ОРИГІНАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ

УДК 637:579+658.56

СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ ПРОДУКТОВ В МОЛОЧНОЙ ИНДУСТРИИ

Т.А. Катулина

ГУ "Республиканский научно-практический центр гигиены" г. Минск, Республика Беларусь


РЕЗЮМЕ. У статті представлений огляд данних, присвячених якості молока і молочних продуктів. Під час розробки способів забезпечення безпеки продуктів харчування велика увага приділяється рівню мікробної контамінації сировини та продуктів, впровадженню нових технологічних процесів та дотримання гігієнічних вимог виробництва. Під час виробництва молока факторами ризику є: якість сировини, властивості пакувальних матеріалів, технологічне обладнання. Для встановлення термінів придатності продуктів використовуються методи прогнозуючої мікробіології.
Визначена загальна кількість мезофільних аеробних і факультативно-анаеробних мікроорганізмів та психрофільних мікроорганізмів у зразках сирого молока, яке надходить для переробки на підприємства. Психрофільні мікроорганізми, розвиваючись у сирому молоці в процесі зберігання, приводять до його псування. Контроль психротрофних мікроорганізмів під час зберігання сирого молока дозволяє оцінити якість молока для переробки і визначити термін придатності.

SUMMARY. The review of date, concering to quality of milk and dairy products is presented in tiis article. great importence is attached to the level of microbiological contamination of raw materials and dairy products, to introduction of new texnology processes and to maintenance of hygienic demands of production, the quality of raw materials, the properties of packing materials and technological facilities are the risk factors of dairing.


Первостепенной задачей для молочной индустрии является производство качественных и безопасных для здоровья продуктов, при этом продукты питания должны иметь наибольшую биологическую ценность и высокие потребительские свойства. Производство продуктов, удовлетворяющих таким требованиям, возможно при использовании сырья и технологий, которые разработаны на основе последних научных исследований.

Способы решения проблемы качества и безопасности молока и молочных продуктов за последние годы представлены разработками новых технологических методов и приемов, материалов для изготовления упаковки, совершенствованием санитарно-гигиенических требований к производству и к готовой продукции, развитием микробиологических методов исследований. Безопасность пищевых продуктов (молочных) и продовольственного сырья (молока) обеспечивается контролем гигиенических нормативов содержания основных химических загрязнителей (токсичных элементов свинца, мышьяка, кадмия, ртути), микотоксинов в молоке и молочных продуктах (афлатоксина М1), антибиотиков тетрациклиновой группы, cтрептомицина, пенициллина), пестицидов (гексахлорциклогексана, ДДТ и его метаболитов), радионуклидов (цезия-137 и стронция-90) в сырых молоке и сливках. Кроме этого, существует контроль на наличие ингибирующих веществ, регламентировано содержание соматических клеток. В Российские гигиенические нормативы с 2002 года введены изменения и дополнения микробиологических показателей. Гигиенические нормативы по микробиологическим показателям безопасности и пищевой ценности молока и молочных продуктов включают следующие группы микроорганизмов: санитарно-показательные, к которым относятся мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микроорганизмы (КМАФАнМ), бактерии группы кишечных палочек — БГКП (коли-формы); условно-патогенные, к которым относятся S. aureus, сульфтитредуцирующие клостридии; патогенные, в том числе сальмонеллы; микроорганизмы порчи — дрожжи и плесени, молочнокислые микроорганизмы; микроорганизмы заквасочной микрофлоры и пробиотические (лактобактерии и пропионовокислые бактерии, дрожжи, бифидобактерии, ацидофильные бактерии и др.) в продуктах с нормируемым уровнем биотехнологической микрофлоры и в пробиотических продуктах [1]. Ужесточены требования к содержанию дрожжей и плесеней. Кроме того, группа молочных продуктов, включающая пастеризованные молоко, молочную сыворотку, пахту, сливки, пастеризованные сыры (твердые, полутвердые, рассольные, мягкие), мороженое, масло сливочное, обязательно контролируется на наличие Listeria monocytogenes — условно-патогенные микроорганизмы с широким ареалом распространения. Разработан стандарт на метод определения листерий. Необходимость таких изменений подтверждается зарубежными исследованиями. Данные Центров по контролю и профилактике заболеваний в западных странах показывают, что 11% всех продуктов, хранящихся в домашних холодильниках, контаминированы этим микроорганизмом, что иллюстрирует значение пищевого пути передачи Listeria monocytogenes.

В зарубежной литературе по микробиологии пищевых продуктов уделяется внимание и другим группам микроорганизмов. Например, психрофильные микроорганизмы являются загрязнителем молока; значимость этой группы микроорганизмов проявляется во время длительного хранения молочных продуктов при пониженной температуре. Психрофильные микроорганизмы, развиваясь в молоке и молочных продуктах при низких температурах, продуцируют протеазы и липазы, которые отрицательно воздействуют на качество продуктов, вызывают различные виды их порчи. К психрофильным микроорганизмам относятся, главным образом, различные виды Рseudomonas, Аегоmonas, Асhromobacter, психрофильные грибы и дрожжи [2, 3]. Стандарт Европейского Союза для обеспечения высокого качества сырого молока устанавливает приемлемое количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) — 3x104 КОЕ/мл и количество психрофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КПАФАнМ) — 5x103 КОЕ/мл, т.е. в соотношении 6:1. В процессе хранения сырого молока это соотношение изменяется в сторону увеличения содержания продуцентов протеолитических и липолитических ферментов, что является причиной возникновения проблем при хранении и переработке молока. Допустимый уровень при гигиеническом нормировании молока для МАФАнМ составляет 105 КОЕ/мл, а допустимый уровень содержания ПАФАнМ составляет 5х104 КОЕ/мл [4].

В Республике Беларусь гигиеническое нормирование количества психрофильных микроорганизмов не проводится. В связи со значимостью указанных показателей для определения качества молока в ГУ ГНПЦ гигиены (г. Минск) был проведен мониторинг контаминации мезофильной и психрофильной микрофлорой сырого молока, поступающего для переработки на предприятия. Определяли следующие показатели в сыром молоке: КМАФАнМ и КПАФАнМ (использовали метод подсчета на чашках и метод импедансной технологии с применением микробиологического анализатора Васtometer Мicrobial Monitoring System фирмы bioMerieur), соотношение КМАФАнМ и КПАФАнМ в сыром молоке, а также органолептические свойства молока в динамике в процессе хранения. КМАФАнМ определяли по общепринятой методике. КПАФАнМ определяли по собственной оригинальной методике (Заявка на изобретение №2006 0683 от 06.07.06 в Национальном центре интеллектуальной собственности Республики Беларусь.). Соотношение мезофильных и психрофильных микроорганизмов было 6:1, что соответствует требованиям, предъявляемым к сырью, и соответствует установленным гигиеническим нормам. В процессе хранения соотношение КМАФАнМ и КПАФАнМ изменялось (от 6:1 до 4:1) и зависело от температуры хранения. Полученные результаты свидетельствуют о корреляции изученных показателей и возможности их использования как индикаторов качества сырого молока при холодильном хранении [5].

Начиная с 1985 г. в Европейских странах начали выявлять ранее неизвестные варианты мезофильных и психрофильных В. сегеus, способных к продуцированию токсинов в низкокислотных молочных продуктах. Иногда при кипячении молока отмечается свертывание и розовый цвет, это происходит в присутствии микроорганизма, способного развиваться при хранении молока, разлитого в пластмассовые бутылки. Такие упаковки — плохой барьер для кислорода по сравнению с картонными. Этот спорообразующий микроорганизм был охарактеризован как новый вид, Васillus sporothermodurans, он демонстрирует высокую термостабильность, ни один из его изолятов в разных частях света не является патогенным или токсигенным. В Директиве по гигиене молока с 1985 г. определяется максимальное количество колоний данного вида микроорганизмов, а также были введены новые методы обработки молока с целью предупреждения порчи, которую вызывает данный вид Васillus [6].

Качество молока и молочной продукции и их эпидемиологическая безопасность в значительной мере зависят от упаковочных материалов. В настоящее время активно изучаются новые виды упаковок — антимикробные, которые очищаются кислородом и содержат информацию об окончании срока хранения. Расширяется ассортимент упаковок с контролируемой атмосферой для таких продуктов как нарезные сыры. Все технические нововведения должны гарантировать гигиеническую безопасность упаковки для здоровья человека. Гарантированная безопасность использования упаковочных материалов в молочной промышленности требует постоянных исследований возможности перехода вредных веществ из упаковки в продукт. В течение ряда лет создается единое Европейское законодательство, в котором имеется уже немало регламентаций. Существующие регламентации постоянно уточняются и дополняются: появляются более точные и быстрые методы определения. По результатам исследований государственные санитарно-гигиенические органы стран ЕС периодически вносят изменения в санитарно-гигиеническое законодательство [7].

Важное значение для молочного производства имеет надлежащее санитарное состояние технологического оборудования. На оборудовании пастеризационных линий, где происходит тепловая обработка молока, образуется биопленка из остатков молока, которая является источником контаминации продукта микроорганизмами, в ней накапливаются как микроорганизмы порчи, так и патогенная микрофлора. В биопленках преобладают виды Васillus. Кроме того, от 38 до 75% от общего количества микрофлоры представлено психрофильной микрофлорой (Рseudomonas sрр., Мicrococcus sрр., Васillus subtilis, Listeria monocytogenes, Yersinia enterocolitica, Escherichia coli, Campylobacter jejuni). Изучение состава микрофлоры биопленок используется при разработке новых методов очистки и дезинфекции оборудования [8].

В настоящее время возрастает потребность в микробиологических быстрых автоматических методах. Рутинные микробиологические тесты контроля качества молока традиционно учитывают общее количество микроорганизмов биохимическим методом или подсчетом колоний на чашках. Однако эти методы требуют затрат времени, труда, материалов и не удовлетворяют молочную промышленность, особенно по определению патогенных микроорганизмов и токсинов. Кроме того, эти методы не являются информативными для исследования поведения (динамики роста) микроорганизмов в молоке, что может быть важным для процесса хранения и установления сроков годности молока и молочных продуктов [9]. Применение быстрых методов все более необходимо не только для контроля сырого молока, но и для удовлетворения потребителей в разнообразии ингредиентов и продуктов.

Автоматизацию традиционных методов, таких как подсчет колоний на чашках и микроскопирование, применяют при исследовании большого количества образцов, обработки результатов для получения статистических данных. При использовании быстрых методов важным является возможность принять решение в случае критических ситуаций.

В течение двух последних десятилетий в пищевой микробиологии наряду с традиционными методами используется много новых, как альтернативных, так и вспомогательных к основным традиционным методам. В молочной промышленности для подсчета общего микробного числа используются микробиологические анализаторы с компьютерными системами (САSВА™, Spiral Biotech, Inc., Bethesda, МD, the Васtometer™ and the Маltus™). Их работа основана на измерении биолюминесценции, технике применения эпифлюоресцирующих фильтров и гидрофобных фильтрующих систем с пористыми мембранами, изменении электрической проводимости среды (импеданса). Необходимость в методах выявления патогенных микроорганизмов, значимых для общественного здоровья, таких как Listeria, Sаlmonella, Еscherichia coli О157:Н7, привела к разработке некоторых быстрых методов. Эти методы включают иммуноферментный способ и ELISA для Sаlmonella и Listeria, быструю пассивную латексную агглютинацию для выявления и количественного определения стафилококковых токсинов, иммунодиффузный тест для Salmonella, магнитный капельный иммунный метод для Listeria. Среди новых методов быстрой детекции и характеристики патогенов пищевого происхождения есть методы, основанные на пробах нуклеиновых кислот и полимеразной цепной реакции. Применение быстрых автоматизированных методов в микробиологии молока ограничено, в частности, в связи с требованиями применения традиционного подсчета колоний, а также потому, что новые схожие методы в медицине и промышленной микробиологии должны быть адаптированы для лабораторий молочной промышленности [10].

Научные исследования в области пищевой микробиологии затрагивают не только вопросы, ставшие актуальными в результате выявления и изучения роли определенных групп микроорганизмов в сохранении качества продуктов, но и важные общие вопросы, касающиеся обеспечения гарантированного производства качественных продуктов. В настоящее время на пищевых предприятиях внедряется так называемая Комплексная система обеспечения качества и производства белковых продуктов. Эта система базируется на практическом применении трех теорий: теории барьеров, принципа контрольных точек (система НАССР — Нazard Analysis and Critical Control Points) и прогнозирования микробной контаминации готового продукта. Эффект барьеров является основополагающим при рассмотрении способности к хранению, санитарного благополучия и безопасности пищевых продуктов. Например, при хранении продуктов принимаются во внимание многие факторы, которые в совокупности продлевают их годность (т.н. технология "барьеров") [11].

В директивах Совета Европейского сообщества сформулированы основные положения системы обеспечения производства безопасной пищевой продукции (НАССР). Эта система наиболее адаптирована к предприятиям пищевой промышленности, в том числе и молочной. Принципы НАССР рекомендованы к практическому применению Комиссией Сodex Alimentarius и являются обязательными для стран ЕС. В настоящее время Комиссия Сodex Alimentarius готовит документ об анализе риска при контролировании безопасности производства молочных продуктов [12]. В России и Республике Беларусь основные требования к системе управления качеством и безопасностью на основе принципов НАССР сформулированы в СТБ ГОСТ Р 51705.1-2001. НАССР предполагает системный подход к проблемам управления качеством, обосновывает, исходя из своей структуры, динамичный способ предупреждения рисков, возникающих в цепи производства продуктов питания. В этих системах обязательным является количественное описание эффекта каждого фактора для обеспечения общего микробиологического качества продуктов. Это ставит перед учеными задачи, для решения которых необходима разработка эффективных моделей роста, выживаемости и гибели микроорганизмов с использованием принципов прогнозирующей микробиологии. Описывая окружающую среду с помощью факторов воздействия на рост и выживание микроорганизмов, представляется возможным предсказать их поведение в подобных условиях и, таким образом, определить сроки хранения продуктов. Эта информация может быть описана и суммирована в виде математических моделей, которые можно использовать для количественного прогнозирования поведения популяций микроорганизмов в пищевых продуктах. Применение методов микробиологического прогнозирования и внедрение систем управления качеством требуют разработок для каждого конкретного предприятия, конечного продукта или группы продуктов. Они должны соответствовать виду продукта, производственному процессу, условиям хранения и распространения [9].

Таким образом, наиболее обсуждаемыми вопросами, решение которых будет способствовать обеспечению качества и безопасности молочных продуктов, являются следующие: выявление и изучение роли и культуральных свойств микроорганизмов, вызывающих порчу молочного сырья и молочных продуктов, технологически важной микрофлоры, патогенных микроорганизмов, микроорганизмов, влияющих на санитарно-гигиеническое состояние производства; совершенствование существующих санитарно-гигиенических норм для молочных продуктов; использование новых упаковочных материалов; разработка систем управления качеством на молочных предприятиях; внедрение быстрых информативных микробиологических методов; использование микробиологических прогнозирующих моделей для установления сроков годности отдельных молочных продуктов.

Литература
1. Степанова Б.Н. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов // Молочная промышленность. —2002. —№9. —С. 25–26.
2. Веrry Е.D., Foegeding Р.М. Соld temperature adaptation and growth of microorganisms // Journal of Food Protection. —1997. —Vol. 60, №12. —Р. 1583–1594.
3. Вгаun Р., Fehlhber К. Аmount of lipolytes and proteolytes in food of animal origin. Gerany, 2001. —P. 371–375.
4. R. Czempirkowa. Psychrotrophic vs. total bacterial counts in bulk milk samples // Vet. Med. Czech. —2002. №8. —P. 47–51.
5. Катулина Т.А., Дудчик Н.В., Мельникова Л.А. Зависимость качества сырого молока от соотношения индикаторных групп микроорганизмов // Сб. докладов IV Международной научно-практической конференции "Технологии и продукты здорового питания". —часть 1. —М. —2006. —С. 87–91.
6. Beattie Sally H., Williams Alan G. Growth and diarrhoeagenic enterotoxin formation by strains of Bacillus cereus in vitro in controlled fermentations and in situ in food products and a model food system // Food Microbiology. —2002. —№19. —P. 329–340.
7. Голиков И.В., Ильин А.А. Гигиенические проблемы современных упаковочных материалов для молочных продуктов // Молочная промышленность. —2003. —№9. —С. 43–45.
8. Sharma M., Anand S.К. Characterization of constitutive microflora of biofilms in dairy processing lines // Food Microbiology. —2002. —№19. —P. 627–636.
9. Kahn P., Firstenberg-Eden R. Prоduction shelf life of pasterurized milk and other fluid dairy products in 48 hours // J. Dairy Sci. —1987. —Vol.70. —P. 1544–1550.
10. Vasavada P.S., White C.H. Developing methodology for microbiological evaluation of milk and dairy products — an introduction // J. Dairy Sci. —1993. —P. 3099–3100.
11. Gilling S.J., Taylor E.A. Successful hazard analysis critical control point implementation in the United Kingdom: understanding the barriers through the use of a behavioral adherence model // J. Food Prod. —2001. -Vol. 64. —P. 710–715.
12. Бурыкина И.М., Гомзикова Н.Д. Бондаренко С.Ф. Система НАССР: анализ потенциальной опасности // Молочная промышленность. —2000. —№9. —С. 13–14.


| Зміст |