Микробиология маргаринового производства

3.1.1. Сырье и основные стадии технологического процесса производства маргарина

Микроорганизмы в производстве маргарина играют двоякую роль. Молочнокислые бактерии, входящие в состав водно – молочной фазы являются полезной микрофлорой в производстве маргарина, так как придают ему специфический вкус и запах. Все остальные микроорганизмы, которые попадают с сырьем, из внешней среды (воздуха, с оборудования, с рук работников при упаковке, транспортировке) являются вредителями, снижающими качество маргарина и его стойкость при хранении.
Молоко представляет наибольшую опасность с точки зрения бактериальной обсемененности сырья. Оно является полноценной питательной средой для развития сапрофитных микроорганизмов: молочнокислых бактерий (родов Strepococcus и Lactobacillus), гнилостных бактерий (родов Pseudomonas, Bacillus, Clostridium) и др. Из патогенных микроорганизмов в молоке могут присутствовать возбудители туберкулеза, бруцеллеза, кишечных инфекций, стафилококковой интоксикации и сальмонеллезной токсикоинфекции. Поэтому в производстве маргарина используется пастеризованное молоко, к которому предъявляются следующие требования: кМАФАнМ – не более 5 ´ 104 КОЕ/см3 , БГКП не допускаются в 1 см3.
3.1.2. Характеристика микроорганизмов молочнокислых заквасок для маргарина

В настоящее время для производства маргарина используются закваски, состоящие из ароматообразующего стрептококка Streptococcus diacetilactis (60–70 %) и смеси молочного (Streptococcus lactis) и сливочного (Streptococcus cremoris) стрептококков (30–40 %).

Streptococcus lactis и Streptococcus cremoris являются гомоферментативными молочнокислыми бактериями и придают маргарину молочнокислый вкус.

Streptococcus diacetilactis – гетероферментативный аромато-образующий стрептококк, образующий в процессе сквашивания ароматические вещества – диацетил, ацетальдегид, летучие кислоты (муравьиная, уксусная, пропионовая), придающие маргарину аромат.

Сквашенное молоко в маргарин добавляют в количестве 8 %. Внесение в рецептуру маргарина сквашенного молока не только улучшает вкус и аромат, но и повышает стойкость маргарина в процессе хранения, так как молочнокислые бактерии являются антагонистами гнилостных бактерий.

На предприятиях масложировой промышленности применяют чистые культуры молочнокислых стрептококков, высылаемых бактериологической лабораторией ВНИИЖа в виде сухих заквасок и сухих бакконцентратов.

Сухие закваски готовятся на стерильном молоке. После приготовления жидкой закваски ее вносят в защитную среду в количестве 30 %. Смесь разливают в пенициллиновые флаконы и высушивают методом сублимации – удалением влаги из среды и клеток, находящихся в замороженном состоянии при высоком вакууме. Срок хранения сухих заквасок – до 6 месяцев при (5 ± 1)° С. Концентрация живых клеток составляет 107 – 108 клеток / г.

Бактериальные концентраты вырабатывают путем выращивания чистых культур молочнокислых бактерий на специальных жидких питательных средах с последующим отделением клеток центрифугированием. Полученную массу также смешивают с защитной средой и высушивают, как и в случае с сухими заквасками. Срок хранения бакконцентратов – до 3 месяцев при (4 ± 1)° С. Концентрация живых клеток составляет от 1,5 ´до 3,0 ´ 1011 клеток / г.


При составлении заквасок учитываются:

1. Биохимические свойства молочнокислых стрептококков (активность кислото – и ароматообразования).

2. Симбиотическое сочетание микроорганизмов в заквасках (антагонистические взаимоотношения должны быть исключены).

3. Фагорезистентность входящих в закваски чистых культур молочнокислых стрептококков.

Для предотвращения развития бактериофагов ВНИИЖем готовится и рассылается на заводы 2 раза в месяц ряд заквасочных наборов, составленных из разных штаммов.
3.1.3. Получение производственной закваски и производственное сквашивание молока

Процесс приготовления производственной закваски состоит из 2 стадий:


1. Лабораторная стадия состоит из активации сухой закваски или бакконцентрата двумя пересевами в пробирки и 1 пересевом в колбы с 200 см3 стерильного молока. Лабораторную закваску проверяют на наличие посторонней микрофлоры путем микроскопирования окрашенных краской Муромцева фиксированных мазков и оценивают органолептическим показателем.

2. Производственная стадия осуществляется в заквасочном отделении баклаборатории или в цеховом заквасочном отделении. Производственную закваску готовят в бидонах с крышками вместимостью 3 – 10 дм3 на стерильном молоке. Культивирование ведут при 70° С до сквашивания молока. Хранить производственную закваску можно при (2 ± 2)° С не более 6 суток. Перед задачей в производство производственную закваску оценивают по органолептическим показателям и на наличие посторонней микрофлоры.

Сквашивание молока в производственных условиях на маргариновых заводах осуществляется стационарным и непрерывным способом.


Стационарное сквашивание осуществляется в танках – культиваторах. В танк заливают пастеризованное молоко, охлажденное до 30° С и заквашивают производственной закваской из расчета 0,5 – 1,0 %. Сквашивание молока ведут до° Т.

Непрерывное сквашивание также проводится в танках – культиваторах. Вначале танк используют для стационарного сквашивания. Когда кислотность сквашенного молока достигнет 58 – 59° Т, включают мешалку и процесс переходит в непрерывное сквашивание. При этом периодически отбирают сквашенное молоко и подают равные забранным порции пастеризованного молока с температурой 30° С.

Метод непрерывного сквашивания позволяет в 4 – 5 раз повысить производительность оборудования и автоматизировать технологический процесс.

3.1.4. Виды микробной порчи маргарина и условия повышения стойкости маргарина при производстве и хранении его.

Видами микробной порчи маргарина являются:

1. Горький вкус – возникает при обильном обсеменении маргарина гнилостными бактериями (посев Pseudomonas bacillus). Эти микроорганизмы вызывают разложение белков плазмы до пептонов, имеющих горький вкус. Гнилостные бактерии попадают в маргарин с пастеризованным молоком.

2. Прогорклый вкус и неприятный запах – возникают вследствие разложения жиров некоторыми дрожжами, грибами флюоресцирующими гнилостными бактериями, которые обладают липолитической активностью. При разложении жира образуются мукомолекулярные летучие жирные, альдегиды, кетоны. Маслянокислые бактерии вызывают такой же порок вкуса и запаха маргарина в результате накопления масляной кислоты.

3. Образование пигментных пятен на поверхности маргарина. Этот вид порчи обусловлен развитием грибов и некоторых пигментообразующих гнилостных бактерий. Этот порок связан с негерметичной упаковкой продукта, а также неплотной набивкой маргарина.

4. Кислый вкус – возникает при хранении маргарина при температуре выше 10° С в результате развития термоустойчивых молочнокислых бактерий. Кислый вкус наблюдается также при переквашивании молока.

4.1.1. Микрофлора плодов и овощей. Понятие об эпифитной микрофлоре. Естественная защита растений от микроорганизмов. Микробиологические процессы, происходящие при хранении свежих плодов и овощей

На поверхности плодов и овощей постоянно находятся различные микроорганизмы, значительная часть которых не принимает участия в процессах заболеваний и порчи и находится в неактивном состоянии. Эти микроорганизмы представляют эпифитную микрофлору плодов и овощей. Видовой состав и численность микроорганизмов зависит от вида растения, географических, климатических и других условий.

Представителями эпифитной микрофлоры плодов и овощей являются дрожжи, молочнокислые и уксуснокислые бактерии, спорообразующие бактерии, споры грибов.

Растения, подобно человеку и животным, имеют защитную систему против микроорганизмов. Микроорганизмы не могут попасть внутрь неповрежденных плодов и овощей, так как:

- они задерживаются специальными тканевыми структурами, предохраняющими растения от механических воздействий и высыхания. К таким структурам относятся кожистые мембранные слои, скорлупа и у орехов;

- в растительных клетках имеются защитные вещества – красящие (антоцианы, флавоноиды), эфирные масла, дубильные вещества, органические кислоты, фитонциды;

- живые растения имеют способность активно реагировать на внедрение в них возбудителей болезней путем выработки специфических антимикробных веществ – фитоалексинов, которые имеют преимущественно фенольную природу.

Микробиологические процессы, протекающие при хранении растительного сырья. В течение длительного времени свежие плоды и овощи остаются жизнеспособными, в них протекают различные физиологические процессы (дыхание, сохранена функция транспирации – предохранение от испарения воды). Повреждения, возникшие при уборке, перевозке и хранении создают возможность сапрофитным микроорганизмам проникать в растительные клетки и размножаться. Кроме того, в результате дыхания растительного сырья может произойти самонагрев, который повышает вероятность микробной порчи. В результате порчи плодов и овощей различают следующие биохимические процессы: гниение, разложение пектиновых веществ, клетчатки.

Среди микроорганизмов, участвующих в порче растительного сырья различают:

- фитопатогенные микроорганизмы – паразиты, вызывающие инфекционные заболевания плодов и овощей;

- возбудители гнили, которые по типу питания относятся к сапрофитам.

С точки зрения практики важно то, что паразиты часто начинают процессы порчи, разрушая естественную защитную систему, а сапрофиты продолжают эти процессы как вторичные микроорганизмы.

Грибы, как правило, участвуют на первой стадии порчи плодов и овощей, затем, по мере развития грибов, содержание углеводов и органических кислот снижается, активная кислотность (рН) растет и реакция среды становится щелочной. Тем самым создаются благоприятные условия для развития бактерий, которые продолжают процессы порчи плодов и овощей до полного их разрушения. Существует два типа гнили и овощей: мокрая гниль – быстрое разложение растительной ткани с размягчением и увлажнением мякоти; сухая гниль – растительная ткань сморщивается, мякоть становится волокнистой, содержимое растительных клеток становится порошкообразной массой.

4.1.2. Болезни и виды порчи плодов и овощей.

Болезни плодов и овощей вызываются фитопатогенными микроорганизмами, которые могут вызвать инфекционные заболевания не только плодов и овощей, но и вегетативных растений. К ним относятся.

Фузариоз – вызывается грибами рода Fusarium. Эта болезнь характерна для клубней картофеля, лука. На поверхности клубней картофеля появляются выпуклые, различной окраски подушечки, представляющие собой мицелий гриба. В дальнейшем клубни сморщиваются, высыхают, приобретают темно – бурую окраску. Пораженные чешуи лука буреют и размягчаются. Луковица с поверхности покрывается белым налетом.

Фитофтороз – наиболее распространенная болезнь клубней картофеля. Вызываемая грибом фитофторой. На поврежденных клубнях картофеля образуются свинцово – сероватые, а затем бурые вдавленные пятна с покрывающим их беловатым налетом. В клубне обнаруживаются побуревшие участки загнившей ткани в виде зубчиков на границе со здоровой тканью. Фитофтороз бывает и у томатов, причем болезнь поражает недозрелые плоды, при этом пораженная ткань становится светло – коричневой.

Фомоз (черная сухая гниль или гниль сердечка) – вызывается грибом Phoma. Фомоз поражает различные органы свеклы. На листьях появляются желтовато – бурые пятна с концентрическими зонами, на стеблях образуются белые пятна. Пораженная ткань корнеплода становится черной, сухой и твердой. Болезнь продолжается и при хранении свеклы.

Монилиоз (плодовая гниль плодов и овощей) – заболевание, вызываемое грибом рода Monilia. На кожице плодов появляются характерные буровато – коричневые пятна, которые быстро разрастаются и захватывают весь плод. Мякоть плода буреет, размягчается и становится губчатой. На поверхности пораженных участков появляются желтовато – серые бородавочки, располагающиеся концентрическими кольцами. При понижении температуры плоды чернеют, твердеют, поверхность их становится блестящей, как бы лакированной. Монилия поражает и косточковые плоды (абрикосы, персики, вишню).

Парша картофеля вызывается различными формами почвенных актиномицетов, чаще рода Streptomyces. На кожице появляются растрескивающиеся небольшие выпуклости – коростинки коричневого цвета. Клубень приобретает неприятный землистый запах.

Сосудистый бактериоз – вызывается палочковидной холодоустойчивой бактерий рода Xanthomonas (ксантомонес). Поражает капусту. При этом чернеют жилки листьев.

Сосудистый бактериоз также поражает капусту. Вызывается бесспоровыми бактериями рода Erwinia. Болезнь проявляется в виде мокрой гнили кочерыги. При поражении в период произрастания кочаны отваливаются не достигая физиологической зрелости, наружные листья ослизняются, гниют и имеют неприятный запах.

Бактериозы чаще бывают у овощей, у которых реакция среды сока близка к нейтральной.

Микробной порче чаще всего подвергаются фрукты и овощи, зараженные фитопатогенными микроорганизмами, в результате чего защитные свойства плодов и овощей пропадают или ослабевают.

Основными возбудителями порчи являются грибы родов Botrytis, Pseudomonas, Penicillium, Aspergillus, Alternaria, а также бактерии родов Pseudomonas, Erwinia.

Мокрая бактериальная гниль овощей вызывается бактериями родов Pseudomonas и Erwinia. Гниль обычно начинается с кончика корнеплода. Пораженная ткань быстро размягчается и превращается в слизистую кашицеобразную массу с неприятным запахом. Помимо моркови и свеклы мокрая бактериальная гниль поражает картофель, томаты, лук при их хранении.

Черная сухая гниль (альтернариоз) вызывается грибом рода Alternaria. Гриб поражает морковь, томаты, капусту, плоды, лимоны, мандарины. Ткани плодов и овощей при этом буреют, затем чернеют и уплотняются. На срезе растительная ткань угольно – черного цвета, резко ограничена от здоровой ткани.

Серая гниль вызывается грибом рода Botrytis, который поражает морковь, лук (шейковая гниль лука). Пораженные участки мякоти приобретают коричневую окраску и размягчаются. При поражении лука чешуи приобретают желтовато – розовую окраску, становятся водянистыми, как бы вареными.