобактерии являются основными представителями нормальной микрофлоры кишечника. Наиболее часто в состав пробиотических препаратов входят следующие виды молочнокислых бактерий: Lbm. acidophilum, Lbm. casei, Lbm. bulgaricum, Lbm. helveticum, Lbm. plantarum, Lbm.buchneri, Lbm. brevis, Lbm. fermentum.
Идея целенаправленного изменения состава симбиотической микрофлорыжелудочно-кишечноготрактапринадлежит основоположнику отечественной микробиологии И. И. Мечникову. Предложенный им метод энтерального введения живых культур молочнокислых бактерий в качестве антагонистов гнилостных микробов явился началом современных исследований в области бактериотерапии и профилактики различных патологических состояний, связанных с нарушениями состава нормальной микрофлоры кишечника.
Сегодня этот метод лечения и профилактики получил широкое развитие в нашей стране и за рубежом под названием «заместительная терапия», в которой основными микроорганизмами являются молочнокислые бактерии.
Микроорганизмы, используемые как пробиотики, классифицируют на 4 основные группы:
бактерии, продуцирующие молочную и пропионовую кислоты (роды Lactobacterium, Bifidobacterium, Propionibacterium, Enterococcus и др.);
спорообразующие аэробы рода Bacillus (Вас. subtilis, Вас. cereus, Вас. licheniformis, Вас. coagulans);
дрожжи, которые чаще используются в качестве сырья при изготовлении пробиотиков;
•комбинации перечисленных микроорганизмов. Пробиотические препараты подразделяют на эубиотики, пребиотики и симбиотики.
Эубиотики - это биологические препараты, состоящие из живых микроорганизмов - представителей нормальной микрофлоры кишечника.
Пребиотики являются пищевыми или другими ингредиентами, преимущественно благотворно влияющими на развитие полезной микрофлоры кишечника организма человека или животного. При помощи пребиотиков, т.е. используя определенную диету, можно регулировать микробиоценоз кишечника.
Если живые микробиологические добавки (пробиотики) используются в сочетании со специфическими субстратами роста (пребиотики), то такие биопрепараты называют симбиотиками.
В настоящее время созданы и разрабатываются композиции симбиотиков, обогащенные витаминами, ростовыми добавками, микроэлементами, лактозой, молочной кислотой, антибиотиками и др.
Кефир является продуктом смешанного молочнокислого и спиртового брожения. Кефир – продукт, приготовленный на особой закваске в естественном симбиозе различных микроорганизмов кефирных грибках, биологически ведущих себя как один организм. Кефирные грибки – симбиоз гетероферментативной микрофлоры: молочнокислых мезофильных стрептококков, ароматобразующих молочнокислых стрептококков (в результате своего развития образуют ароматические вещества), мезофильных и термофильных палочек, уксуснокислых бактерий (способствуют образованию вязкого сгустка) и дрожжей(обеспечивают спиртовое брожение).
Производство кефира осуществляют резервуарным и термостатным способом, нормализацию проводят с учетом внесения закваски и наполнителей, смесь очищают,
гомогенизируют при t=55-600С, р=15-17,5МПа
пастеризуют при t=85±20С, 5-10 минут или t=90±20С, 3 минуты
смесь охлаждается до t=20-250С
заквашивается
сквашивается при t=20-250С, 10-12 часов. При сквашивании происходит размножение микрофлоры закваски, нарастает кислотность молока, казеин коагулирует и образуется вязкий сгусток, по окончании сквашивания сгусток перемешивают, затем охлаждают до t=14±20С
созревание 9-13 часов. При созревании активизируются дрожжи в кислой среде. Кислотность готового продукта 85-1200Т.
Розлив, оценка качества готового продукта, хранение и реализация.
Кефирный продукт производится с добавлением плодовоягодных наполнителей, овощей, которые вносят после созревания, перед расфасовкой, а также с добавлением сахара, который вносят перед пастеризацией.

3 БифидобактерииЭто часть кишечной микрофлоры здорового человека и теплокровных животных. Она проявляет антагонистическую активность по отношению к патогенным, условно-патогенным и нежелательным микроорганизмам в кишечнике.
Бифидофлора играет важную роль в жизнедеятельности человека, поддерживая его здоровье на оптимальном уровне. Она является преобладающей микрофлорой в кишечнике. В 1 г. содержимого толстого кишечника взрослого человека обнаруживают несколько миллиардов клеток бифидобактерии. В. bifidum, В. longum, В. adolescentis, В. Breve, В.
ПРОДУКТЫ С БИФИДОБАКТЕРИЯМИ
Продукты, обогащенные бифидобактериями, характеризуются высокими диетическими свойствами, так как содержат ряд биологически активных соединений: свободные аминокислоты, летучие жирные кислоты, ферменты, антибиотические веществ, микро- и макроэлементы.
В настоящее время все бифидосодержащие продукты условно можно разделить на три группы.В первую входят продукты, в которые вносят жизнеспособные клетки бифидобактерий, выращенные на специальных средах. Размножение этих микроорганизмов в продукте не предусматривается.
Ко второй группе относятся продукты, сквашенные чистыми или смешанными культурами бифидобактерий, активизация роста которых достигается обогащением молока бифидогенными факторами различной природы.Третья группа бифидосодержащих продуктов включает продукты смешанного брожения, чаще всего сквашенные совместными культурами бифидобактерий и молочнокислых микроорганизмов.
Ассортимент продуктов, содержащих бифидобактерий, достаточно широк. Это кисломолочные напитки («Бифидин», «Бифилакт», йогурт, кефир, простокваша), творог, быстросозревающий сыр, масло, сливочные кремы, сухие детские молочные продукты и др.
Технологическая схема производства кисломолочного напитка «Бифидин» предусматривает сквашивание обезжиренного молока или пахты чистыми культурами мезофильных молочнокислых стрептококков и бифидобактериямиBifidobacteriumadolescentis в соотношении 1:4. Напиток предназначен для диетического и лечебного питания всех возрастных групп населения. Для приготовления молочного напитка «Бифилакт» используются штаммы бифидобактерий и Lbm. plantarum. Технология предусматривает культивирование бифидобактерий в течение 22 ч в молоке при 37 °С с последующим введением закваски лактобактерий. Совместное культивирование проводят в течение 16 ч. В качестве закваски при производстве «Бифилакта» используют жидкую культуру бифидобактерий, выращенную на печеночной или гидролизатномолочной среде, и культуру Lbm. plantarum, выращенную на молочно-дрожжевой среде. «Бифилакт» обладает высокой биологической ценностью, рекомендуется для детского и лечебного питания.
При производстве творога традиционным способом с использованием закваски, состоящей из мезофильных стрептококков и бифидобактерий, уменьшается количество стафилококков в готовом продукте и при хранении. Эффект угнетения роста стафилококков обусловлен непосредственным воздействием антибиотических веществ, образуемых бифидобактериями, а также наличием уксусной и молочной кислот, карбоксильных соединений.
При внесении закваски бифидобактерий в сливочное масло (до 105-106 клеток в 1 г) качественная оценка масла повышается на 3-4 балла в сравнении с контролем. Присутствие бифидобактерий тормозит окислительные и гидролитические процессы порчи масла и позволяет сохранить его высокое качество. При развитии бифидобактерийснижается окислительно-восстановительный потенциал в масле.
В питании детей первого года жизни, до трех лет и дошкольного возраста значительное место отводится кисломолочным продуктам, приготовленным путем сквашивания адаптированных молочных смесей специально подобранными штаммами молочнокислых бактерий и бифидобактерий.
Кисломолочные лечебные продукты, предназначенные для вскармливания детей при острых желудочно-кишечных заболеваниях, дисбактериозах, при нарушении пищеварительных функций у недоношенных детей, а также для кормления здоровых детей, должны отвечать следующим специфическим требованиям: содержать в большом количестве жизнеспособные клетки заквасочных бактерий, иметь умеренную кислотность высокую усвояемость белка и кальция. В связи с этим при подборе микроорганизмов, входящих в состав закваски учитывают их способность приживаться в кишечнике (устойчивость к фенолу, индолу, желчи), антибиотическую активность по отношению к условно-патогенным и патогенным микроорганизмам и др.
Предложен универсальный лечебно-профилактический продукт «Бифилайф», содержащий основные, доминирующие в кишечнике человека виды бифидобактерий - В. bifidum, В. longum, В. adolescentis, В. breve, В. infantis, которые используются также в качестве производственных штаммов при выпуске детских молочных продуктов.
Перспективным продуктом для детского питания является сухой молочный продукт повышенной биологической ценности «Бифидолакт». Он предназначен для искусственного или смешанного вскармливания детей первого года жизни. По бифидогенному действию «Бифидолакт» приближен к материнскому молоку и способствует повышению иммунологической защиты ребенка.
Кисломолочный продукт «Бифилин» производят на адаптированной молочной основе для диетического питания детей раннего возраста. Продукт обладает высокой терапевтической эффективностью при вскармливании грудных детей с различными желудочно-кишечными заболеваниями, аллергией, а также повышает у них иммунитет к этим заболеваниям.
Для питания и лечения детей первого года жизни предназначен также кисломолочный продукт, представляющий собой кисломолочную смесь «Малютка», вырабатываемую из молока и других компонентов, сквашенную закваской на чистых культурах бифидобактерий, обладающихантибиотическойактивностью.
Кисломолочные смеси «Малыш» и «Детолакт» содержат ассоциации различных видов и штаммов бифидобактерий и молочнокислых палочек. Продукты отличаются высоким количеством жизнеспособных клеток бифидобактерий и низкой кислотностью

4 Методы снижения бактериальной обсемененности молока
Поступившее на предприятие молоко подвергается различным технологическим приемам, направленным на уменьшение в нем содержания микроорганизмов. Наиболее часто используют очистку молока, охлаждение, тепловую обработку.
Очистка. Для очистки молока от механических примесей применяют фильтрацию и центрифугирование.
Наибольшая степень очистки достигается при бактофугировании, которое осуществляется на специальных сепараторах-бактериоотделителях, так называемых бактофугах. При этом из молока удаляется до 90 % всех микроорганизмов. Споры бацилл и клостридий в процессе бактериоотделения удаляются из молока легче, чем микроорганизмы в вегетативной форме, что объясняется их более высокой плотностью. Однако имеются микроорганизмы, в том числе и патогенные, плотность которых соответствует плотности молока. В этом случае при бактериоотделении удалить их из молока невозможно.
Для более полного удаления микроорганизмов применяют комбинированную обработку молока, сочетая бактофугирование с пастеризацией. При этом из молока удаляют до 99,9 % бактерий. Комбинированный метод очистки используют при выработке питьевого молока, детских смесей, диетических молочных продуктов, сыров, сгущенного стерилизованного и сухого молока.
Охлаждение. До переработки молоко должно храниться в охлажденном состоянии при температуре до 2-4°С. Целью охлаждения молока является создание условий, значительно замедляющих развитие в нем микроорганизмов. При температуре 2-4 °С развитие большинства микроорганизмов в молоке приостанавливается, однако могут размножаться психрофильные бактерии рода Pseudomonas, особенно флюоресцирующая палочка и некоторые другие. В связи с этим молоко может храниться при этой температуре без изменения качества не более двух суток.
Тепловая обработка. Целью тепловой обработки является уничтожение патогенных микроорганизмов, а также инактивацияферментов, снижающих стойкость молока и вызывающих в дальнейшем пороки молочных продуктов.
В молочной промышленности используют два основных вида тепловой обработки молока нагреванием: пастеризацию и стерилизацию.
Пастеризация— это тепловая обработка молока при температурах ниже температуры его кипения. Она направлена на уничтожение вегетативных форм бактерий.
В зависимости от режимов пастеризация может быть длительной — при температуре 63-65 °С с выдержкой 30 мин, кратковременной — при температуре 72-76 °С с выдержкой 15-20 с и моментальной — при температуре 85 °С без выдержки. Основным критерием надежности режимов пастеризации служит уничтожение возбудителя туберкулеза, являющегося наиболее устойчивым среди патогенных неспорообразующих бактерий.
(Для определения эффективности как высокой, так и низкой пастеризации используют фосфатазная пробу. Реакция на фосфатазу позволяет определить добавление к пастеризованному молоку сырого в количестве 2 % и выше.
Установлено, что разрушение фосфатазы молока происходит после отмирания неспорообразующих патогенных бактерий. Например, при температуре 75 °С возбудитель туберкулеза погибает через 10-12 с, а фосфатаза при этой температуре разрушается только через 23 с. В связи с этим считают, что если реакция на фосфатазу отрицательная, то в пастеризованном молоке погибли все неспорообразующие патогенные бактерии.)
Эффективность пастеризации зависит от температуры, продолжительности воздействия, степени бактериальной обсемененности молока и качественного состава микрофлоры.
Эффективность пастеризации считают удовлетворительной, если количество остаточной микрофлоры составляет не более 0,1 % и отсутствует Е. coli в 10 см3 пастеризованного молока.
Тепловая обработка влияет на физико-химический состав молока. Так, в молоке, подвергнутом длительной пастеризации в течение 30 мин при температуре 65 °С, молекулы казеина укрупняются, вследствие чего казеин становится менее доступным для ферментов микроорганизмов. Этим объясняется тот факт, что молочнокислые бактерии хуже всего развиваются в молоке, подвергнутом длительной пастеризации.
Молоко для заквасок пастеризуют при 92-95 °С с выдержкой 20-30 мин. При таком режиме уничтожаются все вегетативные формы и бактериофаги и в молоке остаются только споры бактерий.
В сыроделии режимы пастеризации выбирают с таким расчетом, чтобы уничтожить патогенные и газообразующие бактерии группы кишечных палочек: температура 72-74 °С с выдержкой 15-20 с.
При производстве питьевого молока наиболее распространенным режимом является пастеризация при температуре 76 °С с выдержкой 20 с. Пастеризованное молоко фасуют в стеклянные бутылки, бумажные пакеты с полимерным покрытием, полиэтиленовые пакеты вместимостью 0,25; 0,5 и 1 л. Пастеризованное молоко хранят при температуре 0-8 °С в течение не более 36 ч с момента окончания технологического процесса.
При сильном обсеменении сырого молока (>106 в 1 см) эффективность пастеризации снижается, поэтому применяют более жесткий режим пастеризации: температура 75-77 °С и выдержка до 35 с.
Для питьевых сливок режим пастеризации установлен 80-87 °С с выдержкой 15-30 с. Это объясняется тем, что жир оказывает защитное действие на микроорганизмы.
Стерилизация— это тепловая обработка молока, проводимая при температуре выше 100 °С. При этом в продукте уничтожаются все микроорганизмы не только в вегетативной, но и в споровой форме.
В процессе стерилизации более существенно изменяются физико-химические свойства молока. Стерилизованное молоко теряет способность свертываться под действием сычужного фермента, в нем частично разрушаются витамины, может произойти диспергирование молочного жира, молоко приобретает кремовый цвет. Стерилизованное молоко выдерживает длительное хранение в неохлажденных камерах и длительные перевозки на большие расстояния.
В настоящее время стерилизованное молоко получают в основном двумя способами: однократной стерилизацией в потоке и двухступенчатым способом.
Наиболее современным и распространенным способом производства стерилизованного молока является способ однократной стерилизации в потоке с последующим асептическим розливом, при котором молоко после общих предварительных операций подвергают обработке при 140-150°С в течение 4-8 с. Молоко охлаждают до 20 °С, а затем асептически разливают в пакеты из бумаги или полиэтилена. Бумага должна храниться при строгом санитарном режиме и иметь не более 10 колониеобразующих микроорганизмов на 100 см2 площади. Гарантийный срок хранения стерилизованного молока в пакетах при температуре не выше 20 °С составляет 10 сут. Практически продукт не изменяет органолептических и физико-химических свойств в течение 30 сут.
При двухступенчатом способе стерилизации молоко после общих предварительных операций подвергают тепловой обработке при 140 °С в течение 20 с, охлаждают до 35-40 °С, разливают в бутылки, укупоривают и вторично стерилизуют в башенном стерилизаторе при температуре 116-118 °С в течение 12-16 мин.

5 Бактериофаги
Представляют собой разнообразно устроенные ДНК- или РНК-содержащие вирусы, являющиеся внутриклеточными паразитами бактерий. Они вызывают растворение бактерий, используемых при производстве молочных продуктов, в результате чего увеличиваются сроки выработки продукта, ухудшается его качество.
Цикл развития бактериофагов показан на рисунке 33. При попадании фаговой частицы в культуру бактерий она адсорбируется на бактериальной клетке. Затем белковая оболочка фага сокращается и ДНК впрыскивается в цитоплазму бактериальной клетки. В клетке начинается синтез ДНК фага и его белка. Одновременно подавляется бактериальная генетическая система. В дальнейшем образуются вегетативные фаговые частицы, а через 30-60 мин стенка бактериальной клетки набухает и прорывается, при этом освобождается до 100 новых частиц, которые могут инфицировать 100 новых бактериальных клеток. Так продолжается до тех пор, пока не растворятся все чувствительные клетки бактерий.
Благоприятные условия для размножения фагов находятся в диапазоне температур от 8 до 46 °С. Основными условиями, способствующими размножению бактериофага, являются непрерывное ведение технологического процесса, кислая реакция среды, добавление СаС12, разбрызгивание сыворотки, перемешивание.
Основными условиями, подавляющими развитие бактериофага, служат внесение в молоко сычужного фермента, обработка оборудования УФ-лучами, раствором хлорной извести или другими моюще-дезинфицирующими растворами.
Различают две разновидности фагов: вирулентные и умеренные. При инфекции вирулентными фагами их цикл размножения завершается растворением бактериальной клетки и выходом фаговых частиц. Умеренные фаги в бактериальной клетке не размножаются, в виде профаговвстраиваются в генетический аппарат клетки, не принося ей вреда. При этом возможно одновременное деление клетки-хозяина и профага.

Рисунок 33 Цикл развития бактериофага:
а - адсорбция бактериофага на поверхности клетки; б - внедрение ДНК фага в цитоплазму клетки; в - синтез ДНК фага и его белка; г - образование новых частиц фага; д - лизис бактериальной клетки и освобождение фаговых частиц
Вновь образовавшиеся клетки бактерий также не растворяются, и это состояние сожительства клетки и профага может сохраняться на протяжении многих поколений бактерий.
Клетки бактерий, а также их культуры, содержащие профаг, называют лизогенными. Профаг в клетке хозяина может погибнуть или под влиянием внешних индуцирующих воздействий может вновь стать вирулентным, способным размножаться.
Лизогенные штаммы молочнокислых бактерий являются основным источником попадания профагов в производственные закваски, которые в дальнейшем размножаются в микрофлоре полуфабрикатов, продуктов, оборудования, молочной сыворотки и др.
Наличие бактериофага в молоке или закваске устанавливают посевом их в стерильное обезжиренное молоко с добавлением раствора метиленового голубого.
Фаги устойчивы к воздействию высоких температур, они выдерживают режимы пастеризации молока при 75 °С в течение 15 с.
Они хорошо переносят замораживание и длительное хранение (годами) при низких температурах в высушенных субстратах. Фаги обладают высокой чувствительностью к кислотам. Ультрафиолетовые лучи и ионизирующая радиация вызывают их инактивацию, а в более низких дозах — мутации.
Бактериофаги имеют широкое распространение. Их можно встретить в почве, фекалиях и сточных водах. Поэтому первичное загрязнение молока происходит обычно на ферме. Другими источниками загрязнения являются воздух, зараженная фагами вода, а также недостаточно вымытые и продезинфицированные емкости.
Для борьбы с бактериофагами чаще применяют асептическое выращивание заквасок, частую смену штаммов бактерий в закваске.
Закваски необходимо использовать в течение нескольких дней, а затем применять другую закваску с очень похожими свойствами. Для смены необходимо иметь от 3 до 8 заквасок.
Кроме того, необходимо осуществлять мойку, дезинфекцию и другие санитарно-гигиенические мероприятия, уменьшающие загрязнение производственных помещений и оборудования бактериофагами.

Приложенные файлы

  • docx 18356470
    Размер файла: 64 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий