Молочное дело

Газы

Молоко при получении, хранении, транспортировке и обработке соприкасается с воздухом, газы которого растворяются в нём согласно общим законам растворимости газов в воде. Общее содержание газов в 1 кг молока составляет от 60 до 120 мг, из них на долю СО2 приходится от 60 до 70%, кислорода – 6 – 10%, азота – 25 –30%. В молоке содержится также небольшое количество аммиака, которое называют нативным. После дойки содержание газов в молоке устанавливается на определённом постоянном уровне. В процессе хранения, при транспортировке и обработке молока количество отдельных газов в нём меняется. Например, при хранении молока даже при низких температурах вследствие развития гнилостных микроорганизмов и расщепления белков до аминных групп, количество аммиака увеличивается, а кислорода понижается.

В процессе очистки, перекачивания, при транспортировке молока количество кислорода в нём может повыситься, что способствует увеличению окислительно-восстановительного потенциала и появлению в молоке во время хранения окисленного вкуса. При пастеризации молока, наоборот, растворённый кислород и углекислый газ улетучиваются, что сопровождается снижением окислительно-восстановительного потенциала и титруемой кислотности молока, как правило, на 1 градус Тернера.

Одновременно в ходе пастеризации повышается содержание аммиака в следствии воздействия на белки повышенных температур. Поэтому, метод определения наличия аммиака в молоке используется только для сырого молока, поскольку в пастеризованном его содержание превышает нативное.

Посторонние вещества и пути попадания их в молоко

Проблема загрязнения кормов и пищевых продуктов посторонними веществами является одной из серьёзнейших в настоящее время, поскольку многие их них являются токсичными для животных и человека, вызывая пищевые отравления и пищевые инфекции. Кроме этого, некоторые из них представляют опасность в последствии, так как обладают гепатотропным, канцерогенным и мутагенным действием. С точки зрения, охраны здоровья человека к посторонним веществам относятся:

антибиотики, пестициды, токсичные химические элементы, радионуклиды, нитраты, нитриты, микотоксины, бактериальные яды. Кроме токсичности эти вещества отрицательно влияют на технологический процесс производства молочных продуктов, что приводит к увеличению затрат сырья и снижению их качества и пищевой ценности.

Антибиотики (пенициллин, стрептомицин, левомицетин, тетрациклин, окситетрациклин др.) применяют в животноводстве с целью профилактики заболеваний и для лечения больных сельскохозяйственных животных. Кроме того, антибиотики-стимуляторы добавляют в корм для улучшения его усвояемости и стимуляции роста животных.

При лечении животных антибиотики вводят внутримышечно или непосредственно в пораженные бактериальными инфекциями доли молочной железы лактирующих животных. Доказано, что введённые антибиотики переходят в молоко в количестве от 10 до 50% используемой дозы в течение 48-72 часов и более после инъекции. Содержание антибиотиков в молоке зависит от дозы, свойств, применяемого препарата, молочной продуктивности и индивидуальных особенностей животного.

Тепловая обработка молока незначительно разрушает антибиотики. Они снижают санитарные качества и технологические свойства молока, искажают результаты редуктазной пробы, повышая его классность по бактериальной обсеменённости и сортность молока более низкого качества.

Использование молока с остатками пенициллина и других препаратов может вызывать дисбактериоз и аллергические реакции у людей с повышенной чувствительностью, а также возникновение у патогенных микроорганизмов резистентности к этим препаратам. Присутствие антибиотиков в молоке даже в небольших количествах, подавляет развитие молочнокислых бактерий, применяемых при производстве кисломолочных продуктов. Наиболее чувствительными к антибиотикам являются термофильный стрептококк и лактобациллы; мезофильные лактококки обладают меньшей чувствительностью.

В то же время посторонняя патогенная микрофлора (стафилококк, сальмонелла, дизентерийная палочка и др.) менее чувствительна к антибиотикам. Антибиотики нарушают сычужное свёртывание молока при производстве творога и сыра, что отрицательно влияет на консистенцию и вкус молочных продуктов. Горький и невыраженный вкус характерен для масла сладкосливочного, выработанного из сливок с большим содержанием антибиотиков. С целью профилактики молоко, полученное в течение 5 дней после введения антибиотиков, запрещено сдавать на молочные заводы для переработки. Пестициды в молоко попадают через загрязнённый корм или через кожу при санитарной обработке шерстного покрова животных против насекомых. Для этой цели используют фосфорорганические и карбаматные пестициды, в прошлые годы - хлорорганические. Степень перехода в молоко и токсичность этих групп соединений различна. Фосфорорганические и карбаматные пестициды (карбофос, хлорофос, фосфамид, севин и др.) очень быстро разрушаются в организме животного, не выделяются с молоком или выделяются в небольших количествах.

Хлорорганические пестициды (ДДТ, альдрид, ГХГЦ и его изомеры) обладают высокой стойкостью во внешней среде. При поступлении в организм животного они аккумулируются в жировой ткани, и длительное время выделяются с молоком. Моющие и дезинфицирующие вещества попадают в молоко и молочные продукты при недостаточном ополаскивании водой доильных установок и оборудования для первичной обработки молока, хранения и транспортировки. Соблюдение инструкций по мойке и санитарной обработке технологического оборудования, резервуаров и автомолцистерн позволит избежать попадания этих веществ в молоко. Однако в случае сбоя в работе автоматики при безразборной мойке технологического оборудования такое загрязнение возможно.

Наличие моющих и дезинфицирующих веществ в молоке приводит к нарушению процессов сквашивания при производстве кисломолочных продуктов и сыров. Токсичные элементы. К ним относятся тяжёлые металлы и мышьяк. Некоторые из них (свинец, ртуть, кадмий) и мышьяк высокотоксичны и подлежат регламентированию; другие (медь, цинк, олово, железо) токсичны только при высоких концентрациях, поэтому их содержание должно быть ограничено.

Загрязнение молока наиболее токсичными тяжелыми металлами, радиоактивными элементами происходит по схеме: выбросы и отходы промышленных предприятий, транспорта и др. в атмосферу, водоёмы, переходят в почву, затем в растения, в организм животных и в молоко и молочные продукты. Отравление коров ртутью также возможно при использовании кормов, протравленных ртутьсодержащими и мышьяковистыми препаратами. Однако биологические системы коров нейтрализуют поступившие с кормом токсичные вещества и в молоко выделяется лишь незначительная их часть. Поэтому молоко по сравнению с другими пищевыми продуктами (мясо, рыба, птица) меньше загрязнено тяжелыми металлами и мышьяком. Однако их концентрация в молоке нормируется, Предельно допустимые концентрации для молока и молочных продуктов установлены в санитарно-гигиенических нормах и правилах. Свинец является одним из самых распространённых токсичных элементов. В организме человека он блокирует ферментные системы, влияет на биосинтез гемоглобина и депонируется в костной ткани.

Ртуть самый высокотоксичный элемент, Предположительно попадание метилртути в молоко связано с использованием для кормления рыбной муки и зерна, протравленного ртутьсодержащими препаратами.

Кадмий оказывает сильное токсическое действие на организм животных и человека. Источником является сжигание топлива на ТЭЦ, минеральные фосфорсодержащие удобрения.

Мышьяк ядовит только при высоких концентрациях. Источником загрязнения являются электростанции, работающие на буром угле, применение мышьякосодержащих удобрений. Мышьяк может содержаться в полифосфатах, используемых при производстве плавленых сыров.

Радиоактивные изотопы. Выделяются в атмосферу при добыче, использовании, хранении радиоактивного топлива и испытании ядерного оружия. Молоко загрязняется наиболее опасными радионуклидами: (Sr) стронций 90, (Sr) стронций 89, (Cs) цезий 137, особенно для детей - (I) йод 131, который аккумулируется в щитовидной железе. Молоко загрязнённое радиоактивными веществами лучше перерабатывать на масло сливочное и топлёное, так как в жир уходит менее 1% изотопов или сыр.

Нитраты, нитриты и нитрозамины не обладают выраженной токсичностью, но при высокой дозе могут вызвать отравление животных и людей. Кроме того, они опасны для человека, так как являются предшественниками синтеза канцерогенных веществ в организме и пищевых продуктах.

Снизить содержание нитратов и нитритов в молоке можно путём гомогенизации, приводящей к повышению активности ксантиоксидазы, обладающей нитратредуктазной и нитритредуктазной активностью, а также добавлением к нему аскорбиновой кислоты.

Микотоксины. Проблема загрязнения пищевых продуктов природными токсинами, вырабатываемые плесневыми грибами и бактериями, приобрела в последние десятилетия особенное значение. Опасность отдалённых последствий имеют канцерогенные микотоксины, отдельные из них могут представлять смертельную опасность.

Развитие в кормах и пищевых продуктах некоторых видов плесневых грибов способствуют накоплению в них микотоксинов – афлактоксинов, охратоксинов и др., которые обладают хроническим воздействием. Скармливание заплесневелых кормов, поражённых микроскопическими грибами (Aspergilus, Fusarium), а также синтезирующие наиболее опасные афлатоксины Asp.flavus, u Asp.paraciticus, может привести к отравлению животных и выделению части микотоксинов в молоко.

Наиболее опасен афлатоксин В1, который в организме животных переходит в метаболит М1 , и попадает в молоко. При пастеризации молока концентрация его снижается незначительно.

62 Основные факторы, влияющие  на стабильность жировой фазы  сливок при подготовке их к сбиванию.

Процесс сбивания сливок зависит не только от состава и свойств жировой фазы сливок, но и от условий сбивания. Основное влияние на сбивание сливок, кроме конструкции, оказывают скорость вращения маслоизготовителей, степень наполнения емкости сливками, температура сбивания и характер подготовки сливок.

Скорость вращения маслоизготовителя. Она должна обеспечить подъем сливок центробежной силой на возможно большую высоту с последующим их падением под действием силы тяжести. При оптимальной скорости вращения центробежное ускорение должно приближаться, но не достигать ускорения силы тяжести.

При превышении скорости сливки прижимаются центробежной силой к периферии и вращаются вместе с маслоизготовителем, и поэтому не сбиваются.

Степень наполнения емкости. Наиболее полное сбивание сливок при наименьшей затрате времени на единицу готового масла достигается при наполнении маслоизготовителя на 40 –45% общей его вместимости, так как достигается максимальная поверхность воздушной дисперсии. Для сливок высокой жирности оптимальная степень наполнения соответствует 35% вместимости. Отклонения от оптимальной степени наполнения маслоизготовителя повышают отход жира в пахту и ухудшают консистенцию масла. С превышением допустимой степени наполнения бочки уменьшается высота падения сливок, понижается их вспенивание, и в результате затягивается сбивание или его совсем не происходит, если при образовании пены сливки займут весь объем. Максимальную перегрузку при необходимости можно допустить до 50% наполнения сливками. При уменьшении степени наполнения сбивание ускоряется, и значительная часть жировых шариков не успевает агрегироваться и остается в пахте, что понижает степень использования жира. При загрузке маслоизготовителя ниже 20% вместимости сливки растекаются по стенкам вращающегося маслоизготовителя, прилипают к ним, вращаются вместе с ним и не сбиваются. Минимальное наполнение допускается в размере 25% вместимости. Степень наполнения маслоизготовителя должна быть постоянной. Это облегчает получение масла постоянного состава и однородной консистенции.

Заполнение маслоизготовителя сливками должно быть кратковременным. Для этой цели' используются высокопроизводительные насосы – плунжерные, ротационные, винтовые. В некоторых конструкциях маслоизготовителей предусмотрено создание разрежения для засасывания сливок. Подачу сливок можно проводить и самотеком.

Физико-химические показатели сливок. С повышением жирности сливок, а следовательно, и концентрации жировых шариков, значительно сокращаются первая стадия сбивания и процесс образования масляного зерна. С повышением концентрации жира в сливках большее значение в процессе маслообразования имеют гидродинамические факторы, а при снижении жирности – поверхностные явления (флотация и изменение оболочек жировых шариков). Вследствие высокой вязкости сливок повышенной жирности необходимо снижать скорость вращения маслоизготовителя, чтобы сливки успели оторваться от ее стенок и не затянулся процесс сбивания. Особенно это важно в период максимального образования пены, когда вязкость сливок резко повышается. При сбивании сливок с повышенным содержанием жира требуется постановка более крупного зерна, что облегчает регулирование состава масла при последующей обработке. Это обеспечит низкий отход жира в пахту.

Степень отвердевания глицеридов жира сильно влияет на гидрофобизацию жировых шариков, чем и объясняется лучшее использование жировых шариков при сбивании хорошо созревших сливок. По данным А. П. Белоусова коэффициент флотации отвердевшего жира в несколько раз превышает коэффициент флотации жидкого жира.

При сбивании недозревших сливок с недостаточной степенью отвердевания жира образуется крупноячеистая малоустойчивая пена, процесс слипания жировых комочков посредством жидкого жира в масляные зерна проходит быстро. Излишнее количество свободного жидкого жира, адсорбируясь поверхностью пенных пузырьков, быстро их разрушает. В результате значительная часть жировых шариков отойдет в пахту, степень использования жира сливок снизится; при этом образуется неравномерное по размерам мягкой консистенции зерно с; захватом большого количества пахты внутрь. Последняя при обработке мягкого зерна трудно удаляется из масла, остается в виде крупных капель. Масло приобретает дефект – мягкое, с крупной мутной слезой. Такое масло быстро портится при хранении.

Недостаточно созревшие сливши с пониженным содержанием отвердевшего жира следует сбивать при пониженных температурах.

Перезревшие сливки с излишне высокой степенью отвердевания жира имеют пониженные значения удельной поверхностной энергии и повышенную вязкость. При их сбивании образуется прочная, мелкоячеистая пена, которая меньше обогащается жидким жиром и медленно разрушается, процесс сбивания сливок замедляется. Из-за недостатка жидкого жира образование комочков и зерен масла также задерживается. Сливки сбиваются долго, масляное зерно получается грубой, твердой, иногда засаленной консистенции. Для получения нормально протекающего процесса маслообразования необходимо повысить температуру сбивания сливок, при которой часть отвердевшего жира расплавляется.