Mikroflora: Mikroflora mleka surowego

mgr inż. Patrycja Cichońska,
Katedra Technologii i Oceny Żywności,
Instytut Nauk o Żywności, SGGW w Warszawie
Forum Mleczarskie Biznes 4/2022 (49)
Mlekpol Mragowo serownia
© fm

Dobra jakość mleka surowego warunkuje jego przydatność technologiczną oraz odpowiednią jakość i trwałość przetworów mleczarskich. Ze względu na specyfikę pozyskiwania mleka nie jest możliwe uniknięcie jego zanieczyszczenia mikroorganizmami, dlatego zawartość drobnoustrojów jest główną cechą decydującą o jego jakości. Wymagania dotyczące jakości mikrobiologicznej mleka surowego ujęto w Rozporządzeniu Komisji (WE) nr 1662/2006 z dnia 6 listopada 2006 r., według którego przedsiębiorstwa przemysłu spożywczego muszą inicjować procedury w celu zagwarantowania, że w surowym mleku liczba bakterii przy temperaturze 30°C nie przekracza 100 000 w 1 ml.

Źródła pochodzenia drobnoustrojów w mleku surowym
Źródła pochodzenia drobnoustrojów w mleku surowym
Źródło: opracowanie własne

Mleko stanowi sprzyjające środowisko dla rozwoju różnego rodzaju drobnoustrojów ze względu na swoją kwasowość (pH 6,6-6,7), wysoką zawartość laktozy i związków azotowych, a także temperaturę doju. Drobnoustroje w mleku surowym pochodzą z różnych źródeł (rys. 1). Mleko, w momencie gdy jest wydzielane do wymienia, jest sterylne, jednak jeszcze zanim opuści wymię dostają się do niego bakterie obecne w kanałach strzykowych. Bakterie te są jednak zazwyczaj nieszkodliwe dla zdrowia człowieka (np. bakterie z rodzajów Streptococcus, Micrococcus) i stanowią naturalną mikroflorę strzyków.

W trakcie działań prowadzonych w gospodarstwie mleko może zostać zakażone różnymi drobnoustrojami, głównie bakteriami, w tym z rodzajów Bacillus, Clostridium, Enterococcus, Pseudomonas, Lactococcus, Lactobacillus czy też bakteriami z grupy coli. Stopień zanieczyszczenia i skład populacji bakterii zależą od czystości środowiska krowy oraz powierzchni, z którymi styka się mleko. Duże znaczenie ma również stan zdrowia krowy, a zwłaszcza pojawienie się zapalenia wymienia, tj. mastitis. W mleku od chorych krów pojawia się znacznie zwiększona liczba drobnoustrojów, w tym głównie bakterii np. z rodzajów Streptococcus, Staphylococcus czy Escherichia coli.

Podstawowym czynnikiem warunkującym otrzymanie mleka bardzo dobrej jakości jest higiena jego pozyskania, tj. doju. Kiedy krowy są dojone ręcznie, bakterie mogą dostać się do mleka przez ręce dojarza, z ciała krowy, ze ściółki i otaczającego powietrza. Stopień zanieczyszczenia mleka surowego w gospodarstwie w dużym stopniu zależy od umiejętności i świadomości higieny dojarza oraz higieny hodowli. Podczas doju mechanicznego bardzo duże znaczenie mają higiena sprzętu do dojenia i regularne dbanie o czystość strzyków i wymion krowy. Codzienne czyszczenie i dezynfekcja wszystkich urządzeń biorących udział w procesie dojenia jest więc najważniejszym czynnikiem decydującym o bakteriologicznej jakości mleka.

Dla jakości mikrobiologicznej mleka surowego i produktów mleczarskich w gospodarstwie bardzo duże znaczenie ma również jego szybkie schłodzenie do temperatury poniżej 4°C. Zabieg ten spowalnia rozwój bakterii w mleku, tym samym wydłużając jego świeżość. Mleko powinno zostać schłodzone niezwłocznie po procesie dojenia i w obniżonej temperaturze powinno być utrzymywane w całym czasie przechowywania i podczas transportu do mleczarni. Na jakość mikrobiologiczną mleka surowego wpływ mają również czas przechowywania mleka w gospodarstwie, stan higieniczny urządzeń do magazynowania mleka, a także warunki transportu mleka z gospodarstwa do zakładu mleczarskiego.

Mikroflora mleka surowego
Mikroflora mleka surowego
Źródło: opracowanie własne

Na mikroflorę mleka surowego składają się różnego rodzaju drobnoustroje (rys. 2). W największym stopniu występują w niej bakterie o różnych właściwościach, w tym bakterie:

  • kwaszące,
  • psychrotrofowe,
  • lipolityczne,
  • proteolityczne,
  • przetrwalnikujące,
  • ciepłooporne,
  • chorobotwórcze.

Bakterie kwaszące odpowiadają za przekształcanie laktozy z mleka do kwasu mlekowego, co skutkuje zwiększeniem kwasowości. Mogą pochodzić z wnętrza strzyków krowy i są to np. bakterie z rodzaju Lactococcus. Ich rozwój może prowadzić do wytworzenia się z mleka mlecznych produktów fermentowanych, w tym np. kwaśnego mleka z mleka surowego pozostawionego w temperaturze pokojowej.

Bakterie psychrotrofowe często wykazują jednocześnie właściwości proteolityczne i lipolityczne. Nie są jedną grupą taksonomiczną i należą do nich drobnoustroje różnych gatunków, które są zdolne do wzrostu w temp. 7°C lub niższej, niezależnie od ich optymalnej temperatury wzrostu. Większość z tych bakterii wytwarza pozakomórkowe enzymy, które są wydzielane do mleka. Wiele z tych enzymów nie jest dezaktywowanych przez pasteryzację w 72°C przez 15 sekund lub przez obróbkę w ultrawysokiej temperaturze (UHT). Resztkowa aktywność tych enzymów może obniżyć jakość organoleptyczną i okres przydatności do spożycia przetworzonych produktów mleczarskich. Są to zazwyczaj bakterie z rodzajów m.in. Microbacterium, Micrococcus i Pseudomonas. Bakterie te są powszechne w przyrodzie, występują w wodzie, glebie, na roślinach i w powietrzu. Mogą gromadzić się w rurociągach, paszy, trawie, ściółce, kale, na powierzchni strzyków oraz sprzętu mleczarskiego. Nie są jednak naturalną mikroflorą znajdującą się w wymionach krów, dlatego ich obecność jest wyłącznie wynikiem zanieczyszczenia mleka surowego w trakcie doju lub po nim.

badanie mleka surowego
© fm

Bakterie ciepłooporne nie są dezaktywowane podczas pasteryzacji. Do tej grupy należą wybrane szczepy bakterii m.in. z rodzajów Microbacterium, Micrococcus, Bacillus, Clostridium, Enterococcus i Streptococcus. W mleku obecne mogą być również bakterie wytwarzające przetrwalniki, w tym bakterie z rodzaju Bacillus, których obecność jest bardzo istotna dla jakości mleka i jego przetworów. Przetrwalniki, które przetrwają proces obróbki termicznej, mogą wytwarzać wysoce szkodliwe dla zdrowia toksyny. Bakterie z rodzaju Bacillus są jednocześnie organizmami psychrotrofowymi i przyczyny ich obecności zależą od sezonu – głównymi źródłami zanieczyszczenia mleka tymi bakteriami w okresie zimowym są siano i pył, a w lecie – zabrudzone ziemią wymiona i strzyki. Kał i gleba, ze względu na łatwość zanieczyszczenia powierzchni strzyków krów, stanowią znaczne zagrożenie dla mleka.

Do bakterii chorobotwórczych w mleku zaliczamy wybrane szczepy bakterii m.in. z rodzajów Mycobacterium, Bacillus, Clostridium, Saphylococcus, Coxiella, Salmonella, Shigella, Yersinia, Campylobacter i Pseudomonas. Stanowią one zagrożenie dla zdrowia konsumenta, jednak większość z nich może być wyeliminowana z mleka w procesie pasteryzacji.

Wśród pozostałych czynników chorobotwórczych obecne są wirusy (np. wirus pryszczycy, zakaźne zapalenie wątroby czy wirusy pochodzenia jelitowego), a także pleśnie i drożdże. Wśród wirusów obecne mogą być również bakteriofagi, których usunięcie jest niezwykle istotne dla mleka przeznaczonego do dalszego przerobu, zwłaszcza do procesu fermentacji, który mogą zaburzać.

Drożdże i pleśnie obecne w surowym mleku nie przetrwają pasteryzacji, a ich obecność w mleku pasteryzowanym i innych produktach mlecznych jest spowodowana reinfekcją podczas produkcji. Ich obecność w surowym mleku jest niepożądana, gdy do produkcji używa się mleka niepasteryzowanego. Drożdże same w sobie nie są częstą przyczyną defektów produktów mlecznych, chyba że fermentują laktozę. W tym przypadku mogą szybko się namnażać i nadawać produktowi charakterystyczny drożdżowy lub owocowy posmak oraz wytwarzać gaz. Produkują również metabolity, m.in. krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe i związki o działaniu toksycznym.

Pleśnie są ważnym problemem w mleku surowym, z którego bezpośrednio produkuje się sery i inne produkty mleczne. Obecność dzikich rodzajów pleśni jest niepożądana, ponieważ mogą one wpływać na właściwości organoleptyczne serów, zaburzać proces ich dojrzewania, wytwarzać mykotoksyny i stanowić potencjalne zagrożenie dla zdrowia. Mykotoksyny to toksyczne metabolity wytwarzane przez różne grzyby rozwijające się w żywności i paszach. Główne toksynogenne gatunki grzybów należą do rodzajów Aspergillus, Fusarium, Acremonium i Phomopsis.

mleko transport
© fm

Jakość mikrobiologiczna mleka surowego w największym stopniu zależy od stosowania dobrych praktyk w zakresie higieny mleka. Bardzo ważne jest utrzymywanie czystości i dobrego stanu zdrowia krów, utrzymywanie czystego środowiska dojenia wolnego od kurzu i błota, tymczasowe wykluczanie pracowników cierpiących na choroby zakaźne, mycie rąk mydłem i czystą wodą przed dojem, mycie wymion przed i po procesie dojenia, a także stosowanie czystych urządzeń do doju. Mleko surowe jest jednak w małym stopniu spożywane bezpośrednio przez konsumentów. Na rynku dostępne jest głównie mleko pasteryzowane lub UHT. Dla tych produktów jakość mleka surowego ma bardzo duże znaczenie pod względem jego przydatności do dalszego przerobu. Z punktu widzenia konsumenta jakość mikrobiologiczna mleka surowego ma największe znaczenie w momencie spożywania tego produktu bez obróbki termicznej. Mleko surowe można dostać na rynku w wybranych punktach – tzw. mlekomatach.

Mlekomaty to urządzenia, w których schłodzone mleko znajduje się w odpowiednio skonstruowanym zbiorniku ze stali nierdzewnej, utrzymującym stałą temperaturę mleka o wartości 4-6°C. Mleko bezpośrednio po udoju jest schładzane do temperatury 4°C i przechowywane w specjalnym zbiorniku chłodniczym. W celu dostarczenia go do mlekomatu konieczne jest jego przepompowanie do wcześniej umytego i zdezynfekowanego zbiornika, najczęściej o pojemności 200 l. Po hermetycznym zamknięciu napełnionego zbiornika jest on transportowany w warunkach chłodniczych do punktu sprzedaży (mlekomatu). Czas transportu mleka surowego przeznaczonego do bezpośredniego spożycia nie powinien przekraczać 48 godzin. Dostawca mleka surowego powinien na bieżąco monitorować warunki temperaturowe oraz czas przewozu mleka surowego i podejmować odpowiednie działania korygujące w przypadku wystąpienia jakichkolwiek odchyleń od zalecanych warunków. Konieczne jest również monitorowanie jakości mikrobiologicznej takiego mleka, aby dostarczać do konsumenta produkt bezpieczny i wysokiej jakości.

Zachowanie wysokiej jakości mikrobiologicznej mleka surowego jest niezwykle istotne w przemyśle mleczarskim, ponieważ wpływa na przydatność surowca do dalszego przerobu. W celu utrzymania niskiego stopnia skażenia mleka surowego przez różnego rodzaju drobnoustroje konieczne jest podejmowanie wielotorowych działań zapobiegawczych. Największym wyzwaniem jest ograniczenie występowania bakterii psychrotrofowych, które pozostają aktywne w temperaturach chłodniczych – niektóre z nich przeżywają również obróbkę termiczną. Na wszystkich etapach pozyskiwania mleka należy stosować takie zabiegi, które ograniczą do minimum udział niepożądanej mikroflory w mleku surowym, co wymaga współpracy i konsekwencji w działaniach osób odpowiedzialnych za cały proces.

Literatura:
  1. Adamiak A. i wsp., Bakterie psychrotrofowe w mleku surowym i jego przetworach, „Żywność. Nauka. Technologia. Jakość” 2015, 4 (101), s. 36-48.
  2. Fusco V. i wsp., Microbial quality and safety of milk and milk products in the 21st century, „Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety” 2020, s. 1-37.
  3. https://dairyprocessinghandbook.tetrapak.com/chapter/microbiology.
  4. Kosiorowska M., Mlekomaty – nowy sposób bezpośredniej sprzedaży mleka srowego w Polsce, „Nauki Inżynierskie i Technologie” 2012, 4(7).
  5. Rozporządzenie Komisji (WE) nr 1662/2006 z dnia 6 listopada 2006 r. zmieniające rozporządzenie (WE) nr 853/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady ustanawiające szczególne przepisy dotyczące higieny w odniesieniu do żywności pochodzenia zwierzęcego.