Руководство по консервированию сырого молока с применением лактопероксидной системы CACGL 13-1991

УДК 341

ББК 67.9

Руководство по консервированию сырого молока с применением лактопероксидной системы CAC/GL 13-1991 / пер. с англ. И.В. Артамонова. — Саратов: Ай Пи Эр Медиа,

2014. — 8 с.

© Артамонова И.В., перевод на русский язык, 2014

© Ай Пи Эр Медиа, 2014

2

РУКОВОДСТВО ПО КОНСЕРВИРОВАНИЮ СЫРОГО МОЛОКА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛАКТОПЕРОКСИДНОЙ СИСТЕМЫ

CAC/GL 13-1991

ВВЕДЕНИЕ

Молоко является скоропортящимся сырым продуктом. Заражающие бактерии могут быстро размножаться и делать молоко непригодным для переработки и/или для потребления человеком. Рост бактерий может замедляться посредством замораживания, что снижает скорость процесса свертывания. В определенных условиях замораживание может быть нецелесообразным по экономическим и/или техническим причинам. Сложности в применении замораживания являются особой проблемой для отдельных районов стран, налаживающих или расширяющих производство молока. В таких случаях полезно иметь доступ к иному методу, отличному от замораживания, позволяющему замедлить рост бактерий в сыром молоке в ходе его сбора и транспортировки на перерабатывающие молочные заводы.

В 1967 г. Экспертная группа ФАО/ВОЗ по качеству молока пришла к выводу, что применение пероксида водорода может стать приемлемой альтернативой на ранних стадиях развития молочной промышленности при соблюдении определенных условий. Однако указанный метод не получил широкого признания, поскольку имел ряд недостатков, наиболее важным из которых являлась сложность контроля за его применением: данный метод мог использоваться для сокрытия основных санитарно-гигиенических свойств молока, произведенного в плохих санитарно-гигиенических условиях. Кроме того, были поставлены под сомнения и токсикологические аспекты применения сравнительного высоких концентраций пероксида водорода в молоке.

При этом химический метод консервации молока был бы по-прежнему полезным в определенных ситуациях. В этой связи был продолжен поиск такого метода. В последнее время внимание было сконцентрировано на природных антибактериальных системах молока, для установления возможности их практического применения в целях консервации сырого молока. Основные и прикладные исследования, проведенные в последнее десятилетие, продемонстрировали, что одна из таких систем, состоящая из лактопероксидазы, тиоцианатов и пероксида водорода (LP-система), может успешно применяться в указанных целях.

1.СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ

1.1Настоящий Кодекс практики описывает способ применения лактопероксидной системы для предотвращения бактериального заражения сырого молока (коровьего и буйволиного) в ходе его сбора и транспортировки на перерабатывающие молочные заводы. Кодекс описывает принципы метода, в каких ситуациях используется, его практическое применение и контроль за осуществлением. Следует подчеркнуть, что данный метод необходимо использовать в тех случаях, когда замораживание сырого молока нецелесообразно.

3

2.ПРИНЦИПЫ МЕТОДА

2.1Система, состоящая из лактопероксидазы, тиоцианатов и пероксида водорода, представляет собой природную антибактериальную систему молока и слюны человека. Ферментная лактопероксидаза присутствует в коровьем и буйволином молоке в достаточно высоких концентрациях. Она может окислять тиоцианат-ионы при наличии пероксида водорода. Посредством этой реакции образуется гипотиоциановая кислота (HOSCN). В кислотной среде молока HOSCN распадается и существует в основном в форме гипотиоцианат-ионов (OSCN-). Это вещество взаимодействует, в частности, со свободными сульфгидрильными группами, дезактивируя таким образом ряд важных метаболических бактериальных ферментов, что блокирует метаболизм бактерий и их способность к размножению. Поскольку молочный белок содержит незначительное количество сульфгидрильных групп, а имеющиеся группы практически недоступны для OSCN- (скрыты), реакция этого соединения проходит в молоке особым образом и направлена против содержащихся в молоке бактерий.

2.2Противобактериальный эффект зависит от рода и штамма бактерий. В смешанной флоре сырого молока с преобладанием мезофильной бактерии наблюдается бактериостатический эффект (преимущественно ингибиторный). В отношении грамотрицательных бактерий, т.е. псевдомонады, кишечной палочки, наблюдается бактерицидный эффект. Поскольку система в основном дает именно бактериостатический эффект, посредством применения этого метода невозможно скрыть плохое качество молока, которое изначально содержит высокую плотность бактериальной популяции.

2.3Продукты антибактериального окисления тиоцианата нестабильны при нейтральном показателе pH. Любое их избыточное число самопроизвольно разлагается на тиоцианат. Скорость этой реакции зависит от температуры, т.е. она протекает быстрее при высоких температурах. Пастеризация молока обеспечивает полное удаление любых остаточных концентраций продуктов активного окисления.

2.4Окисление тиоцианата не происходит в молоке в какой-либо значительной степени после того, как оно собрано из вымени. Однако окисление может начаться посредством добавления небольших концентраций пероксида водорода (см. Раздел 4). Высокие концентрации пероксида водорода, используемые для консервирования молока (300–800 м.д.), разрушают фермент лактопероксидазу, что делает невозможным окисление тиоцианата. При использовании этого метда антибактериальный эффект является эффектом самого пероксида водорода.

2.5Антибактериальный эффект LP-системы с некоторыми ограничениями пропорционален концентрации тиоцианата в молоке (при условии наличия эквимолярного количества пероксида водорода). Уровень содержания тиоцианата в молоке связан с рационом кормления животных и вследствие этого может варьироваться. Поэтому применение данного метода требует добавления тиоцианата в целях обеспечения его необходимого содержания в молоке для достижения желаемого эффекта.

2.6Уровни содержания тиоцианата, достигаемые в результате такой обработки, находятся в пределах физиологических уровней, которые присущи молоку в определенных условиях и при определенных режимах кормления. Они также значительно ниже уровней содержания тиоцианата в слюне человека и в некоторых овощах, например в кочанной и

4

цветной капусте. Кроме того, результаты клинических экспериментов четко продемонстрировали, что молоко, обработанное в соответствии с данным методом, не создает препятствий для усвоения йода щитовидной железой ни у людей с нормальным содержанием йода, ни в случаях дефицита йода.

3.ПРЕДПОЛАГАЕМОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА

3.1Данный метод следует использовать только в случаях, когда по техническим, экономическим и/или практическим причинам невозможно использовать холодильное оборудование для сохранения качества сырого молока. Применение LP-системы в областях, где

внастоящее время отсутствует надлежащая инфраструктура для сбора натурального молока, обеспечит производство молока как безопасного и здорового продукта питания, что в иных случаях было бы практически невозможно.

3.2Данный метод должен применяться не отдельными фермерами, а специальными пунктами/центрами сбора. Такие центры должны быть оборудованы соответствующими установками для очистки и санитарной обработки емкостей, используемых для хранения и транспортировки молока.

3.3Работники, ответственные за сбор молока, должны также обеспечивать его обработку. Для правильного выполнения своих обязанностей они должны пройти соответствующее обучение, в том числе обучение общей гигиене молока.

3.4Молочный завод, обрабатывающий молоко, собранное с использованием лактопероксидной системы, должен отвечать за обеспечение применения данного метода в соответствии с его назначением. На таком молочном заводе необходимо внедрить надлежащие методы контроля (см. Раздел 5) для мониторинга применения метода, качества сырого молока, а также качества молока до его обработки.

3.5Метод должен применяться, прежде всего, в целях предотвращения чрезмерного размножения бактерий в сыром молоке в ходе его сбора и транспортировки на молочноперерабатывающий завод с соблюдением условий, установленных пунктом 3.1. Ингибиторный эффект обработки зависит от температуры хранения молока. В ходе лабораторных и полевых экспериментов, проведенных в разных странах с использованием сырого молока, которое изначально соответствовало надлежащим санитарно-гигиеническим стандартам, было установлено, что указанный эффект действует в течение следующих периодов времени:

3.6 Использование лактопероксидного метода не исключает необходимости пастеризации молока перед его потреблением человеком. Данный метод также не исключает применения обычных мер предосторожности и методов обработки, применяемых в целях обеспечения высоких санитарно-гигиенических стандартов сырого молока.

5

4.ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА

4.1Лактопероксидная система может быть активирована в сыром молоке для достижения вышеописанного антибактериального эффекта путем добавления тиоцианата в виде тиоцианата натрия и пероксида водорода в виде перкарбоната натрия в следующем порядке:

- добавляется 14 мг NaSCN на литр молока. Затем молоко перемешивается для достижения равного распределения SCN-. Как правило, достаточно в течение 1 минуты вертикально перемещать чистую емкость с молоком.

- далее добавляется 30 мг перкарбоната натрия на литр молока. Затем молоко размешивают в течение 2–3 минут, чтобы перкарбонат натрия полностью растворился, и пероксид водорода был равномерно распределен в молоке.

4.2Важно добавлять тиоцианат натрия и перкарбонат натрия в вышеописанном порядке. Ферментная реакция начинается в молоке при добавлении пероксида водорода (перкарбоната натрия). Реакция завершается в течение 5 минут после добавления H2O2; по завершении этого периода пероксид водорода в молоке отсутствует.

4.3Лактопероксидная система должна быть активирована в течение 2–3 часов после

доения.

4.4Тиоцианат натрия и перкарбонат натрия, в количествах, необходимых для обработки определенного объема молока, например 40или 50-литровых молочных бидонов, должны быть доставлены в центр/пункт сбора в предварительно расфасованных упаковках так, чтобы их хватило на несколько недель подряд. Технические спецификации тиоцианата и перкарбоната натрия, которые необходимо использовать, указаны в Приложениях I и II.

5.КОНТРОЛЬ ПРИМЕНЕНИЯ

5.1Молочный перерабатывающий завод, куда поступает молока, должен контролировать применение лактопероксидной системы для консервирования сырого молока. Такой контроль должен включать в себя сочетание используемых в настоящее время приемочных испытаний, например титрируемая кислотность, метиленовая синь, резазурин, общее количество жизнеспособных организмов, а также анализ концентрации тиоцианата в молоке. Поскольку тиоцианат не разрушается в ходе реакции, обработанное молоко, поступающее на молочный завод, будет содержать приблизительно 10 мг сверх нормального количества тиоцианата (последнее определяется посредством анализа необработанного молока из той же области) на литр молока. Аналитический метод для SCN-, как описано в Приложении III «Тестирование», должен применяться выборочно. Если концентрация тиоцианата слишком высокая (или слишком низкая), следует провести расследование в целях установления причин, по которым такая концентрация выходит за пределы спецификации. Молочный перерабатывающий завод также должен нести ответственность за контроль химикатов, подлежащих использованию в центре сбора для активации лактопероксидной системы.

5.2Кроме того, следует проводить анализ бактериологического качества молока (метиленовая синь, резазурин, общее количество жизнеспособных организмов), чтобы гарантировать соблюдение надлежащих санитарно-гигиенических стандартов. Поскольку система в основном дает бактериостатический эффект, с помощью такого тестирования можно выявить изначально высокую плотность бактериальной популяции в молоке.

6

ПРИЛОЖЕНИЕ I

ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ ТИОЦИАНАТА НАТРИЯ

* Экспертный комитет ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам

ПРИЛОЖЕНИЕ II

ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ ПЕРКАРБОНАТА НАТРИЯ

(*) За информацией о том, где можно получить коммерчески доступный перкарбонат натрия, обращайтесь по адресу: Международная молочная федерация (IDF) Общий секретариат, Бельгия, Брюссель B-1030, Сильвер Билдинг, бульвар А. Рейерс 70/B.

7

ПРИЛОЖЕНИЕ III

АНАЛИЗ КОНЦЕНТРАЦИИ ТИОЦИАНАТА В МОЛОКЕ

Принцип

Наличие тиоцианата в молоке может быть установлено после извлечения белков с помощью трихлоруксусной кислоты (ТСА) как комплекса железа посредством измерения абсорбции на уровне 460 нм. Минимальный уровень обнаружения при таком методе составляет от 1 до 2 м.д. SCN- .

Реактивные растворы

1.20% (по весу) трихлоруксусная кислота: 20 гр. TCA растворяют в 100 мл дистиллированной воды и отфильтровывают.

2.Нитрат железа в качестве реагента: 16,0 гр. Fe(NO3)3.9H2O растворяют в 50 мл 2 M HNO3*, а затем разбавляют дистиллированной воды до 100 мл. Раствор необходимо хранить в прохладном и защищенном от света месте.

* 2M HNO3 получают посредством разбавления 138,5 мл 65% HNO3 до 1000 мл с помощью дистиллированной воды.

Определение уровня концентрации тиоцианата

4,0 мл молока смешивают с 2,0 мл 20%-го раствора TCA. Смесь необходимо хорошо перемешать и оставить как минимум на 30 минут. Затем смесь необходимо отфильтровать с помощью подходящей фильтрованной бумаги (ватман № 40). Затем 1,5 мл чистого отфильтрованного раствора смешивают с 1,5 мл нитрата железа, при этом абсорбция измеряется на уровне 460 нм. В качестве раствора для сравнения используется смесь 1,5 мл раствора нитрата железа и 1,5 мл воды. Измерение необходимо провести в течение 10 минут после добавления раствора нитрата железа, так как окрашенный комплекс не стабилен в течение длительного времени. После этого уровень концентрации тиоцианата определяется посредством сравнения со стандартными растворами, в которых концентрация тиоцианата известна и составляет, например 10, 15, 20 и 30 мкг/мл тиоцианата.

8