Характеристика микроорганизмов молока 

Микробы -  это мельчайшие организмы. Большинство микробов невидимы простым глазом. Их можно рассматривать только под микроскопом при сильном увеличении.
Молоко и молочные продукты являются благоприятной средой для размножения микробов, поэтому большая часть изменений, происходящих в этих продуктах, вызывается микробами. В молоке и молочных продуктах чаще всего встречаются из микроорганизмов: бактерии, дрожжи и плесени.
Бактерии представляют собой бесцветные одноклеточные микроорганизмы.
Шарообразные бактерии в зависимости от расположения клеток разделяются на микрококки, стрептококки и сарцины.
Микрококки — клетки правильной шарообразной формы. При размножении образуют беспорядочные скопления (из отдельных клеток или групп клеток) в виде кучек или гроздей винограда
Стрептококки — клетки слегка вытянутой формы, располагаются в виде двойных кокков (б) (диплококки) или цепочек различной длины (в) (стрептококки).
Сарцины образуют своеобразные кубические скопления клеток (г).
Палочковидные бактерии — клетки вытянутой (цилиндрической) формы, разной длины. По способности образовывать внутри клеток споры палочковидные бактерии разделяются на два семейства: не образующие спор (д) — род бактерий и образующие споры (е) — род бацилл.
Шарообразные и палочковидные бактерии, попадая в молоко и молочные продукты, снижают их качество. Одновременно с ними в продуктах встречаются микроорганизмы, относящиеся к лучистым грибкам. Наличие этих микроорганизмов в молоке свидетельствует о попадании в него почвенных частиц.
Под микроскопом различают микроорганизмы с величиной клеток не менее 0,2 микрона, более мелкие невидимы в обычные микроскопы. К последним относятся так называемые фильтрующиеся вирусы — микроорганизмы мельчайших размеров, проходящие даже через мелкопористые фильтры, через которые не проходят обычные бактериальные клетки.
В 1896 году русский ученый Н.Ф. Гамалея обнаружил у микроорганизмов паразитов — бактериофаги.
Бактериофаг (пожиратель бактерии) — ультрамикроскопический организм типа вируса, вызывающий лизис (растворение) бактерий. Бактериофаг молочнокислых бактерий задерживает или совсем прекращает процесс молочнокислого брожения, необходимый для сквашивания молока. Значительный вред бактериофаг наносит сыроделию.

У некоторых бактерий, чаще всего у палочковидных, при ухудшении условий существования (уменьшение количества питательных веществ, влаги, накопление продуктов обмена) внутри клетки образуются споры. Этот процесс следует рассматривать не как размножение, а как приспособление клетки к неблагоприятным условиям. Спора может находиться в середине клетки или на одном из ее концов (рис. 10).

В первом случае клетка имеет форму веретена, во втором — барабанной палочки. У некоторых бактерий форма клеток при образовании спор не меняется.
Споры устойчивы к внешним воздействиям: высушиванию, нагреванию и даже к действию химических веществ. Они могут сохраняться десятки лет, не теряя жизнеспособности.
Большая часть бактерий, образующих споры, способна разлагать белки, поэтому их присутствие в молоке и молочных продуктах вредно, так как они вызывают различные пороки. Борьба с этими бактериями затрудняется тем, что для уничтожения спор требуется нагревать молоко выше 100°, а при такой температуре изменяются его свойства, снижается питательная ценность.
Из бактерий, развивающихся при доступе воздуха, следует отметить бесспоровые флюоресцирующие бактерии, которые способны разлагать жир. Эти подвижные бактерии образуют зеленоватый пигмент — флюоресцин, выделяемый ими в среду. Флюоресцирующие бактерии холодостойки, могут развиваться при низких температурах (2—5°), и они часто служат причиной появления пороков масла при хранении.
Дрожжи — неподвижные микроорганизмы , примерно в десять раз крупнее бактерий. Форма клеток их разнообразная: круглая, овальная, палочковидная. Размножаются чаще почкованием, а также спорами. Дрожжи, образующие споры, широко распространены в природе. Они являются наиболее энергичными возбудителями спиртового брожения, поэтому применяются в бродильной промышленности.
В молочной промышленности важную роль играют дрожжи, сбраживающие молочный сахар. Они размножаются почкованием и не образуют спор. Их используют для приготовления таких продуктов, как кефир и кумыс. Эти дрожжи разлагают сахар до спирта и углекислоты, вследствие чего улучшается вкус продукта и повышается его усвояемость.

Дрожжи, вызывающие спиртовое брожение только за счет продуктов гидролиза молочного сахара (глюкоза и галактоза), образуются в начальной стадии молочнокислого брожения. Эти дрожжи обнаруживаются в молоке в большом количестве, поэтому они также влияют на качество кисломолочных продуктов.
Плесени по сравнению с бактериями и дрожжами более сложные организмы. Их тело состоит из нитчатых гиф, часто с многочисленными разветвлениями. Гифы образуют так называемый мицелий . Размножаются плесени спорами.
Споры плесеней разделяются на эндогенные (внутренние) и экзогенные (наружные). Эндогенные споры образуются внутри вместилищ, называемых спорангиями. При созревании спорангия оболочка лопается и заключенные в нем споры рассыпаются. Экзогенные споры (конидии) развиваются непосредственно на воздушном мицелии или на особых гифах — конидиеносцах.
Молочная плесень часто развивается в виде нежной белой бархатистой пленки на поверхности кисломолочных продуктов при их хранении, на сырах, сливочном масле. Попадает она в продукты через плохо вымытую посуду и оборудование. Молочная плесень достаточно устойчива к дезинфицирующим растворам, применяемым в молочной промышленности. Наиболее действенное средство борьбы с ней — пропускание через оборудование перед началом работы пара или горячей воды (80—90°).

Мукоровые плесени образуют пушистый одноклеточный мицелий. От него поднимаются многочисленные спорангиеносцы, на концах которых развиваются вместилища со спорами —спорангии в виде темных точек, иногда видимых даже невооруженным глазом .

Представители семейства аспергаллус вызывают порчу молочных продуктов, особенно хранящихся при повышенной влажности.
Плесени из семейства пенициллиум используются в сыроделии. Некоторые представители этого семейства применяются для получения пенициллина — важнейшего средства для борьбы с патогенными микробами.
Бактерии группы кишечной палочки составляют обширное сочетание сходных между собой микроорганизмов, постоянных обитателей кишечного тракта человека и животных.

Изменчивость, характерная для бактерий группы кишечной палочки, объясняется влиянием сложных и разнообразных условий, в которых они обитают.
Пороки молока и молочных продуктов, вызываемые бактериями группы кишечной палочки, весьма разнообразны. Эти бактерии наряду с другими, развиваясь в сыром молоке, приводят его к скисанию, вызывают пороки вкуса и запаха; часто такое молоко приобретает и тягучую консистенцию. В пастеризованном молоке названные пороки проявляются в еще большей степени.
Выделение газа бактериями группы кишечной палочки часто ведет к порче и молочных продуктов. Наиболее типично в этом отношении — недостаточно стерилизованное сгущенное молоко без сахара. Порок проявляется во вздутии банок (бомбаж). Использование в сыроделии молока, загрязненного бактериями группы кишечной палочки, приводит к вспучиванию головок сыра. Пороки этого происхождения, выражающиеся в изменении вкуса и запаха, обнаруживаются и в несоленом масла.
Бактерии группы кишечной палочки могут быть причиной кишечных заболеваний населения. Наличие кишечной палочки в молоке и молочных продуктах указывает на плохое санитарное состояние молочного производства.
Мерами борьбы с кишечной палочкой в молочной служат: пастеризация молока, дезинфекция воды и оборудования, улучшение санитарного состояния производства. По устойчивости к высоким температурам кишечная палочка сходна с болезнетворными микроорганизмами.
Доказано, что все микроорганизмы, которые причисляются к этой группе, произошли в результате изменчивости кишечной палочки. 

Болезнетворные микробы. Молоко может быть причиной многих тяжелых заболеваний человека. Заражение происходит через молоко от больной коровы или через молоко, зараженное патогенными микроорганизмами во время его обработки (охлаждение, хранение, транспортировка). Некоторые болезни могут распространяться и тем и другим путем.
Из болезней, передаваемых через молоко, следует прежде всего назвать туберкулез. Все коровы, дающие положительную реакцию при испытании туберкулином, являются потенциальными носителями инфекции. 

Следующее опасное заболевание, общее для человека и рогатого скота — бруцеллез. У человека оно появляется вследствие заражения микроорганизмом Brucella abortus. В большинстве случаев заражение происходит через молоко. Заболевание у человека протекает без определенных и резких симптомов. Отмечено, что бруцеллез овец поражает человека значительнее, а болезнь протекает в более тяжелой форме.
Мастит (воспаление вымени) — одно из наиболее распространенных заболеваний коров. Эту болезнь могут вызвать несколько микроорганизмов, но самый опасный из них Str. mastitidis (иногда называемый Str. agalactiae). 
Мастит, кроме резкого увеличения в молоке бактерий, вызывает и его химические изменения: уменьшается количество лактозы, казеина, кальция, изменяется титруемая кислотность; увеличивается количество хлоридов, глобулина. Свертывание сычужным ферментом замедляется. Выдоенное молоко часто имеет хлопья белка. И
Маститное молоко, как и продукты, изготовленные из него, могут быть причиной серьезного заболевания людей. Обычно заражение проявляется вспышками отравлений среди населения.
Одна из основных мер борьбы с маститом — строгое соблюдение ветеринарно-санитарных и зоогигиенических требований по уходу и содержанию животных.
Через молоко могут распространяться и такие болезни, как брюшной тиф, пара гиф, дизентерия и др. Поэтому доярки и другие работники, обрабатывающие молоко, должны периодически проходить медицинское освидетельствование. Следует иметь в виду, что человек может быть бациллоносителем не только во время течения болезни.
Известны случаи, когда человек, заразившись, например, брюшным тифом, вследствие своих особенностей иногда не заболевает, но может заражать других.
Единственная радикальная мера предосторожности от заболеваний, передающихся через молоко, — его тепловая обработка с целью уничтожения болезнетворных микроорганизмов.

Регулирование жизнедеятельности микробов
В результате воздействия на микроорганизмы внешних факторов (температура, реакция среды, ее влажность) человек создает благоприятные или неблагоприятные условия для их развития, тем самым или культивируя полезные бактерии в своих целях, или, наоборот, уничтожая вредные.
Свет, например, а точнее ультрафиолетовые лучи быстро убивают все микроорганизмы. Особенно чувствительны к прямому солнечному свету болезнетворные (патогенные) микробы.
Температура — один из главных факторов, определяющих жизнедеятельность микроорганизмов.
Для различных видов микроорганизмов требуется различная температура. Температурные границы развития микроорганизмов могут быть: минимальная — ниже которой развитие микроорганизмов приостанавливается или замедляется; оптимальная— при которой создаются наиболее благоприятные условия для роста микробов; максимальная — выше которой микробы не размножаются. Такая температура их уничтожает.
В зависимости от температуры для развития бактерии делятся на психрофильные, мезофильные и термофильные. Наилучшая температура для психрофильных микроорганизмов 5—10°. К этой группе относятся, например, гнилостные споровые палочки, флюоресцирующие бактерии, плесени.
Мезофильные микроорганизмы . лучше развиваются при температуре 25—40°. Это наиболее распространенная группа микроорганизмов. В нее входят молочнокислые стрептококки и палочки, кишечная палочка, микрококки, маслянокислые и пропионовокислые бактерии.
Для термофильных микроорганизмов оптимальная температура развития 45—60 °. Из этой группы микробов в молоке и молочных продуктах чаще всего встречаются представители с температурным оптимумом около 45°. Сюда относятся, например, молочнокислые палочки (болгарская, сырная, ацидофильная) и стрептококки (термофильный стрептококк). Термофильные бактерии хотя и находятся в сыром молоке, но условия развития в нем для них неблагоприятны, и они не оказывают заметного влияния на качество продукта.
В молочном деле для регулирования жизнедеятельности микроорганизмов используется именно температурный фактор. С целью ограничения или даже прекращения жизнедеятельности микробов применяются низкие температуры: охлаждение молока и молочных продуктов. 
Для уничтожения микроорганизмов применяются высокие температуры: стерилизация — нагревание молока до температуры выше 100°; кипячение — нагревание молока до точки кипения; пастеризация — нагревание молока до температуры ниже точки кипения.