Higiena Mleka IV rok Wykład 1 20.02.2008 Egzamin odbędzie się 9 czerwca poniedziałek godzina 9 Higiena podchodzi o nazwy greckiej bogini oznacza zdrowie, przedstawiana w postaci młodej kobiety, z czarą w ręku wypełnionej mlekiem, z której pije wąż. Higiena wg encyklopedii dział nauki, który bada wpływ środowiska na zdrowie istot żywych, zwłaszcza człowieka. W praktyce oznacza dążenie do usuwania z otoczenia wszystkich czynników szkodliwych z otoczenia, które mogłyby mieć wpływ szkodliwy. Określenie to dotyczy wielu dziedzin życia. Higiena żywienia człowiek powinien spożywać odpowiednie pod względem żywienia pokarmy, odpowiednio wytworzone i przechowywane. Podstawowym aktem prawnym, który reguluje sprawy związane z uzyskiwanie mleka ustawa z dn. 16 grudnia 2004 r. o produktach pochodzenia zwierzęcego. Do tej ustawy wydano następujące rozporządzenia. W sprawie wymagań weterynaryjnych dla mleka oraz produktów mlecznych rozporządzenie ministra rolnictwa i rozwoju wsi z Określające wymagania weterynaryjne: Mleko surowe - mleko pochodzące od krów, owiec, kóz i bawolic, które nie zostało ogrzane do temperatury przekraczającej 40 st C, lub poddane innym zabiegom dającym równoważny efekt. Mleko spożywcze mleko uzyskane w drodze obróbki cieplnej i oferowane do sprzedaży w postaci mleka pasteryzowanego, mleka UHT, mleka pasteryzowane w wysokiej temperaturze i mleka sterylizowanego. Mleko pitne mleko spożywcze lub mleko surowe w opakowaniu, przeznaczone do bezpośredniego spożycia przez ludzi. Mleko. Wymagania ogólne Mleko powinno pochodzić od krów " z gospodarstw wolnych od gruzlicy i brucelozy " bez widocznych objawów zapalenia wymienia. Nie należy dostarczać i skupować mleka: 1. zafałszowanego 2. od krów chorych i będących w trakcie leczenia 3. po zakończeniu leczenia krowy, ale przed upływem zalecanego przez lekarza weterynarii okresu karencji dla stosowanego leku 4. pózniej niż 3 tygodnie przed wycieleniem i wcześniej niż 6 dni po wycieleniu 5. w przypadku zakazu skupu wydanego przez lekarza weterynarii Powstawanie mleka Najważniejszą częścią gruczołu komórki mlekotwórcze. W laktocytach zachodzi synteza składników mleka. Zbierające się w pęcherzykach mlecznych mleko, trafia do przewodów mlecznych 8 12. Przewody główne odprowadzają mleko do zatoki mlecznej a dalej do strzyków. Każda z komórek mlekotwórczych związana jest z układem krw i limf. Komórki mlekotwórcze otoczone są Komorkami mięśniowo-nablonkowo-koszyczkowymi, które pod wpływem bodzców nerwowych kurczą się i mleko jest wyciskane. Cykl tworzenia mleka jest powtarzany 3 x na dobę. Składniki, z których mleko powstaje dostarczane są z krwią. Gruczoł mlekowy ma bardzo dobrze rozwinięta siec naczyń krwionośnych i tętniczych. Aby wytworzyć 1 kg mleka musi przepłynąć 400 litrów krwi przez gruczoł. Fizjologia gruczołu mlekowego obejmuje 2 grupy zjawisk. 1. Rozwój gruczołu do gotowości funkcjonalnej 2. Wytwarzanie i oddawanie mleka Rozwój gruczołu mlekowego określany jest mianem mammogenezy. Jest to proces, który zachodzi pod wpływem szereg hormonów - jajników estrogeny, progesteron - przedniego płata przysadki somatotropina STH i kortykotropina ACTH Produkcja mleka laktogeneza W laktogenezie mamy doczynienia z 2 okresami zależnymi od hormonów " okres początkowy o prolaktyna LTH przedni płat przysadki o kortykoidy nadnercza " okres pózniejszy o somatototropina STH o hormony jajników o tyreotropina TSH przytarczyce Oddawanie mleka sekrecja Przebiega pod wpływem oksytocyny 1. wytwarzana podwzgórze 2. magazynowana tylny płat przysadki 3. uwalniana: 1. bodzce nerwowe bezwarunkowe ssanie, dojenie 2. bodzce nerwowe dzwięk naczyń, obecność cieląt, mycie wymienia Okres działania oksytocyny jest różny u różnych krów do 7 min. Powoduje: 4. skurcz pęcherzyków wymieniowych Podczas doju występują 3 okresy oddawania mleka 5. okres krótki około 1 min polega na nasilającym się spływie mleka 6. okres średni 3-4 min, maksymalny udój 7. okres krótki około 1 min szybkiego spadku oddawania mleka Hormonem działającym przeciwnie do oksytocyny jest adrenalina. Adrenalina jest wydzielana zwykle pod wpływem stanu napięcia. Powoduje zwężenie naczyń krwionośnych, przez co zmniejsza się dopływ oksytocyny do gruczołu mlekowego, następuje zmniejszenie oddawania mleka. Mechanizm ten ma istotne znaczenie praktyczne. Dlatego przy udoju nie wolno postępować ze zwierzęciem w sposób gwałtowny. Wykład 2 26.02.2008 Czynniki wpływające na wydajność krów i skład chemiczny mleka: 1. Czynniki genetyczne rasa krów, która zdecydowanie decyduje o wydajności i składzie chemicznym mleka. 2. Czynniki poza genetyczne: a. Okres laktacji od 10 do 11 miesięcy, liczy się od momentu wycielenia do momentu zasuszenia. W ciągu kilku dni bezpośrednio po porodzie wydzielana jest siara, której cechy fizyczne nie mają nic wspólnego z mlekiem. Zazwyczaj po 6 dniach (10 dni), wydzielina ta traci charakter siary. Laktacja związana jest z cyklem reprodukcyjnym. Za podstawę prawidłowego użytkowania krów przyjmuje się, że krowa raz do roku powinna urodzić ciele. Uważa się, że laktacja powinna trwać 305 dni, po niej zasuszanie 60 dni, ciąża 285 dni, okres między ciążowy 80 dni, okres między wycieleniowy 365 dni. Mleczność krów po wycieleniu zwiększa się. Szczyt laktacji w 2 miesiącu po wycieleniu. W okresie laktacji można wyróżnić 2 okresy od 15 do 60 dni zwiększającej się mleczności, i okres zmniejszającej się mleczność do zasuszenia. " Wiek w hodowli mlecznej to liczba przebytych laktacji których ilość odbywa się na ilości i składzie mleka. Wydajność krowy wzrasta zwykle po odbyciu 5 do 8 laktacji (7 rok życia). Zawartość podstawowych składników mleka głównie tłuszczu obniża się po 2 wycieleniu. " Częstotliwość doju wyraznie odbija się na zwartości tłuszczu w mleku w mleku z doju rannego zawartość tłuszczu wynosi 2,6%, z doju południowego i wieczornego 4,8-4,9%. Najuboższe w tłuszcz są pierwsze partie mleka zdajanego ok. 2,0% natomiast ostatnie partie 6-8% tłuszczu. " Żywienie zapotrzebowanie pokarmowe krowy obejmuje: o Paszę bytową 1800 kcal/100 kgmc o Zapotrzebowanie produkcyjne ta ilość energii, która musi być dostarczona, aby wytworzyć mleko 740 kcal na wyprodukowanie 1l mleka o zawartości 4% tłuszczu. Żywienie wpływa na za zawartość tłuszczu. Błonnik odpowiedzialny jest za czas przebywania karmy w żwaczu, co warunkuje rozwój fermentacji błonnikowej, dzięki której dochodzi do wytwarzania tłuszczu zawartość błonnika 20% Sm " Środowiskowe o Pora roku najwięcej mleka na wiosnę i lecie, największa zawartość w składniki jesień o Stan zdrowia szczególne znaczenie mają stany zapalne wymienia Charakterystyka fizyczna mleka Mleko jest mieszaniną wieloskładnikową, układem 3 faz: - emulsyjnej tłuszczowej - koloidalnej białkowej - molekularnej laktoza zawieszona w roztworze wraz z solami mineralnymi Białko i tłuszcz występują w mleku w bardzo charakterystycznej postaci. Białko występuje jako micele w fazie wodnej mleka tworzą zole. Tłuszcz występuje w postaci drobnych kuleczek o zróżnicowanej średnicy od 1 do 22 mikronów. Posiadają one otoczkę białkową. 80% tych kuleczek ma średnicę 4 mikrony. Charakterystyczne cechy mleka swoiste: " Pienienie mleka zjawisko to wykorzystywane przy wyrobie śmietany " Zmaślanie " Powstawanie korzucha składa się z tłuszczu i białka *** " Tworzenie śmietanki (śmietana ukwaszona śmietanka z odpowiednimi kulturami bakteryjnymi), która zawiera od 20 do 25% tłuszczu, dolna warstwa zawiera około 1% tłuszczu. " Krzepnięcie zsiadanie związane z przechodzeniem mleka ze stanu zolu w żel. Główną rolę w tym procesie odgrywa kazeina, która po tym jak mleko osiągnie pewien stopień kwasowości tworzy skrzep. Składniki mleka 1. Podstawowe woda, tłuszcze, białko, cukier mlekowy 2. Dopełniające związki mineralne, aminokwasy, barwniki, witaminy, enzymy, przeciwciała, hormony, składniki komórkowe 3. Obce zanieczyszczenia środowiskowe, substancje toksyczne z karmy, środków leczniczych, zmian patologicznych Skład mleka krowiego w % Woda 87,8 Tłuszcz 3,4 Białka 3,2 w tym kazeina 2,5 inne białka 0,7 Laktoza 4,7 Zw. mineralne 0,9 Sucha masa ok. 12% Woda jest to ośrodek, w którym rozpuszczone są składniki mleka np. laktoza, bądz zawieszona składniki, które nie są rozpuszczalne, tłuszcze, białko, zw. mineralne. Woda do mleka przechodzi z krwi. Nadmiar wody, która w organizmie może się znajdować nigdy nie jest wydalane przez gruczoł mlekowy. Sucha masa stanowią ją wszystkie składniki stałe, które otrzymamy po odparowaniu wody. Tłuszcz pod względem budowy i rodzaju wyróżniamy " Tłuszcze proste acyloglicerole o Tracyloglicerole 96 99% całości o Diacyloglicerole 0,3 1,6% o Monoacyloglicerole 0,002 0,01% " Tłuszcze złożone o Fosfolipidy 0,2 1% - stabilizują emulsję tłuszczową, lecytyna, kefalina o Cerebrozydy 0,01 0,07% - budują układ nerwowy " Pochodne lipidów o Wodne kwasy tłuszczowe 0,1 -0,4% " Substancje towarzyszące o Cholesterol 0,2 0,4% o Karotenoidy o Witaminy A D E K Laktoza cukier mleka ssaków. Mleko krowie zawiera od 4 do 5% laktozy. Inne cukry (śladowe ilości). Laktoza jest syntetyzowana z glukozy zawartej w krwi. Jest to dwucukier glukoza galaktoza. Po spożyciu mleka nie jest wchłaniana bezpośrednio przez ścianę jelita, musi ulec hydrolizie, którą przeprowadza B D galaktozydaza. Istotnym elementem przemiany laktozy w organizmie jest powstawanie kwasu mlekowego, jest to bardzo ważny składnik higieniczny zabezpiecza powstawanie bakterii gnilnych, nie dopuszcza do rozwoju bakterii chorobotwórczych dzięki obniżaniu pH. Pod wpływem ogrzewania laktoza łączy się z wolnymi grupami aminowymi białek. W wyniku, czego powstają związki o ciemnym zabarwieniu i karmelowym zapachu. Reakcja ta zwana jest reakcją Maillarda nie enzymatycznego brunatnienia, również podczas smażenia mięsa, podczas pieczenia chleba. " Stanowi zródło energii dla młodych. " Pobudza perystaltykę jelit " Ułatwia przyswajanie wapnia z pokarmu dzięki kwasie mlekowym " Sprzyja lepszemu wchłanianiu Mg, P " Jest naturalnym zródłem galaktozy, która przez rosnący organizm wykorzystywana jest do budowy układu nerwowego " Dobre zródło węglowodanów Alergia z nietolerancją laktozy enzymem, który powoduje rozpad i hydrolizę laktozy, który u alergików nie jest wytwarzany w rąbku szczoteczkowym bądz wytwarzają go w nadmiernych ilościach. Wykład 3 05.03.2008 Białka - kazeina - białka serwatkowe zostają w serwatce po wytrąceniu kazeiny Kazeina 1. - 2,4 2,6%, 75 80% wszystkich białek mleka 2. - pod względem chemicznym fosfoproteina 3. - nie jest jednorodna kompleks 4 frakcji Ls, beta, gamma, kappa. Podstawowe Ls i beta. Ls dzieli się na Ls1 i alfas2 występują w niskich wariantach genetycznych, różnią się: - reakcją na wapń zjonizowany - punkt izoelektryczny - rozpuszczalność - zawartość P " W stanie natywnym w postaci miceli micele są tworzone w komórkach gruczołowych, między łańcuchami aminokwasów jest Ca micela zbudowana z 3 części Ls1 i z 1 części Ls2 " Rozpuszczalne w wodzie 0,1%, dobrze rozpuszczalna w rozpuszczalnikach organicznych i rozcieńczonych kwasach organicznych Nierozpuszczalna roztwory metali ciężkich, aceton, benzen, etanol 1. Aatwo wytrąca się z mleka, najczęściej pod wpływem kwasowości 4,5 4,6 pH powstaje jednolity skrzep (ć%SH 24 26) Frakcje Udział w ogólnej ilości białka mleka % Ogółem 75-85 L-kazeina 45-55 Beta 23-35 Kappa 8-15 Gamma 3-7 Białka serwatkowe Rodzaj Udział w ogólnej ilości białka mleka % Ogółem 15-25 L-laktoalbumina 2-5 Beta laktoglobulina 7-12 Ig 1,3-2,7 Albumina osocza 0,7-1,3 Proteazy, peptony, inne 2-6 Białka otoczki kuleczek tłuszczowych 0,1 3 podstawowe grupy 1. albuminy 2. globuliny 3. proteazy, peptony i inne 1. L laktoalbumina, Beta laktoglobulina, albumina osocza Białka serwatki nie zawierają P, a zawierają dużo aminokwasów siarkowych (w porównaniu do kazeiny) Beta laktoglobulina - nierozpuszczalna w wodzie, ale rozpuszczalna w roztworach soli obojętnych - łatwo ulega denaturacji wtedy zostaje odsłonięta grupa SH która łączy jony metali Fe i Cu. Jest to działanie przeciw utleniające dla tłuszczu mlekowego L laktoglobulina i albumina osocza - dobrze rozpuszczalne w wodzie - duża zawartość cystyny a bardzo niska cysteiny - denaturują trudniej niż alfa laktoglobulina 2. Immunoglobuliny - głównie występują w siarze - bardzo wysoka masa cząsteczkowa 150-200 tys - największe cząstki białkowe w mleku - bardzo łatwo ulegają denaturacji. Mniej aminokwasów siarkowych, więcej treoniny i seryny - nie zawiera P 3. Białka kuleczek tłuszczowych, białko enzymatyczne - masa cząsteczkowa 4 20 tys - początkowe produkty rozpadu białek Azotowe związki niebiałkowe - wolne aminokwasy - zasady purynowe - kreatyna, kreatynina - NH3, mocznik Mają one stały poziom, gdy mleko pochodzi od krów zdrowych. W przypadku zapalenia ich ilość wzrasta. Składniki mineralne Pierwiastek Zawartość w mg w 100ml Ca 100-1400 P 75-110 K 135-155 Na 35-60 Cl 80-140 Mg 10-15 Ca mleko to najlepiej przyswajalne białko - fosforany Ca i kazeiniany Ca 70% Ca - cytryniany 20% - postać zjonizowana 10% W czasie ogrzewania następują straty Ca, powstają nierozpuszczalne związki które wytrącają się na urządzeniach. Ca i kazeina powodują krzepnięcie mleka. W serowarstwie ubytek Ca uzupełniany jest CaCl P fosforany koloidowe z kazeina 70% i z innymi związkami Ca i P muszą występować, aby były dobrze przyswajalne, w odpowiednim stosunku. Równowaga Ca P na poziomie 1,2 1 K kształtuje fizjologiczne pH Na i Cl ciśnienie osmotyczne mleka Mg dobra stabilizacja białek Kwas cytrynowy w solach Mg, K, i kształtuje cechy organoleptyczne mleka Mikroelementy W postaci naturalnych soli występuje Zn i I, 1 k mleka pokrywa 30% zapotrzebowania dziennego na Zn i 40% zapotrzebowania na I. Witaminy - ADEK dzięki dużej ilości tłuszczów - A i E przeciwutleniacze i dobrze wpływają na właściwości przechowywanego mleka - z grupy B - średni poziom - C bardzo małe ilości Substancje bakteriostatyczne Tuż po doju przez parę godzin hamują rozwój bakterii - aglutyniny, laktoferyna wiążą jony Fe, które są potrzebne do rozwoju bakterii Substancje bakteriobójcze - lizozym rozpuszcza błony komórkowe bakterii, jest go najwięcej w białku jaja kurzego i ogrzewanie powoduje jego unieczynnienie Enzymy 60 różnych enzymów z 3 zródeł komórki mlekotwórcze, osocze i leukocyty. - występują w fazie wodnej i tłuszczowej - fosfataza zasadowa i kwaśna W tłuszczowej fazie, najważniejszy enzym bo przy pasteryzacji ulega całkowitemu unieczynnieniu jest wskaznikiem skuteczności pasteryzacji niskiej fazy kwaśnej. W fazie wodnej stabilność cieplna, wytrzymuje pasteryzację, wpływa na koagulację i strukturę skrzepu i serów dojrzewających twardych - peroksydaza ginie w 80ć% po 15 sekundach wskaznik pasteryzacji wysokiej. Wykład 4 12.03.2008 Komórki somatyczne Pochodzą z gruczołu mlekowego, złuszczone komórki pęcherzyków zatok, składniki morfotyczne krwi, limfy: leukocyty i limfocyty, erytrocyty, uszkodzony nabłonek Poziom komórek somatycznych stan zdrowia krowy Fizjologicznie do 100 tys w 1 ml, leukocytów nie więcej niż 20 40% Gdy wzrasta liczba komórek to oznacza że w gruczole mlekowym ma miejsce proces zapalny - 200 tys. proces przejściowy - 500 tys. proces zapalny Gdy liczba komórek somatycznych wzrasta bez objawów klinicznych, świadczy to o stanie podklinicznym, nie będą to ostre stany zapalne. Obce lub przypadkowe składniki - zanieczyszczenia środowiskowe Pochodzenia paszowego obniżenie cech organoleptycznych mleka - betaina w liściach buraków w wysłodkach powstaje 3-metylanina o śledziowym zapachu - olejki gorczycowe zapach kapusty Toksyczne mikroorganizmy Mikotoksyny (produkowane przez niektóre gatunki pleśni Aspergillus flavus aflatoksyny są karcinogenne dla wątroby i nerek W mleku występuje aflatoksyna M1 która powstaje z B1. Do mleka przechodzi 1-3% aflatoksyn, 20% z nich kumuluje się w wątrobie, nie są podatne na temperaturę pasteryzacji, a na niektóre nie działa temperatura sterylizacji. Aflatoksyny łączą się z kazeiną dlatego sery mogą być ich nośnikami Dopuszczalny poziom M1 W mleku surowym - ???? W mleku spożywczym do 0,05ng/kg mlek Substancje hamujące Pozostałości antybiotyków, środków myjących, dezynfekujących i inne środki hamujące wzrost drobnoustrojów w mleku - antybiotyki przechodzą do mleka bez względu na drogę ich podania. W mleku ich stężenie dochodzić może do 50%. W zależności od rodzaju antybiotyku, mogą się utrzymywać w mleku od kilku do kilkunastu dni - ich obecność jest niesprzyjająca dla rozwoju bakterii kwasowych, uniemożliwia to wykrzepianie - przy czystym mleku, bakterie ze sobą konkurują, może mieć miejsce sytuacja, że pozostaną te niechciane, co powoduje spadek wartości mleka. - picie mleka z pozostałościami uczulenia, uodpornienie własnej flory Pozostałości a temperatura większość antybiotyków jest oporna na działanie temperatury szczególnie penicyliny i streptomycyna. W 80% temperatura inaktywuje tetracykliny. Jeśli nawet uda się coś wyprodukować z mleka zawierającego sh to jego wartość jest obniżona np. wielkość oczek w serach. - środki myjące i dezynfekujące Preparaty z Cl i I, czwartorzędowe zasady amoniowe, zostały zle wypłukane, są toksyczne dla ludzi, denaturują białka komórkowe, powodują wzrost przepuszczalności błon - pestycydy Z pastwisk i obory Głównie DDT i jego pochodne, chlorowane węglowodory. Skumulowane w środowisku, gromadzą się w tłuszczu mlekowym. Dopuszczalne pozostałości 0,04mg na kg mleka Zanieczyszczenia środowiskowe - związki Pb, Ar, Hg Określony dopuszczalny poziom Pb 0,02 mg/kg w mleku surowym Zanieczyszczenia substancjami promieniotwórczymi, radioizotopy I 131, Sr 90, Pu 239, Am 241, Cs 194 i 137 Wykład 5 02.04.2008 Wartości odżywcze mleka O wartości odżywczej każdego środka spożywczego decydują: " Wartość kaloryczna ile energii otrzymujemy przy spożyciu jakiegoś środka spożywczego. Wartość energetyczna 1l mleka 500-700 kcal, co odpowiada od 20-25% dziennego zapotrzebowania energetycznego człowieka. Energia ta pochodzi w 49% z tłuszczu mlekowego, 40% z cukru laktozy, i 11% z białek Kaloryczność różnych środków spożywczych: Ml ludzkie 63kcal/100g Ml krowie 66 Ml kozie 70 Ml owcze 97 Mięso 104-154 Ryby 82-219 Przetwory mięsne 131-418 Chleb żytni 250 Mleko krowie jest środkiem spożywczym o wyraznie niskiej zawartości kalorycznej. Pełne wykorzystanie danego składnika ogranicza strawność danego produktu. " Strawność i przyswajalność mleko jest wysoko strawne i przyswajalne. Białka mleka kazeina jest białkiem, które pod wpływem niskiego pH soku żołądkowego ulega koagulacji, skrzep, który powstaje jest podatny na działanie enzymów trawiennych. Wysoka jest również strawność tłuszczów mlekowych w tł ml jest stosunkowo dużo krótko i średnio łańcuchowych kw. tłuszczowych. Budowa tłuszczu mlekowego w przewodzie pokarmowym łatwo ulega rozbiciu przez enzymy lipolityczne, dzięki temu jest szybko wchłaniany w jelicie cienkim. Kw. tł. dzięki swej budowie bezpośrednio trafiają do krwi, cechują się wysoką energetycznością. Niska temperatura topnienia, występuje w postaci malutkich kuleczek w otoczce białkowej rozproszenie tych kuleczek w przewodzie pokarmowy daje ogromną powierzchnie, na której te kuleczki są rozproszone dzięki tym 2 cechom enzymy mają ułatwiony dostęp do kuleczek mleka i ich trawienia. Niektóre otoczki białkowe umożliwiają bezpośrednie wchłanianie przez ścianę jelita bez udziału enzymów. Składniki egzogenne znane około 80 o aminokwasy egzogenne histydyna, izoleucyna 1,8 1,7, leucyna2,5 3,2, lizyna 2,2 2,5, metionina + cystyna 2,4 1,2, fenyloalanina + tyrozyna 2,5 2,6, treonina 1,3 1,6, tryptofan 6,6 1,0, walina 1,8 2,3 pierwsza liczba to oszacowane zapotrzebowanie, 2 zawartość 1l mleka o NNKT linolowy, arachidonowy o związki mineralne o witaminy Mleko zawiera najbardziej wartościowe biologicznie białka białka mleka prócz białek egzogennych posiadają odpowiednie ich proporcje " Właściwości biologiczne - Idealnym wzorcem białka jest białko jaja kurzego, na 2 miejscu biało mleka NPU wskaznik stosowany przy badaniach mleka PER wskaznik wydajności wzrostowej białka Wartości biologiczna różnych środków spożywczych Śr spożywczy NPU % Jajo 94 Mleko kobiece 87 Mleko krowie 83 Mięso wołowe 67-76 Ser twardy 77-80 Dorsz 70 Kasza jęczmienna 64 Chleb razowy 53 Białka pszenna 48 Frakcje białek mlekowych w kazeinie aminokwasy egzogenne aminokwasy stanowią 46g/100g białka, a w białkach serwatkowych ok. 53g/100g białka. Białka serwatkowe w porównaniu do kazeiny zawierają więcej leucyny, cystyny i lizyny Alfa lakto albumina zawiera najwięcej tryptofanu z pośród białek roślinnych i zwierzęcych i białko to cechuje się najwyższą z pośród wszystkich białek mleka wartością biologiczną. Zawartość NNKT druga składowa wartości biolocznej Kwas Mleko krowie Smalec Olej sojowy Linolowy 2,1 6,2 54,5 Linolenowy 0,5 0,8 8,3 Makro, mikroelementy i witaminy Zw. min Pokrycie % Witaminy Pokrycie % Ca 100 B2 100 K 75 B12 100 Mg 40 B1 33-42 Cl 35 A 25 Na 25 B6 20 Fe 4 C 15 D + E 10 Wysoka wartość dietetyczna mleka polega na korzystnym stosunku energetyczno białkowym, oraz specyficzne cechy białek mleka, tłuszczu i laktozy. Mleko zawiera szereg innych składników tj. cholesterol 0,2 0,4% Mikrobiologia mleka Skąd pochodzą zanieczyszczenia mikrobiologiczne w mleku: mimo swych właściwości bakteriostatycznych (do 4h po doju), zawsze po tym czasie będzie zawierało drobnoustroje. Mleko jest bardzo dobrym podłożem do rozwoju różnych grup drobnoustrojów, w większości dla bakterii saprofitycznych. Jeżeli chodzi o mikroflorę chorobotwórczą mleko już nie jest zbyt dobrym podłożem do rozwoju, lecz może je przenosić W chwili powstawania w pęcherzykach gruczołowych mleko jest wolne od drobnoustrojów, lecz zanim opuści wymię, flora pojawia się w mleku, która przedostała się do zatok mlecznych jest spłukiwana podczas zdajania najbardziej zanieczyszczone są pierwsze porcje mleka, w których jest od 5 do 10 x więcej bakterii, niż w mleku zdajanym pózniej, dlatego zalecane jest przedzdajanie. We wnętrzu strzyków panują charakterystyczne warunki mechanizmy obronne, które eliminują bakterie. W mleku zdrowych krów w 1 ml stwierdza się od 100 do 1000 bakterii jest to nieunikniona ilość drobnoustrojów. Ta mikroflora nieunikniona zawiera 70% Micrococace i saprofityczne gronkowce Staphylococus epidermitis, 30% paciorkowce Streptococus agalactie, dysgalactie, niewielki procent stanowią pałeczki G+ - Corynebacterium. Dla jakości i zawartości flory główne znaczenie mają warunki zdajania. Mikroflorę, która dostaję się do mleka w czasie doju charakteryzuje duża różnorodność pałeczki kwaszące, psychrofilne, beztlenowe etc. Liczebność mikroflory może wahać się od kilkunastu tysięcy do kilku milionów. Przy mleku z doju ręcznego bakterie kwaszące od 50 do 90% ogólnej mikroflory. Przy doju mechanicznym bakterie ciepłoodporne, psychrofilne, przetrwalnikujące i Coli. Ich zródłem są dojarki mechaniczne. Wykład 6 09.04.2008 Bakterie fermentacji mlekowej Są to drobnoustroje które mają dużą zdolność do rozkładania laktozy do kwasu mlekowego. Bfm są to drobnoustroje G+ względnie beztlenowe, nie przetrwalnikujące, fermentują cukry proste i dwucukry do kwasu mlekowego, nie fermentują skrobi i innych polisacharydów, mezofile lub termofilne. Do swego wzrostu wymagają złożonych podłoży obecność aminokwasów i witamin. Na podstawie produktów fermentacji można je podzielić na 2 podstawowe grupy: -- Homofermentatywne: min 85% kw. mlekowy -- Heterofermentatywne: 50% kw. mlekowy + etanol + kw. octowy + CO2 - Lactobacillus - Lactococcus - Leuconostoc Fermentacja mlekowa jest procesem, który dostarcza bakterią energii potrzebnej do życia. Homofermentacja Laktoza->BD galaktozydaza -> Galaktoza lub -> Glukoza -> kw. mlekowy C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 -> 2C3H6O3 + 2ATP + 2H2O energia Proces ten dostarcza niewielkiej ilości energii, dlatego fermentacja musi zachodzić ciągle Heterofermentacja Laktoza->BD galaktozydaza -> Galaktoza lub -> Glukoza -> Pentoza -> Aldehyd 3-P-glicerynowy -> kw. mlekowy lub Pentoza -> Acetylo-P -> kw. octowy lub aldehyd octowy -> alkohol etylowy Lactobacillus pałeczki mlekow - występowanie: mleko, produkty mleczne, mięsne, roślinne, kiszonki, p pokarmowy - pałeczki G+, przetrwalnik (-), ruch (-) - beztlenowce lub względne beztlenowce (wzrost lepszy przy obecności 5-10% CO2) - temperatura wzrostu: maks 10 50 st, opt. 30 45 st Gatunki typowe dla mleka i przetworów mlecznych nie rosną w temp. < 10 st, a niektóre < 15 - właściwości antagonistyczne wobec innych bakterii (Clostridium) - czynniki przeciwdrobnoustrojowe: kw mlekowy, niski potencjał Osydo-redukcyjny, bakteriocyny: laktocydyna, laktobrewina i inne. Homofermentatywne A termofilne; opt. Wzrostu 40 45 st, mogą rosnąć powyżej 45, wzrost ustaje w 15 B mezofile; opt. Wzrostu ok. 30, rosna w 15, ale nie wszystkie w 45 Lactococcus paciorkowce mlekowe Lac. Lactis spp. Lactis - temp wzrostu maks 8 41, opt 28 32 - bakteriocyny: nizyna (Clostridium, Bacillus) - zastosowanie: kefir, twaróg, sery - silnie ukwasza mleko (1,5% kw. mlek. = 60 70 SH) - homofermentatywny Lac. Lactis spp. Lactis Var. Diacetylactis - temp wzrostu: maks 8 41, opt. 28 30 - zastosowanie: masło, śmietana, twaróg, maślanka - homofermentatywne Lac. Lactis spp. Cremoris - temp. wzrostu: maks 8 38, opt. 22 30 - bakteriocyny: diplokocyna - zastosowanie: sery, maślanka, śmietana - homofermentatywny Nie są przystosowane do życia wewnątrz wymienia, żyją na powierzchni. Powszechnie używane w przemyśle mleczarskim ze względu na szybką fermentację. Biorą także udział w biosyntezie związków aromatycznych które wytwarzają inne bakterie. Leuconostoc Leuconostoc mesenteriudess spp. cremoris - temp wzrostu: maks 6 37, opt 18 25 - zastosowanie: sery, twarogi, śmietana, masło, maślanka; głównie gatunki rozkładające cytryniany z wytworzeniem substancji aromatyzujących - heterofermentatywny - słabo ukwasza mleko, używany łącznie z bakteriami kwaszącymi Rośnie wolno, mleko ścina bardzo rzadko. Inne cechy bakterii fermentacyjnych - proteolityczny - przy dużym namnożeniu mogą z kazeiny wytwarzać gorzkie peptydy - mają zdolności lipolityczne, mogą hydrolizować proste TG cecha ta silnie zaznaczona u Lactococcus. Bakterie fermentacji propionowej Propionibacterii - pospolite w mleku jak bfm - w mleku rosną powoli - pałeczki G+, niezarodnikują, beztl lub względnie beztl - temp 22 26 st - małe uzdolnienia proteolityczne i lipolityczne - węglowodany mlekowe fermentują do kw. propionowego, octowego i CO2 - wytwarzają pewne ilości substancji aromatyzujących: dwuacetyl i acetoina - występują w środowisku roślinnym i w przewodzie pokarmowym krów - wykorzystanie: sery dojrzewające ser ementalski, Difidobacterium - stały składnik flory bakteryjnej jelit, - pałeczki zdeformowane - heterofermentatywne - opt temp 37 - pH 5,6 6,4 - w jelicie grubym utrzymują lekko kwaśny odczyn, są to bakterie, które dodawane są do fermentowanych napojów mleczarskich - wykorzystywane przy produkcji mleka wzbogaconego Brevibacterium - krótkie pałeczki - wytwarzają proteazy, lipazy, barwniki pomarańczowe i czerwone - silne właściwości proteolityczne stosowane w produkcji serów dojrzewających miękkich Drożdże - zwłaszcza te prowadzące fermentację alkoholową - zastosowanie kumys, kefir - używane niektóre gatunki rodzaju Candida cefir Pleśnie - do produkcji serów pleśniowych Wykład 7 16.04.2008 Cechy pozytywne Aldehyd octowy daje kwaskowy posmak, wytwarzany przez pałeczki mlekowe i paciorkowce, w największym stopniu przez leukonostoc. Dwuacetyl nadaje orzechowy aromat, główny aromat masła, wytwarzany przez homo i heterochromotatywne bakterie, największa jego ilość produkują Lactobacillus i Leuconostoc. Jest to związek o bardzo dużej lotności. Bakterie szkodliwe dla mleczarstwa " Enterococcus E. faecalis, E. faecium mikroflora jelitowa, przeżywają łagodniejsze warianty pasteryzacji 60 st/30 min; giną w 76 78 st; są wskaznikiem higienicznym produkcji mleka i przetworów mlecznych. Pozostając w mleku powodują ukwaszanie mleka pasteryzowanego. Ze względu na swoje naturalne środowisko bytowania zostały przyjęte jako wskaznik higieniczny produkcji. " Grupa coli Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter jest to mikroflora jelitowa, powszechnie występuje w środowisku, fermentuje laktozę z wytworzeniem kw. mlekowego, octowego, mrówkowego, CO2. Zmiany w mleku oborowy, kwaśno gnilny zapach, skrzep wzdęty, poszarpany, skurczony, wczesne wzdęcia serów dojrzewających. Są wskaznikiem higienicznym produkcji mleka i przetworów mlecznych (współwystępowanie Salmonella + Shiegella) " Bakterie psychrofilne drobnoustroje, które w temperaturze 0 st dają na podłożach stałych wzrost w czasie nie dłuższym niż 2 tyg. Należą doń Pseudomonac, Alcaligenes, Flavobacteruium (niektóre gatunki Micrococcus, Bacillus, Escherichia, Enterobacter). Dostają się do mleka w wyniku zanieczyszczeń niehigieniczny dój, zwłaszcza dój mechaniczny, są oporne na środki dezynfekcyjne, myjące, antybiotyki, stanowią główną mikroflorę mleka chłodzonego " Pseudomonas wytwarza silne enzymy proteo i lipolityczne, ciepłoodporne. Zmiany gnilny, jełki zapach, gorzknienie, ciągliwość mleka bez wzrostu kwasowości, zmiana barwy. Mleko dobrej jakości higienicznej nie powinno zawierać ich więcej niż 104/ml. Jeśli mleko ma być przetrzymywane to musi być uzyskiwane w wysoce higieniczny sposób, aby ograniczyć liczbę drobnoustrojów. Przechowywanie mleka w niskich temperaturach powoduje zanik bakterii fermentacji mlekowej. " Bakterie ciepłooporne przetrzymują 63 st/30 min ale nie są zdolne do rozwoju w tych warunkach. Należą doń mezofile, psychrotrofowe, nie są zaliczane termofilne o optymalnej temp rozwoju 55 st. Dostają się z gleby, paszy, wody, urządzeń do doju. Ich liczba w mleku surowym jest wskaznikiem czystości dojarek mechanicznych. Mleko dobrej jakości nie powinno zwierać więcej niż 103/ml. Dzielą się na 2 grupy przetrwalnikujące i nie przetrwalnikujące. " Bakterie ciepłooporne przetrwalnikujące Bacillus, Clostridium komórka wegetatywna ginie, oporność termiczna przetrwalników. Bacillus zmiany w mleku, skrzep na słodko mleka pasteryzowanego (B. subtilis, B cerrus), (przyczyny enzym proteolityczny podobny do podpuszczki), gorzki smak. Clostridium zmiany w mleku w zależności od tego z jakim gatunkiem mamy doczynienia. Gatunki sacharolityczne - fermentacja laktozy z wytworzeniem kwasu masłowego + CO2 + H2. Powoduje pózne wzdęcie serów dojrzewających, gorzknienie, duża ilość produktów gazowych. Gatunki proteolityczne - szybki rozkład białek w warunkach beztlenowych, produkty końcowe: aminy, H2S, NH3, zmiany smakowo zapachowe " Bakterie ciepłooporne nie przetrwalnikujące Microbacterium najwyższa ciepłoodporność. Mb. lacticum stanowi 95% mikrobakteri obecnych w mleku, przeżywa 80 85 st / 10 15 min. Micrococcus barians 85 st / 40s. Enterococcus faecalis niektóre szczepy 71,7 st/15s, E. faecium niektóre szczepy 82,2 st/16s. zmiany skłaczanie, śluzowacenie, ciągliwość mleka, goryczka w serach. Bakterie tej grupy rosną w mleku bardzo wolno. Wirusy bakteryjne bakteriofagi niszczą głównie bakterie fermentacji mlekowej, głównie paciorkowce. Są przyczyną strat i zakłóceń produkcji fermentowanych produkcji. Niszcząc bakterie fermentacji powodują zahamowanie zakwaszanie mleka. Skoncentrowane szczepionki mleczarskie w pewnej określonej objętości ilość bakterii musi być kilkukrotnie wyższa, bądz stosuje się szczepy oporne na fagi. Drożdże i pleśnie drożdże - mleko nie jest dobrym środowiskiem dla ich rozwoju, pojawiają się przy stanach zapalnych gruczoły mlekowego. Giną podczas fermentacji. Pleśnie mogą rosnąć na powierzchni produktów mlecznych. Powodowane jest to głównie przez Geotrihum candidum. Mogą powodować zmiany w składzie, rozkładają tłuszcz, jełki zapach, zwłaszcza w maśle. Rozwijają się dobrze w szczelinach (np. serów, zle ugniecionym maśle), muszą mieć dostęp tlenu. Wykład 8 Drobnoustroje chorobotwórcze dla ludzi występujące w mleku: - salmonnela - e coli szczepy enteropatogenne - yersinia enterocolitica - camphylobacter jejuni - listeria monocytogenes - staphylococus ureus - shiegella - bacillus cereus - mycobacterium tuber i paratuberculosis Mleko jest przenośnikiem drobnoustrojow dla ludzi, może zawierac toksyny. Czynniki sprzyjające: - ludzie chorzy - nosiciele - brudna woda - zwierzęta Wg WHO, w mleku może występować około 28 gatunkow chorobotwórczych dla ludzi, w 10 przypadkach zródłem przenoszenia jest człowiek, zwierzęta 8, zwierzęta i człowiek 6, środowisko 4 gatunki. Choroby wywoływane przez mleko i produkty mleczarskie zwane są milk born disease wywodzące się z mleka. Pod względem chorobotwórczym paleczki salmonella można podzielic na 3 grupy: Salmonella, specyficzne patogenne dla ludzi to typki i paratyphi. Specyficzne patogenne dla zwierzat wywołują ronienia u owiec, klaczy i koz& & .. Bez patogennej specyficzności gatunkowej wywołują stany zapalne przewodu pokarmowego, biegunki u zwierzat, enteropatie u ludzi. Glowna role w enteropatiach ludzi odgrywa S. enterica supp. enterica. Do 3,5 tys podtypow serotypow. Przyczyna zatrucia sa enterotokstyczne zródła zakazenia: brudna woda i nosiciele. Po dostaniu się do mleka dluga zachowuja żywotność. W produktach surowych mleka mogą przebywac kilka miesięcy. W 70st ginie po 3-8 sekundach. Przeprowadzano zabiegi pasteryzacyjne chronią przed zakażeniem. Pierwotne zakarzenie: mleko surowe, mleko w proszku, sery dojrzewające. E.coli Szczepy enterokrwotoczne, verotoksyczne. Jest obecnie uważany za najgrozniejszy EHEC/VTEK 0157:H7. Toksyna shila lub podobna do niej powoduje krwotoczne biegunki. Wywoluje objawy gwałtowne. Ginie w temp 72 st po kilkunastu sekundach. Najczęściej zatrucia wywoływane przez surowe mleko. Szczep ten jest izolowany z kalu bydla. Yersienia Najczęściej w mleku surowym, ale także pasteryzowanym. W wyniku zakażeń wtórnych, zaniedbań higienicznych. Ma cechy psychrofilnosci, rozmnaża się w temp -2 do 45st. Przyczyna zatrucia jest enterotoksyna Camphylobacter C. jejuni wystepuje w przewodzie pokarmowym bydla. Bezobjawowi nosiciele. Wikla procesy zapalne wymienia. Psychrofilne, rozwija się w temp 4st rozwoj trwa 18h. Ginie w 55st po 1 min. Wiadomo ze czynnikiem patogennym jest toksyna. Trudna izolacja poznana dopiero w latach 70. duzy problem u drobiu. Listeria monocytogenes Rośnie w szerokim zakresie temperatur od 1 do 45st. Najczestsze zatrucia mleka i przetworow mleczarskich - sery miękkie, pleśniowe, maziowe, maja tam bardzo dobre warunki. Bardzo szeroko rozpowszechniony w środowisku, izolowany z pomieszczen mleczarskich, kratek sciekowych, ścian. W glebie około 11 mcy, w wodzie ok. 12 mcy. Oporna zakwaszeniu. Obumiera w pH niższym niż 5,6. oporna na sol, przezywa nawet po dodatniu 15% NaCl. Ginie w tem 71 72st po 15s. z mleka w Polsce nie izolowana, tylko z przetworow mleczarskich Staphylococus aureus Może się rozwijac w mleku, produkuje enterotoksyne. Ginie ona w 121st po 8min. Gotowanie lub sterylizacja. Glowna przyczyna zatruc sa lody i kremy na bazie smietany, ciastka z kremem. W lecie główne zatrucia przez gronkowce. Shiegella Drobnoustroj chorobotwórczy w duzym stopniu dla ludzi. S. dyzenteriae pwoduje czerwonke czyli choroba brudnych rak. Wytwarza shigatokyne. Przebieg choroby jest dramatyczny. Może się rozijać w mleku, masle, smietanie, produktach fermentacji melkowej. Ginie w 72st po 8s. Wrażliwa na środko dezynfekcyjne. yródłem zakażenia są owady i nosiciele Bacillus cereus Laseczka, przetrwalnikujaca. Rosnie w temp od 10 do 45st, ale sa także szczepy które wzrastaja w temp 6. zatrucia wywoluje enterotoksyna. Jest to drobnoustrój który w mleku znajduje się powszechnie. Przechodzi do mleka pasteryzowanego. Przetrwalniki gina w 120st po 20-30min. Drobn adaptuje się do niskiej temperatury, może przezywac w środowisku chłodni. W Polsce zatrucia nie sa czeste. Mycobacterium tuberculosis Pratki gruzlicy, typ ludzki, wywoluje gruzlicę ludzi i bydla. M bovis zarazliwy dla bydla i ludzi. M avium przenosi się z ptakow na bydlo i wywoluje gruzlicę. W mleku zachowuja żywotność 10-20 dni. W serach zachowuja żywotność przez kilka miesięcy. Najbardziej ciepłooporne bakterie spośród wszystkich cieploopornych, nieprzetrwalnikujacy. Niszczy je temperatura 85st natychmiast, a 70st po 15 min. Wrażliwe na zakazenia sa wysoko produkcyjne krowy Wykład 9 07.05.2008 Mycobacterium avium spp paratuberculosis drobnoustrój ten jest bardzo blisko spokrewniony z klasycznym prątkiem ptasim. Podtyp paratuberculosis ma 98% zgodności materiału genetycznego z avium. U bydła wywołuje chorobę Johnego. Stwierdzana u zwierząt hodowlanych i wolno żyjących. Drobnoustrój ma powinowactwo do błony śluzowej i podśluzowej jelit gdzie się namnaża. Może się również namnaża w leukocytach należą do komórek somatycznych mleka. Izolowany najczęściej z kału bydła. Objawy u zwierząt atypowe, chudnięcie, biegunka. Prątki trudno hodować, nie ma też żadnych specyficznych testów wykrywających. U ludzi może wywoływać chorobę Crohna która manifestuje się przewlekłym wrzodziejącym zapaleniem okrężnicy, gdzie tworzą się polipy. Objawy gwałtowne biegunki na zmianę, z zaparciami, zapalenie stawów, stany zapalne wątroby. Działanie czynników środowiskowych szereg szczepów przeżywa niższą pasteryzację 63 st przez 30 min. Przy dużej koncentracji 106 107 w ml, duża część bakterii jest wstanie przetrzymać wyższą pasteryzację 71,7 przez 15 sekund. Postępowanie z mlekiem po doju Mleko po doju ma temp powyżej 30 st, po krótkiej fazie bakteriostatycznej 2 3h, następuje rozwój drobnoustrojów kwaszących i grupy coli. Aby spowolnić rozwój flory mleko należy jak najszybciej schładzać do temp poniżej 10st optymalna 4st. Schłodzenie spowalnia rozwój drobnoustrojów. Skuteczność chłodzenia zależy: - od szybkości przeprowadzenia go po doju, - od temperatury, do jakiej mleko zostaje schłodzone, - od czasu przetrzymywania, - od stanu początkowego zakażenia mikrobiologicznego mleka. Schłodzenie bakterii w fazie zatrzymania daje najlepsze efekty. 2 faza to faza logarytmiczna wzrostu gdy schładzania nastąpi w tej fazie, jest mało efektywne gdyż wśród tych bakterii znajdują się takie które mają zdolność do rozwoju w niskich temperaturach. Nie wolno mieszać mleka świeżo zdojonego z mlekiem schłodzonym gdyż powoduje to aktywację lipaz. Jakość mleka schłodzonego W mleku schłodzonym występują te same grupy drobnoustrojów, gdyż nieliczne giną na skutek szoku termicznego. Niskie temperatury są czynnikiem selekcjonującym rodzaj mikroflory w mleku schłodzonym rozwijają się bakterie psychrotropowe, które mogą rozmnażać się w temp 7st i niższej, bez względu na to, jaka jest optymalna temperatura ich rozwoju; psychrofilne optymalne temp wzrostu poniżej 20st. Bakterie te powodują niekorzystne zmiany organoleptyczne mleka, przez wytwarzane enzymy oraz produkty metabolizmu. Metody przedłużania trwałości mleka i produktów mlecznych " Pasteryzacja " Sterylizacja " Fermentacja " Termizacja " Aseptyczny proces technologiczny " Odwadnianie zagęszczanie, suszenie " Środki konserwujące Pasteryzacja Ogrzewanie mleka w temp nieprzekraczające 100 st w czasie potrzebnym do: - całkowitego zniszczenie mikroflory chorobotwórczej - maksymalnego zniszczenia mikroflory saprofitycznej - istotnego obniżenia luz zniszczenia aktywności enzymów mleka Prawidłowo przeprowadzano pasteryzacja powinna zniszczyć całkowicie formy wegetatywne drobnoustrojów i szacuje się, że od 99 do 99,9% tej mikroflory ginie, a w jak najmniejszym stopniu powinny zostać zmienione cechy fizyczne mleka. Systemy pasteryzacji - niska długotrwała 63 65 st / 30 min nie stosowana - krótkotrwała 71,7 / 15 s - wysoka 80 95 / 20 s do kilkunastu minut - wysoka momentalna 80 95 st bez przetrzymywania 1 2s Wpływ pasteryzacji na bakterie bakterie nie przetrwalnikujące są wrażliwe na temp pasteryzacji. Po pasteryzacji należy zapewnić sterylne przechowywanie mleka, aby unikać wtórnego zakażenia mleka. Chorobotwórcze Clostridia przetrwalniki przetrzymują temp pasteryzacji, w mleku występują dosyć rzadko. Liczebność mikroflory mikroflora resztkowa ilość bakterii, która pozostaje w mleku po bakterii, ilość ta zależna jest od wyjściowej ilość bakterii. Czynniki skuteczności pasteryzacji - temperatura i czas działania - liczebność mikroflory - jakość mikroflory bakterie ciepłooporne, gdy jest ich dużo są wstanie obniżyć skuteczność pasteryzacji do 80% Selekcja mikroflory przez temp pasteryzacji: - 72 / 15s zniszczenie 96 99% drobnoustrojów giną, pleśnie, drożdże, paciorkowce mlekowe (większość), bakterie G-, większość, w tym z grupy coli - przeżywają ciepłooporne szczepy E.coli, Enterobacter, część Alcaligenes, Microbacterium, Pseudomonas - 73 80 st / 15s giną pozostałe paciorkowce mlekowe 73 74 st, pałeczki mlekowe 74 76, enterokoki 76 78, Str. termophilus 78 80 - 80 / 15 20 st przeżywają ciepłooporne Microbacterium, Micrococcus - 90 przeżywają tylko przetrwalniki Wyklad 10 Jak wpływa pasteryzacja na sklad i cechy mleka 71,1st przez 15s - kazeina brak wpływu - bialka serwatkowe 10 15% - witaminy 10 20% - Ca i Mg do 15% Enzymy wlasne mleka unieczynnienie, zmiana smaku i zapachu. Najsilniejszym procesem powodującym wytracanie bialek z roztworu jest koagulacja. Kazeina wytrzymuje temp 100st przez 4h. Denaturacji ulega w 120st po półtorej godziny. Bialka serwatkowe wykazuja duza wrażliwość na temperature. Najszybciej denaturija: - immunoglobuliny - albumina surowic - beta laktoglobulina - alfa laktoglobulina Bialka osadzaja się na micelach kazeinowych, utrudniaja w ten sposób dostep do jonow wpania do kazeiny. Przedłużają w ten sposób krzepniecie mleka. Przy pH 4,6 wytracaja się z kazeiny bialka serwatkowe. W temp ok. 80st ok. 50% ulega denaturacji. Calkowita ilość bialek denaturuje się w 80st po 30min. Najbardziej wrażliwe na ogrzewanie sa wit C i B. trwałymi wit sa A D E K, przy właściwej pasteryzacji, straty nie sa duze. Duzo wieksze straty jeśli melko podgrzewane jest na podgrzewaczach, w barach mlecznych. Wysoka temperatura powoduje zmiany w rozposzczalnosci składników mineralnych. Sole Mg, fosforany Ca i Mg wytracaja się w postaci fosforanu trójwapniowego z mleka wzrost wapnia jonowego. Enzymy sa wrażliwe na wzrost temperatury pasteryzacji i gina. Wyjatki fosfataza kwasna i peroksydaza. Enzymy bakteryjne bakteri psychrofilnych i lipolitycznych przetrzymuja pasteryzacje i mogą być przyczyna wad produktow mlecznych Zmiany smaku i zapachu pojawia się zapach i posmak gotowania. Posmak przyczyna jest pojawienie się w mleku wolnych grup sulfhydrylowych, związane jest to z aminokwasami siarkowi. Duzo w beta lakto globulinie. Zapach pewien wpływ maja polaczenie mleka z laktoza Trwałość mleka pasteryzowanego to okres w jakim mleko nadaje się do przegotowania bez objawow sciecia bialka. Okres w jakim zostaja zachowane normalne cechy świeżego mleka. Zalezy od: - mikroflory która przezyla pasteryzacje (bakt ciepłooporne i przetrwalniki) - temp przechowywania - obecności zanieczyszczen wtornych Wymagania - mleczania <6 - transport <10 - sprzedaz <8 Sterylizacja proces który pozwala na całkowite zniszczenie form wegetatywnych i przetrwalnikow a także enzymow to sterylność absolutna. W praktyce nie jest możliwa do osiągnięcia. Mleko ster to ml które w warunkach przechowywania wykazuje nieograniczona trwałość przechowalnicza. Przetrwalniki termooporne mogą przetrzymywac past ale nie będą się rozmnażać uszkodzenie subletalne Sterylizacja handlowa redukcja drobnoustrojow, przetrwalnikow, która zapewnia przechowywanie mleka bez zmian jakościowych. Dazenie do jałowości absolutnej wywołało by niekorzystne zmiany organoleptyczne. o Dlugotrwala (konwencjonaln) LTS long - 110 120 st 5, 20, 30min - w pojemnikach o Przeplywowa (momentalna) UHT 135 150st 2 8s. Wraz ze wzrostem temperatury duzo szybciej zachodzi uśmiercanie przetrwalnikow niż w reakcji typu Maynarda. Wysoka temperatura powoduje ze nastepuje brązowienie. Przy wzroście temp o 10st tempo niszczenia przetrwalnikow rosnie 10x, a tempo reakcji Maynarda o 2x. Wraz ze wzrostem temp nastepuje korzystny stosunek miedzy czasem zniszczenia przetrwalnikow a czasem do wywolania brązowienie. Skuteczność niszczenia form bakt była badana na przetrwalnikach Bac. Subtilis. Stwierdzono ze po zastosowaniu UHT, nastepuje 108 zmniejszenie liczby poaczatkowej B. sub. Kazda partia wyprodukowanego mleka jest poddawana probie na trwałość w temp 30 37st przez 15 dni w kierunku bakteri mezofilnych. Druga partia 7-14 dni, 55st w kierunku wzrostu bakteri termofilnych. Produkcja mleka UHT musi być polaczona z aseptycznym pakowaniem. Przechowywanie W 25st nie dłużej niż termin na opakowaniu. Nie powinno być przechowywane niż 48h, ale normalnie może być. Wpływ sterylizacji na sklad i cechy mleka UHT - kazeina brak wpływu - bialka serwatkowe 60 70% - wit 10 20% - Ca i Mg 15 20% - NNKT 7 -33% - enzymy wlasne mleka unieczynnienie - zmiana wygladu smaku i zapachu Bialka serwatkowe po ster UHT staja się bardziej przyswajalne przez organizm. Odsłonięcie wiązań peptydowych, lepsza dostępność dla enzymow. Sterylizacja może być stosowana przy produktach dla dzieci. Największe straty wit C i kw foliowy, pozniej witB6. Spadek rozpuszczalności Ca i P wytraca się. Najbardziej oporny na sterylizacje jest kw arachidonowy. Enzymy, bakt cieplooprne, lipazy i proteazy wytwarzane przez pseudomonas ?????? Po ster zaleca się jeszcze podgrzewanie mleka w 55 85st przez 3 8min. Barwa ml sterylizowanego jest bielsza Denaturacja bialek serwatkach bialka agreguja, tworza wieksze czasteczki Nastepnie procesowi UHT towarzyszy homogenizacja, która zapobiega rozwarstwieniu się mleka, odwarstwieniu tluszcu, zmniejszenie kuleczek tluszczowych Zapach przy mleku UHT, zapach kapuściany. Zaraz po ster uwalnianie się grup SH. Zapach gotowania powodowany przez związki karbonylowe uwalniane w reakcji Maynarda. Zapachy te zanikaja po 2 3 dniach po sterylizacji. Wyklad 11 Metody biologiczne fermentacja melkowa Pod wpływem batkeri powstaje pewna ilość w=kw mlekowego od 0,6 2%. Ta ilość kwasu wystarcza do obniżenia pH mleka 4 4,4. zabezpiecza przed bakteriami gnilnymi i psuciem mleka Ilość bakteri w mleku po pasteryzacji jest mala. Stosujemy szczepionki mleczarskie, sa to: - maslarskie - serowarskie Szczepionka mleczarska to mieszanina wyselekcjonowanych szczepow fermentacji mlekowej. Produkowana przez zakłady biopreparatow mleczarskich. Stosowanie szczepionek stalo się koniecznością Cele stosowania hodowli drobnoustrojow w przetwórstwie mleka - wytwarzanie cech charakterystycznych dla produktu - nadanie produktom cech standardowych normy - zapewnienie wysokiej jakości produktow - zahamowanie wzrostu drobn nieporzadanych trwałość+jakość zdrowotna Szczepionki mogą być: - plynne - suszone - liofilizowane - zamrozone w temp 196st w ciekłym azocie lub -40, -70 Zawartość bakt w szczepione wynosi 108-109 na ml lub cm3 Szczepionki o skoncentrowanej biomasie 1010-1011 Dlugotrwale stosowanie tych samych szczepow bakt nie jest możliwe. Zachodzi potrzeba ciągłej izolacji szczepow z: - z dobrej jakości prodktow mlecznych - naturalnie ukwaszonego mleka i smietany - kiszonek dobrej jakości Cechy szczepow uzywanych do szczepionek mleczarskich - wytwarzanie odpowiednich cech organoleptycznych - zdolności kwaszące (szybkość i stopien ukwaszenia) - wytwarzanie substancji aromatyzujących + stałość tych cech - zdolności proteolityczne i lipolityczne (sery bez goryczki) - symbioza lub antybioza w hodowlach mieszanych - antagonizm wobec nieporzadnych drobn - oporność na Nacl sery - odporność na fagi Szczepionki Hansim Sklad jakościowy drobnoustrojow: nie ma szczepionki uniwersalnej która pasowala by do wszystkich produktow. Podstawa jednak sa: - paciorkowce aromatyzujące - mezofilne paciorkoce homo i hetero fermentatywne kwaszące - paleczki mlekowe mezo i termo filne Zestawienie właściwych proporcji bakteri kwaszących do aromatyzujących. Rodzaje szczepionek Jednogatunkowe Jednoszczepowe pojedyncze szczepy bakteri kwasu mlekowego np. Str, lactis lub Str cremoris. Wieloszczepowe mieszanina kilku szczepow jednego gatunku Wielogatunkowe mieszanina kilku roznych gatunkow bakteri kwasu mlekowego Str lactis + Str cremoris + Leuconostoc jogurtowa + Lactbac bulgaricus + Streptomyces termophilus w proporcji 1 1 lub 1 1,2 Kefirowa paleczki mlekowe 80% + drozdze 15% + paciorkowce 5% Szczepionka plynna ma wyglad rozgotowanych ziaren ryzu. Zrobienie zakwasu do mleka pasteryzowanego w butelce 1l, pasteryzuje w 90 st przez 30min. Nastepnie chlodzi się to mleko do temperatury optymalnej dla rozwoj bakteri znajdujących się w tej szczepionce. Podaje się od 2 do 5% szczepionki. Hodowlę prowadzi się w temp: - mezofilne 30st - termofilne 44st Jest to zakwas macierzyst, szczepi się nim nastepnie mleko przeznaczone do produkcji. Dodaje się od 2 do 5% dla określonego produktu. Zakwas macierzysty szczepimy 2 5% szczepioni. Otrzymujemy zakwas roboczy i nim szczepimy mleko przeznaczone do produkcji. Produkty jogurtowe na mleku znormalizowanym czyli o ujednoliconej zawartości tluszczu, niekiedy poddawane homogenizacji. Przy produkcji jogurtu podaje się pewnien % mleka w proszku plus zakwas 2 5%. Nastepnie produkt ten w odpowiedniej temp dojrzewa przez 18 20h (fermentacja dla jogurt 10h a a kefir 14h) Fermentacja ma na celu określenie odpowiedniej kwasowości. Nastepnie schładza się ten produkt i dodajemy dodatki. Wyklad 12 Termizacja ogrzewanie mleka surowego w temp 62 65st przez 15s. Cel przedłużenie trwałości mleka przy przechowywaniu go w warunkach chłodniczych. Przeduza trwałość mleka o ok. 3 dni. Bywa stosowana w przypadku serkow kwasowo-podpszczk homogenizowanych. Powoduje ze gina bakterie psychrotropowe i bakterie z grupy Coli. Aseptyczny proces technologiczny (1) - linia produkcyjna sterylizowana woda o temp 120st plus lekkie nadciśnienie jalowego powietrza - zakwasy produkowane w aseptycznych warunkach + wprowadzone do mleka przy uzyciu jalowego sprężonego powietrza Trwałość 6 tyg, temp <10, do 10 dni w temp 18 20st Aseptyczny proces technologiczny (2) - mleko sterylizowane - zakwasy na mleku sterylizowanym - przyprawy jalowe - warunki aseptyczne przeprowadzenia procesu Trwałość 10 17tyg w temp 4-5st, 4 5tyg w temp 18-20st Odwadnianie zagęszczanie - wyparki próżniowe temp 20st, cisnienie 0,02atm = wrzenie cieczy - ewentualny dodatek cukru (zawartość wody 27,5%) - 4,3 krotny koncentrat w stosunku do surowcow Trwałość temp do 15st, wiglostnosc wzgledna 75%, 6 12 mcy Odwadnianie suszenie Metoda rozpylowa i walcowa 1. suszenie rozpylowe komora suszarnicza - temp powietrza wlotowego 150st, a wylotowego 70 80 - chlodzenie - pakowanie 2. sklad proszku mlecznego - ml pelne 3,4% tluszczu, 97%sm + 3%H2O - ml chude 0,5%, 96%sm + 4% H2O 3. trwałość temp <20st, wigl 75%, 4mce w woreczkach, 6mcy w puszkach Substancje konserwujące Prawnie dopuszczone substancje 16 grup subst dod dozwolonych Rozp Min Zdrowia dla każdej substancji. Jeżeli chodzi o mleko liczba dopuszczalnych SD jest niewielka. Mogą być dodawane do niektórych przetworow ale nie do surowca. Substancje sa dwojakiego rodzaju: 1. Naturalne - lizyna substancja antybiotyczna wytworzona przez Lactococcus lactis, uzywana do powlekania skorki serow dojrzewających a także serkow topionych - natamycyna antybiotyk wytwarzany przez rodzaj Streptomyces. Ma dzialanie konserwujące w stosunku do drozdzy i plesni. Do powlekania skorki serow dojrzewajacych - lizozym enzym bialka jaja kurzego, nie stosuje się ograniczen ilości. Zapobiega poznym wzdęciom serow dojrzewajacyh które sa wywoływane przez Clostridia - kwas soborowy i jego sole K i Ca występują naturalnie np. w owocach jarzębiny. Jest to najbezpieczniejszy konserwant uzywany w żywności. Hamuje wzrost bakterii, drozdzy i plesni 2. Substancje konserwujące chemiczne - azotan sodu + potasu do serow dojrzewających hamuje wzrost Coli (wzdecie wczesne) i Clostridiow (wzdecie pozne)