Оглавление Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Глава 1. Молоко как сырье для производства молочных продуктов . . . . . . . . . . . 6 1.1. Состав коровьего молока. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2. Производство молока в мире. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.3. Производство молока в России. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Глава 2. Получение и первичная обработка молока . на молочно-товарных фермах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.1. Устройство и содержание молочных ферм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2. Доение коров, охлаждение и хранение молока на фермах. . . . . . . . . . . . 23 2.3. Санитарная обработка молочного оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.4. Основные требования нового ГОСТ Р 52054 «Молоко натуральное коровье — сырье. Технические условия». . . . . . . 28 2.5. Лаборатория на молочно-товарной ферме хозяйства. . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.6. Приемка молока-сырья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Глава 3. Молоко и сливки заготовляемые . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.1. Правила приемки, методы отбора проб и подготовка их к анализу. . . . 44 3.2. Методы измерения температуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3.3. Метод органолептической оценки запаха и вкуса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 3.4. Приготовление образцов сравнения пороков молока. . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.5. Методы приготовления образцов сравнения для воспроизведения пороков запаха и вкуса молока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.6. Метод определения чистоты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.7. Методы определения плотности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.8. Метод определения термоустойчивости по алкогольной пробе. . . . . . . 66 3.9. Определение точки замерзания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.10. Титрометрические методы определения кислотности . . . . . . . . . . . . . . . 81 3.11. Методы определения пастеризации. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 3.12. Методы определения фосфатазы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 3.13. Методы определения жира. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 3.14. Методы определения белка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 3.15. О соматических клетках в молоке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 3.16. Методы микробиологического анализа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 3.17. Метод определения редуктазы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 3.18. Проба на брожение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 3.19. Сычужно бродильная проба. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 3.20. Определение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 3.21. Определение бактерий группы кишечных палочек (БГКП) . . . . . . . . . 151 3.22. Методы определения Stapfylococсus aureus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 3.23. Метод измерения рН. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 3.24. Методы определения соды. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 3.25. Метод определения аммиака. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Глава 4. Техника безопасности и охрана труда в лаборатории и на ферме. . . . . 167 4.1. Основные требования техники безопасности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 4.2. Из практики фермерского хозяйствования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 Приложения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 Список использованной литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 Введение Введение Изменение технологий диктует свои требования к качеству продукции. Крупные молочные перерабатывающие предприятия, стремящиеся удержать лидирующие позиции на рынке, производят современную молочную продукцию самого высокого качества. Неизбежно растут требования к исходному сырью. Среди основных причин производства некачественного продовольствия в стране следует назвать отсутствие у отечественного производителя систем качества на предприятиях АПК, гарантирующих производство безопасной продукции и ослабление контроля за качеством и безопасностью выпускаемой продукции. В 2004 году на всей территории Российской Федерации введен в действие ГОСТ Р 52054–2003 «Молоко натуральное коровье — сырье. Технические условия», адаптированный к европейским требованиям по качеству. ГОСТ разработан с учетом перспективы вхождения России во Всемирное торговое общество. Этим ГОСТом значительно ужесточаются требования к качеству молока, в целом молоко оценивают по 23 показателям, которые определяют цену молока-сырья. Большинство сельхозпредприятий не имеют возможности проводить полноценное исследование молока-сырья в собственных усло­виях, поскольку лаборатории недоукомплектованы приборами и лабораторным оборудованием, лаборанты не имеют необходимой квалификации. Отсутствие первичного контроля за содержанием основных показателей (белка, жира, плотности и т. д.) делает практически невозможным осуществление контроля эффективности использования технологий кормления и селекционной работы в животноводческой отрасли сельхозпредприятия. 5 Предлагаемые материалы позволят специалистам сельскохозяйственных предприятий организовать внутрипроизводственные лаборатории по оперативному контролю за качеством молока-сырья. Данный справочник необходим работникам молочно-товарных ферм (МТФ) — лаборантам, зоотехникам и работникам молокоперерабатывающих предприятий для внедрения на МТФ ГОСТ Р 52054– 2003 «Молоко натуральное коровье — сырье. Технические условия». В справочнике рассмотрены вопросы, касающиеся состава молока, его производства в мире, России, технологии получения и первичной обработки молока на молочно-товарных фермах, методики контроля качества молока-сырья в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52054– 2003. Глава 1. Молоко как сырье для производства молочных продуктов Глава 1. Молоко как сырье для производства молочных продуктов Молоко — чудесная пища, созданная самой природой. Пищевое значение молока и молочных продуктов очень велико. Этот продукт необходим человеку от рождения до глубокой старости. Молоко называют источником жизни, «белой кровью», необходимой для жизнедеятельности человеческого организма. Молоко — биологическая жидкость, образующаяся в молочной железе коровы. Это многокомпонентная сбалансированная система. В состав молока входят белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, ферменты, витамины, гормоны и другие вещества. Сырьем для молочной промышленности служит главным образом коровье молоко. 1.1.Состав коровьего молока Состав коровьего молока (среднее содержание в г/100 г коровьего молока): Вода — 87,3. Сухие вещества — 12,7, в том числе: • Белки — 3,2, в том числе: казеин — 2,6; сывороточные белки — 0,6, (в том числе: β-лактоглобулин — 0,3; α-лактальбумин — 0,12; альбумин сыворотки крови — 0,04; иммуноглобулин — 0,05; лактоферрин — следы; белок оболочек жировых шариков — 0,02). • Липиды — 3,6, в том числе: молочный жир — 3,55; фосфолипиды (лецитин, кефалин, сфингомиелин) — 0,03; стерины (холестерин, линостерин, 7-дегидрохолестерин) — 0,01. 7 • Углеводы — 4,8, в том числе: лактоза — 4,55; глюкоза — 0,05; галактоза — 0,08; олигосахариды — следы. • Минеральные вещества — 0,7, в том числе макроэлементы, мг (кальций — 120; калий — 146; натрий — 50; магний — 14; фосфор 95; сера — 29; хлориды — 110); микроэлементы, мкг (Fe (железо) — 67; Cu (медь) — 12; Se (селен) — 2; Zn (цинк) — 400; F (фтор) — 20; I (йод) — 4; Mn (марганец) — 6; Мo (молибден) — 5; Co (кобальт) — 0,8; Sn (олово) — 13; Al (алюминий) — 50; Pb (свинец) — 17; Cr (хром) — 2 и др.). • Витамины: водорастворимые (тиамин (В1), мг — 0,04; рибофлавин (В2), мг — 0,15; пантотеновая кислота (В3), мг — 0,38; ниацин (РР), мг — 0,10; пиридоксин (В6), мг — 0,05; биотин (Н), мкг — 3,2; фолацин (В9), мкг — 5; цианокобаламин (В12), мкг — 0,44; аскорбиновая кислота (С), мг — 1,5); жирорастворимые (А, мг — 0,03; D, мкг — 0,05; Е, мг — 0,09; F, мг — 0,21; К, мг — 0,03). • Витаминоподобные соединения, мг: оротовая кислота — 10; n-аминобензойная кислота — 0,01; холин и др. — 23,6. • Пигменты: β-каротин, мг — 0,02; ксантофиллы — следы. • Ферменты, в том числе: дегидрогеназы, каталаза, плазмин, ксанти­ ноксидаза, липаза, амилаза, пероксидаза, фосфатаза, лизоцим и др. • Гормоны: пролактин; окситоцин; соматотропин; кортикостероиды; андрогены; эстрогены; прогестерон; тироксин; протогландины и др. • Посторонние химические вещества: антибиотики; токсичные элементы; бактериальные токсины; пестициды; радионуклиды (Sr, Cs, J); диоксины; детергенты; микотоксины. • Газы, в том числе: СО2, О2, N2 (углекислый газ, кислород, азот). Содержание компонентов в молоке непостоянно. Оно изменяется в течение лактации, зависит от породы коров, возраста животных, болезней, рационов кормления, условий содержания, районов разведения скота, времени года и т. д. Вода. Большая часть воды молока находится в свободном состоянии (83–87%), а минимальная часть (3–3,5%) — в связанной форме. Свободная вода является растворителем органических и неорганических соединений. Связанная вода удерживается молекулярными силами молекул белков. Белки. Белки молока разнообразны по строению: казеин, глобулин, альбумин. Белки молока содержат почти все аминокислоты: незаме- 8 Глава 1. Молоко как сырье для производства молочных продуктов нимые (валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин); заменимые (аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, гистидин, глицин, глутаминовая кислота, пролин, серин, тирозин, цистеин + цистин). В организме человека белки участвуют в построении новых клеток и тканей, образуют биологически активные вещества (ферменты и гормоны). Состав белков молока представлен в табл. 1. Таблица 1. Состав белков молока Элементы Углерод Водород Кислород Азот Сера Фосфор Казеин, % 53,5 7,1 22,1 15,8 0,7 0,7 Альбумин, % 52,5 7,1 23 15,4 1,9 Следы Глобулин, % 51,9 7,0 24,6 15,4 0,9 0,2 Жир. Жир в молоке представлен в виде эмульсии жировых шариков в плазме. В 1 см3 молока содержится до 15 млрд жировых шариков. В состав оболочек жировых шариков входят фосфолипиды, липопротеины, протеины, цереброзиды, стерины, ферменты, витамины (А, D, каротин) и другие сопутствующие вещества. Молочный жир является сложным эфиром глицерина и высших жирных кислот. Наибольшее содержание в нем имеют следующие жирные кислоты: масляная (до 4,26 %), капроновая (1,64 %), каприловая (1,66 %), каприновая (1,19 %), лауриновая (5,01 %), миристиновая (16,43 %), пальмитиновая (14,83 %), стеариновая (3,2 %), олеиновая (46,09 %), диоксистеариновая (0,38 %) и другие. Молочный жир — источник энергии, он влияет на вкусовые качества молока и молочных продуктов. Углеводы. Основным углеводом молока является лактоза, которая необходима для питания новорожденных в первые дни жизни, для нормального обмена веществ, работы сердца, почек, печени. Содержание лактозы в молоке от 4,5 до 5,2 %; оно зависит от индивидуальных особенностей и физиологического состояния животного. Из физических свойств важным является растворимость лактозы, хотя она гораздо ниже растворимости свекловичного сахара. При нагревании водных растворов лактозы до температуры 100 °С происходит транс- Глава 1. Молоко как сырье для производства молочных продуктов 9 формация глюкозы во фруктозу и образуется лактулоза, сладость которой в 1,5–2 раза выше лактозы. Лактулоза широко применяется в производстве продуктов детского питания, она стимулирует развитие бифидобактерий в кишечнике. Продукты брожения молочного сахара имеют важное значение при производстве сыра и молочнокислых продуктов. Минеральные вещества. Минеральные вещества в организм животного поступают из кормов и минеральных добавок. Микро- и макро­ элементы имеют огромное физиологическое значение и обуславливают пищевую и биологическую ценность молока для человека. Минеральные вещества молока необходимы для функционирования нервной системы и клеток мозга человека. Загрязнение молока медью, железом, оловом, цинком и особенно свинцом, ртутью, кадмием и мышьяком представляет угрозу для здоровья человека. Поэтому их содержание ограничено предельно допустимыми уровнями — нормами, установленными в СанПиН 2.3.2.1078-01. Витамины. В молоке присутствуют практически все необходимые для нормального развития новорожденного и для всей дальнейшей жизни человека витамины. Витамины — это биологически активные вещества; большинство их поступает в организм животного с кормом или синтезируется микрофлорой. Содержание витаминов в молоке зависит от кормов, времени года, физиологического состояния породы и индивидуальных особенностей животного. Витамин А (С20Н29ОН) — является важным фактором роста и развития организма, играет большую роль в обмене веществ, в частности, в процессе образования крови, отсутствие этого витамина вызывает заболевание глаз. Витамин D играет большую роль в минеральном обмене, в частности, в обмене солей кальция и фосфорной кислоты. При его отсутствии нарушается усвоение солей кальция, а следовательно, и косте­ образование, развивается рахит у молодняка. От исходных стеринов различают витамины D2 (С28Н44О), D3 (С27Н44О), D4, D5. Витамин Е (С29Н50О2) предохраняет самок от рассасывания у них развивающегося плода, а самцов — от нарушения сперматогенеза, то есть процесса образования мужских половых клеток и дегенерации семенников; его называют витамином размножения. Витамин В1 — аневрин, или тиамин (С12Н17ОN4SCl·HCl): отсутствие этого витамина вызывает у людей болезнь полиневрит (бери-бери) и заболевания нервной системы.