Сырье для молочной промышленности

1.2.3. Влияние зоотехнических  и ветеринарных  факторов на состав  и свойства молочного  сырья 
 
На химический состав, физико-химические, органолептические и технологические свойства молочного сырья значительно влияют зоотехнические (порода и возраст животного, период лактации, состояние здоровья, индивидуальные особенности) и ветеринарные (корма, условия кормления и содержания, медикаменты, используемые для лечения животных, время года и т.д.) факторы. 
Зоотехнические факторы. Для каждой породы коров характерен свой обмен веществ, от которого зависит синтез компонентов молока. Молоко коров разных пород различается по массовой доле жира и размерам жировых шариков, по массовой доле белка, фракционному составу казеина и размерам казеиновых мицелл. Особое значение для технологии продуктов, в частности белковых, имеет соотношение массовых долей жира и белка в молоке, которое выражается в количестве граммов белка, приходящемся на 100 г жира. Чем больше в молоке жира, белка, лактозы и пигментов, тем более выраженный цвет и полный вкус оно имеет при высокой дисперсности белка и жира. 
Технологические свойства также зависят от породы и несколько изменяются с возрастом животных. Коровы среднего возраста (шесть лактации) продуцируют молоко с лучшими органолептическими показателями. При повышении числа лактации в молоке возрастает общее содержание летучих и непредельных жирных кислот. В таком молоке наиболее вероятно окисление липидов и, как следствие, ухудшение органолептических свойств при хранении. 
Состав и свойства молока изменяются во время лактации. Различают три стадии лактации коров: молозивную (продолжается, по разным данным, от 5 до 10, а иногда до 15 сут после отела), нормального молока (285–277 сут) и стародойного молока (7–15 сут после запуска коровы). Резкое изменение физиологического состояния животного сопровождается образованием секрета, который заметно отличается от нормального молока по составу и свойствам, поэтому молозиво и стародойное молоко принято называть анормальным молоком. 
Для молозива характерно высокое содержание белков (до 15%), особенно альбуминов и глобулинов, количество которых постепенно снижается и приблизительно на четвертый день лактации достигает величины, обычной для нормального молока. Молозиво по консистенции более густое, чем нормальное молоко, желто-бурого цвета с солоноватым вкусом и специфическим запахом. По сравнению с нормальным молоком оно содержит больше каротина, витаминов (А, В1, В2 и др.), ферментов (каталазы, пероксидазы), а также иммуноглобулинов и лейкоцитов. Кроме белковых веществ молозиво имеет повышенное содержание минеральных веществ, высокую кислотность (выше 40 °С) и плотность, в связи с чем оно не выдерживает режимов тепловой обработки (свертывается при нагревании), плохо свертывается сычужным ферментом и не подлежит приемке на молочных заводах. Только через 6–8 дней после отела, когда молоко приобретает нормальные состав и свойства, его можно использовать для производства молочных продуктов. 
В течение лактационного периода, который продолжается в среднем около 300 дней, состав и свойства молока изменяются незначительно. Массовая доля жира в первую половину лактации немного снижается, затем снова возрастает. То же происходит с содержанием белка, лактозы и минеральных веществ, но в меньшей степени. От стадии лактации зависит количество лактонов, играющих важную роль в создании вкуса и запаха молока после тепловой обработки. По данным В. П. Шидловской, количество δ-оксикислот и β-кетокислот (предшественники β-лактонов и метилкетонов) уменьшается в начале и увеличивается в конце лактации. В молоке, полученном в начале лактации (2 мес), быстро окисляются липиды, что связано с большим содержанием меди (катализирует липолиз), 35 % которой связано с жировой фазой. 
За 10–15 дней перед запуском свойства и состав молока опять отклоняются от нормы. Оно приобретает солоновато-горьковатый вкус, массовая доля жира повышается до 9 %, жировые шарики становятся мелкими, массовая доля белков и минеральных веществ несколько увеличивается, а кислотность снижается до значений 5–6°Т. Такое молоко называют стародойным и не принимают в переработку на молочных заводах. 
На состав молока и его синтез в молочной железе влияют все факторы, обеспечивающие нормальное кормление животных: недокорм, виды и состав кормов и т. п. При недокорме на 30% по сравнению с нормой массовая доля сухих веществ в молоке снижается на 0,7–0,9%, в том числе жира на 0,4, белка на 0,3%. Эти факторы, в свою очередь, влияют на технологические свойства молока. Особое значение имеют правильный подбор кормов по кормовой ценности, условия стойлового содержания и доения коров. Несоблюдение санитарно-гигиенических норм содержания и кормления животных в 54 случаях из 100 приводит к изменениям органолептических показателей и приобретению несвойственных для сырого молока запаха и вкуса (%): кормовые — 25,3; скотного двора — 9,0; нечистые — 6,0; окисленные — 3,1; затхлые — 3,0; липолизные, прогорклые — 2,1; горький вкус — 1,3; наличие соды, аммиака, лекарств, химикатов, нефтепродуктов — 2,6. 
Интенсивность изменений состава и свойств молока зависит от вида и количества кормов, промежутков между кормлением и доением, наличия и химического состава ароматических и вкусовых веществ в кормах. Использование в кормлении животных большого количества льняных и подсолнечных жмыхов приводит к повышению массовой доли жира в молоке и увеличению содержания ненасыщенных жирных кислот. Жир при этом приобретает мягкую, мажущуюся консистенцию, имеет пониженную точку плавления и нестоек при хранении. Наличие в рационах животных в больших объемах кормовой свеклы, картофеля, соломы способствует повышению количества насыщенных жирных кислот в молочном жире, а сам жир имеет твердую, крошливую консистенцию. При использовании силоса и других кормов, бедных солями кальция, ухудшается такой показатель молока, как сычужная свертываемость. 
Быстрее всего от вида кормов изменяются органолептические показатели молока и вырабатываемых из него молочных продуктов. Грубые и сочные корма, а также сорняки чаще, чем другие корма, вызывают изменения вкуса и запаха молока. Считают, что в молоке с кормовыми пороками может содержаться до 22 химических соединений, основными из которых являются метилсульфид, ацетон, бутанон, этанол, пропанол, изопропанол, этаналь и этилацетат. Наиболее распространены силосные запах и вкус молока. Нежелательные запах и вкус силоса возникают при его неправильном брожении и обусловлены присутствием эфиров, спиртов, альдегидов и кетонов. На степень выраженности силосных запаха и вкуса молока влияют содержание влаги в силосе, его доброкачественность, вентиляция на скотном дворе в момент скармливания. Так как они проявляются быстрее при прямом контакте молока с силосом, нежелательно хранить молоко в одном помещении с силосом. 
Кроме вышеперечисленных факторов на состав и свойства молока влияет время года. Весной и в начале лета в молоке уменьшается массовая доля сухих веществ, в том числе казеина, свободных аминокислот (валина, лейцина, фенилаланина и др.), уменьшается размер казеиновых мицелл, повышается кислотность. Весной снижается также массовая доля жира, в том числе свободных жирных кислот (до 84,8мг/100г жира), витаминов (биотина, РР, группы В и др.), макро- и микроэлементов (Са, Mn, Co, Fe и др.). Эти изменения приводят к ухудшению органолептических и технологических показателей, а также снижению качества и выхода молочных продуктов, вырабатываемых из «весеннего» молока. Осенью и зимой в молоке содержится наибольшее количество белков и жиров, повышается кислотность, появляются более выраженные кормовые пороки вкуса и запаха. Все это в совокупности объясняется особенностью кормовых рационов в разное время года, лактационным периодом, условиями содержания коров и т. д. 
Ветеринарные факторы. Состояние здоровья животных значительно влияет на качество молока. При заболевании животных и использовании для их лечения медикаментов могут резко измениться химический состав и свойства молока. При мастите, ящуре, эндометрите, гастроэнтерите и некоторых других заболеваниях значительно увеличивается содержание соматических клеток (от 300–500 тыс. до 1 млн и более в 1 см3). Особенно распространено заболевание коров маститом. Это воспаление тканей молочной железы, которое сопровождается снижением секреции молока и изменением его состава и свойств. В частности, массовая доля жира снижается до 2,2%, лактозы — до 3,6%, массовая доля белка повышается до 6,0% за счет увеличения содержания сывороточных белков, а доля казеина заметно уменьшается, причем количество γ-казеина увеличивается; плотность снижается до 1025 кг/м3, кислотность — до 5–13%. При этом консистенция молока становится водянистой, часто хлопьевидной, слизисто-творожистой, иногда пенящейся. Наблюдаются следы крови и гноя. Молоко имеет неприятный запах, слабосолено-горький, прогорклый вкус. Маститное молоко плохо свертывается сычужным ферментом, сгусток получается дряблый, слабо отделяющий сыворотку. Молочнокислые бактерии в таком молоке развиваются медленно, производство качественных кисломолочных продуктов и сыра из него невозможно. 
На примесь маститного молока в сборном показывает количество соматических клеток (выше 500 тыс. в 1 см3), такое молоко не допускается для производства сыра и кисломолочных продуктов. 
Наиболее частые причины мастита — инфекция, нарушение правил доения и ухода за выменем и доильными аппаратами. Клиническую форму мастита с ярко выраженными изменениями состава и свойств молока легко распознать. Труднее определить наличие маститного молока в сборном при субклинических (скрытых) формах мастита. Для этого при приемке молока на молочном заводе определяют количество соматических клеток. 
Для лечения того или иного заболевания животных применяют медикаменты, в том числе и антибиотики. Неправильная дозировка препаратов, а также несоблюдение сроков сдачи на заводы молока от подвергавшихся лечению коров приводят к попаданию антибиотиков в молоко и, следовательно, к изменению его органолептических и технологических свойств. 
 
1.3. Требования к качеству заготовляемого молока 
Молоко, поступающее на переработку (заготовляемое), должно отвечать определенным требованиям, позволяющим использовать его как сырье для молочной промышленности. Основными показателями, определяющими пригодность молока к переработке, являются химический состав, присущий нормальному молоку, физико-химические (содержание соматических клеток и механических примесей, кислотность, плотность, температура), микробиологические (общая бактериальная обсемененность), технологические (термоустойчивость, сычужная свертываемость) и органолептические показатели. 
Считается, что чем выше общая бактериальная обсемененность молока, тем больше вероятность присутствия в нем патогенных микроорганизмов и тем выше количество остаточной микрофлоры в молоке после тепловой обработки. В свежевыдоенном молоке всегда содержится определенное количество микроорганизмов. Они попадают в него из выводных протоков молочной цистерны. 
Бактериальная обсемененность сырого молока зависит от соблюдения санитарных правил при получении, обработке, хранении и транспортировании молока на завод. Свежевыдоенное молоко, полученное в хороших санитарных условиях, содержит, по разным данным, от 5 до 300 тыс. бактерий в 1 см3. Заметное изменение физико-химических свойств молока может вызвать увеличение числа микроорганизмов до 5 —100 млн в 1 см3, причем свертывание молока может наступить при содержании бактерий от 1 до 5 млн в 1 см3. Поэтому рекомендуется максимально допустимым количеством микроорганизмов в заготовляемом молоке считать 1 млн в 1 см3. В мировой практике принято считать заготовляемое молоко хорошего качества при содержании бактерий до 500 тыс. в 1 см3, удовлетворительного — до 4 млн в 1 см3 и плохого — свыше 4 млн в 1 см3.  
По механической чистоте в мировой практике сырое молоко оценивается следующим образом: допустимое содержание механических примесей в молоке высокого качества не более 0,5 мг в 1 см3, среднего — не более 2,5 и низкого — более 2,5 мг в 1 см3. В нашей стране определение содержания механических примесей проводят визуально (сравнение с эталоном ватного фильтра после фильтрования молока). 
Содержание соматических клеток более 500 тыс. в 1 см3 указывает на примесь маститного, стародойного молока, молозива или молока от коров с другими нарушениями в организме. 
Из органолептических показателей важна консистенция: сырого молока — однородная нетягучая, слегка вязкая, без осадка жидкость; сливок, полученных из такого молока, — однородная вязкая, слегка тягучая, без осадка жидкость. Если в молоке (сливках) появляется отстой жира, степень уплотнения которого зависит от его свежести, консистенция будет неоднородной. У свежего молока (сливок) отстоявшийся жир рыхлый, четкого разделения слоев у сливок и молока нет. При взбалтывании молока (сливок) жир снова равномерно распределяется и консистенция становится однородной. Вкус и запах сырого свежего молока (сливок) специфические, приятные, вкус слегка сладковато-солоноватый. Цвет молока белый со слегка желтоватым оттенком (у сливок — выраженный желтый оттенок), который зависит от количества пигментов, жира, казеина и степени их дисперсности. 
Титруемая кислотность свежего молока колеблется от 16 до 18°Т, активная кислотность свежего молока имеет значения рН от 6,3 до 6,9. Повышенная кислотность косвенно может показывать на высокую бактериальную и механическую загрязненность молока, нарушения режимов и условий первичной обработки, транспортировки и хранения сырого молока. 
Свежевыдоенное молоко имеет температуру организма животного, т. е. около 38°С, затем она снижается до 25–30°С. При этих температурах хорошо сохраняются первоначальное состояние полидисперсной системы молока и его свойства. Но одновременно хорошо развивается микрофлора. Поэтому молоко не позднее чем через 2 ч после доения необходимо профильтровать, охладить до температуры (4±2) °С и доставить на завод охлажденным в течение 24 ч. При сдаче на предприятия молочной промышленности температура молока должна быть не выше 8°С. Допускается вывоз неохлажденного молока в течение 1 ч после дойки. 
Требования к качеству заготовляемого молока при приемке его на молочном заводе приведены в ГОСТ 52054–2003 «Молоко натуральное коровье — сырье». Согласно ГОСТу молоко должно быть получено от здоровых животных в хозяйствах, благополучных по инфекционным заболеваниям. Молоко, полученное от коров в первые 7 дней после отела и в последние 5 дней перед запуском, приемке на пищевые цели не подлежит. 
Базисная общероссийская норма массовой доли жира молока составляет 3,4 %, белка — 3 %. 
Молоко не должно содержать ингибирующих и нейтрализующих веществ (антибиотиков, аммиака, соды, пероксида водорода и др.). 
Содержание токсичных элементов, мышьяка, афлатоксина Ml, остаточных количеств пестицидов и радионуклидов должно соответствовать действующим санитарным нормам. 
При сдаче-приемке на заводе молоко должно быть натуральным, свежим, белого или слегка кремового цвета, без осадка и хлопьев. Плотность молока не ниже 1027 кг/м3. 
В соответствии с ГОСТом сырое молоко подразделяют на четыре сорта: высший, первый, второй и несортовое (табл. 7). 
7. Характеристика сырого молока по сортам

К качеству молока, предназначенного для производства детских и диетических молочных продуктов, предъявляют повышенные требования. Такое молоко должно отвечать требованиям высшего сорта и  по термоустойчивости быть не ниже 2-й группы в соответствии с ГОСТ 25228. 
ГОСТом допускается принимать вторым сортом молоко, имеющее плотность 1026 кг/м3, кислотность 15°Т и от 19 до 21°Т на основании контрольной (стойловой) пробы, если органолептические показатели, степень чистоты, бактериальная обсемененность и содержание соматических клеток соответствуют требованиям стандарта. Срок действия стойловой пробы не превышает 14 сут. 
В соответствии с ГОСТ 52054 — 2003 не подлежит приемке на пищевые цели сырое молоко, а также несортовое молоко, подвергнутое тепловой обработке, из хозяйств, неблагополучных по инфекционным заболеваниям, не отвечающее требованиям этого стандарта. При подозрении на тепловую обработку молоко контролируют на наличие фосфатазы. 
В ГОСТе определены правила приемки молока на молочном заводе и периодичность контрольных испытаний. В каждой партии молока исследуют органолептические показатели, температуру, плотность, кислотность, массовую долю жира и группу чистоты. Не реже одного раза в декаду исследуют массовую долю белка, бактериальную обсемененность (КМАФАнМ — количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов), количество соматических клеток и наличие ингибирующих веществ. Термоустойчивость определяют в каждой партии молока, предназначенного для производства детских продуктов, и стерилизованного молока. При получении неудовлетворительных результатов анализов хотя бы по одному показателю по нему проводят повторный анализ удвоенного объема пробы, взятой из той же партии молока. Результаты повторного анализа являются окончательными и распространяются на всю партию. 
Нейтрализующие вещества исследуют при подозрении на их наличие. Содержание тяжелых металлов, мышьяка, афлатоксина Ml, остаточных количеств пестицидов определяют в соответствии с порядком, утвержденным Минсельхозом России по согласованию с Минздравом России. В настоящее время эти показатели регламентируются Инструкцией по порядку и периодичности контроля за содержанием микробиологических и химических загрязнителей в молоке и молочных продуктах на предприятиях молочной промышленности, согласованной с Госсанэпиднадзором России и утвержденной Минсельхозом России.

1.4. Санитарно-гигиенические  условия получения  молока на фермах 
Санитарно-гигиенические условия получения молока, а именно условия содержания коров на фермах, сбор и первичная обработка, хранение и транспортирование молока на молочный завод, во многом определяют качество заготовляемого молока. 
Условия содержания коров (кормление животных и уход за ними) значительно влияют на такие показатели качества молока, как бактериальная и механическая загрязненность и органолептические показатели. 
Важное значение для получения доброкачественного молока имеет состав воздуха коровника. Зачастую в нем присутствуют углекислый газ, аммиак, сероводород, взвешенные пылевые частицы и в большом количестве микрофлора. Причинами этого может являться повышенная концентрация и плотность размещения животных, ограничение их пастбищного содержания, а также несовершенные конструктивные решения прифермских молочных, способы транспортирования туда молока из коровника и оборудование для хранения молока на прифермской молочной. 
Для сбора и первичной обработки молока на фермах оборудуют: молокосливные, прифермские молочные и молочные блоки. Недостаток их в том, что чаще всего они сблокированы с коровником и соединяются с ним с помощью коридоров и тамбуров. При соблюдении ветеринарно-санитарных правил к воздушной среде помещений для содержания животных, при правильно работающей вентиляции и системе навозоудаления происходит достаточный воздухообмен и поддерживается оптимальный состав воздуха. Это позволяет получать молоко с хорошими санитарными и органолептическими показателями. Нарушение правил из-за неправильной эксплуатации системы вентиляции и других механизмов или из-за недобросовестного отношения работников ферм к своим обязанностям ведет к ухудшению качества получаемого молока. 
При доении молоко собирают в переносные ведра или в молокопровод. В том случае, когда молоко собирают в переносные ведра и затем сливают во фляги, оно длительное время находится в коровнике. В результате оно может впитывать запахи коровника и загрязняться, причем степень загрязнения зависит от санитарных показателей помещения, тары для приемки молока во время доения и хранения, рук и одежды обслуживающего персонала и продолжительности контакта молока с воздухом. 
При доении со сбором в молокопровод молоко имеет лучшие органолептические показатели. При сборе в молокопровод 90 % молока имеет чистые вкус и запах, а при сборе в переносные ведра — только 54 % «летнего» и 17 % «зимнего» молока. Но эти показатели могут ухудшаться в зависимости от условий дальнейшего хранения молока до переработки. Так, при увеличении протяженности молокопровода и количества выдаиваемых коров, неудовлетворительной мойке доильной аппаратуры санитарные показатели молока ухудшаются. 
Для получения молока требуемого качества необходимо тщательно обрабатывать вымя коровы перед доением; доить коров в доильных помещениях, а не в помещении коровника; сокращать продолжительность доения; отдавать предпочтение доению со сбором в молокопровод, причем использовать доильные аппараты, конструкция которых обеспечивает простоту ухода и высокое гигиеническое состояние. Большое внимание должно уделяться личной гигиене и здоровью обслуживающего персонала фермы, соблюдению чистоты рук, тела и одежды. 
Фермы должны быть благополучны по инфекционным заболеваниям, соответствовать п. 4 Ветеринарно-санитарных правил для предприятий (комплексов), иметь санпропускник, изолятор, ветеринарный пункт и карантинное отделение. 
Молочная должна быть оборудована в соответствии с Методическими рекомендациями по применению технологических линий для обработки молока, а именно: иметь весы, охладители, очистители (фильтровальные установки), емкости, шланги, насосы. Кроме того, в ней должны быть лаборатория, моечная для доильных установок и посуды, системы канализации, водоснабжения (в том числе с подведением горячей воды), ванны, стеллажи. Покрытие на полу должно быть твердым, стены окрашены масляной краской или выложены плиткой для удобства санитарной обработки. Два раза в год следует проводить диспансеризацию коров и аттестацию ферм.

1.5. Бактерицидная фаза  молока и способы  ее продления. 
Бактерицидная фаза — это время, в течение которого микроорганизмы, попадающие в свежевыдоенное молоко, не развиваются в нем и даже частично отмирают. В течение бактерицидной фазы молоко обладает бактерицидными свойствами. Бактерицидные свойства молока обусловлены наличием в нем антибактериальных веществ (лизоцимов, лейкоцитов, нормальных антител, некоторых ферментов и др.), количество которых зависит от индивидуальных особенностей и физиологического состояния животного, а также лактационного периода (молозиво обладает наиболее высокой антибактериальной активностью). Лизоцимы — это вещества белковой природы, обладающие бактерицидным и бактериостатическим действием по отношению ко многим видам бактерий. В молоке коров находятся четыре группы лизоцимов: лизоцим М (молока), лизоцим В (вымени), лизоцим О (основной), лизоцим Т (термостабильный). Они поступают в молоко из крови или вырабатываются молочной железой и инактивируются (кроме термостабильного) при пастеризации молока. Наибольшей бактерицидной активностью обладает лизоцим М. Он губительно действует на некоторые патогенные микроорганизмы. Если в молоке содержится много микроорганизмов, лизоцимы быстро расходуются и утрачивают свои антибактериальные свойства; отсутствие лизоцима М в свежевыдоенном молоке свидетельствует о болезни молочной железы. Лейкоциты — это клеточные элементы крови, которые в небольшом количестве содержатся в молоке и выполняют защитную антибактериальную функцию, поглощая и растворяя живые и убитые микроорганизмы. При воспалении молочной железы количество лейкоцитов в молоке возрастает в сотни раз, и по этому признаку диагностируют ранние формы мастита. Лейкоциты так же, как лизоцимы и антитела, уничтожаются при пастеризации молока. Продолжительность бактерицидной фазы молока зависит от температуры хранения и первоначального количества микрофлоры. При хранении свежевыдоенного молока неохлажденным бактерицидная фаза продолжается 1–2 ч в зависимости от его первоначального обсеменения. По окончании бактерицидной фазы в молоке при температуре хранения выше 10°С начинается быстрое размножение микрофлоры, которое ведет к повышению титруемой кислотности, накоплению бактериальных токсинов, не уничтожающихся при пастеризации молока, появлению ферментов бактериального происхождения, вызывающих пороки молока, и т. д. В увеличении продолжительности бактерицидной фазы заинтересованы как производители, так и переработчики молока, так как от этого зависят его качество и качество вырабатываемых из него продуктов. Снижая температуру хранения молока, можно продлить бактерицидную фазу молока на достаточно длительное время при условии низкой первоначальной бактериальной обсемененности.  
Температура хранения молока, °С 37 30 25 10 5 0  
Продолжительность бактерицидной фазы, ч 2 3 6 24 36 48  
Большое количество первоначальной микрофлоры в свежевыдоенном молоке сокращает бактерицидную фазу. Поэтому для увеличения ее продолжительности необходимо улучшать санитарно-гигиенические условия производства молока на ферме, очищать и охлаждать молоко непосредственно после доения.

Шалыгина  А. М., Калинина Л. В. Общая  технология молока и  молочных продуктов. — М.: КолосС, 2004. —  с: ил. (Учебник и  учеб. пособия для  студентов высш. учеб. заведений).