Микробиология молока и молочных продуктов

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное  бюджетное образование

Учреждение  высшего профессионального образования

«Комсомольский - на - Амуре государственный

технический университет» 
 

Факультет «экономики и менеджмента»

Кафедра маркетинга и коммерции                           

Реферат

По дисциплине «Микробиология молока и молочных продуктов» 
 
 
 
 

Студент группы 1ТДБ-1                                                                   Л.В. Соя

Преподаватель                                                                                   Н.П.Липовка 
 

2011 

Содержание 

Введение……………………………………………………………………………

1 Пищевая ценность молока………………………………………………………

2 Первичная обработка  молока……………………………………………………

3 Механическая  обработка молока и молочных  продуктов……………………..

4 Тепловая обработка  молока и молочных продуктов…………………………..

5 Микрофлора  молочных продуктов……………………………………………. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

Цели: рассказать о микробиологии молока и продуктов. Узнать об обработках молока.

Задачи: узнать о сохранении ценнейших качеств молока и молочных продуктов.

В производстве молока и молочных продуктов само сырье – молоко представляет собой  уже ценный пищевой продукт биологического происхождения. Подобно другим физиологическим жидкостям (кровь, лимфа, клеточный сок) молоко подвержено постоянным изменениям, как под влиянием внутренних факторов, так и внешних. При этом особо важную роль играют микробиологические процессы, поскольку молоко одновременно является и весьма благоприятной средой для развития как сапрофитных, так и болезнетворных бактерий.

     В задачу технологии молока, прежде всего, входит сохранение всех ценнейших природных качеств сырья за время с момента получения его на ферме до передачи в торговую сеть. Успешное решение этой задачи может быть достигнуто путём создания единой, неразрывной цепи технологических процессов производства молока в сельском хозяйстве, обработки и переработки его в молочные продукты в промышленности. Промышленное производство молочных продуктов складывается из отдельных технологических процессов, основанных на химических, физических, микробиологических и других способах воздействия на сырье или комбинации их. Так, например, в цельномолочном производстве, где питьевое молоко является основным видом продукции, преобладают термические процессы (пастеризация, стерилизация, охлаждение), механическая обработка (очистка, гомогенизация, сепарирование) играет подчиненную роль; в производстве диетических  кисломолочных продуктов.

.  
 
 
 

Пищевая ценность молока

   Молоко содержит все питательные вещества, необходимые для поддержания жизни и развития молодого организма.

   Ежедневное потребление 0,5 молока цельного и кисломолочных напитков покрывает около 35% суточной потребности человека в животном белке, тем самым в значительной мере удовлетворяются нужды организма в незаменимых аминокислотах, которых, как правило, недостает в белках растительного происхождения.

   Молоко  является исключительно важным  источником минеральных веществ,  в особенности кальция и фосфора; роль молока и молочных продуктов в обеспечении организма другими минеральными веществами, в частности микроэлементами , менее значительна. Количество витаминов, содержащихся в 0,5 л кисломолочных напитков, все же далеко не покрывает суточной потребности человека. Поэтому молоко предназначенное, например, для питания детей младшего возраста, обогащают витаминами, в частности витамином D.

  Общая калорийность молока составляет 2720*10 Дж/кг( 650ккал/кг).

    Отклонения в составе молока объясняется влиянием многих  факторов – породы скота, кормления его, стадии лактации, возраста, состояния животного, сезонов года и другими причинами. Сухие вещества находятся в молоке в тонкодисперсном и растворенном состоянии , т. е. наиболее благоприятном для усвоения виде.

    Происхождение микрофлоры молока очень разнообразно. Микробы попадают  уже в момент выдаивания. Некоторые микробы обитают в каналах сосков вымени и поэтому всегда находятся в выдоенном молоке. Кроме того. В молоко попадает множество микробов с поверхности вымени, шерсти животных, с рук доильщиков, с унавоженной подстилки, инвентаря и тд. Микробы могут заносится в молоко мухами. За счет этих источников количество микробов в 1 литр молока с нескольких тысяч после выдаивания увеличивается до десятков и сотен тысяч после обработки  - фильтрации, охлаждения и розлива. В результате формируется очень богатая по составу микрофлора. Быстрое охлаждение является обязательным условием, так как в неохлажденном молоке развитие микрофлоры происходит быстро. Этому способствует  благоприятный химический  состав молока. В неохлажденном молоке за 24 часа численность микрофлоры увеличивается в 2-3 раза. При охлаждении молока до 3-8 С наблюдается обратная картина – уменьшение количества микроорганизмов, происходящее под влиянием бактерицидных веществ, содержащихся в свежевыдоенном молоке. Период задержки развития микробов или их отмирания в молоке – бактерицидная фаза – тем продолжительнее, чем ниже температура хранящегося молока, чем меньше в нем микробов. Обычно эта фаза составляет от 2 до 40 часов. В дальнейшем наступает быстрое развитие всех микробов. Однако молочнокислые бактерии, если они до этого находились даже в меньшинстве, постепенно становятся преобладающими. Это объясняется тем, что они используют молочный сахар, недоступный большинству прочих микроорганизмов, а также тем, что молочная кислота и выделяемые некоторыми микробами антибиотики (низин) угнетают развитие остальных микробов. Под влиянием накопившейся молочной кислоты постепенно превращается размножение и молочнокислых бактерии. В молоке, подвергшемся сквашиванию, создаются условия для плесневых грибов. Активнее всего развиваются оидиум, пеницилиум и различные дрожжи. Потребляя кислоты, опресняя этим продукты, плесневые грибы создают возможность вторичного заселения объекта гнилостными бактериями. В конечном счете, происходит полная гнилостная порча молока.

   В пастеризованном  молоке, кратковременно нагретом  до 63 – 90 С, последовательность смены микрофлоры резко меняется. Почти все молочнокислые бактерии погибают и полностью разрушаются бактерицидные вещества молока. В то же время сохраняются термостойкие и споровые формы микроорганизмов. Поэтому через некоторое  время в таком молоке может начаться бурное размножение сохранившейся разнообразной микрофлоры. Отсутствие бактерицидных веществ, малочисленность  или полное отсутствие молочнокислых бактерий делают молоко  «беззащитным». В этих условиях скисания молока может не происходить, но даже незначительное обсеменение гнилостными или болезнетворными бактериями вызывает его порчу, делает опасным для употребления. В этой связи ясно, почему при торговле пастеризованным молоком необходимо особенно строго выполнять все санитарно- гигиенические требования и соблюдать температурные режимы хранения.

   В последние  годы в значительном количестве  в реализацию поступает стерилизованное  молоко. При стерилизации ставится  цель полностью уничтожить микрофлору  и придать молоку высокую стойкость  при хранении. Для приготовления  стерилизованного молока используют  мало обсеменённое, совершенно свежее, предварительно гомогенизированное  сырое молоко. Однократная стерилизация  молока производится при 140 С всего лишь в течение нескольких секунд. В связи с этим в молоке хорошо сохраняются все биологические свойств. Мало разрушаются даже витамины С, В1, В6, В12. При использовании сырья низкого качества в молоке могут сохраняться споры сенной и картофельной палочек, бациллы, цереус и др. Они способны вызывать порчу стерилизованного молока, разлагая в нем белки.

  Помимо рассмотренной  выше нормальной микрофлоры  молока  следует  учитывать возможность  формирования необычной , т. е. анормальной микрофлоры. К ней относят возбудителей различных инфекции: брюшного тифа, дизентерии, бруцеллеза и других, а также микробов ,вызывающих появление в молоке горького, соленого, мылистого вкуса, синего или красноватого цвета и др.

Первичная обработка молока

Для получения  доброкачественного молока на фермах необходимо соблюдение условий, которые, прежде всего, ограничивают возможность  попадания в молоко бактерий и  их развитие в нем. Эти условия  заключаются в правильном содержании молочного скота и уходе за ним. В соблюдении санитарно-гигиенических требовании при доении и первичной обработке молока на фермах.

   Особое внимание на фермах следует уделять мойке и дезинфекции молочного оборудования. Для получения удовлетворительных результатов все остатки молока должны быть полностью удалены с поверхности оборудования. Все большее применение находит химическая стерилизация. В качестве дезинфицирующих средств используют гипохлориты, четыре замещённые аммонийные соединения и раствор едкого натра ; последний применяют для стерилизации комплектов доильных стаканов со шлангами при их влажном хранении. Сухое хранение комплектов доильных стаканов со шлангами после ополаскивания их раствором гипохлорита или четырех замещенного аммонийного соединения не рекомендуется.

    Уход за выменем – решающий фактор в получении бактериального чистого молока.

  Молоко в вымени можно считать почти стерильным, а если оно и содержит некоторое количество бактерии, то они проникли в него через отверстия в сосках. При надлежащем уходе за выменем, правильном содержании скота количество бактерии в парном молоке может быть сведено до нескольких единиц или нескольких десятков единиц в 1 мл, тогда как при неудовлетворительном санитарном содержании скота количество бактерии даже в парном молоке достигает сотен и даже тысяч в 1 мл. Продолжительность действия бактерицидных веществ сырного парного молока зависит от температуры хранения молока:

  Основное условие получения высокого в бактериальном отношении качества молока – немедленное охлаждение его после дойки. В парном молоке, имеющем температуру, близкую к температуре тела животного, создаются наиболее благоприятные условия для развития микроорганизмов, в первую очередь молочнокислых бактерии, которые являются самой представительной микрофлорой сырого молока. Немедленное охлаждение парного молока даже до не очень низких температур продлевает защитное действие бактериальных веществ, фактически исключает процесс размножения молочнокислых бактерии, и кислотность молока длительное время не нарастает.

   Важное  значение в улучшении качества  молока , поступающего на предприятий молочной промышленности, могут иметь меры экономического порядка, в частности оплата молока не только по содержанию жира, как это делается теперь, но и по содержанию белка и особенно по степени бактериальной загрязненности. Оплата молока по содержанию жира принята у нас повсеместно, она позволила вести производственный учет сырья и готовой продукции по балансу жира.

   Содержание в молоке сомо как дополнительный характеристики его ценности при оплате по жиру находит применение в оценке молока как собственно пищевого продукта и как сырья для всех без исключения молочных продуктов, поскольку затраты сырья находятся в прямой зависимости от состава молока. Содержание сомо при известном содержании жира с достаточной для практических целей точностью можно устанавливать на основе определения плотности расчетным путем.

  Оплата заготавливаемого  молока по качеству, которое наиболее  полно характеризуется степенью  бактериальной обсемененности, - одно  из важнейших мероприятий, способствующих  дальнейшему повышению качества  молочной продукции всех видов. По степени бактериальной обсемененности, -одно из важнейших мероприятий, способствующих дальнейшему повышению качества молочной продукции всех видов. По степени бактериальной обсемененности, определяемой по редуктазной пробе, и механической загрязненности заготавливаемое молоко в соответствии с ГОСТом, делят на два сорта: к первому сорту относится молоко не ниже 1 класса по редуктазной пробе и не ниже первой группы по степени чистоты по эталону. 
 
 
 

Механическая  обработка молока и молочных продуктов

Механическая  обработка молока включает следующие  операции: очистку молока от механических загрязнении и загрязнений биологического происхождения, сепарирование и гомогенизацию молока.

Очистка молока

Молоко, поступающее  на заводы, содержит мало грубых механических включении, потому при производстве питьевого молока и молочных продуктов, как правило, применяют центробежную очистку молока в сепараторах-молоко очистителях или в сепараторах-нормали  заторах-очистителях, где очистка  совмещается с нормализацией. Центробежная очистка молока удаляет из него мельчайшие частицы загрязнений главным  образом биологического происхождения.

  Центробежной  очисткой на сепараторе-молокоочистителе  все же нельзя добиться полного  выделения из молока бактериальных  клеток из-за малого их размера.  Для этой цели применяют специальные  центрифуги, а сам процесс очистки  называют бактофигурированием. Сущность бактофигурирования сырого молока заключается в удалении из молока микроорганизмов с целью его стерилизации без применения термической обработки.

 Полное удаление  всех микроорганизмов из молока  еще не достигнуто, поэтому бактофигурирование  применяется в сочетании с  пастеризацией.

 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.