Введение к работе
Актуальность'работы. Основной задачей социального и эконо-іеского развития нашей страны является обеспечение населения щуктами питания и повышение их качества.
Качество цельномолочных продуктов формируется под влиянием іического состава, гигиенических свойств сырья и технологичес-: процессов его переработки, значительную роль играют микроби-(гические процессы, которые могут оказывать как положительное, : и отрицательное влияние на вкусовые свойства, консистенцию гьномолочных продуктов, их стойкость в хранении, а также на гигиеническую надежность.
Микробиологические показатели играют решающую роль в оцен-качества и гигиенической безопасности молочных продуктов.
Цельномолочные продукты по типу протекающих при их произ-істве микробиологических процессов, могут быть разделены на і группы.
I группа - это пастеризованное молоко и сливки, при произ-;стве которых создаются условия для уничтожения патогенной срофлоры и максимального снижения общей микробной обсеменении и повышение стойкости этих продуктов в хранении.
П группа - это творог, сметана, кисломолочные напитки, при шзводстве которых должны создаваться условия, благоприятные і развития микрофлоры, вносимой с закваской, и неблагоприят-з для размножения санитарно-показательной и патогенной микро-зры. Наличие в молочных продуктах патогенных микроорганизмов їєт превратить их в источник массовых заболеваний людей.
Участившиеся вспышки пищевых отравлений, связанные с упот-$лением молочных продуктов, инфицированных шигеллами Зонне, ссигенными стафилококками и энтеропатогенными кишечными палоч-ш (ЭПКП), привели к тому, что некоторые специалисты санитар-І службы стали говорить о неэффективности используемых в пр'о-іленности режимов пастеризации и о возможности интенсивного 5ВИТИЯ и накопления названных микроорганизмов при производст-молочных продуктов.
Анализируя литературные данные по производству кисломолоч-с продуктов, следует отметить, что работы зарубежных исследо-селей в основном касаются микробиологии и технологии йогурта.
На момент начала исследований (1968) в отечественной литературе практически отсутствовали исследования взаимоотношений между молочнокислыми, санитарно-показательнши и патогенными микроорганизмами, а также по влиянию технологических режимов (температура и длительность сквашивания, вид и количество закваски и др.) на интенсивность размножения этих видов микроорганизмов; отсутствова-ли научно-обоснованные нормативы по содержанию санитарно-показа-тельных микроорганизмов в цельномолочных продуктах.
Для управления биотехнологическими процессами, протекающими при производстве цельномолочных продуктов, которые бы обеспечивали получение продукции гарантированного качества необходимо знать закономерности развития санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов, а также определить точки риска по ходу технологичес ких процессов производства цельномолочных продуктов, которые позволят дать научное обоснование технологическим режимам производства и микробиологическим нормативам цельномолочной продукции.
Работа базировалась на работах отечественных ученых в области биохимии, микробиологии и технологии цельномолочных продуктов: Инихова Г.С, Королева С.А., Богданова В.М., Дьяченко П.Ф., Гибш-ман М.Р., Геймберг В.Г., Королевой Н.С., Банниковой Л.А.., Гудкова А.В., Липатова Н.Н., Демурова М.Г., Богдановой Е.А., Минкёви-ча И.Е., Чистовича Г.Н., Калины Г.П., Нефедьевой Н.П. и др.
Цель и задачи работы. Целью работы является научное обоснов; ние биотехнологических процессов производства цельномолочных продуктов, совершенствование методов и организации микробиологического контроля и разработка научно-обоснованных норм по содержали санитарно-показательных микроорганизмов для обеспечения выпуска продукции высокого качества и гигиенически надежной.
Для выполнения настоящей работы решались следующие задачи:
исследование влияния условий первичной обработки, хранения и транспортировки сырого молока на его качественные показате ли и разработка оптимальной схемы обработки, хранения и транспор тировки молока от ферм до головных молочных заводов;
исследование популяционных взаимоотношений между молочнокислыми бактериями и санитарно-показательными и патогенными микроорганизмами ( E.coli, Ent.aerogenes, ЭПКП, коагулазоположителі ные стафилококки,аь..аошіві ) и определение закономерностей ра: вития санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов при
юиэводстве цельномолочных продуктов;
установление режимов пастеризации, инактивирующих шигеллы інне и вирус ящура;
определение точек риска по ходу технологических процессов эоизводства цельномолочных продуктов и научное обоснование тех->логических режимов производства;
разработка научно-обоснованных нормативов микробиологи-эских показателей для цельномолочных продуктов.
Научная новизна. С позиций современных достижений санитар-ой микробиологии молока и молочных продуктов и результатов исс-едований популяционных взаимоотношений между молочнокислыми, анитарно-показательнши и патогенными микроорганизмами дано на-чное обоснование биотехнологических процессов производства цель-омолочных продуктов с целью повышения их качества и обеспечения игиенической надежности.
Установлено, что режим пастеризации молока 78 І 2 С с вы-.ержкой 25 с достаточен для инактивации шигелл Зонне, а 76І2 С : выдержкой 19 с для инактивации вируса ящура.
Определено, что 90-95 % микрофлоры пастеризованного молока і бутылке или пакете составляют микроорганизмы, попавшие в него j технологического оборудования и лишь 5-10 % - это микроорга-шзмы, оставшиеся после пастеризации.
Установлено, что на скорость размножения и накопления са-гатарно-показательных и патогенных микроорганизмов при совместном культивировании с молочнокислыми бактериями влияет количество и видовой состав заквасок, температура и длительность сква-иивания молока, и сливок, наличие ингибирущих веществ, температура нагрева сгустка и др.
Видовой состав закваски оказывает влияние при внесении в заквашиваемуи смесь до I % закваски. При внесении закваски, состоящей из активных кислотообразователей s.lactis в процессе сквашивания количество БПШ увеличивается в 10-100 раз, а при внесении закваски, состоящей в основном из s.сгешогіз количество БГКП увеличивается в 1000 раз. При внесении 5 % вышеназванных заквасок количество БГКП увеличивается в 2-Ю раз.
Установлено, что подавляющее воздействие микрофлоры закваски на санитарно-показательные и патогенные микроорганизмы может быть отнесено за счет снижения рН и антибиотических ве-
ществ, продуцируемых микрофлорой закваски. Патогенные микроорганизмы более чувствительны к снижению рН, чем санитарно-показа-тельные.
Исследование заквасок различного видового состава, используемых при производстве творога, сметаны, ацидофильных продуктов, кефира, позволило установить, что наибольшей антагонистической активностью по отношению к патогенной и санитарно^показательной микрофлоре, обладает грибковая закваска. Ингибирующее"действие грибковой закваски обнаруживается с первых часов сквашивания.
Изучение ферментативных и культуральных свойств E.coli и Ent.aerogene? выделенных на разных стадиях производства кисломолочных продуктов позволили установить изменение их свойств* по ходу технологического процесса. В сыром молоке 20,9 % культур были отнесены к E.coli , в готовом продукте таких культур было уже 60 %t что свидетельствует о потере частью культур Ent.aero-genes способности утилизировать цитраты.
На конечное содержание санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов в кисломолочных продуктах оказывает влияние момент инфицирования. Самым опасным является инфицирование незаквашенного молока или молока в момент заквашивания, а также использование молока или сливок, содержащих ингибирующие вещества.
Принципиально новым является подход к решению проблемы повышения качества и обеспечения гигиенической надежности цельномолочных продуктов путем определения критических точек риска по ходу технологических процессов.
Теоретически обоснованы и экспериментально определены критические точки риска технологического процесса производства цельномолочных продуктов:
пастеризация молока (78І2 С выдержка 19 с); периодичность мойки резервуаров (после каждого опорожнения), длительность хранения молока и сливок в резервуарах (не более 6 ч при 4-6 С); длительность выдержки молока и сливок при температуре заквашивания без закваски (внесение закваски в емкость параллельно с поступлением молока); наличие ингибируюших веществ (отсутствие); количество вно'симой закваски (5-Ю %); длительность сквашивания (6-Ю ч).
Практическая ценность и реализация работы в промышленности.
На основании проведенных исследований разработаны и утвер^-
ждены следующие нормативные документы.
.1. Методы микробиологического контроля.
Метод определения ингибирующих веществ в молоке (ГОСТ 23454-79).
Уточнен редуктазный метод с использованием резазурина (ГОСТ 9225-84).
Метод определения дрожжей и плесневых грибков (ГОСТ 26888-86). Метод определения 3. aureus с использованием люминесцирующих антител (1978 г.).
Инструкция по микробиологическому контролю производства на предприятиях молочной промышленности (1976, 1987). ГОСТ 9225-84 "Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического анализа".
2. Документы по регламентации санитарно-гигиенических режимов, направленные на повышение качества и безопасности молочных продуктов.
Санитарные правила для предприятий молочной промышленности (1981, 1987).
Памятки по соблюдению санитарно-гигиенических и технологических режимов для производственного персонала городских молочных заводов и молочноконсервних комбинатов (1978). Рекомендации по улучшению санитарно-технического состояния предприятий молочной промышленности и организации микробиологического контроля с целью предупреждения выработки и выпуска недоброкачественной продукции (утверждены Зам.Министра Минмясомолпрома СССР, 1974 г.).
Рекомендации по улучшению микробиологического .контроля в молочной промышленности (утв.Зам.Министра Минмясомолпрома СССР, 1983 г.).
Рекомендации по проектированию и реконструкции заквасочных отделений (1981).
О строгом соблюдении установленных режимов пастеризации молока, предназначенного для непосредственного потребления (утвержден Зам.Главного Гос.санитарного врача СССР и Зам.Министра Минмясомолпрома СССР, 24.04.80 г.). Инструкция о порядке приема и обработки молока-сырья на предприятиях молочной промышленности (1981).
3. Разработаны научно-обоснованные микробиологические нормативы,
которые введены в следующие документы:
- Изменение № 3 ОСТ 49 25-71 "Творог мягкий диетический". Изменение № 4 ОСТ 49 90-75 "Сметана".
Письмо № 01-13-2307 от 15.04.83 г. о введении этих нормативов в республиканскую нормативно-техническую документацию по творогу и сметане. ГОСТ 13277-79 "Молоко коровье пастеризованное".
4. Ьведены изменения в технологические инструкции по производству
пастеризованного молока, творога, сметаны и кисломолочных на
питков параметры, регламентирующие технологические и санитар
но-гигиенические режимы, обеспечивающие производство молочной
продукции безопасной для потребления.
Разработаны допустимые сроки хранения цельномолочных продуктов, которые вошли в Санитарные правила "Условия, сроки хранения особо скоропортящихся продуктов" (1976, 1987 г.).
Апробация работы. Основные положения диссертации опубликованы в трудах и доложены на Международных конгрессах по-молочному делу (Париж, 1978; Москва, 1982; Гаага, 1986); на международных симпозиумах и выставках (Нилина (ЧССР), 1982; Авиньон (Франция) 1984; Базель Швейцария) 1987); на всесоюзных и республиканских научно-технических конференциях, совещаниях работников молочной промышленности в период с 1967 по 1988 г. (Москва, Куй-, бышев, Калуга, Свердловск, Углич, Новосибирск, Алма-Ата, Фрунзе, Тбилиси, Таллин, Каунас, Рига, Ленинград, Владимир, Вологда, Минск, Киев, Краснодар и др.), секциях научно-технического Совета Минмясомолпрома СССР, Ученых Советах ВШКМИ (1967-1988).
Разработанные методы и схемы организации микробиологического контроля технологических процессов производства цельномолочных продуктов демонстрировались на ВДНХ СССР и отмечены двумя серебрянными и одной бронзовой медалью.
Диссертация одобрена Ученым Советом ВНИКМИ 12.02.1991г., протокол № 2.
Публикации. Основные положения опубликованы в 70 научных трудах и в книге "Санитарная микробиология молока и молочных продуктов", в двух справочниках "Микробиологические основы молочного производства", "Технология цельномолочных и молочно-бел-ковых концентратов", имеется три авторских свидетельства.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы и приложений.Работа изложена на 429 стр., в т.ч. 269 стр. основного текста, 47 рисунков, 68 таблиц, 53 стр. списка литературы и 51 стр. Приложений.
Работа проводилась с 1967 по 1987 г.г. во ВНИКМИ, ВНИИ дезинфекции и стерилизации АМН СССР, Институт им.Эрисмана, ВНИИ ящура, а также на предприятиях молочной промышленности PCSCP, УССР, БССР, Эстонии, Латвии и Литвы.
Объектами исследования служили штаммы е.coli , Enjr.aerogenes, S.aureus, S.faecalis , S.faeoiuiq Sh.sonnei, полученные в ГИСК им. М.А.Тарасевича и выделенные из молочных продуктов, а также штаммы мезофильных молочнокислых стрептококков, ацидофильных палочек, кефирные грибки - полученные из коллекции Центральной лаборатории микробиологии ВНИКМй. Исследованию подвергались - сырое и пастеризованное молоко, молочный сгусток, творог, сквашенные сливки, сметана, сыворотка, кисломолочные напитки (кефир, ацидофилин).
Основные микробиологические и физико-химические показатели образцов, отобранных по ходу технологических процессов производства и хранения пастеризованного молока, кисломолочных напитков, творога, сметаны, определяли стандартными и общепринятыми в исследовательской работе методами, а также модифицированными и специально разработанными нами. Определение общей бактериальной обсе-мененности сырого молока проводили по уточненной редуктазной пробе' с резазурином.
Для выбора питательной среды для подсчета общего количества бактерий проводилась сравнительная оценка питательных сред, используемых в зарубежной и отечественной практике. Была разработана питательная среда стандартного состава (А.С. 476315).
Определение коагулазоположительных стафилококков проводили посевом на желчно-солевой агар по Чистовичу. Для ускоренного определения коагулазоположительных стафилококков был разработан экспресс-метод с использованием люминесиирующих антител (1978).
При выборе питательной среды для учета энтерококков проведены сравнительные исследования 8 сред, используемых для учета энтерококков в пищевых продуктах. Для учета в молочных продук--
тах выбрана желчно-цитратная среда. Учет результатов проводили через 48 ч видержки при 37 С. Идентификацию культур проводили по схеме А.П.Калины.
Определение молочнокислых бактерий проводили методом серийных разведений с использованием обезжиренного стерильного молока.
дрожжи и плесени определяли на сусловом агаре с антибиотиками путем термостатирования при 20-25 С в течение 3-5 суток.
Протеолитические бактерии определяли на молочном агаре с выдержкой при 30 С в течение 48 ч.
Определение термостойких бактерий проводили путем посева молока, прогретого в водяной бане при 63 С в течение 30 мин., на питательный агар и выдержкой при 37 С в течение 48 ч.
Кислотообразующие бактерии определяли на питательной среде с бромкрезолпурпуром.
Бактерии группы кишечных палочек определяли на среде Кесс-лер и среде Эндо, посевы выдерживали при 37 С в течение 24-48 ч.
Определение ингибирующих веществ проводили с помощью редукционного метода с использованием s.Thennophilua и резазурина (А.с. 755840).
Математическая обработка экспериментальных данных выполнена с использованием общеизвестных методов математического анализа.
