Технология молочного производства

Размещено на http://allbest.ru

Введение

Молоко один из самых совершенных пищевых продуктов, созданных природой. Достоинства его перед другими продуктами общеизвестны. Доказательство этому постоянная и все растущая потребность в нем.

Молоко представляет собой сложную биологическую жидкость, которая образуется в молочной железе самок млекопитающих и обладает высокой пищевой ценностью, иммунологическими и бактерицидными свойствами. Оно является незаменимой полноценной пищей для новорожденных и высокоценным продуктом питания человека всех возрастов.

В естественных условиях молоко из молочной железы высасывается теленком и поступает в его организм таким, какое оно есть в вымени. При доении же оно соприкасается с внешней средой и используется потребителем через определенный промежуток времени, за который может измениться его питательная ценность. С внедрением в молочные хозяйства промышленной технологии увеличиваются временные и пространственные интервалы между производителем и потребителем молока.

Молоко в момент его продуцирования клетками здоровой молочной железы почти не содержит микробов по той причине, что в нем присутствуют лизоцимы и другие бактерицидные вещества (лактеины, глобулины), обладающие, как известно, значительной бактерицидной способностью в отношении некоторых видов микрофлоры, которая проникает в вымя через сосковые каналы. Большинство из этих микроорганизмов под действием бактерицидных веществ вымени не только не размножаются, но и погибают, лишь наиболее устойчивые и при значительном их количестве сохраняются и могут размножаться в молочной железе.

Однако полученное в условиях даже образцового санитарного порядка и соблюдения необходимых санитарных требований может всегда содержать определенное количество микробов. Так в 1 мл молока выдоенного даже в асептических условиях, обнаруживают до 5-6 тысяч бактерий. Этот вид микробного обсеменения называется секреторным. Загрязнение молока микроорганизмами, которое происходит на всех этапах его происхождения от момента получения, первичной обработки, транспортировки, переработки на заводе и доставки до потребителя называют постсекреторным.

Молоко и молочные продукты должны составлять 1/3 суточной потребности человека в пище. Из этих расчетов человек должен потреблять молока и молочных продуктов в пересчете на молоко около 1,5 л.

В настоящее время известно свыше 200 различных компонентов молока. В простейшем виде составные части молока можно подразделить на истинные, т.е. компоненты, образующиеся в процессе нормального обмена веществ при секреции молока, и неистинные, т.е. посторонние компоненты, попадающие в молоко различными путями. В свою очередь, истинные составные части молока делят на главные и второстепенные, исходя из их содержания в молоке. К главным относят воду, белок, жир, лактозу и минеральные вещества, к второстепенным - витамины, ферменты, гормоны, фосфатиды и др. Из посторонних веществ в молоке могут содержаться антибиотики, пестициды, детергенты, радионуклиды, афлатоксины, остатки дезинфицирующих веществ и т.п.

Введение в экономику производства молока: Производство мясных и молочных продуктов является одним из основных источников удовлетворения потребностей населения в высокобелковых продуктах питания.

Снижение объемов производства молочной продукции вызвано прежде всего незаинтересованностью товаропроизводителей в развитии отрасли в условиях диспаритета цен, роста неплатежей, ухудшение обеспеченности кормами и другими материально-техническими ресурсами.

Скотоводство является превалирующей отраслью животноводства. Это обусловлено тем, что крупный рогатый скот дает более 99 % молока и около 50 % говядины - главных животноводческих продуктов питания населения нашей планеты.

Увеличение производства высококачественных продуктов скотоводства - проблема с годами, не теряющая своей актуальности, а все больше приобретающая значение как с ростом населения нашей планеты, в частности нашей страны, так и удовлетворения потребности человечества в продуктах питания. В связи с этим развитию этой отрасли придается большое народнохозяйственное значение.

В развитых странах мира животноводство характеризуются стабильным динамичным ростом, освоением интенсивных технологий, что сопровождается повышением производства животноводческой продукции.

1. Молоко как сырье для производства молочных продуктов

1.1 Состав молока

Состав молока зависит в основном от породы и возраста животного, стадии лактационного периода, кормления и условий содержания. В сухом остатке молока находятся все его составные части -- белки, жир, углеводы, минеральные вещества и пр.

Белки: Приблизительно четвертую часть общего содержания сухих веществ в коровьем молоке составляют белки. Они имеют наиболее благоприятный качественный и количественный аминокислотный состав, что обусловливает их высокую биологическую ценность. В организме человека белки играют роль пластического материала, необходимого для построения новых клеток и тканей, образования биологически активных веществ, ферментов и гормонов..

С химической точки зрения белки - это высокомолекулярные соединения, состоящие из расположенных в определенном порядке -аминокислот, связанных между собой в цепочку. Основой белковых молекул являются более 20 аминокислот, 18 из которых обнаружены в молочном белке. Число возможных вариантов сочетаний аминокислотных остатков в молекуле белка практически не ограничено, что определяет и разнообразие по химическому строению и свойствам белков.

К незаменимым аминокислотам относятся 8 из 18. Большая часть из них (метионин, триптофан, изолейцин, фенилаланин, валин, лейцин) в белке молока содержится в количествах, значительно превышающих их содержание в белках мяса, рыбы и растительных продуктов.

Пищевая ценность молочных белков повышается благодаря связям белковых молекул с витаминами, минеральными веществами, липидами.

Жир: В молоке жир присутствует в виде эмульсии или суспензии в молочной плазме. Диаметр жировых шариков колеблется от 0,1 до 20 мкм, средний размер 3-4 мкм. Число жировых шариков в 1 мл молока составляет около 15 млрд. Каплю жира окружает тонкая оболочка (5-10 нм), имеющая довольно сложный состав.

Молочный жир представляет собой смесь три-, ди- и моноглицеридов, жирных кислот, стеринов, каратиноидов, жирорастворимых витаминов (A, D, Е и К) и других сопутствующих веществ в весьма незначительных количествах.

В состав оболочек жировых шариков входят фосфолипиды, липопротеины, протеины, цереброзиды, ферменты, витамины (каротин, витамин А:-) и др. В оболочке также обнаружены следы металлов (Мо, Fe, Cu, Zn, Ca, Mg, Se, K, Na) и вода в связанном состоянии. Состав и толщина оболочек жировых шариков не являются постоянными, поскольку между плазмой молока и оболочкой происходит обмен веществ.

Триглицериды, составляющие основу молочного жира, - это эфиры трехатомного спирта глицерина и жирных кислот. Последние составляют 90% молочного жира. Среди них есть насыщенные и ненасыщенные, с одной или несколькими двойными связями, четным или нечетным, малым (4) и большим (18 и выше) числом атомов углерода в цепи.

Свойства молочного жира зависят от химического состава, структуры и расположения в молекуле триглицеридов жирных кислот, входящих в него. В свою очередь, содержание отдельных жирных кислот в молочном жире в большей степени зависит от времени года, кормов и условий содержания животных.

Наиболее значимыми из физических свойств с точки зрения практической применимости являются способность молочного жира к плавлению и кристаллизации, оптические свойства, тепло - физические свойства. Температура плавления молочного жира колеблется от 28 дп 40 С, плотность (при 20 С) - 930-933 кг/м³, число рефракции 40-46, показатель преломления (при 40 С) 1,453.

Из химических свойств наиболее важные - способность жира к окислению, гидролизу, осаливанию и прогорканию, поскольку они определяют качество молочного жира и молочных продуктов при их производстве и хранении.

Пищевая ценность молочного жира обусловлена своеобразным сочетанием различных жирных кислот (линолевой, линоленовой, арахидоновой), играющих большую роль в процессах обмена веществ. Первые две относятся к числу незаменимых, поскольку они не синтезируются в организме.

Холестерин молочного жира также необходим как предшественник некоторых гормонов. Кроме того, он участвует в процессах кроветворения. Фосфолипиды, входящие в состав жировой фракции молока, участвуют в синтезе белка, составляют основную массу липидов мозга, а также обусловливают эмульсионное состояние молочного жира. Липиды молока - носители жирорастворимых витаминов A, D, E и К, которых мало в других жирах.

Высокая дисперсность, наличие оболочки и электрического заряда обеспечивают частицам молочного жира проникновение в организм человека в нативной форме, без предварительного расщепления липолитическими ферментами. Усвояемость молочного жира очень высока и составляет 98%, чему способствует также его низкая температура плавления.

Углеводы: В молоке углеводы представлены в основном лактозой (90%) - углеводом, характерным только для молока, свободной глюкозой и галактозой. Лактоза - дисахарид, присутствует в молоке в виде молекулярной дисперсии.

Содержание лактозы в молоке составляет 3,6-5,5 %. Она присутствует практически во всех молочных продуктах, участвует в формировании их свойств, обусловливает пищевую и энергетическую ценность молока. В организме человека под действием лактазы и микроорганизмов желудочно-кишечного тракта лактоза распадается до молочной кислоты, создавая среду, препятствующую развитию гнилостных микроорганизмов.

Лактоза играет большую роль в технологических процессах производства ряда молочных продуктов. Как было сказано выше, лактоза сбраживается до молочной кислоты, которая переводит молоко из жидкого состояния в гелеобразное со свойственным кисломолочным вкусом и запахом. Образование сгустка связано с нарушением коллоидного состояния молока. Это свойство используется в производстве кисломолочных продуктов и некоторых видов сыров.

Нагревание до температуры кипения и длительное выдерживание молока при этой температуре вызывают его побурение. Это происходит в результате взаимодействия лактозы с белками молока и образования меланоидиновых соединений. Этим свойством молочного сахара пользуются при приготовлении топленого молока и жидких диетических молочных продуктов с особым привкусом (ряженка).

Минеральные вещества: Молоко служит постоянным источником поступления в организм минеральных веществ, наибольшее значение из которых имеют Ca, P, K, Na, Mg, S, Cl. Больше половины всех минеральных веществ составляют соли кальция и фосфора. Оптимальными в пище считаются следующие соотношения макроэлементов: Са:Р как 1:(1,3-1,5); Са:Mg как 1:(0,5-0,75). Оптимальное соотношение кальция и фосфора в коровьем молоке повышает его пищевую ценность.

Кальций в молоке находится в растворимом состоянии и на 75% связан с казеином в виде казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК), что делает его практически полностью усвояемым.

Фосфор входит в состав белка всех клеток организма, частично связан с АТФ (аденозинтрифосфорной кислотой), является компонентом нервной ткани и клеток мозга.

Микроэлементы молока (Fe, Cu, Mn, Zn, Co и др.) имеют большое значение для нормального обмена веществ в организме, синтезе витаминов, ферментов, гормонов.

Помимо основных веществ молоко также содержит водо- и жирораст-воримые витамины, ферменты, гормоны, простогландины и другие биохимически активные вещества.

Витамины: Молоко является важнейшим источником витаминов. В нем присутствуют жирорастворимые витамины А, группы D, E и водорастворимые -- группы B, PP, C микрофлора др. содержание их в молоке и молочных продуктах изменяется в зависимости от периода лактации, кормового рациона животных, способов тепловой обработки молока и условий его хранения. В ряде случаев производят искусственную витаминизацию продуктов.

Ферменты: Это химические вещества белковой природы, ускоряющие процессы обмена веществ в живом организме. В сыром молоке находятся следующие ферменты: липаза, пероксидаза, каталаза, фосфатаза, редуктаза и пр. ферменты играют большую роль в процессе обработки молока и переработки его на молочные продукты.

Липаза -- расщепляет жир до глицерина и жирных кислот. В молоко попадает из молочной железы или образуется в результате жизнедеятельности ряда микроорганизмов. При пастеризации молока липаза разрушается.

В процессе хранения пастеризованного молока даже при низких температурах в течении 24-30 часов активность фермента увеличивается. Наличие фермента в масле, сыре, сухом цельном молоке вызывает их быструю порчу.

Пироксидаза -- ускоряет окислительные процессы. В молоко попадает из молочной железы. Фермент разрушается при пастеризации. На этом ее свойстве основана проба на пастеризацию молока.

Каталаза -- ускоряет разрушение перекиси водорода (Н₂О₂). Активность фермента повышается в молоке животных, больных маститом. Проба на каталазу позволяет выявить это заболевание.

Фосфатаза -- катализирует распад эфиров до фосфорной кислоты. В молоко попадает из молочной железы. Тепловая обработка молока (свыше 75 ^оС) полностью инактивирует фосфатазу. На этом свойстве фермента основана проба на пастеризацию молока.

Редуктаза -- восстановительный фермент, способный обеспечивать метиленовую синь, добавленную в молоко (редуктазная проба). Это свойство фермента используют для определения общего количества микроорганизмов в молоке, поскольку бактерии в процессе своей жизнедеятельности выделяют большое количество редуктазы.

1.2 Свойства молока

Молоко обладает определенными свойствами, суть которых рассмотрена ниже.

Физические свойства. Характеризуются органолептическими показателями молока (цвет, консистенция, вкус, запах), плотностью, вязкостью, осмотическим давлением, точка замерзания и др. При экспертизе молока особое значение имеют органолептические показатели и плотность. Другие физические свойства используют редко.

Цельное свежее молоко - однородная жидкость белого или желтовато-белого цвета, с приятным слегка сладковатым вкусом и специфическим запахом. При обезжиривании цвет становится голубовато-белым, ухудшается вкус. Снижение содержания белков ведет к появлению водянистого привкуса. Старо дойное молоко имеет специфический солоноватый привкус.

Плотность - величина, показывающая, на сколько масса молока при температуре 20 ?C больше массы дистиллированной воды при температуре 4 ?C. Обусловливается она совокупностью показателей плотности составных частей молока, г/см?: вода - 1, жир - 0,92, лактоза - 1,6, белки - 1,3, соли - 2,8. При изменении соотношения компонентов молока меняется и его плотность. Колеблется она в пределах от 1,027 до 1,033 г/см?. Для объективной оценки следует периодически измерять плотность натурального молока. С увеличением содержания жира в молоке плотность снижается, напротив, при повышении количества сухих обезжиренных веществ - повышается.

Плотность парного молока несколько ниже (на 0,001-0,002 г/см?) остывшего, что связано с переходом жира из жидкого состояния в твердое и в некоторой степени с уменьшением содержания газов в молоке.

Молоко, плотность которого ниже 1,027 г/см?, считается аномальным, оно или разбавлено водой, или получено от больных коров. По показателю плотности устанавливают натуральность молока. При добавлении воды плотность молока уменьшается, а при снятии жира или добавлении обезжиренного молока - увеличивается.

При оценке качества молока могут быть использованы показатели других физических свойств. Так, при добавлении в молоко воды уменьшаются величины осмотического давления, вязкости, температуры кипения. В молоке, полученном от больных животных, повышается электропроводность, изменяются осмотическое давление, вязкость и т.д.

Кислотность молока: Она обусловлена наличием в молоке белков, фосфорнокислых солей, молочной и лимонной кислот. Различают активную (истинную) и общую (титруемую) кислотность.

Активная кислотность выражается величиной рН, которая у свежевыдоенного сборного натурального коровьего молока равна 6,73-6,64. Это относительно стабильная величина, что обусловлено буферностью молока.

Общая кислотность обусловлена наличием в свежем молоке газов, белковых веществ и солей органических и неорганических кислот. Общую кислотность определяют титрованием молока щелочью в присутствии индикатора. Титруемая кислотность свежевыдоенного сборного молока составляет 16-18 ^оТ.

Изменения химического состава и физических свойств молока: Колебания в содержании сухого вещества и его составных частей обусловлены влиянием нескольких основных факторов: породы коров, возраста и состояния организма животных, периода лактации, вида кормов, условий содержания и доения, времени года.

Молоко коров различных пород различается по химическому составу: содержанию жира, белка, сахаров, а также макро- и микроэлементов. Наблюдаются различия в активности отдельных ферментов. В зависимости от породы коров отмечают отличия в составе казеинаткальцийфосфатного комплекса в молоке.

Молоко коров различных пород различается также по соотношению фракций, размерам мицелл казеина и содержанию минеральных веществ, что обусловливает неодинаковую продолжительность сычужного свертывания молока и плотность сычужного сгустка. Могут также наблюдаться различия в размерах и составе жировых шариков.

На протяжении всего периода лактации состав молока также изменяется. В период со 2-го по 6-й месяц содержание жира и бека несколько снижается, затем вновь наблюдается небольшой рост. Количество кальция и фосфора незначительно повышается к концу лактации, тогда как содержание золы и лактозы практически остается постоянным. Молозиво (первые 7 дней лактации) и стародойное молоко (последние 7 дней лактации) не подлежат приемке на предприятиях, перерабатывающих молоко-сырье.

Полноценность и достаточность кормов непосредственно влияют на продуктивность коров, состав и пищевую ценность молока. Сезонные колебания в составе молока вплотную связаны с колебаниями в структуре и рационах кормов, а также с сочетанием периодов лактации, стойлового и пастбищного содержания и т.д.

Химический состав молока, степень дисперсности и концентрация его составных частей определяют основные физические свойства молока. Первые четыре характеристики молока широко используют при оценке качества молока-сырья, и все перечисленные показатели очень важны при его последующей переработке.

Бактерицидные свойства: Свежевыдоенное (парное) молоко содержит бактерицидные вещества белковой природы. Живые клетки (микроорганизмы), попадая в такое молоко, не только не размножаются, но даже постепенно погибают в нем. Период, в течение которого в свежевыдоенном молоке не развиваются микроорганизмы, называется бактерицидным. Продолжительность этой фазы измеряется в часах и зависит от санитарно-гигиенических условий получения молока и температуры его хранения. При повышении температуры парного молока продолжительность бактерицидной фазы резко снижается, а при нагревании до 70 ^оС бактерицидные свойства молока исчезают.

Микроорганизмы в молоке: В молоко микроорганизмы попадают непосредственно из вымени или внешней среды: из воздуха, воды, с рук обслуживающего персонала, Саня посуды, кожи животного и т.д. На любом этапе производства, преработки, транспортирования и хранения молока возможно попадание в него микроорганизмов.

В молочную железу микробы попадают в основном из внешней среды через каналы сосков, где их скапливается больше всего. Частично они могут проникать с кровью из других органов животного. Попав в новую среду, основная часть микробов гибнет, но некоторые виды приспосабливаются и развиваются.

Чаще всего в молоке обнаруживают бактерии, дрожжи и плесени. Молоко, содержащее только микрофлору, поступившую в него из вымени здоровой коровы, условно называют асептическим. В 1 мл такого молока насчитывается от нескольких сотен до нескольких тысяч микроорганизмов.

Бактерии: Различают шарообразные, палочковидные и спиралевидные (извитые) бактерии. Взаиморасположение бактерий также имеет значение для их характеристики.

Так, шарообразные бактерии имеют общее название - кокки. Однако по их взаимному расположению различают стафилококки (напоминают гроздья винограда), диплококки (объединенные попарно), стрептококки (цепочки), тетракокки и т.д. Палочкообразные бактерии также могут образовывать цепочки. Их подразделяют на бациллы - палочковидные бактерии, образующие споры, и бактерии - бесспоровые палочки.

Спора - уплотненная часть, расположенная внутри клетки и покрытая оболочкой. Споры образуются в неблагоприятных для микроорганизма условиях. Они могут сохраняться длительное время. В благоприятных условиях споры прорастают, и бактерии приобретают свою обычную форму и свойства.

Бактерии, имеющие форму запятой, называют вибрионами, форму спирали - спириллами.

Бактерии различают по размерам. Так, кокки обычно имеют размер от 0,4 до 1,5 мкм. Длина бацилл колеблется от 1 до 10 мкм, хотя могут быть виды длиннее или короче. Некоторые кокки и многие бациллы могут передвигаться в жидком субстрате с помощью имеющихся у них специальных органов - жгутиков. Жгутики могут по-разному располагаться на поверхности клетки: окружать всю бактерию, быть на одном ее конце или разных.

Для нормального существования и развития бактерий необходимы определенные условия, основные из которых: наличие необходимых питательных веществ, соответствующая температура, наличие влаги, определенное осмотическое давление, наличие (аэробные) или отсутствие (анаэробные) кислорода, определенный рН среды, отсутствие прямого света, особенно ультрафиолетового.

При низких температурах замедляется или прекращается рост бактерий, однако они не погибают. Высокие температуры (70С) вызывают гибель клеток.

Однако есть бактерии, так называемые термофильные, которые сохраняют жизнеспособность и после 5-минутной выдержки при 80С. бактерии нежизнеспособны в концентрированных растворах соли и сахара, т.е. при высоком осмотическом давлении, что приводит к обезвоживанию клетки и прекращению ее развития. Этот факт используется при консервировании пищевых продуктов (соление овощей, рыбы, производство сгущенных молочных консервов, компотов и т.д.).

Бактерии не могут жить в сильнокислых или сильнощелочных растворах. Оптимальная для бактерий среда, рН которой близок к нейтральной среде, т.е. 6,8-7,4.

Не все виды бактерий хорошо развиваются в молоке. Для некоторых из них молоко представляет собой неподходящую среду обитания. В молоке обычно встречаются молочнокислые, колиформные, маслянокислые, пропионовокислые и гнилостные бактерии.

Группа молочнокислых бактерий включает бациллы и кокки, которые могут образовывать цепочки различной длины, но никогда не образуют спор. Молочнокислые бактерии - факультативные анаэробы.

Большинство из них гибнет при нагревании до 70С. в качестве источника углерода молочнокислые бактерии используют лактозу, сбраживая ее до молочной кислоты либо других веществ, таких как уксусная кислота, углекислый газ, этанол. Потребность в органическом азоте молочнокислые бактерии удовлетворяют за счет казеина молока, расщепляя его с помощью ферментов.

Колиформные бактерии (группы кишечных палочек) - факультативные анаэробы, оптимальная температура существования и развития 30 - 37 С. обнаружены в кишечнике, на поверхности рук, в нечистотах, в загрязненной воде и на растительности. Колиформные бактерии сбраживают лактозу до молочной кислоты и других органических кислот, углекислого газа и этанола, разрушают белки молока, в результате чего появляется посторонний запах. Некоторые колиформные бактерии являются причиной маститов у коров.

Колиформные бактерии могут нанести существенный вред при производстве сыров. Помимо возникновения посторонних запахов в результате повышенного газообразования в процессе жизнедеятельности этих бактерий нарушается текстура сыра на ранней стадии его созревания. Метаболизм бактерий прекращается при рН ниже 6, чем объясняется их активность именно на ранних стадиях созревания сыра, когда еще лактоза не полностью разрушена. колиформные бактерии гибнут при пастеризации.

Маслянокислые бактерии - анаэробные спорообразующие микроорганизмы, оптимальная температура 37 С. Плохо развиваются в молоке, однако прекрасно себя чувствуют в сырах, где соблюдаются анаэробные условия.

По сути, являются «разрушителями» сыра. Маслянокислое брожение, сопровождающееся образованием в большом объеме углекислого газа, водорода и масляной кислоты, приводит к образованию «рваной» текстуры сыра, прогорклого, сладковатого вкуса. Споры маслянокислых бактерий не уничтожаются пастеризацией.

Используют специальные технологии для предотвращения маслянокислого брожения: посол сыров, добавление селитры (КNO₃), бактофугирование, микрофильтрацию.

Пропионовокислые бактерии не образуют спор, оптимальная температура развития 30 С. некоторые виды выдерживают пастеризацию. Сбраживают лактат до пропионовой кислоты, углекислого газа и других продуктов.

Чистые культуры пропионовокислых бактерий используют (в сочетании с некоторыми лактобациллами и лактококками) при производстве некоторых видов сыров (например, эмментальского) для придания им специфических запаха и рисунка.

Гнилостные бактерии включают очень большое число видов, как кокков, так и бацилл, аэробных и анаэробных. Попадают в молоко Саня рук, кормами и водой. Гнилостные бактерии продуцируют ферменты, расщепляющие белки. Они могут разрушать белок полностью до аммиака. Этот тип разложения известен как гниение. Многие из гнилостных бактерий продуцируют также фермент липазу, т.е. разлагают молочный жир.

Дрожжи: Микроорганизмы круглой, овальной или палочковидной формы. Размножаются почкованием или спорами, иногда делением. Размеры дрожжей приблизительно на порядок больше размеров бактерий.

Как и все микроорганизмы, дрожжи нуждаются в питательных веществах и определенных условиях для развития. Кислотность нормальной среды обитания для дрожжей составляет 3 - 7,5, оптимум обычно 4,5 - 5. Оптимальные температуры для дрожжей обычно от 20 до 30 С. дрожжи жизнеспособны как в присутствии, так и в отсутствии кислорода воздуха, т.е. факультативно анаэробны. В присутствии кислорода сбраживают сахар до углекислого газа и воды, в то время как в отсутствии кислорода - до спирта и воды.

Среди дрожжей различают полезные, используемые при выработке некоторых пищевых продуктов, и вредные, неблагоприятно влияющие на качество молока и молочных продуктов.

Плесени: Развиваются плесени только при доступе воздуха. Оптимальная температура развития плесеней 20 - 30 С, рН среды варьирует от 3 до 8,5. Многие виды плесеней предпочитают кислую среду. Все плесени ухудшают качество молочных продуктов, кроме единичных видов, используемых при производстве сыров типа рокфор и камамбер.

1.3 Требования, предъявляемые к молоку

Цельное коровье молоко оценивают по требованиям ГОСТ 13264-88. Оно должно быть свежим, охлажденным и соответствовать ветеринарно-санитарным правилам для молочных ферм.

В исключительных случаях по согласованию с предприятиями молочной промышленности и органами ветеринарно-санитарного надзора допускается сдача молока без охлаждения, но только в течение 2 часов после дойки. Молоко должно быть однородным, чистым, без посторонних привкусов и запахов, белого или слабо-желтого цвета, без осадка и хлопьев и незамороженным.

В зависимости от физико-химических и микробиологических показателей его подразделяют на два сорта. К I сорту относят молоко кислотностью 16-18 ?T, I класса по бактериальной обсемененности и I группы по степени чистоты. Ко II сорту относят молоко кислотностью 16-20 ?T , II класса по бактериальной обсемененности и II группы по степени чистоты.

Во всех случаях плотность молока должна быть не меньше 1,027 г/см?, кислотность не ниже 15 ?T, жирность соответствовать нормам, установленным для данной области или края.

В тех случаях, когда свежевыдоенное молоко имеет повышенную кислотность или пониженную плотность, оно может быть принято как сортовое на основе контрольной пробы, подтверждающей его цельность. Отбирают пробы и проводят анализы комиссионно с участием представителей заготовительных организаций и поставщиков. Контрольную (стойловую) пробу берут на ферме не позднее чем через 2 суток после доения. В этом случае сортность молока определяют только по показателям степени чистоты и бактериальной обсемененности.

Полученное от больных или подозрительных по заболеванию коров молоко, которое ветеринарно-санитарными правилами разрешается использовать в пищу после обработки высокой температурой (пастеризация или кипячение), относят ко II сорту. Молоко, не соответствующее требованиям II сорта, но кислотностью не выше 21 ?T, бактериальной обсемененностью не ниже III класса, степенью чистоты не ниже II группы принимают как несортовое.

Молоко от больных или подозрительных по заболеванию коров принимают только при строгом соблюдении действующих санитарных и ветеринарных правил для молочных ферм. Запрещено смешивать такое молоко с молоком здоровых коров.

Запрещается принимать на предприятия молочной промышленности молоко в первые (молозиво) и последние (стародойные) 7 дней лактации при наличии в нем нейтрализующих или консервирующих веществ, антибиотиков, остаточных количеств химических средств защиты растений и животных, с затхлым, прогорклым привкусом и резким запахом химикатов и нефтепродуктов, лука, чеснока, полыни.

Молоко, полученное от коров, которых лечили антибиотиками, запрещается использовать для пищевых целей после последнего введения тетрациклина, окситетрациклина, неомицина в течение 12 ч, стрептомицина - 48, экмоновоциллина - 24, бициллина-3 - 36 ч; после внутримышечного введения пенициллина - в течение 2 суток, окситетрациклина - 5 ,эритромицина -1, мономицина - 7, стрептомицина - 5 суток. Молоко, в котором обнаружены остаточные количества антибиотиков, используют в корм животным после кипячения.

1.4 Пороки сырого молока

Свежевыдоенное сырое молоко характеризуется определенным цветом, запахом и вкусом. По внешнему виду оно представляет собой однородную жидкость, без комков, осадка и хлопьев, цвет от белого до слабо-желтого. Аромат очень слабый и трудно поддается описанию. Вкус нормального молока сладковато-солоноватый, что обусловлено содержанием лактозы и хлоридиона, отсутствует посторонний привкус.

Специфические вкус и запах молока обусловлены сложным комплексом входящих в его состав компонентов: углеводов, белков, липидов, летучих веществ, минеральных солей и др. Однако компоненты молока довольно легко могут изменяться вследствие различных биохимических процессов, образуя соединения с неприятным вкусом и запахом. Выраженные в различной степени изменения органолептических свойств называют пороками молока (дефектами). Их образованию способствуют следующие причины:

Изменение количественного состава ингридиентов молока;

Попадание и абсорбция посторонних веществ с сильными вкусовыми и ароматическими свойствами;

Химические изменения отдельных компонентов молока под влиянием физических и химических воздействий (нативных и бактериальных ферментов, кислорода воздуха, тепла, света, металлов и др.);

Биохимический распад отдельных ингридиентов молока при одновременном образовании промежуточных и конечных продуктов с ярко выраженными ароматическими и вкусовыми свойствами;

Нарушение режимов тепловой обработки;

Несоблюдение оптимальных условий развития полезной микрофлоры, выработки и созревания продуктов;

Нарушение режимов хранения (температуры, влажности воздуха, правил упаковки и др.).

Причиной изменения естественного цвета молока, как правило является использование определенного вида кормов, а также некоторых лекарственных препаратов. Попадание в молоко после выдаивания посторонних микроорганизмов, дрожжей и плесеней также может привести к появлению нехарактерных для нормального молока оттенков (голубовато-синеватого, коричневого).

Одинаковые пороки вкуса и запаха могут быть вызваны разными причинами. Так, горький вкус возникает при микробиологическом распаде белков в результате действия фермента липазы, а также при скармливании животным большого количества люпина и вики.

Пороки запаха и вкуса появляются как до, так и после секреции молока. К возможным причинам их возникновения в сыром молоке можно отнести следующие:

Перед доением: Изменение состава молока в результате нарушения секреции в процессе лактации - гормональные нарушения.

Поглощение коровой веществ с ярко выраженными вкусовыми и ароматическими свойствами: с воздухом через дыхательные пути, с кормом - через пищеварительный тракт.

После доения: Химические изменения ингридиентов молока под действием окислительных процессов, гидролитических реакций, тепловой обработки, солнечных лучей.

Попадание в молоко посторонних веществ с ярко выраженными вкусовыми и ароматическими свойствами вследствие прямого контакта с кормом или воздухом в помещении для скота, неправильной упаковки жидких молочных продуктов, наличия остаточных количеств моющих и дезинфецирующих средств, биохимических изменений под влиянием микроорганизмов.

Изменение запаха и вкуса под влиянием физических, химических и микробиологических процессов, а также частичной абсорбции посторонних компонентов происходят после секреции. Следовательно, способы получения, обработки и переработки молока имеют решающее значение для предупреждения их возникновения в молоке и молочных продуктах.

Ароматические и вкусовые вещества от коровы попадают в молоко двумя путями: во-первых, через легкие и кровь в вымя (например, запах лука или чеснока выявляется уже через 20-30 минут), во-вторых, с кормом через органы пищеварения или желудочные газы в кровь, а оттуда в молоко, где они остаются в неизменной форме. К таким веществам относятся эфир, спирт, кетоны и альдегиды.

Кроме того, вкусовые и ароматические вещества могут образовываться из пассивных соединений корма во время процесса пищеварения. Так, бетаин некоторых сортов свеклы превращается в триметиламин, который придает молоку рыбный привкус.

В результате абсорбции наиболее часто встречаются следующие пороки вкуса: кормовой из-за плохого качества силоса и некоторых сорняков, а также запах коровы или помещений для скота, если они находятся в антисанитарном состоянии.

Интенсивность пороков запаха и вкуса, вызываемых кормом, зависит от его вида и количества, промежутком между кормлением и доением, связи между ароматическими вкусовыми веществами, содержащимися в корме, а также от состава и количества надоенного молока.

Отрицательно влияют на запах и вкус сырого молока некоторые кормовые средства, если их давать животным в большом количестве или непосредственно перед доением.

Например, появлению горького привкуса способствует потребление зеленых кормовых растений, зеленой ржи, зеленого овса, костра, а также бобовой вики, люпина и бобов. При скармливании скоту только рапса, или свеклы, или полевой горчицы, или браунколя и даже при повышенном содержании их в корме молоко приобретает едкий запах и острый вкус, напоминающий вкус редьки.

Особенно сильно влияет на вкус молока мороженая капуста. К ароматообразующим соединениям относятся горчичные масла, которые содержатся в кормах в связанной форме и высвобождаются при пищеварении.

Чтобы предупредить появление таких пороков запаха и вкуса, следует скармливать животным эти кормовые средства вместе с травой или грубым кормом, а также после доения. Молоко может приобрести вкус и запах рапсового жмыха, размятого овса, сухого жома и хлопкового жмыха, если животным давать концентрированный корм в количестве более 2 кг. Но в целом концентрированные корма не влияют на сенсорные показатели молока.

Ухудшаются они прежде всего при употреблении силоса. При этом следует различать вкусовые и ароматические вещества, присущие самим силосным кормам и образуемые в процессе брожения. Исходные вкусовые вещества могут расщепляться при силосовании, например горчичное масло, бетаин и горькие вещества бобовых. Корма с такими компонентами после силосования становятся безвредными и их можно скармливать в большом количестве.

Типичный запах силоса обусловлен наличием эфиров, спиртов, альдегидов и кетонов. Это относится только к силосу высокого качества. Использование влажного силоса больше влияет на вкус и запах молока, чем силоса из провяленной зеленой массы. Кормовые привкус и запах возникают при неправильном его брожении.

На вкус и запах молока отрицательно влияют некоторые виды сорняков. Правильное использование пастбищ и лугов и уход за ними предупреждают их появление и тем самым возникновение пороков запаха и вкуса молока. Корма и сорняки, из которых легко и быстро выделяются соединения, влияющие на вкус и запах молока, действуют сильнее, но кратковременнее, чем кормовые средства, из которых подобные соединения образуются только во время пищеварения.

Так как вкусовые и ароматические вещества переходят в молоко чрезвычайно быстро, промежуток времени между кормлением и доением имеет большое значение. Пороки запаха и вкуса наиболее ярко выражены при низких удоях молока и высоком содержании жира.

Запах коровы и загона часто появляется в молоке в зимние месяцы и может быть обусловлен как воздухом в помещении, так и болезнью КРС - кетозом. При этом заболевании нарушается эндогенный энергетический обмен и происходит повышенное выделение кетонов.

Пороки, вызванные химическими изменениями: Вследствие гидролиза свободных жирных кислот с короткими цепями - масляной, капроновой и каприновой, выделяющихся из триглицеридов, появляется порок «прогорклость». Гидролитическая прогорклость вызывается как нативными, так и бактериальными липазами, причем достаточно незначительного распада для ее возникновения.

Прогорклость сырого молока под действием нативных липаз может наступить самопроизвольно после 24 ч холодильного хранения. Это объясняется повышенным их содержанием в результате гормональных нарушений. Молоко стародойных коров также склонно к самопроизвольному прогорканию.

Нативные липазы (плазменная и мембранная) в свежевыдоенном молоке неактивны. Однако способы обработки молока, такие, как гомогенизация, сильное взбалтывание с образованием пены, подогревание до температуры 30 ^оС, с последующим охлаждением, замораживание, размораживание и т.д., способствуют активизации нативных липаз и при разрыве оболочки жировых шариков приводят к образованию индуцированной проходимости.

Этот порок можно наблюдать в молоке, полученном при использовании доильных установок пи направлении молока в трубопровод и при перекачивании насосом с сильным пенообразованием. Разрушаются нативные липазы и при пастеризации.

Прогорклый вкус питьевого молока, сливок и масла может быть результатом микробиологической инфекции. Бактериальные липазы действуют также, как и нативные.

Степень прогорклости возрастает с увеличением концентрации свободных жирных кислот в чистом молочном жире. Образование прогорклости можно установить не только при сенсорном анализе, но и химическими методами исследований.

Прогорклый вкус твердых сыров вызывают также СЖК, главным образом масляная кислота при накоплении в количестве выше оптимального. Увеличение концентрации масляной кислоты и других СЖК наблюдается при избыточном гидролизе молочного жира термостойкими липазами, выделенными психротрофными бактериями в процессе длительного хранения сырого молока. Так, образованию прогорклого и мыльно привкусов, например, в сыре чеддер способствует увеличение содержания СЖК в 3-10 раз по сравнению с их количеством в нормальном сыре.

Пороки, вызванные окислительной порчей: В процессе хранения, реже в процессе получения липиды молока и молочных продуктов, прежде всего масла и молочных консервов, окисляются кислородом воздуха. Это является распространенной причиной возникновения нежелательных привкусов (картонного, металлического, олеистого, салистого, рыбного), которые имеют общий термин - окисленный привкус. Его предшественниками являются ненасыщенные жирные кислоты фосфолипидов и триглицеридов молочного жира - арахидоновая, линоленовая, линолевая, олеиновая и их изомеры.

Окисление жирных кислот молекулярным кислородом идет через цепные реакции. На первой стадии образуются гидроперекиси и перекиси, которые не изменяют вкуса жира. Различные привкусы вызывают вторичные продукты окисления - кислоты, альдегиды, кетоны, спирты и углеводороды.

Содержание перекисей в жирах определяют йодометрическими методами, а перекисные числа выражают в миллилитрах раствора тиосульфата натрия или в процентах иода.

Окисленный привкус обусловливают карбонильные соединения - многочисленные насыщенные и ненасыщенные альдегиды и кетоны.

Основой образования окисленного вкуса жидких молочных продуктов считаются, по существующим данным, фосфолипиды оболочек жировых шариков.

В молоке, не содержащем кислород, окисленный вкус появляется при наличии следов меди и под действием солнечного света.

Подверженность молока окислению зависит от окислительно - восстановительного потенциала. При каждом изменении состава молока, способствующем увеличению положительного потенциала, возрастает опасность появления окисленного вкуса, как и под влиянием катализирующих минорных компонентов.

На появление окисленного вкуса влияет также состав кормов.

Пороки, вызванные действием света: Под воздействием света в результате фотоокисления липидов в продуктах появляются окислительные привкусы. При этом снижается их биологическая ценность: разрушаются каротин, аскорбиновая кислота, рибофлавин и другие витамины.

Механизм фотоокисления липидов аналогичен механизму окисления кислородом воздуха, т.е. носит цепной, свободнорадикальный характер. Однако окисление липидов молекулярным кислородом в процессе хранения молочных продуктов при низких температурах обычно протекает медленно, свет же вызывает окислительную порчу намного быстрее. Под действием последнего происходит образование свободных радикалов, инициирующих цепи окисления.

В молоке при фотоокислении сначала изменяются белки, затем молочный жир и соответственно появляются солнечный и окисленный привкусы.

Под влиянием света аминокислота сывороточных белков метионин в присутствии рибофлавина разлагается с образованием альдегида метионаля, обладающего слегка сладковатым, картофельным или капустным привкусом.

Солнечный привкус характерен для гомогенизированного молока. Со временем солнечный привкус переходит в окисленный, появление которого обусловлено окислением липидов и катализируемого медью.

Фотоокисление приводит к его осаливанию, которое характеризуется появлением в продукте специфического салистого привкуса и запаха стеариновой свечи. При этом жир обесцвечивается, становится более твердым, температура его плавления повышается.

Пороки, вызванные тепловой обработкой: В процессе тепловой обработки (пастеризации, стерилизации, сгущения, сушки) углеводы, липиды и аминокислоты молока подвергаются глубоким изменениям с образованием многочисленных соединений, обладающих специфическими вкусом и запахом. При хранении изменения составных частей молока могут продолжаться, а продукты распада при взаимодействии между собой образуют новые компоненты, ухудшающие вкус и запах.

Фурфурол, бензальдегид, мальтол, ацетофенон, о-аминоацетофенон и бензотиазол отрицательно влияют на вкус молочных продуктов. Большинство из них накапливается вследствие сахароаминных реакций (р-ции меланоидинообразования) при нагревании молока до высоких температур.

Привкус перепастеризации, карамелизации и пригорелый привкусы могут появиться в продуктах сразу после тепловой обработки.

Длительная выдержка или высокая температура обработки (130-150 ^оС) могут вызвать появление в молоке более резкого привкуса перепастеризации, не исчезающего при хранении. Ответственны за это диацетил, лактоны, метилкетоны, мальтол, ванилин, бензальдегид и ацетофенон.

Пригорелый (подгорелый) привкус молока возникает из-за появления пригара на поверхности нагревательных аппаратов.

Пороки биохимического происхождения: К данной группе относятся дефекты вкуса и запаха, возникающие в результате неправильного развития полезной микрофлоры. При нарушении оптимальных условий жизнедеятельности, неправильном подборе культур или соотношений между отдельными микроорганизмами могут замедлиться биохимические превращения некоторых составных частей молока или, наоборот, может накопиться большое количество продуктов их распада.

Так, горький вкус сыров может быть вызван накоплением в них горьких пептидов. Известно, что некоторые штаммы молочнокислых бактерий (Str. сremoris и др.) не содержат пептидаз, необходимых для расщепления горьких пептидов, образующихся при распаде белков под действием сычужного фермента. Некоторые штаммы Str. lactis, Str. diacetilactis и др. при ферментации лактозы накапливают большое количество карбонильных соединений (ацетальдегида, диацетила, ацетоина и др.) и этанола. Нарушение оптимального соотношения между ацетальдегидом и диацетилом может вызвать в кисломолочных продуктах привкус йогурта или грубый привкус диацетила. Увеличение содержания этанола при наличии летучих жирных кислот (ЛЖК) и бактериальных эстераз может способствовать активному образованию эфиров - этилбутирата и этилкапроата, обладающих фруктовым привкусом. Повышение их концентрации в сырах (в 2-10 раз по сравнению с «нормальным» сыром) приводит к появлению в готовом продукте фруктового привкуса.

Солодовый привкус молока обусловливает уксусный альдегид, продуцируемый Str. lactis var. maetigenes.

Излишнее накопление в сыре свободных жирных кислот (масляной, капроновой и др.) может происходить не только при развитии посторонней микрофлоры, но и при неправильном подборе штаммов полезной, что способствует образованию прогорклого привкуса. Образование больших количеств сероводорода вызывает сернистый привкус и т.д.

2. Практическая часть на примере Учхоза «Пригородное»

2.1 Краткая характеристика производственных показателей, характеристика стада

Учхоз «Пригородное» расположен в пригороде Барнаула. Связь с вышеуказанным хозяйством осуществляется по дорогам общего пользования. Среднее расстояние от хозяйства до жилых участков и производственных центров не превышает 1 км.

Почвенный покров землепользования сравнительно однообразен. Общая площадь землепользования в 2006г. составляла 100 га.

Характеристика стада. Стадо состоит из животных черно-пестрой породы. Ферма племенного направления.

Поголовье первой лактации составляет - 400 голов, второй лактации - 470 голов, третьей лактации и старше - 367 голов.

Средняя живая масса коров 1 - лактации составляет 480 кг, 2 - лактации - 498, 3 - лактации и старше масса составляет 520 кг.

Средний процент жира составляет - 3,45%

Почти все животные стада классов элита-рекорд и элита; лишь 19 голов - 1 класса. Молочная продуктивность бонитируемых коров составила 3903 кг. При жирности 3,92%, что на 11 кг.

Все животные были разбиты на группы и закреплены за отдельной дояркой; набор первотёлок вела одна доярка до набора полной группы 30 коров; затем набор формировала другая доярка и т. д.

Выбраковка коров за год составила 25%. Это ниже на 3% прошлого года и считается в пределах нормы.

Допустимый показатель яловости 3-5 %.

Важнейшим условием успешного развития молочного скотоводства в хозяйстве является обеспеченность скота кормами. Для этого решающее значение имеет укрепление кормовой базы, то есть системы производства кормов, обеспечивающей потребность животноводства.

2.2 Доение коров, охлаждение и хранение молока на фермах

Для поддержания чистоты кожного покрова коров необходимо ежедневно чистить щетками, удалять присохшую грязь, перед доением вымя и соски обмывать теплой водой или 0,5%-ным раствором хлорамина и насухо вытирать индивидуальной бумажной салфеткой или чистым полотенцем. Так обрабатывают вымя коров при привязном содержании скота.

При привязном содержании коров обычно доят в коровнике, при беспривязном - в доильном зале. Перед доением коровы доярка должна тщательно вымыть руки до локтя теплой водой с мылом и щеткой и вытереть их чистым индивидуальным полотенцем, после чего надеть чистый халат и косынку. Ногти нужно коротко стричь, имеющиеся царапины обрабатывать йодом.

Доить коров нужно в строго определенное время, сохраняя равномерные промежутки между дойками. При ручном доении подойники обмывают теплой водой (40±5 ?C) и используют их строго по назначению. Корову нужно выдаивать полностью, так как молоко, оставшееся в вымени. Может закупорить каналы сосков и вызвать воспаление вымени. Кроме того, при неполном выдаивании снижается удой. Следует иметь в виду, что последние порции молока содержат больше жира.

Обработку молока на фермах называют первичной: она включает фильтрацию, охлаждение и хранение. Правильное выполнение всех этих операций способствует дальнейшему сохранению исходных свойств молока и имеет важное противоэпидемическое значение. Надоенное молоко поступает в молочную. Здесь сначала определяют его качество, а затем процеживают через ватные фильтры или фильтры из нетканого полотна. Для фильтрации используют вафельную, лавсановую или фланелевую ткани. В молоке могут присутствовать механические примеси (кусочки шерсти, навоза, корма, пыли, грязи и т.д.) и основная микрофлора. Поэтому фильтр можно использовать для процеживания только одной фляги молока.

Тканевые фильтры после употребления прополаскивают в проточной воде, затем их, в том числе и лавсановые, складывают в 2 слоя, марлю в 4-6 слоев. После окончания процеживания молока хлопчатобумажные ткани стирают в 0,5%-ном теплом растворе дезмола или другого моющего порошка, прополаскивают в проточной воде, проглаживают или кипятят в течение 12-15 минут и высушивают. Фильтры из лавсановой ткани после стирки погружают в 1%-ный раствор гипохлорита натрия или осветленной хлорной извести на 20 минут. Наиболее совершенна очистка молока на центробежных молокоочистителях, которые широко применяют в молочной промышленности. Нормативы расхода фильтрующих тканей рассчитаны на 100 т молока: ватные фильтры - 16 кг, марля - 130 м, вафельная ткань - 9, лавсан - 2,5, белая фланель - 9 м.

...