Технология производства и переработки продукции животноводства

     Охлаждение  молочного сырья  и молочных продуктов

     В целях торможения развития микроорганизмов. ферментных и физико-химических процессов  при охлаждении молочного сырья  и молочных продуктов температуру  понижают до 2-10 °C и хранят при этой температуре до переработки. В зависимости от конечной температуры охлаждения в продуктах в большей или меньшей степени могут протекать физико-химические процессы. Обусловленные действием ферментов и микробиологическими процессами. Понижение температуры приводит к подавлению жизнедеятельности микроорганизмов. Эффект воздействия низких температур на микробную клетку основан на нарушении сложной взаимосвязи метаболических реакций и повреждении механизма переноса растворимых веществ через клеточную мембрану. Наряду с этим имеет место изменение качественного состава микрофлоры. Некоторые группы микроорганизмов (психрофилы) способны достаточно быстро размножаться при температуре 0-5 °C. Таким образом, охлаждение продуктов до низких температур не исключает возможности его микробиологической порчи, так как возбудителями порчи белковосодержащих продуктов являются преимущественно гнилостные бактерии.

     При отведении теплоты замедляется  тепловое молекулярное движение и изменяется состояние компонентов молока, прежде всего преобладающим числом гидрофобных  связей обладает казеин. При температуре  около 60 °C прочность гидрофобных связей самая высокая. По мере понижения температуры сила гидрофобных связей ослабевает, агломераты распадаются на более мелкие образования. Дезагрегация обратима, но только частично, причём обратный процесс протекает с меньшей скоростью. Поэтому после хранения молока длительное время при температуре 2-6 °C способность его к свёртыванию сычужным ферментом заметно ухудшается. Полученный сгусток характеризуется способностью к синерезису и меньшей прочностью. Неустойчивость гидрофобных связей приводит к усилению активности ферментов. в первую очередь ксантиноксидазы и каталазы, связанных с казеином и белковыми компонентами жировых шариков в оболочке. Ксантиноксидаза катализирует окисление многих альдегидов до кислот, а каталаза — окисление пероксидами ненасыщенных жирных кислот и спиртов.

     При охлаждении молочного сырья происходят частичное отвердевание и кристаллизация молочного жира в жировых шариках, что и приводит к ослаблению связей в оболочках, так как глицеридный  слой теряет эластичность и становится более подверженным механическим воздействиям. Охлаждение и хранение охлаждённого молочного сырья приводит к разрушению витаминов. Например, витамин С разрушается  на 18 % при хранении охлаждённого молока 2 сут и на 67 % при хранении охлаждённого молока 3 сут.

     При охлаждении молока происходит изменение  состава микрофлоры сырого молока — замедляется рост мезофильной и термофильной микрофлоры и начинают преобладать психрофильные бактерии, развивающиеся в молоке от 5 до 15 °C.

     Замораживание молочного сырья и молочных продуктов

     При замораживании происходят более  заметные физико-химические и биохимические  изменения, чем при охлаждении, причём их глубина зависит от скорости замораживания  и температуры хранения замороженных продуктов. Изменения обусловлены  процессами кристаллизации воды, перераспределением влаги между структурными образованиями  компонентов молока, повышением концентрации растворенных в жидкой фазе веществ.

     Влага, содержащаяся в молоке, обусловливает  консистенцию и структуру продукта, определяя его устойчивость при  хранении. Связанная влага имеет  отличные от свободной влаги свойства. Она замерзает при более низких температурах, обладает меньшей способностью растворения, меньшей теплоёмкостью, повышенной плотностью. Количество связанной  влаги помимо его физико-химических свойств определяется его дисперсностью. С увеличением дисперсности продукта увеличивается количество связанной  влаги.

     При медленном замораживании (-10 °C) с образованием крупных кристаллов вне клеток изменяется первоначальное соотношение объёмов межклеточного и внутриклеточного пространства за счёт перераспределения влаги и фазового перехода воды. Быстрое замораживание (-22 °C) предотвращает значительное диффузионное перераспределение влаги и растворенных веществ и способствует образованию мелких, равномерно распределённых кристаллов льда. Наиболее мелкие кристаллы образуются в поверхностных слоях продукта.

     При замораживании воды образуются кристаллы  различной формы, имеющие острые вершины и кромки, вследствие чего они могут отрицательно воздействовать на грубодисперсные составные части. Максимальное кристаллообразование происходит при температуре от −2 до −8 °C, поэтому, чтобы предотвратить образование крупных кристаллов льда при замораживании, необходимо обеспечить быстрое понижение температур в этом интервале. Кроме того, в этом интервале температур повышается содержание в невымороженной влаге растворенных веществ, увеличивается скорость некоторых реакций, высвобождаются ферменты и окисляются липиды. При медленном замораживании невымороженной остаётся около 4 % свободной и 3,5 % связанной влаги. В свободной влаге повышена концентрация белков, минеральных солей и лактозы. Это приводит к агрегации и дезагрегации казеиновых мицелл и потеря ими стабильности. Этому способствует кристаллизация лактозы при охлаждении и сильном перемешивании молока перед замораживанием. При медленном замораживании происходит частичная или полная денатурация белков. Такие изменения белков приводят к снижению способности свёртываться под действием сычужного фермента. При медленном замораживании молочное сырье расслаивается. Замораживание сопровождается уменьшением количества и активности микроорганизмов без их полного уничтожения. Из-за изменения состояния белково-липидных комплексов и механического разрушения микробной клетки кристаллами льда возможны повреждения мембранных структур клетки. Наиболее высокая степень гибели микроорганизмов приходится при температурах −10…-12 °C. Хранение при таких температурах позволяет сохранить продукты без микробиологической порчи.

     Пастеризация молочного сырья

     Основная  цель пастеризации — уничтожение патогенной токсинообразующей микрофлоры и инактивация ферментов. В результате исключается передача через молоко и молочные продукты инфекционных заболеваний и обеспечивается более длительный срок хранения.

     В молоко от больной коровы, с рук  переболевшего персонала, загрязнённого  корма, питьевой воды, посуды и т. д. могут попасть такие патогенные микроорганизмы, как возбудители туберкулёза, бруцеллёза, чумы, сибирской язвы, кишечная палочка и т. д. Эти заболевания могут через молоко передаваться человеку. Стойкость различных патогенных микроорганизмов к температуре неодинакова. Как правило, патогенные микроорганизмы погибают при относительно невысоких температурах. Наиболее стойкой к нагреванию из неспорообразующих микроорганизмов является туберкулёзная палочка. Возбудитель туберкулёза погибает при температурах 60-65 °C в течение 30 минут. Однако есть сведения, что для уничтожения туберкулёзной палочки необходима более высокая температура (75 °C с выдержкой 30 минут.) Это объясняется тем, что стойкость к температурным режимам в зависимости от многочисленных факторов у разных штаммов может быть не одинакова. Поэтому при использовании молока коров с подозрением на туберкулёз необходимо нагревать его до температуры 80 °C в течение 30 минут или кипятить. Молоко от заболевших животных необходимо уничтожать. Остальная неспорообразующая патогенная микрофлора погибает при более низких температурах, чем туберкулёзная палочка. В связи с этим при обосновании режимов пастеризации молока за основу принимают тепловую обработку туберкулёзной палочки.

     Одним из санитарно-показательных микроорганизмов, которые могут привести в различного рода токсикозам и кишечным отравлениям, являются бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Наличие этих бактерий в молоке говорит о нарушении требуемых санитарно-гигиенических условий производства молока. Они не выдерживают нагрева молока до 60 °C в течение 30 минут. С помощью пастеризации в молоке можно уничтожить лишь вегетативные формы микрофлоры, так как наличие спор повышает тепловую устойчивость микроорганизмов на 10-15, а иногда и на 50 °C. Нагревание молочного сырья до температур пастеризации приводит к инактивации ферментов, тепловая устойчивость которых также индивидуальна, как и тепловая устойчивость микроорганизмов. Температурные режимы пастеризации, принятые в молочной промышленности, полностью инактивируют щелочную фосфатазу. Известно, что после нагревания молока до 65 °C в течение 30 минут фосфатаза в нём не обнаруживается. Тепловая обработка фосфатазы используется в молочной промышленности для определения эффективности пастеризации молока при производстве питьевого пастеризованного молока. При производстве кисломолочных напитков или масла эффективность пастеризации определяется пробой на ксантиноксидазу, которая инактивируется при температурах около 80 °C. Протеазы инактивируются при температурах выше 75 °C, нативные липазы — при температуре 80 °C, а бактериальные липазы — при температуре 90 °C. Сущность теплового разрушения микроорганизмов и ферментов состоит в тепловой денатурации белковых компонентов клеток, при которой происходит развёртывание их полипептидных цепей с потерей биологических свойств. Теоретические основы пастеризации описываются уравнением Дальберга — Кука применительно к туберкулёзной палочке: lnz=α — βt где z- время воздействия температуры, (c); α,β — коэффициенты, равные 36,84 и 0,48 соответственно; t — температура пастеризации, (°C). Уравнение показывает взаимозависимость температуры и времени для разрушения микроорганизмов и ферментов.

     На  производстве фактическое время  выдержки Q при тепловой обработке  молочного сырья не должно быть меньше теоретических значений z. При Q=z процесс  пастеризации считается проведённым  правильно, при Q<z — процесс пастеризации не обеспечивает безопасность продукта, при Q>z — процесс пастеризации излишне длителен. Средний эффект пастеризации равен отношению Q/z. По предложению Кука эта величина была названа критерием Пастера и стала обозначаться символом Pa. Для любого бесконечно малого отрезка времени dQ элементарный эффект пастеризации равен dQ/z, а суммарный эффект за время z обозначается Pa=logdQ / z. Для завершения процесса пастеризации и обеспечения безопасности молочных продуктов критерий Пастера должен быть равен единице или больше её.

     На  основании теоретических выводов  для производства молочных продуктов  были разработаны три вида режимов  пастеризации молочного сырья, обеспечивающие уничтожение туберкулёзной палочки, бактерий группы кишечной палочки и  других патогенных микроорганизмов  и инактивацию ферментов:

• Длительная пастеризация: t=65 °C, z=30 минут
• Кратковременная пастеризация: t=71-74 °C, z=40 с
• Мгновенная пастеризация: t=85 °C, z=8-10 с
• Ультрапастеризация: t=125 °C, z=0,5 с

     Эффективность пастеризации молочного сырья при  производстве различных молочных продуктов  зависит от температуры и времени  проведения процесса. Большое значение имеет первоначальное бактериальное  обсеменение и механическая загрязнённость сырого молока. Эффективность пастеризации выражают отношением количества бактерий, уничтоженных пастеризацией, к количеству бактерий, содержавшихся в исходном молоке. Эффективность пастеризации должна достигать 99,5-99,98 %. Для обеспечения такого значения сырье должно содержать не более 3·10⁶ KOE в 1 см³ общего количества бактерий (мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов КМАФАнМ), причём термостойких бактерий должно быть не более 3·10⁴ в 1 см³, а бактерии группы кишечной палочки не должны обнаруживаться в 0,001 см³ сырья. Эффективность пастеризации по трём показателям после секции охлаждения пастеризационной установки контролируют на производстве не реже 1 раза в декаду. БГКП не должны обнаруживаться в 10 см³ молока, проба на фосфатазу должна быть отрицательной, а общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов не должно быть выше 10⁴ в 1 см³. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. «Развитие  молочного и мясного скотоводства  в СССР»; М.: «Колос», 1980

2. Дмитриев Н.Г., «Породы скота по странам мира»;  Л.: «Колос»

(Ленинградское  отделение), 1978

3. Ружевский  А.Б., «Породы крупного рогатого  скота»; М.: «Колос», 1980

4. «Разведение  сельскохозяйственных животных  с основами частной зоотехнии  и промышленного животноводства»;  Л.: «Агропромиздат»

(Ленинградское  отделение), 1989

5. Бобылева Г. Птицеводство России //Птицеводство, №4 2005,с.4

6. Богданов. М. У истоков массовой интенсификации отрасли //Птицеводство. -1994. -№ 5. – С.32-36

7. Лукьянов. В. Проблемы механизации птицеводства в рыночных условиях // Птицеводство. 1999 г. -№1. – с.28-30

8. Рысьмятов А.З, Парамонов П.Ф. Совершенствование методологических подходов к определению рационального размера сельхозпредприятий и организации его производственных связей.// Сельские зори .- №5-6.-2002г.- С.16-18

С.36-38.

9.(«Словарь-справочник  по коневодству и конному спорту»,  Д. Я. Гуревич, Г. Т. Рогалев; «Книга о лошади» под ред. С. М. Буденного.)

10.Ливанова Т.  К., Ливанова М. А., Всё о лошади. — М.: АСТ-ПРЕСС СКД, 2002. — 384 с.: ил. — (Серия «1000 советов»)

11.Ливанова Т.К., Лошади. — М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. — 256 с.

12. Горбатова К. К. Химия и физика молока, изд. Гиорд,2004 г.

13.Шалыгина А. М., Калинина Л. В. Общая технология молока и молочных продуктов,М.: Колосс, 2007