Основи виробництва якісного молока

​

Фолькер Крьомкер

Якість молока �

Зміст

• Параметри якості
• Жир, білок
• Бактеріологічні властивості
• Інгібітори
• Кількість соматичних клітин
• Кількість клітин як індикатор стану здоров'я вим'я
• Показники здорового вим'я
• Точка замерзання молока
• Якісні недоліки сирого (незбираного) молока і якість продуктів

​

2

19/03/2021

Якість сирого молока

Визначення:

Сукупність усіх притаманних молоку властивостей сирого молока, �EN ISO 9000:2005 (чинна норма системи менеджменту якості)

​

Постанова про визначення якості молока від 09.07.1980/затверджена 17.12.2010

§ 1 Параметри якості - (1) покупці (молокопереробні підприємства) зобов'язані перевіряти якість кожної партії молока, що поставляється на переробку, на:

1.  масову частку жиру,

2.  масову частку білку,

3.  бактеріологічні властивості,

4.  кількість соматичних клітин і

5.  точку замерзання.

​

Вміст жиру в молоці

генетично фіксований (DSB: 3,5 - 4,5)

залежить від обміну речовин у рубці:

   оцтова кислота (70 % у синтезі молочного жиру)

пропіонова й масляна кислота (20 % у синтезі молочного жиру)

​

при 4 % жиру --- співвідношення між оцтовою й пропіоновою кислотою --- >3:1

  досягається:

18 % сирої клейковини в раціоні

> 60 % структурованої сирої клейковини  

​

Вміст жиру в молоці

Діагностика:

надто низький < 3 %

брак сирого протеїну, рівень видоювання

надто високий > 5 % ліпомобілізація

Вміст білку в молоці

  ∙     зумовлений генетичними чинниками (DSB: 3,0 - 4,0)

10-15 % рекомбінантний білок

85-90 % бактеріальний білок

залежить від обміну речовин у рубці:

   коротколанцюгові жирні кислоти

цикл сечовини

діагностика:

надто низький < 3 % брак енергії

Бактеріологічні властивості молока – кількість мікроорганізмів

Підрахунок колоній при 30 °C

​

• облік аеробних та анаеробних мікроорганізмів у мезофільному діапазоні
• додавання знежиреного молока до культурального середовища з метою виявлення мікроорганізмів, що зустрічаються в молоці
• нагрівання проб у водяній ванні до температури 20 °C (макс. 10 хвилин)
• безпосереднє завантаження в чашки Петрі після забору піпеткою 10-12 мл рідини з живильного середовища (45 °C)
• ретельне перемішування
• після застигання - обертання пластинок; потім: не більше 4 пластинок відправляються в інкубатор (термостат), де розміщуються одна над одною

Критерії якості сирого молока й молозива�максимально допустима концентрація клітин і мікроорганізмів

9

* x_g за x місяців при щонайменше y повторів/місяць

** ≤ 500, при переробці на продукти із сирого молока

Постанова (ЄС) № 853/2004

Постанова (ЄС) № 854/2004

Додаток IV: сире молоко й молочні продукти

Глава 2: контроль сирого молока при прийомі

​

10

уповноважений

орган

підприємство-

постачальник

молока

інформує про недотримання критеріїв

кількість мікроорганізмів�кількість клітин

впродовж 3 місяців має вжити відповідні заходи

якщо

неможливо

відміна поставки

спеціальна обробка/

використання продуктів

(після отримання

офіційного дозволу)

вільні поставки

лише в разі

документального

підтвердження �про покращення

ситуації з боку

постачальника молока

Обробка молока на підприємстві виробника

​

• фільтрування
• шланги з молочними фільтрами(одноразового використання) із спеціального фільтрувального паперу у молокопроводі високого тиску

​

• охолодження
• впродовж 2 годин до < 8°C (6 °C) при щоденному вивозі (протягом багатьох днів)
• пластинчастий холодильник у молокопроводі високого тиску
• охолодження холодоагентами (кусковий лід або вода з льодом)
• охолодження без холодоносіїв (пряме охолодження)

​

​

Секреторне і постсекреторне забруднення молока

​

​

​

Інгібітори – Залишки�Визначення

• Інгібітори
• речовини антибіотичної дії в молоці
• дослідження з метою оплати продукції відповідно до якості молока
• Залишки
• речовини, що навмисно і, як правило, під контролем застосовуються у виробництві продукту харчування й залишаються у кінцевому продукті
• дослідження з метою доведення відсутності протипоказань для вживання молока/молокопродуктів з точки зору здоров‘я

Залишки в молоці

​

• антибіотики
• засоби проти паразитів
• пестициди
• гормони
• миючі й дезінфекційні засоби
• дезінфекційні засоби для дійок

Речовини антибіотичної дії в молоці

​

• антибіотики
• інгібітори, що містяться в самому молоці
• миючі й дезінфекційні засоби
• консерванти з проб

Дослідження на наявність інгібіторів у молоці

• безпека технологій виробництва на молокопереробних підприємствах
• точне визначення речовин не потрібне
• без права на зустрічну перевірку
• беруться до уваги лише докази, отримані методом дослідження

Коли перевірка на наявність інгібіторів дає позитивний результат

Приклад: лікування 1 корови, 1 цистерна (молочна продуктивність 6 кг) 3 млн. I.E. пеніциліну, через незадовільне очищення молочної апаратури в доїльну систему потрапляє 5 грам (500 I.E./г) цього молока

нижня межа виявлення 0,0025 I.E./0,0015 µг/см³

= довести (виявити) вдається у 1000 кг молока

Позитивні результати перевірки на наявність інгібіторів – частотність (періодичність)

​

• 0,06 % всіх проб

​

• 0,22 % всіх постачальників

​

(Результати перевірки молока Баварським

об'єднанням, 1999)

Зменшення числових показників інгібіторів (%) з поправкою на кількість клітин

Причини отримання позитивних результатів при аналізі на наявність інгібіторів

​

• 83 % всіх проб = пеніцилін

​

• 17 % всіх проб = інші антибіотики або ендогенні речовини, миючі засоби чи консерванти

Причини отримання позитивних результатів при аналізі на наявність інгібіторів через використання антибіотиків

Причини отримання позитивних результатів при аналізі на наявність інгібіторів у поставках молока - Антибіотики – Помилки в догляді й лікуванні �

• недотримання/незнання періоду, що має пройти між отеленням та штучним осіменінням
• ненавмисне застосування препаратів тривалої дії -так званих «сухостійних препаратів – – для лікування корів з маститом в період лактації
• недостатня тривалість сухостійного періоду
• передозування препаратів

Причини отримання позитивних результатів при аналізі на наявність інгібіторів у поставках молока - Антибіотики – Помилки в менеджменті й вади тварин

​

• недостатнє маркування
• незадовільне очищення доїльного приладдя (може призвести до забруднення молока 25 – 100 корів)
• фіброзні й кістозні зміни у тканинах молочної залози
• смоктання вим'я сухостійних корів
• забруднення поверхні молокопроводів

Причини отримання позитивних результатів при аналізі на наявність інгібіторів у поставках молока - – Ендогенні інгібітори -�

до ендогенних інгібіторів належать лактопероксидаза, тіоціанат та пероксид водню, а також лактотрансферин і лізоцим

позитивні результати можуть зумовлюватися:

• поганим станом здоров'я вим'я
• великою кількістю корів-первісток
• великою кількістю корів раннього періоду лактації

дослідження на рівні окремо взятих тварин –

проблематичне

Причини отримання позитивних результатів при аналізі на наявність інгібіторів у поставках молока – Миючі й дезінфекційні засоби -�

Позитивні результати можливі внаслідок помилок у дозуванні та перебоїв з подачею питної води

• кінцева концентрація у молоці постачальників на рівні від 0,005% до 0,1 %
• масова частка 50 – 1000 грам чистої речовини у 1000 літрах молока
• явні (видимі) зміни (згортання) молока при концентраціях понад 0,1 %

Причини отримання позитивних результатів при аналізі на наявність інгібіторів у поставках молока – Консерванти -�

• при розмноженні певних мікроорганізмів можливі як хибні негативні, так і хибні позитивні результати
• при консервації борною кислотою або бронополом:
• можливість усунення шляхом адаптації системи тестування (тривалість інкубації)
• оптимальний варіант: тестування нефіксованих і охолоджених проб молока

Кількість соматичних клітин�

27

19/03/2021

Інгредієнти молока й мастит

28

Hamann & Krömker 1997

Визначення субклінічного й клінічного маститу

• Стандартне визначення
• Субклінічний мастит
• > 100.000 клітин/мл у надої однієї цистерни
• альтернативно > 100.000 клітин/мл в індивідуальному надої
• зв’язок із періодами лактації, окремими тваринами, концепціями лікування

​

• Клінічний мастит
• зримі (видимі) у молоці 1 цистерни (пластівці, зміна кольору), можл. + прояви запалення тканини молочної залози та шкірки вим‘я, можл. + порушення загального характеру
• зв’язок з даними лактації

29

19/03/2021

секреторні зміни

зростання кількості клітин

Реакція у вигляді запалення

• зв’язок між кількістю клітин, певними інгредієнтами молока й обсягом надоїв із 1 цистерни (n= 2636 проб надоїв 1 цистерни) (Tolle et al., 1971)

30

19/03/2021

55

найвищий потенціал дискримінації: кількість клітин!

Цифровий моніторинг ситуації, зумовленої субклінічним маститом

• 11 разів на рік шляхом стандартизованого й валідованого контролю молока
• Показники з 2015 року

​

​

​

​

​

• перші дослідження чинників ризику й заходів з протидії (Gösling et al. 2019)
• перша розробка систем аналізу й інтерпретації результатів�(EIP-система моніторингу стану здоров'я вим'я, Шлезвіг-Гольштайн)

31

19/03/2021

Кількість корів із здоровим станом вим'я у стаді (55 %; має бути > 65 %)

Корови з невиліковною хворобою у стаді ( 1,2 %; має бути < 1 %)

Кількість нових заражень у період лактації (18,2 %; має бути < 15 %)

Кількість нових заражень у сухостійний період (26 %; має бути < 15 %)

Кількість одужань у сухостійний період (56 %; має бути > 55 %)

Кількість маститів у корів-первісток (38 %; має бути ??)

Точка замерзання молока

32

19/03/2021

У діапазоні від -0,520 до -0,530°C, в середньому -0,526°C

• нижній максимальний показник зазвичай -0,515°C

Розрідження

• при підвищенні точки замерзання вище -0,500°C спостерігається розрідження.

Причини:

• навмисне додавання води фермерами (у повоєнний період)
• залишки води після очищення

Залишки миючих і дезінфекційних засобів

• Солі/іони лугів та кислот, етилового спирту та інших дезінфекційних засобів зумовлюють зниження точки замерзання сирого молока.
• Приклад: 0,05% NaCl змінюють точкиузамерзання на прибл. 0,06 °C

Лактоза

• 1 г лактози діє у тисячу разів сильніше аніж 1 г сироваткового протеїну.
• лактоза й іони становлять приблизно 80% точки замерзання

​

Дефекти якості сирого молока - Приклади

мікроорганізми

• термостійкі ферменти
• газоутворюючі бактерії

відхилення складу від норми

• надто багато сироваткового протеїну, плазміну, соматичних клітин
• надто мало казеїну, цитрату

залишки

субцитрат калію вісмуту

33

Дефекти якості сирого молока

​

мікроорганізми

• термостійкі ферменти
• газоутворюючі бактерії

відхилення складу від норми

• надто багато сироваткового протеїну, плазміну, соматичних клітин
• надто мало казеїну, цитрату

залишки

субцитрат калію вісмуту

34

Вади продукції, зумовлені мікроорганізмами – гіркуватий присмак через мікробні ферменти

присмак гіркоти через екстрацелюлярну (позаклітинну) протеазу психротрофної мікрофлори (Flückinger 1976)

пептиди із вмістом від 5 до10 переважно гідрофобних амінокислот (r²=0,791) (Gomez et al. 1996)

​

• сир із не пастеризованого молока = висока концентрація лактобацил, аеромонад і псевдомонад
• сир із пастеризованого молока = сире молока з високою концентрацією псевдомонад = дія термостійких протеаз та ліпаз

​

35

Подолання вад продукції, зумовлених мікробними ферментами у сирому молоці

• низький рівень загального числа мікроорганізмів сирого молока (мета: 10.000 КУО/мл)
• відсутність забруднення сирого молока рештками води з доїльної апаратури чи молочної цистерни (водоспускні клапани, розташування цистерни)
• ретельне очищення поверхні ділянок подачі молока з метою запобігання утворенню біологічного нальоту (плівки)
• обмеження сепарації-стандартизації в умовах глибокого охолодження (4 °C)
• систематичний контроль числа псевдомонад у поставках молока (цільовий показник: < 500 КУО/мл) (Sørhaug & Stepaniak, 1999)

​

36

Дефекти якості сирого молока

​

мікроорганізми

• термостійкі ферменти
• газоутворюючі бактерії

відхилення складу від норми

• надто багато сироваткового протеїну, плазміну, соматичних клітин
• надто мало казеїну, цитрату

залишки

37

Дефекти сиру, зумовлені газоутворюючими бактеріями в сирому молоці - Пізнє спучування сиру

• пізнє спучування (10-150 днів): �Clostridium (C.) tyrobutyricum, C. butyricum, C. sporogenes, C. beijerinckii утворюють із лактату бутират, CO₂ і H₂
• висока чутливість нарізних і твердих сортів сиру через
• анаеробне середовище
• вищу температуру визрівання (20 °C)
• менший вміст солі
• слабше окислення
• Максимальна концентрація: 25 спор на літр – проблеми при 50 спорах у літрі молока

38

Подолання дефектів сиру через пізнє спучування

Проблеми з пізнім спучуванням починаються з 50 спор/1 літр молока для сироваріння

Кількість спор у кормі (власні дані)

• земля, трава, сіно 10¹ – 10³ /г
• якісний кукурудзяний силос < 10⁴ /г
• поганий трав'яний силос > 10⁶ /г

Кількість спор у сирому молоці (Zangerl et al. 2007)

• посередня гігієна доїння: на 2 в десятій степені менше ніж у кормі
• хороша гігієна доїння: на 3 в десятій степені менше ніж у корм

Технологічні засоби зменшення кількості спор (Kammerlehner 2003):

• центрифуга із вилучення бактерій: на 1 в десятій степені, але втрати білку
• нітрат (15 г/100 л молока для сироваріння)
• лізоцим

39

Клостридії , що спричинюють пізнє спучування (здуття), у молочно-м'ясних господарствах. Циркуляція й забруднення�

40

сир

сире молоко

Якість сирого молока й сироваріння �Шкідливі для сироваріння мікроорганізми

Фактори ризику:

• догляд за територією
• кротовини
• органічні добрива на луках чи пасовищах
• рештки силосу на площах майбутнього збору врожаю
• момент збору врожаю
• якість силосу
• чистота, вологість, довжина зрізу
• заквашування, консерванти для силосування, ущільнення (трамбування)
• техніка забору , використання залишків
• гігієна доїння
• елементарна чистота тварин (волосяний покрив)
• затрати на чистку /миття

Дефекти якості сирого молока

​

мікроорганізми

• термостійкі ферменти
• газоутворюючі бактерії

відхилення складу від норми

• надто багато сироваткового протеїну, плазміну, соматичних клітин
• надто мало казеїну, цитрату

залишки

субцитрат калію вісмуту

42

Чинники впливу на склад та придатність для переробки сирого молока (уточнені дані по Jakob, 1993)�

43

Вагомі чинники впливу на придатність для переробки сирого молока

44

(Stahlhut-Klipp 1996, Krömker et al. 2000)

​

Критичні інгредієнти сирого молока з точки зору дефектів сиру

45

Вихід сиру й кількість клітин у молоці (Rabold et al. 1996)

46

Кількість клітин x 1000/мл

Дефекти сиру – відхилення складу сирого молока від норми – Аромат і присмак

гіркий: накопичення гірких пептидів

• більше сироваткового протеїну
• менше казеїну
• більше екзопротеаз із соматичних клітин
• більше плазміну

сірчаний: більше амінокислот, що містять сірку – цистеїн �(Swaisgood 1982)

• більше сироваткових протеїнів (багато залишків цистеїну, дисульфідних містків та SH-груп, сироваткового альбуміну 35, решток цистеїну)

​

Подолання: боротьба проти маститу

​

47

Дефекти якості сирого молока

​

мікроорганізми

• термостійкі ферменти
• газоутворюючі бактерії

відхилення складу від норми

• надто багато сироваткового протеїну, плазміну, соматичних клітин
• надто мало казеїну, цитрату

залишки

субцитрат калію вісмуту

48

Залишки – чорні включення в сирі

• чорні включення сульфіду вісмуту в старому Чеддері 0,2 - 4,7 мм
• 2 включення на 1 кг
• із наявності у молоці для сироваріння залишків речовин для внутрішньої герметизації дійок

​

​

​

(Lay et al. 2007)

​

49

Висновки

​

Відмінна якість сирого молока – передумова виробництва бездоганних та безпечних молочних продуктів та найвищих цін за поставки молока

Параметри якості молока є основою швидкого з'ясування/виявлення проблем

Для молочних продуктів з високою ціною й максимальною додатковою вартістю необхідне

• сире молоко з низькою концентрацією

мікроорганізмів

• загальна кількість < 10.000 КУО/мл
• псевдомонади < 500 КУО/мл
• спори клостридій < 25 спор/л
• сире молоко з низькою кількістю клітин
• < 200.000 клітин/мл
• сире молоко без решток/залишків