Towaroznawstwo produktów pochodzenia zwierzęcego

Teresa Nałęcz - Tarwacka

Opracowanie : Tinka

Plan wykładów:

1. Mleko (4 wykłady) Teresa Nałęcz

2. Mięso przeżuwaczy

Wełna i skóry (3 wykłady + 1 ) Hodowla owiec

3. Mięso drobiowe

Jaja (2 wykłady)

4. Mięso wieprzowe ( 1 wykład) Martyna Batorska

Organizacja przedmiotu:

Zaliczenia cząstkowe

Egzamin min. 51 % z każdej części, jeśli w dwóch możliwościach nie uzyska się 51 %, egzamin z całości, potem egzamin komisyjny.

Jeśli nie ma nas na 1. terminie- zwolnienie lekarskie 2 terminy.

Na ćwiczeniach z mleka - kalkulatory. Zaliczenie - zadania + prezentacja. 11 listopada - wolne, brak ćwiczeń, wykład w dniu 20 grudnia.

Ćwiczenia:

1. Fartuch, rękawiczki

2. Punktualność

3. Nie ma możliwości odrabiania ćwiczeń!

MLEKO:

Plan:

1. Produkcja mleka wysokiej jakości

2. Składniki frakcji tłuszczowej mleka

3. Składniki frakcji białkowej mleka

4. Właściwości technologiczne mleka i wybrane zagadnienia z przetwórstwa mleka.

Podręczniki:

„Surowce zwierzęce , ocena i wykorzystanie”

„Mleko, produkcja, badanie, przerób”

Wykład 1 - 04.10.2010 : Produkcja mleka wysokiej jakości.

Mleko, począwszy od siary jest pierwszym pokarmem. Mieszanina. Do dziś nie poznanych do końca, około 250 składników o różnych właściwościach fizykochemicznych WSZYSTKIE składniki są potrzebne!

Mleko było wykorzystywane też w celach kosmetycznych, było symbolem wyżywienia i bogactwa „Kraina mlekiem i miodem płynąca”.

Mleko i jego przetwory - składniki prozdrowotne:

1 litr spożywanego mleka zapewnia:

• Niemal 100 % zapotrzebowanie na Ca

• Niemal 100 % zapotrzebowanie na witaminę B2

• 60 % zapotrzebowania na białko

Zapotrzebowanie na Ca u dorosłego człowieka to ok. 1200 mg (litr mleka, skrzynka jabłek).

Rodzaj obróbki termicznej nie wpływa na zawartość Ca, P, K, Mg, Zn, ale mogą występować różnice w zawartości witamin, np. mleko pasteryzowane 3,5 % tłuszczu zawiera 40 mikrogramów Wit. A

Definicja mleka:

Mleko surowe: pochodzi od krów, owiec, kóz i bawolic, o niezmienionym składzie, które nie było ogrzane do temp. Pow. 40 stopni C, i nie jest poddane innym zabiegom, powodującym podobne efekty jak ogrzanie powyżej tej temp. Rozp. Z dnia 18 sierpnia 2004 r.

Warunki wet. Wymagane przy pozyskiwaniu mleka

Mleko powinno pochodzić od krów:

1. Z gospodarstw wolnych od gruźlicy i brucelozy

2. U których nie występują objawy chorób zakaźnych przenoszonych przez człowieka

3. O dobrym stanie zdrowia, bez widocznych objawów chorobowych

4. Bez wycieku z narządów rodnych, biegunki, z gorączką i bez zapalenia wymienia.

5. Które nie wykazują uszkodzeń wymienia w[pływających na jakość mleka

6. Których mleko posiada właściwe cechy organoleptyczne

7. Które dają co najmniej 2 litry mleka dziennie

8. Którym nie podawano substancji szkodliwych dla zdrowia ludzi, mogących przechodzić do mleka lub u których minął okres karencji po podaniu tych substancji.

Gospodarstwa powinny posiadać certyfikat (powiatowy lekarz wet.)

Wymagania dotyczące:

• Zwierząt

• Ludzi obsługujących

• Pomieszczeń

• Wody

• Urządzeń do chłodzenia mleka

• Szczelnych zbiorników na odchody zwierzęce

Warunki higienicznego doju:

• Czyste pomieszczenie

• Czyste zwierzę

• Prawidłowy dój poprzedzony przygotowaniem krowy do doju (przeddajanie, oczyszczenie, masaż), dój właściwy, podój mechaniczny, masaż końcowy, dezynfekcja strzyków po udoju.

• Postępowanie z mlekiem po doju

• Transport mleka

Transport

Zbiorniki i pojemniki nie mogą być uszkodzone, wykonane z materiału nierdzewnego o gładkiej powierzchni, łatwej do mycia, czyszczenia, dezynfekcji.

Transport bezpośredni:

Hodowca zakład mleczarski - nie ma możliwości zakaże nia mleka po drodze.

Transport pośredni:

Hodowca punkt skupu zakład mleczarski

Kryteria przyjęcia mleka w skupie:

• Ocena organoleptyczna:

• Wygląd (barwa biała do kremowej)

• Brak zanieczyszczeń mechanicznych

• Zapach (świeży, naturalny, bez obcych zapachów)

• Smak

• Konsystencja

• Temperatura 4-8 stopni C

• pH 6,55 - 6,8

• pH powyżej 6,8 - stan zapalny w wymieniu

• pH poniżej 6,5 - mleko kwaśne (fermentacja mlekowa)

Mleko może nie być schłodzone jeśli: trafi w ciągu 2 -3 h do mleczarni.

Organizacja skupu mleka: autocysterny - 95 % surowca.

Mleko jako surowiec powinno:

• Mieć odpowiedni skład chemiczny

• Woda 87,5 %

• Sucha masa 12,5 %

• Tłuszcz 3,8

• Białko 3,2

• Laktoza 4,8

• Popiół 0,7

Do celów technologicznych określa się wartość składników użytkowych - suchej masy i suchej masy beztłuszczowej ( wszystko bez tłuszczu)

Na podstawie składu chemicznego możemy określić wartość energetyczną mleka, która wynosi średnio dla mleka 7 ras polskich : 3225 kJ/ kg lub 773 kcal / kg

Fizjologiczne współczynniki wg Rubnera:

17,2 kJ(4,1 kcal) na 1 g laktozy

17,1 kJ(4,1 kcal) na 1 g białka

38,7 kJ na 1 g tłuszczu

• Czynniki warunkujące skład chemiczny :

• Genetyczne: rasa, linia mleko kobiece - laktoza; jersey 5,05, HF 3,31 tłuszczu, jersey 3,78 , HF 3,32 białka

• Środowiskowe

• Zdrowie krów: wysoka zawartość LKS to przede wszystkim MASTITIS. Gruczoł mlekowy normalny, który nie wykazuje objawów chorobowych do 400 000/ ml mleka Skutki zwiększonej LKS w mleku:

• Obniżenie zawartości tłuszczu

• Obniżenie zawartości laktozy

• Niszczenie kazeiny

• Wzrost ilości wolnych kwasów tłuszczowych

• Wzrost ilości sodu i chloru (słony smak mleka)

• Żywienie

• Wiek

• Okres laktacji

• Dla tłuszczu - faza doju

• Odznaczać się wysoką jakością higieniczną

• Nie zawierać substancji szkodliwych dla zdrowia

• Zapewnić właściwy przebieg procesów technologicznych.

Rasy użytkowane mlecznie w Polsce:

1. Polska holsztyńsko - fryzyjska odmiany czarno - białej i czerwono- białej

2. Simentalska

3. Polska czerwona

4. Jersey

5. Białogrzbieta

6. Montbeliarde

7. Polska czerwono - biała

8. Polska czarno - biała

9. Brown swiss

10. Szwedzka czerwona

11. Norweska czerwona

Wydajność przeciętna krów ocenianych w Polsce

Wymagania jakościowe mleka surowego zakwalifikowanego do klasy Ekstra wg Polskiej Normy:

1. Gęstość mleka (g/ml ) nie mniej niż 1,0280

2. Ogólna liczba drobnoustrojów w 1 ml mniej lub równe 100 000

3. LKS: w 1 ml mleka do 400 000 włącznie

Jakość higieniczna mleka:

1. Ogólna liczba drobnoustrojów w mleku: w 1 ml mleka do 100 000 (średnia geometryczna z 2 miesięcy , w każdym miesiącu 2 badania)

2. LKS : w 1 ml mleka do 400 000 (średnia geometryczna z 3 badanych miesięcy, w każdym miesiącu 1 badanie mleka)

Wady mleka:

1. Zmiany barwy:

1. Kolor niebieski : skutek skarmiania dużej ilości lucerny, wyki, gryki, nostrzyku, niezapominajek

2. Kolor żółty: dużo marchwi, kukurydzy

3. Kolor brązowy: bakteryjne zakażenie gruczołu

4. Kolor czerwony : ślady krwi w mleku lub zbyt dużo skrzypu w pożywieniu.

2. Zmiany smaku i zapachu mleka:

1. Słony, słonawy: pod koniec laktacji lub z powodu mastitis

2. Gorzki: po zjedzeniu kapuście, rzepaku rzodkwi

3. Kwaśno - oborowy : rozwój bakterii e. coli w mleku

3. Zmiany konsystencji mleka:

1. Mleko wodniste d = m/v np. przy zapaleniu wymienia, przy skarmianiu dużych ilości wywaru, wysłodków, w następstwie przewlekłych biegunek. Gęstość mleka normalnego 1,027 - 1,033 g/ cm 3

4. Skażenia chemiczne: substancje pochodzące z pasz, np. metale ciężkie. Dopuszcza się następujące ilości w mleku:

Ołów: 0,02 mg/ kg

Kadm: 0,01 mg/kg

Rtęć: 0,01 mg/kg

Arsen: 0,1 mg/kg

Organizm krowy pełni funkcję biologicznego filtru i usuwa większość zanieczyszczeń.

• Antybiotyki

• Inne substancje hamujące

• Pestycydy

• Azotany i azotyny

• Toksyny mikroorganizmów

• Aflatotoksyny - metabolity wytwarzane przez liczne szczepu grzybów. Poziom dopuszczalny : 0,05 mikrogramów / l)

5. Zmiany lipolityczne mleka. Lipoliza to enzymatyczny rozkład trój glicerydów na mono i diglicerydy oraz wolne kwasy tłuszczowe (WKT). WKT negatywnie wpływają na procesy technologiczne. Zawartość WKT jest wskaźnikiem lipolizy.

Pogłowie krów w Polsce (tys. Sztuk): 2009 2650 tysięcy sztuk.

Produkcja i skup mleka - 2009:

Produkcja : 12013 mln litrów

Skup: 8854 mln litrów

Skup mleka przez przemysł mleczarski najwięcej mleka w maju, czerwcu, lipcu - wypas i wzrost obdukcji

Sezonowość produkcji mleka:

Wskaźnik sezonowości = największa produkcja mleka / najmniejsza miesięczna produkcja mleka. Najlepiej, jeśli wskaźnik jest równy 1.

Średnia wydajność mleka od krowy (l/szt.) : 4174 l/ szt. , od krów pod kontrolą 6935 l/szt

Średnia cena skupu mleka w Polsce 2009: 1,12 zł.

Wg szacunków FAO światowa produkcja mleka wynosiła 701 mln ton, w tym :

• mleko krowie 596 mln ton,

• mleko bawole 82 mln ton ,

• mleko kozie 12,5 mln ton,

• mleko owcze 8,6 mln ton ,

• inne(końskie, wielbłądzie, reniferowe) 1,9 mln ton

Wykład 2 - 11.10.2010 : Składniki frakcji tłuszczowej

Tłuszcz mlekowy nie jest substancją jednorodną. Składa się z kilku grup związków nierozpuszczalnych w wodzie, a rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach organicznych. Tłuszcz ten jest rozproszony w postaci drobnych kuleczek tworzących emulsję. 80 % z nich ma średnicę 2-7 mikrometrów. Ich wielkość zależy od wielu czynników (rasa, okres laktacji). W 1 cm 3 liczba kuleczek tłuszczowych wynosi 2 mld. Powierzchnia 1 g kuleczek wynosi 1,2 - 2,9 m3.

Składniki otoczek kuleczek tłuszczowych:

• Białka 41 %

• Fosfolipidy 27 %

• Celebrozydy 3 %

• Cholesterol 2 %

• Neutralne glicerydy 14 %

• Woda 13 %

Skład tłuszczu mleka krów (% sumy tłuszczów):

Trójglicerydy 95,8

Diglicerydy 2,25

Monoglicerydy 0,08

Fosfolipidy 1,11

WKT 0,28

Cholesterol całkowity 0,46

Cholesterol w formie estrowej 0,02

Tłuszcz mleka jest konglomeratem lipidów, w skład których wchodzi ponad 400 kwasów tłuszczowych.

Podział kwasów tłuszczowych:

• Kwasy krótkołańcuchowe C4:0 - C10:0

• Kwasy średniołańcuchowe: C12:0 - C16:0

• Kwasy długowańcuchowe C18:0 i dłuższe

• Kwasy o łańcuchu prostym lub rozgałęzionym

• Kwasy nasycone i nienasycone(MUFA, PUFA)

• Kwasy typu „cis” i „trans”

Krótkołańcuchowe (SCFA):

1. C4:0 masłowy (antynowotworowe)

2. C6:0 karponowy

3. C8:0 kaprylowy

4. C10:0 kaprynowy

SCFA stanowią istotne źródło energii, bardzo szybko się wchłaniają w przewodzie pokarmowym i są szybko metabolizowane przez wątrobę.

Kwasy średniołańcuchowe (MCFA):

1. C12:0 laurynowy

2. C14:0 mirystynowy

3. C16:0 palmitynowy

C12:0 i C14:0 mogą mieć wpływ na zwiększenie cholersterolu.

C16:0 jest neutralny, w niektórych tylko przypadkach może powodować podwyższenie cholesterolu.

Formy kwasów typu „trans” są niepożądane. Wyjątek stanowi kwas wakcenowy (TVA), który pod wpływem delta 9 - desaturazy może być przekształcony w CLA. Kwas ten hamuje rozwój chorób degeneracyjnych i metabolicznych.

Długołańcuchowe LCFA

1. Nasycony

1. C18 : stearynowy

2. Jednonienasycone (MUFA):

1. C18 : 1 cis 9 - kwas oleinowy OA

2. C 18: 1 trans 11- kwas transwakcenowy TVA

3. Wielonienasycone (PUFA):

1. C 18: 2 linolowy LA i jego ok. 20 izomerów, np. C 18;2 cis 9 trans 11 CLA - CLA c9t11

2. C 18;3 linolenowy LNA

3. C 20: 4 arachidonowy AA

4. C20: 5 eikozapentaenowy EPA

5. C22: 5 dokozapentaenowy DPA

6. C22: 6 dokozaheksaenowy DHA

Kwasy PUFA należą do dwóch rodzin ( w zależności od pozycji węgla, przy którym jest podwójne wiązanie licząc od grupy metylowej ) n-3 i n-6.

Do rodziny n-6 należą : LA, AA

Do rodziny n-3 należą : LNA, EPA, DHA

Stosunek n-6/n-3 w mleku to 2: 1 i jest to proporcja bardzo dobra.

NNKT nie są syntetyzowane w naszym organizmie.

Do rodziny kwasów n-6 należą kwas linolowy i powstający w wyniku wydłużania jego łańcucha (elongacji) kwas arachidonowy AA. Kwasy z rodziny n- 6 nie mogą być prekursorami kwasów z rodziny n-3 i odwrotnie.

Powstający z C18;2 kwas C20: 4 (AA) jest prekursorem prostaglandyn np. PGF 2 alfa i leukotrienów.

Kwasy z rodziny n- 3 np. EPA i DHA występują w mleku krowim w śladowych ilościach. Dopiero użycie specjalistycznej aparatury pozwoliło na określenie ich zawartości. Dotychczasowe wyniki badań publikowane w dostępnej literaturze dotyczyły większości kwasów tłuszczowych, ale mało jest prac uwzględniających kwasy z rodziny n3.

Kwasy z rodziny n-3 :

• Niezbędne do normalnego wzrostu i rozwoju orgaizmów

• Niezbędne w zapobieganiu niewydolności wieńcowej serca

• Zwiększają odporność

• Oddziałują na transport lipidów, w tym cholesterolu.

Dzienne zapotrzebowane na kwasy z rodziny n - 3wynosi 1 gram. Na świecie pokrywane jest w 2/3. W krajach Europy i Ameryki Północnej w jeszcze mniejszym stopniu.

Właściwości kwasów tłuszczowych:

1. Antynowotworowe BA, OA, CLA, AA, EPA, DHA

2. Przeciwmiażdżycowe OA, CLA, AA, EPA

3. Antybakteryjne BA

4. Obniżające ciśnienie krwi EPA, DHA

5. Przeciwzapalne AA, EPA, DHA

6. Zwiększa odporność, stymuluje procesy formowania tkanki kostnej, pomaga w leczeniu cukrzycy i otyłości CLA

7. Hamuje rozwój choroby Alzheimera - DHA

Zawartość CLA w mleku przeżuwaczy (%):

• Mleko owcze 1,2 -3

• Mleko krowie 0,41-2,5

• Mleko kozie 0,58-1,1

Zawartość CLA w produktach spożywczych mg/g

• Mleczne

• Mleko homogenizowane 5,5

• Masło 4,7

• Ser 4,9

• Jogurt 4,8

• Lody 3,6

• Mięsne:

• Wołowina 4,3

• Jagnięcina 5,6

Synteza kwasów tłuszczowych

Kwasy C4-C14 syntetyzowane są w gruczole mlekowym de novo z : kwasu octowego, kwasu beta- hydroksymasłowego, które powstaje w żwaczu. Kwas C16: 0 powstają w 50 % de Novo i w 50 % ze składników krwi.

Kwasy długołańcuchowe C18 i więcej przechodzą z krwiobiegu (i minimalnie z tkanek ciała) i dzięki temu istnieją duże możliwości modyfikowania składu tłuszczu mlekowego przez manipulowanie dietą.

CLA powstaje w żwaczu (nazywany kwasem żwaczowym), w obecności bakteryjnej izomerazy kwasu linolowego obecnej w komórkach fibrolitycznej bakteryjnej Butyrivibro. Dlatego też CLA występuje głównie w produktach pochodzenia zwierzęcego. CLA powstaje też z kwasy linolenowego. Griinari i współ. Wykazali,że powstaje też w gruczole mlekowym z TVA, dzięki aktywności enzymu delta- 9 - desaturazy. Elgoresma i współ. Porównując profil kwasów tłuszczowych mleka krów żywionych trawą świeżą i zakiszaną stwierdzili, że w świeżej trawie jest więcej C18 :3 niż w zakiszanej . Wypas krów na pastwisku zwiększa zawartość CLA w mleku, dlatego w Australii i w Nowej Zelandii melko jest naturalnie wzbogacane w CLA ( długi okres wypasu) KONKURENCJA dla innych krajów!!!! Badania prowadzone w Holandii: krowy korzystające z pastwiska produkowały mleko o wyższej zawartości CLA( 2,30g /g tłuszczu) w porównaniu do krów, którym tę samą zielonkę przywożono do obory.
Wyniki te sugerują, że jest to spowodowane wybieraniem przez krowy tych części traw, której jej bardziej smakują: krowa pobiera głównie górne ich części. Następne badania: Krowy pasące się w górach mają wyższy poziom wielonienasyconych kwasów tłuszczowych(2,18 g/ 100 g tłuszczu) niż te, które pasą się na nizinach (0,81 ). Różnica - odmienny skład botaniczny porostu. Najlepsze pod tym względem są komonica, koniczyna łąkowa o brodawnik zwyczajny (wzrost zawartości PUFA, w tym CLA. Rajgras angielski - odmiany Barlet i Magella wyższa koncentracja CLA i TVA daje Barlet.

Inne składniki frakcji tłuszczowej mleka:

Fosfolipidy: Stanowią 1 % całości lipidów mleka. Są głównym składnikiem kuleczek tłuszczowych. 5 podstawowych frakcji: fosfatydocholiny 34 %, sfingomieliny 25%.

Sfingomieliny: wchodzą w skład otoczki mielinowej włókien nerwowych białej substancji mózgu. Występują głównie w otoczkach kuleczek tłuszczowych ok., 100 mg /l. W produktach mlecznych ich ilość może wzrastać, np. w serach do 700 mg/l. Mają właściwości antynowotworowe.

Cholesterol: C17H45OH:Należy do steroidów. Jest niezbędny, gdyż jest:

1. Głównym składnikiem błon komórkowych otoczki mielinowej w tkance nerwowej

2. Prekursorem błon komórkowych otoczki mielinowej w ktance nerwowej

3. Niezbędnym składnikiem do syntezy witaminy E.

Zmiany w poglądach odnoście wpływu poszczególnych kwasów tłuszczowych na poziom cholesterolu we krwi:

1. 14 % kwasów podwyższa poziom cholesterolu C12, C14, C16

2. 45 % - obniża (PUFA)

3. 41 % - uważane za neutralne.

Dieta uboga w cholesterol wywiera niekorzystny wpływ na długość życia człowieka.

U człowieka dorosłego :

1. 60 % LDL - miażdżycowy

2. 30 % HDL - dobry

3. 10 VLDL

Jeśli poziom cholesterolu u człowieka przekracza 220-240 mg % to należy zmienić dietę.

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach (A i E) oraz beta karoten:

Działanie antyoksydacyjne- opóźniają procesy utleniania tłuszczu mleka.

Witamina A (retinol) syntetyzowana jest z beta- karotenu pochodzącego w paszy w komórkach gruczołu mlekowego.

W mleku krowim- 0,04-0,84 mg/l.

Beta karoten : całkowicie pochodzi z paszy. W mleku krowim 6-10 mg/100 g tłuszczu. Działanie antynowotworowe, reguluje przebieg procesów rozrodczych (prawidłowe funkcjonowanie ciałka żółtego). Najwięcej w zielonkach, marcwhii, mniej w kiszonkach z traw, a najmniej w kiszonkach z kukurydzy. Występuje zależność między zawartością beta karotenu w paszy a zawartością beta karotenu i retinolu w mleku.

Witamine E: W mleku krowim 0,12- 1,84 mg/l. Działanie antynowotworowe, reguluje odporność organizmu, funkcje rozrodcze, uczestniczy w procesach krzepnięcia krwi. Witamina E wbudowywana jest w otoczki kuleczek tłuszczowych i dlatego jej zawartość jest pozytywnie skorelowana z zawartością tłuszczu. W USA prowadzi się badania nad zwiększeniem zawartości Wit, E w mleku.

Należy podkreślić, że spożywając mleko czy jego przetwory o obniżonej zawartości tłuszczu spożywamy ograniczoną ilość ważnych dla zdrowia NNKT i witamin rozpuszczalnych w tłuszczach .

Wykład 3 - 18.10.2010: Właściwości frakcji białkowej mleka.

Białka mleka decydują o jego wartości odżywczej, prozdrowotnej i przydatności do przerobu. Zawartość waha się 2,6-5,3%. Wzrost zawartości białka w surowcu o 0,1% powoduje wzrost wydajności sera typu cheddar o 0,14kg/100kg mleka.

Ciekawostka: zawartość białka w mleku kilku gatunków:

Człowiek, delfin 1,6

Krowa 3,4

Kotka 78,

Królik 10,3

Lis polarny 14,3

Związki azotowe w mleku stanowią 25% suchej masy mleka. 95% to białka, 5% to związki azotowe niebiałkowe: peptydy, wolne aminokwasy, zasady purynowie, kreatyna, kreatynina, mocznik, amoniak i inne.

Mocznik może być wskaźnikiem prawidłowego zbilansowania dawki pokarmowej pod względem energii i białka (powinno być 150-300 czegoś/coś mleka). Zbyt wiele mocznika w mleku =pasza zbyt bogata w białko.

W skład frakcji białkowej mleka wchodzi około 30 różnych białek. Białka kazeinowe 78%; serwatkowe 22% i inne. Białka mleka stanowią niejednorodną grupę związków.

Kazeina- główne białko mleka (po jej wytrąceniu zostają w serwatce białka serwatkowe). Pierwiastki wchodzące w skład kazeiny: C H O S P. Kazeina jest fosfoproteiną ze względu na zawarty fosfor. Odznacza się wysoką wartością biologiczną (WB) dorównującą białku mięsa, przewyższającą WB białek zbóż i strączkowych. W porównaniu do białka jaja kurzego wykazuje niedobór cysteiny i cystyny. Kazeinę wyróżnia duża ilość waliny, leucyny, proliny, lizyny (uzupełnia produkty zbożowe), kwasu glutaminowego i asparaginowego.

Skład białek kazeinowych: (które to stanowią 78% wszystkich białek mleka)

Alfa s1 kazeina 33g/100g kazeiny

Alfa s2 kazeina 11g/100g kazeiny

Beta kazeina 33

Kappa kazeina 11

Gamma kazeina 4

Kazeina w 95% wstępuje w postaci skupisk (miceli). Micele powstają w komórkach mleko twórczych wymienia z łańcuchów polipeptydowych. W 1m3 mleka znajduje się 7x10^13 miceli (duuużo). Jedna micela zawiera 300-500 łańcuchów polipeptydowych połączonych mostkami z jonów wapniowych, fosforanowych, cytrynianowych. Charakterystyczną i bardzo ważną cechą kazeiny jest zdrolność do koagulacji pod wpływem podpuszczki, pepsyny czy chymozyny. Proces ten przebiega 2fazowo: najpierw odczepienie z cząstek kappa-kazeiny, potem powstanie skrzepu w wyniku interakcji miceli. Tę cechę wykorzystuje się do produkcji serów podpuszczkowych. Im więcej kazeiny tym mleko lepiej nadaje się do produkcji serów podpuszczkowych (kazeina sprawia że skrzep mleka jest bardziej zwięzły; większa ilość tłuszczu rozluźnia skrzep- to brzmi ohydnie).

Kazeina ma też właściwości prozdrowotne: antynowotworowe, zapobiega nadciśnieniu, hamuje adhezję Helicobacter pylori do błony śluzowej żołądka (zapobiega wrzodom żołądka), właściwości przeciwzakrzepowe, antybakteryjne; nośnik wapnia i innych mikroelementów.

Białka serwatkowe stanowią 22% ogólnego białka w mleku. Do białek serwatkowych zaliczamy:

Beta laktoglobulina beta-LG

Alfa laktoglobulina alfa-LA

Immunoglobuliny

Laktoferyna

Laktoperoksydaza

Lizozym

Białka te nie zawierają fosforu, ale dużo cystyny, cysteiny i lizyny. Występują w rozproszeniu molekularnym i trudno je wytrącić z mleka (można je wydzielić z serwatki przez ultrafiltrację). Z żywieniowego punktu widzenia białka serwatkowe są bardzo ważne i cenne.

Beta-LG stanowi 51% białek serwatkowych (2-4g/l mleka). Zbudowana z 162 aminokwasów. wysoka zawartość metioniny, nośnik retinolu; jest antyoksydantem, wiąże jony Cu i Fe i poprzez to hamuje utlenianie tłuszczu mlekowego. Posiada właściwości antynowotworowe i antybakteryjne. Tego białka nie ma w ludzkim mleku, stąd beta-LG może (nie musi) być alergenem. Obróbka cieplna w temp 90 C powoduje denaturację beta-LG.

Alfa-LG to 22% białek serwatkowyc (1-1,5g/l). Zbudowana ze 123 aminokwasów, zawiera najwięcej tryptofanu ze wszystkich białek. Ulega denaturacji w 76-94 C. Bierze udział w tworzeniu cukru mlekowego (laktozy). Jest nośnikiem wapnia, wiąże Mg Co Zn, pełni rolę czynnika immunologicznego. Właściwości przeciwwirusowe, przeciwnowotworowe, przeciwstresowe i obniżające ciśnienie krwi.

Immunoglobuliny- 10% białek serwatkowych. Mają właściwości uodparniające. IgG I, IgG II, IgA, IgGM. Chronią przed infekcjami bakteryjnymi i wirusowymi, ich zawartość zwiększa się w czasie stanów zapalnych. Najwięcej IgG występuje w siarze.

Lizozym- posiada właściwości antybakteryjne (przyczynia się do lizy bakterii), antywirusowe i przeciwzapalne. Obniża poziom wolnych rodników (strasznie ważne).

Laktoferyna- składa się z pojedynczych łańcuchów polipeptydowych, zawierających prawie 700 tysięcy aminokwasów (czyli bardzo skomplikowana budowa). W mleku krowim jest 1-8 g/l laktoferyny. Funkcje laktoferyny: immunomodulacyjne, antynowotworowe, antygrzybicze, antywirusowe, antybakteryjne, pro biotyczne, hamuje rozwój choroby Alzheimera, antyoksydacyjne, autoprzeciwciała, absorpcja żelaza, przeciwzapalne, antypasożytnicze. Tak więc laktoferyna jest bardzo cennym białkiem.

Geny warunkujące kappakazeinę i beta-LG stanowią markery genetyczne. Wariant BB beta-LG łączy się z wyższą zawartością tłuszczu, białka (w tym kazeiny), suchej masy w mleku i wyższą wydajnością sera i większą stabilnością cieplną mleka. Wariant AA kappa-kazeiny łączy się z wyższą wydajnością sera.

Mleko kozie jest najstarszym pokarmem człowieka! Zawiera mniej kazeiny i mniej beta-laktoglobuliny (beta- LG), czyli jest mniej alergenne niż mleko pozostałych gatunków. Mleko kozie zawiera więcej bakterii i należy je pić po przegotowaniu (ale wtedy ma mniej witamin).

Egzamin z mleka - 27.10.2010 !!! Krótkie, konkretne pytania. Nazwy kwasów i białek, 5 pytań, każde na 2 pkt. Ćwiczenia - zadania + prezentacja.

Składniki frakcji białkowej i ich właściwości:

Białko macierzyste	Nazwa peptydu	Właściwości
Alfa S- 1 kazeina	Izacyna Ekzorfina kazokinina	Antybakteryjne Opioidowe Obniża ciśniefosfopepetydnie krwi
Beta- kazeina	Kazein alfa Immunopeptyald	Przeciwpróchnicze Immunoregulacyjne
k- kazeina	Kazoksyna IMR Kazoplateliny glikomakropepetyd	Opioidowe Immunoregulacyjne Przeciwzakrzepowe Antybakteryjne Przeciwzakrzepowe
Alfa - LA	Alfa- laktorfina	Przeciwdziała nadciśnieniu
Beta - LG	Beta laktorfina
	PRP

Białka mleka przyczyną alergii?

• Około 3 % niemowląt i dzieci uczulonych na białka mleka (kazeina i beta-LG)

• Objawy:

• Przewód pokarmowy

• Zmiany skóry

• Zaburzenia w oddychaniu

• Uczulenie zwykle znika około 3-go roku życia.

Brak możliwości technologicznych redukcji alergogennych białek - właściwości bialek mleka.

Osłabienie alergenności - temp 100-115 stopni C przez 30' i ciśnieniu 200-600 MPa.

Inne składniki mleka:

Laktoza: główny węglowodan mleka, wpływa na słodkawy smak. Jedynym źródłem laktozy w przyrodzie jest mleko. Mleko wszystkich ssaków zawiera laktozę. W mleku kobiecym jest jej aż 7 %, a w krowim ok. 5 %. W świeżym - 4,5 - 5,2 %. W przypadku stanu zapalnego wymienia - zmniejsza się jej zawartość mleka. Powstaje z glukozy dostarczanej z krwią w komórkach mleko twórczych gruczołu mlekowego ( W aparacie Golgiego). Jest to dwucukier, który składa się z glukozy i galaktozy. W przewodzie pokarmowym ssaków oraz komórkach mikroorganizmów rozpada się pod wpływem beta- galaksozydazy. Jej przyswajalność wynosi 98 %. Jest źródłem energii dla serca, wątroby i nerek. Wpływa na prawidłowe funkcjonowanie komórek rdzenia i mózgu. Składnik CUN. W jelitach - rozkład do kwasu mlekowego, wpływa na skład mikroflory i przeciwdziała procesom gnilnym. 1 g - 16 kJ (3,8 kcal). Pod wpływem mikroorganizmów rozpada się na glukozę i galaktozę.

Następnie :

• Warunki tlenowe : rozpad na CO₂ i H₂O

• Warunki beztlenowe: procesy fermentacyjne - kwas mlekowy. Substrat w fermentowanych produktach mlecznych.

U osób starszych - osłabienie działania enzymu beta- galaktozydazy lub jego niedobór- nietolerancja laktozy. Można wtedy jeść jogurty, kefiry, sery żółte itp.

Sery żółte - 0 % laktozy

Mleko o zredukowanej zawartości laktozy (80-100 %) redukcji

Jogurty i napoje typu „bio” zawierają bakterie będące nośnikiem beta- galaktozydazy.

Witaminy: rozpuszczalne w tłuszczach (A,D,E,K) , witaminy rozpuszczalne w wodzie (B1, B2, B6, B12 , C, H).

Zawartość witaminy C w mleku krowim 5-35 mg/l.

• Właściwośći antyoksydacyjne

• Detoksykacja przez wydalanie jonów metali ciężkich

• Utrzymuje cholesterol na odpowiednim poziomie, a więc zapobiega miażdżycy

• Funkcja antynowotworowa

Mleko poddawane pasteryzacji nie zawiera witaminy C.

Zawartość witamin w mleku zależy od :

• Żywienia - letnie więcej

• Stadium laktacji : najwyższa na początku laktacji

• Stanu zdrowia i wymienia: stany zapalne powodują obniżenie zawartości witaminy C i witamin z grupy B.

Składniki mineralne : sole mineralne, w skład których wchodzą kationy metali (Ca, Na, K, Mg) oraz reszty kwasu fosforowego i solnego.

Zawartość w 100 cm 3 mleka:

• Ca : 100 - 140 mg

• P: 75-110

• K: 135-155

• Na 35-60

• Cl: 80-140

• Mg: 10-15

Składniki mineralne : Na, K, Cl razem z laktozą wytwarzają ciśnienie osmotyczne mleka równe 283 mmol/ kg.

Przy stanach zapalnych wymienia , gdy spada zawartość laktozy, zwiększa się zawartość tych jonów.

Ca- rola w organizmie: „OŚ ŻYCIA”

• Budulec kośćca i zębów - 99%

• Udział pracy serca

• Krzepnięciu krwi

• W wydzielaniu hormonow

• W skurczu mięśni

• W przewodności elektetrycznej nerwów

• Zachowanie integralności struktur komórkowych

• Aktywacje

Mleko i przetwory jako źródło wapnia:

Mleko pasteryzowane i UHT oraz napoje fermentowane 120-150 mg Ca/ 100 g

Sery żółte dojrzewające 700-1000

Twarogi 115

Pieczywo 15-20

Owoce 10-35

Około 60-70 % wapnia w diecie Europy, USA i Kanady pochodzi z mleka i przetworów mlecznych.

Zalecane dzienne spożycie:

• Dzieci i młodzież 9-18 lat: 1300 mg

• Dorośli : 1000-1200 mg

Typowa „bezmleczna” dieta dostarcza zaledwie 300-400 mg dziennie. (pierwszy krok do wczesnej osteoporozy)

Dieta jedenastolatków w Polsce zawiera średnio 50 % zalecanej ilości Ca. Około 9 mln osób w Polsce jest zagrożonych osteoporozą.

Enzymy: W mleku około 60 rodzimych enzymów:

• Lipazy (głównie mlekowa - lipoproteinowa) - katalizują hydrolizę tłuszczu mlecznego. W świeżym mleku jest nieaktywna. Po uszkodzeniu kuleczki tłuszczowej(wstrząsanie, homogenizacja, wymrażanie) lipaza podejmuje działanie- powstają WKT. Nie wolno mieszać mleka ciepłego z zimnym, gdyż wzmaga się wtedy działanie lipaz.

• Peroksydaza : katalizuje redukcję nadtlenków

• Proteazy : hydroliza kazeiny

• Fosfatazy (alkaliczna i kwaśna). Fosfataza alkaliczna : ważny wskaźnik niskiej pasteryzacji mleka ( enzym ten ulega inaktywacji w czasie tego procesu)

• Enzymy pochodzenia bakteryjnego ( w przypadku zakażenia mleka mikroorganizmami takie mleko szybciej zmienia właściwości organoleptyczne niż pod wpływem innych enzymów).

Substancje szkodliwe w mleku:

• Antybiotyki i substancje hamujące(hamują rozwój pożytecznych bakterii)

• Aflatoksyny

• Pestycydy (ważny okres karencji!!!)

• Azotany i azotyny ( z pasz pochodzących z gleb zasilanych wysokimi dawkami nawozów azotowych) - działanie rakotwórcze

• Metale ciężkie

Wykład 4 - 25.10.2010: Właściwości technologiczne mleka - wybrane zagadnienia.

Jakość mleka jako surowca:

• Pojęcie złożone - obejmuje całe spektrum parametrów dotyczących składu chemicznego i właściwości technologicznych surowca

• Wysoka jakość mleka zapewnia konsumentom produkty z niego wytworzone o niekwestionowanej wartości odżywczej.

Produkcja mleka o wysokiej jakości jest podstawowym celem:

1. Producentów

2. Przetwórców

3. Dystrybutorów i detalicznych sprzedawców mleka i produktów mleczarskich

System kontroli HACCP:

• HACCP: Hazard Analysis Critical Control Point

• Stały system kontroli punktów krytycznych, które decydują o jakości wyprodukowanego surowca:

• Jest to metoda kontroli

• Stała kontrola punktów szczególnie krytycznych miejsc w procesie technologii mleczarskiej:L

• Kontrola mleka surowego

• Dój mechaniczny

• Proces schładzania mleka

• Transport mleka

• Pomiar temperatury podczas schładzania i transportu

• Kontrola czasu trwania poszczególnych etapów

HACCP nie dopuszcza do:

• Biologicznych, chemicznych lub fizycznych zanieczyszczeń mleka surowego

• Zanieczyszczeń mikroflory kwaszącej

• Rozwoju mikroflory patogennej : Salmonella, Campylobacter, Staphylococcus ureus, Listeria monocytogenes, E. coli)

• Rozwoju mikrofloru psychotropowej i psychrofilnej

• Pogorszenia jakości surowca na etapie od producenta do zakładu przetwórczego

Właściwości technologiczne mleka:

1. Gęstość

2. Lepkość

3. Napięcie powierzchniowe

4. Dyspersja tłuszczu

5. Kwasowość

6. Stabilność cieplna mleka

7. Cechy organoleptyczne

8. Jakość cytologiczna

9. Jakość mikrobiologiczna

10. Niektóre składniki chemiczne

Ad 1: GĘSTOŚĆ:

To wypadkowa gęstości i zawartości wszystkich jego składników

d= m/v (g/cm3)

Waha się w granicach 1,028 - 1,033 g/cm3 i jest wypadkową gęstości i zawartości wszystkich jego składników:

Woda 0,9998

Tłuszcz 0,931

Białka 1,451

Laktoza 1,545

Sól 3,000

Zmiany gęstości: Bezpośrednio po udoju - mniejsza gęstość niż po kilku godzinach przechowywania (zestalanie się tłuszczu i ubytek gazów). Odtłuszczenie lub dodanie mleka chudego - spadek gęstości, zawartości tłuszczu i suchej masy beztłuszczowej. Oznaczanie gęstości mleka pozwala wykryć zafałszowania przez odtłuszczenie lub rozwodnienie. Badanie gęstości : za pomocą laktodensymetru lub aparatu MilkoScan.

AD 2: LEPKOŚĆ:

To tarcie wewnętrzne cieczy, opór, jaki napotykają warstwy cieczy przesuwające się względem siebie. Mierzy się ją zwykle czasem wypływu cieczy przez niewielki otwór o stałej średnicy w stałej temperaturze.

Mleko ma większą lepkość niż woda. Lepkość bezwzględna wody w temp. 20 st. Wynosi 1,005 mPaxs, a lepkość mleka jest 2 x wyższa i zależy głównie od zawartość kazeiny i tłuszczu.

AD 3: NAPIĘCIE POWIERZCHNIOWE:

Jest związane z energią na powierzchni granicznej mleka. Mleko dzięki zawartości białek ma znacznie mniejsze napięcie pow. (52 mN/m) niż czysta woda (72 mN/m) w temp. 20 stopni. Ten fakt ułatwia pienienie się mleka, co jest pożądane przy zmaślaniu śmietanki, produkcji bitej śmietany i lodów. Negatywne skutki tej właściwości mleka to : utrudnienie gęstości mleka oraz zmaślanie się tłuszczu podczas transportu.

Inne cechy fizyczne mleka:

• Pienienie się mleka : właściwość związana z niewysokim napięciem powierzchniowym i gromadzeniem się białek na jego powierzchni

• Powstawanie kożuszka : w temp. Powyżej 80 stopni C na powierzchni mleka zbiera się błonka

• Zdolność podstojowa: powstawanie śmietanki- zbieranie się tłuszczu o niższej gęstości niż woda w górnej części słupa mleka pozostawionego na kilka godzin w spokoju

• Zmaślanie: zjawisko wiążące się ze zdolnością mleka do pienienia się i wędrówką kulek tłuszczowych do białkowych ścian pęcherzyków piany.

• Krzepnięcie: przechodzenie ze stanu koloidalnego (zolu) w stan skrzepu (żelu).

AD 4: DYSPERSJA TŁUSZCZU:

• Wskaźnik, które ma duże znaczenie w obróbce technologicznej mleka

• Wielkość kuleczek tłuszczowych, która u krów, w zależności od rasy waha się od 0,1 do 20 mikro m, przy czym ok.. 80 % stanowią kuleczki o średnicy 60 mikro m i tłuszcz mleka pozyskiwanego z okresu żywienia zimowego charakteryzuje się większym udziałem kuleczek o dużych rozmiarach powyżej 10

• Wielkość kuleczek tłuszczowych ma wpływ na jakość serów i masła, np. przy produkcji serów miękkich lepsze parametry uzyskuje się z mleka z przewagą małych kuleczek tłuszczowych.

• Liczba kuleczek tłuszczowych w 1 ml mleka wynosi przeciętnie od 1 do 6 bilionów

• Wielkość kuleczek tłuszczowych waha się od 0,1 do 20 mikro m, a przeciętna średnica wynosi od 3-4 mikrom

• Określenie dyspersji na podstawie obrazu mikroskopowego - wyznaczając ich średnicę.

Normalizacja mleka : Ustalenie odpowiedniej zawartości tłuszczu w mleku spożywczym. Zwykle odejmuje się pewną ilość tłuszczu w wirówkach.

Homogenizacja: Proces mechaniczny mający na celu zmniejszenie przeciętnej średnicy i zmniejszenie rozpiętości kuleczek tłuszczowych. W mleku surowym ponad 80 % tłuszczu znajduje się w kuleczkach o średnicy 2-7 mikrometrów. Natomiast w homogenizowanym mleku 80-85% całego tłuszczu stanowią kuleczki o średnicy 1-2 µm.

Produkcja masła: Masło otrzymuje się przez zmaślanie spasteryzowanej, dojrzałej fizycznie i biologicznej śmietany.

Produkcja śmietanki i śmietany spożywczej : śmietankę otrzymuje się przez odwirowanie mleka w wirówkach odtłuszczających. Potem usuwa się lotne substancje o nieprzyjemnym zapachu. Pasteryzacaj 85-95 st. C przez 45 minut pod ciśnieniem 50 kPa, normalizacja ( co najmniej 10% tłuszczu), homogenizacja. Śmietana to śmietanka poddana procesowi fermentacji z użyciem startowych bakterii kwasu mlekowego powodujących obniżenie pH i koagulację

Śmietana jogurtowa

Śmietana zakwaszona

Na rynku spotyka się śmietanę o następującej zawartości tłuszczu: 9, 12, i 18

AD 5: STABILNOŚĆ CIEPLNA MLEKA:

Nie jest stała i zależy od :

• Jego składu chemicznego i cech fizycznych

• Od rasy (najlepsza dla jersey 4,48 min)

• Cech osobniczych krów

• Okresu laktacji ( z biegiem laktacji obniża się)

• Pory roku i sposobu żywienia (zimą lepsza)

• Stanu zdrowotnego

Mleko spełnia kryteria jakości pod tym względem jeżeli wytrzymuje czas obróbki cieplnej w temp. 140 °C do 8 min.

Mleko spożywcze:

• Mleko pasteryzowane - temp. Nie niższa niż 71 st. C przez 15 sekund

• Mleko HUT - temp. Nie niższa niż 135 st.C przez 2-9 sekund

• Pakowane w aseptyczne pojemniki nieprzezroczyste .

AD 6: KWASOWOŚĆ MLEKA

Parametr, który decyduje o stabilności cieplnej mleka- ustalono , że stabilność cieplna w zakresie pH od 6,4 do 6,7 stopniowo wzrasta, przy pH powyżej 6,7 maleje, a potem przy pH 6,9 znów wzrasta. Badacze tłumaczą to zjawisko obniżenia stabilności cieplnej pomiędzy pH 6,7-6,9 dysocjacją kompleksu ĸ-kazeiny z białkami serwatkowymi, co przyczynia się do wyższej wrażliwości micelli kazeinowych na działanie wysokiej temperatury.

Oznaczanie pH mleka

• Kwasowość czynną mleka oznacza się za pomocą metody elektrometrycznej poprzez pomiar aktywności jonów wodorowych przy użyciu pehametru

• Świeże normalne mleko charakteryzuje się stosunkowo stałą kwasowością czynną - na poziomie 6,6 - 6,8

Próba alizarolowa : Próba ta łączy w sobie kolorymetryczny sposób określania pH mleka - kwasowości czynnej z badaniem jego krzepliwości wobec alkoholu, a więc określenia stabilności białek mleka

Kwasowość potencjalna mleka: Pomiar kwasowości potencjalnej mleka inaczej nazywanej miareczkową polega na miareczkowaniu określonej porcji mleka mianowanym r-rem 0,25 M NaOH wobec fenoloftaleiny jako wskaźnika, który zmienia barwę przy pH 8,3. Wyraża się ją w ° SH (stopnie Soxhleta Henkla) - wartości prawidłowe dla mleka normalnego 6,0 - 7,5

Mleko jest układem silnie zbuforowanym (białka, fosforany) i przy miareczkowaniu wobec tego wskaźnika wymaga stosunkowo dużej ilości ługu na przesunięcie pH mleka z 6,6 do 8,3

AD 7: CECHY ORGANOLEPTYCZNE

• Barwa

• Zapach

• Temperatura

• Kwasowość ogólna

• Kwasowość potencjalna

Niepożądane zapachy:

• Gdy skarmianie jednostronne

• Przy chorobach metabolicznych

• Nasilone procesy lipolizy i proteolizy w mleku

AD 8: JAKOŚĆ CYTOLOGICZNA - OKREŚLANIE LKS
Mleko z podwyższoną liczbą komórek somatycznych stanowi duży problem w produkcji serów, ponieważ

• Wydłuża się proces koagulacji

• Skrzep jest mało zwięzły

• Słabo zachodzą procesy synerezy (oddzielania serwatki przy wyrobie serów)

• Zwiększa się wilgotność serów

• Obniża się wydajność serowarska

AD 9: JAKOŚĆ MIKROBIOLOGICZNA

Psucie się mleka i produktów mleczarskich powodują drobnoustroje: bakterie, drożdże i pleśnie

Mikroflora powodująca psucie mleka i jego produktów jest bardzo zróżnicowana. Najbardziej rozpowszechnione to:

• pałeczki gram-ujemne np. Pseudomonas spp.

• Pałeczki gram-dodatnie tworzące spory np. Bacillus spp.

• Bakterie wytwarzające kwas mlekowy np. Streptococcus spp.

Pseudomonas spp.

Psychrotrofy - namnażają się szybko w temperaturach schładzania

Zakażenie następuje poprzez wodę, niedostatecznie czyste powierzchnie urządzeń udojowych, chłodniczych i transportowych. Nie są zdolne przeżyć procesu pasteryzacji, ale często wtórnie zakażają mleko spożywcze. Nie fermentują laktozy - nie powodują kwaśnienia mleka

Posiadają garnitur enzymów zewnątrzkomórkowych: proteazy i lipazy. Enzymy te powodują wady mleka.

Niepożądane smaki wywołane przez Pseudomonas spp. :

• Gorzki lub zjełczały

• Owocowy lub drożdżowy

Ponadto proteazy powodują rozpad białek prowadzący do spadku wydajności w produkcji sera.

Proteazy i lipazy są wytrzymałe termicznie i mogą powodować:

• Żelowanie mleka UHT długo przechowywanego

• Jełczenie sera podczas przechowywania

• Produkcję szlamu na twarogach

Podział metod oceny mikrobiologicznej mleka: pośrednie i bezpośrednie

Metody pośrednie:

• Próba z TTC - polega na redukcji dodanego do mleka chlorku trójfenylotetrazolowego, co powoduje zabarwienie na kolor różowy badanej próbki w określonym czasie

• pomiar oporności pozornej - analizator pomiaru zmian impedancji mierzy czas, po jakim drobnoustroje znajdujące się w mleku spowodują gwałtowną zmianę oporności prądu zmiennego przepływającego przez układ badawczy. Czas ten jest proporcjonalny do zakażenia badanej próby

• pomiar ilości ATP - opiera się na tym, ze każda żywa komórka bakteryjna zawiera związek wysokoenergetyczny: adezyno-5-trójfosforan, a w chwili śmierci komórki bakteryjnej ATP w niej obecne szybko zanika. Ilościowe oznaczenie ATP następuje na podstawie reakcji z kompleksem lucyferyna-lucyferaza. Bakterie oddziela się od mleka za pomocą filtru membranowego, ekstrahuje i na podstawie bioluminescencji oznacza ATP

• pomiar liczby metabolitów - określanie zawartości pirogronianu, który powstaje w wyniku procesów metabolicznych bakterii

Metody bezpośrednie

• instrumentalne np. Bactoscan : Automatyczne liczenie bakterii opierające się na technice badania fluorescencyjnego Patent FOSS z Danii. Etapy badania w aparacie:

• Mleko podgrzewane jest do temp. 40 °C

• Następnie przez komorę miksującą jest podawane na wirówkę szybkoobrotową, gdzie następuje oddzielenie bakterii

• Po wirowaniu inkubacja 3 minutowa w temp. 40 °C

• Barwienie oranżem akrydynowym

• Liczenie impulsów świetlnych bakterii na dysku mikroskopu fluorescencyjnego.

• Metoda posiewu spiralnego przy użyciu aparatu WASP polega na tym, że nierozcieńczona próbka jest wylewana z teflonowego przewodu na powierzchnię płytki z agarem. Tłok strzykawki, dostarczającej próbkę przesuwa się z malejącą szybkością, w miarę jak przewód dozujący przemieszcza się od środka do zewnętrznej krawędzi agaru. Bakterie są ograniczone do drogi spirali. Kolonie w odpowiednich warunkach 30°C w czasie 72 godz. rozwijają się w największym stężeniu blisko środka i są coraz rzadsze przy bokach płytki. Ponieważ ilość wysianej próbki i norma wysiewu są znane, objętość zawarta w każdym wybranym odcinku płytki jest stała. Opracowano licznik wyposażony w kamerę wideo z zastosowanie lasera do automatycznego liczenia i rejestrowania kolonii.

AD 10: NIEKTÓRE SKŁADNIKI CHEMICZNE:

Białka: Zawartość białka w mleku jest głównym czynnikiem

• decydującym o wydatku sera uzyskanego ze 100 kg mleka

• przy produkcji mlecznych napojów fermentacyjnych, gdyż białka są głównym czynnikiem wiążącym wodę, co zapobiega zjawisku synerezy i zwiększa stabilność produktu finalnego

Kazeina - główne białko mleka

• 5 frakcji kazeiny ( αs1, αs2, β, γ i ĸ) występują w połączeniu z fosforanem wapnia w postaci miceli, na zewnątrz których dominuje frakcja ĸ. Ona zawiera końcowy fragment tj. glikomakropeptyd, który wykazuje właściwości hydrofilowe - co sprzyja powstawaniu warstwy hydratacyjnej stabilizując w ten sposób cząsteczki miceli.

• ĸ kazeina - marker genetyczny cech ilościowych mleka np. krowy z genotypem BB produkują mleko o wyższej zawartości białka ogólnego, tłuszczu i kazeiny, o lepszej stabilności miceli kazeinowych, a ponadto przy produkcji serów uzyskuje się jędrniejszy skrzep

Zalety przy produkcji serów

Z mleka zawierającego wariant BB ĸ-kazeiny uzyskuje się:

• wyższą wydajność serów: edamskiego, goudy, cheddar i mozzarella na poziomie ok. 5-8%

• krótszy o 10-30% czas koagulacji

• większą o 20-100% zwięzłość powstałego skrzepu

Białka serwatkowe

B-Lg (beta-laktoglobulina): również marker genetyczny cech ilościowych mleka

Wariant BB odpowiada za wyższą zawartość w mleku:

• Tłuszczu

• Białka

• Kazeiny

• Suchej masy

• Wyższą wydajność sera

• Wyższą stabilność cieplną mleka

Faza bakteriocydna mleka

W pierwszych 2 godz. po udoju obserwuje się zahamowanie flory bakteryjnej w mleku, jeżeli po tym czasie niezwłocznie nie oziębi się mleka do temperatury 4°C to nastąpi drastyczny rozwój flory bakteryjnej (z 1,5 tys. do ponad 6 mln)

Bakteriocydia mleka surowego:

1. aglutyniny

2. laktoperoksydaza

3. laktoferyna i lizozym

Aglutyniny: Przeciwciała powodujące zlepianie się komórek bakteryjnych, które wskutek tego nie mogą się rozmnażać, choć pozostają żywe. Nie wszystkie szczepy bakterii są jednakowo wrażliwe. Bakterie wrażliwe ulegają zlepianiu, mogą np. nie ukwaszać mleka - ważne w serowarstwie!!!

Laktoperoksydaza (Lp): Enzym o działaniu antybakteryjnym głównie wobec paciorkowców wytwarzanym przez komórki nabłonkowe wymienia.

Laktoferyna (Lf) i lizozym (Lz):

• Laktoferyna - białko wiążące żelazo, które staje się niedostępne dla bakterii

• Lizozym - enzym lityczny w stosunku do bakterii.

Z ostatnich badań wynika, że wzrost i rozwój bakterii Bacillus streathermophilus, który używany jest jako szczep testowy w wykrywaniu substancji hamujących w mleku, jest hamowany in vitro przez Lp, Lf i Lz występujących w stężeniach fizjologicznych w wydzielinie gruczołowej.

Wybrane zagadnienia z przetwórstwa mleka:

Rodzaje serów:

• Sery dojrzewające

• Sery topione

• Sery twarogowe

Sery podpuszczkowe dojrzewające wg zaw. tłuszczu wg PN-68/A-86230:

• Pełnotłuste - zawierające nie mniej niż 46-50% tłuszczu w suchej masie (s.m.)

• Tłuste - nie mniej niż 40 % w s.m.

• Półtłuste - nie mniej niż 20% w s.m.

Surowiec - mleko najwyższej jakości !

Nie może zawierać nawet w śladowych ilościach substancji hamujących.

Technologia produkcji serów dojrzewających:

1. Przygotowanie mleka do przerobu:

- Wirowanie i normalizacja zawartości tłuszczu i białka

• Pasteryzacja 72 - 73^o C przez 15-20 sekund

(bez homogenizacji)

tylko ser feta wymaga homogenizacji)

2. Dodatki do mleka

Wg Rozp. Ministra Zdrowia z dnia 23 kwietnia 2004 r. w sprawie dozwolonych substancji dodatkowych… (Dz.U. nr 94, poz.933):

• Chlorek wapniowy - dla zachowania równowagi soli mineralnych, (zwłaszcza wapniowych i fosforowych), gdyż pasteryzacja może zakłócić tę równowagę.

• Substancje zapobiegające wzdęciom serów, spowodowanym przez bakterie z grupy coli., np. azotan potasowy, lizozym, nadtlenek wodoru.

• farba serowarska (z barwników roślinnych) w celu zachowania barwy zależnej od karotenoidów.

• Zakwas

W produkcji sera z mleka pasteryzowanego konieczny jest dodatek drobnoustrojów zapewniających właściwy przebieg procesów technologicznych.

Rola bakterii fermentacji mlekowej polega na:

• zapoczątkowaniu fermentacji mlekowej, co warunkuje prawidłowe działanie podpuszczki

• całkowitym i dość szybkim przefermentowaniu laktozy

• wytwarzaniu w niektórych typach serów „oczek”

• hamowaniu rozwoju niepożądanych drobnoustrojów

• przedłużenie trwałości produktu

Przy wyrobie sera stosuje się dwa rodzaje kultur:

• mezofilne o opt. temp. wzrostu - 20-40^o C

• termofilne opt. temp. wzrostu - powyżej 40^o C.

Gatunek dominujący w szczepionkach serowarskich - to Streptococcus cremoris (50% ogólnej liczby drobnoustrojów, a 100% w dla sera cheddar).

Są też kultury bakterii fermentacji propionowej, pleśnie czy bakterie rosnące na powierzchni serów.

Dodanie zakwasu ma na celu zapewnienie odpowiedniej kwasowości (8^o SH) dla działania podpuszczki.

Podpuszczka (chymozyna) - enzym powodujący koagulację mleka w procesie produkcji serów. Otrzymuje się ją z trawieńców młodych cieląt.

3. Obróbka skrzepu i gęstwy

Rozpoczyna się wtedy, gdy skrzep uzyska wymaganą zwięzłość.

• Krojenie i rozdrabnianie skrzepu

Przy produkcji serów twardych kroi się skrzep mało zwięzły, aby wypłynęło jak najwięcej serwatki,

Przy produkcji serów miękkich kroi się skrzep bardziej miękki, aby zatrzymać w nim jak najwięcej serwatki.

W wyniku pokrojenia skrzepu otrzymuje się zawiesinę skrzepu w wydzielonej serwatce - jest to tzw. gęstwa serowa.

Gęstwę miesza się przy utrzymaniu temp. ok. 30^o C - jest to etap osuszania gęstwy.

4. Formowanie sera w zależności od rodzaju sera.

Spuszcza się część serwatki , a pozostałą gęstwę serową nalewa się do form. W ściankach form znajdują się otwory o średnicy mniejszej niż średnica ziaren serowych. Spływa nimi serwatka, a ziarno serowe pozostaje w formie zlepiając się w jednolitą masę serową

5. Prasowanie serów (w specjalnych prasach)

6. Solenie serów

Np. poprzez zanurzenie w solance na 1-12 dni

7. Dojrzewanie i pielęgnacja serów.

Czas dojrzewania jest zróżnicowany!

Sery miękkie dojrzewają od kilkunastu dni do 2 miesięcy

Sery twarde i półtwarde - 2-6 miesięcy

Bardzo twarde - 1-2 lata

Sery dojrzewają w specjalnych pomieszczeniach, zwanych dojrzewalniami. Zapewnione są warunki kontroli i regulacji temperatury i wilgotności, a także zmechanizowane systemy przewracania serów.

19 | Strona

---