Бактериофаг в производстве творога

Как бороться с бактериофагом при производстве творога

Что такое бактериофаг?

Слово “бактериофаг” – греческое, дословный перевод его звучит как «пожиратель бактерий» или «вирус, который может инфицировать бактерии».

Фаг состоит из  белковой головки, которая содержит нуклеиновые кислоты (ДНК или  РНК). Для  репродуцирования бактериофагу необходимо проникнуть в  растущую бактерию, т.к. он  не имеет собственной метаболической системы, а следовательно, и способности к самостоятельному росту.

Бактериофаги являются аэробными вирусными частицами, которые могут атаковать молочнокислые бактерии, используемые на  молочном заводе, прилипая к  их клеточной оболочке и  впрыскивая внутрь клетки свою ДНК. Они быстро размножаются на растущей клетке, один фаг в условиях производства может произвести 100 миллионов фагов в течение 2,5 часов.

При размере 0,1–0,2 μм фаги значительно мельче бактерий. Поэтому фаги могут переноситься по воздуху и, следовательно, присутствовать во всех производственных помещениях.

Причины и источники высокого уровня бактериофагов на молочном предприятии

Источниками загрязнения фагом могут быть:

• окружающая среда (пол, стены, вода, воздух);
• сырье (молоко, сыворотка, сливки, белковые концентраты,);
• оборудование и все линии и трубопроводы, особенно оборудование, сложное для мойки;
• молоко;
• цистерны для перевозки;
• танки для ферментации, буферные танки;
• присутствие в основном производственном цехе сепаратора сыворотки или танков для хранения сыворотки.

Сыворотка является одним из  источников фагов, необходимо организовать ее  сбор в  герметических резервуарах и осуществлять ее переработку и сепарирование только в отдельных помещениях.

Причинами высокого уровня бактериофагов могут быть:

• Неэффективная термическая обработка сырья
• Обсеменение за счет перекрещивающихся потоков, особенно с сывороткой
• Неэффективная мойка и дезинфекция (концентрация моющих, частота и периодичность мойки) Ослабление культуры неправильная температура, присутствие большого количества сахара)
• Отсутствие планирования работы с фагами на предприятии и проведения предупредительных мер
• Снижение дозировки заквасок
• Использование подсырной сливок для нормализации молока
• Неправильная ротация

Как отличить фаговую атаку?

Производство творога сопряжено со  значительными фаговыми рисками, так  как в  твороге происходит отделение сыворотки и  используются в  основном с  мезофильные заквасочные культуры. Конечно, на современных производствах отвод сыворотки идет автоматически, через трубопровод, но многие заводы работают на  стандартных открытых ваннах ВК  2,5 со  сливом колье в  мешки, в  данном случае мы  часто имеем проблему с расплёскиванием сыворотки в трапы и ее распространением по цеху (мокрые полы). Это приводит к значительным фаговым рискам.

Известно, что  чаще всего фаги поражают мезофильные молочнокислые лактококки Lactococcus lactis, и  в меньшей степени- термофильные стрептококки. Некоторые штаммы Streptococcus thermophilus экзополисахариды, которые образуют защитный слой на поверхности бактериальной клетки, предотвращая адсорбцию фага на клеточную стенку. Молочнокислые палочки Lactobacillus ssp. реже подвергаются фаговой атаке.

Атаку бактериофага на производстве можно заподозрить при увеличении времени сквашивания или полном прекращении сквашивания, увеличении постокисления, ухудшении консистенции, невыраженном вкусе и аромате, росте посторонней микрофлоры.

• Обязательно отслеживайте рН в процессе сквашивания, т.к. в зависимости от того, что подавляет закваску, кривые сквашивания могут выглядеть по-разному.

• Делайте микроскопию! Смотрите на характер развития культуры в микробиологическом мазке. При нормальном процессе сквашивания в микроскопическом препарате творога преобладают диплококки, цепочки, а в случае фаговой атаки картина будет другой — клетки будут мельче из-за лизиса, в мазке могут присутствовать термоустойчивые палочки.

Давайте рассмотрим характер кривых сквашивания при фаговой атаке и действии ингибиторов на работу закваски:

• При действии ингибиторов культура не может «стартовать» и «лаг» фаза сильно увеличивается, что приводит к замедлению процесса сквашивания с самого начала процесса.
• Если это фаги, то закваска запускается и работает, проходит лаг фазу, но при переходе в логарифмическую фазу начинает тормозиться, рН перестает снижаться. Фаги наращиваются постепенно и вместе с их ростом увеличивается и время сквашивания.
• Если рН снижался в начале процесса и потом остановился — это фаг.
• Если ванна «стоит» с самого начала и не происходит снижения рН — это скорее всего ингибиторы.

Что такое ротация и как ее осуществлять?

Ротация — это  использование культур, принадлежащих к  различным фаговым группам. Ее  принцип состоит в том, чтобы на производстве применять одну культуру как можно дольше, не подключая другие ротационные культуры.

Если принимается решение о  ротации культур, возникает ряд  вопросов: Какие культуры заменят используемые? Как  часто следует проводить чередование культур? Очень трудно дать какие-либо стандартные рекомендации, так как условия производства и основания для ротации различны от завода к заводу. Как правило, ротация проводится по двум схемам:

1. Культура, подвергшаяся атаке фага, заменяется на культуру со сходными характеристиками из другой фаговой группы. Основываясь на результатах фагового анализа, стандартная культура может быть вновь запущена спустя как минимум 3 недели.

2. В ситуации с более серьезными проблемами может рекомендоваться система ротации с 2-4 культурами, меняя их с различной частотой, в зависимости от фагового фона данного предприятия.

Все серии культур Хр.Хансен для производства творога имеют широкий фагоальтернативный ряд, который позволяет осуществлять ротацию как  внутри серии , так  и  между сериями культур. Например, каждая из серий культур CHN, Т-серии, Fit-серии, С-500 включают минимум 3 ротационных культуры для удобной и правильной ротации.

Три основные рекомендации по ротации культур:

1. Использовать минимальное количество культур для ротации. Здесь мы снижаем вариабельность продукта по основным параметрам от партии к партии

2. Не использовать для ротации культуры разных поставщиков. Производители культур не знают поштаммовый состав культур конкурентов и закваски от нескольких производителей могут иметь штаммы, связанные друг с другом фаговым родством, что увеличивает фаговый фон на заводе.

3. Следовать рекомендуемым дозировкам заквасочной культуры и не занижать дозировку.

Рекомендации по санитарным мероприятиям для управления фагами:

• Следить за периодичностью мойки и дезинфекции. Для ликвидации фага дезинфекция необходима после каждой мойки.
• Использовать эффективные для фагов дезинфектанты: надуксусная кислота в концентрации 0,015% (часто используется в сочетании с перекисью водорода). В критических случаях фаговой атаки концентрацию по надуксусной лучше увеличить до 0,03-0,04%,
• В связи с тем, что сыворотка является одним из источников фагов, необходимо организовать ее сбор в герметических резервуарах, а сепарирование и переработку вести в отдельных помещениях;
• Сыворотку следует пастеризовать при температуре 72°С в течение 15 сек. и транспортировать по закрытому трубопроводу. Нельзя хранить и транспортировать сыворотку в оборудовании для сырого и пастеризованного молока;
• Рекомендуем применять озонирование воздуха в помещениях для обеззараживания воздуха помещений от фагов, бактерий, грибов.

Бактериофаги являются в  своей основе паразитами, которые развиваются только в  контакте с  растущей клеткой. Пока клетка носителя, то есть бактериальной культуры, присутствует, фаг не может быть уничтожен из среды. Утверждение, что фага на молочном производстве нет, является совершенно неверным.

Невозможно предотвратить наличие бактериофага, но возможно и необходимо контролировать его уровень.

Источник: телеграм-канал Chr. Hansen