Теоретическое обоснование и экспериментал ь ные исследования технологических аспектов бактериальной санации м о лочного сырья в условиях реального биоценоза
На правах рукописи
Емельянов Сергей Александрович
теоретическое обоснование и экспериментальные
исследования технологических аспектов
бактериальной санации молочного сырья
в условиях реального биоценоза
Специальность 05.18.07 – Биотехнология пищевых продуктов
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора технических наук
Ставрополь - 2008
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северо-Кавказский государственный технический университет» (ГОУ ВПО «СевКавГТУ»)
| Научный консультант: | академик Россельхозакадемии, доктор технических наук, профессор Храмцов Андрей Георгиевич |
| Официальные оппоненты: | член-корреспондент Россельхозакадемии, доктор биологических наук, профессор Молочников Валерий Викторович |
| доктор технических наук, профессор Полянский Константин Константинович | |
| доктор технических наук, профессор Касьянов Геннадий Иванович | |
| Ведущая организация: | ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности (ВНИМИ) |
Защита состоится 23 октября 2008 г. в 10-00 на заседании диссертационного совета Д 212.245.05 при ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» по адресу: 355028 г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2, ауд. 308 К.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевКавГТУ.
Автореферат разослан «___»__________2008 г.
Ученый секретарь
диссертационного Совета,
кандидат технических наук, доцент В. И. Шипулин
Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. В соответствии с приоритетным национальным проектом «Развитие АПК» задачей молочной отрасли является полное и рациональное использование ценнейшего сельскохозяйственного сырья – молока. В результате неразумного воздействия на окружающую среду в молочном сырье появляются и накапливаются посторонние вещества и бактерии, которые переходят в молочные продукты. Проблематичной является бактериальная обсемененность молока-сырья: регламентируемое в нашей стране количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) составляет от 3,0.105 до 4,0.106 КОЕ/см3. Для Европейского союза КМАФАнМ сырого молока не должно превышать 1,0.105, а рекомендуемым Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) является уровень 1,0.103 КОЕ/см3. Следовательно, при интеграции России с Европейским экономическим сообществом (ЕЭС) отечественные товаропроизводители оказываются в весьма трудной ситуации, т. к. реальное КМАФАнМ молока-сырья на приемке достигает 2,0.107 – 1,0.109 КОЕ/см3. Особую актуальность эта биотехнологическая проблема приобретает в преддверии вступления страны во Всемирную торговую организацию (ВТО) и существующего дефицита сырья. Безусловно, разумный путь – предотвращение загрязнения молока посторонними веществами на фермах и промышленных комплексах. Однако в условиях реального биоценоза молочная промышленность вынуждена решать проблему удаления загрязнений из молочного сырья и получаемых из него продуктов питания, кормовых средств, полуфабрикатов и медицинских препаратов. К тому же, в последние годы в Южном федеральном округе (ЮФО) обострилась ситуация с пищевыми инфекционными заболеваниями.
Вопросы улучшения микробиологических и технологических показателей молока-сырья в плане обеспечения безопасности молочного производства широкомасштабно прорабатывались С. А. Королевым, Н. С. Королевой, Н. Н. Липатовым, Л. А. Остроумовым, В. А Вагнером, А. Н. Пономаревым, Г. Д. Перфильевым, К. К. Полянским, В. Ф. Семенихиной, В. И. Ганиной, С. А. Шевелевой, Г. М. Свириденко, H. Reimerdes, G. J. Swart, E. Zakrnewski и др. исследователями.
Исторически сложилось так, что на молочных предприятиях все поступающее на переработку молоко-сырье подвергается механической очистке и охлаждению до 2 – 10 °С, с целью его резервирования или хранения до переработки (от 1 до 3 суток). При этом весь бактериальный пул сохраняется и действует, особенно психрофильная микрофлора. Известны попытки решения данной проблемы, связанные с качеством сырья, на рубеже 60-х годов ХХ века: они одобрены Международной молочной федерацией (ММФ), реализованы в ряде зарубежных стран применительно к сыроделию. Однако в нашей стране, несмотря на проведенные исследования, практически не внедрены. Поэтому вполне логичным представляется поиск способов бактериальной санации молока до технологической обработки. В этом плане актуально рассмотрение споровой микрофлоры. Наиболее эффективным способом борьбы с бактериальной обсемененностью молока-сырья является тепловая обработка. Однако далеко не все режимы обеспечивают сохранение физико-химических свойств молока, особенно применительно к сыроделию. Необходим комплексный универсальный способ подготовки молока-сырья нагреванием до технологической обработки, позволяющий использовать его в дальнейшем для любых процессов молочного производства.
Проблема безопасности и рационального использования молочной сыворотки существует во всем мире и имеет заметную экологическую составляющую. Накапливающаяся в процессе производства сыра и творога молочная сыворотка, с применением бактериальной санации молочного сырья, может быть очищена, сохранена и использована для получения оригинальных кормовых антисальмонеллезных и бифидогенных продуктов.
Концептуальной направленностью исследований диссертационной работы является систематизация, оптимизация использования и разработка технологических, санитарно-гигиенических и эпидемиологических мер по улучшению микробиологических и физико-химических показателей молочного сырья с приведением его в соответствие с требованиями отечественных и зарубежных стандартов – кондиционированию. Составной частью кондиционирования выступают меры по «оздоровлению» – санации молочного сырья (уничтожение нежелательной микрофлоры с предотвращением накопления продуктов ее метаболизма) как способу подготовки молока-сырья к дальнейшей технологической переработке. Одним из первых шагов на пути бактериальной санации молока-сырья предлагается «мягкая» тепловая обработка нагреванием, которая не отражается существенно на составе и особенно биологических свойствах молока как системы, и в то же время обеспечивает заметное снижение общей бактериальной обсемененности.
Цель и задачи исследований
Целью работы является разработка альтернативных вариантов инновационных технологий тепловой обработки молочного сырья нагреванием по мягкому режиму, обеспечивающему управляемое снижение его бактериальной обсемененности с направленным воздействием на особо опасные и термостойкие спорообразующие виды микроорганизмов.
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие основные задачи:
1. Теоретически обосновать целесообразность и возможность направленного и управляемого снижения бактериальной обсемененности молочного сырья до технологической обработки, применительно к условиям реального биоценоза.
2. Исследовать альтернативные варианты бактериальной санации молока-сырья нагреванием, с выдержкой по мягкому режиму, варьируя температурой, временем и кратностью обработки, с изучением его микробиологических, физико-химических и технологических свойств.
3. Выявить оптимальные технологические режимы бактериальной санации молока-сырья нагреванием, с проведением экспериментальных и опытных исследований, а так же промышленных испытаний и производственных выработок.
4. Провести оценку и изучить явление инактивации в молоке споровых форм организмов путем пролонгированной температурной обработки.
5. Провести экспериментальные и опытно-промышленные выработки сыра «Российский» из термически обработанного молока-сырья с исследованием выхода сыра, его технологических и органолептических свойств.
6. Обосновать технологию низкотемпературной тепловой обработки сыворотки, позволяющую добиться микробиологической очистки, стабилизации и сохранения качества сырья, с возможностью его резервирования и дальнейшего использования при получении оригинальных кормовых продуктов.
Научная новизна работы:
– Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена технология бактериальной санации молочного сырья. Проведены комплексные исследования по бактериальной санации молока-сырья нагреванием по мягкому режиму, включающие: исследование качества сырья, экспериментальные и опытные исследования, а также производственные испытания и промышленные выработки.
– Проведены экспериментальные исследования по определению сыропригодности термически обработанного молока.
– Разработан способ термической обработки низкосортного коровьего молока-сырья, включающий термизацию (или пастеризацию) молока, выдержку без охлаждения и повторную пастеризацию с целью улучшения его микробиологических и технологических свойств (повышения сортности), с увеличенным сроком хранения, для дальнейшего резервирования или использования в технологических процессах. При этом КМАФАнМ молока-сырья снижается до требований ЕЭС и ВТО.
– Проведены исследования по возможности инактивации в молоке споровых форм организмов (модельный вид – Bacillus cereus) путем пролонгированной температурной обработки в реакции иммунофлуоресценции, позволяющие при воздействии предварительной тепловой обработки вдвое сократить принятое в литературе (10 – 12 часов) время перехода споровых форм Bacillus cereus в вегетативные.
– Проведены экспериментальные исследования и промышленные выработки сыра «Российский» из молока-сырья, предварительно обработанного по ТУ 9811-038-02067965-2005 «Молоко коровье сырье – термически обработанное», позволившая, при сохранении всех физико-химических и органолептических свойств сыра, увеличить его выход на 11 %.
– Разработан способ резервирования молочной сыворотки (до 48 часов) с понижением бактериального загрязнения, исключающий потерю первоначальных свойств и заключающийся в её низкотемпературной тепловой обработке (термизации), с последующей выдержкой и охлаждением до температуры 4±2 °С.
– Разработана технология нового кормового антисальмонеллезного концентрата из молочной сыворотки с внесением измельченной яичной скорлупы, бишофита и лактулозы.
– Дана оценка санитарно-эпидемиологических, ветеринарно-санитарных и технико-экономических показателей тепловой бактериальной санации молочного сырья.
Практическая значимость работы
Полученные в работе научные результаты явились базой для разработки новых технологий, авторских свидетельств и патентов, подготовки и утверждения технической документации на способ термической обработки коровьего молока-сырья, которые прошли промышленную апробацию и внедрены в производство.
На основании проведенных исследований и их апробации разработаны и утверждены ТУ 9811-038-02067965-2005 «Молоко коровье-сырье термически обработанное», получены приоритеты на патенты: «Способ термической обработки коровьего молока-сырья», «Способ производства концентрата молочной сыворотки» с яичной скорлупой» и «Способ кормления поросят», включающий введение в рацион бифидогенной добавки – лактулозы с природным бишофитом.
Предложенные технологии апробировались и внедрены на следующих молочных предприятиях Ставропольского и Краснодарского краев: ОАО «Трест «Южный Сахар»; ЗАО «Сахаро-сыродельный комбинат “Ленинградский”»; ОАО Молочный комбинат «Ставропольский»; ОАО «Маслосыродельный завод “Александровский” и других предприятиях Российской Федерации.
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе в лекционном и лабораторном курсах, дипломном и курсовом проектировании при подготовке инженеров и аспирантов СевКавГТУ.
Апробация работы
Основные результаты работы доложены, обсуждены, опубликованы и получили одобрение на 16 симпозиумах, конгрессах, конференциях, семинарах и совещаниях Российского и международного уровней.
Публикации. Результаты исследований изложены в более чем 50 научных работах. Основное содержание диссертации отражено в 42 публикациях, в том числе 13 статей опубликованных в журналах, рекомендованных ВАК, а также в двух монографиях и учебном пособии, общим объемом 40 печатных листов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из восьми глав, в том числе введения, аналитического обзора, методической части, результатов собственных исследований, выводов, списка использованных литературных источников и приложений. Основной текст работы изложен на 313 страницах, содержит 54 таблицы и 47 рисунков. Список литературы насчитывает 327 наименований, в том числе 40 иностранных источников.
Основные положения, выносимые на защиту:
- Теоретическое обоснование технологии бактериальной санации молочного сырья.
- Результаты физико-химических, микробиологических, биохимических, реологических, электронно-микроскопических, биологических исследований бактериальной санации молока-сырья нагреванием, включающие: исследование качества сырья, экспериментальные и опытные исследования, а так же производственные испытания и промышленные выработки.
- Изучение возможности инактивации в молоке споровых форм микроорганизмов путем пролонгированной температурной обработки.
- Разработка сыропригодной технологии продуктов на основе бактериальной санации молока-сырья нагреванием (на примере сыра «Российский»).
- Разработка технологии низкотемпературной тепловой обработки сыворотки, позволяющей добиться микробиологической очистки, стабилизации и сохранения качества сырья, с возможностью его резервирования и дальнейшего использования при получении инновационных кормовых продуктов: антисальмонеллезного концентрата из молочной сыворотки с яичной скорлупой и бифидогенной добавки в сочетании лактулозы с природным бишофитом.
- Оценка санитарно-эпидемиологических, ветеринарно-санитарных и технико-экономических показателей бактериальной санации молочного сырья нагреванием.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность работы, определена научная новизна, сформулированы цель исследований и основные положения, выносимые на защиту.
Глава 1. Системный анализ состояния проблемы и задачи исследования
Проведен системный анализ, включающий в себя подробное и последовательное рассмотрение вопроса, начиная с мониторинга общей эпидемической обстановки в ЮФО, включая зоонозные заболевания (бруцеллез, лептоспироз, ККГЛ и др.), формирование научно-методических предпосылок, проведение противоэпидемических мероприятий, с последующим вычленением объекта исследования: молока-сырья и продуктов его переработки с выходом на молочное сырье. Рассмотрены общие критерии качества и безопасности молока-сырья: действующие нормативные документы и стандарты ЕЭС, пороки заготовляемого молока и меры их предупреждения, а также специфические требования к молоку-сырью в сыроделии. Уделено внимание анализу рисков по системе HASSP; рассмотрено строение и размножение бактериальной клетки, фазы развития микрофлоры, спорообразование, а также болезни, передающиеся через молоко, молочные продукты, пути заражения инфекционными заболеваниями и меры их предупреждения. Из представленного в обзоре материала следует, что общие требования к молоку-сырью для всех видов молочных продуктов, которые определены Российскими стандартами, предъявляют более жесткие требования к заготовляемому молоку, но и они далеки от требований ЕЭС и ВТО, особенно по микробиологическим показателям. На качество и безопасность сырья большое влияние оказывает сапрофитная микрофлора, которая при определенных условиях может вызвать различные пороки молока, причем количество спор лактатсбраживающих маслянокислых микроорганизмов является одним из определяющих факторов сыропригодности. Для подавления споровой микрофлоры используют биологические и химические средства ингибирования, однако они не универсальны или заметно изменяют первоначальные ценные свойства сырья. Большое значение при передаче через молоко патогенных микроорганизмов, а также пищевых отравлений, связанных с выработкой возбудителями токсичных продуктов метаболизма, играют температурные режимы обработки и хранения сырья. Требования к молоку-сырью, в том числе по режимам тепловой обработки, изложенные в ГОСТ Р 52054-2003, СанПиН 2.3.2. 1078-01 и других документах не могут обеспечить одинаково гарантированную микробиологическую безопасность и качество всех молочных продуктов и должны быть дифференцированы. На основании анализа состояния проблемы определены научно-технические предпосылки и направления ее решения, сформулированы задачи собственных исследований.
Глава 2. Методология выполнения работы
Организация работы и схема проведения исследований
Научно-методические предпосылки работы формировались в Ставропольском государственном университете (СГУ) в 1994 – 1999 гг. Теоретические и экспериментальные исследования по проблеме выполнены в соответствии с поставленными задачами в ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет» (СевКавГТУ) в 2002 – 2008 гг. Часть исследований проводили в ФГУЗ Ставропольском научно-исследовательском противочумном институте (ФГУЗ СтавНИПЧИ Роспотребнадзора, г. Ставрополь), входящем в структуру центра ВОЗ; в сотрудничестве с ГНУ Всероссийским научно-исследовательским институтом молочной промышленности (ГНУ ВНИМИ, г. Москва) и ФГУП НИИ комплексного использования молочного сырья (ФГУП НИИКИМ, г. Ставрополь).
Схема проведения исследований приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема проведения исследований
Отработка технологических параметров, производственные испытания, организация производства термически обработанного молока, сыра Российский и других продуктов проводились на ОАО «Трест “Южный Сахар”»: ЗАО «Сахаро-сыродельный комбинат “Ленинградский”» (ЗАО «Ленинградский ССК») ст. Ленинградская Краснодарского края; ОАО Молочный комбинат «Ставропольский» (МКС); ОАО «Маслосыродельный завод “Александровский”» (с. Александровское Ставропольского края) и других предприятиях Российской Федерации. Таким образом, исследования проводились на территории Южного федерального округа на примере Ставропольского и Краснодарского краев.
Объектами исследований являлись: молоко коровье цельное и обезжиренное, подсырная и творожная сыворотки, полученные при производстве сыра и творога, сырная масса, сыр «Российский». В ходе выполнения работы были исследованы исходное молоко-сырье, некондиционное молоко, термически обработанное молоко, сыр Российский, молочная сыворотка, получаемые по традиционным и разработанными нами технологиям.
Основные методы и методики исследований. В работе в процессе реализации задач эксперимента и определения характеристик объектов исследования использовали общепринятые ГОСТы, стандартные, стандартизированные, а также модифицированные, усовершенствованные и оригинальные методики физико-химического и микробиологического анализов (37 наименований), удовлетворяющие целям исследований. При возможности выбора предпочтение отдавалось инструментальным и автоматизированным методам исследований. Для определения физико-химических, микробиологических и органолептических показателей сырья и готовых продуктов применяли общепринятые и стандартные методы анализа, методы математического моделирования и обработки экспериментальных данных.
Глава 3. Теоретическое обоснование технологии бактериальной санации молочного сырья
Участие в широкомасштабных исследованиях глобального характера по влиянию реального биоценоза окружающей среды на природно-очаговые инфекции позволило сформулировать научно-методические предпосылки по бактериальной санации молочного сырья до технологической обработки.
Сравнительный анализ эффективности различных методов обработки молока-сырья (мембранные методы – микрофильтрация, сорбция-десорбция; бактофугирование, дезактивация молока ионообменными смолами, денитрификации биосинтезом, охлаждение молока в проточном теплообменнике; применнение растворов пероксида водорода и ионов серебра; различные виды волновых излучений) с целью улучшения его физико-химических, микробиологических и биотехнологических свойств показывает, что они оказывают не общее, а селективное положительное влияние на те или иные загрязнения, а также влекут за собой повышение затрат на переработку молока. При бактофугировании снижается количество белка, и, как следствие, выход сыра, а также важное значение играет температура процесса очистки. Кроме того, эти методы не решают главной цели, которая заключается в повышении качества свежевыдоенного молока-сырья и должна обеспечиваться товаропроизводителями.
Наиболее эффективным способом борьбы с бактериальной обсемененностью молока-сырья является управляемая тепловая обработка, однако далеко не все режимы обеспечивают сохранение физико-химических свойств молока, особенно применительно к сыроделию. Тепловая обработка, с одной стороны, резко уменьшает в молоке количество посторонней микрофлоры, создавая тем самым условия для направленного регулирования микробиологических процессов; с другой стороны, с повышением температуры сильно изменяется первоначальный состав и свойства сырья: снижается содержание растворимых кальциевых солей, происходит денатурация сывороточных белков, увеличивается средний диаметр казеиновых частиц и стабильность белков к воздействию этанола, повышается содержание белковых компонентов с наибольшей молекулярной массой, уменьшается содержание нуклеиновых кислот, постепенно снижается концентрация ионизированного кальция и величина рН. Имеющиеся аналоги производства молока с продленными сроками хранения, использующие двойную тепловую обработку сырья, энергоемки, требуют дополнительного оборудования, сильно изменяют первоначальные свойства молока-сырья и достаточно дороги.
Одним из известных способов бактериальной санации молока-сырья является мягкая тепловая обработка нагреванием (термизация), которая не отражается существенно на составе и особенно биологических свойствах молока как системы, и в то же время обеспечивает заметное снижение общей бактериальной обсемененности. Термизация улучшает физико-химические свойства молока, происшедшие при его хранении в охлажденном состоянии. Изменения, вызванные в белковой системе молока и солевом равновесии, являются обратимым процессом и восстанавливаются при термизации. H. Reimerdes рекомендовал для компенсации потерь казеина выдерживать молоко 20 – 30 мин. при 60 – 65 °С. Тепловая обработка молока при 65 °С в течение 10 с и последующее его хранение при 7 °С позволяет сохранить первоначальные технологические свойства молока до трех суток. Д. Когилл, И. Мутцельберг, С. Берчь установили, что термизация в значительной степени снижает общее количество бактерий и количество психротрофных бактерий, увеличивает срок хранения молока до четырех дней при 4 °С без последующего роста бактерий. Термизация не вызывает денатурацию сывороточных белков, не изменяет состав казеинового комплекса и стабилизирует рН в процессе хранения молока. За рубежом при продолжительном хранении молока на фермах применяют термизацию при 65 °С с выдержкой 15 – 25 с и последующим охлаждением до температуры не выше 10 °С. Перед переработкой молоко повторно подвергают кратковременной пастеризации. Термизация в значительной степени (на 85 %) подавляет развитие психротрофных бактерий и позволяет хранить молоко при температуре 5 °С до 3 суток. Липазы молока разрушаются частично. Основную микрофлору термизованного молока после хранения при 6 – 11 °С в течение 18 – 42 час. составляют психротрофные бактерии и БГКП. Закваска, добавленная в количестве 0,2 %, тормозит их развитие.
В последние годы на сыродельных заводах применяется двукратная тепловая обработка молока: вначале молоко подвергается термизации, хранится от одного до трех суток при низких температурах, затем пастеризуется при обычных режимах, принятых в сыроделии. Такая обработка не оказывает отрицательного влияния на физико-химические и технологические свойства и микрофлору молока, улучшает его санитарно-гигиенические показатели и позволяет сохранить сыропригодность молока до трех суток. Н. Р. Карликановой сделан вывод о том, что процесс пастеризации при общепринятых температурных режимах (в том числе и 63 °С с выдержкой 30 мин., и 72 °С с выдержкой 15 с) позволяет обычно полностью уничтожить микроорганизмы рода Listeria в молоке, если их численность не превышает 1.105 КОЕ/см3. Причем применение режимов двойной тепловой обработки молока значительно повышает эффективность термического воздействия даже при значительных дозах контаминантов. E. Zakrnewski отмечает, что термизация способствует переходу отдельных видов спор Bacillus cereus в вегетативную форму, которые затем погибают в процессе пастеризации.
Необходимо учитывать, что КМАФАнМ сырого молока для сыроделия по стандартам ММФ не должно превышать 1,0.105 КОЕ/см3, а по отечественным – 1,0.106 КОЕ/см3. В. А. Вагнер разрабатывал способы подготовки молока для производства сыров с высокой температурой второго нагревания. Наиболее высокий эффект пастеризации получен при температурах 75 – 78 °С. Установлено, что, термизация молока при 65 °С, уничтожая около 90 % микрофлоры сырого молока, не приводит к значительным изменениям сычужной свертываемости молока. При созревании термизованного молока, несмотря на применяемую при данном способе пастеризацию молока при 72 °С, удалось практически сохранить большинство его первоначальных свойств (сычужная свертываемость, синеретическая способность сгустка, массовая доля сухого вещества в сыворотке). Одновременно это молоко содержало меньшее количество бактерий по сравнению с другими вариантами. При производстве сыров Г. Д. Перфильев также использовал двойную тепловую обработку молока (термизацию при 65 – 67 °С в течение 5 – 10 с и пастеризацию при 72 °С в течение 15 – 25 с) и тепловую обработку молока при 78 – 80 °С с выдержкой в течение 20 – 25 с, с созреванием молока со специальной закваской. Специальными исследованиями А. Н. Пономарева с соавторами предлагается способ производства пастеризованного молока, включающий нормализацию молока, бактофугирование, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение, дополнительную пастеризацию с повторным охлаждением и разлив молока, отличающийся тем, что дополнительную пастеризацию проводят при температуре 90 – 95 °С с выдержкой 5 – 10 с. Предложенная им двойная тепловая обработка (двойная пастеризация с промежуточным охлаждением) требуется в особых условиях и не противоречит термизации.
Логичным представляется рассмотрение явления направленного и управляемого запуска метаболизма жизнедеятельности споровых форм микроорганизмов с последующей бактериальной санацией вегетативных клеток любым известным способом, в том числе нагреванием (термизацией), которое рассмотрено в главе 5.
В результате анализа имеющейся информации, нами предложено проводить предварительную тепловую обработку молока-сырья при производстве всех молочных продуктов до переработки, в том числе охлаждения и хранения в зависимости от начальной бактериальной обсемененности. Дальнейшая пастеризация молока позволит получить более чистое в микробиологическом плане сырье и т. о. стабилизировать и обеспечить качество вырабатываемой молочной продукции.
Глава 4. Исследование бактериальной санации молока-сырья нагреванием по мягкому режиму
Результаты исследований качества молока-сырья показывают, что качественные показатели молока изменяются сезонно. Максимальная массовая доля сухих веществ, жира наблюдается в осенне-зимний период, а белка – в летний и осенний. Сравнительный анализ изменения массовой доли жирности молока цельного, закупаемого молочными заводами Ставропольского и Краснодарского краев, выявил устойчивую тенденцию к ежегодному снижению массовой доли жира в молоке. Имеются также данные, показывающие непостоянство соотношения между общим количеством бактерий в сыром молоке и количеством термостойких. Так, сырое молоко, полученное весной, содержит КМАФАнМ 8,9·105 и термостойких 2,7·102 КОЕ/см3 (0,03 %), в то же время, полученное осенью – соответственно 1,36·105 и 1,44·104 КОЕ/см3 (10,6 %). Таким образом, состав и свойства основных компонентов молока подвержены значительным изменениям, что может существенно влиять на качество вырабатываемых на его основе молочных продуктов. Также установлен тот факт, что 75 % сырья поступает на завод от фермеров-частников и лишь 25 % – от коллективных хозяйств. Реальное КМАФАнМ молока-сырья на приемке достигает 2,0.107 – 1,0.109 КОЕ/см3, а учитывая сложившуюся эпидемическую обстановку в ЮФО, в том числе по заболеваниям, передающимся алиментарным путем, проблема качества закупаемого молока является острой и нуждается в серьезной дальнейшей проработке.
Экспериментальные исследования бактериальной санации молока-сырья. Бактериологические эксперименты, проведенные на базе СтавНИПЧИ (табл. 1), с применением методик титрования и высева молока на плотные питательные среды из различных разведений (10-1 – 10-4) дали следующие результаты: в сыром необработанном молоке микрофлора представлена спорообразующими грам+ палочками, грам– палочками, энтерококками, микрококками.
Таблица 1 – Концентрация микробов (КМАФАнМ, КОЕ/см3) в молоке при различных режимах тепловой обработки
| Режимы тепловой обработки | КМАФАнМ (КОЕ/см3) | Доля выживших бактерий, % | Преобла-дающая микрофлора | |||||
| первая обработка | хранение после 1й обработки | вторая обработка | ||||||
| t °С | время | t °С | время | t °С | время | |||
| 62 | 20 с | - | - | - | - | 8.105 | 0,080 | E.coli |
| 65 | 30 мин | - | - | - | - | 2.105 | 0,020 | грам+ палочки |
| 75 | 15 с | - | - | - | - | 5.104 | 0,005 | грам+ палочки |
| 85 | 10 с | - | - | - | - | 2.104 | 0,002 | грам+ палочки |
| 62 | 20 с | 6±2 | 20 мин | 75 | 15 с | 3.104 | 0,003 | E.coli |
| 65 | 30 мин | 6±2 | 12 ч | 75 | 15 с | 2.104 | 0,002 | грам+ палочки |
| 65 | 30 мин | 6±2 | 12 ч | 85 | 1 с | 2.104 | 0,002 | грам+ палочки |
| Сырое молоко без обработки | 1.109 | 100 | E.coli | |||||
Грам– палочки росли на среде Эндо как красные колонии, т.е. расщепляющие лактозу. На среде Клиглера расщепляли глюкозу и лактозу до кислоты и газа, т. е. были типичными E.сoli. Другие грам– палочки на среде Эндо были слабо розовые, т. е. вели себя как лактозонегативные E.coli (на среде Клиглера они разлагают только глюкозу). Отдельные колонии, выросшие на среде Эндо, вели себя на среде Клиглера как сальмонеллы, т. е. разлагали глюкозу и давали сероводород (H2S). Однако эти культуры не давали агглютинацию с сальмонеллезными сыворотками (по поливалентным сывороткам АВСДЕ и редких групп). Молоко, прогретое при 62, 65, 75 и 85 °С, содержит только грам+ спорообразующие палочки, растущие на кровяном агаре и среде Сабуро.
В прогретом молоке независимо от температуры проведения обнаруживаются только спорообразующие грам+ палочки во всех опытах, кроме тех, где была проведена краткая низкотемпературная обработка (62 °С, 20 с) – там наблюдался стабильный рост микроорганизмов, из которых преобладали E.coli.
Проведенными в СевКавГТУ исследованиями установлено влияние выдержки термизированного молока на его кислотность (рис. 2).
Рисунок 2 – Влияние бакобсемененности (КМАФАнМ) сырого молока на его кислотность после термизации (65 0С, 30 мин.) и хранения (при 4±2 °С):
1 – молоко с содержанием 1,2.106 КОЕ/см3;
2 – молоко с содержанием 5,0.105 КОЕ/см3
С увеличением бактериальной обсемененности сырого молока его кислотность после термизации растет быстрее. Допустимый предел кислотности (19 0Т) достигается при термизации несортового молока на вторые сутки, а сортового – на третьи. Проведенные исследования (рис. 2) показали, что при работе с несортовым молоком обычный режим термизации (65 °С, 30 мин.) не дает желательного эффекта. Поэтому целью дальнейших исследований был поиск альтернативных способов тепловой обработки несортового молока с сохранением его технологических и улучшением микробиологических свойств.
Опытно-производственные исследования термической санации молока-сырья на базе ОАО МК «Ставропольский»
Опытно-производственные исследования термической санации молока-сырья проводились на базе МК «Ставропольский». Молоко подвергалось термической обработке при 62 °С, 20 с (на установке «Колдинг»), затем часть его охлаждалась до 6±2 °С и выдерживалась в производственной емкости; другая часть молока хранилась без охлаждения (рис. 3). Динамика микробиологических процессов отслеживалась в течение 6 часов. Затем молоко из обеих емкостей подверглось пастеризации при 75 °С, 15 с (на установке «ОКЛ-25»). Производственный эксперимент проводился 3 раза. Кислотность молока-сырья составляла 18 °Т, КМАФАнМ 2,5.107 КОЕ/см3, плотность 1027 кг/м3.
При первичной низкотемпературной обработке сырого молока (в режиме 62 °С, 20 с) количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) снижается на два порядка (с 2,5.107 до 3,5.105 КОЕ/см3). В дальнейшем, при охлаждении (до 6±2 °С) и хранении этого молока в резервуаре в течение 6 часов, достоверного роста бактерий не отмечается (рис. 3). Одновременно наблюдается тенденция к снижению бактериальной обсемененности к 3 – 4 часу хранения. При повторной пастеризации молока (в режиме 75 °С, 15 с) КМАФАнМ снижается еще на один порядок (до 3,3.104 КОЕ/см3). Количество бактерий группы кишечной палочки (БГКП) при первой температурной обработке снижается на четыре порядка (с 106 до 102 клеток в 1 см3 соответственно). При хранении в охлажденном молоке (6±2 °С) их количество в течение 6 часов относительно постоянно (102). При повторной пастеризации (75 °С, 15 с) БГКП не обнаруживаются (в 10 см3).
В случае хранения молока после первой низкотемпературной обработки (62 °С, 20 с) без охлаждения (рис. 3), в резервуаре с термоизоляцией температура понижается незначительно. Снижение температуры зависит от ряда факторов: объема резервуара, полноты его заполнения, толщины теплоизолирующего слоя, температуры окружающей среды (соответственно – от сезона года) и т. д. Однако экспериментальные данные показали, что даже в зимний сезон, при полном заполнении 20-тонного танка, теплопотери составляют не более 2 °С в час. А это в полне допустимые пределы (с 62 до 50 °С) для хранения в течение 6 часов. При больших теплопотерях возможно применение резервуаров не с термоизоляцией, а с терморубашкой для нагревания молока паром, однако это ведет к дополнительным затратам энергии. Применение же в этом процессе резервуара с термоизоляцией и без охлаждения молока позволяет значительно снизить энергозатраты, при явном экономическом эффекте и снижении бактериальной обсемененности. Выявлено, что при хранении молока в резервуаре с термоизоляцией уже через 1 – 2 часа (в зависимости от начальной бактериальной обсемененности) гибнут бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Их количество снижается на 1 порядок за час. К третьему часу во всех опытах БГКП не обнаруживаются (в 10 см3). Кроме того, в течение первых четырех часов наблюдается достоверное снижение КМАФАнМ (с 3,5.105 до 2,5.104 КОЕ/см3), причем их дальнейшего роста на 5 – 6 час не наблюдается. Повторная пастеризация (75 °С, 15 с), проведенная после 6 часов выдержки молока в резервуаре с термоизоляцией (при 62 – 50 °С) снижает КМАФАнМ еще на порядок (до 2,2.103 КОЕ/см3). Изменяя в последующих производственных экспериментах температуру первичной и вторичной обработки молока, время выдержки и хранения нами было выявлено, что минимальная величина КМАФАнМ молока в 2,2.103 КОЕ/см3 является предельной.
Необходимо учитывать, что при осуществлении данных процессов на производстве, нужно тщательно промывать систему и дезинфицировать емкости. Иначе, при прохождении по трубам и попадании в резервуары молоко вторично загрязняется, что ведет к повышению бактериальной обсемененности как минимум на один порядок, а споры снижают хранимоспособность продукта.
Таким образом, в результате проведенных исследований было выявлено, что оптимальным режимом бактериальной санации молока-сырья с получением продукта повышенной хранимоспособности является: тепловая обработка молока 62±2 °С, 20 с; затем – хранение в течение 4 – 6 часов (при температуре 62 – 50 °С) и вторичная пастеризация при 72 – 76 °С, 15 с.
При этом достигаются следующие эффекты:
1. КМАФАнМ молока снижается до 2,0.103 КОЕ/см3.
2. Споровые микроорганизмы (в т. ч. возможно – патогенные) после первой температурной обработки и выдержки через 4 – 6 часов могут провоцироваться к раскрытию и вегетативному росту, а затем – уничтожаться второй пастеризацией.
3. Вследствие уничтожения большинства микроорганизмов, достигается максимальный срок хранения молока – до трех суток (при температуре 6±2 °С).
4. БГКП гибнут при выдержке 62 – 58 °С через 1,5 часа.
5. В результате перевода несортового молока в сортовое, исключения из технологического процесса бактофугирования и отсутствия энергетических затрат на охлаждение молока после первой температурной обработки, достигается значительный экономический эффект и эпидемическая безопасность продукта.
6. Полученное молоко, повышенной хранимоспособности, полностью, согласно литературным данным, сохраняет ценную казеиновую фракцию (в связи с отсутствием бактофугирования), нативную структуру белков (с применением низких температур для обработки); при этом кислотность молока повышается весьма незначительно (рис. 2).
Данные производственные эксперименты получены в осенне-зимний сезон для сборного молока Ставропольского края. Однако дальнейшие производственные исследования в весенне-летний сезон в Краснодарском крае внесли свои коррективы в производственные режимы тепловой обработки молока. Основной причиной явилось общее развитие микрофлоры, в т. ч. термофильной. Причинами являлись: смена сезона года и местности, изменение питания коров (силосом и сахарной свеклой) и другие факторы.
Кроме этого выяснилось, что снижение КМАФАнМ молока на один порядок, через два часа, при выдержке в резервуаре с термоизоляцией без охлаждения, происходит только пристеночно. В целом же КМАФАнМ изменяется не так резко, при включении мешалки в резервуаре.
Производственные испытания по бактериальной санации молока-сырья на предприятиях ОАО «Трест “Южный сахар”» на базе ЗАО «Сахаро-сыродельный комбинат “Ленинградский”» Краснодарского края
На первом этапе производственного испытания нашей целью являлось выяснение динамики микробиологических и физико-химических показателей молока-сырья (пять серий экспериментов с трехкратной повторностью), подвергшегося разным режимам термической обработки. Второй этап испытаний включал в себя выработку производственных режимов термической обработки молока-сырья. Кислотность молока-сырья составляла 16 – 17 °Т, КМАФАнМ 2,5.107 – 3,1.108 КОЕ/см3, плотность 1027 кг/м3.
Для сравнения нами было выбрано несколько режимов: контрольный режим обработки молока, включающий двойную пастеризацию не выше 72 – 74 °С, с промежуточным охлаждением (до 6 часов), обычно применяемым в сыроделии для подготовки сырья к дальнейшей технологической обработке, с целью улучшения его микробиологических показателей, непосредственно влияющих на качество готовой продукции. Экспериментальные режимы включали в себя двойную тепловую обработку (термизацию или пастеризацию) без промежуточного охлаждения. Производственный эксперимент проводился 3 раза.
Данные контрольного режима показывают, что при начальном КМАФАнМ в молоке-сырье n.107 КОЕ/см3, снизить его уровень можно только до пределов n.104 КОЕ/см3.
Первый эксперимент включал в себя термизацию при 65 °С (20 с), затем – выдержку в емкости с термоизоляцией без охлаждения в течение 6 часов и пастеризацию при 72 °С (10 с). В ходе эксперимента отмечено снижение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) с 4,8.107 до 3,0.103 КОЕ/см3; соматических клеток – с 6,8.105 до <9,0.104 в 1 см3; масляно-кислых бактерий – с 2,5 до 0 клеток в 1 см3. Содержание белка, массовая доля жира и плотность изменялась не значительно. Однако недостатком этого режима явилось резкое повышение кислотности и термоустойчивости микроорганизмов, начиная с 4-го часа выдержки, за счет термофильной стрептококковой микрофлоры (к 4-му часу кислотность составляла 15,5 °Т, а к 5-му – 17,5 °Т). Данные микроскопирования посевов показали, что к 3-му часу развитие микрофлоры в молоке минимально, к 4-му часу появляются отдельные цепочки термофильных стрептококковых микроорганизмов, а к 4,5 часам эти микроорганизмы начали развиваться быстрыми темпами, что и вызвало резкое повышение кислотности. Споровые микроорганизмы после 2-й термической обработки не обнаружены. По результатам данного эксперимента был сделан вывод о том, что при первичной обработке молока-сырья (65 °С) выдержка не должна превышать 3 – 3,5 часов, при этом исключается повышение кислотности и культивация термофильной микрофлоры. На основе данного эксперимента был разработан 1-й производственный режим, который мы приводим ниже.
Второй эксперимент (1-й производственный режим) термической обработки молока (рис. 4) включает в себя термизацию молока-сырья при 65 °С (20 с); выдержку в емкости с термоизоляцией без охлаждения в течение 3 часов и пастеризацию при 72 °С (10 с). Отмечено снижение КМАФАнМ с 2,5.107 до 4,2.103 КОЕ/см3; соматических клеток – с 5,7.105 до <9,0.104 в 1 см3; маслянокислых бактерий – с 2,5 до 0,6 клеток в 1 см3. При этом кислотность и количество термостойких микроорганизмов не изменяется. Бактерии группы кишечной палочки не обнаруживались (в 10 см3) после 1-й же термической обработки.
Рисунок 4 – Микробиологические показатели и кислотность молока 2-го эксперимента (1-й производственный режим)
По результатам экспериментов № 1 и 2 был сделан вывод о том, что первичная температурная обработка молока-сырья при 65 °С (при обсеменении термофильной микрофлорой) не позволяет выдерживать молоко без охлаждения более 3-х часов, т. к. к этому времени температура в емкости снизится до 56 °С, а это порог, после которого термофильная стрептококковая микрофлора даст резкий скачок роста. По данным Bruce Hill (2007) такие термофильные микроорганизмы, как Geobacillus spp. и Bacillus flavothermus начинают прорастать при 55 0С через 48 часов. Оптимум развития термофильного молочнокислого стрептококка составляет 40 – 45 0С, однако С. А. Королев (1974) указывает, что группа термофилов, встречающихся в молоке и представленная, главным образом, молочнокислыми бактериями, имеет предельные температуры развития от 25 до 60 0С. В связи с этим было принято решение поднять температуру первичной обработки молока до 72 °С.
Третий эксперимент: его целью было выяснение временного и температурного порога, не позволяющего развиваться термофильной микрофлоре в производственных ёмкостях с выдержкой молока без охлаждения. Первичная обработка молока проходила при 72 °С (10 с), затем – выдержка без охлаждения в течение 6 часов и вторая пастеризация при 72 °С (10 с). Результаты эксперимента показали, что кислотность начинает незначительно нарастать после 5 часа, а количество термостойких микроорганизмов не изменяется. Однако общее количество бактерий к 5-му часу немного растет. Эту тенденцию прояснили данные микроскопирования, показавшие, что к 4-му часу развитие микрофлоры минимально, а к 5-му часу происходит нарастание термофильной стрептококковой микрофлоры. КМАФАнМ снижается с 4,7.107 до 5,0.102 КОЕ/см3; соматические клетки – с 5,3.105 до <9,0.104 в 1 см3; маслянокислые бактерии – с 2,5 до 0,6 клеток в 1 см3.
Рисунок 5 – Микробиологические показатели и кислотность молока 4-го эксперимента (2-й производственный режим)
Четвертый эксперимент (2-й производственный режим) температурной обработки молока-сырья (рис. 5) был разработан по результатам 3-го эксперимента. Режим включал в себя первичную температурную обработку молока при 72 °С (10 с), выдержку в течение 4-х часов в емкости с термоизоляцией без охлаждения и вторичную пастеризацию при 72 °С (10 с). При этом рост кислотности и термоустойчивости не наблюдается, КМАФАнМ снижается с 3,1.108 до 1,0.103 уже к 3-му часу, а после 2-й термической обработки составляет 3,0.102 КОЕ/см3. Соматические клети снижаются с 5,8.105 до <9,0.104 в 1 см3, а маслянокислые бактерии – с 25,0 до 2,5 клеток в 1 см3.
По результатам экспериментов (рис. 4, 5) было разработано 2 производственных сыропригодных режима термической обработки молока-сырья:
1-й режим: первичная температурная обработка при 65 °С (20 с), выдержка без охлаждения в ёмкости с термоизоляцией в течение 3-х часов и вторично – пастеризация при 72 °С (10 с).
2-й режим: первая пастеризация при 72 °С (10 с), выдержка без охлаждения в ёмкости с термоизоляцией в течение 4-х часов и вторичная пастеризация при 72 °С (10 с).
Пределом количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) для 1 режима является n.107 КОЕ/см3 (n – любое значение в пределах от 1 до 9), при этом достигается концентрация КМАФАнМ до допустимых норм СанПиН не более 5,0.105 КОЕ/см3; для 2-го режима – n.108 КОЕ/г, при этом КМАФАнМ снижается до n.102 КОЕ/см3, что не превышает стандарт Европейского Союза (1,0.103 КОЕ/см3).
На основании проведённых нами экспериментов был установлен предел кислотности молока-сырья при использовании 2-х режимов двойной тепловой обработки (таб. 2).
Таблица 2 – Динамика изменения кислотности молока при разных режимах тепловой обработки
| Показатель | Тепловая обработка 65 °С и выдержка, ч | Тепловая обработка 72 °С и выдержка, ч | Двойная тепл. обработка | Двойная тепл. обработка | ||||||
| Кислотность, °Т | 1 ч | 2 ч | 3 ч | 4 ч | 1 ч | 2 ч | 3 ч | 4 ч | 65°С, выдержка, 72 °С | 72 °С, выдержка, 72 °С |
| 16 | 15 | 14 | 15 | 15,5 | 15 | 14 | 14,5 | 15,5 | 15 | 15 |
| 19,5 | 18 | 18 | 18,0 | 20 | 18 | 18 | 18 | 18,5 | 19 | 18,5 |
| 21 | 20 | 20,5 | 21 | 21,5 | 20 | 20 | 19 | 19,5 | 19,5 | 18,5 |
| 22 | 22 | 22 | 23 | 24 | 22 | 21,5 | 19,5 | 20 | 22 | 20 |
Пределом кислотности молока-сырья в использовании этих технологий можно считать 19 °Т для 1-го режима и 20 °Т – для 2-го режима, т. к. в среднем, повышение кислотности при 1-м режиме составляет 1 °Т, а во 2-м режиме оно незначительно.
Динамика снижения бактериальной обсеменённости при различных режимах температурной обработки и времени выдержки такова:
1-й режим: при первой температурной обработке 65 °С (20 с) КМАФАнМ снижается на два порядка, выдержка в течение трех часов снижает КМАФАнМ ещё на один порядок и вторичная пастеризация при 72 °С (10 с) – ещё на порядок; всего – четыре порядка (n.107 n.105 n.104 n.103 КОЕ/см3).
2-й режим: первая пастеризация 72 °С (10 с) снижает КМАФАнМ на три порядка, выдержка в течение трех-четырех часов снижает КМАФАнМ ещё на два порядка и вторичная пастеризация при 72 °С (10 с) – ещё на порядок; всего – на шесть порядков (n.108 n.105 n.103 n.102 КОЕ/см3).
Первый технологический режим тепловой обработки является более мягким, минимально затрагивая физико-химическую структуру молока, и хорошо применим в холодный сезон года. Однако его недостатками являются снижение порога требований к кислотности и первичной бактериальной обсемененности молока-сырья. Также не желательно его использование в осенний и весенний сезон, с изменениями в составе микрофлоры молока (появление большого количества термофильной микрофлоры).
Второй технологический режим тепловой обработки наиболее универсален, применим в любой сезон и соответствует требованиям к качеству молока-сырья по стандартам ЕЭС, однако является более жестким. Комбинированное применение обоих режимов, в зависимости от вышеперечисленных факторов, может дать хорошие производственные результаты повышения качества молока-сырья для сыроделия. Оба режима позволяют полностью уничтожить бактерии группы кишечной палочки, значительно снизить концентрацию масляно-кислых бактерий и споровых форм микроорганизмов.
Результаты исследований использованы при разработке ТУ 9811-038-02067965-2005 «Молоко коровье сырье термически обработанное», и легли в основу патента «Способ термической обработки коровьего молока-сырья», оформлен приоритет. Способ адаптирован к системе HASSP через анализ ККТ.
Таким образом, производственные испытания, включающие в себя выработку режимов термической обработки молока-сырья, привели к созданию комплексной универсальной технологии, позволяющей использовать обработанное особым образом молоко-сырье, в дальнейшем, для любых технологических процессов молочного производства.
Экспериментальные исследования по определению сыропригодности термически обработанного молока
Одним из основных признаков сыропригодности молока является способность его хорошо свёртываться сычужным ферментом. Под синерезисом понимают самопроизвольное уменьшение объёма студней и гелей (для нас – молока, как полидисперсной системы), сопровождающееся отделением жидкости (сыворотка), который имеет важное значение в технологии производства сыра и творога.
Сравнивая два варианта тепловой обработки: первый – стандартный, ныне применяемый в сыроделии, и второй – предложенный нами (табл. 3), можно отметить, что если в сыроделии при обычных режимах тепловой обработки с увеличением температуры продолжительность сычужного свёртывания увеличивается, то в нашем случае, наоборот (17 мин – для режима при первой температурной обработке 65 °С (=20 с) охлаждение до 6±2 °С, выдержка при этой температуре 4 часа пастеризация при 72 °С (по В. А. Вагнеру) и 12,5 мин – для режима (второй производственный режим, предложенный нами) при первой температурной обработке 72 °С (=10 с), выдержка при этой температуре 4 часа вторичная пастеризация при 72 °С (=10 с). Определённое влияние тепловая обработка молока оказала и на способность сычужного сгустка выделять сыворотку. Лучшие результаты по этому показателю получены при обработке сгустка сырого молока, выделившего 77 % сыворотки. При этом предварительная тепловая обработка молока несколько ухудшила способность сгустка выделять сыворотку (табл. 3). Следует отметить, что тепловая обработка по нашему варианту незначительно влияет на сыропригодность молока.
Таблица 3 – Динамика изменения физико-химических показателей молока при различных режимах тепловой обработки
| Показатели | Стадии тепловой обработки молока | ||||||||
| сырое молоко | после 1й тепловой обработки | после тепловой обработки и выдержки | после тепловой обработки, выдержки и пастеризации | ||||||
| Температура, 0С | 4 | 4 | 65 | 72 | 6 | 65 | 72 | 72 | |
| Время выдержки | 0 | 0 | 20 с | 10 с | 4 час | 4 час | 10 с | 10 с | |
| При начальной кислотности 16 0Т | Кислотность, 0Т | 16 | 16 | 15,5 | 15 | 17 | 17 | 15 | 15 |
| Сычужная свертываемость, мин. | 4 | 4 | 4,5 | 5,5 | 5,5 | 6 | 3 | 5 | |
| Синеретическая способность, % | 77 | 77 | 68 | 72 | 73 | 70 | 68 | 73 | |
| Массовая доля сухих веществ, % | 11,5 | 11,5 | 11,9 | 11,6 | 11,9 | 11,7 | 11,7 | 11,8 | |
| При начальной кислотности 19 0Т | Кислотность, 0Т | 19,5 | 19,5 | 19 | 18,5 | 20,5 | 20,5 | 19 | 18 |
| Сычужная свертываемость, мин. | 9 | 9 | 10,5 | 19 | 7,5 | 12 | 17 | 12,5 | |
| Синеретическая способность, % | 81 | 81 | 70 | 65 | 75 | 70 | 70 | 55 | |
| Массовая доля сухих веществ, % | 12,0 | 12,0 | 11,8 | 11,8 | 11,7 | 12,0 | 12,0 | 12,5 | |
| Примечание: Курсивом выделены показатели, полученные в результате тепловой обработки молока-сырья по стандартному режиму (предложенному В.А. Вагнером), включающие: 65 0С (20 с) 6 0С (4 час) 72 0С (10 с). Обычным шрифтом выделен разработанный нами режим, включающий: 72 0С (10 с) 65 0С (4 час) 72 0С (10 с). | |||||||||
Титруемая кислотность нарастает при повышении уровня содержания и состава микрофлоры, при развитии которой в молоке-сырье накапливаются продукты метаболизма, в основном органические кислоты, и данные процессы напрямую зависят от температуры и продолжительности хранения молока. Именно поэтому титруемая кислотность, как комплексный критерий безопасности и качества молока был выбран для исследования хранимоспособности сырья (рис. 6).
Для установления возможных сроков хранения исследовали изменения органолептических и физико-химических показателей молока-сырья по второму (65 °С(3 ч)72 °С) и четвёртому (72 °С(4 ч)72 °С) экспериментальным вариантам. Пробы отбирали в процессе хранения однократно термически обработанного молока-сырья при 6 – 8 °С в течение четырёх суток с интервалом в двенадцать часов (рис. 6).
Критерием для снятия образцов с хранения являлось их несоответствие требованиям технической документации (ТУ 9811-001-02067965-2005 «Молоко коровье-сырье термически обработанное») по любому из предусматриваемых показателей качества.
Нестандартные показатели по физико-химическим показателям, а именно кислотности, согласно ТУ 9811-001-02067965-2005 «Молоко коровье-сырье термически обработанное», получили образцы на вторые сутки для первого производственного режима и на третьи – для второго производственного режима.
Органолептические показатели оценивали по 5-балльной шкале. Через 2,5 сут. хранения оценка образцов, подвергнутых термической обработке по второму производственному режиму, снизились на 1 балл из-за появления посторонних привкусов – несвежего. В то же время, образцы, обработанные по первому производственному режиму, соответствовали 5-балльной органолептической оценке лишь в течение 1,5 суток.
Рисунок 6 – Изменение титруемой кислотности термически обработанного молока-сырья в процессе хранения (при температуре 4 °С)
Таким образом, приведённые результаты показали, что продолжительность хранения термически обработанного молока-сырья, подвергнутого тепловой обработке по второму производственному режиму (2й:72 °С(4 ч)72 °С), в соответствии с требованиями согласно ТУ 9811-001-02067965-2005 «Молоко коровье-сырье термически обработанное» может быть 2,5 сут., а для первого производственного режима (1й:65 °С(3 ч)72 °С) – 1,5 сут. (ТУ 9811-038-02067965-2005, № 065/005833; Заяв. на пат. № 2007116752/13).
Анализируя результаты исследований по бактериальной санации молока-сырья, можно сделать вывод о том, что двойная тепловая обработка с выдержкой по мягкому режиму, обеспечивает максимальное снижение микробной обсемененности (КМАФАнМ), за счет уничтожения вегетативных форм психрофильных и мезофильных микроорганизмов; время и температура выдержки не позволяют размножаться термофилам. Однако данные режимы не затрагивают споровые формы микроорганизмов. Поэтому особый интерес представляет изучение возможности инактивации в молоке споровых форм микроорганизмов путем пролонгированной температурной обработки, которая рассматривается ниже.
Глава 5. Изучение возможности инактивации в молоке споровых форм микроорганизмов путем пролонгированной температурной обработки. Модельный вид – Bacillus cereus
Постановка проблемы очистки молока-сырья от посторонней споровой микрофлоры. Проблема очистки молока-сырья от посторонней споровой микрофлоры является весьма актуальной, так как от этого зависит не только качество и безопасность продукции, но и особенности технологических процессов производства. К опасным последствиям приводит загрязнение молока такими возбудителями как бруцеллёз, туберкулез и сибирская язва, если учесть высокую устойчивость к нагреванию туберкулезной палочки и спор сибирской язвы.
В своем исследовании Л. В. Голубева, А. Н. Пономарев и К. К. Полянский указывают, что количество спор в сыром молоке, по данным M. J. Lewis, редко превышает 1.103 в 1 см3, хотя A. J. Bramley отмечет, что их количество достигает и 5.103. Г. М. Свириденко также отмечает, что важным показателем сыропригодности молока-сырья является количество спор лактасбраживающих маслянокислых микроорганизмов, определяемых по ГОСТ 25102-90, исследование которых проводят для оценки степени риска позднего вспучивания сыров. Молоко с высоким уровнем содержания спор (60 клеток в 1 см3 и более) отбраковывается, при количестве спор менее 60, но более 6 необходимо использовать биологические методы подавления развития масляно-кислых микроорганизмов (бактериальные препараты с повышенным уровнем антагонистической активности), а также химические средства ингибирования (селитра, лизоцим).
В районах со сложной эпидемиологической обстановкой для обеззараживания молока, загрязненного спорами, в т. ч. возбудителя сибирской язвы, применим способ тепловой обработки молока с последующим заквашиванием с помощью молочнокислых бактерий Lbc.acidophilus и Lbc.bulgaricus, разработанный Н. П. Буравцевой, В. М. Карташовой, С. Н. Карликановой, В. А. Проскуриной и В. А. Ярощук на базе СтавНИПЧИ.
По современным представлениям Н. Н. Кусакина в отношении микроорганизмов сырого молока, в качестве границы риска, выделяет следующее: при преобладании во флоре сырого молока молочнокислых стрептококков граница риска находится в районе 1.107 в 1 см3, в случае доминирования психротрофных микробов эта граница находится уже в районе 1.106 в 1 см3. Содержание термостойких микроорганизмов в сыром молоке, перерабатываемом на питьевое молоко, не должно превышать 3.104 в 1 см3. Для аэробных спорообразователей, вызывающих порчу неохлажденного питьевого молока, 100 бацилл в 1 см3 является уже критической границей, которую нельзя превышать.
Наиболее эффективным способом борьбы с бактериальной обсемененностью молока-сырья является управляемая тепловая обработка. При этом только стерилизация (при 100 – 120 °С с выдержкой 20 – 40 мин) гарантированно полностью уничтожает споры, однако такое молоко имеет сниженные технологические и потребительские свойства с характерным вкусом и запахом. На сыродельных заводах используется двукратная тепловая обработка молока, включающая термизацию и хранение при низких температурах с последующей пастеризацией (не выше 74 °С). Такая обработка не оказывает отрицательного влияния на физико-химические и технологические свойства молока, улучшает его санитарно-гигиенические показатели и позволяет сохранить сыропригодность молока по K. Bochtler до трех суток. Кроме того, варьируя время и температуру выдержки после первой тепловой обработки можно добиться провоцирования прорастания спор в вегетативные формы для их дальнейшего уничтожения пастеризацией.
Контроль вегетативных и споровых форм термофильных бактерий является непростой задачей производителей. Bruce Hill отмечает, что если не принимаются соответствующие меры в процессе производства, то к окончанию технологического процесса КМАФАнМ в молоке может достигнуть 1.105 в 1 см3. Молоко-сырье в общем содержит небольшое количество термофильной микрофлоры, преимущественно представленной факультативно термофильными Bacillus lichenifirmis, Bacillus coagulans и термоактиномицетами, остаточное количество которых в готовом продукте пренебрежительно мало. Угрозу представляют облигатные термофилы, которые быстро размножаются и растут на нержавеющей поверхности оборудования, в участках с повышенной температурой. Образование эндоспор позволяет выжить на всех этапах технологического контроля. Концентрацию термофильных спор контролировать можно, но ценой более частой мойки оборудования, уменьшением объемов производства, увеличением количества отбракованной продукции, а также повышением стоимости аппаратного парка.
Для сведения к минимуму риска присутствия в готовых продуктах остаточной микрофлоры указываются четкие пределы содержания спор в сухом молоке. Сьёлема предлагает установить предельную концентрацию термофильных спор 1.103 в 1 см3, переработчики устанавливают более строгий предел – от 1.102 до 5.102 в 1 см3. В действительности, основной причиной дефекта пастеризованных продуктов является вторичное обсеменение. Ужесточение требований по содержанию спор приводит к повышению стоимости продукта. Результаты научных исследований, представленных на 3-м Симпозиуме Международной Молочной Федерации (1999), показали, что споры мезофильных микроорганизмов представляют незначительную угрозу для стерилизованных продуктов, так как имеют низкую устойчивость к температуре. Однако относительно термофильных спор ситуация более сложная. До открытия современных методов микробиологического исследования считалось, что термофильная микрофлора молочных продуктов представлена в основном одним видом – Bacillus stearothermophilus. Однако исследования Флинта и его коллегами показали, что в термофильной микрофлоре сухого молока Новой Зеландии доминируют 2 микроорганизма – Geobacillus spp. и Bacillus flavothermus. Исследования Bruce Hill показали, что только споры Geobacillus spp. способны выжить при общей стерилизации. Исследования, проведенные в Исследовательском центре Фонтера (ИЦФ), показали, что тепловая обработка до 100 °С вне зависимости от ее длительности провоцирует дальнейшее прорастание и Geobacillus spp. и Bacillus flavothermus, и только когда температура превышает 100 °С количество спор Bacillus flavothermus снижается. При нагреве образцов до 108 °С в течении 30 мин, происходит уничтожение спор Bacillus flavothermus и других свойственных мезофильной микрофлоре сухого молока микроорганизмов и остаются лишь споры Geobacillus spp. Данными исследованиями ИЦФ установил предел концентрации термофильных спор до 1.102 в 1 см3 в продуктах, где термофильные споры представляют реальную угрозу качеству продукта. Исследования Bruce Hill показали, что споры Geobacillus spp. не переходят в вегетативную форму и не развиваются пока температура продукта ниже 37 °С. Это означает, что даже если некоторое количество спор Geobacillus spp. выживут в течение обработки качеству стерилизованного продукта ничего не угрожает пока его температура ниже 37 °С.
Наиболее опасными споровыми микроорганизмами являются те, которые при прорастании выделяют токсины. Bacillus cereus вызывает два типа пищевых отравлений (гастроэнтеритов) у человека. Интоксикацию опосредует энтеротоксин, образуемый вегетирующими формами, прорастающими из спор, устойчивых к определённым термическим режимам обработки пищевых продуктов. Бациллы образуют токсины только во время прорастания спор. Вторичные иммунодефициты, вызванные применением цитостатиков и иммунодепрессантов, а также различными патологическими состояниями, сопровождаемыми иммунодепрессиями, могут быть причиной тяжёлых, часто фатальных инфекций Bacillus cereus с массированными бактериемиями, эндокардитами и менингитами. Вероятность развития непищевых инфекций также велика у лиц с протезированными органами, катетерами, а также у пациентов с гемодинамическими нарушениями. Оптимальная температура развития Bacillus cereus 30 – 32 °С, максимальная 37 – 48 °С, минимальная 10 °С. Размножение начинается при 17 – 18 °С, наиболее интенсивно – при 32 °С. Диагностическим признаком В. И. Покровский и O. K. Поздеев считают обнаружение в подозрительных продуктах более 105 бактерий в 1 см3 продукта либо 102–103 бактерий в 1 см3 каловых и рвотных масс или промывных вод.
По данным исследования Е. В. Груз, оптимальная температура роста для Bacillus anthracis оказывалась 37 °С, и при температуре 45 – 45,5 °С роста не отмечалось; у сапрофитных споровых аэробов уже к 10 – 14 часам инкубации был пышный рост. Однако ряд штаммов Bacillus cereus и штамм Bacillus megatherium не росли при этой температуре. Учет всех культуральных признаков был возможен не ранее 18 – 24 часов. Таким образом, при выдержке молока без охлаждения, температурные пределы для прорастания большинства спор колеблются от 37 до 55 °С в течение 10 – 48 часов. Поэтому, при применении тепловой обработки нашей задачей было выяснение точных временных и температурных параметров, которые не допустят прорастание споровых форм организмов и порчу сырья.
При этом в ходе эксперимента возможны два различных результата:
1. Вегетативные формы микроорганизмов гибнут при первичной тепловой обработке, выдержка позволяет раскрыться спорам, которые, в дальнейшем, уничтожаются обычными режимами пастеризации. В этом случае, необходимо выяснить минимальное время перехода спор в вегетативную форму для того, чтобы исключить время активного развития вегетативных форм, с выделением продуктов их метаболизма, до следующей пастеризации.
2. Вегетативные формы микроорганизмов гибнут при первичной тепловой обработке, выдержка не позволяет раскрыться спорам. При данном результате накопление продуктов метаболизма споровых форм микроорганизмов невозможна, поэтому промежуток между вторичной пастеризацией может быть небольшим (ждать прорастания спор 10 – 12 часов не нужно) и определяться временем максимального снижения численности бактерий при выдержке молока без охлаждения, после первой пастеризации.
Исследования по инактивации в молоке споровых форм организмов путем пролонгированной температурной обработки проводились на базе Ставропольского научно-исследовательского противочумного института (СтавНИПЧИ). Для проведения опытов был использован штамм Bacillus cereus 16. Метод исследования: реакция иммунофлуоресценции (РИФ), прямой метод окраски. Цель эксперимента: выяснить, через какое время выдержки споры Bacillus cereus максимально теряют свою способность к прорастанию; отметить время перехода спор Bacillus cereus в вегетативные формы (если такой переход вообще будет иметь место) при различной температуре выдержки; выяснить оптимальные производственные температурные режимы и время выдержки, при которых не происходит прорастание спор и выделение продуктов их жизнедеятельности.
Были выбраны следующие режимы термообработки:
№1: +72 0С (10 с) +65 0С (6 ч); №2: +65 0С (10 с) +58 0С (6 ч);
№3: +72 0С (10 с) +5 0С (6 ч); №4: +65 0С (10 с) +5 0С (6 ч);
№5: +72 0С (10 с) +51 0С (6 ч); №6: +72 0С (10 с) +37 0С (6 ч).
Вторичная пастеризация в каждом опыте проводилась через полтора, три и четыре часа.
Результаты поисковых исследований по инактивации в молоке споровых форм микроорганизмов показали, что:
1. Споры Bacillus cereus при первых пяти режимах обработки не провоцируются к прорастанию в вегетативные формы микроба (0 %).
2. Образование вегетативных форм Bacillus cereus происходит на 5 – 6 часу инкубации при температуре 37 °С (при троекратном воздействии температуры 72 °С на начальном этапе и через 1,5 и 3 часа инкубации), при этом к концу шестого часа инкубации образуется (35±5) % вегетативных форм.
3. Наша технология позволяет вдвое сократить принятое в литературе (10 – 12 часов, по Е. В. Груз) время перехода споровых форм Bacillus cereus в вегетативные. Поэтому предварительная тепловая обработка является перспективным способом провокации прорастания спор для их дальнейшего уничтожения.
4. Во время выдержки молока при температуре 72 – 65 °С в течение полутора часов гарантированно не происходит прорастания спор в вегетативные формы, что позволяет предотвратить накопление продуктов метаболизма в сырье и сохранить его первоначальные биохимические свойства.
В результате анализа информации, лабораторных исследований и производственных экспериментов, нами предложено проводить предварительную тепловую обработку молока-сырья ниже I сорта, с бактериологической обсемененностью (КМАФАнМ) свыше 5.105 КОЕ/см3 непосредственно после приемки перед резервированием (созреванием) для производства всех молочных продуктов в технологическом цикле молочного предприятия при температуре 65 °С (20 с) или 72 °С (10 с) с последующей выдержкой без охлаждения (в течение полутора часов при температуре 62 – 58 °С) и дальнейшей пастеризацией молока при 72 °С (10 с), что позволит получить более чистое в микробиологическом плане сырье, стабилизировать и обеспечить качество вырабатываемой молочной продукции. Режимы позволяют полностью уничтожить бактерии группы кишечной палочки, значительно снизить концентрацию масляно-кислых бактерий. Кроме того, время выдержки не позволяет развиться термофильной микрофлоре, а температура – споровой, тем самым предотвращается накопление продуктов метаболизма. Экономический эффект достигается за счет уменьшения энергозатрат в течение технологического процесса и повышения сортности закупаемого сырья.
Таким образом, данные эксперименты позволили сократить время выдержки разработанных нами производственных режимов с 3 – 4 часов до 1,5:
1-й режим: первичная температурная обработка при 65 °С (20 с), выдержка без охлаждения в ёмкости с термоизоляцией в течение 1,5 часов и вторично – пастеризация при 72 °С (10 с).
2-й режим: первая пастеризация при 72 °С (10 с), выдержка без охлаждения в ёмкости с термоизоляцией в течение 1,5 часов и вторичная пастеризация при 72 °С (10 с).
На основе анализа литературы по бактериальной санации молока-сырья и по результатам производственных экспериментов на предприятиях ОАО «Трест “Южный сахар”» на базе ЗАО «Сахаро-сыродельный комбинат “Ленинградский”» Краснодарского края были предложены производственные сыропригодные режимы термической обработки молока-сырья, которые включены в технические условия: ТУ 9811-038-02067965-2005 «Молоко коровье сырье термически обработанное». Режимы включают в себя первичную температурную обработку молока-сырья при 65 °С (20 с) или 72 °С (10 с) в зависимости от начальной бактериальной обсемененности, что позволяет уничтожить психрофильную и мезофильную микрофлору. Затем – выдержку, длительность которой (патентная частота – 1,5 часа) не позволяет развиться термофильной, а температура (62 – 58 °С) – споровой микрофлоре. Вторичная пастеризация уничтожает оставшиеся вегетативные формы микроорганизмов. Технологическая блок-схема алгоритма производства термизированного молока-сырья представлена на рисунке 7. Она была апробирована с позитивным результатом на ЗАО «ССК “Ленинградский”» Краснодарского края, глава 4. Рассмотрев в системном виде комплекс мероприятий по бактериальной санации молока-сырья, представляется целесообразным адаптировать их к сыродельному производству, как наиболее требовательному к качеству исходного сырья.
Глава 6. Разработка инновационных технологий продуктов с использованием бактериальной санации молока-сырья на примере сыра «Российский»
В исследовании был использован сыр «Российский», как широко распространенный и наиболее толерантный, с точки зрения биотехнологии. Особенностью технологии вырабатываемого нами «Российского» сыра является использование авторского способа предварительной тепловой обработки (по ТУ 9811-038-02067965-2005 «Молоко коровье-сырье термически обработанное») в качестве метода улучшения сыропригодности молока и качества продукта.
Используемые нами режимы двойной низкотемпературной обработки молока, с выдержкой без охлаждения, не только улучшают микробиологические параметры сырья, но и минимально затрагивают его структуру, что подтверждено экспериментальными исследованиями по определению сыропригодности термически обработанного молока. Поэтому представляет интерес проведение опытно-промышленной выработки сыра «Российский».
Блок-схема алгоритма производства молочной продукции (в том числе сыра «Российский») из термизированного молока-сырья представлена на рисунке 7.
Результаты опытно-промышленной выработки сыра «Российский» из термически обработанного молока-сырья на базе предприятия ОАО «Маслосыродельный завод “Александровский”». Экспериментальная промышленная выработка сыра «Российский» производилась из молока-сырья, предварительно обработанного по ТУ 9811-038-02067965-2005 «Молоко коровье – сырье термически обработанное». Параллельно, в качестве контроля, были проведены выработки сыра «Российский» из молока-сырья той же партии, по обычной технологии. Кислотность молока-сырья составляла 17 °Т, КМАФАнМ 3.1010 КОЕ/см3, содержание белка 3,16 %, массовая доля жира 2,8 %, плотность 1028 кг/м3.
В эксперименте молоко-сырье предварительно обработано при 72 °С (10 с), затем выдержано в емкости с термоизоляцией (без охлаждения) при 65±2 °С (1,5 часа), вторичная пастеризация протекала при 72 °С (10 с). В контроле молоко-сырье предварительно обработано при 72 °С (10 с). Из обоих партий молока был приготовлен сыр «Российский». Период созревания сыра составил 60 дней. Выход продукции в контрольной партии составил 480 кг сыра из 5 тонн молока; в эксперименте произведено 530 кг сыра из 5 тонн молока, что больше контрольной партии на 50 кг. По основным технологическим параметрам (содержанию жира в сухом веществе, содержанию влаги и поваренной соли) выработанный «Российский» сыр не имел достоверных отличий о контрольной партии. По органолептическим свойствам опытная партия выработанного сыра «Российский» имела улучшенный вкус и запах. Выход сыра увеличился на 11 %. Кроме того, при дальнейшем хранении сыров, вспучивания и других пороков отмечено не было.
Выбранные режимы тепловой обработки ускоряют процесс созревания и увеличивают выход сыра вследствие лучшего использования сывороточных белков, отсутствия липолиза нежелательной микрофлорой и большего удержания влаги сырной массой. Некоторым недостатком термизации, как эффективного метода улучшения сыропригодности молока и качества сыров, отмечается ухудшение свертываемости молока, что компенсируется внесением соответствующего количества солей кальция и чистых культур молочнокислых бактерий. При использовании рекомендованных режимов низкотемпературной тепловой обработки, ухудшения свертываемости молока не отмечалось, что было подтверждено как экспериментальными исследованиями по определению сыропригодности термически обработанного молока, так и результатами опытно-промышленной выработки. Данные режимы низкотемпературной тепловой обработки молока-сырья с последующей их адаптацией на сыродельном производстве вполне могут быть реализованы на всем молочном сырье, в том числе – молочной сыворотке.
Глава 7. Научно-техническое обоснование и изучение термической бактериальной санации молочной сыворотки
В процессе производства молочных продуктов, основанном на выделении и концентрировании белков молока, происходит образование значительных количеств молочной сыворотки, которая является ценным сырьем. Исключение ее переработки существенно снижает экономическую эффективность и экологическую составляющую производства. При больших объемах производства сыворотки встает вопрос о ее хранении (резервировании) и транспортировании до технологической обработки, так как при хранении состав и свойства молочной сыворотки изменяются. Этому способствует действие молочнокислых бактерий в процессе производства и обсеменение посторонней микрофлорой. Лактоза подвергается ферментативному гидролизу, изменяются рН среды и мутность сыворотки. Кроме этого происходит гидролиз белков и жира, изменяется вкус сыворотки, могут накапливаться нежелательные и вредные вещества. Теоретически считается, что молочная сыворотка при хранении без обработки теряет 25 % своей энергетической ценности в течение 12 часов. Именно поэтому процесс первичной обработки и резервирования молочной сыворотки является актуальным. Накапливающаяся в процессе производства сыра и творога молочная сыворотка, на принципах безотходной технологии, с применением бактериальной санации молочного сырья, может быть очищена, сохранена и использована для получения инновационных кормовых бифидогенных и антисальмонеллезных продуктов.
На основании анализа априорной информации предлагаем концепцию альтернативных вариантов тепловой обработки молочной сыворотки по мягкому режиму, обеспечивающему управляемое снижение ее бактериальной обсемененности и длительное сохранение физико-химических свойств и состава.
Исследование влияния тепловой обработки на физико-химические показатели сыворотки показывают, что при нагревании ее с 50 °С начинается процесс агломерации глобул белка, обусловленный их денатурацией, и мутность сыворотки резко уменьшается. Денатурированные белки, потеряв устойчивость, при 75 – 80 °С образуют хлопья, которые медленно оседают. Наиболее интенсивно этот процесс проходит при кислотности молочной сыворотки 30 – 35 °Т (рН 4,4 – 4,6), что совпадает с изоэлектрической точкой лактоальбуминовой фракции белков сыворотки. Установлено, что порог денатурации сывороточных белков находится на уровне 50 – 65 °С, видимая коагуляция наблюдается при 75 – 80 °С, а оптимум теплового воздействия соответствует 90 – 95 °С. При нагревании сыворотки до 65 – 70 °С на поверхностях аппаратов интенсивно выделяется белок, который образует трудноудаляемый слой пригара, ухудшающий процесс теплообмена. При сгущении сыворотки под вакуумом используют температуры 55 – 65 °С. Таким образом, при тепловой обработке сыворотки для уменьшения ее бакобсемененности температурным пределом является 62 °±2 С. Это позволит избежать денатурации сывороточных белков и их налипания на поверхностях теплообмена.
В результате лабораторных и производственных экспериментов (рис. 8) разработан способ резервирования молочной сыворотки с понижением бактериального загрязнения, исключающий потерю ее первоначальных свойств.
Технологический прием заключается в низкотемпературной тепловой обработке (термизации) молочной сыворотки (62±2 °С) с последующей ее выдержкой (1,5 часа при 62 – 58 °С) и охлаждением до температуры 4±2 °С. По результатам наших исследований, после такой обработки молочная сыворотка способна храниться без изменения ее свойств в течение 48 часов. При этом первоначальная бактериальная обсемененность (КМАФАнМ) молочной сыворотки падает на четыре порядка (на два порядка после термизации и еще на два порядка в результате выдержки: n.107 n.105 n.103 КОЕ/см3, при n от 1 до 9), полностью уничтожается БГКП. Кислотность снижается на 2 °Т.
Рисунок 8 – Микробиологические показатели и кислотность сыворотки при термической обработке
Блок-схема алгоритма производства термизированной сыворотки с выдержкой по мягкому режиму представлены на рисунке 7.
Вопросы безопасности производства продуктов животного происхождения напрямую связаны с качеством сырья, а оно, в свою очередь – с условиями содержания и здоровьем животных. Поэтому наиболее эффективным способом улучшения качества животного сырья является профилактика заболеваемости животных. Данная задача решается при создании кормов, сочетающих в себе питательные и лечебные свойства. А при использовании составляющих, которые являются «отходами» других производств (например, сыворотка в молочном деле, скорлупа яиц в птицеводстве), рентабельность значительно превышает затраты.
Уже предпринимались попытки создания кормов для борьбы с заражением сальмонеллами куриного мяса и яиц. Известно, что сальмонеллы, часто живущие в кишечнике кур, заражают куриное мясо и яйца. Употребление в пищу плохо проваренных куриных продуктов в этих случаях может привести к серьёзным пищевым отравлениям. По данным Walts Susan для борьбы против сальмонелл могут быть эффективно использованы некоторые продукты переработки молочной сыворотки. Применение этих добавок с пищей или водой избавляет кур от сальмонелл по сравнению с контрольными группами на 99,9 %. Антисальмонеллезный эффект сывороточного концентрата связан с физиологическим действием содержащейся в нем лактозы, обладающей мочегонным и послабляющим свойством без побочных явлений, что приводит к выведению из кишечника ряда одноклеточных паразитов. Учитывая народно-хозяйственную актуальность проблемы избавления от заражения мяса птицы и яиц сальмонеллами, целесообразно проведение соответствующего комплекса исследований.
Основной целью данного исследования являлось получение нового кормового антисальмонеллезного концентрата из молочной несоленой сыворотки, получаемой при производстве сыра и творога, путем ее сгущения до массовой доли сухих веществ 60 % с внесением измельченной яичной скорлупы (патент № 2320191). Блок-схема производства сгущённой сыворотки с яичной скорлупой представлена на рисунке 7.
В развитие этой темы творческим коллективом под руководством академика Россельхозакадемии И. Ф. Горлова, на базе Волгоградского научно-исследовательского технологического института мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии (ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Россельхозакадемии) была разработана новая кормовая бифидогенная добавка в сочетании лактулозы с природным бишофитом (патент 2314709). Добавление природного бишофита как соли магния, обладающего желчегонным действием, способствует эмульгированию жиров молока их и лучшему усвоению.
Кормовые бифидогенные добавки с пребиотическими свойствами на основе молочной сыворотки с лактулозой способствуют нормализации микрофлоры кишечника, устранению дисбактериозов и препятствуют развитию патогенной микрофлоры.
Глава 8. Оценка экономического потенциала тепловой бактериальной санации молочного сырья
Проведенные в работе расчеты показывают, что экономический потенциал от реализации бактериальной санации низкосортного молока-сырья путем тепловой обработки нагреванием в технологическом процессе производства питьевого молока составляет 7763,61 рубль на тонну, за счет разницы закупочной цены; экономии газа и электроэнергии. Экономический потенциал бактериальной санации в технологическом процессе производства «Российского» сыра составляет 13317,53 рублей за одну тонну условно зрелого сыра, за счет разницы закупочной цены молока-сырья и экономии электроэнергии. Общий экономический потенциал бактериальной санации 30 % заготовляемого молока-сырья оценивается на уровне 5 млрд. руб. в год. Экономический потенциал от использовании нового способа резервирования молочной сыворотки только за счет сохранения 25 % своей исходной энергетической ценности («недополученная» выгода) составляет 1,5 млрд. руб. в год.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
1. На базе научно-методических предпосылок по глобальным проблемам реального биоценоза теоретически обоснованна и экспериментально подтверждена необходимость и возможность бактериальной санации молочного сырья до технологической обработки. Проведен комплекс исследований по направленному и управляемому процессу мягкой тепловой обработки молока-сырья и молочной сыворотки, включающий: изучение качества сырья, лабораторные и пилотные исследования, опытно-промышленные выработки и производственные испытания.
В логистике рассмотрено явление инактивации спор в молочном сырье.
2. Разработан способ тепловой обработки заготовляемого коровьего молока-сырья с целью улучшения его микробиологических и технологических свойств (повышения сортности) с увеличенным сроком хранения для резервирования до использования в технологических процессах. Способ тепловой обработки включает: нагревание молока по мягкому режиму 65±2 °С в течение 20 с, или 72±2 °С в течение 10 с; охлаждение до 4±2 °С для последующего хранения (типовой режим) или без охлаждения с выдержкой до 3 ч и порогом температуры 58°С (экспериментальный режим). При этом КМАФАнМ молока-сырья снижается до требований ЕЭС и ВТО. Способ реализован в НТД и адаптирован к системе HASSP через анализ ККТ.
3. Рассмотрено явление и проведены поисковые исследования по инактивации в молоке споровых форм организмов (модельный вид – Bacillus cereus) путем пролонгированной температурной обработки в реакции иммунофлуоресценции, которые показали возможность сокращения времени инкубации в два раза. Поэтому предварительную тепловую обработку можно считать перспективным способом провокации прорастания спор для их дальнейшего уничтожения. Время производственных режимов может быть сокращено с 3 – 4 до 1,5 ч.
4. Проведенные в производственных условиях промышленные выработки сыра «Российский» из предварительно обработанного по нашим предложениям молока-сырья, подтвердили, что опытные партии сыра при сохранении всех физико-химических и органолептических свойств, имели улучшенный вкус и запах, в сравнении с контролем. Выход сыра увеличился на 11 %. При длительном хранении сыров пороков, в том числе вспучивания, отмечено не было.
5. Обоснована, предложена и апробирована технология низкотемпературной тепловой обработки молочной сыворотки, позволяющая снизить бактериальную обсемененность на четыре порядка, стабилизировать и сохранить ее качество: нагрев при 62±2 °С с возможной выдержкой (в течение 1,5 ч) или охлаждением до температуры 4±2 °С для резервирования (до 48 ч). Дальнейшее использование такой сыворотки – получение оригинальных кормовых продуктов: антисальмонеллезного концентрата с яичной скорлупой, а также бифидогенных добавок с лактулозой и природным бишофитом.
6. На основании проведенных исследований и их практической апробации разработаны и утверждены ТУ 9811-038-02067965-2005 «Молоко коровье сырье термически обработанное» (санитарно-эпидемиологическое заключение №26.01.10.981.Т.000026.01.06), получен приоритет на патент «Способ термической обработки коровьего молока-сырья», патент «Способ производства концентрата молочной сыворотки» и патент «Способ кормления поросят». Подготовлен портфель инноваций в виде блок-схем алгоритмов технологий молочных продуктов, рекомендаций и наставлений с бактериальной санацией молочного сырья для предприятий любых форм собственности и объемов производства. Постановочно рассматривается возможность формирования материалов на открытие «Механизм направленного и управляемого метаболизма спор микроорганизмов с целью бактериальной санации биологических объектов на примере молока-сырья».
7. Проведенные расчеты показали, что экономический эффект от реализации бактериальной санации низкосортного молока-сырья в технологическом процессе производства составляет (в ценах 01.01.2007), руб. т:
– питьевого молока: 7763,61;
– сыра «Российский»: 13317,53.
Общий экономический потенциал бактериальной санации 30 % заготовляемого молока-сырья оценивается на уровне 5 млрд. руб. в год; нового способа резервирования молочной сыворотки только за счет «недополученной выгоды» – 1,5 млрд. руб.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:
Монографии
1. Емельянов, С. А. Санитарно-эпидемиологические аспекты влияния природных микробиоценозов окружающей среды на технологию сырья и качество продуктов животного происхождения / С. А. Емельянов. – Ставрополь : ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет». – 2007. – 328 с.
2. Емельянов, С. А. Теория и практика термизации молочного сырья / С. А. Емельянов. – Ставрополь : ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет». – 2007. – 236 с.
Статьи в периодических изданиях, рецензируемых ВАК
3. Роль некоторых диких птиц и млекопитающих в природной очаговости Крымской геморрагической лихорадки в Ставропольском крае / М. П. Григорьев, Ю. М. Евченко, С. А. Емельянов, Л. И. Шапошникова, К. В. Шенетц, Н. В. Ермолова, Н. И. Тихенко, Б. И. Левченко // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. – 2001. – № 6, ноябрь – декабрь. – С. 92 – 95.
4. Емельянов, С. А. Обзор эффективности альтернативных методов бактериальной санации молока-сырья / С. А. Емельянов // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. – 2006. – № 1(5). – С. 66 – 70.
5. Влияние температуры на развитие микроорганизмов в молоке и молочных продуктах / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, О. А. Суюнчев, Е. Н. Хворостина, Г. П. Овчарова, А. Т. Белашев, Т. А. Черевко // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. – 2006. – № 2(6). – С. 54 – 57.
6. Емельянов, С. А. Микробиологические аспекты использования тепловой обработки молока-сырья / С. А. Емельянов // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. – 2006. – № 6. – Вып. 2. – С. 15 – 20.
7. Емельянов, С. А. Поиск способов удаления споровых форм микроорганизмов из молока-сырья / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, Е. Р. Смирнов // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. – 2007. – № 1(10). – С. 75 – 79.
8. Экспериментальное обоснование технологии пребиотических и синбиотических концентратов на основе анионообменной обработки лактозосодержащего сырья / С. В. Лодыгина, А. С. Бессонов, Н. Н. Абакумов, С. А. Рябцева, А. Д. Лодыгин, С. А. Емельянов // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. – 2007. – № 1(10). – С. 71 – 74.
9. Изменение микробиологических показателей сыворотки в процессе переработки / С. А. Рябцева, С. А. Емельянов, Ю. Г. Гетман, О. В. Кузнецова, А. П. Поверин, В. К. Топалов // Молочная промышленность. – 2006. – № 6. – С. 26 – 27.
10. Обеспечение микробиологической безопасности молока / С. Н. Слипченко, А. В. Оноприйко, В. А. Оноприйко, С. А. Емельянов // Молочная промышленность. – 2007. – № 3. – С. 36 – 37.
11. Смирнов, Е. Р. Низкотемпературная обработка сыворотки : технологические и микробиологические аспекты / Е. Р. Смирнов, С. А. Емельянов, И. А. Евдокимов // Молочная промышленность. – 2007. – № 8. – С. 53 – 55.
12. Теоретическое обоснование необходимости бактериальной санации молока-сырья в условиях интеграции с Европейским Сообществом и вступления во Всемирную торговую организацию // А. Г. Храмцов, С. А. Емельянов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, О. А. Суюнчев, В. Д. Харитонов, О. Б. Федотова, О. А. Гераймович, С. В. Анисимов, Л. Е. Давыдянц, В. И. Ефременко, В. Н. Савельев, Е. И. Еременко, Н. П. Буравцева // Вестник СевКавГТУ. – 2005. – № 2. – С. 75 – 79.
13. Необходимость бактериальной санации молока-сырья / А. Г. Храмцов, С. А. Емельянов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, О. А. Суюнчев, В. Д. Харитонов, Т. Л. Остроумова, С. В. Анисимов, Л. Е. Давыдянц, В. И. Ефременко, В. Н, Савельев, Е. И. Еременко, Н. П. Буравцева // Молочная промышленность. – 2006. – № 2. – С. 18 – 21.
14. Необходимость бактериальной санации молока-сырья / А. Г. Храмцов, С. А. Емельянов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, О. А. Суюнчев, В. Д. Харитонов, Т. Л. Остроумова, С. В. Анисимов, Л. Е. Давыдянц, В. И. Ефременко, В. Н, Савельев, Е. И. Еременко, Н. П. Буравцева // Молочная промышленность. – 2006. – № 3. – С. 11 – 16.
15. Необходимость бактериальной санации молока-сырья / А. Г. Храмцов, С. А. Емельянов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, О. А. Суюнчев, В. Д. Харитонов, Т. Л. Остроумова, С. В. Анисимов, Л. Е. Давыдянц, В. И. Ефременко, В. Н, Савельев, Е. И. Еременко, Н. П. Буравцева // Молочная промышленность. – 2006. – № 4. – С. 58 – 61.
Материалы научных трудов институтов
16. Зараженность клещей Hyalomma marginatum вирусом Крымской геморрагической лихорадки на Юге России в 2001 г. / Н. Ф. Василенко, И. Н. Емельянова, Е. Н. Афанасьев, Е. А. Горобец, С. А. Емельянов, К. В. Шенетц // Проблемы особо опасных инфекций. – Вып. 1 (83). – Саратов, 2002. – С. 120 – 128.
17. Емельянов, С. А. Технологические аспекты микробиологической очистки и резервирования сыворотки низкотемпературной тепловой обработкой / С. А. Емельянов, Е. Р. Смирнов, И. А. Евдокимов, А. Г. Храмцов // Сборник научных трудов СевКавГТУ. Серия «Продовольствие». – 2007. – № 3. – С. 32 – 34.
18. Емельянов, С. А. Роль птиц и млекопитающих в прокормлении преимагинальных фаз Hyalomma marginatum (Ixodidae) / С. А. Емельянов, И. Н. Емельянова, Л. И. Шапошникова // Сборник научных трудов. К 50-летию Дагестанской ПЧС. – Махачкала : ДПЧС, 2002. – С. 153 – 157.
19. Разработка технологии бактериальной санации молока-сырья / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, Е. Р. Смирнов, В. Д. Харитонов, Е. Н. Хворостина, Г. П. Овчарова, А. Т. Белашев, Т. А. Черевко // Переработка молока. – 2008. – № 5. – С. 6 – 8.
20. Эпидситуация по ККГЛ районах Ставропольского края, подвергшихся наводнению / В. И. Ефременко, Г. Д. Брюханова, Г. И. Лямкин, Ю. М. Евченко, И. В. Чумакова, М. П. Григорьев, А. П. Бейер, Н. И. Тихенко, С. А. Емельянов, А. В. Груба, И. Н. Емельянова, Л. Н. Марчукова, В. М. Французов // Актуальные проблемы эпидемиологической безопасности. – Ставрополь, 2002. – С. 94 – 96.
21. Вспышка лептоспироза в Красногвардейском районе Ставропольского края в 2002 г. / В. М. Мезенцев, Н. Г. Ковалев, В. В. Бинатова, С. А. Емельянов, Л. А. Соколова, Ю. М. Евченко, М. В. Фоменко, Г. В. Сысолятина, Г. А. Джаимеди, И. В. Ковальчук, В. П. Надеина, Е. А. Тюрикова, Ю. М. Тохов, А. П. Бейер, Т. И. Егшатян // Актуальные проблемы эпидемиологической безопасности. – Ставрополь, 2002. – С. 173 – 177.
22. Смирнов, Е. Р. Технологические аспекты микробиологической очистки и резервирования сыворотки низкотемпературной тепловой обработкой / Е. Р. Смирнов, С. А. Емельянов, И. А. Евдокимов. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2007. – 18 с. – Библиогр. 4 назв. – Рус. – Деп. в ВИНИТИ 16.04.2007, № 427.
23. Микробиология сыворотки и практические аспекты ее хранения / А. Г. Храмцов, С. А. Емельянов, С. А. Рябцева, А. Г. Варданян, О. В. Кузнецова, Е. Р. Смирнов // Современные направления переработки сыворотки. – Ставрополь, 2006. – С. 160 – 161.
Материалы конгрессов, симпозиумов, конференций
24. Результаты исследования крови млекопитающих и птиц на Крымскую-Конго геморрагическую лихорадку / Н. Ф. Василенко, И. Н. Емельянова, Е. Н. Афанасьев, Е. А. Горобец, А. П. Бейер, С. А. Емельянов // Эпидемиологическая безопасность на Кавказе. Итоги и перспективы / Материалы юбилейной научно-практической конференции, посвященной 50-летию Ставроп. научно-исследовательского противочумного инстит. (15 – 16 октября 2002 г.) – Ставрополь, 2002. – С. 69 – 70.
25. Lactose and its Derivatives in Nobel Prize winners researching works / S. A. Emelyanov, S. A. Ryabceva, V. K. Topalov, A. G. Khramtsov // Lactose and its Derivatives / Theses International Dairy Federation Symposium. Moscow, 14 – 16 May 2007. – М. : Not state educational establishment «The Educational scientific and technical center of the dairy industry», 2007. – P. 79.
26. Emelyanov, S. A. Microbiological raw-milk safety during sour-milk products production / S. A. Emelyanov, E. R. Smirnov // Fermented Milks - Technologies and Nutrition / Theses of regional conference International Dairy Federation. Moscow, 14 – 16 May 2007. – М. : Not state educational establishment «The Educational scientific and technical center of the dairy industry», 2007. – P. 281.
27. Реализация безотходных технологий сыров и творога путем организации производства кормовых средств на основе молочной сыворотки с яичной скорлупой / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, Д. Н. Лодыгин, А. Д. Лодыгин, С. А. Киселев // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования / Межд. науч.-практ. конф. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2008. – С. 100 – 102.
28. Научно-техническое обоснование и изучение термической бактериальной санации молочной сыворотки / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, Е. Р. Смирнов, А. Г. Варданян // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования / Межд. науч.-практ. конф. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2008. – С. 102 – 104.
29. Принципиальные основы обеспечения безопасности производства сыров и творога в условиях реального биоценоза / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, О. А. Суюнчев, Д. В. Харитонов // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования / Межд. науч.-практ. конф. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2008. – С. 173 – 174.
30. Емельянов, С. А. Теоретическое обоснование технологии бактериальной санации молочного сырья / С. А. Емельянов // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования / Межд. науч.-практ. конф. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2008. – С. 174 – 176.
31. Результаты практической апробации по бактериальной санации молока-сырья на базе ЗАО «Сахаро-сыродельный комбинат «Ленинградский» Краснодарского края / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, О. А. Суюнчев, Е. Р. Смирнов, В. Д. Харитонов, Е. Н. Хворостина, А. Г. Белашев, Г. П. Овчарова, Т. А Черевко // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования / Межд. науч.-практ. конф. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2008. – С. 177 – 180.
32. Эффективность термизации молока-сырья при производстве сыров на базе ОАО «Маслосыродельный завод «Александровский» / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, А. В. Оноприйко, О. А. Суюнчев, В. А. Оноприйко // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования / Межд. науч.-практ. конф. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2008. – С. 180 – 181.
33. Проблема удаления спор микроорганизмов в молоке-сырье до технологической обработки и возможности ее реализации на современном этапе / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, Е. Р. Смирнов // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования / Межд. науч.-практ. конф. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2008. – С. 182 – 185.
34. Емельянова, И. Н. Распространение и активность клещей Hyalomma marginatum Koch, 1844 в Ставропольском крае / И. Н. Емельянова, С. А. Емельянов // Пищевая индустрия: интеграция науки и образования / Международный семинар. – Ставрополь : СевКавГТУ, 2004. – С. 125 – 127. (английский)
35. Емельянова, И. Н. К вопросу изучения преимагинальных фаз клеща Hyalomma marginatum в Ставропольском крае / И. Н. Емельянова, С. А. Емельянов // Проблемы экологической безопасности и сохранения природно-ресурсного потенциала / Межд. науч.-практ. конф. – Ставрополь, 2004. – С. 182 – 184.
36. Смирнов, Е. Р. Исследование температурных производственных режимов переработки и хранения молочной сыворотки / Е. Р. Смирнов, С. А. Емельянов // Живые системы и биологическая безопасность населения / Материалы V Международной научной конференции студентов и молодых ученых. – М. : МГУПБ, 2006. – С. 42 – 43.
37. Обеспечение нормативной документацией бактериальной санации молока-сырья при производстве творога и сыров / О. А. Суюнчев, А. Г. Храмцов, С. А. Емельянов, И. А. Евдокимов, Е. Р. Смирнов, Е. Н. Хворостина, Г. П. Овчарова, А. Г. Белашев, Т. А. Черевко // Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования / Межд. науч.-практ. конф. – М. : НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2008. – С. 182.
Учебное пособие
38. Оноприйко, В. А. Специфические особенности развития молочного дела в условиях ограниченных сырьевых ресурсов / В. А. Оноприйко, С. А. Емельянов, Е. В. Воробьев. – Ставрополь : ГОУВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет». – 2008. – 109 с.
Методические рекомендации
39. Организация и проведение мероприятий против Крымской геморрагической лихорадки на территории природных очагов России : методические рекомендации / сост. Минздрав РФ: Г. Г. Онищенко, Ю. М. Федоров, Н. Я. Жилина ; Минздрав Ставропольского края: Н. А. Шибков, Г. Н. Федосова, В. П. Исаев ; СтавНИПЧИ: В. И. Ефременко, С. А. Емельянов [и др.]. – М. : Минздрав России, 2001. – 64 с. (Данный документ утвержден МЗ РФ и Ставропольским научно-исследовательским противочумным институтом в 2001 г.).
Патенты и заявки на выдачу патентов РФ
40. Заяв. на пат. Россия, МПК7 А 23 С 9/00, 3/02. Способ термической обработки коровьего молока-сырья / С. А. Емельянов, А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, В. Д. Харитонов, О. А. Суюнчев, Е. Н. Хворостина, А. Г. Белашев, Г. П. Овчарова, Т. А. Черевко, С. А. Рябцева, Е. Р. Смирнов ; заявитель ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет». – № 2007116752/13 ; заявлено 03.05.2007. Получен приоритет.
41. Пат. 2320191 Российская Федерация, МПК7 А 23 С 1 21/08. Способ производства концентрата молочной сыворотки / А. Г. Храмцов, Д. Н. Лодыгин, А. Д. Лодыгин, С. А. Емельянов, С. А. Киселев ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет». – № 2320191/13 ; заявлено 07.08.2006 ; опубл. 27.03.2008, Бюл. № 9.
42. Пат. 2314709 Российская Федерация, МПК7 С 1, А 23 К 1/00, 1/175. Способ кормления поросят / И. Ф. Горлов, В. А. Ситников, З. В. Стребкова, Н. А. Лупачева, И. В. Водяников, С. А. Емельянов ; заявитель и патентообладатель Государственное учреждение Волгоградский научно-исследовательский технологический институт мясо-молочного скотоводства и переработки продукции животноводства Россельхозакадемии (ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ Россельхозакадемии). – № 2314709/13 ; заявл. 04.07.2006 ; опубл. 20.01.2008, Бюл. № 2.
Техническая документация
43. ТУ 9811-038-02067965-2005 ; № 065/005833. Молоко коровье-сырье термически обработанное. Технические условия / А. Г. Храмцов, И. А. Евдокимов, С. А. Емельянов, О. А. Суюнчев, А. Г. Белашев, Т. А. Черевко, Г. П. Овчарова. Введ. 04.07.2006. – Ставрополь : Ставропольский ЦСМ, 2006. Сан. эпид. заключение №26.01.10.981.Т.000026.01.06 от 27.01.2006
