Бактерии в молоке. Польза и вред молочнокислых бактерий (2)

Молоко – необходимый человеческому организму продукт. Оно вырабатывается в организме самок животных (в том числе человека) и обеспечивает возможность выкормить новорожденных детенышей, которые не имеют достаточного иммунитета и ферментной базы для переваривания других видов пищи. Молоко богато по своему составу. Его основа – белки, жиры, углеводы, аминокислоты и минеральные вещества. Есть и бактерии в молоке.

Коровье молоко

Это продукт универсальный, который обязательно входит в рацион подавляющего большинства людей. Бактерии проникают в сырой молочный продукт, когда он проходит по проточным каналам вымени. Далее микрофлора пополняется теми микроорганизмами, которые присутствуют на стенках молокосборной посуды и других доступных поверхностях. Таким образом, сразу после дойки в молочном сырье содержатся представители таких родов микроорганизмов, как:

кишечная палочка;
энтерококки;
молочнокислые бактерии;
пропионовокислые бактерии.

Однако благодаря тому, что в течение нескольких часов после дойки молочное сырье обладает бактерицидными свойствами, в этот период количество микроорганизмов на единицу жидкости постепенно снижается. Это снижение значительно. Такое свойство сырого коровьего молока объясняется тем, что в его составе есть ферменты – лизосомы. Содержащиеся в свежем молоке лизосомы разрушают клеточные стенки бактериальных клеток, что ведет к гибели попавших в зону воздействия микроорганизмов. Однако эти ферменты справляются не во всех случаях:

бактериальное загрязнение слишком значительно (несоблюдение санитарно-гигиенических правил);
высокая температура хранения молочного сырья.

Два этих фактора вместе и каждый по отдельности могут усилить активность бактериальной микрофлоры. Идеальная температура для хранения сырого молока 4°С.

Материнское вскармливание

В молоке матери присутствует богатая микрофлора. От 400 до 800 видов, в зависимости от особенностей организма той или иной женщины. В материнском молоке есть как условно патогеные (вредные) микробы, так и полезные. К вредным микроорганизмам можно отвести гнилостную микрофлору. Это все микроорганизмы группы кишечной палочки и энтерококки. Если во внешней среде складываются благоприятные условия, то эти микробы начинают бурно расти и размножаться.

Но нельзя говорить, что гнилостные бактерии в материнском молоке – вредная микрофлора. В бактериальном сообществе, которое формирует биопленку, защищающую ткани кишечника малыша, они играют важную роль.

Jpg" alt="Материнское молоко" width="300" height="203" srcset="" data-srcset="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/06/Materinskoe-moloko-300x203..jpg 520w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px"> Аммонификаторы (так еще называют микробов, которые разлагают белок) обуславливают выработку организмом иммунных реакций. Эти реакции в первую очередь сдерживают рост гнилостных микроорганизмов, а во вторую – служат инструментом в борьбе с более опасными бактериями, которые могут спровоцировать инфекционные заболевания. Среди опасных бактерий называют:

золотистого стафилококка;
шигелл;
клебсиелл.

Эти микробы появляются при заболеваниях матери либо при несоблюдении ею санитарно-гигиенических правил при кормлении ребенка. Полезные бактерии в грудном молоке – те микроорганизмы, которые создают микрофлору кишечника ребенка и тем самым подавляют в кишечнике рост гнилостной биоты. Полезными являются все молочнокислые бактерии, присутствующие в молоке матери:

стрептококки (Streptococcus),
лактококки (Lactococcus),
лейконосток (Leuconostoc),
стафилококки (Staphylococcus).

Попадая в кишечник ребенка, эти полезные бактерии создают условия для развития и закрепления бифидобактерий. К моменту рождения ребенка бифидобактерии уже становятся важной частью микрофлоры кишечника и на первых порах нуждаются в подкрепляющем бактериальном сообществе. В роли такого сообщества и выступают полезные молочнокислые бактерии, полученные от матери.

Обработанное молоко

Один из самых распространенных способов бактерицидной обработки молочного сырья – пастеризация. Только пастеризованные молочные продукты могут поступать в продажу для нужд населения. .jpg" alt="Производство молока" width="300" height="178" srcset="" data-srcset="https://probakterii.ru/wp-content/uploads/2015/06/Proizvodstvo-moloka-300x178..jpg 450w" sizes="(max-width: 300px) 100vw, 300px"> Молочное сырье является богатой питательной средой для многих бактерий, среди которых много патогенов. В непастеризованном субстрате находят возбудителей таких страшных болезней, как туберкулез, чума, сибирская язва. Чтобы уничтожить опасных микробов, сырье нагревают от нескольких секунд до 30 минут при высоких температурах: от +60 до +85°С. В пастеризованном продукте отмечается присутствие некоторого процента бактерий, но он незначителен, и риск развития опасных патогенов в период срока хранения продукта исключен.

Ученые давно установили, что все сложно организованные многоклеточные организмы находятся в симбиотической связи с бактериями. Причем бактерии-симбионты не только не оказывают какого-либо вредного воздействия на организм своих многоклеточных хозяев, ну и активно помогают ему выживать.

Местом наибольшего скопления бактерий-симбионтов в организме человека является пищеварительная система.

Если задуматься над тем, сколько именно бактерий постоянно проживает в нашем кишечнике, то цифра это будет казаться невероятной — микрофлору кишечника составляет 100 триллионов бактериальных клеток. Количество микроорганизмов в кишечнике человека существенно превосходит количество его собственных клеток.

Впрочем, столь большое число бактерий в кишечном тракте кажется неправдоподобно большим только на первый взгляд. Достаточно вспомнить, что площадь слизистой оболочки кишечника составляет 400 кв.м., что соответствует поверхности двух теннисных кортов. Подумать только, сколько бактерий обитает на настоящих площадках для игры в теннис!

Первые бактерии попадают в организм ребенка с первым в его жизни молоком матери. По мере взросления, меняет свой состав и микрофлора кишечника.

Состав кишечной микрофлоры неоднороден на всем протяжении желудочно-кишечного тракта. В верхних отделах пищеварительной трубки (в желудке), количество микроорганизмов невелико. В основном здесь обитают аэробные стрептококки, лактобациллы и дрожжевые грибки.

Собственно в самом кишечнике проживают главном образом , известная как кишечная палочка, и спороносные бациллы. Но одним из самых важных компонентов микрофлоры здорового кишечника являются молочнокислые бактерии.

Кто такие молочнокислые бактерии?

Молочнокислые бактерии , входящие в состав микрофлоры кишечника, представляют собой многочисленную группу анаэробных грамположительных микроорганизмов.

Сегодня значение термин «анаэробный» не является каким-либо секретом даже для людей, бесконечно далеких от биологии. Большинство прекрасно знает, что анаэробными называются такие живые организмы, для жизни и размножения которых противопоказан кислород.

Деление же бактерий на грамположительные и грамотрицательные часто остается непонятым. У несведущего в микробиологии человека даже может возникнуть впечатление, что грамотрицательные бактерии — это какие-то невероятные организмы с отрицательной массой тела, прибывшие на Землю из самой черной дыры.

На самом деле все намного проще и прозаичнее. Происхождение настоящих терминов связано с тем, что разные виды бактерий окрашиваются в разные цвета при применении популярного в микробиологии метода Грама: грамположительные бактерии демонстрируют синюю окраску, грамотрицательные — красную. Различие в окраске обусловливается различным строением клеточной стенки.

Итак, — это анаэробные микроорганизмы. Кислород им для жизни абсолютно не нужен и даже противопоказан, а вот наличие углеводов совершенно необходимо. Все молочнокислые бактерии сбраживают углеводы с образованием молочной кислоты.

Молочнокислые бактерии разделяют по формам их клеток: шаровидные (Streptococcus lactis ), палочковидные (Lactobacillus ). А так же по субстрату, то есть тому углеводу, который эти бактерии переводят в молочную кислоту: Lactobacillus — глюкоза и лактоза, Betabacterium — глюкоза и мальтоза.

Функции молочнокислых бактерий в организме человека

У данных бактерий есть несколько основных функций.

Вырабатывая молочную и уксусную кислоту, они отвечают за поддержания в кишечнике нормального уровня кислотности.
Умеют нормализовать барьерную функцию в кишечнике, благодаря которой организм человека эффективно противостоит различным болезнетворным агентам. Иными словами, данные симбиотические организмы совершенно необходимы для правильной работы иммунной системы.
Защищают печень, подавляя активность токсических метаболитов.

Кроме молочной и уксусной кислот, молочнокислые бактерии выделяют еще целый ряд полезных для организма человека соединений:

синтез летучих соединений (перекиси водорода, сероводорода), токсичных для многих чужеродных микроорганизмов, способствует борьбе с кишечными инфекциями;
образование коротких цепочек жирных кислот активизирует перистальтику кишечника;
производимые молочнокислыми бактериями витамины и микроэлементы благотворно влияют на весь организм в целом.

Воздействие молочнокислых бактерий на эмоциональное состояние человека

Перечисленные выше функции кишечной микрофлоры были известны ученым уже достаточно давно. В последнее время стало ясно, что у молочнокислых бактерий есть еще одна крайне важная задача — они помогают поддерживать психическое здоровье.

Недавние исследования установили, что

при плохом состоянии кишечника (прежде всего, плачевном состоянии микрофлоры) у человека развивается депрессия, тревога, хронический стресс.

Было выяснено, что для нормального психического состоянии совершенно необходимы опредленные микроорганизмы, которые регулируют настроение человека и другие психические процессы.

В экспериментах с бактерией Bifidobacteriumlongum NCC3001 было показано, что данный микроорганизм является мощным противотревожным агентом. У другой бактерии — Lactobacillus rhamnosus – была показана возможность воздействовать на ГАМК (гамма-аминомасляную кислоту), представляющую собой крайне важный тормозной нейротрасмиттер. Lactobacillus rhamnosus умеет регулировать уровень ГАМК в некоторых отделах мозга, что приводит к уменьшению выброса гормона стресса кортизола и, следовательно, к уменьшению тревожности.

Каким же образом бактерии, проживающие в кишечнике, способны влиять на работу мозга?

Чтобы ответить на этот вопрос, надо просто вспомнить, что человеческий организм имеет не два (спинной и головной), а три мозга.

Помимо центральной нервной системы, в организме есть еще и брюшная нервная система (брюшной мозг), развивающийся из тех же эмбриональных закладок, что и ЦНС.

Брюшной и головной мозг работают в очень тесной связи друг с другом. А потому то, что происходит в кишечнике, имеет самое непосредственное влияние на то, что происходит в голове. Связь головного и брюшного мозга обеспечивает блуждающий нерв, который выходит из черепа и заканчивается в брюшной полости.

Поддерживать в организме нормальное соотношение различных кишечных бактерий достаточно просто: все, что для этого требуется — это полноценное здоровое питание. К сожалению, как раз такого питания большинство из нас в настоящий момент и лишено, причем даже в том случае, если мы едим достаточно много кисломолочных продуктов, фруктов, овощей и нежирного мяса. Дело в том, что многие современные продукты являются не вполне доброкачественными. То есть отравиться ими, конечно, нельзя, но и пользы они особой не приносят. В результате поддержание кишечной микрофлоры в нормальном работоспособном состоянии становится делом весьма непростым.

Помимо неправильного питания, к подавлению микрофлоры кишечника ведут такие факторы, как курение, злоупотребление алкоголем, нервное перенапряжение, а так же прием многих лекарств (антибиотиков, противовоспалительных сфероидных препаратов, слабительных средств).

О том, как оказать помощь братьям нашим меньшим, молочнокислым бактериям, при помощи современных методов натуропатии .

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

Похожие материалы

Молочнокислые бактерии известны благодаря способности перерабатывать сахар в молочную кислоту. Этот процесс издавна применялся людьми для консервации продуктов питания, приготовления кормов, изготовления разнообразных молочных продуктов, вина.

Характеристика бактерий

Молочнокислые бактерии являются грамположительными анаэробами. Это означает, что для окислительных процессов и обмена веществ им не требуется кислород. Молочнокислые бактерии относятся к группе (семейству) Lactobacillaceae, которое включает в себя:

Первые два рода наиболее значимы для человека и его хозяйственной деятельности. Несмотря на близкое родство, представителей отряда Lactobacillales наподобие пневмонийных стрептококков обычно не относят к группе молочнокислых бактерий. А полезные бифидобактерии или микробы из рода Bacillus, являющиеся спорообразующими аэробами, иногда причисляют к группе лактобактерий из-за сходства в углеводном обмене и их роли в пищевой промышленности.

Классификация

Классификация молочнокислых бактерий разработана недостаточно. По характеру выделяемых продуктов брожения их разделяют на две группы.

Гомоферментативные . В результате сбраживания углеводов выделяется в основном молочная кислота. В малых количествах процессу сопутствуют янтарная и фумаровая кислоты, углекислый газ и этанол.
Гетероферментативные также образуют в результате разложения углеводов молочную кислоту. Наравне с этим примерно половину сахаров они используют на производство уксусной кислоты, диоксида углерода и этанола.

Классификация по форме затруднена, поскольку молочнокислые бактерии относятся к группе изменчивых микроорганизмов. Форма микробной клетки зависит от возраста бактерии, химической среды и условий обитания. Для определения вида лактобактериям создают конкретные условия, используют стандартную среду и проводят исследование культуры в определенном возрасте. Также оценивают тип сбраживания углеводов, потребность в источниках питания, оптическое вращение молекулы молочной кислоты.

Стрептококки

Виды рода Streptococcus по типу брожения относятся к гомоферментативным. При сбраживании более 90% исходных сахаров они превращают в молочную кислоту и лишь малое их количество - в уксусную кислоту и спирт. Наиболее известными представителями являются культуры:

Str. lactis.
Str. citrovorus.
Str. diacetilactis.
Str. paracitrovorus.
Str. thermophilus.
Str. cremoris.
Str. liquefaciens.

Лактобациллы

В молочной промышленности лактобациллами называют молочнокислые палочки. Они сквашивают молоко намного быстрее, чем кокковые формы, достигая более низких значений рН (около 3,5). Оптимальное развитие лактобациллы показывают в условиях кислой среды с пониженным содержанием кислорода. В природе эти бактерии обитают на поверхности растений, выделяются из слюны и пищеварительного тракта человека и животных.

Отмечено, что стерильно выдоенное молоко не содержит молочнокислых палочек - они поступают в него из внешней среды. Лактобациллы выдерживают кратковременную пастеризацию, но погибают при высоких температурах стерилизации. Поэтому в пастеризованном молоке молочнокислые бактерии значительно снижены, но все-таки присутствуют. Самые распространенные представители рода Lactobacterium:

L. bulgaricum.
L. casei.
L. plantarum.
L. acidophilum.
L. brevis.

Основные свойства

Кокковые формы лактобацилл имеют диаметр 0,6 - 1,1 мкм. В культуре кокки расположены одиночно, сдвоенно или цепочками различной длины. Палочки очень вариабельны по форме: от шаровидных до нитевидных форм длиной от 0,7 до 8,0 мкм, одиночные или в цепочках. На морфологию клеток значительно влияет химический состав среды обитания. Молочнокислые бактерии, фото которых представлено ниже, выделены из йогуртовой закваски.

Размножаются лактобактерии в основном делением, описаны случаи перешнуровывания клетки и размножения с помощью гонидий. Доказано наличие фильтрующихся форм и процесса спорообразования.

Где обитают молочнокислые бактерии

Лактобактерии не могут самостоятельно синтезировать аминокислоты и некоторые витамины. По этой причине их нет ни в почве, ни в воде. В естественных условиях их выделяют из содержимого кишечника человека и животных, с поверхности растений. Оптимальной средой для жизнедеятельности молочнокислых бактерий является молоко и молочные продукты.

Источники питания для лактобактерий - это моно- и дисахариды. Некоторые разновидности сбраживают полисахариды, например, декстрозу. Также в качестве источника энергии эти микроорганизмы при определенных условиях используют органические кислоты: яблочную, уксусную, пировиноградную, муравьиную, фумаровую и лимонную. При отсутствии углеродсодержащих субстратов для питания могут перерабатывать аминокислоты.

Молочнокислые бактерии не способны к синтезу органического азота, поэтому требовательны к его содержанию в питательной среде. Также нуждаются они в витаминах, особенно в пуриновых основаниях: биотине, тиамине, пантотеновой, фолиевой кислотах. Все формы лактобацилл устойчивы к повышенной концентрации спирта. При этом они медленнее размножаются, но дольше живут. Так, в осветленных винах молочнокислые бактерии сохраняются до 7 месяцев.

Микроб является мезофильным, реже термофильным. Оптимальная температура для жизнедеятельности составляет + 25 °С... + 30 °С. При + 15 °С брожение значительно замедляется, а при + 45 °С лактобациллы перестают размножаться. Среда обитания молочнокислых бактерий может быть как кислородной, так и без доступа воздуха. Кислород им не нужен, в большинстве случаев он угнетает развитие микробов и препятствует нормальному процессу брожения.

Молочнокислое брожение

Молочнокислым брожением называется процесс анаэробного окисления углеводов, при котором выделяется молочная кислота. В результате молочнокислого брожения бактерии получают энергию, реализуемую для роста и размножения в безкислородных условиях. При этом лактобактерии снижают рН до значений ниже 5, подавляя рост других микроорганизмов.

Гетероферментативное брожение - более сложный процесс. В зависимости от условий и микробной культуры из углеводов образуется различное сочетание молочной и уксусной кислоты с выделением диоксида углерода и этанола.

Молочнокислое брожение в чистом виде применяют в химической промышленности для получения молочной кислоты. Ее широко используют для выделки кожи, в красильном производстве, в фармацевтике, при изготовлении пластмассы и стиральных порошков. В пищевой промышленности молочная кислота требуется для производства кондитерских изделий и безалкогольных напитков.

Не всегда молочнокислое брожение полезно для человеческой деятельности. Самопроизвольно возникающий процесс, начинающийся в молоке, вине, безалкогольных напитках, приводит к порче продуктов. Органолептически это выражается в прокисании, помутнении и ослизнении субстрата.

Пищевая промышленность и лактобактерии

Для производства и консервации различных продуктов широко используются молочнокислые бактерии. Значение их особенно велико в молочном деле.

Молочная промышленность.

Для получения молочнокислых продуктов стерилизованное молоко или сливки сквашивают путем внесения чистых культур. Они носят название «стартовых заквасок». В зависимости от типа закваски получают разные продукты.

Для производства кефира и кумыса применяют культуры, которые, кроме молочнокислого, обеспечивают и спиртовое брожение. Закваску готовят на основе кефирных зерен, являющихся источником обширного сообщества еще до конца не изученных микроорганизмов (молочнокислые палочки и стрептококки, микрококки и дрожжи).

В процессе изготовления сыров молочнокислые бактерии работают на первом этапе, обеспечивая сворачивание казеина, затем их сменяют пропионовокислые микроорганизмы.

Для получения кисломолочного масла в сливки вносят культуру Str. lactis, Str. cremoris и Leuconostoc cremoris. При добавлении в гомогенезированное молоко L. bulgaricus и Str. thermophilus получают йогурт.

В производстве творога и сыров немецкой группы в молоко вносят закваски, содержащие Str. lactis или L. bulgaricus и Str. thermophilus. А для изготовления твердых сыров на стадии созревания используют культуру L. casei и Str. lactis.

Виноделие.

При производстве вин широко применяют три рода лактобактерий: Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc. В основном это гетероферментативные кокки, обеспечивающие брожение по яблочно-молочному типу в высококислотных винах. При этом они сбраживают яблочную кислоту и не затрагивают другие химические компоненты вина. Лактобактерии могут испортить напиток, вызвав молочнокислое брожение. В результате появляются такие пороки вина, как прогоркание, ожирение, разложение винной кислоты.

Хлебопечение.

В хлебе обнаруживают около 70 вкусовых и ароматических веществ, среди них 28 кислот, 11 спиртов, 28 карбонильных соединений, 6 эфиров, метилмеркаптан и аммиак. Молочнокислые бактерии принимают участие в образовании большинства из них. Наибольшее значение лактобациллы имеют для производства ржаного хлеба. Закваска придает тесту упругость, разрыхляет его и способствует подъему. Кислотность теста - важный показатель качества. При производстве пшеничного хлеба лактобактерии играют незначительную роль, в основном процесс зависит от дрожжевых культур. Основными составляющими молочнокислых заквасок для подготовки теста являются L. brevis, L. plantarum и L. fermenti.

Консервирование мяса и рыбы.

Молочнокислые бактерии применяются при изготовлении салями и сервелата, других колбасных изделий, при созревании рыбы слабого посола. Молочная кислота ускоряет процесс консервирования и придает продуктам ценные вкусовые качества.

Биологическое консервирование овощей и фруктов.

Заготовки проводятся по тому же принципу, что и силосование корма. Углеводы растений под воздействием молочнокислых бактерий превращаются в молочную и уксусную кислоты, которые являются прекрасными консервантами.

Квашеная капуста и огурцы, моченые яблоки, помидоры и арбузы - вот пример простых заготовок на зиму. Так, в порезанной и хорошо утрамбованной капусте с небольшим добавлением соли начинается спонтанный процесс брожения, в котором принимают участие сначала Leuconostoc, а позднее L. plantarum.

Роль в сельском хозяйстве

Силосование корма - это лучший способ заготовки и сохранения зеленой массы. Для создания необходимых условий исходное сырье (траву, зеленую массу кукурузы, ботву) укладывают в специальные силосные ямы, тщательно утрамбовывают и накрывают слоем земли. При этом создаются условия, в которых основная часть микробов погибает, а молочнокислые бактерии перерабатывают углеводы растений до тех пор, пока концентрация молочной кислоты не составит 60 % и более, а кислотность силоса не достигнет рН 4.5. Кроме молочной, в силосе накапливается и уксусная кислота. Для завершения процесса требуется около одного месяца.

Микрофлора в кишечнике человека

В кишечном тракте человека обитает множество молочнокислых микроорганизмов, называемых лакто- и бифидобактериями. Продукт их метаболизма - молочная кислота - обладает рядом положительных моментов.

Стимулирует перистальтику кишечника.
Уменьшает газообразование.
Стимулирует выделение пищеварительных соков.
Улучшает усвояемость кальция, фосфора и железа.

Кроме того, лактобактерии обладают способностью противостоять различным патогенным микробам. За счет выработки биологически активных веществ (органические кислоты, перекись водорода, антибиотики и бактериоцины) происходит вытеснение опасных для деятельности кишечника микроорганизмов. Если в содержимом химуса молочнокислые бактерии снижены по количеству, то их место занимает условно-патогенная микрофлора. На основе выделенных из кишечника человека и животных штаммов разработаны лекарства, улучшающие состояние больного при многих инфекциях.

Что такое пробиотики

Еще в начале XX века знаменитый русский ученый Илья Ильич Мечников провел ряд экспериментов по восстановлению микрофлоры кишечного тракта человека с помощью культуры молочнокислой палочки L. bulgaricus . В результате исследований Мечников разработал первый пробиотик - «мечниковскую простоквашу», которую в течение многих лет употреблял сам, назначал пациентам и рекомендовал пить всем знакомым.

В настоящее время пробиотики - класс лекарственных препаратов, направленный на восстановление естественной среды организма. Многолетние изучения доказали эффективность применения пробиотиков (в том числе и лактобактерий) в различных клинических случаях.

Молочнокислые пробиотические бактерии широко применяются в медицине для профилактики и лечения острых и хронических заболеваний кишечника, дыхательных путей, для восстановления кишечной микрофлоры и стимуляции иммунитета. Принимать культуры пробиотиков можно как в виде таблеток и порошков, так и в натуральном виде (кефир, простокваша, ацидофильное молоко, йогурты и другие продукты молочной промышленности).

Характеристика пробиотических микроорганизмов и их

Биологическая роль

Термин «probiosis» означает симбиоз, сообщество двух организмов, способствующих жизнедеятельности обоих партнеров. «Probiotic» - организм, участвующий в симбиозе и благоприятствующий жизни.

Первое предположение о связи микробов, заселяющих кишечник, с духовным и физическим здоровьем человека впервые было выдвинуто еще в 1907 году в трудах знаменитого русского ученого И.И. Мечникова.

Впервые термин «пробиотик» как антоним «антибиотика» был предложен D.M.Lilly и P.H.Stilwell в 1965 году для обозначения микробных метаболитов, обладающих способностью стимулировать развитие каких-либо микроорганизмов. Близкое по содержанию толкование термина «пробиотик» было дано в 1971 году A.Sperti для обозначения различных тканевых экстрактов, оказывающих стимулирующее действие на микроорганизмы.

Последующие достижения в области изучения микробной экологии человека позволили внести уточнения в первоначальное определение пробиотиков. Так, в 1974 г. R.B.Parker использовал этот термин для обозначения микробных препаратов, обладающих способностью регулировать микробную экологию кишечника. Согласно его определению, пробиотики – это микроорганизмы или их компоненты, способные поддерживать баланс кишечной микрофлоры.

Позднее R.Filler назвал пробиотиками любые препараты из живых микроорганизмов, дающие при введении в организм хозяина благотворный эффект за счет коррекции кишечной микрофлоры. Лишь ограниченное число кишечных микроорганизмов может считаться пробиотиками, поскольку добавление в пищу именно этих бактерий улучшает пищеварительные функции желудочно-кишечного тракта. Причем, в качестве регуляторов микроэкологии могут выступать как монокультуры, так и смеси микроорганизмов.

Последующие достижения в области микробной экологии позволили R.Filler внести уточнение в его первоначальное определение прибиотиков: это препараты из живых микроорганизмов или стимуляторов роста микробного происхождения, оказывающие благоприятное действие на эндогенную микрофлору. Попытку внести еще большую ясность в толкование этого термина предприняли G.R.Gibson и M.B.Roberfroid, предложившие называть пробиотиками только пищевые добавки микробного происхождения, проявляющие свои позитивные эффекты на организм хозяина через регуляцию кишечной микрофлоры.

В соответствии с ГОСТ Р 52349-2005 «Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения», пробиотик - функциональный пищевой ингредиент в виде полезных для человека непатогенных и нетоксикогенных живых микроорганизмов, обеспечивающий при систематическом употреблении человеком в пищу непосредственно в виде препаратов или биологически активных добавок к пище, либо в составе пищевых продуктов благоприятное воздействие на организм человека в результате нормализации состава и/или повышения биологической активности нормальной микрофлоры кишечника.

Пробиотические микроорганизмы могут попасть в организм следующими путями:

· с лекарственными препаратами, в состав которых входят штаммы живых микроорганизмов, с четким показанием к применению;

· с биологически активными добавками к пище (комплексными препаратами на основе живых микроорганизмов, изготовленными на фармацевтических предприятиях, которые используют в качестве биологически активной добавки к пище, и, как правило, распространяют через аптечную сеть);

· с пищевыми продуктами, которые ими обогащены или получены биотехнологическим способом с применением пробиотиков в качестве заквасочных культур.

Пробиотики могут содержать как один вид микроорганизмов (монопробиотики), так и ассоциацию штаммов нескольких видов микроорганизмов, от 2 до 30 (ассоциированные пробиотики). В данном случае это симбиотики.

Симбиотики - это комплексные препараты, в которых объединены пробиотические микроорганизмы одной или разных таксономических групп, отобранных по принципу наибольшей выживаемости в неблагоприятных условиях. По своим эффектам эти микроорганизмы дополняют друг друга.

Пробиотики могут назначаться широкому кругу живых организмов (человеку, животным, птицам, рыбам) вне зависимости от видовой принадлежности хозяина, от которого первоначально были выделены штаммы пробиотических бактерий (гетеропробиотики). Однако чаще всего пробиотики назначаются с вышеуказанной целью представителям того вида животных или человеку, из биоматериала которых были выделены соответствующие штаммы (гомопробиотики).

В последние годы в практику начинают внедряться аутопробиотики, действующим началом которых являются штаммы нормальной микрофлоры, взятые от конкретного индивидуума и предназначенные для коррекции его микроэкологии.

Препараты - пробиотики производят в различных лекарственных формах: сухой во флаконах и ампулах, в виде порошков, таблеток и медицинских свечей. Они содержат высокое количество жизнеспособных микроорганизмов в одной дозе, имеют длительные сроки хранения и могут доставляться в самые отдаленные районы нашей страны. Эти средства относятся к медицинским фармакопейным препаратам, что обуславливает их применение в основном в терапевтических целях (см. далее).

Для оздоровления широких слоев населения целесообразнее применять кисломолочные продукты, которые одновременно являются поставщиками питательных веществ и обладают пробиотическим эффектом.

Традиционные кисломолочные продукты, получаемые путём сквашивания молока с использованием различных видов молочнокислых бактерий, применяются людьми в течение тысячелетий. Рассматривая кисломолочные продукты с современных позиций, их несомненно можно отнести к продуктам, оказывающим пробиотическое действие на организм человека.

Великим русским ученым И.И. Мечниковым впервые высказана и научно обоснована мысль о возможности использования молочнокислых бактерий для борьбы с нежелательной микрофлорой желудочно-кишечного тракта человека. И.И. Мечников предложил использовать молочнокислые бактерии, способные приживаться в кишечнике. В литературе имеются многочисленные данные о положительном влиянии кисломолочных продуктов на организм человека.

Исследования, проводимые в направлении получения кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами и по изучению их действия на организм человека, открывают все новые В литературе имеются многочисленные данные о положительном влиянии кисломолочных продуктов на организм человека. Кисломолочные продукты способствуют более высокой усвояемости кальция; усиливают секрецию пищеварительных соков и желчеотделения; усиливают желудочную секрецию и выделение панкреатического сока; повышают выведение мочевины и других продуктов азотистого обмена; подавляют рост нежелательной микрофлоры за счет бактерицидного действия молочной кислоты и антибиотических веществ, продуцируемых некоторыми видами молочнокислых бактерий и бифидобактериями; благоприятно воздействуют на моторику кишечника; способствуют снижению сывороточного холестерина; тонизируют нервную систему. В последние годы установлено, что кисломолочные продукты с пробиотическими свойствами оказывают стимулирующее влияние на иммунитет, механизм которого очевидно включает активацию продукции некоторых регуляторов иммунного ответа, в частности, интерлейкинов и гамма-интерферона в сочетании с усилением местного иммунного ответа энтероцитов, фагоцитоза и пролиферации лимфоцитов. Иммунный эффект связывают с несколькими механизмами - это стимулирующее влияние на иммунный ответ (в частности, на активность микрофагов и клеток- киллеров); снижение под влиянием низкого кишечного pH, обусловленного молочной кислотой, активности 7-альфа- | идроксилазы-фермента микроорганизмов, участвующего в метаболизме желчных кислот, обладающих проканцерогенным действием; снижение активности ферментов микроорганизмов кишечника (глюкуронидазы, нитроредуктазы и азоредукгазы), участвующих в трансформации в кишечнике проканцерогенных соединений в канцерогенные. Имеются сообщения и о способности кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами снижать риск по шикновения злокачественных новообразований, в частности рака | чистой кишки и грудной железы, выводить токсичные вещества из организма.

Кисломолочные продукты способствуют более высокой усвояемости кальция; усиливают секрецию пищеварительных соков и желчеотделения; усиливают желудочную секрецию и выделение панкреатического сока; повышают выведение мочевины и других продуктов азотистого обмена; подавляют рост нежелательной микрофлоры за счет бактерицидного действия молочной кислоты и антибиотических веществ, продуцируемых некоторыми видами молочнокислых бактерий и бифидобактериями; благоприятно воздействуют на моторику кишечника; способствуют снижению сывороточного холестерина; тонизируют нервную систему. В последние годы установлено, что кисломолочные продукты с пробиотическими свойствами оказывают стимулирующее влияние на иммунитет.

Имеются сообщения и о способности кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами снижать риск возникновения злокачественных новообразований, в частности рака толстой кишки и грудной железы, выводить токсичные вещества из организма.

Главное назначение кисломолочных продуктов и препаратов с пробиотическими свойствами − это поддержание хорошего состояния здоровья у людей различных возрастных групп или животных.

Между состоянием здоровья человека, функционированием его иммунной системы и составом микрофлоры его желудочно- кишечного тракта существует тесная взаимосвязь. Нарушение состава микрофлоры в организме (дисбактериозы) может иметь тяжелые последствия. Сильные и длительно действующие неблагоприятные воздействия могут нарушить гомеостаз и привести к болезни или даже смерти организма.

По последним данным Российской АМН распространение различных форм дисбактериоза (нарушение состава полезной микрофлоры) в России достигло масштабов национальной катастрофы, затронув более 90 % населения. Возникновению дисбактериозов способствуют различные внешние факторы и заболевания, в том числе органов пищеварения. Считают, что нормобиоценоз кишечника − это сложнейшая экологическая система, которая является своеобразным органом иммунной системы человека.

Макроорганизм и кишечная микрофлора являются относительно стабильной экологической системой, равновесие которой, с одной стороны определяется физиологическими и иммунологическими особенностями макроорганизма, а с другой − видовым и количественным составом микробных ассоциаций и разнообразием их биохимической активности. При нормальном физиологическом состоянии взаимоотношения макроорганизма и микрофлоры носят симбиотический характер, и флора при этом оказывает существенное влияние на общий иммунитет и естественную резистентность хозяина к инфекциям, принимает активное участие в процессах пищеварения, синтеза различных биологически активных веществ. Со своей стороны макроорганизм оказывает регулирующее действие на состав кишечной микрофлоры посредством кислотности желудочного сока, перистальтики кишечника, желчных солей и других факторов. Стабильность микробных ассоциаций в организме имеет чрезвычайно важное значение для жизнедеятельности хозяина и является одним из показателей его здоровья.

Все это обусловливает широкое применение средств, способствующих восстановлению и поддержанию иммуннобиологического гомеостаза. Необходимо отметить, что организм человека обладает огромными резервами здоровья и часто >ти резервы задействованы не в полной мере и поэтому существует иозможность их мобилизации. Одним из факторов, способствующих активизации собственных сил организма, является симбионтная микрофлора и биологические активные соединения, которые она синтезирует. Систематическое употребление кисломолочных продуктов и препаратов с пробиотическими свойствами, которые оказывают регулирующее действие на организм или те или иные органы и Необходимо отметить, что организм человека обладает огромными резервами здоровья и часто >ти резервы задействованы не в полной мере и поэтому существует иозможность их мобилизации. Одним из факторов, способствующих активизации собственных сил организма, является симбионтная микрофлора и биологические активные соединения, которые она синтезирует.

Необходимо отметить, что организм человека обладает огромными резервами здоровья и часто эти резервы задействованы не в полной мере и поэтому существует возможность их мобилизации. Одним из факторов, способствующих активизации собственных сил организма, является симбионтная микрофлора и биологические активные соединения, которые она синтезирует.

Систематическое употребление кисломолочных продуктов и препаратов с пробиотическими свойствами, которые оказывают регулирующее действие на организм или те или органы и системы, обеспечивает оздоровительный эффект без применения лекарственных средств. Достоинством пробиотиков является их безвредность для организма, полное отсутствие побочных явлений и привыкания к ним при длительном потреблении.

Наиболее часто для изготовления препаратов используют следующие виды живых микроорганизмов:

− род Bifidobacterium: B.bifidum, B.adolescentis, B.breve, B.infantis, B.longum;

− род Lactococcus: Lac. lactis, Lac. сremoris;

− род Lactobaccilus: L.plantarum, L.acidophilus, L.casei, L.delbrueckii; L.reuteri; L.bulgaricus;

− род Propionibacterium: P.acnes; P.freudenreichii ;

− некоторые виды дрожжей: Saccharomyces cerevisiae.

Бифидобактерии

Бифидофлора составляет у детей 98 %, а у взрослых до 40-60 % кишечной микрофлоры. Морфологическибифидобактерии представляют собой грамположительные палочки. Палочки имеют утолщения на одном конце (булавы) или двух концах (гантели). Микроскопическая картина каждого вида бифидобактерий имеет особенности по размеру, форме и расположению клеток.

Физиологическим свойством бифидобактерий является их способность расти и развиваться при температуре 20-40 ºС, рН 5,5-8,0. Оптимальной зоной роста является температура 37-40 ºС и рН 6,0-7,0. При рН ниже 4,5 и выше 8,5 рост микроорганизмов прекращается.

Все виды бифидобактерий при первичном выделении являются строгими анаэробами. В присутствии углекислого газа они могут быть толерантными к кислороду. При лабораторном культивировании эти микроорганизмы приобретают способность развиваться в присутствии некоторого количества кислорода, а в высокопитательных средах - расти в полностью аэробных условиях.

В молоке бифидобактерии развиваются медленно, так как коровье молоко не является естественной средой их обитания. Одной из причин плохого роста бифидобактерий в молоке служит растворенный в нем кислород. У них не обнаружено казеолитической активности, т.е. они могут усваивать казеин только после частичного гидролиза. В результате расщепления казеина образуются полипептиды, гликопептиды, аминосахара, стимулирующие рост бифидобактерий. Другой причиной заторможенного роста бифидобактерий может быть и их низкая фосфатазная активность.

Для нормального роста и развития бифидобактерий большое значение имеет присутствие ростовых веществ. Рост бифидобактерий в коровьем молоке стимулируют экстракты дрожжей, гидролизованное молоко, а также увеличение соотношения белок: лактоза. Сильный стимулирующий эффект роста бифидобактерий получают при использовании гидролизатов казеина.

Растительными стимуляторами роста бифидобактерий в молоке являются обезжиренная соя, экстракт картофеля, тростниковый сахар, кукурузный экстракт, морковный сок. В качестве стимуляторов роста применяют также соли железа, сорбит, микроэлементы в виде сернокислой меди и лактата железа. Кроме того, используют витамины (пантотеновая кислота, биотин, рибофлавин).

Одним из способов активации роста бифидобактерий в молоке является получение мутантов этих микроорганизмов, способных расти без какой-либо защиты от кислорода.

Биологическая роль бифидобактерий заключается в их благоприятном влиянии на организм человека за счет ряда механизмов:

1. Бифидобактерии проявляют высокую антагонистическую активность в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Антагонистическое действие на патогенные микроорганизмы оказывают органические кислоты, антимикробные вещества, бактериоцины, продуцируемые микроорганизмами. Продуцирование органических кислот (молочной и уксусной в молярном соотношении 2:3) приводит к повышению кислотности и, как следствие, угнетению нежелательной микрофлоры. Среди антимикробных веществ большое значение имеет перекись водорода, которую продуцируют пробиотические микроорганизмы.

2. Бифидобактерии регулируют обменные процессы организма за счет продуцирования витаминов, в частности группы В, биотина (витамин Н), РР (ниацин), которые участвуют в обмене белков, углеводов, синтезе аминокислот.

3. Бифидобактерии способствуют более полному гидролизу белков, как растительных, так и животных. Благодаря этому повышается усвояемость пищи и снижается вероятность развития пищевой непереносимости из-за накопления в толстом кишечнике непереваренных белков.

4.Установлено, что эффективность бифидобактерий обусловлена способностью модулировать различные звенья иммунной системы (активировать выработку IgA (Иммуноглобулин A) в кишечнике, стимулировать фагоцитоз (Фагоцито́з (Фаго − пожирать и цитос − клетка) − процесс, при котором специальные клетки крови и тканей организма (фагоциты ) захватывают и переваривают возбудителей инфекционных заболеваний и отмершие клетки) и образование интерлейкинов (Интерлейкины − биологически активные вещества, секретируемые стволовыми кроветворными клетками и макрофагами; обладают иммунорегуляторными свойствами) , повышать выработку g-интерферона и синтез иммуноглобулина). Установлено, что бифидобактерии обеспечивают поступление незаменимых аминокислот в организм (например, триптофан), способны к антиканцерогенной и антимутагенной активности. Бифидобактерии уменьшают образование нитритов, крезола, индола, аммиака, обладающих канцерогенными свойствами.

Исследования по использованию бифидобактерий для молочных продуктов идут разными путями: выделяют новые штаммы бифидобактерий; получают кислородоустойчивые штаммы бифидобактерий, подбирают и разрабатывают специальные стимуляторы роста бифидобактерий в молоке; вносят фермент β-галактозидазу, расщепляющий лактозу; создают бактериальные концентраты, которыми можно обогащать уже готовые кисломолочные продукты. Большое распространение получило направление по использованию бифидобактерий в сочетании с молочнокислыми бактериями.

Молочнокислые микроорганизмы

Бактерии рода Lactobacillus (стрептобактерии) представляют собой палочки разной длины. Особенностью стрептобактерий является их высокая устойчивость к поваренной соли (6-10 %). Лактобациллы в большинстве способны расти при температуре 1 ºС и хорошо развиваются при 15 ºС. Основными свойствами являются кислото- и ароматобразующая способность, последняя проявляется в способности продуцировать ацетоин. Стрептобактерии обладают выраженной протеолитической активностью, благодаря развитому комплексу протеиназ и пептидаз, в отношении не только молочных, но и мышечных и соединительно-тканных белков.

Биологическая роль молочнокислых микроорганизмов заключается в том, что они обладают выраженной антагонистической активностью, то есть подавляют рост и размножение патогенных микроорганизмов.

Основными продуктами метаболизма гомо- и гетероферментативных лактобактерий являются молочная и уксусная кислоты, перекись водорода и двуокись углерода. Образование молочной и уксусной кислот снижает рН, образуя кислую реакцию в ЖКТ, которая препятствует размножению газообразующей, патогенной микрофлоры. Лактобактерии обеспечивают бактериоцидное и бактериостатическое действие, благодаря выработке бактериоцинов. С их помощью происходит угнетение роста клостридий, листерий, сальмонелл, шигелл, синегнойной палочки, стафилококков, вибрионов.

В организме человека они способствуют активации иммунной системы, участвуют в метаболизме белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот, солей металлов, желчных кислот, в синтезе витаминов, гормонов, антибиотиков и других веществ. Лактобациллы усиливают физиологическую активность желудочно-кишечного тракта. Активно участвуют в метаболизме пищевых волокон, в разрушении избытка пищеварительных ферментов, а также в нейтрализации токсичных веществ, поступающих из вне или образующихся в результате искаженного метаболизма. Они являются источником различных биологически активных веществ, а именно витаминов группы В, фолиевой, никотиновой кислот, аминокислот, органических кислот.

Бактерии рода Lactococcus не являются типичными представителями микроорганизмов ЖКТ человека, тем не менее пробиотики на их основе толерантны к действию желчи и способны угнетать развитие патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

Пропионовокислые бактерии (ПКБ) – мелкие палочки размером 0,5-0,8х1,0-1,5 мкм часто раздутые с одного конца и зауженные с другого, некоторые клетки кокковидной или V-образной формы; располагаются одиночно, парами или скоплениями. Спор не образуют, растут как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Непатогенны, обитают в рубце и кишечнике жвачных животных. По ряду свойств они близки к лактококкам и бифидобактериям. Выращивают ПКБ на различных питательных средах, содержащих кобальт.

ПКБ, развиваясь в молоке, сбраживают молочный сахар до пропионовой и уксусной кислот, а выделенные ими ферменты подвергают распаду белки до образования пептидов и аминокислот. Накопление в продукте летучих жирных кислот, свободных форм азота связывают с образованием специфического аромата, вкуса сыров и кисломолочных продуктов.

Доказано, что жидкие культуры пропионовокислых бактерий способны проявлять антиоксидантный эффект. ПКБ вырабатывают антиокислительные ферменты: каталазу, пероксидазу и супероксиддисмутазу. Из серосодержащих аминокислот пептидов молока ПКБ образуют диметилсульфид, обладающий антимутагенным действием (АНТИМУТАГЕНЫ - химические и физические факторы, понижающие частоту возникновения наследственных изменений организма – мутаций).

Отличительной особенностью ПКБявляется синтез кобаламинов (витамин В 12).

ПКБ стимулируют рост фекальных бифидобактерий и помогают в лечении бактериальных дисбактериозов. ПКБ продуцируют экзополисахариды (ЭПС) – высокомолекулярные углеводы, которые образуют в молоке вязкие сгустки. ЭПС-штаммы обладают повышенной устойчивостью к агрессивной среде ЖКТ благодаря наличию ЭПС-капсулы, которая служит связывающим звеном при их заселении и адгезии в кишечнике. Имеются данные, что количество синтезированных ЭПС зависит от вида культуры и свойств конкретного штамма, а также от условий культивирования.

С продукцией пропионовой и уксусной кислот, диацетила, пропионицинов (антибактериальные вещества) связаны антимикробные свойства ПКБ – подавление роста различных бацилл и микроскопических грибов; благодаря действию этих веществ, ПКБ выступают как натуральные биоконсерванты молочного белка, что позволяет применять данную микрофлору в пищевой промышленности с целью пролонгации сроков хранения продуктов питания.

Пробиотические свойства ПКБ характеризуются тем, что они не перевариваются в желудочно-кишечном тракте людей, устойчивы к действию желчных кислот, выдерживают низкую (рН 2,0 – 4,5) кислотность желудка, ингибируют активность β-глюкуронидазы, азаредуктазы и нитроредуктазы – ферментов, образуемых кишечной микрофлорой и вовлекаемых в образование мутагенов , канцерогенов и промоторов роста опухолей . ПКБ обладают мощными иммуномодулирующими свойствами, способны снижать геннотоксическое действие ряда химических соединений и УФ-лучей.

Молоко и источники его загрязнения. Молоко - секрет молочной железы млекопитающих. Состав коровьего молока следующий, %: вода - 87,5; молочный сахар - 4,7; молочный жир - 3,8; белки - 3,3; минеральные вещества- 0,7, а также витамины и ферменты. Академик И. П. Павлов писал: «Молоко - это изумительная пища, приготовленная самой природой». Установлено, что этот продукт содержит более ста ценнейших компонентов. В состав молока входят все необходимые для жизнедеятельности организма вещества: белки, жиры, углеводы, минеральные

соли, витамины.

Происхождение микрофлоры молока. Источники загрязнения. Молоко является хорошей средой для размножения исохранения микроорганизмов. Получить стерильное молоко невозможно, так как в сосковом канале (сообщающимся с внешней средой) всегда находятся представители нормальной микрофлоры вымени: маммококки, микрококки, молочнокислыестрептококки и палочки.На протяжении всего пути, от вымени до потребителя, молоко соприкасается с целым рядом источников загрязнения.Они далеко не равноценны как по обилию, так и по видовомусоставу бактерий.

Микрофлора , передаваемая молоку из вымени . Этот источник поставлен на первое место в силу его постоянства и абсолютной неизбежности. В сосковом канале всегда содержатся следующие виды бактерий: облигатные - микрококки, маммококки (кокки вымени безвредны) и факультативные - молочнокислые стрептококки, могут быть и патогенные стафилококки. Они образуют «бактериальную пробку» соскового канала, поэтому перед доением необходимо удалить ее с первыми струйками молока, которые сдаивают в отдельный сосуд и обеззараживают. Если этого не делать, то количество бактерий в общем удое будет больше на 5%.

На бактериальное загрязнение молока при доении большое влияние также оказывает и санитарное состояние животных (кожа коров), молочного оборудования и посуды; степень чистоты рук доярок, подстилок животных.

Кожа животного , как источник загрязнения, содержит большое количество микроорганизмов, попадающих на нее с частицами навоза, которые весьма трудно удалить полностью. Во время дойки со шкуры животного на поверхность молока падает настоящий дождь из кишечных палочек, энтерококков, аэробов и анаэробов, дрожжей и плесневых грибов и др. (перечень этих микроорганизмов очень важен, так как именно они

будут составлять нормальную микрофлору молока). Следовательно, степень бактериального загрязнения молока зависит от способа обработки кожи и вымени перед доением. Однако на практике, часто для обмывания и подсушки вымени, используют одно ведро и одно полотенце для всей группы, поэтому на 1 см2 такого полотенца может быть обнаружено до 214 млн бактерий.

При машинном доении коров могут быть исключены многие источники загрязнения, если содержать доильные аппараты в санитарном состоянии, соответствующем определенным нормам. Если данные нормы будут нарушены, то доильные аппараты станут значительным источником микробного загрязнения молока (в основном психрофильных бактерий). Например, после дезинфекции 0,2%_ным раствором хлорамина новые молочные шланги становятся почти стерильными; в отличие от них, в старых шлангах, имеющих на внутренней поверхности трещины, после такой же обработки обнаруживалось на 1 см2 до 940 тыс. бактерий. Таким образом, если молочную аппаратуру содержать в хорошем санитарном состоянии, то она будет наиболее совершенной защитой от загрязнения, в противном случае загрязненная аппаратура будет отдавать молоку собственную микрофлору.

Применение в качестве подстилки прелой соломы увеличивает число микроорганизмов, особенно спорообразующих и плесневых грибов в воздухе, поэтому вместе с пылью в молоко попадают и микробы. Рекомендуется в качестве подстилки использовать свежую солому, опилки или торф, которые хорошо поглощают влагу, газы и в некоторой степени препятствуют развитию гнилостных и патогенных микроорганизмов.

Таким образом многие источники загрязнения могут быть устранены при соблюдении зоогигиенических правил содержания коров и санитарногигиенических условий в процессе получения молока.

Для того чтобы получить полное представление о составе микрофлоры свежего молока, необходимо ознакомиться с источниками его загрязнения.

Изменение микрофлоры молока при хранении и транспортировке. Количественные и качественные изменения микрофлоры молока зависят от температуры, продолжительности хранения и состава ее при получении. Так, при хранении молока при

10_С происходит последовательная смена следующих фаз: бактерицидной, смешанной микрофлоры, молочнокислой и фазы развития дрожжей и плесени.

Бактерицидная фаза заключается в стабилизировании, а зачастую и в уменьшении количества микроорганизмов в свежевыдоенном молоке в процессе хранения. Этим объясняется наличие в молоке различных противомикробных веществ: лактенинов, бактериолизинов, лизоцима и др. Продолжительность бактерицидной фазы изменяется в широких пределах и зависит от следующих факторов:

1) количества бактерий, попавших в молоко во время дойки;

2) температуры хранения и скорости охлаждения (бактерицидные свойства молока сохраняются 48 ч при температуре 0 С, 24 ч- при температуре +10_С и только 6 ч- при температуре +25 С);

3) индивидуальных свойств организма коровы и периода ее лактации.

Фаза смешанной микрофлоры . После окончания бактерицидной фазы, когда в молоке уже нет веществ, задерживающих развитие микробов, а температура хранения выше +10 С, в молоке начинают размножаться все оставшиеся к этому моменту микроорганизмы. В течение данной фазы, длительность которой 12–18 ч, микрофлора молока возрастает в сотни тысячраз. С практической точки зрения фаза смешанной микрофлоры особенно важна, так как именно в этот период молоко попадает к потребителю.

Молочнокислая фаза . Ее началом является момент, когда в молоке обнаруживается заметное нарастание кислотности. С определенного времени перевес над всеми имеет Str . lactis , по мере их размножения кислотность молока становится рН 4,0, которая является неблагоприятной для стрептококков, поэтому на смену им начинают развиваться кислотоустойчивые молочнокислые палочки. Повышение кислотности оказывается губительным для гнилостной микрофлоры, а также для бактерий группы кишечной палочки. Таким образом молочнокислая фаза состоит из двух периодов, сменяющих друг друга в определенной последовательности.

Продолжительность молочнокислой фазы больше, чем какой-либо другой, и может продолжаться месяцами без заметного изменения в микрофлоре при соответствующей температуре. Но надо учитывать, что в целом молочнокислая фаза охватывает собой то состояние молока, в котором оно квалифицируется как кисломолочный продукт.

Фаза развития дрожжей и плесени . Эта фаза не представляет практического интереса и вряд ли придется наблюдать ее в практических условиях (она представлена для полноты картины). Обычно молоко не доживает до этой фазы, будучи потребленным в течение молочнокислой фазы. Внешняя картина ее развития следующая: еще во время молочнокислой фазы на поверхности сгустка образуются отдельные колонии Oidium

lactis , постепенно смыкающиеся в сплошную белую пушистую пленку. В это же время можно наблюдать появление пленчатых дрожжей, позднее появляются пигментированные колонии плесневых грибов Penicillium , Aspergillus , вытесняющие Oidium . Молоко начинает прогоркать за счет разлагающегося жира, появляются плесневый и дрожжевой привкусы. Затем под плесневой пленкой становятся заметны первые признаки разложения и пептонизации белков в виде жидкости от светло желтого до темно-бурого цвета. Данный слой увеличивается за счет сгустка и, в конечном итоге, все превращается в бурую жидкость, закрытую сверху толстой пленкой плесени.

Пороки молока микробного происхождения. При длительном хранении сырого и пастеризованного молока в нем начинают проявляться признаки порчи, вызванные размножением попавшей микрофлоры. Характер порчи зависит от температуры хранения и вида преобладающих микроорганизмов (в сыром и пастеризованном молоке они разные).

Аммонификаторы (гнилостные микроорганизмы) могут размножаться при низкой температуре хранения молока, так как относятся к психрофильным бактериям. В процессе разложения белков изменяется консистенция молока, появляется горечь.

Споры маслянокислых бактерий при пастеризации не погибают, а при длительном хранении такого молока они расщепляют лактозу до масляной кислоты и газа, придающих молоку прогорклый вкус и неприятный запах.

Плесневые грибы образуют островки колоний на поверхности свернувшегося молока, придают ему горький вкус и плесневый запах. Наличие плесени свидетельствует о длительном хранении молочного продукта при низкой температуре.

Кишечная палочка , находящаяся в сыром молоке в больших количествах, придает ему стойловый запах, а при благоприятной температуре сбраживает лактозу с образованием кислоты и газа. Молоко, содержащее кишечную палочку, нельзя использовать для приготовления кисломолочных продуктов сыров, так как E . coli вызывает в них пороки.

Возбудители инфекционных болезней, передаваемых через молоко. Возбудители инфекционных болезней попадают вмолоко от больных животных, а также из окружающей средыво время транспортировки или переработки. Их можно разделить на две группы.

В первую входят возбудители зооантропонозов , которые передаются от одного вида животного к другому и от животного к человеку. К ним относятся возбудители туберкулеза и бруцеллеза (см. вклейку, ил. V), сибирской язвы,ящура и др. Во вторую группу входят возбудители антропонозов - болезней, которые передаются от человека к человеку(дизентерия, дифтерия, брюшной тиф).При попадании патогенных возбудителей от больных людей и животных в молоко в нем происходит размножение микробов и накопление токсинов, которые приводят к возникновению пищевых токсикоинфекций при употреблении данного зараженного продукта.

Дезинфекцию на молочных фермах следует рассматривать как важную меру, дополняющую пастеризацию молока и направленную на предупреждение зоонозов и зооантропонозов, которые передаются человеку через молоко. Доильные аппараты, ведра, бидоны и другие емкости следует дезинфицировать, для этого необходимо применять различные химические средства, например, кальцинированную соду и гидрооксид калия.

Сохранение молока физическими методами. Молоко, поступающее на молочные заводы, содержит большое количество бактерий (от сотен тысяч до миллионов в 1 мл), особенно в жаркое время года. Бактериальное загрязнение может быть снижено, если на всем пути молока от коровы до потребителя будут соблюдаться санитарно-гигиенические нормы и оно будет своевременно охлаждаться. Особенно эффективно действует глубокое охлаждение непосредственно после удоя, так как этим удлиняется бактерицидная фаза, поэтому хранить молоко на ферме следует при температуре не выше +4_С.

Замораживание молока несколько ограничено и проводится только в определенных географических зонах. Холод не вызывает гибель микроорганизмов, а переводит их в анабиотическое состояние, поэтому при оттаивании молока их жизнедеятельность начинается вновь. Следовательно, с помощью холода можно сохранить только бактериально чистое молоко.

Кипячение молока хотя и обеспечивает высокий стерилизующий эффект, но не может быть рекомендовано для молочной промышленности. Это связано с тем, что в течение данного процесса происходит разрушение витаминов, белки денатурируются, ценный кальций оседает на стенки посуды, нарушается гомогенность жировой эмульсии. Поэтому вместо кипячения в молочной промышленности применяют пастеризацию молока, после которой сохраняется биологическая ценность продукта.

Существует несколько режимов пастеризации молока от здоровых животных:

а) длительная - при температуре +65 С в течение 30 мин;

б) кратковременная - при температуре +74...+78 С в течение 15–20 с;

в) моментальная- при температуре +85...+90 С без выдержки.

При правильно проведенной пастеризации погибает около 99% бактерий, содержащихся в молоке, в том числе бесспоровые патогенные виды (возбудители туберкулеза и бруцеллеза (см. вклейку, ил. V), сальмонеллеза, гноеродные кокки), кишечная палочка и молочнокислые бактерии. После пастеризации молоко необходимо охладить до температуры +4_С, чтобы предотвратить прорастание спор и размножение сохранившейся термофильной микрофлоры.

Хранение пастеризованного молока при комнатной температуре дает возможность беспрепятственного размножения гнилостных и патогенных бактерий, если они остались в нем, так как бактерицидные свойства в пастеризованном молоке под действием высокой температуры инактивированы. Такое молоко не скисает, но может подвергнуться гнилостному разложению (пептонизации) и стать ядовитым при длительном хранении в

холодильнике.

Стерилизация молока предусматривает полное уничтожение вегетативных и споровых форм бактерий, что позволяет хранить молоко в течение длительного срока. В настоящее время применяется ультравысокотемпературная обработка (УВТ) молока в трубчатых аппаратах в условиях закрытого автоматизированного процесса, суть которой заключается во введении химически чистого пара непосредственно в молоко и нагревании его до температуры +140_С в течение 1 с. Этим устраняются окислительные процессы, приводящие к разрушению витамина С, уничтожаются летучие вещества кормового и стойлового происхождения. В результате данной обработки также погибают споры бактерий, а все полезные вещества и микроэлементы в молоке сохраняются. При изготовлении такого молока используется только высококачественное сырье, так как молоко I и II сорта (по ГОСТу) просто-напросто свернется. Специально для УВТ молока была изобретена новая, асептическая разновидность картонной упаковки с полиэтиленовым покрытием, в которой молоко может сохраняться и при комнатной температуре.

При консервировании происходит уничтожение микробов, вызывающих порчу продуктов, или же создаются неблагоприятные условия для их жизнедеятельности. Для приготовления консервированного сгущенного молока в банках его стерилизуют при температуре +115...+118_С в течение 15 мин. При такой температуре погибают вегетативные микробы, но часть спорообразующих может остаться. Сохранившиеся споры в благоприятных условиях могут прорасти и начать разлагать продукт с образованием газов, которые вызывают бомбаж консервных банок. Для проверки качества стерилизации банки выдерживают в течение 10 суток при температуре +37_С. Отсутствие бомбажа указывает на качественную стерилизацию банок, что в свою очередь позволяет хранить данный продукт длительное время при комнатной температуре.

Сгущенное молоко с сахаром . Для начала сырое молоко подвергают очистке и приводят содержание жира и сухих веществ к уровню, соответствующему требованиям ГОСТа. Затем молоко доводят до момента закипания и выдерживают в таком состоянии около 20 мин, в течение данного времени практически все микроорганизмы погибают, за исключением устойчивых к высокой температуре. Пастеризованное молоко сгущают до 1/3 первоначального объема, при этом в нем должно содержаться не более 26,5% влаги, после чего в него добавляют 43,5% сахара. При таком соотношении воды и сахара создается высокое осмотическое давление - неблагоприятное условие для развития эшерихий, молочнокислых бактерий, дрожжей и многих плесневых грибов. Но при наличии шоколадно-коричневой плесени и цветных микрококков, обладающих протеолитическими свойствами, происходит порча продукта. В этом случае срок его хранения не превышает 6–12 месяцев. Соблюдение технологии и санитарных условий в процессе производства позволяет увеличить время хранения сгущенного молока с сахаром

Санитарно _микробиологическая характеристика молока.

Для предотвращения распространения инфекционных болезней через молоко необходимо проводить строгий ветеринарный и санитарный надзор за животными и предприятиями молочной промышленности (контроль сырья и процессов производства). Молоко, поступающее на молочный завод от производителя, в зависимости от санитарно-микробиологических и физико-химических показателей делят на три сорта (высший, I и II). При приеме молока выявляют его кислотность, механическую загрязненность, микробную обсемененность по редуктазной пробе и наличие соматических клеток, а один раз в декаду определяют наличие ингибиторов, фальсифицирующих сорт молока (показатели, по которым определяют сорт молока, находятся в лабораторных занятиях в теме 7). Молоко высшего и I сорта должно иметь кислотность 16–18_Т (по Тернеру), микробную обсемененность по редуктазной пробе не ниже I класса и степень чистоты 1_й группы по эталону. Кислотность молока II сорта может быть в пределах 16–20_Т, микробная обсемененность по редуктазной пробе - не ниже II класса и степень чистоты по эталону - не ниже 2_й группы. К несортовому молоку относят молоко с кислотностью менее 16 и более 21 Т по Тернеру.

При этом оценка сорта молока при приемке осуществляется по худшему показателю.

Кроме перечисленных показателей, на молокозаводе в сдаваемом молоке определяют наличие соматических клеток, повышенное содержание которых свидетельствует о наличии острого воспаления вымени (мастит). Использование такого молока на пищевые цели не допускается, так как, кроме потери технологических свойств, оно содержит опасные токсины. Кислотность молока является показателем, косвенно подтверждающим его микробное благополучие. При увеличении количества бактерий повышается и кислотность молока. Если она ниже нормы, то это свидетельствует о добавлении к нему химических веществ с целью фальсификации качества молока. Так как все вещества, применяемые для фальсификации, токсичны, то это не только незаконно, но и весьма опасно для жизни человека.

При обнаружении в молоке ингибирующих веществ его относят к несортовому, даже если по остальным показателям оно отвечает высоким требованиям. Прием следующей партии молока, поступившей из этого хозяйства, осуществляют только после получения результатов анализа, подтверждающего отсутствие ингибирующих веществ.

При получении неудовлетворительных результатов анализов хотя бы по одному из показателей проводят повторный анализ удвоенного объема пробы, взятой из той же партии молока. Результаты повторного анализа являются окончательными и распространяются на всю партию продукта. Антибиотики, попадающие в молоко при лечении коров, подавляют жизнедеятельность молочнокислых бактерий, очень чувствительных к ним, и тем самым нарушают технологический процесс изготовления кисломолочных продуктов. Поэтому один раз в декаду молоко, поступающее из хозяйств, должно быть проверено на наличие антибиотиков и других ингибиторов (перекиси водорода, соды и т. д.).

На качество молока оказывают влияние также радиоактивные вещества, гербициды, фунгициды, пестициды и другие ксенобиотики. Молоко с остаточными количествами химических веществ защиты растений и животных, а также антибиотиков подлежит выбраковке.