تبلیغات
دانشجویان مواد دانشگاه تجن - جلسه ی پنجم: 90/8/28
پنجشنبه 1390/09/3

جلسه ی پنجم: 90/8/28

• نوشته شده توسط: ArAm

میکروبیولوژی شیر و فراورده های لبنی:

شیر و محصولات لبنی از جمله خامه، کره و پنیر به علت ترکیبات شیمیایی مناسب همواره در معرض هجوم میکروب ها هستند. میکروبیولوژی شیر و فراورده های آن در ارتباط با دو بخش گاو داری و واحد تبدیلی می باشد که این دو بخش ارتباط تنگاتنگی با یکدیگر دارند.

بخش گاوداری:

میکروارگانیزم هایی که قادر به رشد در شیر خام هستند ارتباط مستقیمی با درجه حرارت نگهداری شیر خام دارند به عبارتی دیگر چنان چه واحد تولید شیر بلافاصله شیر را بعد از دوشش به سردخانه یا واحد شیر سرد کن منتقل کنند. نوع فلور میکروبی چنین شیری با شیری که در درجه حرارت اتاق نگهداری شده باشد، متفاوت خواهد بود اگر چه عوامل بی شماری از قبیل نوع تعذیه ی دام، بهداشت محیط نگهداری دام، بهداشت زمان شیر دوشی و وسایل شیر دوشی، استفاده از مواد ضد عفونی کننده یا عدم استفاده از آن ها و سلامت یا بیماری دام در فلور میکروبی شیر خام تولیدی تاثیر مستقیمی دارد. به طور کلی منابعی که از طریق آن ها شیر آلوده می شود به سه دسته تقسیم می شوند، عوامل درونی پستان یعنی غدد ترشح شیر، آلودگی نوک پستان و قسمت خارجی آن، ظروف و تجهیزات مورد استفاده.

چنان چه شیر در بهترین شرایط استریل و با رعایت کامل یک سری شرایط بهداشتی دوشیده شود، هنوز هم با خود در حدود 102 تا 103 میکروب در هر میلی لیتر خواهد داشت. رعایت بهداشت آلودگی شیر را به حداقل می رساند. در این بین تاثیر عوامل خارجی و تجهیزات بسیار بیشتر از عوامل درونی است.

لازم به ذکر است که اکثر کشور ها بر این عقیده اند که شمارش کلی باکتری (Total count bacteria) شیر خام نباید از 100000 cfu (Colony forming unit) در هر میلی لیتر بیشتر باشد، اما در ایران این رقم را 300000 cfu در نظر می گیرند.

واحد تبدیلی:

در واحد تبدیلی معمولا عمل پاستوریزاسیون شیر خام انجام می گیرد و قسمت عمده ی بار میکروبی بیشتر از بین می رود، اما در این جا نیز عواملی مانند دمای فرایند، زمان فرایند، بهداشت تجهیزات مورد استفاده، محیط و کارگران و شرایط نگهداری پس از فرایند بر میزان بار میکروبی محصول نهایی تاثیرگذار است.

از آن جایی که امروزه اکثر دامداری ها بلافاصله پس از دوشیدن شیر آن را در شیر سرد کن نگهداری می کنند، میکروارگانیزم های سرمادوست و سرمازی مورد توجه قرار گرفته اند که از جمله ی آن ها می توان به گونه های مختلف سودومناس مانند سودمناس فراجی (Pseudomonas fragi)، سودومناس فلوئورسنس (P.fluorescens)، سودومناس پوتریفاشنس (P.putrifaciens) اشاره کرد.

گونه های مختلف فلاووباکتریوم (Flavobacterium) و آئرومناس (Aeromonas) نیز در شیر خام یافت می شوند. هم چنین اکثر باکتری های جنس باسیلوس مثل باسیلوس سیرکولانس (Bacillus circulans)، باسیلوس اسفاریکوس (Bacillus sphaericus) در شیر خام دیده می شوند. تمام باکتری های ذکر شده به استثنای باسیلوس معمولا درجه حرارت پاستوریزاسیون را تحمل نمی کنند. بنابراین اگر در شیر پاستوریزه دیده شوند یا نشان دهنده ی آلودگی پس از پاستوریزاسیون است که به آن آلودگی ثانویه (Post contamination) می گویند و هم چنین به خاطر عدم کفایت حرارتی یا پاستوریزاسیون ناکافی (Inadequate pasteurization) است. به دلیل ناقص بودن عمل حرارت دهی به نمونه شیر آلودگی ثانویه بیشتر توسط ظروف و تجهیزات آلوده که پس از پاستوریزاسیون صورت می گیرد، ایجاد می شود. محیط آلوده و ... نیز ممکن است باعث آلودگی شیر شود.

از باکتری های عمده دیگر که در شیر یافت می شوند، می توان به یرسینیا انتروکولیتیکا (Yersinia enterocolitica)، باسیلوس سرئوس (Bacillus Cereus)، استرپتوکوکوس آگالاکتیا (Streptococcus agalactia)، استرپتوکوکوس ترموفیلوس (Streptococcus thermophilus)، لاکتوباسیلوس بولگاریکوس (Lactobacillus bulgaricus)، انتروباکتر (Enterobacter)، اشرشیا (Eschrichia) اشاره کرد.

علاوه بر مواردی که گفته شد، انواع میکروب های بیماری زا نیز می توانند در شیر مشاهده شوند که از دو طریق دام مبتلا یا انسان مبتلا می توانند وارد شیر شوند.

الف) دام مبتلا:

مایکوباکتریوم توبرکولسیس  (Mycobacterium tubercolosis) عامل بیماری سل است و دام مبتلا به سل قادر به انتقال این باکتری  به شیر می باشد. از آن جا که مقاومت حرارتی بالایی دارد در گذشته با عنوان شاخص پاستوریزاسیون شیر مورد استفاده قرار می گیرد، البته امروزه نیز روش کند پاستوریزاسیون (LTLT) بر مبنای از بین رفتن همین میکروارگانیزم ها است.

باکتری بیماری زای دیگر بروسلا (Brucella) عامل تب مالت است، البته افرادی که با دام سر و کار دارند نیز می توانند باعث انتقال این باکتری به شیر شوند. این میکروارگانیزم در مقابل حرارت پاستوریزاسیون مقاومت نمی کند و اهمیت آن بیشتر در فراورده هایی است که از شیر خام تهیه می شود.

عامل مولد تب کیو، کوکسیلا بورنتی (Coxiella burnetti) نیز می تواند از طریق دام های مبتلا وارد ترشح شیر و از طریق شیر به انسان منتقل شود. امروزه مبنای عمل پاستوریزاسیون سریع (HTST) از بین رفتن این باکتری است. اما چون کشت و تشخیص این میکروارگانیزم نیاز به زمان طولانی دارد، مبنای پاستوریزاسیون را از بین رفتن آنزیم فسفاتاز قلیایی در شیر که مقاومتی معادل کوکسیلا بورنتی دارد، قرار داده اند.

ب) انسان مبتلا:

در این زمینه دو بیماری عمده ی تیفوئید و عفونت استافیلوکوکی حائز اهمیت است. تیفوئید که عامل مولد آن سالمونلا تایفی (Salmonella typhi) است و عفونت استافیلوکوکی (از طریق گونه های مختلف استافیلوکوک ایجاد می شود) از طریق افراد ناقل یا مبتلا به شیر منتقل می شود و باعث مبتلا شدن مصرف کنندگان شیر می شود. این دو باکتری معمولا حرارت پاستوریزاسیون را تحمل نمی کنند، اما سم تولیدی توسط استافیلوکوکی مقاومت حرارتی بالایی دارد و وجود این سم از طریق کیت های شناساگر مختلفی بررسی می شود.

بیماری ماستیتیس یا ورم پستان (Mastitis): بیماری دیگری است که از نظر اقتصادی مهم است و انسان را مبتلا نمی کند و موجب تغییر طعم شیر شده و در نتیجه بازارپسندی شیر را کاهش می دهد و به دلیل وجود مقادیر زیاد آنتی بیوتیک در شیر حاصل از دام های مبتلا به ورم پستان، امکان تهیه ی فراورده های تخمیری مانند ماست و پنیر از این نوع شیر وجود ندارد. عامل این بیماری میکروب های مختلفی می باشند که یکی از معروف ترین آن ها استرپتوکوکوس آگالاکتیا می باشد.

چگونگی کنترل میکروارگانیزم های موجود در شیر:

1.   سیستم دفاعی موجود در شیر: در شیر علاوه بر ترکیبات اصلی، ترکیبات جزیی نیز وجود دارد که بعضی از آن ها به عنوان سیستم دفاعی تا مدتی پس از دوشش، از رشد و نمو میکروارگانیزم ها جلوگیری به عمل می آورند. سیستم لاکتوزین یکی از آن ها است. لاکتوزین به طور طبیعی به مقدار کم در شیر وجود دارد، این ماده با آهن آزاد ترکیب شده و آن را از دسترس میکروارگانیزم های آهن دوست مانند کلی فرم ها خارج می کند. سیستم دفاعی دیگری در شیر وجود دارد که سیستم لاکتوپراکسیداز است. لاکتوپراکسیداز به تنهایی نمی تواند نقش ضد میکروبی داشته باشد اما این ماده همراه با تیوسیانات و آب اکسیژنه در مجموع سیستم ضد میکروبی خوبی را ایجاد می کند. چگونگی عمل این سیستم به این ترتیب است که لاکتوپراکسیداز آب اکسیژنه را مصرف می کند تا تیوسیانات را اکسید کند. آب اکسیژنه به آب و اکسیژن تبدیل شده، تیوسیانات توسط O2 اکسید شده، قادر به از بین بردن میکروارگانیزم های G- است. هر چه غلظت تیوسیانات در شیر بیشتر باشد، این سیستم موثرتر عمل می کند. از طریق تغذیه ی مناسب دام می توان غلظت تیوسیانات را افزایش داده ولی آب اکسیژنه باید به شیر افزوده شود. افزودن مواد شیمیایی از جمله آب اکسیژنه به شیر مجاز نیست ولی می توان از موادی که پس از افزودنی به شیر، آب اکسیژنه تولید می کنند و از طرفی از افزودنی های مجاز به شمار می آیند، استفاده کرد. از جمله این مواد آنزیم گلوکز اکسیداز و زانتان اکسیداز است.

2.   نگهداری شیر دوشیده شده در درجه حرارت های پایین: باعث عدم افزایش فلور میکروبی شیر می شود. تحقیقات نشان می دهد که نگهداری در دمای 4 درجه سانتی گراد باعث می شود که تغییر محسوسی در تعداد میکروب ها نداشته باشیم.

3.   رعایت اصول بهداشتی هنگام شیر دوشی: تحقیقات نشان می دهد که چنان چه قبل از شیر دوشی با دست یا دستگاه،   ناحیه ی نوک پستان که ابتدا شسته و سپس ضد عفونی شود، آلودگی ناشی از این مرحله به حداقل می رسد. معمولا موادی که برای ضد عفونی پستان مورد استفاده قرار می گیرند، از ترکیبات ید دار هستند. بعد از شستشو حتما باید عمل خشک کردن انجام گیرد، در غیر این صورت مقدار آلودگی بیشتر می شود و تجهیزات مورد استفاده در شیر دوشی چه در سطح دامداری و چه در سطح واحد تبدیلی پس از استفاده، ابتدا با آب خالص و عاری از میکروب شسته شده سپس مواد اسیدی جهت بر طرف کردن مواد معدنی و بعد شستشو با محلول های قلیایی جهت بر طرف کردن چربی و در نهایت شسشتو با آب خالص جهت    برطرف کردن بقایای مواد ضد عفونی کننده انجام می شود. متداول ترین ماده اسیدی مورد استفاده هیپوکلریت است که باعث از بین رفتن باکتری های G- و G+ می شود. از مواد قلیایی مورد استفاده، می توان ترکیبات آمونیوم 4 ظرفیتی را نام برد که بر روی میکروب های G+ اثر بیشتری دارد.

4.   به کار گیری فرایند های سالم سازی شیر: از مهم ترین فرایند های سالم سازی، استفاده از حرارت است. روش های حرارت دادن متفاوت است. سه روش عمده ی حرارت دادن، روش کند (Low temperature long time (LTLT)) در شرایط 62/5 درجه سانتی گراد و 30  دقیقه، روش سریع (High temperature short time (HTST)) در شرایط 72 درجه سانتی گراد و 15 ثانیه و روش خیلی سریع (Ultra high temperature (UHT)) در شرایط 100 درجه سانتی گراد و 1-2 ثانیه است.

فساد ماست:

در فرایند تولید ماست، معایب زیر ممکن است مشاهده شود:

1.   عدم رشد استارتر: به چند دلیل امکان پذیر است که عبارتند از حضور آنتی بیوتیک در شیر، استفاده از استارتر ضعیف، حرارت دادن ناکافی شیر (در شرایط ویسکوزیته (غلظت) بالای شیر)، هوادهی زیاد در طی فرایند گرمخانه گذاری (مقادیر زیاد اکسیژن که مانع رشد باکتری مفید لاکتوباسیلوس که میکروآئروفیل است و باکتری اصلی در فرایند تولید ماست می باشد، می شود).

2.   تولید بیش از حد اسید: (ترش شدن ماست) به دلیل فعالیت زیاد لاکتوباسیلوس بولگاریکوس است. عمل طولانی گرمخانه گذاری و یا آهسته خشک کردن ماست منجر به ادامه ی فعالیت این باکتری و تولید اسید به مقدار زیاد می شود.

3.   رشد مخمر: به دلیل آلودگی ثانویه یا آلوده بودن مواد افزودنی در ماست های طعم دار است.

4.   تولید گاز: به دلیل رشد مخمر یا باکتری های تولید کننده ی گاز در ماست یا شیر مورد استفاده است.

5.   عدم تولید عطر و طعم مطلوب در ماست: می تواند به دلیل نامناسب بودن نسبت استارترها و یا استفاده از درجه حرارت نامناسب در گرمخانه گذاری یا سردخانه گذاری باشد.

6.   آب انداختن ماست: می تواند به دلیل تولید بیش از حد اسید در نتیجه ی فعالیت زیاد استارتر باشد. عوامل دیگری مانند تحریک کردن و تکان دادن ماست در طی گرمخانه گذاری و یا استفاده از شیر غیر طبیعی نیز می تواند باعث آب انداختن ماست شود.

فساد کره:

کره تقریبا دارای 15 % آب، 81 % چربی و بقیه املاح، ویتامین ها، پروتئین ها و کربوهیدارت ها است. کره یک محصول فوق العاده حساس به فساد نیست ولی می تواند توسط باکتری ها و قارچ ها مورد حمله قرار بگیرد و فاسد شود. منشاء اصلی میکروارگانیزم ها در کره ماده ی اولیه آن یعنی خامه می باشد. انتظار می رود فلور میکروبی خامه مشابه شیر کامل باشد، چون وقتی قطرات چربی به دلیل وزن مخصوص کم به سطح شیر حرکت می کند، ارگانیزم ها را نیز با خود بالا می برد البته فرایند تولید خامه به کره تا حدی با کاهش تعداد ارگانیزم ها همراه است. به طوری که این عدد برای خامه ی آماده جهت کره زنی از چند صد تا صد هزار در هر گرم گزارش شده است.

باکتری ها سبب دو نوع فساد کلی در کره می شوند:

1. فساد سطحی یا گندیدگی (Surface taint): این وضعیت به سبب رشد سودومناس پوترفاشنس است. در سطح کره بوجود می آید. باکتری مذکور در 4 تا 7 درجه سانتی گراد پس از 7 تا 10 روز علائم فساد را نمایان می سازد. بوی بد ناشی از این فساد ظاهرا به برخی از اسید های آلی خصوصا اسید ایزووالریک مربوط است.

2. تندی کره: این حالت در اثر هیدرولیز کره و آزاد شدن اسید های چرب ایجاد می گردد. البته لیپاز غیر میکروبی هم قادر به ایفای چنین نقشی است. میکروارگانیزم اصلی هیدرولیز کره و ایجاد تندی در آن سودومناس فراجی می باشد. برخی نیز آن را به سودومناس فلوئورسنس نسبت می دهند. باکتری ها قادر به ایجاد سه نوع فساد کم یاب دیگر در کره هستند که عبارتند از طعم مالتی (به واسطه رشد باکتری استرپتوکوکوس لاکتیس در واریته  مالتیجنس (Strep.lactis var.maltigense))، بوی اسکانک مانند (Skunk-like) (توسط باکتری سودومناس مفیتیکا (Pseu.mephitica)) و ایجاد لکه های سیاه رنگ در کره (توسط باکتری سودومناس نیگریفشنس (Pseu.nigrifaciens)).

کره به دلیل درصد بالای چربی و میزان آب ناچیزش، محیط مناسبی برای رشد و فساد قارچی است. مهم ترین گونه های شناسایی شده در این رابطه عبارتند از کلادوسپوریوم، آلترناریا، آسپرژیلوس، موکور، رایزوپوس و پنیسیلیوم.

قارچ ها عموما در سطح محصول رشد کرده، بر حسب رنگ اسپورهایشان موجب تغییر رنگ در سطح خارجی کره  می شوند. مثلا رنگ سیاه توسط گونه هایی از جنس رودوتورولا بوجود می آید.


نظرات()