Цикл статей из учебного пособия «Технология производства молока и молочных продуктов» для подготовки специалистов по производству молока и молочных продуктов (кисломолочных, масла, сыра, консервов и др.), использованию побочных продуктов, полученных в процессе переработки молока.

Посторонние вещества молока — вещества, содержащиеся в молочном сырье и отрицательно влияющие на биологическую ценность и технологические свойства молока. Посторонние вещества можно подразделить па химические, радиоактивные, биологические и механические.
Посторонние химические вещества попадают в молоко в результате мероприятий по защите растений, борьбы с вредителями, применением удобрений, при использовании моющих средств и нарушении правил их использования. К химическим веществам, попадающим разными путями в молоко, относят антибиотики, микотоксины, пестициды, гербициды, инсектициды, фунгициды, моющие и дезинфицирующие средства, тяжелые металлы, нитраты, мочевину, бактериальные яды и др.
Антибиотики попадают в молоко при лечении мастита и других заболеваний. Такое молоко нельзя использовать в пищу и при производстве молочных продуктов в течение 2-5 суток после окончания лечения. Наличие антибиотиков в молоке приводит к несквашиванию молока при производстве кисломолочных продуктов и сыров, так как они подавляют действие микроорганизмов заквасочных культур. Кроме того, антибиотики в молоке оказывают отрицательное влияние на здоровье человека, вызывая в некоторых случаях аллергические реакции.
Вместе с тем в молоке в небольших количествах содержатся природные антибиотические вещества и антибиотики, выделяемые различными молочнокислыми микроорганизмами, которые угнетающе действуют на вредные микроорганизмы в молочных продуктах. Чтобы исключить вредное воздействие антибиотиков при производстве молочных продуктов, для изготовления заквасок подбирают устойчивые к воздействию различных антибиотиков штаммы молочнокислых микроорганизмов. На молочных предприятиях проводится контроль на наличие антибиотиков в молочном сырье.
В молоко могут попадать различные токсины растительного и микробного происхождения (микотоксины), способные вызвать пищевые отравления у человека. Токсины растительного происхождения могут попасть в молоко при скармливании животным ядовитых растений. Основными веществами, обусловливающими токсичность растений, являются алкалоиды (колхицин в безвременнике осеннем), гликозиды (соланины в проросшем картофеле), эфирные масла (полынь, горчица), госсипол (хлопчатниковые жмыхи) и др.
Наиболее известен токсин (афлатоксин), который существует в четырех видах: B1, В2, G1, G2. Афлатоксины могут вызвать цирротические изменения печени человека. При поедании коровой кормов, зараженных афлатоксинами, в молоко может выделяться до 3 % потребленных афлатоксинов в виде гидроксилированных метаболитов — афлатоксинов М1 и М2. Афлатоксины термостойки, пастеризация не снижает токсичность этих ядов. Поэтому в молочном сырье, предназначенном для производства молочных продуктов, наличие афлатоксинов не допускается.
В молоке могут содержаться токсины микробного происхождения, например энтеротоксины, вырабатываемые коагулазоположительными стафилококками. Последние попадают в молоко при заболевании животного маститом, а также при недостаточном соблюдении санитарных норм персоналом, имеющим гнойные заболевания. Энтеротоксины термостойки, не разрушаются при пастеризации и могут вызвать серьезные пищевые отравления у человека.
Для предотвращения попадания в молоко и молочные продукты афлатоксинов, энтеротоксинов и других видов токсинов необходимо исключать из использования недоброкачественные корма и строго соблюдать санитарно-гигиенические нормы производства молока и молочных продуктов.
Пестициды — это яды химического и биологического происхождения, используемые в сельском хозяйстве для защиты культурных растений от сорняков (гербициды), насекомых (инсектициды), болезней (фунгициды). Остатки этих ядовитых веществ попадают в молоко после поедания животными кормов, их содержащих. Они представляют опасность для здоровья человека, поэтому в нашей стране установлены максимально допустимые уровни их содержания в пищевых продуктах. В молоке и молочных продуктах остаточные количества пестицидов не допускаются. Исключение составляют: гексахлоран (МДУ не более 0,05 мг/кг), гексахлорциклогексан гамма-изомер (МДУ не более 0,05 мг/кг) и ДДТ (МДУ не более 0,05 мг/кг). Кроме того, запрещено использовать в сельском хозяйстве такие стойкие во внешней среде хлорорганические пестициды, как ДДТ и альдрин.
Моющие и дезинфицирующие средства могут попадать в молоко в результате плохого ополаскивания оборудования после мойки и дезинфекции. Эти вещества влияют на технологический процесс молочных продуктов, так как снижают способность к сычужному свертыванию молока и ингибирующе воздействуют на микрофлору заквасок. При использовании в пищу молока и молочных продуктов, содержащих остатки моющих и дезинфицирующих средств, наибольшую опасность для человека представляют препараты, содержащие активный хлор и четырехзамещенные соединения аммония.
Особую группу токсических веществ, опасных для здоровья человека, составляют тяжелые металлы и радионуклиды. Источниками их поступления в молоко могут быть окружающая среда, корма, вода для питья животных или используемая для восстановления сухих молочных продуктов, техногенные факторы и катастрофы и некоторые другие факторы. К опасным токсичным элементам медико-биологические требования (МБТ) и санитарные правила и нормы качества (СанПиН) продовольственного сырья и пищевых продуктов относят медь, железо, цинк, свинец, кадмий, олово. Для этих элементов установлены максимально допустимые уровни их содержания в молоке и молочных продуктах.
Радиоактивные вещества, попадающие в молоко и молочные продукты, — наиболее опасные элементы, которые вызывают радиоактивные загрязнения. Условно допустимая радиоактивная загрязненность молока, сливок и творога составляет 1 • 10-8 Ки/л, сгущенного молока и масла сливочного — 3 • 10-8 Ки/л (условно допустимая радиоактивность воды питьевой составляет 5 • 10-8 Ки/л). Наибольший вред человеку могут нанести стронций-90 и цезий-137.
Молоко, загрязненное радионуклидами выше нормы, перед употреблением в пищу или технологической переработкой должно очищаться с помощью ионообменных смол. Из радиоактивно загрязненного молока можно вырабатывать сливочное и топленое масло. В эти виды масел переходит менее 1 % радионуклидов от общего их количества в молоке.
К биологическим посторонним веществам, попадающим в молоко, относят в первую очередь микроорганизмы. Чаще всего это бактерии, плесени и дрожжи. В молоко микроорганизмы попадают из сосковых каналов вымени животного. Молоко, полученное от здорового животного, условно называют асептическим. Обычно в нем содержится 100-3000 микроорганизмов в 1 мл. На практике получить асептическое молоко достаточно нелегко, так как микроорганизмы могут попасть в молоко из окружающей среды, с рук обслуживающего персонала, посуды, кожи животного, подстилки, корма и т.д.; на любом этапе технологического процесса при несоблюдении санитарно-гигиенических норм производства; при транспортировании и хранении молока. От количества микроорганизмов в молоке зависят его органолептические, физические и химические свойства.
Условно микроорганизмы, встречающиеся в молоке и молочных продуктах, можно разделить на три группы: патогенные, вызывающие пороки молока и молочнокислые бактерии.
Микрофлора молока, вызывающая инфекционные заболевания, называется патогенной. Источником ее в молоке являются больные или переболевшие люди или животные, выделяющие болезнетворные микробы в окружающую среду. К патогенной микрофлоре относятся возбудители пищевых отравлений, кишечных инфекционных болезней человека, зооаптропонозов, мастита.
Возбудителями пищевых отравлений являются сальмонеллы, кишечные палочки рода эшерихия (Escherichia), клостридии перфрингенс (Clostridium perfringens), возбудитель ботулизма и токсикогенные грибы (микотоксипы), бактерии рода протеус (Proteus), Bacillus cereus, патогенные стафилококки и стрептококки и некоторые другие микроорганизмы.
Чаще всего пищевые отравления микробного происхождения вызываются сальмонеллами. Они не образуют спор, по обладают высокой устойчивостью к воздействиям внешней среды. В молочных продуктах эти микроорганизмы длительно сохраняются (до 34 месяцев в твороге) и размножаются. Режимы пастеризации молока инактивируют сальмонеллы; оно считается безопасным в отношении содержания сальмонелл, если их первоначальное количество не превышало 3 • 10 ¹² клеток в 1 см3 (1 мл) молока. Кроме пищевых отравлений сальмонеллы вызывают брюшной тиф, паратифы и септицемию.
Патогенные стафилококки и стрептококки вызывают гнойно- воспалительные процессы и пищевые токсикозы, хотя пищевые токсикозы стрептококковой этиологии встречаются редко. Наиболее опасным считается золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus). Стафилококки — факультативные анаэробы, развивающиеся при температурах от 10 до 43 °С (оптимальная — 35 °С).
Патогенные стафилококки и стрептококки разрушаются при кипячении немедленно, поэтому можно считать, что режимы пастеризации молока обезвреживают эти микроорганизмы. Тем не менее такое молоко может при употреблении вызвать пищевые отравления из-за содержания токсинов, так как продуктами жизнедеятельности патогенных стафилококков и стрептококков являются экзо- и эндотоксины.
Патогенные стафилококки продуцируют пять типов экзотоксинов:
• летальный, вызывающий гибель животных;
• гемолитический, лизирующий эритроциты;
• лейкоцидин, разрушающий лейкоциты;
• некротический, вызывающий омертвение тканей;
• энтеротоксин, обусловливающий возникновение пищевых токсикозов.
Токсины разрушаются лишь при длительном кипячении (не менее 30 мин), поэтому могут находиться в пастеризованном молоке.

Пищевые отравления могут быть вызваны кишечными палочками рода эшерихия (Escherichia). Они являются постоянными обитателями кишечника человека и животных и при определенных условиях приобретают патогенные свойства. Патогенные кишечные палочки, вызывающие пищевые отравления, обнаруживаются в молоке и молочных продуктах, поэтому при приемке молока на заводе и во время технологического процесса проводится контроль на наличие кишечных палочек. Режимы пастеризации молока инактивируют кишечные палочки, однако эндотоксин, который они выделяют, является термостабильным (выдерживает нагревание до 90-100 °С).
Клостридии перфрингенс (Cl. perfringens) также вызывают серьезные пищевые отравления. Они представляют собой споровые палочки, являющиеся анаэробами, но могут расти в присутствии небольшого количества кислорода. Споры более устойчивы к температурному воздействию и инактивируются при кипячении в течение 15-30 мин. Клостридии перфрингенс вырабатывают термолабильный энтеротоксин, который инактивируется при температуре 60 °С за 4 мин на 90 %.
К числу самых тяжелых заболеваний относятся пищевые отравления, вызванные возбудителями ботулизма. Последние относятся к роду клостридий, которые представляют собой спорообразующие палочки и имеют семь подвидов, различающихся по антигенной структуре, образуемым токсинам и другим признакам. Они являются анаэробами и размножаются в герметически закрытых банках или глубинных участках твердых пищевых продуктов.
Металлические банки с зараженными молочными консервами вздуваются (бомбаж), но зачастую молочные продукты с ботулиническими токсинами на вид ничем не отличаются от доброкачественных.
Возбудитель ботулизма образует два основных вида токсинов: нейротоксин и гемолизин. Эти токсины полностью инактивируются при нагревании до 80 °С в течение 30 мин. Однако споры возбудителя ботулизма выдерживают кипячение в течение 5-6 ч и очень устойчивы к воздействиям внешней среды. Поэтому в молочно-консервном производстве необходимо строго соблюдать режимы стерилизации и поддерживать санитарно-гигиенические условия получения и переработки молока на высоком уровне, не допуская попадания этих микроорганизмов в молоко.
Кроме патогенной микрофлоры в молоке и молочных продуктах содержатся микроорганизмы, вызывающие появление пороков (некоторые из них являются санитарно-показательными микроорганизмами). К этим микроорганизмам относят гнилостные бактерии, маслянокислые бактерии, энтерококки, термоустойчивые молочнокислые палочки и бактериофаги.
Гнилостные бактерии являются основными возбудителями пороков в молоке и молочных продуктах. Они представлены спорообразующими аэробными и анаэробными палочками, пигментообразующими бактериями и факультативно-анаэробными бесспоровыми бактериями.
К спорообразующим гнилостным аэробам относятся Bacillus subtilis (сенная палочка), В. mesentericus (картофельная палочка), В. megaterium (капустная палочка), В. mycoides (грибовидная палочка), В. cercus и др. К спорообразующим гнилостным анаэробам относятся бактерии рода Clostridium.
К бесспоровым пигментообразующим гнилостным микроорганизмам относятся флюоресцирующая, синегнойная палочки семейства Pseudomonadaceae и чудесная палочка семейства Enterobacteriaceae. Факультативно-анаэробные бактерии представлены Proteus vulgaris (палочка протея) и Escherichia coli (кишечная палочка).
Гнилостные бактерии чаще всего являются мезофильными или психрофильными. Гнилостные микроорганизмы обладают протеолитическими свойствами: разжижают желатин, свертывают и пептонизируют молоко, выделяют аммиак, сероводород; анаэробы и бесспоровые палочки образуют, кроме того, индол (т.е. продукты глубокого распада белков молока).
Спорообразующие палочки, в отличие от бесспоровых, обладают свойством ферментировать многие углеводы. Некоторые гнилостные микроорганизмы (плесени, флюоресцирующие палочки и другие бактерии рода Pseudomonas) обладают липолитическими свойствами, образуя фермент липазу, вызывающий распад жиров.
Маслянокислые бактерии — анаэробные спорообразующие микроорганизмы, которые относятся к роду клостридии. Они развиваются в диапазоне температур от 8 до 46 °С (оптимальная — 35 °С). В результате их жизнедеятельности происходит маслянокислое брожение лактозы до образования масляной, а также в небольших количествах уксусной, муравьиной и пропионовой кислот. Кроме того, выделяется большое количество углекислого газа и водорода. Маслянокислые бактерии плохо развиваются в молоке, но при созревании сыров создаются благоприятные условия для их развития, что приводит к позднему вспучиванию сыров. Это проявляется «рваной» текстурой сыра, прогорклым и сладковатым вкусом. В связи с этим в молоке, предназначенном для производства сыров, проверяют наличие маслянокислых бактерий.
Гнилостные процессы в молоке и молочных продуктах могут вызывать энтерококки (молочнокислые стрептококки кишечного происхождения). Они термостойки (выдерживают нагревание до 60 °С в течение 30 мин), поэтому составляют значительную часть остаточной микрофлоры пастеризованного молока. Энтерококки относят к санитарно-показательным микроорганизмам, нахождение их в молоке и молочных продуктах нежелательно. Маммококки, например, выделяют фермент, сходный по действию с сычужным, что приводит к прогорканию молока и его преждевременному свертыванию.
Пороки в молоке и молочных продуктах могут вызываться термоустойчивыми молочнокислыми палочками. В результате их жизнедеятельности происходит интенсивное кислотообразование, что вызывает в кисломолочных продуктах, при производстве которых используется мезофильная микрофлора (творог, сметана, обыкновенная простокваша), порок «излишне кислый вкус». Оптимальная температура развития термоустойчивых молочнокислых палочек — 45-55 °С, они выдерживают кратковременное нагревание до 85-90 °С.
На качество молочных продуктов, при производстве которых используются чистые культуры микроорганизмов (кисломолочные продукты, сыры, кислосливочное масло и пр.), оказывают влияние бактериофаги, вызывающие лизис бактерий. Особенно подвержены их воздействию мезофильные молочнокислые стрептококки. При наличии фагов молочнокислый процесс либо замедляется, либо прекращается совсем. Развиваются бактериофаги при 8-46 °С, выдерживают нагревание при 75 °С в течение 15 с, хорошо переносят замораживание и длительное хранение при низких температурах.
Для борьбы с бактериофагами применяют изготовление заквасок в асептических условиях, частую смену штаммов бактерий в заквасках, используют питательные среды, тормозящие их действие, поддерживают на высоком уровне санитарно-гигиенические условия производства не только заквасок, но и всего технологического процесса.
Молочнокислые бактерии представлены в молоке стрептококками и лактобактериями, не образующими спор. Молочнокислые стрептококки — это факультативные анаэробы, в большинстве своем не выдерживающие нагревания до 70 °С. Диапазон температур для их развития — от 10 до 40 °С (оптимальная — 30 °С). Исключением является термофильный стрептококк, развивающийся в широком диапазоне температур — от 20 до 50 °С (оптимальная 37-40 °С). Он обладает более высокой термоустойчивостью и выдерживает нагревание при температуре 75 °С в течение 15 мин. В отличие от стрептококков молочнокислые палочки (лактобактерии) сбраживают лактозу до молочной кислоты, причем большое их содержание в молоке может привести к преждевременному свертыванию молока как сырого, так и во время тепловой обработки.
К биологическим веществам молока также относятся соматические клетки, представленные в основном лейкоцитами, эпителием молочных альвеол и молоковыводящих путей. Соматические клетки — это клетки различных тканей и органов. В частности, из них состоят ткани молочных проходов и альвеол, участвующих в секреции молока. В вымени происходит постоянное обновление клеток эпителиальной ткани. Старые клетки отмирают и отторгаются. К этому добавляются клетки, выполняющие защитные функции в организме (лейкоциты). Поэтому соматические клетки постоянно присутствуют в молоке. В отличие от бактерий соматические клетки в выдоенном молоке не размножаются. Количество соматических клеток в выдоенном молоке из здорового вымени колеблется между 50 тыс. и 250 тыс. в 1 мл. Оно зависит от индивидуальных особенностей животного и его физиологического состояния. В начале и в конце лактации количество соматических клеток несколько выше, чем в другие периоды. Высокая концентрация соматических клеток является признаком нарушения секреции молока или заболевания. При количестве соматических клеток выше 500 тыс. в 1 мл качество молока из-за пониженного содержания в нем казеина, молочного сахара, кальция, магния и фосфора является недостаточным для получения высококачественных молочных продуктов после его переработки.
К посторонним веществам, попадающим в молоко из окружающей среды, относят так называемые механические примеси: пыль, навоз, грязь, частицы белка (особенно в молоке с повышенной кислотностью) и т.д.
Газы попадают в молоко при соприкосновении его с воздухом во время получения и обработки. Общее количество газов, растворенных в молоке, составляет около 80-120 мг/кг. Из них на долю углекислого газа приходится 50-70 %, кислорода — 5-10, азота — 20-30 %. Содержится также незначительное количество аммиака. После выдаивания молока количество газов в нем уменьшается и устанавливается на определенном уровне. Затем в процессе хранения вследствие развития микрофлоры в молоке понижается содержание кислорода, и по степени его снижения можно судить о качестве заготавливаемого молока. Наличие кислорода является причиной развития окислительных процессов и порчи молока. Повышение содержания газов, в частности углекислого газа и сероводорода, может произойти из-за загрязнения молока и развития газообразующих микробов.
В процессе очистки, перекачивания, а также при транспортировке количество кислорода может повыситься, что способствует увеличению окислительно-восстановительного потенциала и появлению в молоке во время хранения окисленного привкуса. При пастеризации растворенные кислород и диоксид углерода улетучиваются, что способствует снижению окислительно-восстанови- тельного потенциала и титруемой кислотности молока.

© интернет

◄ Вернуться в начало…
◄ Вернуться к статьям

Немного рекламы, которая возможно поможет развитию сайта…