Влияние технологических приемов обработки молока на его микрофлору

Очистка. На предприятиях молоко очищают фильтрованием и центрифугированием. При центрифугировании, с одной стороны, молоко очищается от механических примесей, с другой, разбивается скопления клеток. Вследствие этого количество бактерий в молоке после центрифугирования может увеличиваться, однако при последующей тепловой обработке единичные клетки погибают быстрее, чем скопления их.

В некоторых странах для очистки молока применяют супер-центрифугирование при очень большом числе оборотов. При такой обработке из сырого молока удаляется около 95% клеток бактерий. Последующая термическая обработка не исключается.

Охлаждение. Молоко охлаждают до переработки в тех случаях, когда возникает необходимость временного резервирования его. Обычно охлаждение осуществляют до температуры 3-5ºС. При хранении в таких условиях в молоке могут развиваться психрофильные микроорганизмы – флуоресцирующие, гнилостные, что приводит к возникновению пороков вкуса и консистенции.

Термическая обработка. Основная цель термической обработки молока заключается в уничтожении патогенной микрофлоры, т.е. в получении молока и молочных продуктов, безопасных для потребления.

Второй целью термической обработки являются уничтожение микрофлоры, снижающей стойкость питьевого молока и вызывающей пороки молочных продуктов, третьей – изменение физико-химических свойств молока для получения заданных свойств готовых продуктов, в частности кисломолочных: плотности сгустка, его вязкости и т.д., а также для подготовки молока как среды для развития микроорганизмов. Поэтому в технологических схемах производства различных видов молочных продуктов применяют различные режимы термической обработки молока в зависимости от необходимости достижения каждой из этих целей.

Наиболее распространенными способами термической обработки молока являются пастеризация и стерилизация.

Наиболее стойкими из патогенных микроорганизмов являются бактерии туберкулеза, поэтому основным критерием надежности режимов пастеризации служит гибель этих бактерий.

В сыром молоке имеется фермент фосфатаза, который разрушается при более длительной выдержке и высокой температуре, чем туберкулезная палочка. Поэтому считают, что если в пастеризованном молоке нет фосфатазы - погибли все неспорообразующие патогенные бактерии.

Эффективность уничтожения в молоке остальных микроорганизмов зависит как от режимов пастеризации, так и от первоначальной обсемененности сырого молока и состава его микрофлоры. Чем больше в молоке термостойких бактерий, тем ниже будет эффективность пастеризации. Количество бактерий, оставшихся после пастеризации в молоке, может составлять от 0,01% до 1,5-2%.

Преобладающей микрофлорой молока, охлажденного сразу после доения и хранившегося при низких температурах до момента термической обработки, являются психрофильные бактерии. Они сравнительно малоустойчивы по отношению к нагреванию. Поэтому эффективность термической обработки такого молока обычно бывает достаточно высокой. Если молоко после доения не охлаждается до температуры ниже 10ºС, в нем во время хранения и транспортировки развиваются молочнокислые бактерии, в том числе стрептококки кишечного происхождения. Эта группа бактерий отличается высокой термоустойчивостью, вследствие чего эффективность пастеризации молока, хранившегося при повышенных температурах, бывает значительно ниже.

Микрофлора, которая остается в молоке после пастеризации называется остаточной микрофлорой пастеризованного молока. При режимах пастеризации 72-75ºС с выдержкой 15-20 сек преобладающей остаточной микрофлорой являются термофильные стрептококки, микрококки, споровые палочки. Микрофлора молока, пастеризованного при более высоких температурах – 85-90ºС – с кратковременной выдержкой, состоит из термоустойчивых молочнокислых палочек и споровых бактерий. Если молоко, нагретое до 90-95ºС, подвергнуть выдержке в течение 10-30 мин, в нем остаются только споры бактерий.

Молоко, проходя после пастеризации и охлаждения через оборудование к разливочным агрегатам (при выпуске питьевого молока) или к емкостям, в которых его заквашивают, дополнительно обсеменяется микроорганизмами. Количественный и качественный состав микрофлоры, попадающий с оборудования в молоко, зависит, прежде всего, от качества и регулярности мойки и дезинфекции его. С оборудования в молоко попадают бактерии группы кишечной палочки, психрофильные бактерии, молочнокислые стрептококки и термоустойчивые палочки. Вся эта микрофлора присоединяется к остаточной микрофлоре пастеризованного молока и составляет микрофлору пастеризованного молока. При плохом содержании оборудования эта микрофлора может увеличиться по сравнению с остаточной микрофлорой молока в 10-20 раз и даже более.

Тепловая обработка влияет на химический состав и физические свойства молока. В свою очередь эти изменения оказывают влияние на последующее развитие в молоке микроорганизмов, вносимых с заквасками, и на характер образующихся сгустков, как под влиянием молочной кислоты, так и сычужного фермента. В молоке, подвергнутом различной тепловой обработке, развитие молочнокислых бактерий происходит по-разному. Хуже всего развиваются молочнокислые бактерии в молоке, подвергнутом длительному нагреванию в течение 30 мин при низких температурах. Это происходит потому, что при этих температурах укрупняются молекулы казеина, и он становится менее доступным для микроорганизмов.

Лучше всего молочнокислые бактерии развиваются в молоке, подвергнутом нагреванию при температурах стерилизации. Однако слишком большая выдержка при этих температурах приводит к разрушению белков и других составных частей молока, вследствие чего развитие молочнокислых бактерий значительно ухудшается.

Тепловая обработка молока влияет также и на плотность получаемых сгустков и способность их к выделению сыворотки. Для того чтобы получить плотные сгустки кисломолочных продуктов и минимальное отделение сыворотки, нужно нагреть молоко до такой температуры и выдержать столько времени, чтобы максимальное количество сывороточных белков свернулось. В этом случае при сквашивании свернувшиеся сывороточные белки вовлекаются в сгусток, образуемый казеином. Плотность сгустка и его способность удерживать сыворотку при этом повышаются. Установлено, что такие результаты могут быть достигнуты при нагревании молока до 80ºС в течение 30 мин, до 85ºС – 10 мин, до 90ºС – 5 мин, до 95ºС – 2 мин и до 100ºС – 1 мин. При производстве кисломолочных продуктов режимы тепловой обработки выбирают с учетом этих данных.

Режимы пастеризации значительно влияют и на способность молока к сычужному свертыванию вследствие выпадения солей кальция. Режимы тепловой обработки молока, предназначенного для сыроделия, выбирают с таким расчетом, чтобы уничтожить патогенные и газообразующие бактерии и минимально нарушить солевое равновесие молока.

Режимы пастеризации сливок устанавливают обычно более жесткие, чем молока. Это объясняется тем, что жир в сливках оказывает определенное защитное действие на микроорганизмы. Кроме того, при производстве сметаны повышенные температуры пастеризации способствуют лучшему набуханию белков и получению продукта густой, плотной консистенции. При производстве вологодского масла цель пастеризации молока – не только уничтожение максимального количества микробов, но и образование специфического орехового привкуса, обусловленного разрушением некоторых составных частей молока и появлением новых веществ.

При производстве питьевого молока наиболее распространенным режимом является нагревание до 72-76ºС с выдержкой 15-20 сек. Однако следует учитывать, что такой режим не всегда обеспечивает получение достаточно стойкого молока. Сливки 10%-ной жирности пастеризуют при 80ºС, 20%-ной жирности – при 85-87ºС.

Целью стерилизации является полное уничтожение микроорганизмов в молоке. Наиболее простой способ получения стерилизованного молока состоит в его автоклавирования при температуре 120ºС с выдержкой до 20 сек. Такой способ стерилизции применяется при подготовке молока для закваски.