CC BY
51
УДК 637.12
Качество кисломолочных напитков
из молока с различным содержанием соматических клеток
Н. С. Дмитриева; В. Г. Скопичев, д-р биол. наук, профессор Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины, П. И. Гунькова, канд. техн. наук; А.А. Дудина
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Состав молока, структура его компонентов и технологические свойства определяют качество и выход молочных продуктов. В свою очередь они зависят от зоотехнических факторов. При заболевании животных маститом резко изменяются состав, физико-химические, санитарно-микробиологические, органолепти-ческие и технологические свойства молока [1, 2, 3]. Высокое содержание в молоке соматических клеток является признаком мастита. Соматические клетки маститного молока представлены в основном (до 90%) лейкоцитами - нейтрофилами и макрофагами, выделяемыми организмом животного для защиты от инфекции, а также альвеолярными и эпителиальными клетками. Количество соматических клеток находится в прямой
Таблица 1
Количество соматических клеток в пробах молока
Группа молока Количество соматических клеток, тыс / см3
1 От 100 до 200
2 От 201 до 300
3 От 301 до 400
4 От 401 до 500
5 От 501 до 750
ГГ1 i I
i
1YO-MIX 300 IYC-X 11
Группа молока
Рис. 1. Продолжительность сквашивания молока с различным содержанием соматических клеток
зависимости от глубины и характера заболевания. По данным различных исследователей, содержание в молоке лейкоцитов 500 тыс. кл/см3 и выше свидетельствует о заболевании коров маститом. Существенные негативные изменения состава и свойств молока, приводящие к снижению активности молочнокислых бактерий, а также к уменьшению выхода и ухудшению качества творога, наблюдаются при содержании соматических клеток (СК) выше 300 тыс/см3 [1, 4, 5, 6]. ГОСТ 31449-2013 «Молоко коровье сырое. Технические условия» устанавливает содержание СК в молоке не более 4,0-105 в 1 см3. К сожалению, по различным причинам такого уровня СК могут добиться не все производители молока. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/2013) определяет уровень СК в молоке-сырье, поступающем на молочные заводы, на уровне не более 7,5-105 в 1 см3.
Цель данной работы состояла в определении взаимосвязи между количеством соматических клеток в коровьем молоке (хозяйств Ленинградской области) и качеством кисломолочных напитков, а также в установлении предельно допустимого уровня в сырье соматических клеток.
Объектами исследований служили: молоко сырое цельное без ингиби-рующих веществ и антибиотиков с массовой долей жира 3,3-3,5%; белков - 2,8-3,2; СОМО - 8,2-8,3%; кислотностью 16,0-18,°Т; плотностью 1028-1029 кг / м3; числом соматических клеток от 100 до более 750тыс. / см3; с уровнем КМАФАнМ -от 7,0-105 до 6,0-1010. Определялось качество кисломолочного напитка простокваши Мечниковской.
Простоквашу вырабатывали термостатным способом в лабораторных условиях в различные сезоны 2016 г. из сборного молока двух хозяйств Ленинградской области. В зависимости от содержания СК пробы молока разделили на пять групп. Количество соматических клеток в молоке различных групп представлено в табл. 1.
Молоко пастеризовали при температуре (92 ± 2) °С с выдержкой 5 мин; охлаждали до температуры заквашивания 45°С; вносили 5 % закваски, состоящей из смеси штаммов Streptococcus thermophilus и Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus; тщательно перемешивали и сквашивали при температуре 45 °С до достижения смесью значения рН 4,6, и образования плотного сгустка. После окончания сквашивания простоквашу охлаждали до температуры (6 ± 2) °С. Качество продукта определяли сразу после выработки по микробиологическим, физико-химическим и органолепти-ческим показателям.
В пробах молока массовые доли жира, общего белка, СОМО измеряли на приборе MilkoScan Minor; кислотность - титриметрическим методом, плотность - с помощью ареометра; СК - на приборе «Соматос-В». Наличие ингибирующих веществ контролировали путем проведения пробы с индикатором метиленовым голубым, присутствие антибиотиков (р-лактама, левомицетина, стрептомицина, тетрациклина) - методом «4sensor» (Форсенсор). Количество в молоке мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) определяли по ГОСТ 32901-2014 «Молоко и молочная продукция. Методы микробиологического анализа».
Кислотность образующегося сгустка и готовой простокваши Мечников-ской определяли потенциометриче-ским способом на портативном рН-метре HI 8314 F (фирмы HANNA, Германия), степень синерезиса продукта (влагоудерживающую способность сгустка) устанавливали методом центрифугирования на центрифуге лабораторной «ОКА», эффективную вязкость измеряли на ротационном вискозиметре «Реотест-2». Количество молочнокислых бактерий в продукте определяли методом предельных разведений. Для оценки органолеп-тических показателей кисломолочного напитка использовали так называемую гедоническую 9-балльную шкалу: 1 балл - крайне неприемлемый, 5 баллов - приемлемый, 9 баллов - чрезвычайно приемлемый продукт. Оценку проводили по показателям: консистенция, запах, вкус.
QUALITY AND SAFETY
Из гистограммы, приведенной на рис. 1, видно, что время сквашивания молока 1-й и 2-й групп было одинаковым: оно составляло 3,5 ч при использовании стартовой культуры УО-М1Х 300 и 4 ч при использовании культуры УС-Х11. Повышение уровня СК до 300 тыс/см3 (молоко 3, 4 и 5-й групп) приводило к увеличению продолжительности сквашивания молока обеими культурами. Значительное увеличение времени сквашивания (до 5,5-6 ч) наблюдалось, начиная с 4-й группы. Для молока 5-й группы продолжительность сквашивания составила 7-7,5 ч, т. е. процесс недопустимо затягивался.
Микроскопический анализ готовой простокваши показал, что во всех образцах присутствуют диплококки, короткие цепочки, единичные одиночные кокки и палочки. Значительное уменьшение количества всех молочнокислых бактерий наблюдается в образцах, полученных из молока 4-й и 5-й групп, при этом наиболее резко снизилось число лактококков по сравнению с палочками (табл. 2).
Полученные данные показали, что содержание СК в молоке-сырье выше 300 тыс/см3 приводит к снижению количества молочнокислых бактерий в готовом кисломолочном напитке (простокваше). Резкое снижение числа молочнокислых бактерий в продукте наблюдается при уровне СК более 400 тыс/см3, а при уровне соматических клеток от 500 до 750 тыс / см3 количество молочнокислых бактерий составляет менее 105 КОЕ / г, что ниже требуемого уровня для кисломолочных напитков.
Для оценки влияния количества соматических клеток на консистенцию простокваши измеряли синер-гетические и реологические свойства полученных образцов. Интенсивность выделения сыворотки из кисломолочного сгустка в зависимости от количества в молоке соматических клеток показана на рис. 2 (1-5 - группы молока).
Графики свидетельствуют, что интенсивность выделения сыворотки из сгустков возрастает с увеличением в молоке СК. Сгустки, образующиеся из молока с повышенным количеством соматических клеток (группы 4 и 5), хуже удерживают сыворотку, что снижает качество продукта.
Изменение эффективной (структурной) вязкости простокваши Меч-никовской в зависимости от числа в молоке соматических клеток представлено в табл. 3.
Как видим, резкое увеличение вязкости наблюдается у образцов простокваши, выработанной из молока
Таблица 2 Количество молочнокислых бактерий в простокваше, КОЕ/г
Группа молока Стартовая культура
YO-MIX YC-X11
1 5,6-ТО10 6,2-ТО10
2 4,5-ТО10 6,2-ТО10
3 3,6-ТО9 4,0-ТО9
4 2,9-ТО7 2,5-ТО7
5 9,4-ТО5 8,9-ТО5
Таблица 3
Вязкость простокваши, выработанной из молока с различным количеством СК
Группа молока Кислотность простокваши, °Т Эффективная вязкость п^10-3, Па<*
1 85±2 449
2 85±2 450
3 85±2 510
4 85±2 610
5 85±2 760
* Измерения проводили при величине градиента скорости сдвига 27 с-1.
Консистенция однородная
Отделение сыворотки Вкус посторонний
Вкус горький
Вкус
сливочный
Вкус кислый
Консистенция плотная
Консистенция вязкая
Консистенция слизистая
Запах
выраженный
Запах кислый
Вкус выраженный Запах сливочный
Запах посторонний
Рис. 3. Органолептические свойства простокваши Мечниковской, полученной из молока с различным содержанием соматических клеток
4-й и 5-й групп, оно составило 35 и 69% соответственно.
Органолептические свойства простокваши из молока с различным содержанием СК показаны на диаграмме (рис. 3).
Использование молока с содержанием СК более 400 тыс/см3 приводит к значительному ухудшению качества простокваши, а при превышении значения 500 тыс/см3 качество кисломолочного напитка становится
неприемлемым. Простокваша приобретает нехарактерную для нее неоднородную, вязкую и слизистую консистенцию, посторонние запахи и привкусы.
Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.
1. Количество соматических клеток в молоке-сырье оказывает влияние на качество кисломолочных напитков.
2. Снижение качества простокваши Мечниковской наблюдается при содержании в молоке СК более 300 тыс / см3. Использование молока с количеством СК, превышающем 400 тыс / см3, значительно ухудшает качество продукта. Качество простокваши, выработанной из молока с уровнем выше 500 тыс/см3, становится низким.
3. Для достижения высокого качества кисломолочных напитков целесообразно использовать молоко с содержанием СК 300 тыс/см3 и менее. Предельное количество СК в молоке составляет 400 тыс/см3.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дмитриева, Н. С. Влияние количества соматических клеток в молоке-сырье на активность роста в нем стартовых культур/Н. С. Дмитриева [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2017. - № 1. - С. 15-19.
2. Гунькова, П. И. Взаимосвязь между микробной обсемененностью, составом коровьего молока, выходом и качеством получаемых из него белковых продуктов/Н. И. Гунькова, М. С. Павлов, В. Г. Скопичев // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. - 2015. - № 3. - С. 128-132.
3. Гунькова П. И. Биотехнологические свойства белков молока/П. И. Гунькова, К. К. Горбатова. - СПб.: ГИОРД, 2015. -216 с.
4. Скопичев, В. Г. Молоко/В. Г. Скопи-чев, Н. Н. Максимюк.. - СПб.: Проспект науки, 201. - 368 с.
5. Тамим, А. Й. Йогурт и другие кисломолочные продукты/ А. Й. Тамим, Р. К. Робинсон. - СПб.: Профессия, 2003. - 664 с.
6. Bhatia J., Greer F. American Academy of Pediatrics Committee on Nutrition. Use of soy-protein based formulas in infant feeding // Pediatrics. - 2008. - 121. - р. 1062-1068.
Качество кисломолочных напитков из молока с различным содержанием соматических клеток
Ключевые слова
качество кисломолочных напитков, молоко-сырье, соматические клетки молока
Реферат
Качество кисломолочных напитков определяется составом и свойствами молока-сырья, которые в свою очередь зависят от состояния здоровья животных. Соматические клетки лейкоциты, вырабатываются организмом животного для защиты от инфекций, и их количество в молоке является одним из критериев его безопасности и пригодности для переработки. При повышенном содержании соматических клеток (Ск) в молоке наблюдется негативное изменение состава и свойств молока, что приводит к снижению качества и выхода молочных продуктов. В процессе исследований определена взаимосвязь между количеством соматических клеток в коровьем молоке хозяйств Ленинградской области и качеством получаемых кисломолочных напитков. Установлено предельно допустимое количество соматических клеток в сыром молоке. Оределены продолжительность сквашивания молока, количество и состав молочнокислых бактерий в готовом продукте, интенсивность выделения сыворотки из кисломолочного сгустка, вязкость и органолептические свойства кисломолочного напитка из молока с различным содержанием соматических клеток. В результате исследований выявлено, что количество соматических клеток в молоке-сырье оказывает влияние на качество кисломолочных напитков. Снижение качества простокваши Мечниковской наблюдается при содержании в молоке СК более 300 тыс/ см3. Использование молока с количеством СК более 400 тыс / см3 значительно ухудшает качество продукта. В нем отмечаются недостаточное количество молочнокислых бактерий, низкая плотность сгустка, нетипичная вязкая, слизистая и неоднородная консистенция. Качество простокваши, выработанной из молока с содержанием СК выше 500 тыс/см3, - низкое. Авторы считают, что для достижения высокого качества кисломолочных напитков целесообразно использовать молоко с содержанием СК не более 300 тыс / см3. Предельное количество СК в молоке может составлять 400 тыс/см3.
Авторы
Дмитриева Нина Сергеевна;
Скопичев Валерий Григорьевич, д-р биол. наук, профессор, Санкт-Петербургская государственная академия ветеринарной медицины, 196084, Санкт-Петербург, Черниговская ул., д. 5, [email protected], [email protected] Гунькова Полина Исаевна, канд. техн. наук; Дудина Анна Алексеевна,
Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д. 49, [email protected], [email protected].
Quality of fermented milk beverages made from milk with various contents of somatic cells
Key words
fermented milk beverages quality, raw milk, somatic cells of milk
Abstracts
Fermented milk beverages quality is determined by the composition and properties of raw milk, which are dependent on the state of animals' health. Somatic cells (leukocytes) are produced by the animal's body to protect it against infection and its amount in milk is one of the criteria for its safety and suitability of processing. It is observed that with increased content of somatic cells in milk creates adverse changes in the composition and properties, leading to a reduction in the quality and output of dairy products. The general purpose of the paper is to determine interconnection between the number of somatic cells in milk of Leningrad region cow farms and the quality of fermented milk beverages, to define tolerance of somatic cells in the raw material for the fermented milk beverages. The study was accomplished in laboratories of the St. Petersburg State University ITMO, some tests were performed in the production laboratory. There was explored milk fermentation duration, quantity and composition of lactic acid bacteria in the final product, the intensity of the fermented milk whey separation clot, viscosity and organoleptic properties of the fermented milk drink with different contents of the somatic cells. The quality declining of curdled Mechnikovskaya was observed when the content of somatic cells in the milk was more than 300 thousands per cubic centimeters. The use of milk with quantity of somatic cells, exceeded 400 thousands per cubic centimeters significantly degrades the quality. The product is marked with an insufficient number of lactic acid bacteria, the low density of the clot, atypical viscous, mucous and heterogeneous consistency. The quality of curdled produced from milk with somatic cells more than 500 thousands per cubic centimeters is becoming low. The authors believe in order to achieve high-quality fermented milk beverages it is advisable to use milk with quantity of somatic cells less than 300 thousands per cubic centimeters. The maximum number of somatic cells in milk is 400 thousands per cubic centimeters.
Authors
Dmitrieva Nina Sergeevna;
Skopichev Valeriy Grigirievich, Doctor Of Biological Sciences, Professor, Saint-Petersburg state Academy of veterinary medicine, Chernigovskaya str, 5, St. Petersburg, 196084, [email protected], [email protected]
Gun'kova, Pjlina Isaevna, Candidate of Technical Sciences; Dudina Anna Alekseevna,
St. Petersburg national research University of information technologies, mechanics and optics, Kronverkskiy Prospekt, d. 49, Saint Petersburg, 197101, [email protected], [email protected]
