Рататуй. Навчальний посібник для студентів, що навчаються у вищих навчальних закладах іii1V рівнів акредитації за напрямом Ветеринарна медицина
 Скачать 5.29 Mb.
|
|
Значення нормальної мікрофлори. Нормальна мікрофлора тіла людини і тварин не випадкова. Вона сформувалась у процесі еволюції в мікробіоценози окремих біотопів і відіграє важливу роль у нормальному функціонуванні організму, формуванні природного імунітету. Майже всі автохтонні мікроорганізми мають сильні антагоністичні властивості проти патогенних бактерій. Своєчасне формування мікробіоценозу і заселення грудних дітей біфідобактеріями має величезне значення не тільки для здоров'я новонароджених, а й для нормальної життєдіяльності дорослих людей. Мікробний антагонізм забезпечує колонізаційну резистентність - стійкість до заселення даного біотопу патогенними чи умовно- патогенними мікроорганізмами. Окремі види нормальної мікрофлори синтезують і виділяють багато ферментів, гормонів, вітамінів. Численні ентеробактерії, насамперед Е. соlі, синтезують практично всі вітаміни групи В, 274 вітаміни К, Е, пантотенову і фолієву кислоти, яких так потребує організм людини. Мікрофлора кишечника здатна розкладати складні органічні речовини і тим самим сприяє нормальному травленню. Порушення нормальних екологічних взаємозв'язків між мікробіоценозами і макроорганізмом, значні зміни у самих біоценозах призводять до розвитку дисбактеріозів.Дисбактеріоз - кількісні та якісні порушення екологічного балансу між мікробними популяціями в складі мікрофлори. Його причини різні - нераціональне тривале вживання антибіотиків, пригнічення імунітету, вплив радіації, хронічні захворювання, перебування людей в екстремальних умовах тощо. Дисбактеріози майже завжди супроводжуються значним наростанням кількості антибіотикорезистентних бактерій, із якими боротися дуже важко. Для проведення і лікування дисбактеріозів, крім раціональних методів хіміотерапії, використовують спеціальні бактерійні препарати (біфідобактерин, колібактерин, біфікол, бактисубтил тощо). При певних умовах нормальна мікрофлора може призвести до розвитку сечокам'яної хвороби, виразкової хвороби шлунка, ревматизму, дерматитів, алергії і , злоякісних пухлин. Отже, при деяких ситуаціях нормальна мікрофлора може розглядатись як потенційно патогенна. Мікробіологи давно цікавились, чи можливе життя тварин без мікробів. Відповідь на це запитання дала наука гнотобіологія - розділ експериментальної біології, який вивчає гнотобіотів, тобто безмікробних тварин. Ще в минулому столітті було відомо, що в окремих тварин арктичних районів дуже мало бактерій або вони повністю відсутні. У свій час Л. Пастер намагався вивести безмікробних тварин, але тоді це було технічно неможливо. Тепер це можна зробити. Сьогодні мікробіологи отримують безмікробних 275 курчат, поросят, мишей, щурів, гвінейських свинок. Гнотобіотів поділяють на кілька груп: 1) монобіоти - повністю безмікробні тварини; 2) дибіоти - тварини, заражені одним видом бактерій; 3) полібіоти, які мають два й більше видів мікроорганізмів. Гнотобіологія дає змогу вивчати роль окремих видів нормальної мікрофлори в процесі синтезу вітамінів, амінокислот, розвитку ін- фекції, у формуванні вродженого і набутого імунітету. Великі можливості відкриває вона для практичної медицини при розробці методів безмікробного лікування ран, тобто в умовах гнотобіологічної ізоляції. Великого значення набуває ця наука при вивченні умов життя людини і тварин у космосі. 10.7. Мікрофлора молока За своєю природою свіжовидоєне молоко здорових тварин - стерильна біологічна рідина, в якій, подібно до крові, не повинно бути ніяких мікроорганізмів. Проте отримати стерильне молоко дуже важко, бо в процесі доїння воно обов'язково забруднюється мікро- організмами. Джерела мікробного обсіменіння молока. Мікроорганізми потрапляють у молоко під час доїння, первинної обробки, зберігання і транспортування. Джерела обсіменіння молока бактеріями різно- манітні: шкіра вим'я, частинки кормів, підстилки, гною, комахи (мухи), повітря, руки й одяг обслуговуючого персоналу, доїльні апарати, молочний посуд тощо. Молоко у вим’ї вже містить деяку кількість мікроорганізмів, які проникають туди через дійковий канал. При поганому санітарному стані приміщення й тіла тварини кількість мікроорганізмів у вим’ї збільшується, при доброму — зменшується. Перші порції молока містять найбільшу кількість бактерій. Ось чому їх необхідно здоювати окремо і не змішувати з загальним надоєм. 276 Шкіра вим'я. Чиста здорова шкіра містить порівняно невелику кількість мікроорганізмів, які є постійними "жителями" і навіть виконують деяку захисну функцію як антагоністи інших, більш небезпечних, мікроорганізмів. Забруднена ж шкіра містить велику кількість різноманітних мікроорганізмів. Шкіра дійок безпосередньо стикається з доїльними стаканами і молоком, тому, при її антисанітарному стані, вона є одним із джерел мікробного обсіменіння молока. Частинки пилу, кормів, підстилки, гною, потрапляючи в молоко, вносять в нього особливо небезпечні мікроорганізми, такі, як гнильні, мезофільні анаеробні лактатзброджувальні, інші спорові, мікроорганізми групи кишкової палички, які викликають псування не лише молока, а й виготовлених з нього молочних продуктів. Необхідно пам'ятати, що фільтрування молока і зменшення цим самим його механічної забрудненості майже не зменшує кількості мікро- організмів у молоці. Якщо в молоці уже побували механічні частки, то вони в основному віддали молоку свою мікрофлору, яку не можна відфільтрувати. Тому необхідно приймати всі заходи для того, щоб у молоко не потрапляли механічні частки. Повітря. Частинки пилу, що є в повітрі, несуть на собі певну кількість мікроорганізмів, грибків та їх спор. Кількість бактерій, які встигають осісти з повітря в молоко при відкритому його зберіганні, порівняно невелика, і ці мікроорганізми істотно не впливають на результати редуктазної проби, але такі мікроорганізми, як і ті, що потрапили з частинками корму, гною та ін., є шкідливими в техно- логічному відношенні, оскільки значно знижують якість молочних продуктів. 277 Доїльні апарати та установки. Шлях, яким проходить молоко в доїльному апараті й молокопроводах, складний, з поворотами, перегинами і значна частина його пролягає крізь гумові деталі (молочний шланг, молочні трубки, дійкова гума). Навіть малопомітні тріщини, що утворюються на внутрішній поверхні гумових деталей, одразу заповнюються білково-жировими залишками молока, в яких посилено розмножуються і накопичуються у великій кількості мікроорганізми. Чим довша молочна лінія, тим вона може мати більшу кількість мікроорганізмів. Якщо доїльні апарати та установки погано промиті і не продезинфіковані, вони стають основним джерелом мікробного обсіменіння молока. Пояснюється це тим, що мікрофлора, яка осіла в залишках молока на частинах доїльного обладнання, в основному молочнокисла, дуже активна, швидко розмножується в молоці, виділяє багато ферменту редуктази, що за короткий час знижує якість молока. Молочний посуд (фляги, відра, молокоміри). При незадовільному митті та дезинфекції молочного посуду, на його стінках поступово відкладаються білково-жирові нашарування, в яких маса мікроорганізмів, їх також дуже багато в промивній воді, яка лишається на дні посуду. Чисто видоєне молоко, перелите в по- гано помиті фляги, молочний танк чи цистерну молоковоза, швидко піддається мікробному обсіменінню, і санітарна якість його знижується. Зміни мікрофлори молока під час зберігання Під час зберігання, транспортування та первинної переробки поступово змінюються фізико-хімічні, органолептичні і технологічні 278 властивості молока. При значних змінах цих показників можуть порушуватись технологічні процеси переробки молока і знижуватись якість молочних продуктів. Біохімічні зміни за участю ферментів (протеаз, ліпаз та ін.) спостерігаються у молоці, в основному, при тривалому зберіганні. Охолодження молока до 5±1 °С істотно не впливає на склад і властивості молока. Лише внаслідок переходу жиру з рідкого стану в твердий дещо підвищуються в'язкість і густина охолодженого молока. Більші зміни складових частин і властивостей молока відбуваються під час тривалого зберігання при низьких температурах. В основному змінюються білки й жири, решта компонентів молока майже не змінюються, за винятком вітаміну С, який може руйнуватись на 50 % і більше. Під час тривалого зберігання молока при низьких температурах 4-6 °С відбувається протеоліз білків під дією протеолітичних ферментів, а саме: природних протеаз, що містяться в сирому молоці, та протеаз, що виділяються психротрофними бактеріями. В результаті дії протеаз β-казеїн розщеплюється на β-казеїн і фосфопептиди, що призводить до погіршення технологічних властивостей молока. При тривалому зберіганні молока жир піддається гідролізу. Ферментативний гідроліз жиру, або так званий ліполіз, викликають під час зберігання молока природні й бактеріальні ліпази. В результаті ліполізу вивільнюються жирні кислоти (масляна, капронова та ін.), і молоко набуває згірклого смаку й запаху. Під час тривалого зберігання при низьких температурах, крім підвищення в'язкості й густини молока, підвищується на 0,5-2 °Т його титрована кислотність. Внаслідок гідролізу й окислення жиру погіршуються органолептичні властивості молока, виникають вади смаку й запаху, а структурні зміни казеїнових міцел і розпад β - 279 казеїну під час тривалого зберігання погіршують сичужне зсідання молока, інші структурно-механічні властивості згустку, знижують термостійкість молока. Внаслідок тривалого зберігання сирого молока (при температурі вище 10 °С) відбувається зміна фаз мікрофлори сирого молока. Перша фаза — бактерицидна(бактеріостатична), коли життєдіяльність мікроорганізмів у молоці пригнічується. Мікроорганізми в цій фазі, як правило, не розмножуються, іноді їхня кількість навіть зменшується в результаті бактерицидної дії природних протимікробних речовин: лізоциму, лактенинів І і II, бактеріолізинів, аглютинінів, антитоксинів, імуноглобулінів, лейкоцитів та ін. Тривалість бактерицидної фази залежить від кількості бактерій, що містяться в молоці, температури зберігання й індивідуальних властивостей організму тварини. Чим менше мікроорганізмів у молоці і чим швидше воно охолоджене до більш низьких температур, тим довше зберігаються його бактеріостатичні властивості. Тривалість бактеріостатичної фази неохолодженого молока, за даними багатьох дослідників, становить не більше 2—3 год, тобто менше часу, який практично витрачається на великих фермах на процес доїння. Тому, з метою збереження високих гігієнічних якостей молока, особливо на молочних комплексах, де доїння, як правило, триває 4—5 год, його необхідно охолоджувати відразу ж після закінчення доїння до температури 5±1 °С, при якій бактерицидна фаза триває 24 год. Найкращим методом зберігання якості молока є охолодження його в потоці під час проходження через молокопровід. Тривалість бактеріостатичної фази в цьому випадку тим більша, чим швидше після видоювання молоко охолоджене. 280 На тривалість бактерицидної фази значно впливає температура зберігання молока. Так, при температурі 37 °С вона складає всього 2 год.; при 10 — до 36 год., при 5 °С — до 48 год., а при 0 °С — до 72 год. Зі збільшенням кількості мікроорганізмів у молоці на кілька тисяч у 1 мл при тій самій температурі зберігання тривалість бактерицидної фази скорочується приблизно в 2 рази. За ДСТУ 3662-97 "Молоко коров'яче незбиране. Вимоги при закупівлі", температура охолодження молока не повинна перевищувати 10 °С. Однак при такій температурі молоко зберігається лише протягом 24—36 год. Найбільш ефективною є температура 3—4 °С. На тривалість бактерицидної фази впливають також санітарні умови отримання молока. Молоко, отримане за умов належного дотримання санітарних і протиепідемічних правил, довше зберігає бактерицидні властивості. Друга фаза — фаза змішаної мікрофлори — характеризується найбільш активним розмноженням мікроорганізмів. За 1—2 доби кількість бактерій у 1 мл молока може збільшуватися від декількох тисяч до сотень мільйонів. Швидкість розвитку мікроорганізмів залежить від первинної їх кількості і температури зберігання молока. У цій фазі розрізняють кріофлору (флору низьких температур), мезофлору (середніх температур), термофлору (високих температур). При низькій температурі молоко тривалий час може залишатися у фазі змішаної мікрофлори (кріофлора). Мезофлора в молоці розвивається у разі його зберігання без попереднього охолодження. Для неї характерний швидкий розвиток мікроорганізмів і збільшення кількості молочнокислих бактерій. Тому зберігати і транспортувати молоко потрібно тільки у фазі кріофлори. 281 Термофлора розвивається при температурі молока 40—45 °С, наприклад, у процесі виробництва сирів з високою температурою другого нагрівання. У цьому випадку розвиваються термофільні молочнокислі палички і термофільні стрептококи. Третя фаза — фаза молочнокислих бактерій. У цей період збільшення концентрації молочної кислоти (65—70 °Т) призводить до різкого збільшення кількості молочнокислих стрептококів, що змінюються молочнокислими паличками. Четверта фаза — фаза дріжджів і плісеней. У результаті розвитку молочнокислих бактерій в молоці наростає висока підвищується кислотність, при якій ріст решти бактерій пригнічується. В цих умовах розвиваються тільки дріжджі та плісені. Із дріжджів у молоці зустрічаються види, які зброджують і не зброджують молочний цукор, а також плівчасті дріжджі (Mycoderma). Із плісені розвивається молочна плісень (Oidium lactis) і зелена кістеподібна (Реnісіllum glauciim). У цей період під плівкою плісені, яка покриває сквашене молоко, повільно розщеплюються білки, збільшується по поверхні шар рідини, і згусток поступово зникає, залишається брудна рідина. В результаті зниження кислотності створюються сприятливі умови для життєдіяльності бактерій, які прискорюють розщеплення білків у молоці. Наведена зміна фаз мікрофлори в молоці спостерігається в процесі його зберігання при температурі більше 10 °С. При більш низькій температурі молочнокислі бактерії не розмножуються. Отже, щоб зберегти якість молока необхідно дотримуватись таких умов: • негайно охолоджувати молоко на фермі до рекомендованих температур; 282 • у найкоротший термін направляти його в ізотермічних цистернах для переробки на молочні заводи; • створювати відповідні умови для зберігання молока на заводі; • здійснювати теплову обробку молока з наступним охолодженням і негайною переробкою на молочні продукти. Залежно від температури зберігання кількість бактерій у молоці протягом доби збільшується. Якщо в 1 мл молока перед зберіганням вміст бактерій становить десятки тисяч, то при температурі 10-12 °С збільшення відбудеться до 10 разів, при 18-20 °С - в сотні, при 30- 35°С - в десятки і сотні тисяч разів. При зростанні кількості мікроорганізмів до 100 млн. в 1 мл. з'являються ознаки псування молока. Нормальна та анормальна мікрофлора молока. Мікрофлору молока і молочних продуктів умовно розділяють на такі групи: - мікроорганізми, корисні в технології молока і молочних продуктів; - мікроби, шкідливі в технології, які спричиняють псування молока і молочних продуктів. При потраплянні їх в молоко з'являються вади смаку, запаху, консистенції, погіршуються гігієнічні показники продукту. Споживання таких продуктів може стати небезпечним для здоров'я людини, спричинити розлад діяльності шлунково-кишкового тракту. До них відносять мікрококи, сарцини, кишкові палички, сінну паличку, протеї, флуоресціюючі бактерії; - мікроорганізми, небезпечні для здоров'я людей і тварин- хвороботворні. Вони не змінюють склад і властивості молока та молочних продуктів, але є збудниками інфекційних захворювань 283 людини і тварин — сибірки, туберкульозу, бруцельозу, черевного тифу і сальмонельозу, бактеріальної амебної дизентерії, скарлатини, віспи, поліомієліту, туляремії, шлунково-кишкових захворювань. Деякі бактерії, що потрапили в молоко (стафілококи, протеї), можуть виділяти токсини, які викликають отруєння людини (токсикоінфекції). Мікрофлора молочнокислих продуктів. Молочнокислі продукти. Це бродіння обумовлюють молочнокислі бактерії. Більшість молочнокислих бактерій поряд з молочною утворюють оцтову кислоту, спирт, діацетил, вуглекислий газ. Молочнокисле бродіння відбувається переважно в анаеробних умовах, але може перебігати і в аеробних. Молочна кислота, нагромаджуючись у молоці і молочних продуктах, змінює їх властивості і фізичний стан. Кількість утвореної молочної кислоти виражають в градусах кислотності і відсотках. Градуси кислотності визначають діленням кількості молочної кислоти в 100 мл молока на коефіцієнт 0,009, оскільки градус кислотності містить 0,009 г молочної кислоти в 100 мл молока. Поживна цінність кисломолочних продуктів зумовлена, на- самперед, їх біохімічними властивостями і визначається інтен- сивністю молочнокислого та спиртового бродіння, ступенем протеолізу та іншими мікробіологічними процесами, їх можна характеризувати накопиченням молочної кислоти, етилового спирту, вуглекислоти, ароматичних речовин, розчинних форм азоту, вітамінів, антибіотиків і т. ін. Утворення молочної кислоти має суттєве значення для фор- мування білкового згустку, який визначає консистенцію кисломо- лочних продуктів. Крім цього, молочна кислота надає приємного кислуватого смаку кислому молоку, кефіру та іншим кисломолочним 284 продуктам, її наявність, а отже, кислотність продукту залежить від складу молока, бактеріальної закваски (співвідношень сильних і слабких кислотоутворювачів і технологічних режимів виробництва). Кількість спирту та вуглекислого газу в кисломолочних напоях визначається видом використаних дріжджів, кількістю лактози в молочній сировині, температурним режимом та рН середовища, а також терміном дозрівання продукту. Нагромадження ароматичних речовин (летких кислот, ацетальдегіду, диацетилу, ацетону та ін.) відбувається під впливом ароматоутворюючих молочнокислих бактерій і дріжджів. Вміст аро- матичних речовин визначається складом бактеріальної закваски і, значною мірою, умовами сквашування та дозрівання продуктів. Леткі кислоти (оцтова, пропіонова) особливо активно накопичуються в кефірі та сирі; диацетил і ацетон - у кефірі, кумисі, сметані; ацетальдегід - у йогурті. Молочнокислі бактерії та дріжджі, поряд із перетворенням лактози, спричиняють гідролітичний розпад білків. Ступінь і глибина протеолізу залежать, головним чином, від протеолітичної активності мікроорганізмів заквасок і рН продукту. Особливо активно відбувається протеоліз у процесі дозрівання кумису та під час виробництва сиру. Вільні амінокислоти, які накопичуються в результаті протеолізу, позитивно впливають на харчову цінність продуктів, прискорюючи їх засвоєння. В усіх кисломолочних продуктах, порівняно з молочною сировиною, збільшується кількість вільної глютамінової кислоти й проліну, в кефірі - лізину та гістидину, у деяких інших - аспарагінової кислоти, аланіну, серину. Для того щоб збільшити протеолітичну активність молочнокислих бактерій, 285 рекомендують у молоко вносити мікроелементи (марганець, цинк, кобальт). Усі кисломолочні продукти, порівняно з молоком, характе- ризуються підвищеною кількістю вітамінів групи В - тіаміну, ри- бофлавіну. Ці вітаміни, а також вітаміни С, В 12 і деякі інші синтезуються мікроорганізмами заквасок. Шляхом підбору високоактивних штамів можна значно збільшити кількість цих вітамінів у кисломолочних продуктах. Багато кисломолочних продуктів містять антибіотичні речовини, які гальмують розвиток кишкових інфекцій, стафілококів, збудника туберкульозу та ін. Ці антибіотичні речовини утворюються як результат метаболізму мікроорганізмів заквасок – молочнокислих бактерій та дріжджів. Так, диплококцин і нізин є продуктами життєдіяльності мезофільних молочнокислих стрептококів Str. сremorіs і Str. lactis, бензойна кислота - метаболіт термофільних паличок Lbm. acidophilum Lbm. bulgaricum. Усім кисломолочним напоям притаманні дієтичні та цілющі властивості. Усі вони дуже легко засвоюються організмом людини, сприяють травленню і регулюють мікрофлору кишечника. У кишечнику людини міститься величезна кількість мікроорганізмів, у тому числі гнильних, які викликають гнильний розпад залишків білкової їжі. У процесі гниття, як проміжні продукти, утворюються різні токсини, які через стінки кишечника потрапляють у кров, розносяться по всьому організму й поступово його отруюють. Це отруєння, як і отруєння нікотином курців, відбувається не відразу, а поступово, непомітно. При вживанні кисломолочних напоїв у кишечник потрапляє безліч живих молочнокислих бактерій (1 мл напою вміщує їх мільйони). Вони приживаються в кишечнику і 286 перетворюють там залишки їжі, яка вміщує цукор, у молочну кислоту. Остання створює кисле середовище, в якому не можуть розвиватися гнильні бактерії. Таким чином, вживання кисломолочних напоїв гальмує гнильні процеси в кишечнику. Засновник теорії антагонізму серед мікроорганізмів І.І.Мечников пов'язував довголіття верховинців зі значним вживанням кисломолочних напоїв. Цілющі та дієтичні вла- стивості кисломолочних напоїв зумовлені ще й тим, що вони, порівняно з молоком, вміщують у 2-3 рази більше вітамінів - аскорбінової та нікотинової кислот, вітамінів групи В. Ці вітаміни утворюються в кисломолочних напоях як результат життєдіяльності молочнокислих бактерій. Кисломолочні напої мають у своєму складі антибіотики, які діють негативно (антибактеріально) на хвороботворні мікроорганізми. |