Микробиология молока и молочных продуктов

 При тепловой  обработке клетки убитых бактерий  остаются в молоке, не гарантирована  полная инактивация бактериальных  токсинов, особенно оставшихся после  гибели стафилококков и кишечной  палочки. Удаление из пастеризованного  молока бактериальных клеток  путем бактофигурирования устраняет  указанные недостатки тепловой  обработки.

 В этом  случае сырое молоко вначале  подогревают в регенеративной  секции пластинчатого пастеризатора,  а затем в пастеризованной  секции доводят температуру до 75 С. После этого молоко бактофигурируют  последовательно в двух сепараторах.  При такой обработке удаляется  до 99,9 % бактерий, содержащихся в  сыром молоке.

Сепарирование молока

Сепарирование - наиболее распространенный способ механической обработки молока. Процесс выделения жировой эмульсии из молока в сепараторах-сливкоотделителях основан на использовании центробежной силы и может быть описан формулой Стокса.

В производстве сливочного масла поточным способом целесообразно применение высокой (85-90 С) температуры сепарирования сливок для получения высокожирных сливок.

Для холодного  сепарирования можно использовать обычные сепараторы, но при этом их производительность снижают на 50%. Имеются сепараторы, на которых можно  сепарировать как подогретое, так  и холодное молоко; при сепарировании  холодного молока производительность их уменьшается в два-три раза. На этих сепараторах сепарируют молоко при 4 и даже 1 С, содержание 0,04 и 0,06%.

 Вязкость  сливок, полученных холодным сепарированием  молока, несколько выше вязкости  сливок при обычном сепарировании.  Наибольшую вязкость имеют сливки, полученные из сырого холодного  молока. При сепарировании холодного  молока жировые шарики раздробляются менее интенсивно.

Гомогенизация молока

Технологический процесс обработки молока, называемый «гомогенизацией» (гомогенный – однородный), заключается в раздроблении (диспергировании) жировых шариков путем воздействия  на молоко значительных внешних усилий, вызываемых перепадом давлении , ультразвуковой или высокочастотной обработкой. В процессе гомогенизации происходит дробление крупных и получение однородных по величине жировых шариков – средним диаметром около 1мкм. Из одного жирового шарика диаметром 6мкм образуется более 200 мелких диаметром 1мкм. В гомогенизированном молоке практически не наблюдается отстаивания сливок.

Делались попытки  использовать для гомогенизации  молока ультразвуковые колебания. Однако ультразвуковая обработка молока, вызываемая гомогенизацию эмульсии молочного  жира в молоке, одновременно является причиной нежелательных изменении  состава и свойств молока. Установлено  что при ультразвуковой обработке  молока на магнитострикционных вибраторах решающая роль в изменениях молока принадлежит кавитации. 
 
 

Тепловая  обработка  молока и молочных продуктов

    Тепловая  обработка молока является важной  и обязательной технологической  операцией в производстве питьевого  молока и молочных продуктов.

   Основная  цель нагревания - обезвредить продукт в микробиологическом отношении и в сочетании с охлаждением предохранить от порчи в процессе хранения. Обработка нагреванием обеспечивает безопасность потребления и высокие вкусовые качества продукта и поэтому на современном уровне техники является наиболее экономически эффективным и практически доступным способом обработки молока. Регенерация тепла в современных пластинчатых аппаратах достигает 90%.

   В молочной  промышленности широко используются  два вида тепловой обработки  молока  нагреванием – пастеризация  и стерилизация.

Пастеризация  молока

В связи с  широким потреблением молока и молочных продуктов обезвреживание питьевого  молока и молочных продуктов путем  тепловой обработки приобретают  особо важное значение.

   В процессе  пастеризации температура молока  повышается с некоторой скоростью.  По мере достижения критической  температуры микроорганизмы начинают  погибать не все сразу, а  с переменной интенсивностью  времени. Длительная пастеризация  гарантирует надежное уничтожение  туберкулезных бактерий в молоке.

   Эффективность  пастеризации – это выраженное  в процентах отношение количества  бактерий, уничтоженных пастеризацией,  к количеству бактерии, содержащихся  в молоке.

Стерилизация  молока

Под стерилизацией  понимается тепловая обработка молока при температуре выше 100 С с целью полного уничтожения всех вегетативных форм бактерии и их спор. Стерилизующее действие тепловой обработки молока находится в прямой зависимости. В технологии стерилизованного молока применяют следующие режимы стерилизации: при пароконтактном нагреве 140 С, выдержка 4 с, при косвенном нагреве 135 С, выдержка 2 с. При тепловом  воздействии на молоко для его стерилизации  временное хранение должно проводиться в асептических условиях.

Микрофлора  молочных продуктов

Сгущенное молоко представляет собой стойкий продукт. В процессе нагрева и стерилизации упакованного в банки молока отмирает большинство микроорганизмов. Жизнеспособность сохраняют только некоторые споровые. Микробиологическая порча чаще всего возникает при использовании непригодного сильно обсемененного микробами сырья.

   Развитие  споровых бактерии и реже термофильных  грибов приводит к забраживанию  и гнилостным процессам в сгущенном  молоке. Менее высокие требования по обсемененности микрофлорой и кислотности предъявляются к сырому молоку, используемому для выработки сгущенного молока с сахаром. Действие второго консервирующего фактора – высокого осмотического давления, создаваемого сахаром, - препятствует прорастанию и развитию спор. Такое молоко микробиологической порче подвергается редко.

  Сухое молоко имеет большую обильную микрофлору, чем сгущенное. Это объясняется кратковременностью нагрева и невысокой температурой при сушке. В молочном порошке сохраняются все виды споровых микроорганизмов, термоустойчивые не споровые виды микрококков, стрептококков, некоторые молочнокислые бактерии, споры плесневых грибов. Это нормальная микрофлора может вызвать порчу сухого молока (прокисание, плесневение и др.) лишь при значительном его увлажнение. Обнаружение в сухом  молоке нетермостойких форм (кишечной палочки, патогенных стрептококков) может свидетельствовать об использовании низкокачественного сырья, несоблюдении термического режима обработки, нарушении санитарных норм при расфасовке и упаковке.

  Микрофлора кисломолочных продуктов зависит в первую очередь от состава применяемых заводских заквасок, микрофлоры используемого молока и санитарно-гигиенического состояния производственного оборудования (емкостей для молока, трубопроводов и др.)  Для приготовления кисломолочных продуктов в пастеризованное охлажденное молоко вносят закваски, состоящие из чистой культуры того или иного вида или смеси чистых культур нескольких видов молочнокислых бактерий. Для производства кефира и кумыса используют закваски, в составе которых имеются дрожжи.  Применение чистых культур различных возбудителей молочнокислого брожения обеспечивает получение готовых продуктов высокого качества с определенным, всегда одинаковыми свойствами.   Особенности и свойства культур, применяемых в производстве кисломолочных продуктов – ацидофильной и  болгарской палочек, молочнокислого и сливочного стрептококков и других входят в группу микробиологических процессов и их хозяйственную роль.

    Микрофлора сыров в основном представлена видами микроорганизмов принимавших участие в сквашивании молока и в процессах созревания. Микрофлора, резвившаяся из заквасок, сохраняется лишь частично, так как значительная ее часть гибнет во время продолжительного второго подогрева сырного зерна  (до 57 С). В 1 грамме сырного зерна  сохраняется лишь до 100 млн. клеток. В дальнейшем при прессовании число их в несколько раз увеличивается. Образование корки на сыре, просолка препятствует размножению микрофлоры на поверхности. Более глубокое развитие микробиологических процессов – молочнокислого и пропионокислого брожении – происходит в период созревания сыров. Эти анаэробные процессы начинаются изнутри и постепенно захватывают периферийные части сыров. В зависимости от температуры, влажности, солености, плотности головок количества остаточного сахара и других причин преимущественно идет тот или иной процесс, от чего зависит специфические потребительные достоинства сыров. К концу созревания доля молочнокислых бактерий снижается и основное место занимают пропионовокислые. Вызываемый ими слабый протеолиз белков, накопление различных кислот. Образование глазков за счет умеренного выделения углекислого газа формируют вкус, аромат, консистенцию и рисунок сырного теста.

    Процесс  созревания у мягких, слизистых  сыров в отличие от твердых  начинается с поверхности, распространяясь  внутрь. В нем участвуют различные  аэробные и условно-анаэробные  бактерии и плесневые грибы.  Общее количество бактерии в  1 г сыра составляют миллиарды клеток. В сырах могут оказаться и некоторые споровые микроорганизмы, например маслянокислые. Обильно выделяя углекислый газ и водород, они могут вызывать образование неправильного рисунка, вспучивание, растрескивание головок сыров, придавать им несвойственный вкус. При хранении сыров в условиях повышенной влажности они могут поражаться плесневыми грибами в местах повреждения корки. Порча постепенно проникает вглубь и сопровождается размягчением сыров, образованием пушистого налета на поверхности, появлением неприятного запаха.

Заключение 

    Технология молока и молочных продуктов состоит из большого разнообразия химических, физико-химических, биохимических, микробиологических, теплофизических и целого ряда других процессов . протекающих по законам, которые рассматриваются соответствующими дисциплинами.. В микробиологии молока и молочных продуктов преобладают термические процессы, которые тщательно проводят их обработку.

   Современная промышленная технология молока и молочных продуктов базируется на результате многолетних трудов отечественных и зарубежных ученых различных специальностей.

Дальнейшее развитие молока и молочных продуктов наряду с усовершенствованием традиционных способов идет по пути использования новых, преимущественно новых методов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованных источников

Богданов В.М. Микробиология молока и молочных продуктов. М., «Пищевая промышленность», 1969  г, 367с.

Вессер Р. Технология получения и переработки молока. М., «Колос», 1971 г, 480 с.

П.Ф. Дьяченко, М.С  Коваленко, А.Д Грищенко А.И. Чеботарев  Технология молока и молочных продуктов. «Пищевая промышленность», 1974 г.