Τεχνολογία & Ποιοτικός Έλεγχος Γάλακτος και Γαλακτοκομικών Προϊόντων Ενότητα 2 (Μέρος Γ): Μικροβιολογία νωπού γάλακτος. Ελένη Μαλισσιόβα, Καθηγήτρια Εφαρμογών, Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων, T.E.I. Θεσσαλίας

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Σκοποί ενότητας Εξοικείωση σπουδαστών με το μικροβιολογικό προφίλ του γάλακτος και την επίδραση τις μικροβιακής χλωρίδας στο γάλα. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Περιεχόμενα ενότητας Μικροβιολογία νωπού γάλακτος, Πηγές μόλυνσης γάλακτος, Νομοθετημένα μικροβιολογικά κριτήρια νωπού γάλακτος, Κυριότερες ομάδες φυσικής μικροβιακής χλωρίδας γάλακτος, Επίδραση της μικροβιακής χλωρίδας στο γάλα, Οι κυριότερες ζυμώσεις του γάλακτος. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος (1 από 3) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος (1 από 3) Το γάλα όταν εκκρίνεται από τα αδενικά κύτταρα του μαστού δεν περιέχει μικροοργανισμούς, Καθώς διέρχεται τις γαλακτοφόρους οδούς και κυρίως στο γαλακτοφόρο κόλπο αποκτά μικρό αριθμό μικροοργανισμών (500-1000/ml), Οι μικροοργανισμοί αυτοί ανήκουν κυρίως στα γένη: Streptococcus, Lactococcus, Micrococcus. Σε περίπτωση λοιμώξεων η χλωρίδα αυτή αλλάζει και περιέχει μεγάλο αριθμό από τον υπεύθυνο της λοίμωξης μικροοργανισμό (Staphylococcus, Sreptococcus, Brucella κλπ). Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 6

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος (2 από 3) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος (2 από 3) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 7

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος (3 από 3) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος (3 από 3) Το γάλα επιβαρύνεται με μικροοργανισμούς κατά την έξοδο του από το μαστό (κόπρανα, τρίχωμα, συσκευή άμελξης, χέρια, σκεύη κλπ), π.χ. εντεροβακτηριοειδή, Bacillus, Clostridium. , Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 8

Πηγές μόλυνσης γάλακτος ΥΓΕΙΑ ΖΩΟΥ, ΜΑΣΤΟΣ ΖΩΟΥ, ΣΩΜΑ ΖΩΟΥ, ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΕΚΤΡΟΦΗΣ, ΑΝΘΡΩΠΟΣ, ΝΕΡΟ, ΑΛΜΕΚΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ/ ΣΚΕΥΗ ΑΜΕΛΞΗΣ, ΣΚΕΥΗ ΣΥΛΛΟΓΗΣ. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 9

Νομοθετημένα μικροβιολογικά κριτήρια νωπού γάλακτος 1662/2006 Αγελαδινό: Περιεκτικότητα σε μικρόβια στους 30oC ≤ 100 000/ml, Περιεκτικότητα σε σωματικά κύτταρα ≤ 400 000 /ml, Άλλων ειδών: -Περιεκτικότητα σε μικρόβια στους 30oC ≤ 1 500 000/ml, -Εάν προορίζεται για την παρασκευή προϊόντων με διαδικασία η οποία δεν απαιτεί θερμική επεξεργασία: Περιεκτικότητα σε μικρόβια στους 30oC, ≤ 500 000/ml. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 10

Εξέλιξη μικροβιακού φορτίου με και χωρίς μέτρα προφύλαξης Εξέλιξη μικροβιακού φορτίου με και χωρίς μέτρα προφύλαξης Χωρίς μέτρα προφύλαξης Με μέτρα Έξοδος από μαστό 750 /ml 500 /ml Έξοδος από αλμεκτική μηχανή 55.000/ml 10.000/ml Στα δοχεία συγκέντρωσης 1.000.000/ml 15.000/ml Στο εργοστάσιο (Παραλαβή) 3.500.000/ml 20.000/ml Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 11

Κυριότερες ομάδες φυσικής μικροβιακής χλωρίδας γάλακτος (1 από 2) Κυριότερες ομάδες φυσικής μικροβιακής χλωρίδας γάλακτος (1 από 2) Οι μικροοργανισμοί με ιδιαίτερο ενδιαφέρον είναι: Αλλοιογόνοι, Παθογόνοι, Οξυγαλακτικά βακτήρια, Ψυχρότροφοι, Θερμοάντοχοι. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 12

Κυριότερες ομάδες φυσικής μικροβιακής χλωρίδας γάλακτος (2 από 2) Κυριότερες ομάδες φυσικής μικροβιακής χλωρίδας γάλακτος (2 από 2) Βακτήρια, Ζύμες, Μύκητες, Βακτηριοφάγοι. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 13

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Βακτήρια Οικογένεια Pseudomonadaceae, Οικογένεια Eneterobacteriaceae, Οικογένεια Vibrionaceae, Οικογένεια Neisseriaceae, Οικογένεια Micrococcaceae, Οικογένεια Streptococcaceae, Οικογένεια Bacilleaceae, Οικογένεια Lactobacilleaceae, Οικογένεια Propionobacteriaceae, Οικογένεια Mycobacteriaceae. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 14

Οικογένεια Pseudomonadaceae Γένος Pseudomonas. P. aueroginosa: αίτιο μαστίτιδας, opt 37oC, 42oC, P. fluorescens: αλλοιώνει υπό ψύξη , opt 25-30, 4oC. Γένος Brucella. Παθογόνα για άνθρωπο και ζώα, Βρουκέλλωση (μελιταίος πυρετός), 2% θανατηφόρο νόσημα. Br. abortus: αποβολές στις αγελάδες, opt 37oC (30-40), Br. Melitensis: αποβολές σε αίγες & πρόβατα, opt 37oC (20-40). Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 15

Οικογένεια Eneterobacteriaceae Παθογόνα . Salmonella, Shigella, Yersinia, E.Coli O157H7. Τεχνολογικά προβλήματα: Ανώμαλες αεριογόνες ζυμώσεις & αλλοίωση γάλακτος , σχοίνιασμα (ropiness). Escherichia, Klebsiella, Citrobacter, Aerobacter. Η αρίθμηση των κολοβακτηριοειδών στο νωπό γάλα αποτελεί δείκτη εκτίμησης της υγιεινής της παραγωγής. Η αρίθμηση στο παστεριωμένο γάλα και τα προϊόντα αποτελούν δείκτη υγιεινής των εγκαταστάσεων επεξεργασίας μετά το στάδιο της εξυγίανσης. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 16

Οικογένεια Vibrionaceae Aeromonas Flavobacterium Chromobacterium Vibrio Μεσόφιλα ή ψυχρόφιλα, Από έδαφός ή νερό, Flavobacterium : ψυχρότροφο αυξάνει ιξώδες  σχοίνιασμα. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Neisseriaceae Acinetobacter, Moraxella. Μεσόφιλα ή ψυχρόφιλα, Από νερό, Moraxella παθογόνο, Acinetobacter  αυξάνει ιξώδες  σχοίνιασμα & αλλοιογόνο υπό ψύξη. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Micrococcaceae Micrococcus. Δεν είναι παθογόνοι, Από νερό & έδαφος, Άφθονοι στο γάλα & τα προϊόντα του, Δεν αναπτύσσουν τεχνολογικά προβλήματα, Αναπτύσσονται στους 10οC, Μ. luteus & M. Varians. Staphylococcus. Παθογόνοι, συνήθως οι + κοαγκουλάση, S. aureus , εντεροτοξίνη θερμοανθεκτική, ρινική κοιλότητα, επιδερμίδα, Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 19

Οικογένεια Streptococcaceae (1 από 2) Streptococcus. Ζυμώνουν λακτόζη κυρίως προς D (+) γαλακτικό οξύ: S. Thermophilus, S. lactis, S. Cremoris, S. lactis diacetylactis, S. agalactiae: σπουδαιότερος μ.ο. μαστίτιδας, S. pyogenes: παθογόνος, S. faecalis, S.bovis: στα κόπρανα, δείκτης επιμόλυνσης. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Streptococcaceae (2 από 2) Leuconostoc. Ζυμώνουν τη λακτόζη προς D(-) γαλακτικό οξύ, αιθανόλη, CO2 L. mesenteroides, L. dextranicum, L. paramesenteroides, L. lactis, L. Cremoris. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Bacilleaceae (1 από 2) Bacillus. έδαφος, νερό, αερά, Θερμοάντοχοι σπόροι , επιβιώνουν συχνά στο γάλα εβαπορέ ή στο αποστειρωμένο, Με τα ένζυμα που παράγουν δημιουργούν ανώμαλη πήξη (γλυκιά πήξη), B. cereus, B. subtilis, B.stearothermophilus. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Bacilleaceae (2 από 2) Clostridium. Σπόροι ιδιαίτερα ανθεκτικοί και μπορεί να επιβιώσουν κατά την αποστείρωση του γάλακτος. Δεν αναπτύσσονται στο νωπό γάλα. Όταν όμως αυτό θερμανθεί ή υποστεί ζύμωση από άλλα βακτήρια μπορούν να αναπτυχθούν. Παθογόνα. C. Botulinum, C. Perfringens. Προκαλούν ανώμαλη ζύμωση (φούσκωμα στα τυριά). C. Butyricum, C. Acetobutylicum, C. Lactoacetophilum, C. Sporogenes. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Lactobacilleaceae (1 από 2) Είδος Χαρ/κα Προϊόν L. lactis Θερμόφιλο Ελβετικού τύπου τυρί, σκληρά ιταλικά τυριά L. bulgaricus Γιαούρτη, ελβετικού τύπου τυρί, ιταλικό Grana L. helveticus L. acidophilus Kefir L. brevis Μεσόφιλο L. jugurtii Ζυμούμενα γαλακτοκομικά L. fermentum L. casei Yakult Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Lactobacilleaceae (2 από 2) Listeria. L. monocytogenes: παθογόνο για άνθρωπο (μηνιγγίτιδα) & ζώα (αποβολές), καταστρέφεται με παστερίωση, επιβιώνει μέσα σε σωματικά κύτταρα, αλοάντοχος (NaCl 10 , 16%), επιβιώνει κατά την ψύξη. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Propionobacteriaceae Propionibacterium. Χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με Lactobacillus για την παραγωγή ελβετικού τυριού, Σχηματίζει οπές λόγω παραγωγής CO2. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Οικογένεια Mycobacteriaceae Mycobacterium. Παθογόνο για άνθρωπο & ζώα, M. tuberculosis : προσβαλλεί άνθρωπο αλλά όχι τα ζώα, M. bovis: προσβάλλει ζώα και αλλά και άνθρωπο, Καταστρέφεται με παστερίωση. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Ζύμες Προέρχονται από τα κόπρανα των ζώων ή από το περιβάλλον Προκαλούν αεριογόνο ζύμωση (αλκοολική) η οποία είναι ανεπιθύμητη Candida, Torulopsis, Saccharomyces Κάποιες ζύμες προκαλούν ωφέλιμες ζυμώσεις, όπως π.χ. για την παραγωγή Kefir, Kumiss Χρησιμοποιούνται στην παραγωγή πρωτεϊνών από το τυρόγαλα Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Μύκητες Penicillium roqueforti, P. camemberti: Χρησιμοποιούνται για την παρασκευή τυριών όπως roquefort, stilton, danablu, camembert Άλλα είδη επιμολύνουν το γάλα (Geotrichum, Aspergillus, Alternaria κ.α.) Αναπτύσσονται στην επιφάνεια των τυριών Παράγουν μυκοτοξίνες Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γαλακτικοί Βακτηριοφάγοι Πρόκειται για ιούς που προσβάλλουν τα οξυγαλακτικά βακτήρια  καταστρέφουν τις καλλιέργειες Τα είδη Leusonostoc και Propionibacterium είναι ανθεκτικά Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Οξυγαλακτικά βακτήρια Είναι τα βακτήρια που προκαλούν τις ωφέλιμες ζυμώσεις στα τρόφιμα και ονομάζονται εκκινητές (starters) Στο γάλα και τα προϊόντα του ζυμώνουν τη λακτόζη και παράγουν γαλακτικό οξύ με ή χωρίς αέριο ΕΤΕΡΟΖΥΜΩΤΙΚΑ παράγουν γαλακτικό οξύ αλλά και άλλα προϊόντα και κυρίως αιθανόλη και CO2 ΟΜΟΙΟΖΥΜΩΤΙΚΑ παράγουν σχεδόν μόνο γαλακτικό οξύ >85% Τα κυριότερα γένη: Streptococcus, Lactococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Propionibacterium και Pediococcus Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Οξυγαλακτικά βακτήρια Γένος Streptococcus Γένος Lactobacillus Γένος Propionibacterium Γένος Lactococcus Γένος Enterococcus Γένος Brevibacterium Γένος Leuconostoc Γένος Bifidobacterium Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γένος Streptococcus Str. thermophilus: ευρεία χρήση σε γαλακτοκομικά (τυριά, γιαούρτη κλπ) Κόκκος, Gram + Αναπτύσσεται από 20-50 (opt 40-45oC) Δεν αναπτύσσεται στους 55, παρά το όνομα του!!! Θερμοάντοχος (επιβιώνει της παστερίωσης) Δεν αναπτύσσεται σε NaCl >2% Σε συνδυασμό με τον Lactobacillus bulgaricus για την παρασκευή γιαούρτης και φέτας Στους 40-42 οC και pH 6.6-6.4 ζυμώνει γρήγορα τη λακτόζη και παράγει L (+) γαλακτικό οξύ χωρίς αέριο Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γένος Lactococcus Lactococcus lactis 20-40οC (opt 30) Δεν αναπτύσσεται σε NaCl >4% Για ωρίμανση κάποιων ειδών τυριών Παράγει αντιβιοτικό : Νισίνη που χρησιμοποιείται ως συντηρητικό Lactococcus cremoris 15-30 oC Κάποια στελέχη του αναπτύσσονται και σε θερμοκρασία ψύξης Παράγει τη διπλοκοκκίνη : ουσία με αντιμικροβιακή δράση Lactococcus lactis diacetylactis Χρησιμοποιεί τα κιτρικά άλατα και παράγει πυροσταφυλικό οξύ και από αυτό διακετύλιο: προσίδει γεύση και άρωμα στο βούτυρο, γιαούρτη κ.α. Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γένος Enterococcus E.faecalis & E. durans Για ωρίμανση κάποιων ειδών τυριών (πρωτεολυτική δράση) Πιθανόν όμως να είναι και παθογόνα: διχάζονται οι γνώμες ως προς τη χρήση τους Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γένος Leuconostoc L. mesenteroides Ζυμώνει τη λακτόζη προς γαλακτικό οξύ και CO2 Κάποια είδη παράγουν δεξτράνη (σταθεροποιητής) 10-37 oC (opt 20-30) L. dextranicum Όμοιος με τον προηγούμενο Παράγει δεξτράνη και σακχαρόζη L. cremoris Παραγωγή τυριού Cottage, τυριού κρέμας, βούτυρου και οξυγάλακτος Δεν παράγει δεξτράνη 10-30 oC (opt 18-25) L. paramesenteroides Παραγωγή τυριών Opt 30 oC L. lactis Υπάρχει στο γάλα Θερμοάντοχο (60 για 3΄) 10-40 oC (opt 30) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γένος Lactobacillus >25 είδη Gram + κόκκοι Ασπορογόνοι Ακίνητοι ή κινητοί με περίτριχες βλεφαρίδες Μετά από χρώση με κυανό του μεθυλενίου: δίπολικά σωμμάτια Αναπτύσσονται ακόμα και όταν το pH 4.2-4.4 Κατάσσονται σε 3 ομάδες: Ομάδα Ι : υποχρεωτικά ομοιοζυμωτικοί Ομάδα ΙΙ: προαιρετικά ομοιοζυμωτικοί Ομάδα ΙΙΙ: υποχρεωτικά ετεροζυμωτικοί Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΟΜΑΔΑ Ι (υποχρεωτικά ομοιοζυμωτικοί) L. Lactis Θερμόφιλος(40-43 οC) Σε συνδυασμό με άλλα για παραγωγή τυριών (Emental) Κάποια στελέχη ανταγωνίζονται τον πολλαπλασιασμό ψυχρότροφων L. bulgaricus Ο συχνότερα χρησιμοποιούμενος για παραγωγή τυριών και γιαούρτης Παράγει το αντιβιοτικό βουλγαρικάνη L. helveticus Θερμόφιλος(42-45 οC) Παραγωγή τυριών Παράγει Lactocin και Helveticin (αντιμικροβιακή δράση στον S.aureus και κάποιους γαλακτοβάκιλλους L. jugurti Παραγωγή γιαούρτης L. acidophilus Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος L. acidophilus …………. Θερμόφιλος Παραγωγή οξυγάλακτος « acidophilus milk» και του Kefir κυρίαρχο είδος της χλωρίδας του εντέρου του ανθρώπου Ευεργετική δράση στο έντερο και την υγεία του ανθρώπου Χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με το Bifidobacterium:προβιοτικό  Λειτουργικό τρόφιμο Η ευεργετική επίδραση στην υγεία ασκείται όταν ο μο βρίσκεται στα Γαλακτοκομικά σε πληθυσμούς > 100.000/γρ και αφορά: Παράγει αντιμικροβιακές ουσίες (acidophilin, H2O2): ασκεί ανταγωνισμό στα βακτήρια που προκαλούν εντερίτιδες Προλαμβάνει τη δυσκοιλιότητα Αποκαθιστά τη φυσική μικροχλωρίδα του εντέρου μετά από λήψη αντιβιοτικών 4. Μειώνει τη χοληστερόλη του αίματος Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΟΜΑΔΑ ΙI (προαιρετικά ομοιοζυμωτικοί) L. casei Παραγωγή τυριών Παραγωγή ειδικού οξυγάλακτος Μέλος της φυσικής μικροχλωρίδας του εντέρου Ενισχύουν το ανοσοποιητικό Ανασχετική δράση έναντι κάποιων παθογόνων (Salmonella, Shigella, Pseudomonas) Ομοιοζυμωτικοί, ετεροζυμωτικοί L. plantarum Παράγει την ουσία Plantaricin (A, B, S) η οποία παρεμποδίζει την ανάπτυξη των θετικών Gram+ 30-35 oC Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΟΜΑΔΑ ΙII (υποχρεωτικά ετεροζυμωτικοί) L. Brevis Kefir Αναπτύσσεται στους 15oC, αλλά όχι 45οC opt 30-32 oC Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γένος Propionibacterium Gram + Αναερόβια Ζυμώνουν λακτόζη και γλυκόζη προς προπιονικό οξύ κυρίως, οξικό οξύ, CO2 Δευτερευόντως παράγει σε μικρές ποσότητες και τα οξέα ισοβαλεριανικό, ηλεκτρικό και μυρμηκικό P. frendenreichii P. acici- propionici για παρασκευή τυριών (Emental) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γένος Brevibacterium Brevibacterium linens Ακίνητο Αερόβιο 20-25 οC Παραγωγή μαλακών τυριών (Brie) Αναπτύσσεται επιφανειακά και δίνει ένα κιτρινωπό χρώμα (πρωτεόλυση) Προσδίδει χαρακτηριστικό άρωμα Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Γένος Bifidobacterium Ακτινομύκητες Gram + Υποχρεωτικά αναερόβια Παρά το ότι κατά τη ζύμωση των σακχάρων παράγεται γαλακτικό οξύ, πολλοί δεν κατατάσσουν στα οξυγαλακτικά >20 είδη, πολλά από τα οποία αποικούν το έντερο του ανθρώπου από τη βρεφική ηλικία και συμβάλλουν στην καλή λειτουργία του εντέρου και του οργανισμού γενικότερα Χρησιμοποιούνται στην παραγωγή γιαούρτης, οξυγάλακτος παράλληλα με τα κλασσικά είδη οξυγαλακτικών Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium longum Bifidobacterium infantis Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗΣ ΧΛΩΡΙΔΑΣ ΣΤΟ ΓΑΛΑ Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗΣ ΧΛΩΡΙΔΑΣ ΣΤΟ ΓΑΛΑ Το γάλα αποτελεί άριστο υπόστρωμα για την ανάπτυξη της μικροβιακής χλωρίδας του. Βιοχημική δραστηριότητα  Μεταβολές στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά: ΖΥΜΩΣΕΙΣ ΟΜΑΛΕΣ ή ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΕΣ (από οξυγαλακτικά βακτήρια) ΑΝΩΜΑΛΕΣ ή ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ (από μη οξυγαλακτικά Βακτήρια) Παραγωγή προϊόντων ζύμωσης Ευχάριστων Ακίνδυνων Αποδεκτών από τον καταναλωτή Δυσάρεστων Επικίνδυνων Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗΣ ΧΛΩΡΙΔΑΣ ΣΤΟ ΓΑΛΑ Εάν το νωπό γάλα μείνει σε θερμοκρασία περιβάλλοντος, τότε η φυσική μικροβιακή του χλωρίδα προκαλεί τη ζύμωση του, που ακολουθεί συγκεκριμένα στάδια: ΣΤΑΔΙΟ ΒΑΚΤΗΡΙΟΣΤΑΣΙΑΣ ΣΤΑΔΙΟ ΟΞΙΝΙΣΗΣ ΣΤΑΔΙΟ ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗΣ ΣΤΑΔΙΟ ΣΗΨΗΣ Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΣΤΑΔΙΟ ΒΑΚΤΗΡΙΟΣΤΑΣΙΑΣ Αμέσως μετά την άμελξη και για 4-6h στους 30οC ή 15-16h στους 4-10οC το γάλα έχει μια ανασχετική ικανότητα στην ανάπτυξη μικροοργανισμών Που οφείλεται??? Στα φυσικά αντιμικροβιακά συστήματα που διαθέτει το γάλα, που δρουν ανασταλτικά στον πολλαπλασιασμό των βακτηρίων που ζυμώνουν γρήγορα το γάλα ( οξυγαλακτικά, κολοβακτηριοειδή): Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος 1. Φαγοκύτταρα: 10% των λευκοκυττάρων του γάλακτος είναι φαγοκύτταρα 2. Ενζυμικό σύστημα LP/SCN/H2O2: συνδυασμένη δράση του ενζύμου Λακτοφαινόλη – υπεροξειδάση με το H2O2 και τα θειοκυανικά άλατα που βρίσκονται στο γάλα. ανασταλτικό έναντι Salmonella Streptococcus & Pseudomonas Θερμοάντοχο, αδρανοποιείται με παστερίωση LP παράγεται στο μαστο, τα θειοκυανικά άλατα προέρχονται από την τροφή, Η2Ο2 παράγεται από τα γαλακτικά βακτήρια 3. Σύστημα προπερδίνης: δρα ως φυσικό αντίσωμα για όλα τα βακτήρια 4. Λυσοζύμη: το αγελαδινό έχει ελάχιστα ποσοστά, αντίθετα το γάλα της γυναίκας έχει σημαντικά ποσοστά και ασκεί αντιμικροβιακή δράση έναντι των Gram + 5. Πτητικές ουσίες (10-100ppm): Οξέα (οξικο, μυρμηκικο), Αλδεΰδες (φορμαλδεΰδη), Κετόνες (ακετόνη) Αμίνες, Αλκοολές έναντι οξυγαλακτικών και κολοβακτηριοειδών Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΣΤΑΔΙΟ ΟΞΙΝΙΣΗΣ Αρχίζει ο πολλαπλασιασμός των βακτηρίων Ζυμώνεται η λακτόζη Παράγεται ή όχι αέριο Μειώνεται το pH pH 5 αρχίζει η πήξη της καζεΐνης Γάλα υπό μορφή πήγματος ή σπογγώδες αν παράγονται και αέρια pH <4  αναστέλλεται η ανάπτυξη βακτηρίων Συστολή πήγματος- Διαχωρισμός ορού Έχει ζυμωθεί 25-30% λακτόζης Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΣΤΑΔΙΟ ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΗΣ Το γαλακτικό και τα άλλα οργανικά οξέα που παράχθηκαν αναστέλλουν τη δράση των βακτηρίων Οι ζύμες και οι μύκητες όμως εξακολουθούν να αναπτύσσονται  κυρίαρχη χλωρίδα Καταναλώνουν το γαλακτικό οξύ  προϊόντα αλκαλικής αντίδρασης (αμμωνία) Αύξηση pH >6 ή 7 Εξουδετέρωση όξινου περιβάλλοντος Υπόστρωμα με αλκαλική αντίδραση Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΣΤΑΔΙΟ ΣΗΨΗΣ Στο αλκαλικό περιβάλλον αρχίζει ο πολλαπλασιασμός διαφόρων πρωτεολυτικών και λιπολυτικών βακτηρίων ( π.χ. Pseudomonas) Αυτά σε συνεργασία με τις ζύμες και τους μύκητες που επιβίωσαν : αποδομούν τις πρωτεΐνες υδρολύουν το λίπος ρευστοποιούν το πήγμα παράγουν κάκοσμα προϊόντα Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Επίδραση μικροβιακής χλωρίδας Στην πράξη τα στάδια μπορεί να είναι διαφορετικά ανάλογα με τα : Είδη βακτηρίων Θερμοκρασία Π.χ.1: Εάν οι συνθήκες ευνοούν μόνο οξυγαλακτικά  κυριαρχεί το στάδιο της οξίνισης, που μπορεί και να διαρκέσει μέρες  Στάδιο εξουδετέρωσης εφόσον υπάρχουν ζύμες και μύκητες. Π.χ.2: Εάν κυριαρχούν από την αρχή αεριογόνα είδη (Κολοβακτηριοειδή και κλωστρήδια) ή είδη που παράγουν πηκτικά ένζυμα (Βάκιλλοι) τότε η ζύμωση γίνεται ανώμαλη Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗΣ ΧΛΩΡΙΔΑΣ ΣΤΟ ΓΑΛΑ Τόσο τα στάδια όσο και η διάρκεια τους επηρεάζεται από το είδος των μικροοργανισμών που υπάρχουν στο γάλα καθώς και τη θερμοκρασία Η παρατήρηση ότι η δράση των μο μπορεί να επηρεάσει τη ζύμωση και να αποκτήσουμε επιθυμητά προϊόντα διαμόρφωσαν την εμπειρική τεχνολογία Π.χ. μπόλιασμα με προηγούμενη επιτυχή ζύμωση ευνοούσε το αποτέλεσμα Χρήση οξυγαλακτικών καλλιεργειών στη σύγχρονη τεχνολογία των προϊόντων γάλακτος (εμπορικές συσκευασίες) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Οι κυριότερες ζυμώσεις του γάλακτος Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Οι κυριότερες ζυμώσεις του γάλακτος ΩΦΕΛΙΜΕΣ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ ΓΑΛΑΚΤΙΚΗ ΑΕΡΙΟΓΟΝΕΣ ΠΡΟΠΙΟΝΙΚΗ ΜΗ ΟΞΙΝΗ ΠΗΞΗ ΑΛΚΟΟΛΙΚΗ ΙΞΩΔΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΔΙΑΚΕΤΥΛΙΟΥ, ΑΚΕΤΟΝΗΣ & 2,3 ΒΟΥΤΥΛΕΝΟΓΛΥΚΟΛΗΣ Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΓΑΛΑΚΤΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ ΟΜΟΙΟΓΑΛΑΚΤΙΚΗ ΕΤΕΡΟΓΑΛΑΚΤΙΚΗ Μεταβολισμός σακχάρων (άρα και λακτόζης) προς σχηματισμό αποκλειστικά γαλακτικού οξέος (ομοιογαλακτική) ή και αιθανόλης & CO2 (ετερογαλακτική) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Ομοιογαλακτική: υδρόλυση λακτόζης με επίδραση β-D-γαλακτοσιδάση παραγωγή γλυκόζης & γαλακτόζης διάσπαση γλυκόζης προς πυροσταφυλικο αναγωγική αντίδραση  γαλακτικό οξύ Η γαλακτόζη μεταβολίζεται λίγο ή καθόλου αφού τα οξυγαλακτικά δεν διαθέτουν ένζυμα για μετατροπή της σε γλυκόζη Streptococcus, Pediococcus, είδη Lactobacillus Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος Ετερογαλακτική: υδρόλυση λακτόζης με επίδραση β-D-γαλακτοσιδάση παραγωγή γλυκόζης & γαλακτόζης διάσπαση γλυκόζης (διάφορες οδούς) προς γαλακτικό αιθανόλη CO2 Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΠΡΟΠΙΟΝΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ Propionibacterium Παράγουν προπιονικό οξύ χρησιμοποιώντας διάφορα υποστρώματα (γλυκόζη, πυροσταφυλικό, γαλακτικό οξύ κυρίως κ.α.) Επεμβαίνουν αφού προκληθεί γαλακτική ζύμωση από άλλα οξυγαλακτικά Μεταβολίζουν προς προπιονικό, οξικο οξύ και CO2 Emmental (χαρακτηριστικές τρύπες) Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΑΛΚΟΟΛΙΚΗ ΖΥΜΩΣΗ Άλλοτε ωφέλιμη , άλλοτε επιβλαβής Τελικά προϊόντα: αιθανόλη & CO2 Kefir , Kumiss : ωφέλιμη Γιαούρτη: επιβλαβής Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

ΖΥΜΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΔΙΑΚΕΤΥΛΙΟΥ, ΑΚΕΤΟΝΗΣ & 2,3 ΒΟΥΤΥΛΕΝΟΓΛΥΚΟΛΗΣ Προϊόντα με ιδιαίτερη γεύση και άρωμα Lactococcus diacetylactis, Leuconostoc citrovorum Για να παραχθούν τα προϊόντα αυτά απαιτείται περίσσεια πυροσταφυλικού που εξοικονομείται από την μετατροπή του κιτρικού Με την επίδραση της πυροφωσορικής θειαμίνης (TPP) παράγεται από το πυροσταφυλικό το διακετύλιο Από το διακετύλιο μπορεί να παραχθεί ακετόνη ή 2,3 βουτυλογλυκόλη Επιδιώκεται στην παραγωγή κρέμας και βούτυρου Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΑΕΡΙΟΓΟΝΕΣ ΖΥΜΩΣΕΙΣ Από βακτήρια που ζυμώνουν τη λακτόζη και παράγουν οξύ + αέριο Α. ΒΟΥΤΥΡΙΚΗ: Clostridium lactoacetylophilum, Cl. acetobutylicum Παράγονται: βουτυρικό οξύ, CO2, H2 και σε μικρά ποσοστά οξικό οξύ, αιθανόλη, ακετόνη και γαλακτικό οξύ Β. ΖΥΜΩΣΗ τύπου COLI-AEROGENES 2 είδη ζυμώσεων : E.Coli  παράγεται άφθονο αέριο (CO2 + Η2 σε ίσες ποσότητες), διάφορα οργανικά οξέα (γαλακτικό, οξικό, μυρμηκικό, ηλεκτρικό) και αιθανόλη Aerogenes  αέριο (CO2/H2: 8/1) και κυρίως ακετοΐνη Καταστρέφεται η εμπορική αξία και είναι ακατάλληλα προς χρήση !!! Στις ωφέλιμες παράγεται μόνο CO2 και σε μικρές ποσότητες !!!!!!!!!!! Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΜΗ ΟΞΙΝΗ ΠΗΞΗ Bacillus Παράγει πηκτικά ένζυμα Η πήξη προηγείται της παραγωγής γαλακτικού ΓΛΥΚΙΑ ΠΗΞΗ Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Μικροβιολογία νωπού γάλακτος ΙΞΩΔΗΣ ΖΥΜΩΣΗ Από διάφορα βακτήρια Με οποιαδήποτε βιοχημική δραστηριότητα παράγουν : Βλεννοπολυσακχαρίτες Βλεννοπεπτίδια Αυξάνεται το ιξώδες του γάλακτος  παχύρευστη μάζα Alcaligenes viscosus, Leuconostoc dextranicum, Bacillus coagulans κ.α Μικροβιολογία νωπού γάλακτος

Τέλος Ενότητας