ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (ПКУ)» МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ МОЛОЧНОГО СЫРЬЯ И ПРОДУКТОВ ЕГО ПЕРЕРАБОТКИ Доктор технических наук, профессор, почётный работник высшего профессионального образования РФ Ганина Вера Ивановна ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)» Приемная комиссия Адрес: 109004, Москва, ул. Земляной вал, 73 Телефон: 8(495)640-54-38 Адрес в Интернет: mgutm.ru Среди 51 млн. человек ежегодно умирающих в мире, свыше 16 млн. человек умирает от инфекционных болезней, вызванных патогенными микроорганизмами, тогда как от сердечно – сосудистых заболеваний умирает 9,7 млн.чел. Ежегодно в РФ регистрируется около 40 инфекционных болезней. млн. случаев и паразитарных Серьезную угрозу национальной безопасности представляют вспышки новых и вновь возникающих инфекционных болезней, большинство которых характеризуется внезапностью возникновения, высокой смертностью, отсутствием средств диагностики и лечения, а также высоким уровнем затрат на проведение противоэпидемических и противоэпизоотических мероприятий. Всего за период с 1972-2014 годы выделено и идентифицировано более 40 новых патогенов В 2013 году на совещании Комиссии по Кодекс Алиментариус (ККА), было принято более 30 новых международных стандартов, кодексов практики и руководящих принципов с целью улучшения безопасности пищевых продуктов во всем мире и защиты здоровья потребителей. По данным Института питания РАМН при проверке продуктов (1млн. образцов) молочные продукты оказались «лидерами» по микробной обсеменённости. Ежегодно доля вспышек кишечных инфекций от молока и молочных продуктов составляет 20-30% от всего числа вспышек по стране. Технические регламенты Таможенного союза (ТС): - (ТР) - ТР ТС 021/2011 -О безопасности пищевой продукции - ТР ТС 033/2013 -О Безопасности молока и молочной продукции (с 01.01.2016г.) - ТР ТС 005/2011 - О безопасности упаковки - ТР ТС 022/2011 – Пищевая продукция в части её маркировки - ТР ТС 027/2012 – О безопасности отдельных видов специализированной пищевой продукции, в том числе диетического лечебного и диетического профилактического питания ТР ТС 029/2012 - Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств Основные документы Введены в действие с 01.01.2016г. ГОСТ 26809.1-2014 Молоко и молочная продукция. Правила приёмки, методы отбора и подготовка проб к анализу. Часть 1. Молоко, молочные, молочные составные и молокосодержащие продукты. ГОСТ 26809.2-2014 Молоко и молочная продукция. Правила приёмки, методы отбора и подготовка проб к анализу. Часть 2. Масло из коровьего молока, спреды, сыры и сырные продукты, плавленые сыры и плавленые сырные продукты. ГОСТ 32901-2014 «Молоко и молочная продукция. Методы микробиологического анализа» Новый ГОСТ 32901-2014 понятиями: дополнен -КМАФАнМ – количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, вырастающих и образующих видимые колонии на твёрдом питательном агаре при температуре 30 град. С - КТАФАнМ – количество термофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, вырастающих и образующих видимые колонии на твёрдом питательном агаре при температуре 44 град. С - КПАФАнМ – количество психротрофных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов, вырастающих и образующих видимые колонии на твёрдом питательном агаре при температуре 7 град. С Микрофлора молочного сырья Вирусы Бактерии Дрожжи, плесени Виды бактерий в молочном сырье Молочнокислые Энтерококки Бактерии группы кишечных палочек Стафилококки Сальмонеллы Листерии Маслянокислые Микрококки Сарцины Палочки Протея Флуоресцирующие Возбудители заболеваний: мастита, ящура, холеры, туберкулеза, сибирской язвы, бруцеллёза В молочном сырье в соответствии С ТР ТС021/2011 и 033/2013 нормируются: 1. КМАФАнМ: -Сырое молоко – не более 500 000 КОЕ в 1 куб. см -Сырое молоко для производства продуктов детского питания – не более 300 000 КОЕ в 1 куб. см 2. Патогенные микроорганизмы, в т.ч. Сальмонеллы – не допускаются в 25 куб. см Факторы, влияющие на микробиологическую обсемененность молочного сырья 1. 2. 3. 4. 5. Условия окружающей среды (корма, состояние пастбищ, вода, воздух и др.) Санитарно-гигиенические условия содержания животных и получения молока Первичная обработка молока-сырья в хозяйствах (сбор, очистка, охлаждение и др.) Условия хранения молочного сырья в хозяйствах Условия транспортирования молочного сырья до перерабатывающих предприятий Технологические операции, направленные на снижение микробиологической обсемененности молочного сырья 1.Охлаждение (увеличение бактерицидный фазы) 2.Фильтрование, центробежная очистка, бактофугирование, микрофильтрация 3.Тепловая обработка (термизация, пастеризация, ультрапастеризация и стерилизация ) - Химическая обработка молочного сырья НЕ ДОПУСКАЕТСЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, нормируемые в Молочном сырье -Общая бактериальная обсеменённость -патогенные микроорганизмы, в т.ч. Сальмонеллы Молочной продукции -КМАиФАнМ -патогенные микроорганизмы, в т.ч. Сальмонеллы БГКП (коли-формы) Staph. Aureus - L. monocytogenes -Ent. Sakazakii (для детских продуктов) -Bacillus cereus (для детских продуктов) -посторонние дрожжи и плесневые грибы Особенности современного состава микрофлоры молока заключаются в том, что в молочном сырье под воздействием посторонних химических веществ, радионуклидов и др., изменения состава используемого сырья, применения высоких температур тепловой обработки и других факторов бактерии быстро мутируют и изменяют свои свойства. Постоянно появляются новые измененные формы бактерий, которые ранее не вызывали заболеваний у людей или это случалось чрезвычайно редко, а в настоящее время это происходит с большей частотой. Беспокойство на современном этапе вызывает возрастающая токсигенность, быстрая адаптация и приспособляемость к условиям обитания, устойчивость к различным факторам микроорганизмов, циркулирующих на фермах, пищевых предприятиях. Учёные полагают, что это происходит вследствие мутаций под действием внешних факторов шока, приводящих к перестройкам в генетическом аппарате бактериальных клеток. В настоящее время наличие и циркуляция устойчивых патогенов обусловлено микроорганизмами с измененным геннным аппаратом. В последние годы установлено, что негативное воздействие различных факторов окружающей среды, применение тепловой (особенно многоразовой) обработки молочного сырья приводит к появлению особых форм БГКП, сальмонелл и других видов патогенных микроорганизмов. Это объясняют тем, что эти микроорганизмы изменились и обладают стрессовой толерантностью. Такие изменения привели к образованию покоящихся форм и филаментных клеток. Филаментные клетки Филаментные клетки делятся, но в них не образуется клеточная перегородка. Такие клетки способны прикрепляться к поверхностям оборудования и долго удерживаться на них. Филаментные клетки очень устойчивы к действию: Антибиотиков (канамицин, стрептоми-цин, полимиксин и др.); Кислот (лимонная, молочная, сорбиновая); Пероксида водорода Уровень прикрепления филаментных клеток к поверхности оборудования в 10100 раз выше, чем у обычных клеток. Интенсивно расширяются географические зоны возникновения эмерджентных пищевых патогенов, т.е внезапно появляющихся заболеваний и их новых возбудителей. Эмерджентные патогены выявляются в последние 20 лет. К ним относят: - Salmonella enteridis (антибиотикоустойчивые формы); - E. coli O157: H7; E. coli 0104:H4; E. coli 0104:H21 и др.; - Listeria monocytogenes; - Enterobacter sakazakii (стали патогенными и очень терморезистентными по сранению с другими БГКП); - Campylobacter; - Criptosporidium; - бактерии рода Yersinia; - Астровирусы и др. Если их количество составляет 10 КОЕ в 1 г продукта, то они представляют опасность. Концепция «стрессовых ответов» микроорганизмов заключается в том, что они при действии факторов шока (нагревание, замораживание, облучение, перепад температур, изменение рН, осмотического давления, действия химических соединений и др.) могут переходить в некультивируемые формы бактерий (VBNC) или активизируют «спящие гены» для синтеза стрессовых белков. Это приводит к появлению : более устойчивых популяций бактерий, обладающих множественными факторами толерантности; новых факторов патогенности у клеток; усилению вирулентных и патогенных свойств. - - - Скорость ответа клеток на переход в состояние «Покоя» зависит от стрессовых факторов, видов культур и штаммов микроорганизмов. Некультивируемые («покоящиеся») формы бактерий обладают следующими свойствами: повышенная устойчивость к повреждающим воздействиям; -сниженная или не выявляемая метаболическая активность, т.е. не выявляются на обычных питательных средах; -отличаются по ультраструктуре от вегетативных клеток; -длительное сохранение способности к репродукции: могут существовать в такой форме очень длительное время (столетия и более); -при попадании в благоприятные условия вновь способны размножаться. Основные пороки молочной продукции обусловлены: Технологическими и внешними факторами 1.Окисленность(действие О2) 2.Салистый вкус-фотоокисление 3.Привус перепастеризации 4.Жидкая консистенция 5.Хлопьевидная или крупитчатая консистенция 6.Нечистые вкус и запах (пороки сырья) Микроорганизмами 1.Прогорклость-гидролиз жира 2.Окисленность-окисление НЖК 3.Горький вкус – не происходит гидролиз горьких пептидов 4.Жидкая консистенция 5.Хлопьевидная консистенция с отделением сыворотки 6.Излишняя кислотность 7.Пресные вкус и запах 8. Нечистые вкус и запах 9.Пустой вкус 10.Дрожжевой вкус 11.Слизистая консистенция В последние годы всё чаще фиксируются случаи возникновения порчи молочной продукции с длительными сроками годности, а причины не всегда понятны. Причинами возникновения порчи в продукции могут быть: плохое качество исходного сырья и применение консервантов нарушение параметров технологических процессов, применение высоких температур обработки сырья негерметичная упаковка нарушение санитарно-гигиенических условий производства автоселекция термоустойчивых и цистоподобных (покоящихся) форм микроорганизмов. Количество клеток, Lg, КОЕ/см3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 образцы 2 контроль воздействие Количество некультивируемых клеток в стерилизованной молочной продукции: 1 – стерилизованные молочно-растительные продукты для . детского питания; 2 – стерилизованное молоко Покоящиеся формы клеток В результате изучения действия различных факторов, провоцирующих активизацию клеток, определены рациональные условия, которые позволяют выявлять наличие покоящихся форм клеток микроорганизмов в молочной продукции. Изучение морфологических признаков колоний микроорганизмов, выделенных из молочной продукции, показало, что они были очень разнообразными. Микроскопическая картина показала наличие как кокковых, так и палочковидных форм. Реактивированные штаммы покоящихся форм клеток микроорганизмов 1М1 – Micrococcus luteus 1Т – Staphylococcus auricularis 1М1 1Т 3Т1 3T – Bacillus subtilis 3T1 – Bacillus flexus strain; 4M – Bacillus amyloliquefaciens 3T2 – Bacillus subtilis; 2М 4М 2К1 3Т2 3Т 4Т1 2К1 – Weissella viridescens; 4Т1 – Arthrobacter oxydans 29 Морфология цистоподобных клеток в молочных продуктах Нами установлено, что в молочных консервах покоящиеся клетки, пережившие высокотемпературную и/или неоднократную тепловую обработку, способны прорастать, попадая в благоприятные условия – вызывая порчу продукции в конце срока годности. Покоящиеся формы выделенной культуры Bacillus amyloliquefaciens 32 Липолитические свойства выделенных штаммов покоящихся форм микроорганизмов Протеолитическая активность Протеолитические свойства выделенных штаммов покоящихся форм микроорганизмов Покоящиеся формы клеток В результате проведенных исследований были выделены и идентифицированы следующие штаммы: – Micrococcus luteus – Staphylococcus auricularis – Bacillus subtilis - Bacillus flexus strain - Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum – Weissella viridescens – Arthrobacter oxydans Методика определения покоящихся форм микроорганизмов в остаточной микрофлоре полных консервов, включая молочную продукцию с длительными сроками годности. ВНИИКОП, 2013 г. Большинство пороков кисломолочных продуктов связано с развитием посторонней микрофлоры в процессе ферментации сырья из-за его торможения или полной приостановки. Одной из основных причин такого нарушения процесса сквашивания является поражение заквасочной микрофлоры вирусами – бактериофагами. Вирусы, остающиеся в сырье после тепловой обработки, лизируют заквасочные культуры молочнокислых бактерий. Бактериофаги могут приводить к нарушению процессов ферментации, а, следовательно, и к возникновению микробиологических рисков. Факторы, влияющие на показатели качества и безопасности молочной продукции К важным факторам относят соблюдение условий хранения и транспортирования: Температура Относительная влажность воздуха Целостность упаковки В процессе охлаждения, созревания и хранения молочных продуктов может увеличиваться количество микрофлоры: психрофильной, психротрофной, мезофильной. Увеличение количества микроорганизмов ведёт к: 1. Увеличению количества и спектра ферментов. 2. Увеличению токсичных веществ, продуцируемых бактериями. 3. Биохимическим изменениям составных веществ молочных продуктов 4. Ухудшению органолептических и микробиологических показателей готовых продуктов 5. Увеличению количества бактериофагов УСПЕХОВ В РАБОТЕ !