"К вопросу управления фаговой ситуацией в молочной промышленности"
Материал прочитан 4988 раз и оценен
1
Н.П. Сорокина, к.т.н.,
ОНО «Экспериментальная биофабрика»
ВНИИМС
О фаговой ситуации на молокоперерабатывающих предприятиях
В основе процесса выработки ферментированных молочных продуктов, в том числе сыров, лежит ферментация лактозы и азотистых соединений в молоке или сырном сгустке под воздействием микроорганизмов. Следовательно, активность заквасочной микрофлоры является одним из главных условий изготовления ферментированных молочных продуктов высокого качества и безопасных для здоровья потребителей.
Существует целый ряд причин снижения активности молочнокислого процесса. Это наличие в молоке ингибиторов бактериального роста, моющих и дезинфицирующих веществ, нарушение технологических режимов приготовления производственной закваски или выработки молочных продуктов, условий хранения концентратов. Но наиболее часто встречающейся и трудно устранимой причиной является поражение заквасочной микрофлоры бактериофагами.
Бактериофаги - это вирусы, поражающие бактерии и не способные к самостоятельному размножению (фаг - в переводе с греческого phagos, пожирающий). Геном и структура фагов воспроизводятся внутри бактериальных клеток в процессе их развития, что приводит к лизису клеток с последующим выходом из них новых фаговых частиц в окружающую среду. В одной бактериальной клетке может репродуцироваться (самовоспроизводиться) от 10 до 300 частиц фагов.
В результате поражения микроорганизмов закваски бактериофагами происходит гибель клеток молочнокислых бактерий и замедляется или вовсе прекращается образование ими молочной кислоты. Вначале, после инфицирования вирулентными фагами развитие молочнокислых бактерий происходит без заметных отклонений от нормы. Но через 2-6 часов после накопления значительного количества частиц фагов лизируется большая часть лактобактерий, что и приводит к замедлению или прекращению нарастания кислотности.
Многолетние наблюдения за фаговой ситуацией на молокоперерабатывающих предприятиях свидетельствуют о широком распространении на них бактериофагов. В наивысшей степени подобная картина наблюдается на сыродельных заводах. Они выявлялись практически во всех исследуемых объектах: сыром и пастеризованном молоке, сыворотке, производственной закваске, рассоле,сыре, воздухе, смывах с оборудования, санитарной одежды и открытых частей тела производственного персонала. Самыми опасными источниками бактериофагов на предприятиях являются сыворотка и производственная закваска.
репродукция бактериофагов происходит в процессе выработки сыров практически всегда, даже при нормальном развитии заквасочной микрофлоры и нарастании кислотности, поскольку поражение бактериофагом одного штамма лактококков в используемых в сыроделии многовидовых и многоштаммовых заквасках не оказывает существенного влияния на активность закваски в целом. Но при этом происходит увеличение количества частиц фага в сырной массе и сыворотке. Титр фага в последней может возрасти по сравнению с исходной смесью для выработки сыра на несколько порядков и достигнуть миллионов и даже миллиардов частиц фага в 1 мл.
Полная остановка нарастания кислотности при приготовлении производственной закваски из поли-видовых и много штаммовых концентратов и заквасок происходит при одновременном поражении фагами всех входящих в них штаммов с высокой скоростью кислотообразования.
Из сыворотки бактериофаги попадают в воздух, на санитарную одежду и открытые части тела персонала, инвентарь и т.д. С воздухом они могут распространиться по всем производственным помещениям. При недостаточно высоком уровне санитарии и гигиены фаги постоянно циркулируют на предприятии и наносят существенный урон качеству и безопасности сыров, а также экономике предприятия.
Фаговый мониторинг как элемент управления фаговой ситуацией
Исследование фаговой ситуации на молочных предприятиях СНГ в последние годы показало, что обсеменение производственных помещений бактериофагами значительно увеличилось. если в 70-80-е гг. прошлого века в воздухе сыродельных цехов обнаруживалось от единиц до сотен частиц бактериофагов, то в период с 2000 по 2007 годы количество частиц фага в воздухе сыродельных цехов возросло до нескольких тысяч. Концентрация в сыворотке возросла до 109 фаговых частиц в 1 мл. Существенно увеличилась и концентрация частиц фагов, выделяемых в последние годы, при их культивировании на тест-культурах. Повысилась также вирулентность и расширился спектр литической активности. Чаще стали выявляться бактериофаги, способные лизировать большое число штаммов одного подвида лактококков или даже штаммы разных подвидов.
Необходимым элементом управления фаговой ситуацией на молочных заводах является фаговый мониторинг - регулярный контроль обсемененности предприятий бактериофагами.
Фаговый мониторинг осуществляется на нескольких уровнях:
— ежедневный контроль активности производственной закваски (кислотность после сквашивания в течение определенного времени и при определенной температуре в соответствии с инструкцией по приготовлению закваски);
— ежедневный контроль активности молочнокислого брожения в процессе выработки ферментированных молочных продуктов (время сквашивания и кислотность сгустка при изготовлении кисломолочных напитков, сметаны, творога; прирост титруемой кислотности сыворотки во время выработки сыра и уровень рН сыра после прессования);
— периодическое определение титра бактериофагов в различных объектах, особенно в производственной закваске и сыворотке, а также в воздухе заквасочных помещений и цехов, где осуществляется выработка ферментированных продуктов (по количеству негативных колоний на газонах индикаторных культур);
— анализ фаговой ситуации по результатам контроля и проведение мероприятий по нормализации фаговой ситуации, с особым вниманием к соблюдению правил приготовления закваски, правильной смене партий, мойке и дезинфекции оборудования, инвентаря, трубопроводов.
При определении количества частиц фагов на предприятиях необходимо использовать индикаторные тест-культуры, чувствительные к бактериофагам.
Во ВНИИМСе разработаны «Методические указания по проведению фагового мониторинга на сыродельных предприятиях». Данная методика является достаточно простой и вполне осуществимой специалистами молочных заводов. Для реализации идеи фагового мониторинга ВНИИМСом разрабатывается и поставляется на молочные предприятия набор специально подобранных фагочувствительных тест-культур «Фаготест».
В производственных условиях невозможно полностью исключить контакты заквасочной микрофлоры с бактериофагами из-за того, что сыры и многие другие молочные продукты (творог, сметана) изготавливают из нестерильного сырья в контакте с нестерильной же окружающей средой. Поэтому следует принять все меры для исключения этих контактов в процессе приготовления производственной закваски. В связи с этим необходимо систематически проводить работу по профилактике поражения микрофлоры заквасок бактериофагами.
В защите заквасочных микроорганизмов от бактериофагов следует выделить два направления:
— заключающееся в максимально возможном снижении вероятности контакта заквасочной микрофлоры с бактериофагами;
— основанное на повышении устойчивости молочнокислых бактерий к действию бактериофагов.
Наибольшую угрозу представляет попадание частиц бактериофага в молоко во время приготовления производственной закваски, поскольку процесс сквашивания длится для различных видов закваски от 5 до 18 часов. За этот период может накопиться достаточно большое количество частиц фагов даже без видимых признаков отклонения молочнокислого процесса от нормы.
При этом особенно опасны случаи поражения 1-2 кислотообразующих микроорганизмов мно-гоштаммовой закваски, когда не происходит полной остановки нарастания кислотности. Подобная закваска может содержать до 108-109 частиц фагов, действие которых проявляется в процессе выработки ферментированных молочных продуктов: при производстве сыров - в сырной ванне или в сыре после прессования и выражается в низком уровне нарастания кислотности в сыворотке и высоком значении рН сыра после прессования; при выработке творога, сметаны, кисломолочных напитков - наблюдается задержка образования сгустка или полная остановка нарастания кислотности.
В целях предупреждения попадания бактериофагов в закваску из внешней среды следует строго соблюдать все требования к организации заквасочных отделений. Необходимо перекрыть все возможные пути попадания бактериофагов в заквасочное помещение:
— окна и двери заквасочного отделения должны плотно закрываться;
— следует обеспечить избыточное давление воздуха в нем путем подачи стерильного воздуха по автономной системе вентиляции;
— доступ в заквасочную разрешается только работнику этого отделения;
— вход должен быть организован только через тамбур, оборудованный бактерицидными лампами и в котором хранится спецодежда, предназначенная для работы только в заквасочном отделении;
— работнику заквасочного отделения категорически запрещается посещать цеха, где вырабатываются ферментированные молочные продукты и перерабатывается сыворотка;
— следует обеспечить дистанционное управление заполнением заквасочников молоком и подачей закваски в производственные цеха;
— через заквасочное отделение не должны проходить сквозные молокопроводы, воздуховоды, канализация;
— целесообразно использовать для приготовления закваски герметичные заквасочники с поддержанием внутри небольшого избыточного давления стерильного воздуха или азота и устройствами для асептического внесения посевного материала;
— система для мойки и дезинфекции оборудования заквасочного отделения должна быть автономной.
Приготовление пересадочных заквасок и активизацию бактериальных концентратов рекомендуется проводить в специальном боксе, используя для этого стерильное молоко и герметичные емкости.
Существенно сократить возможность контакта заквасочной микрофлоры с бактериофагами можно при использовании бактериальных концентратов путем прямого внесения в перерабатываемое молоко или после кратковременной активизации в небольших объемах стерильного молока или специальных питательных сред. Однако предотвратить попадание бактериофагов в производственные, особенно негерметичные, емкости (сыродельные и творожные ванны, резервуары для сквашивания кисломолочных продуктов) значительно труднее, чем в заквасочник, поэтому прямое внесение молочнокислых бактерий непосредственно в молоко, минуя стадию приготовления производственной закваски, не может решить всех проблем в борьбе с бактериофагами.
Необходимо применять меры, направленные на снижение уровня фаговой инфекции в производственных помещениях, а именно, обеспечение высокого уровня санитарии и гигиены. размножающиеся во время выработки фаги не должны обсеменять последующие выработки. Оборудование и инвентарь после каждой выработки должны не только мыться, но и дезинфицироваться (на поверхности не продезинфицированных сразу после выработки сырных ванн бактериофаги обнаруживаются в 100% случаев). Периодически необходимо дезинфицировать воздух производственных помещений, так как по нему с капельками сыворотки распространяются бактериофаги.
Высокий уровень санитарии и гигиены – необходимое, но недостаточное условие в борьбе с поражением молочнокислых бактерий бактериофагами. Параллельно следует проводить мероприятия по обеспечению нормального уровня молочнокислого процесса в присутствии бактериофагов: применение поливидовых и многоштаммовых бактериальных концентратов и заквасок, а также осуществление систематической ротации различных видов и партий концентратов и заквасок.
Изложенное выше касается первого направления в защите заквасочных микроорганизмов от бактериофагов.
Повышение устойчивости молочнокислых бактерий к действию бактериофагов
Второе направление, заключающееся в повышении устойчивости молочнокислых бактерий к действию бактериофагов, систематически осуществляется на Экспериментальной биофабрике ВНИИМС путем изучения фагочувствительности культур молочнокислых бактерий и отбора в состав концентратов штаммов, устойчивых к действию бактериофагов. С этой целью в результате многолетней совместной работы ученых ВНИИМС и сотрудников Экспериментальной биофабрики была сформирована коллекция бактериофагов. Выделение последних осуществлялось на предприятиях России, республики Беларусь, Казахстана и др. государств СНГ, кроме того, имеются бактериофаги, изолированные из субстратов (молочных продуктов, заквасок и бактериальных концентратов) дальнего зарубежья. В коллекции в настоящее время сохраняется 380 верионов (клонов) фагов молочнокислых бактерий различных групп.
Работы по выделению и изучению новых бактериофагов проводятся постоянно и систематически.
Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.
В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.
Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.
Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты.
Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».
Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.
Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.
Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.
