Ove osnove poznavanja mleka obrađene su uglavnom sa: aspekta biohemije, tehnologije dobijanja, higijene i sirovine za preradu. Materijal je usaglašen sa delom programa iz predmeta Mlekarstvo koji se odnosi na poznavanje mleka za studente Stočarskog odseka Poljoprivrednog fakulteta u Novom Sadu. Uprkos tom ograničenju, autor se nada da će iznete ideje, koncepti i činjenice u ovim poglavljima moći poslužiti za studiranje svima onima koji izučavaju mleko bilo u svrhu njegove proizvodnje ili prerade.

Dr Ivica Vujičić

Sadržaj

Predgovor
Sadržaj

Deo I BIOHEMIJA MLEKA

HEMIJSKI SASTAV MLEKA

1.1. Značaj hemijskog sastava i osobina mleka za proizvodnju i preradu mleka
1.2. Definicija mleka i prosečan sastav
1.3. Voda u mleku
1.4. Azotne materije u mleku
1.5. Lipidi u mleku
1.6. Ugljeni hidrati u mleku
1.7. Soli i pepeo mleka
1.8. Vitamini u mleku
1.9. Enzimi u mleku
1.10. Ostali sastojci mleka

FIZIČKE I FIZIČKO-HEMIJSKE OSOBINE MLEKA

2.1. Polidisprezni sistem mleka
2.2. Sona ravnoteža mleka
2.3. Puferni kapacitet mleka
2.4. Kiselost mleka
2.5. Oksido-redukcioni (redoks) potencijal mleka
2.6. Specifična težina mleka
2.7. Optičke osobine mleka
2.8. Osmotski pritisak i krioskopija mleka
2.9. Korelacije između fizičko-hemijskih osobina mleka i njegovog sastava

SASTAV I OSOBINE MLEKA NEKIH OSTALIH DOMAĆIH ŽIVOTINJA

3.1. Značaj ostalih vrsta mleka
3.2. Ovčije mleko
3.3. Kozije mleko
3.4. Mleko bivolice

VARIRANJE SASTAV I OSOBINA MLEKA

4.1. Značaj, poreklo i vrsta variranja
4.2. Vrsta
4.3. Rasa i individualnost
4.4. Stadijum laktacije
4.5. Starost
4.6. Sezona
4.7. Temperatura i vlažnost
4.8. Bolest
4.9. Kretanje i rad
4.10. Svetlost i zvuk
4.11. Ishrana

BIOSINTEZA I SEKRECIJA MLEKA

5.1. Poreklo i biosinteza sastojaka mleka
5.2. Sekrecija mleka

Deo II DOBIJANJE MLEKA

MUŽA

6.1. Priprema krave i vimena za mužu
6.2. Ručna muža
6.3. Muzački pribor
6.4. Mašinska muža
6.5. Broj muža i muznih intervala
6.6. Uticaj muže na variranje sastava i osobina mleka
6.7. Merenje efikasnosti mašinske muže
6.8. Muzne karakteristike krava

PRIMARNA OBRADA I SABIRANJE MLEKA

7.1. Prečišćavanje mleka
7.2. Hlađenje mleka
7.3. Uskladištenje mleka
7.4. Prihvatna mlekara
7.5. Sabiranje i transport mleka

Deo III HIGIJENA MLEKA

POREKLO MIKROORGANIZAMA U MLEKU

8.1. Značaj mikroorganizama u mlekarstvu
8.2. Unutrašnjost vimena kao izvor mikroorganizama
8.3. Spoljni izvori mikroorganizama u mleku
8.4. Uticaj pojedinih operacija dobijanja na kontaminaciju mleka

PODELA I VRSTA MIKROORGANIZAMA U MLEKU I MLEČNIM PROIZVODIMA

9.1. Podela i sistematika mikroorganizama u mleku i mlečnim proizvodima
9.2. Bakterije mlečne kiseline
9.3. Ostale vrste mikroorganizama u mleku i mlečnim proizvodima

RAZVIĆE MIKROORGANIZAMA U MLEKU I MIKROBIOLOŠKE TRANSFORMACIJE SASTOJAKA MLEKA

10.1. Mleko kao hranljiva sredstva za mikroorganizme
10.2. Inhibitorne osobine mleka
10.3. Uticaj temperature na razviće mikroorganizama u mleku
10.4. Održivost mleka
10.5. Mikrobiološke transformacije pojedinih sastojaka

PATOGENI MIKROORGANIZMI I BIOCIDI U MLEKU

11.1. Vrste i izvori patogenih mikroorganizama i biocida u mleku
11.2. Antibiotici
11.3. Sulfonamidi
11.4. Detergenti i sanitizeri
11.5. Pesticidi
11.6. Radioaktivni elementi

HIGIJENSKO ODRŽAVANJE OPREME

12.1. Pranje
12.2. Sanitizacija
12.3. Higijensko održavanje muznog aparata

Deo IV MLEKO KAO HRANA I SIROVINA

HRANLJIVA VREDNOST MLEKA

13.1. Pojam kvaliteta mleka
13.2. Hranljive osobine mleka

MANE MLEKA I OCENA NJEGOVOG KVALITETA

14.1. Mane mleka
14.2. Ocena kvaliteta i klasiranje sirovog mleka

BIBLIOGRAFIJA

Poreklo mikroorganizama u mleku

8.1. Značaj mikroorganizama u mlekarstvu

Značaj mikroorganizama za mlekarstvo sastoji se u ovom: 1. mleko i mlečni proizvodi mogu da budu prenosioci raznih obolenja koja prouzrokuju mikroorganizmi, 2. razni mikroorganizmi prouzrokuju kvarenje i smanjenje kvaliteta mleka i mlečnih proizvoda i 3. izvesne vrste mikroorganizama se koriste u proizvodnji nekih mlečnih proizvoda.

Brojna ispitivanja u nizu decenija su pokazala da veliki broj obolenja ljudi i životinja mogu biti prouzrokovana patogenim mikroorganizmima koji su prenešeni mlekom. Poznavanje izvora patogenih mikroorganizama, njihovog ponašanja i razvoja u mleku i mlečnim proizvodima, zatim, mogućnosti njihovog uništavanja predstavljaju važne faktore za mlekarstvo. Ti faktori kod pojedinih tehnoloških operacija (pasterizacija, sterilizacija) predstavljaju bazu na kojoj se određuje njihov tehnički režim. Takođe u tehnologiji se preduzima niz sanitarnih, higijenskih i tehničkih mera u cilju sprečavanja prenošenja patogenih mikroorganizama mlekom i mlečnim proizvodima.

Niz saprofitnih mikroorganizama svojim razvojem u mleku i mlečnim proizvodima izazivaju nepoželjne promene. U zavisnosti od vrste i stepena promena proizvodi gube od hranljive vrednosti ili pak, postaju potpuno neupotrebljivi za ishranu. Broj tih mikroorganizama i njihov izvor je veoma veliki i oni su u većini slučajeva prisutni u mleku i mlečnim proizvodima.

Proizvodnja raznih vrsta sireva, kiselomlečnih proizvoda i nekih vrsta maslaca ne može se izvesti bez učešća izvesnih vrsta mikroorganizama. Korisni mikroorganizmi daju mlečnim proizvodima određen ukus i miris, utiču na njihovu konzistenciju i izgled.
Uopšte poznavanje mikrobiologije mleka i mlečnih proizvoda treba da pomogne stručnjacima da pravilno i efikasno upotrebljavaju i kontrolišu pojavu i biohemijsku aktivnost mikroorganizama u pojedinim procesima i proizvodima.

8.2. Unutrašnjost vimena kao izvor mikroorganizama

U svim operacijama dobijanja, transporta, obrade i prerade u mleko mogu da dođu mikroorganizmi iz raznih izvora. S obzirom na opšte karakteristike i značaj mikroorganizama iz pojedinih izvora, svi ti izvori mogu se podeliti u dve grupe: 1. unutrašnji (kontaminacija iz unutrašnjosti vimena) i 2. spoljni (kontaminacija iz spoljne sredine sa kojom mleko dolazi u dodir).

Pri sekreciji mleka iz sekretornih ćelija u alveole kod zdravog vimena mleko je sterilno. Međutim, u mlekovodnim kanalima i cisternama takvo mleko se kontaminira bakterijama koje se normalno nalaze u vimenu. U vimenu se uvek nalaze bakterije koje sačinjavaju redovnu i normalnu mikrofloru mlečne žlezde, analogno mikroflori u drugim organima, kao što su organi za varenje, disanje i sl. Mikroorganizmi u vime dospevaju kroz sisne kanale. Neposredno posle prodiranja u vime oni bivaju podvrgnuti baktericidnom dejstvu tkiva i mleka usled čega veliki deo bakterija ugine. Prežive samo najotpornije forme među kojima u prvom redu mikrokoki, a zatim neki streptokoki.

Mleko koje sadrži samo mikrofloru iz unutrašnjosti vimena naziva se aseptično. Tako se mleko može dobiti pri izolovanoj muži mleka u sterilnu posudu posle brižljivog pranja i dezinfekcije vimena. U 1 ml aseptičnog mleka obično se nalazi od nekoliko stotina do nekoliko hiljada mikroorganizama.

U sisnom kanalu, usled neposrednog dodira sa izvorom prljavštine i prisustvom ostataka mleka broj bakterija je uvek najveći. Sa udaljavanjem od sisnog kanala u dubinu cisteme ovaj broj opada. Zato se poslednji mlazevi mleka odlikuju malim sadržajem bakterija. U poslednjim mlazevima (u fazi domuzivanja) obično ima oko 10-250 puta manje bakterija u odnosu na prva dva mlaza. Kretanje broja bakterija u toku aseptične muže prikazano je u tabeli 8.1.

Izostavljeno iz prikaza

Uglavnom u prva 2-3 mlaza nalazi se veliki broj bakterija, a zatim znatno opada. Zbog ove pojave, a s ciljem dobijanja mleka s malim brojem bakterija u praksi se primenjuje odvojeno izmuzivanje prvih mlazeva (vidi poglavlje 6.1. ). Međutim, ova mera ima izvestan efekat ukoliko su higijenski uslovi proizvodnje visoki i ako se mleko uopšte malo kontaminira iz spoljnih izvora. U ogledima su dobijeni ovi rezultati pri visoko higijenskoj muži mleko sa prvim mlazevima imalo je 3. 770, a bez prvih mlazeva 3.200 bakterija u mililitru, odnosno oko 13% manje; u drugom slučaju kod rdjavih higijenskih uslova mleko sa prvim mlazevima sadržalo je 397.600, a bez prvih mlazeva 393.800 bakterija u mililitru, odnosno svega oko 0,9% manje, što predstavlja beznačajno smanjenje. Ova se pojava javlja kao poslediea relativno male količine mleka prvih mlazeva u odnosu na ostalo mleko. U ovakvim slučajevima efekat izmuzivanja prvih mlazeva može biti samo u poboljšanju ukusa i mirisa mleka, jer su prvi mlazevi u tom pogledu defektni.

Bakterije koje potiču iz unutrašnjosti vimena ne pripadaju nekim posebnim vrstama koje bi bile izuzetno prilagođene životu u vimenu. One se susreću i u drugim sredinama. Međutim bakterijama naročito često se sreću predstavnici mikrokoka, koje su neki autori nazvali (Mammacoecus). Od ukupne mikroflore aseptičnog mleka preko 60% otpada na mikrokoke. Najčešće se sreću M. aureus, M. freudenreichii, M. candidus, M. flavus, M. citreus, M. albus, M. eppidermis, M. varians, M. luteus, M casei, Od okruglastih vrsta bakterija mogu se naći još Str. lactis i Str. faecalis var. zymogenes, ali vrlo retko. Ukoliko je vime obolelo onda se u aseptičnom mleku nalazi veliki broj bakterija prouzrokovača obolenja. To su neki mikrokoki, zatim streptokoki kao što je Str. agalactiae, kao i stafilokoki i Corynebacterium pyogenes.

8.3. Spoljni izvori mikroorganizama u mleku

Najveći broj mikroorganizama u mleku potiče od spoljnih izvora. Kontaminacija mleka iz spoljnih izvora može se uslovno podeliti u dve grupe: 1. kontaminacija koja se pojavljuje u procesu dobijanja mleka, tj. na mestu proizvodnje (na farmi) i 2. kontaminacija koja se pojavljuje u mlekari. Glavni izvori mikroorganizama u procesu dobijanja mleka su: stajski vazduh, oprema među kojom naročito muzni aparat, muzna stoka, čovek, a zatim u izvesnim slučajevima voda, muve i sl. Kao izvor mikroorganizama u mlekari služi razna oprema koja se upotrebljava u obradi i preradi mleka.

Stajski vazduh

Stajski vazduh često sadrži znatnu količinu prašine te ta činjenica upućuje na mišljenje da je vazduh važan faktor u kontaminaciji mleka. Međutim, ispitivanja su pokazala da broj mikroorganizama koji dolazi u njleko preko toga izvora nije veliki. Verovatno, izvestan broj mikroorganizama koji obično biva u vazduhu nošen prašinom pod uticajem isušenja i svetlosti se uništava, tako, da kada taj materijal padne u mleko iz vazduha, on donosi relativno malo živih mikroorganizama. Ipak primećuje se izvesna pravilnost u pogledu porasta mikroorganizama u mleku zavisno od povećanja sadržaja prašine u vazduhu. Sadržaj prašine u vazduhu znatno se povećava za vreme izvođenja nekih operacija u staji kao što je čišćenje stajnjaka, krmljenje stoke, postavljanje prostirke i sl. Da bi se smanjio sadržaj prašine i mikroorganizama u vazduhu za vreme muže preporučuje se da se te operacije obavljaju vremenski znatno pre ili pak posle muže.

Budući da u vazduh dolaze mikroorganizmi iz ostalih veoma različitih izvora to je on nosilac različitih vrsta mikroorganizama. Najčešće iz vazduha potiču aerobne i anaerobne bakterije, izvesni koki, posebno mikrokoki i razne kvasnice i plesni.

Oprema

Oprema s kojom mleko dolazi u dodir može da bude ozbiljan izvor mikroorganizama. Prisustvo mikroorganizama na opremi može se objasniti njihovim razmnožavanjem na njoj. Obim njihovog razmnožavanja je vezan sa određenim uslovima i vrstom mikroorganizama. Ostaci vode koji sadrže tragove sastojaka mleka obezbeđuju povoljnu podlogu za razvoj mnogih vrsta.

Kod ručne muže, muzlice su prvi sudovi s kojima mleko dolazi u dodir. One mogu biti veliki izvor mikroorganizama ukoliko su nečiste.

U izvesnim ogledima je pokazano da iz slabo oprane muzlice može doći na svaki ml mleka oko 500.000 bakterija. Takođe i ostala oprema kao što su cediljke, filtri, kante, hladionici, mlekomer (sud za volumensko merenje mleka) mogu da budu veoma veliki izvor mikroorganizama, tabela 8.2.

Odstupanja od srednje vrednosti koja su data u tabeli 8.2. u pogledu minimalne i maksimalne vrednosti iznose oko 2-8 puta manje odnosno više bakterija.

Muzni aparat kao izvor mikroorganizama u mleku

Uvođenjem mašinske muže stvara se još jedan novi izvor mikroorganizama u procesu dobijanja mleka koji kod ručne muže ne postoji.

Taj izvor može biti veoma ozbiljan sve dotle dok se ne primeni odgovarajuće higijensko održavanje. U brojnim uporednim ispitivanjima mikrobiološkog kvaliteta mleka dobijenog mašinskom i ručnom mužom utvrđeno je da se mašinskom mužom u tom pogledu može dobiti znatno rđavije mleko. Najčešće je utvrđeno da mleko dobijeno mašinskom mužom sadrži od 2 pa čak i do 40 puta više mikroorganizama, zavisno od načina higijenskog održavanja aparata za mužu. Više ili manje složene konstrukcije pojedinih delova muznog aparata otežavaju efikasno pranje i sterilizaciju. U cilju poboljšanja te efikasnosti razrađeno je niz načina higijenskog održavanja muznog aparata.

Pojava visokog broja bakterija u mleku često dovodi proizvođače da sumnjaju u uspeh mašinske muže. Takođe je bilo utvrđeno da u celim pojedinim mlekarskim rejonima posle instaliranja mašinske muže dolazi do opšteg opadanja kvaliteta mleka. Glavni uzrok takve pojave je bio što korisnici nisu ozbiljno shvatili i primenili odgovarajuće metode brižljivog i higijenskog održavanja aparata. Međutim, u brojnim ispitivanjima je ponovljeno i praktično dokazano da se mašinskom mužom može dobiti mleko sa veoma niskim brojem bakterija. S mašinskom nužom moguće je postići mleko sa najboljim bakteriološkim kvalitetom, ukoliko se primeni adekvatno održavanje aparata tako da on ne predstavlja izvor mikroorganizama.

Glavni izvor mikroorganizama kod muznog aparata predstavljaju muzne čaše i mlekovodne cevi, naročito ako su cevi gumene. U nekim slučajevima to mogu biti takođe muzne kante i menzure. Kontaminacija iz stajskog vazduha kod mašinske muže je neznatna. Pad sisne garniture na pod može da prouzrokuje usisavanje relativno velike količine mehaničke nečistoće. Ta nečistoća se meša sa mlekom u muznom recipijentu te dolazi do izvesnog povećanja broja mikroorganizama. Kao izvor kontaminacije mleka može da predstavlja i kondenzirana voda iz vakuumskih cevi.

Ta voda može da dospe u mleko u muzni recipijent ukoliko ne postoji poseban ventil koji sprečava njeno ulaženje na mestu gde se spaja na poklopcu vakuumska cev sa Budom i pulsatorom.

Glavni izvori kontaminacije mleka pri mašinskoj muži mogu se svrstati po važnosti ovim redom: 1. čaše, 2. gumene cevi, 3. kolektor i muzni recipijent, 4. kondezovana voda iz vakuumskih cevi, 5. stajski vazduh, i 6, nečistoća sa sisnih čaša ako spadaju na pod pri muži.

Mleko se može kontaminirati raznim vrstama mikroorganizama s opreme. Najčešće dolaze bakterije koje se sreću u vodi, jer u slučajevima kada se vrši hemijska sterilizacija opreme posle toga se vrši ispiranje vodom. Ovde treba spomenuti vrste iz roda Pseudomonas (Ps. fuorescens, Ps. putida) zatim bakterije iz roda Proteus, koje se mogu razvijati u sredini i sa minimalnim količinama organskih materija. Takođe oprema može biti izvor sporogenih aerobnih bakterija iz roda Bacillus i anaerobnih vrsta iz roda Clostridium, zatim iz grupe bakterija Coli-aerogenes. Od tipičnih mlečnih bakterija sa opreme može da potiče Str. lactis.

Muzna stoka

Životinje predstavljaju jedan od važnih spoljnih izvora mikroorganizama pri ručnoj muži. Kod mašinske muže, izuzev kože sisa, drugi organi nemaju naročiti značaj. Kontaminacija mleka sa kože vrši se indirektno putem epitela, zatim česticama balege, prostirke i hrane koje se nalaze na njoj. To je posebno izražen slučaj kod nebrižne nege životinja. Balega predstavlja naročito bogat izvor mikroflore. Jedan gram balege sadrži od nekoliko milijardi do nekoliko desetina milijardi bakterija. Pored toga balega i prostirka sadrže štetne vrste bakterija za mleko, kao što su Coli-aerogenes i bakterije buterne kiseline. Sa muzne stoke u mleko dospevaju one vrste bakterija koje se inače nalaze u zemljištu, balezi, krmivu i prostirci.

Čovek

Čovek kao izvor kontaminacije pojavljuje se kod muže i obrade mleka. U odnosu na druge izvore on je manje značajan, ali u izvesnim slučajevima (ukoliko je izvor patogenih mirkoorganizama) može biti veoma opasan.

Ruke muzača mogu biti značajan izvor mikroflore kod ručne muže. To je naročito slučaj kad se ne sprovode osnovna pravila lične higijene. Mikroorganizmi se nalaze na površini ruku u naborima kože i pod noktima. Za vreme muže usled vlaženja (naročito kod vlažne muže) može da dođe do njihovog spiranja i padanja u mleko. Zbog toga se vlažna muža ne preporučuje. Odelo čoveka može takođe da bude izvor mikroorganizama.

Sa ruku i odela čoveka u toku muže i obrade mleka dolaze u mleko najčešće saprofitne bakterije koje se normalno nalaze u nečistoći: sporogene bakterije, okruglaste forme bakterija koje stvaraju pigmente, spore plesni zatim bakterije iz grupe Coli-aerogenes, kao i bakterije mlečne kiseline.

8.4. Uticaj pojedinih operacija dobijanja na kontaminaciju mleka

Svaka operacija u proeesu dobijanja mleka doprinosi u izvesnom stepenu povećanju broja mikroorganizama u mleku. Opšte je pravilo da u mleko dospe mikroorganizama u pojedinim fazama obrade utoliko više ukoliko se više ono podvrgava raznim operacijama obrade gde dolazi u dodir sa raznim izvorima kontaminacije. Na primer, u jednom ogledu je utvrđeno da se u toku pojedinih operacija porast broja bakterija u mililitru mleka odvija ovom dinamikom: Ako je mužom dospelo u mleko samo 100 bakterija onda je u muzlici bilo već 5. 000 bakterija, posle filtriranja 20.000u kantama za prenos mleka 50.000, a posle hlađenja mleka na cevastom hladioniku 300.000.

Kretanje povećanja bakterija u mleku u toku njegovog dobijanja takođe je pokazano u tabeli 8.3.

Izostavljeno iz prikaza

Kako se vidi broj mikroorganizama u 1 ml mleka od momenta muže pa do momenta otpreme za mlekaru povećava se prosečno od 14,2 pri pašnjačkim uslovima do 15 puta pri stajskom načinu držanja. Minimalna i maksimalna odstupanja broja mikroorganizama od tih srednjih vrednosti su znatno veća. Maksimalne vrednosti su obično za oko 1,5-2 puta veće od tih prosečnih.

S obzirom na ovu pojavu kod dobijanja mleka teži se da obrada mleka bude tako organizirana da se mleko podvrgava što manjem broju presipanja iz suda u sud, merenja, prenošenja, filtriranja i sl. U tom pogledu najbolje je rešenje mašinske muže, uz primenu rashladnih kada za hlađenje i čuvanje mleka i organizovanje skupljanja mleka u cisteme.

Podela i vrste mikrogrganizama u mleku i mlečnim proizvodima

9.1. Podela i sistematika mikroorganizama u mleku i mlečnim proizvodima

Iz raznih izvora u mleko dospevaju kako saprofitni tako isto i patogeni mikroorganizmi. Saprofitni mikroorganizmi u mleku i mlečnim proizvodima mogu biti korisni i štetni. Korisni mikroorganizmi široko se eksploatišu u pojedinim procesima kod proizvodnje nekih proizvoda. Međutim, treba istaći da sa tehnološke strane isti ti mikroorganizmi kod nekog drugog mlečnog proizvoda mogu biti veoma štetni.

Od svih mikroorganizama koji se mogu naći u mleku najčešće se sreću bakterije, znatno ređe i u manjem broju kvasnice, a još manje aktinomicete i plesni. Plesni i aktinomicete se sporije razvijaju u mleku od bakterija te je verovatno to razlog što ih po pravilu ima manje. Kvasnice se mogu naći u većem broju u mleku, ako se mleko čuva na višim temperaturama od 15°C, no i tada je zastupljen samo mali broj vrsta koje mogu da previru laktozu.

Među bakterijama koje se često sreču u mleku razlikuje se nekoliko fizioloških potpuno izdvojenih grupa: 1. acidogene bakterije koje fermentacijom šećera stvaraju kiseline, eventualno gasove i alkohol, a ne vrše primetnu hidrolizu proteina i masti; 2. acidoproteolitičke bakterije koje fermentišu šećer, ali mogu da vrše i hidrolizu proteina i masti. Acidogena mikroflora se međusobno razlikuje prema krajnjem produktu transformacije šećera. Među njima se najčešće sreću bakterije koje stvaraju i u mleko izlučuju mlečnu kiselinu. Po toj osobini te bakterije su dobile ime „mlečne“ bakterije ili bakterije mlečne kiseline. Za ove bakterije mleko predstavlja prirodnu sredinu. U njemu se one uvek sreću i uglavnom zavisi od temperature da li će se razviti u većem ili manjem broju i preovladati nad ostalim mikroorganizmima. Treba istaći da se ove bakterije nalaze i u drugim sredinama koje su bogate šećerom i tamo takođe stvaraju mlečnu kiselinu.

Ostale bakterije koje stvaraju kiseline, a pogotovu one koje razlažu belančevine i masti po pravilu se nalaze u drugim organskim sredinama te se ne mogu smatrati tipičnim za mleko.

Bakterije mlečne kiseline bez sumnje predstavljaju najinteresantniju grupu za tehnologiju mleka. Niz od tih bakterija se koriste kao kulture koje učestvuju u proizvodnji pojedinih proizvoda. Ove bakterije po morfološkim i biohemijskim osobinama predstavljaju veorna heterogenu grupu. Izvesna veća sličnost među njima je u fiziološkim osobinama. S obzirom na njihov izuzetan značaj bilo je više pokušaja da se sistematizuju. Jednu praktičnu sistematiku bakterija mlečne kiseline dao je profesor B. Stević (tabela 9.1.).

S obzirom da se u prirodi nalazi veliki broj bakterija koje mogu da stvaraju mlečnu kiselinu (čak i neke vrste patogenih bakterija) to se ovde pod „mlečnim bakterijama“, bakterijama mlečne kiseline podrazumevaju pre svega one vrste bakterija koje su ranije sistematizirane kao „tipične“ ili „prave“ (homofermentativne) bakterije mlečne kiseline.

Izostavljeno iz prikaza

Pored toga to su bakterije koje se kao dominantna mikroflora sreću u svim uskiseljenim proizvodima u prirodi. Sve ostale vrste koje u eksperimentalnim uslovima stvaraju mlečnu kiselinu iz šećera, ili prouzrokuju obolenja viših organizama izdvajaju se iz grupe bakterije mlečne kiseline.

9.2. Bakterije mlečne kiseline

Okruglaste bakterije mlečne kiseline

Str. lactis Lister (Str. acidi lactici) ima najčešće oblik diplokoka ili kratkih lančića (na nižoj temperaturi). Ćelije su jajolike i imaju prečnik od 0, 6 – 1 mikrona. Optimalna temperatura razvića je 30°C, a množe se na temperaturama od 5-42°C, Izvesni sojevi Str. lactis imaju minimalnu temperaturu množenja 20°C, a optimalna 40-45°C. Ima osobinu da previre laktozu u mlečnu kiselinu, ali ne može da fermentiše mlečnu kiselinu i laktate. U toku kiseljenja kod 1,2 milijarde ćelija u mililitru mleka kiselost se povećava na 25-30°SH i mleko se koaguiira na sobnoj temperaturi. Pri minimalnoj inokulaciji (jedna petlja svežeg koaguliranog mleka na 10 ml) mleko se zgruša u toku 12 časova. Aktivniji sojevi zgrušavaju mleko i do 9 časova. Dobijen gruš je čvrst i lomljiv, a po ukusu je čist kiselomlečan. Slabije aktivni sojevi ne zgrušavaju mleko jer povećavaju kiseiost svega za 15°T. Slabo može da hidrolizuje proteine, dok masti uopšte ne razlaže. Str. lactis ne stvara spore i boji se pozitivno po Gramu.

Veoma slične vrste koje su ranije opisane pod posebnim imenima danas se smatraju kao varijeteti Str. lactis. Tako na primer vrsta koja ima jače izraženu sposobnost stvaranja kapsule usled čega kultura dobija viskoznu, tegljivu konzistenciju naziva se Str. lactis var. Holandicus. Neki mezofilni kao i termofilni streptokoki kad se razvijaju na podlogama koje su bogate sa ugljenim hidratima obrazuju kapsule. Na taj kultura postaje viskozna ili čak tegljiva. Sluzasta kapsula sastoji se polisaharida (dekstrana, galaktana) i mucina (glukoproteina).

Vrsta bakterija koja u kulturi stvara miris na karamel-slad naziva se Str. lactis var. maltigenes, dok vrsta koja pokazuje jaču proteolitičku sposobnost, a slabije stvara mlečnu kiselinu naziva se Str. lactis var. liquefaciens (Mammococcus gorini). Od ostalih okruglastih bakterija mlečne kiseline koje su veoma slične Str. lactis za tehnologiju mleka imaju poseban značaj Str. thermophilus, Str. cremoris i tzv. aromogeni streptokoki: Str. citrovorus, Str. paracitrovorus, i Str. diacetilactis. Ove bakterije se koriste kao kulture za proizvodnju pojedinih proizvoda. Str. thermophilus ima optimalnu temperaturu razvoja od 42-45°C. Na temperaturi oko 20°C slabo se razvija, a na 10°C prestaje da raste. Kod optimalne temperature zgrušava mleko u toku 12-14 časova i postiže maksimalnu kiselost 110-115°T. Veoma je otporan prema višim temperaturama. Ostali ovde spomenuti streptokoki ne razlikuju se mnogo od Str. lactis po morfologiji i drugim osobinama, ali imaju jače izraženu sposobnost stvaranja karakteristične prijatne arome u svojim kulturama i na taj način doprinose obrazovanju prijatnog ukusa i mirisa proizvoda u čijoj izradi učestvuju. Str. cremoris ima optimalnu temperaturu razvoja od 25-30°C. Zgrušava mleko u toku 12-14 časova i postiže maksimalnu kiselost od 110-115°T, Aromogeni nreptokoki imaju manju sposobnost stvaranja kiseline i spadaju u grupu heterofermentativnih bakterija mlečne kiseline. U toku fermentacije laktoze obrazuju znatnu količinu isparljivih kiselina i ugljendioksida, malo alkohola i estra. Od homofermentativnih streptokoka mlečne kiseline razlikuju se po sposobnosti razlaganja limunske kiseline i njenih soli. U toku vrenja oni obrazuju acetilmetilkarbonol (acetoin) koji prelazi u diacetil. Optimalna temperatura ovih streptokoka je od 25-30°C. Str. citrovorus ne zgrušava mleko. Str. paracitrovorus koagulira mleko u toku 48-72 časa i postiže maksimalna kiselost od 70-80°T. Str. diacetilactis zgrušava mleko u toku 18-48 časova i postiže kiselost od 100-105°T.

Štapičaste bakterije mlečne kiseline

U odnosu na streptokoke štapičaste bakterije se ređe sreću u mleku. Međutim, obavezno ih ima u nekim mlečnim proizvodima (sirevi, kiselomlečni proizvodi). Lbact. bulgaricum, štapiči dužine 2-6 mikrona često povezani u nizu od 2-3 ćelije. Ima optimalnu temperaturu razvića 40-45°C. Na nižim temperaturama se sporo razvija. Veoma energično previre laktozu u mlečnu kiselinu. Mleko zgrušava u toku 12 časova i postiže visoku kiselost od 300-400°T. Lbact. jugurti (Termobacterium jugurti Jensen, Bacillus bulgaricus Grigoroff) je veoma slična Lbact. bulgaricum te se smatraju varijetetima. Razlikuju se po tome što Lbact. jugurti nema metahromatska zrnca (valutin) kao što je slučaj kod ove druge, a istovremeno pokazuje nešto intenzivnije previranje laktoze i postiže višu maksimalnu kiselost (pH 3, 3). Optimalna temperatura razvića je od 40-42°C. Lbact helveticum i Lbact. casei (Streptobacterium casei O. J.) po obliku su veoma slični vrsti Lbact. bulgaricum. Razvijaju se na nešto nižoj optimalnoj temperaturi u odnosu na Lbact. bulgaricum. Optimalna temperatura razvića za Lbact. casei kreće se oko 30°C, a raste na temperaturama od 10-40°C. Neki slojevi izdržavaju zagrevanje na 63°C u toku 30 minuta. Mleko koagulira u toku 2-5 dana, a postiže maksimalnu kiselost 200-250°T. Optimalna temperatura razvića za Lbact. acidophilum kreće se oko 37°C. Takođe energično previre laktozu u mlečnu kiselinu. Lbact. thermophilum ima optimalnu temperaturu razvića oko 55°C, a pri sobnoj temperaturi se ne razvija. Veoma je termorezistentna i može se izolovati iz mleka koje je pasterizirano na 80-85°C. Ubitačna temperatura za nju je 85-92°C.

9.3. Ostale vrste mikroorganizama u mleku i mlečnim proizvodima

Netipične bakterije mlečne kiseline

Pored tipičnih bakterija mlečne kiseline u mleku se često nalaze bakterije koje takođe stvaraju mlečnu kiselinu. Međutim, pored mlečne kiseline one izdvajaju i druge produkte vrenja kao što su sirćetna kiselina, CO2, i sl. Pored toga kod ovih bakterija su takođe jače izraženi proteolitička i lipolitička svojstva usled čega u mleku nastaju dublje biohemijske promene. Te promene dovode do kvarenja mleka i mlečnih proizvoda. U ove tzv. „netipične“ bakterije mlečne kiseline pre svega spada grupa koliformnih bakterija (Bact. coli ili Escherichia coli i Bact. coli-aëro-genes) kao i grupa Micrococcus pyogenes. Za mleko i mlečne proizvode od posebnog značaja je Bact. coli-aerogenes. Njena optimalna temperatura razvića je oko 40°C, a maksimalna oko 60°C.

Bakterije buterne kiseline

Ova grupa bakterija ima osobinu da laktozu i laktate previre, a buternu kiselinu i da vrši delimičnu hidrolizu belančevina. Prirodno stanište ovih bakterija je zemljište, a u mleko dospevaju u toku proizvodnje. Ove bakterije naročito se nalaze u većoj količini u tzv. „silažnom mleku“. Njihovo razviće u mleku i mlečnim proizvodima je veoma štetno. Sve ove bakterije su štapićaste, sporogene (clostridium i plectridium – tip) i struktni anaerobi. Pored buterne kiseline u velikoj količini stvaraju CO2 i vodonik. Za tehnologiju mleka su od posebnog značaja Cl. butyricum, Cl. tyrobutyricum, Cl. perfingens (welchii) i CL saccharobutyricum. Njihova optimalna temperatura razvoja kreće se između 30-40°C.

Bakterije propionske kiseline

Bakterije propionske kiseline (Bact. acidi propionici) imaju optimalnu temperaturu razvića oko 30°C, a maksimalnu od 37-50°C. Optimalni pH oko 6, 9, mimmalni 5, 0. U mleku se sporo razvijaju. Zgrušavaju ga u toku 2-3 dana (neki sojevi tek kroz 9 dana), a postižu maksimalnu kiselost 135-180°T. Ove bakterije imaju poseban značaj u zrenju sireva ementalskog tipa. Pri fermentaciji pored propionske kiseline stvaraju sirćetnu kiselinu, CO2 i eventualno H2.

Proteolitičke bakterije

Ova grupa bakterija ne stvara primetne količine kiseline iz laktoze, nego se odlikuju energičnim razlaganjem belančevina i aminokiselina. One u mleku i mlečnim proizvodima prouzrokuju promene koje se nazivaju „truljenjem“. U ovu grupu spadaju štapićaste aerobne i sporogene i asporogene vrste i okruglaste aerobne i fakultativno anaerobne vrste. Iz aerobnih sporogenih štapića grupe u mleku i mlečnim proizvodima najčešće se susreću u većem broju Baeillus subtilis, B. cereus, B. megaterium, B. mycoides, B. calidolactis, a ređe B. lentus, B. coagulans, B. brevis, B. sphaericus i dr. Ove bakterije dobro se razvijaju u mleku i mogu prouzrokovati tzv. „slatko zgrušavanje“ mleka, ukoliko izlučuju proteolitički ferment sličan himozinu, ili hidrolizu belančevina. Takođe veoma su značajne aerobne asporogene bakterije naročito iz redova Proteus, Pseudomonas, Bacterium (Bact. prodigiosum) Achromobacter i dr. Za mleko su naročito štetne vrste iz roda Pseudomonas (P. fluorescenes, P. fluorescenes var. liguefaciens) kao i vrste iz roda Proteus koje se takođe dobro razvijaju u mlečnim proizvodima gde mogu prouzrokovati ozbiljne mane (sirevi, maslac, pavlaka). Budući da su psihrofili veoma se dobro razvijaju u tim proizvodima za vreme skladištenja. Vrste iz roda Proteus kao i P. fluorescenes, P. fragi, i Achromobacter lypolyticum pored proteolize pokazuje i lipolitičku aktivnost.

Pored ranije spomenutih streptokoka mlečne kiseline u mleku se može naći niz drugih okruglastih bakterija iz rodova Micrococcus, Streptococcus i Sarcina. Većina vrsta iz tih rodova fermentiše laktozu, ali imaju i izraženu proteolitičku sposobnost. Iz toga razloga neki mikrokoki nazvani su „acidoproteolitima“. Njihova proteolitička aktivnost može biti naročito značajna, jer se može odviiati u kiseloj sredini, što nije slučaj s pravim truležima bakterijama koje su tipični neutrofili i alkalofili. Nekim vrstama mikrokoka pripisuje se izdvajanje nekih gorkih materija pri proteolizi, zbog čega dolazi do mana ukusa u mleku i mlečnim proizvodima. One su takođe psihorfili.

Aktinomicete

U odnosu na ostale mikroorganizme aktinomicete se znatno ređe sreću u mleku. U mleku se veoma brzo razvijaju na temperaturama iznad 180°C pri čemu hidrolizuju belančevine i masti te stvaraju neprijatan ukus i miris (gorko-plesniv) u mleku. Većina aktinomiceta u mleku su termorezistentne i obično izdrže pasterizaciju. U mleku se najčešće sreću vrste Actinomyces griseus, Act. reticuloruber i Act. violaceoruber.

Plesni

Plesni se znatno ređe sreću u mleku, ali ih redovno ima u mlečnim proizvodima, naročito u sirevima i maslacu. Najčešće se sreću vrste iz rodova Oidium (Oidium lactis – mlečna plesan), Sporotrichum, Trihothecum, Mucor, Thamnidium, Botrytis, Aspergillus Penicillium, Acrostalagmus i dr. Plesni mogu koristiti kao izvor ugljenika šećere i soli organskih kiselina, a imaju sposobnost da hidrolizuju belančevine i masti. Optimalna temperatura za većinu plesni je iznad 18°C, ali se dosta dobro razvijaju i na nižim temperaturama.

Neke vrste plesni upotrebljavaju se u proizvodnji nekih sireva, kao što je Penicillium camemberti (P. album), P. caseicolum (P. candidum) i P. rogueforti.

Kvasnice

U mleku i miečnim proizvođima se mogu naći kvasnice koje su sposobne da previru laktozu. Pri toj fermentaciji one obrazuju alkohol i CO2. U većem broju se sreću u kiselomlečnim proizvodima i sirevima. Od pojedinih vrsta koje se tu sreću treba spomenuti Saccharomyces lactis i fragilis, Torula lactis, Torula kefyr, Torula kumys i dr.

Razviće mikroorganizama u mleku i mikrobiološke transformacije sastojaka mleka

10.1. Mleko kao hranljiva sredina za mikroorganizme

S obzirom na svoj sastav mieko predstavlja pogodnu sredinu za razviće širokog kruga heterogenih mikroorganizama. Mleko sadrži znatnu količinu vode koja je pored ostalih hranljivih sastojaka neophodna jer najveći broj mikroorganizama može uzimati hranu samo u rastvorenom stanju. Kao izvor ugljenika mikroorganizmi u mleku najćešće koriste laktozu, a zatim belančevine i masti. Laktoza služi kao glavni izvor energije u procesu bioloških oksidacija glukoze i galaktoze. Azot mikroorganizmi uzimaju iz proteina mleka koje moraju prethodno da hidroliziraju proteolitičkim enzimima. Zato je neophodno da mikroorganizmi poseduju proteolitičke enzime kako bi u obliku nižih azotnih jedinjenja mogli doći do potrebnog azota. Ovim se može objasniti pojava da se neki heterotrofni mikroorganizmi u čistim kulturama veoma slabo ili uopšte ne razvijaju u mleku, jer ne raspolažu sa enzimima za razlaganje nativnih mlečnih proteina. Međutim, isti ti mikroorganizmi vrlo dobro rastu u zajednici s drugim proteolitima. Sličan slučaj je i sa mlečnom mašću. Nju može neposredno da razlaže samo ograničena grupa heterotrofa koje poseduje lipazu.

Veliki broj vitamina u mleku takođe doprinosi boljem razvoju mikroorganizama u njemu. Ako se tome doda da mleko ima blago kiselu reakciju (pH 6,6) sa visokim pufernim kapacitetom, onda se vidi da i taj faktor nije prepreka za razvoj mikroorganizama pošto su većina od njih neutrofili.

Pogodnost mleka za razvoj saprofita naročito se povećava ako se mikroorganizmi razvijaju u mešanim kulturama te se tako uspostavljaju brojni i različiti simbiozni i metabiozni odnosi.

Brzina, razmnožavanja mikroorganizama uglavnom ne zavisi od sastojaka mleka nego uglavnom od ekoloških uslova, a u svežem mleku neposredno posle muže i od inhibitornih osobina mleka. Od ekoloških uslova uglavnom uticaj temperature ima izuzetan praktičan značaj.

Zavisno od inbibitornih osobina mleka i ekoloških uslova, a pri slobodnom razviću bez bilo kakve intervencije čoveka, primećuju se četiri karakteristične faze razvića mikroorganizama u mleku: 1. tzv. „mikrobicidna faza“, 2. faza mešane mikroflore, 3. faza bakterija mlečne kiseline i 4. faza kvasnica i plesni.

10.2. Inhibitorne osobine mleka

U poglavlju 8.2. smo videlo da mleko u zdravom vimenu normalno sadrži izvestan broj mikroorganizama i da je njihov razvoj inhibiran. Takođe, neposredno posle muže, u svežem mleku primećuje se da izvesno vreme razmnožavanje mikroorganizama stagnira ili se čak njihov broj smanjuje. Ova pojava inhibitorne osobine mleka objašnjava se postojanjem nekih baktericidnih i bakterostatičkih supstanca u mleku koje su u njega dospele iz krvi u procesu sekrecije. Priroda inhibitornih materija u mleku nije još potpuno objašnjena i veruje se da su to neka imunogena tela, koja se inače nalaze u krvnom serumu i odatle u toku sekrecije dospevaju u mleko. Imunogenih tela naročito ima u kolostrumu i oni su vezani sa povećanim sadržajem imunoglobulina. Pored izvesnih imunih tela kao što su antitoksini, opsonini i lizozini, inhibitomim osobinama mleka doprinose i leukocite.

Imunogene i inhibitorne materije mleka predstavljaju važan zaštitni činilac od infekcije mladunčadi u prvim danima života.

Pored pomenutih nativnih inhibitornih materija u mleko mogu dospeti takođe strane inhibitorne materije kao što su antibiotici, sanitizeri i dr.

Inhibitorne materije mleka mogu uticati na intenzitet razvitka pojedinih sojeva bakterije mlečne kiseline. To može izazvati usporavanje obrazovanja kiselosti u mleku.

Inhibitorne materije ne mogu potpuno zadržati razmnožavanje bakterija u svežem mleku, ali mogu produžiti tzv. inhibitornu fazu što ima praktični značaj za održivost mleka.

Vreme u kojem deluju inhibitorne supstance i u kome se zadržava razmnožavanje mikroorganizama u svežem mleku naziva se inhibitorna faza.

Trajanje inhibitome faze zavisi od individualnih osobina životinja od kojih mleko potiče, broj mikroorganizama u mleku i temperature na kojoj se mleko čuva.

Trajanje inhibitome faze zavisno od temperature kod mleka dobijenog običnom i aseptičnom mužom na osnovu podataka raznih autora prikazano je u tabeli 10.1.

Izostavljeno iz prikaza

Iz podataka tabele 10.1. vidi se da se inhibitorna faza znatno povećava sa smanjenjem temperature mleka. To ukazuje na nužnost nižeg hlađenja mleka neposredno posle muže.

10.3. Uticaj temperature na razviće mikroorganizama u mleku

Ukoliko se mleko posle muže ne ohladi na temperaturi ispod 10°C, tada po završetku faze u zavisnosti od vrste mikroorganizama i temperature nastupa razvijanje sa manjim ili većim intenzitetom svih vrsta mikroorganizama kojima mleko kao hranljiva sredina odgovara. To je tzv. faza razvića mešane mikroflore. Koje će vrste mikroorganizama prevladati nad ostalim zavisi prvenstveno od temperature mleka. Ako je mleko neposredno posle muže ohlađeno na temperaturu ispod 10°C razvija se psihorofilna mikroflora sastavljena uglavnom od bakterija koje su prilagođene niskim temperaturama. Psihorofilnu mikrofloru mleka uglavnom sačinjavaju bakterije, i to većinom mikrokoki i asporogene bakterije. Od bakterija preovlađuju vrste iz roda Pseudomonas, zatim iz roda Proteus, a izuzetno se mogu naći i sporogene vrste (Pseudomonas fluorescens, Bact. putidum, Proteus vulgaris, B. megaterium i dr.). Pri dužem čuvanju mleka nižim temperaturama, osim bakterija, mogu se razviti i kvasnice iz roži. Torulopsis, zatim plesni iz roda Penicillium, Cladosporium, Mucor i Taamaidium. Psihrofilni mikroorganizmi, po pravilu, skoro uopšte ne transformišu mlečni šećer, nego za hranu prvenstveno koriste proteine i masti. Zbog toga se reakcije mleka ili uopšte ne menja ili jedva primetno postaje alkalna. Razvićem ovih bakterija nastaju u mleku u izvesnoj meri tipični procesi trulenja. Zbog razlaganja kazeina i masti pojavljuje se izrazitija promena ukusa i mirisa mleka. Često se javlja gorak ukus raznog intenziteta koji se pripisuje ili peptonima nastalim razlaganjem proteina ili tributirinu i sličnim jedinjenjima koja nastaju razlaganjem mlečne masti. Tom prilikom se mogu takođe javiti užegao i lojav ukus mleka. Iz tih razloga kada se govori o efikasnosti hlađenja mleka, treba imati na umu, da se čuvanjem mleka na nižim temperaturama ne može postići nikakvo konzerviranje za duži period. Hlađenje je samo jedna pomoćna mera koja je efikasna za kraći rok čuvanja. Zavisno od mikrobiološkog kvaliteta uspešno čuvanje se može obaviti u toku 1-2 dana.

Ukoliko je temperatura iznad 18°C energično se množe i razvijaju mezofilne vrste mikroorganizama, čija je optimalna temperatura razvića između 20-35°C. Razviće mikroorganizama u neohlađenom mleku je mnogo brže. Takođe se brže menjaju fizičke, hemijske i organoleptičke osobine mleka. U takvim uslovima dolazi do izražaja u većem obimu međusobni uticaj raznih vrsta bakterija. U početku se brže razvijaju mezofilne anaerobne i sporogene bakterije koje svojim proteolitičkim fermentima razlažu belančevine te stvaraju peptone, peptide i aminokiseline. Čim se ova azotna jedinjenja pojave u mleku nastupa naglo množenje bakterija mlečne kiseline, koje za svoju ishranu koriste mlečni šećer i niža belančevinasta jedinjenja.

Od mlečnih bakterija prvo se u većem broju razvijaju streptokoki i to tipa Str. lactis i njima slične vrste. Transformacijom laktoze ove bakterije izdvajaju mlečnu kiselinu, koja se u početku vezuje sa alkalnim sastojcima stvarajući laktate, a kasnije se izdvaja i u slobodnom stanju. Pojava mlečne kiseline, kao i ostalih organskih kiselina, snižava pH vrednost mleka te na taj način se zaustavlja razviće ostalih bakterija, prvenstveno neutrofila koji su uglavnom predstavnici truležnih bakterija. Uporedo s bakterijama mlečne kiseline, dok pH mleka još nije jako nizak, razvijaju se i crevne bakterije iz grupe Coli-aerogenes. Kasnije, s povećanjem kiselosti, zaustavlja se razviće i ovih vrsta te na kraju posle 6-10 časova preovladjuju potpuno bakterije mlečne kiseline. Na taj način faza mešane mikroflore prelazi u fazu razvića bakterija mlečne kiseline. Ovaj prelaz je izrazitiji ukoliko je temperatura mleka viša. Tako npr. ako se veštački temperatura održava na 37-42°C doći će do jakog razvića termofilnih streptokoka i štapića mlečne kiseline. U tabeli 10.2. prikazano je dominiranje pojedinih rodova bakterija zavisno od temperature mleka.

Izostavljeno iz prikaza

Pošto se proces mlečnog vrenja nastavlja, to dolazi do većeg nakupljanja mlečne kiseline. Kada ona dostigne granicu od oko 1,5% počinje da inhibira razviće i samih mlečnih bakterija. Mlečna fermentacija se usporava, a potpuno prestaje kod 2,3 – 3% mlečne kiseline. Tada mleko ima približno oko pH 4. Tako niska kiselost inhibira razvoj najvećeg broja bakterija. Na ovaj način nastupa neka vrsta konzerviranja mleka, i ako bi se sprečilo dolaženje plesni i kvasnica i njihovo razviće na površini zgrušanog mleka, tako ukiseljeno mleko bi moglo ostati nepromenjeno više ne delja.

Ukoliko je takvo mleko dostupno vazduhu, na njemu se nakupljaju i otpočinju razviće kvasnice i plesni, tako da se može govoriti o fazi kvasnica i plesni, koje smenjuju fazu bakterije mlečne kiseline. U svome razviću kvasnice i plesni koriste kao ugljenika mlečnu kiselinu i na taj način smanjuju kiselost mleka. Kiselost mleka se takodje smanjuje razlaganjem belančevina i detaminacijom aminokiselina. Usled toga, naročito u površinskom sloju, dolazi do smanjenja kiselosti. Čim se reakcija mleka promeni i dodje do pH 6-7, ponovo se aktiviraju proteolitičke aerobne sporogene i asporogene bakterije koje zajedno sa kvasnicama i plesnima otpočnu energičnu hidrolizu proteina, masti i ostalih sastojaka. Kao posledica njihovog razvića, mleko ponovo prelazi u tečno stanje. Bela boja mleka se menja u prljavožućkastu boju i nastaje gusta tečnost neprijatnog mirisa na trulenje. Ovaj se proces nastavlja do potpune mineralizacije sastojaka mleka, a kasnije i do autolize samih mikroorganizama, koji su izgradili svoje telo na račun transformisanih sastojaka mleka.

Niska temperatura mleka ne utiče samo na selekciju vrsta mikroorganizama, već i na brzinu njihovog množenja. Uticaj temperature na množenje mikroorganizama ima ogromni praktički značaj za održivost mleka. Primena hlađenja mleka u njegovoj proizvodnji i preradi predstavlja jednu redovnu meru koja ima za cilj da u izvesnom stepenu u određenom roku konzervira mleko. To je moguće postići budući da se mikroorganizmi sporije množe na niskim temperaturama. U tabeli 10. 3. prikazan je uticaj temperature na množenje bakterija u mleku sa različitim početnim brojem bakterija.

Izostavljeno iz prikaza

Podaci o tabeli 10. 3. pokazuju da pored temperature početni broj bakterija ima veliki uticaj na brzinu množenja bakterija, a s time i na održivost mleka. Očigledno je da se niskom temperaturom ne može mleko očuvati ukoliko je dobiveno pod rđavim higijenskim uslovima te ima početni broj bakterija veoma velik. S obzirom na ishodni broj bakterija i uticaj temperature na njihovo množenje, a budući da je hlađenje mleka vezano sa izvesnim troškovima, to je od posebnog interesa pitanje do koje temperature je nužno hladiti mleko. Naime, pitanje je koja je to kritična temperatura za množenje mikroorganizama u sirovom mleku. U tabeli 10. 4. prikazan je uticaj temperature u intervalu od 0-35°C na množenje bakterija u mleku, odakle se može videti da se naglo povećanje broja bakterija javlja na temperaturama višim od 13°C.

Izostavljeno iz prikaza

Iz podataka te tabele očito je da se kritična temperatura za razmnožavanje mikroorganizama u mleku kreće oko 13°C. To znači da će se mleko rđavog kvaliteta održati u toku 24 časa ako se nalazi na nižoj temperaturi od 13°C, dok će mleko dobroga kvaliteta na temperaturama višim od 13°C pretrpeti izvesne promene koje će mu smanjiti mikrobiološki, hemijski i tehnološki kvalitet. Više temperature iznad ove kritične temperature za mleko znatno utiču na ubrzanje razmnožavanja bakterija te dovode do smanjenja održivosti mleka. Iz toga se izvodi praktičan zaključak da je neophodno mleko posle muže hladiti na temperature niže od 13°C. Iz tabela 10.3. i 10.4. očito je da se niskim temperaturama ne može potpuno zaustaviti razviće mikroorganizama za duže vreme. Na nižim temperaturama se razvijaju mikroorganizmi samo znatno sporije i to prvenstveno psihrofilne vrste. No ipak efekat niskih temperatura je takav da se bez hlađenja ne može zamisliti proizvodnja i prerada mleka.

U cilju očuvanja mleka i mlečnih proizvoda od nepoželjnih promena u tehnologiji mleka je dozvoljena primena hladnoće u vidu hlađenja ili zamrzavanja ili termičkih obrada u vidu pasterizacije i sterilizacije. Primena hemijskih sredstava nije dozvoljena izuzev u posebnim slučajevima kada se uz određeni režim termičke obrade primenjuje vodonikperoksid (H2O2). Jugoslovenskim zakonskim propisima nije dozvoljena primena nikakvih hemijskih konzervanasa za mleko namenjeno za ljudsku ishranu. Primena hemijskih sredstava u cilju konzervisanja u mlekarstvu je onemogućena zato što je u tehnologiji mlečnih proizvoda neophodno učešće mikroorganizama. Izuzev manjeg broja mlečnih proizvoda, sve ostale je nemoguće izraditi bez učešća mikroorganizama.

10.4. Održivost mleka

Sirovo kao i pasterizirano mleko pre ili posle postaje nepogodno za upotrebu zahvaljujući razmnožavanju mikroorganizama i biohemijskim promenama u njemu. Vreme koje proteče od momenta dobijanja ili isporuke mleka (bez obzira da li je sirovo ili pasterizirano) do momenta kada ono postane nepogodno za upotrebu predstavlja održivost mleka. Ne postoji precizna definicija što određuje održivost ili krajnji momenat do kojeg se ona može smatrati, no koriste se sledeći pokazatelji: 1. kada mleko postaje nepogodno za upotrebu zbog pojave mana mirisa i ukusa, 2. kada se mleko zgrušava pri kuvanju i 3. kada se zgrušava na sobnoj temperaturi. U pogledu vremena prvi i drugi pokazatelj je uglavnom isti, dok treći za nekoliko časova duži. Bez sumnje najbolji pokazatelj za određivanje granice održivosti jeste kiselost mleka.

S obzirom na način određivanja i svrhu razlikuju se tri vrste održivosti mleka: 1. apsolutna održivost, 2. relativna održivost i 3. komercijalna održivost.

Apsolutna održivost mleka predstavlja vreme koje je potrebno da mleko postigne takvo stanje (kiselost) da se zgrušava pri kuvanju kada se najduže u toku od tri časa posle muže stavi na temperatura 18°C i čuva. Očevidno je da određivanje apsolutne održivosti mleka je vezano za uzimanje proba mleka na mestu proizvodnje i da dobijeni rezultati ne mogu da budu poređeni sa komercijalnom održivosti mleka, naročito zimi, kada je atmosferska temperatura znatno niža od 18°.

Relativna održivost mleka predstavlja vreme koje je potrebno da mleko postigne takvo stanje (kiselost) da se zgruša pri kuvanju kada se u toku 25+ i časova posle muže stavi na temperaturu 18°C i čuva. Određivanje relativne održivosti je znatno pogodnije za uslove proizvodnje, jer omogućava uzimanje uzoraka pri isporuci mleka mlekari kako za jutarnju tako i za večernju mužu.

Ni jedan od prednja dva načina nije pogodan za ocenu stvarne komercijalne održivosti mleka, koja u istom stepenu zavisi od sezone i temperature okolnog vazduha kao i od uslova proizvodnje. Zato se za takve svrhe određuje komercijalna održivost mleka. Ona predstavlja vreme koje je potrebno da mleko postigne takvo stanje (kiselost) da se zgruša pri kuvanju kada se drži na atmosferskoj temperaturi od momenta proizvodnje.

U dužem vremenskom periodu od kada se vrši higijenska i sanitarna kontrola mleka na osnovu broja bakterija i koli titra pokazalo se da iako su te metode veoma dobre za tu svrhu one često ne omogućavaju da se sa dovoljnom tačnosti odredi održivost mleka. Zato se u poslednje vreme sve više obraća pažnja održivosti mleka kao njegovoj osobini koja ima neposredni značaj u tehnologiji.

Održivost mleka ie u neposrednoj vezi sa higiienskim kvalitetom mleka. Ona direktno zavisi od vrste i broja mikroorganizama u mleku. Manje zavisi od mehaničke nečistoće. Pored toga uticaj temperature je ogroman na održivost mleka, dok sanitarni kvalitet mleka je od manjeg značaja. Patogeni mikroorganizmi su neznačajni izuzev kod mastitisa gde njihov uticaj može da bude izražen u različitom stepenu.

Pored vremena koje pokazuje održivost mleka probom na održivost mleka mogu se dobiti još važni podaci o tipu mikroorganizama u mleku. Karakteristike gruša koji se dobije ukoliko, se mleko drži do momenta grušanja na sobnoj temperaturi, mogu da ukažu na prisustvo ili dominaciju pojedinih vrsta mikroorganizama.

Između nekih pokazatelja kvaliteta mleka u pogledu održivosti postoji izvestan odnos koji se može videti iz podataka u tabeli 10.5.

Izostavljeno iz prikaza

Kako se vidi apsolutna održivost znatno se smanjuje pri povećanju broja bakterija, smanjenju vremena redakcije i povećanju kiselosti.

10.5. Mikrobiološke transformacije pojedinih sastojaka mleka

Mikroorganizmi u mleku i mlečnim proizvodima u toku svoje životne delatnosti izazivaju razlaganje i transformaciju kako proteina tako isto mlečne masti i laktoze. Pri tome mikroorganizmi u mleku prvenstveno razgrađuju laktozu, nešto manje proteine, a teže i ređe mlečnu mast. S obzirom na obim i najčešće promene koje se redovno dešavaju u mleku, ukoliko za to postoje uslovi, transformacija laktoze ima izuzetan značaj.

Transformacija laktoze

Laktoza je kao i drugi ugljeni hidrati izvor značajnih količina energije za mikroorganizme. Pri razlaganju laktoze na niža jedinjenja oslobađa se energija koja se može da upotrebi za ostale potrebe mikroorganizama. Laktoza je ugljeni hidrat kojeg veoma jako fermentira niz mikroorganizama, a naročito mlečne bakterije. Sudbina produkata hidrolize (heksoza) laktoze apsorbovanih u ćeliji mikroorganizama zavisi od vrste mikroorganizama i uslova.

Najvažnije su četiri transformacije, i to:

1. mlečna fermentacija,
2. buterna fermentacija,
3. propionska fermentacija i
4. alkoholna fermentacija

Pri svakoj fermentaciji pored ovih glavnih produkata formira se niz sporednih jedinjenja. Ove transformacije spadaju u grupu anaerobnih fermentacija heksoza.

Mlečna fermentacija

Transformacija laktoze u mlečnu kiselinu predstavlja najvažniji i najčešći oblik fermentacije u mleku i mlečnim proizvodima. Mlečna fermentacija je biohemijski proces u kome se dejstvom mlečnih bakterija i nekih drugih vrsta mikroorgaaizama (bakterija Coli-aerogenes) šeeeri razlažu pod anaerobnim uslovima u mlečnu kiselinu kao glavni proizvod vrenja. Pored mlečne kiseline mogu nastati i druga jedinjenja kao sporedni proizvodi vrenja, kao npr. sirćetna kiselina, etilalkohol, CO2 i dr. Prema tome da li sporednih proizvoda vrenja ima u većoj ili manjoj količini, razlikuju se dva tipa mlečne fermentacije: homofermentativna i heterofermentativna. U prvom slučaju oko 95% i više šećera transformira se u mlečnu kiselinu, a ostatak u druge proizvode vrenja. U drugom slučaju oko 50% šećera fermentira se u mlečnu kiselinu, a ostatak u druge proizvode. Koji će tip vrenja preovladati zavisi od vrste bakterija, te su i bakterije prema tipu vrenja podeljene na „prave“ bakterije mlečne kiseline, ili „tipične“ koje previru šećer homofermentativno i „lažne“ ili „atipične“, koje previru šećer heterofermentativno.

Hemizam homofermentativne mlečne fermentacije je potpuno identičan po hemijskim procesima, međuproizvodima vrenja, i enzimi koji kataliziraju pojedine hemijske reakcije sa alkoholnim vrenjem sve do momenta stvaranja pirogrožđane kiseline. Tek po načinu transformacije pirogrožđane kiseline razlikuju se alkoholno i mlečno vrenje. S obzirom da mlečne bakterije ne vrše dekarboksilaciju pirogrožđane kiseline, jer nemaju enzim dekarboksilazu, kao što je to slučaj kod alkoholnog vrenja, pirogrožđana kiselina služi kao akceptor vodonika koji joj predaje redukovani DPN-H.

Mikroorganizmi ne mogu direktno da koriste laktozu. Oni prvo laktozu hidroliziraju na glukozu i galaktozu. U daljem procesu fermentacije iz svake heksoze dobija se dva molekula mlečne kiseline, (alfa-oksi-propionske kiseline):

Izostavljeno iz prikaza

Po količini razložene laktoze može se teorijski odrediti količina obrazovane kiseline. Jedan molekul laktoze daje četiri molekula mlečne kiseline. Molekularna težina laktoze je 324, a mlečne kiseline 90, odnosno za četiri molekula 360. Stoga ako je razloženo 0,5 g laktoze tada je formirano 0,526 g mlečne kiseline: 342 : 360 = 0,5 : X, gde se dobija X = 0,526.

Nakupljanjem mlečne kiseline u okolnoj sredini dovodi do usporavanja i potpunog zaustavljanja mlečnog vrenja. Povećanjem njene koncentracije snižava se pH sredine i ukoliko je u njoj bilo i drugih vrsta mikroorganizama (npr. truležnih), zaustavlja se i njihovo razviće. Na taj način se vrši u izvesnom smislu selekcija mikroorganizama i konzerviranje sredine, kao što je to slučaj kod nekih mlečnih proizvoda (kiselomlečni proizvodi, sirevi i dr.). Mlečna kiselina koja se nakupi u toku fermentacije, kao novi sastojak mleka ili nekog mlečnog proizvoda ona utiče na njihove fizičke i hemijske osobine. Pre svega, ona reaguje sa solima kalcijuma, natrijuma, kalijuma i dr. pri čemu stvara soli mlečne kiseline – laktate. U mleku ona odmah reaguje sa kalcijumom, formirajući kalcijumlaktat,

Izostavljeno iz prikaza

Pri tome se kalcijum odvaja iz kalcijumkazeinatno-fosfatnog kompleksa, što dovodi do oslobađanja kazeina koji se dalje u izoelektričnoj tačci (pH 4, 6) gruša. Ova reakcija se praktično koristi u tehnologiji kiselomlečnih proizvoda, svežih sireva i kazeina.

Buterna fermentacija

Buterna fermentacija se odvija pod delovanjem bakterija buterne kiseline. Ona može da se odvija ne samo na račun laktoze nego i iz mlečne kiseline odnosno laktata. Kao krajnji produkti fermentacije laktoze pored buterne kiseline dobijaju se 4 CO2 i 4 Hg. Hemizam buterne fermentacije je takodje identičan s hemizmom alkoholnog vrenja do stvaranja pirogrožđane kiseline. Međutim, dalji tok transformacije pirogrožđane kiseline znatno se razlikuje od ostalih vrenja. Pored spomenutih produkata u ovom vrenju se stvaraju aceton i butilalkohol i to naročito pri nižim pH vrednostima sredine. Buterna fermentacija je nepoželjna i uvek je veoma štetna u preradi mleka. Pored neprijatnog ukusa mlečnih proizvoda štetnost se sastoji i u tome što se pri ovoj fermentaciji izdvajaju gasovi (CO2 i Hg). To je naročito važno kod sireva, jer kao posledica nakupljanja tih gasova dolazi do nepoželjnog nadimanja sira.

Propionska fermentacija

Pri ovoj fermentaciji iz laktoze odaosno laktata obrazuje se pored propionske kiseline, sirćetna kiselina, ugljendioksid i voda:

Izostavljeno iz prikaza

Ova fermentacija se pojavljuje u zrenju skoro svih sireva, a naročito kod ementalskog tipa sireva kojima daje karakterističan ukus i miris. Hemizam propionske fermentacije je takođe identičan sa hemizmom alkoholnog vrenja do stvaranja pirogrožđane kiseline. Pirogrožđana kiselina preko oksalsirćetne, jabučne i fumarne kiseline prelazi u ćilibarnu kiselinu od koje se dekarboksilacijom dobija konačno propionska kiselina.

Izostavljeno iz prikaza

Alkoholna fermentacija

Pri alkoholnoj fermentaciji iz laktoze se dobija etilalkohol i CO2.

Izostavljeno iz prikaza

Alkoholna fermentacija u mleku odvija se pod delovanjem mlečnih kvasaca (Torula lactis). Ova fermentacija je tipična za neke kiselomlečne napitke (kumis, kefir) gde se može da obrazuje 2,5- 3% alkohola.

Hemizam transformacije glukoze u alkohol odvija se u četiri faze anaerobioze, i to: 1. faza fosforizacije – stvaranje heksozofosfata – jedinjenja heksoza i fosforne kiseline, 2. faza oksidacije – raskidanje ugljenikovog niza fruktoze – 1,6 – difosfata i nastajanje dva nova jedinjenja sa po tri ugljenikova atoma, 3. faza enolizacije – preko niza međuproizvoda 3-fosfoglicerinska kiselina prelazi u pirogrožđanu kiselinu (pojava pirogroždjane kiseline), i 4. faza redukcije – (transformacije pirogrožđane kiseline) – dekarboksilacijom pirogrožđane kiseline dobija se acetilaldehid koji se konačno redukuje u etilalkohol. Prve tri faze iste su za sve anaerobne fermentacije tj. do stvaranja pirogrožđane kiseline, a daljom njenom transformacijom dobija se mlečna buterna i propionska kiselina, zatim aceton, butilalkohol i dr.

Vremenski tok i intenzitet kiseljenja

U mleku se pod delovanjem bakterija mlečne kiseline razlaže samo 1-1,3% laktoze. Fermentacija se zaustavlja tada kada sadržaj mlečne kiseline dostigne oko 1,2 – 1,5%. Pri tim koncentracijama kiselina paralizuju se životne funkcije mikroorganizama. Međutim, u zavisnosti od vrste bakterija ta koncentracija može da bude znatno veća. Tako, Lbact. bulgaricum obrazuje u mleku i do 3% mlečne kiseline. Obično okruglasti oblici mlečnih bakterija obrazuju oko 0, 8 – 1,0%, a štapićasti oblici oko 1,5 – 2,0% mlečne kiseline.

Budući da kiseljenje i proces kiseljenja ima poseban praktičan značaj to je od interesa poznavanje njegovog vremenskog toka i intenziteta.

Kiseljenje je direktno vezano sa razmnožavanjem, odnosno sa brojenim povećanjem mikroorganizama i njihovim metabolizmom.

U svežem mleku u toku izvesnog perioda broj mikroorganizama se ne povećava, ili čak opada. U tom periodu mleko ima samo nativnu kiselost. Ta faza naziva se inkubaciona ili faza prilagođavanja. Posle inkubacione faze dolazi ubrzana i logaritamska faza razmnožavanja mikroorganizama. Tada istovremeno dolazi u početku do postepenog, a zatim do naglog porasta kiselosti. Posle ove faze, razmnožavanje mikroorganizama počinje naglo da se usporava, a jedan veliki broj izumire, tako da njihov ukupan broj počinje da opada. To je faza mirovanja. Istovremeno povećanje kiselosti počinje da se usporava. Trajanje pojedinih faza množenja mikroorganizama zavisi od osobina mleka i vrste mikroorganizama. Obično pri optimalnim uslovima kod mešanih kultura u mleku logaritamska faza množenja nastaje između 12-24 časa.

Brzina procesa kiseljenja meri se intenzitetom kiseljenja što predstavlja povećanje stepena kiselosti ili smanjenja pH vrednosti za jedinicu vremena. Intenzitet (I) kiseljenja izračunava se na sledeći način:

Izostavljeno iz prikaza

gde je T1 stepen kiselosti na početku kiseljenja, a T2 na kraju. Stepen kiselosti može da se uzme izražen po Soxhlet-Henkelu. Takođe, pH1 je vrednost na početku, a pH2 na kraju posmatranja i t je vreme u časovima.

U tolcu kiseljenja intenzitet se menja. Na početku je najmanji. Tada se kreće oko nule. Posle toga, prvo raste postepeno, a zatim naglo. On je najveći u logaritamskoj fazi razmnožavanja mikroorganizama, a zatim njegova vrednost opada. Pri optimalnoj temperaturi u logarimatskoj fazi intenzitet kiseljenja kreće se od 1-5°SH/h. Glavni faktor koji utiče na veličinu intenziteta kiseljenja je temperatura. Pri nižim temperaturama njegova vrednost u pojedinim intervalima je znatno manja i uopšte njegova maksimalno dostignuta vrednost je mala.

Patogeni mikroorganizmi i biocidi u mleku

11.1. Vrste i izvori patogenih mikroorganizama i biocida

Problem epidemija i raznih obolenja koji su izazvani uzročnicima prenesenim preko mleka naročito se pojavio sa razvojem centralizovanog snabdevanja sa mlekom velikih naselja. Danas u modernoj proizvodnji i preradi mleka sa strogom sanitarno-higijenskom kontrolom pojava takvih obolenja je manja. Ipak postoji mogućnost da dođe do propusta ili slabije kontrole u nekoj fazi procesa koji veže proizvođača mleka sa potrošačem. Kao posledica toga može se pojaviti katastrofalno širenje bolesti preko mleka i u najmodernijoj proizvodnji.

S druge strane u modernoj poljoprivrednoj proizvodnji neizbežna je upotreba niza biocida. Oni se koriste u razne svrhe u ratarskoj, stočarskoj i mlekarskoj proizvodnji i na različite načine mogu da dospevaju u mleko. Iako se biocidi pojavljuju u mleku u malim količinama kao zaostaci (rezidiji) ipak oni mogu biti štetni za ljudsko zdravlje. Neki od njih se ponašaju kao inhibitorne materije te ometaju normalan razvoj i množenje korisne tehnološke mikroflore u mleku. Na taj način onemogućavaju ili otežavaju izradu niza mlečnih proizvoda. Svi ti uzročnici koji se mogu preneti mlekom dele se u tri grupe: 1. mikroorganizmi (virusi, rikecije, bakterije i dr. paraziti) i njihovi toksični produkti (toksini); 2. specifične i nespecifične senzibilizirajuće materije (antibiotici i mlečna alergija) i 3. hemikalije koje imaju toksično delovanje (pesticidi, sanitizeri, konzervansi, medikamenti, radioaktivni izotopi).

Svi prouzrokovači obolenja kod čoveka i životinja mogu da dospu u mleko iz tri izvora. Prvo, oni dolaze od same muzne životinje koja je obolela ili inficirana, drugo, od obolelog ili inficiranog čoveka koji dolazi u dodir sa mlekom u toku proizvodnje i obrade i, treće, iz spoljne sredine, opreme i sl. U tabeli 11.1. prikazane su vrste obolenja po grupama i najčešći njihovi izvori.

Izostavljeno iz prikaza

Jugoslovenskim zakonskim propisima predviđena je zabrana stavljanja u promet mleka koje potiče od krava obolelih od pojedinih bolesti.

Zabranjeno je stavljati u promet mleko dobiveno od muznih grla:

1. obolelih od otvorene tuberkuloze pluća, tuberkuloze vimena, creva,
   mokraćnih ili polnih organa, kao i muznih grla koja reaguju pozitivno na tuberkulinsku probu;
2. obolelih od govedje kuge, plućne zaraze goveda, slinavke i šapa, bedrenice, šuštavca, hemoragične septikemije, besnila infektivne bulbame, paralize, ovčijih boginja, bradsota ili melitokokoze, kao i od muznih grla za koja se samo sumnja da boluju od tih bolesti;
3. obolelih od zapalenja vimena (mastitisa), a od zaraznog mastitisa (žutog galta) – samo ako je mleko vidio promenjeno;
4. čije je opšte zdravstveno stanje teško poremećeno;
5. koja izlučuje bakterije enteritis grupe;
6. koja izlučuje gnoj iz polnih organa;
7. u vreme dok se leče i za vreme od pet dana posle lečenja arsenom, živom, antibioticima ili lekovima koji prelaze u mleko;
8. u vreme dok služe za proizvođenje cepiva i posle tog vremena – dok izlučuje patogene bakterije ili viruse;
9. za koje se veterinarskim pregledom utvrdi da i iz drugih razloga ne mogu davati mleko sposobno za ljudsku ishranu.

Samo kao pasterizovano mleko ili kuvano mleko može se stavljati u promet mleko dobiveno od muznih grla:

1. obolelih od kravljih boginja;
2. obolelih od Q-groznice ili koja potiče iz zaraženih dvorišta, bez obzira da li pokazuje znake bolesti;
3. obolelih od zaraznog mastitisa (žutog galta), s tim da mleko nije promenjeno i da se gnojna telašca u mleku mogu samo mikroskopski utvrditi;
4. zaraženih brucelama ili koje potiču iz stada bolesnog od bruceloze, bez obzira da li pokazuje znake bolesti;
5. cepljenje živim kulturama bedrenice (antraksa), s tim da od dana cepljenja nije prošlo više od 14 dana;
6. zdravih, koja se nalaze zajedno u stajama sa životinjama kod kojih je utvrđena infekcija bakterijama enteritis grupe.

Govoreći o mleku kao prenosiocu raznih prouzrokovača obolenja treba istaći da niz patogenih bakterija može da se razvija u njemu. Razvoj patogenih bakterija u mleku zavisi uglavnom od temperature, reakcije i vrste bakterija, budući da je samo mleko kao hranljiva sredina mnogim slučajevima pogodno. U ogledima je utvrđeno da se niz patogenih bakterija veoma dobro razvija u mleku na temperaturi oko 30°C, kao što su S. typhosa, C. diphtheriae, V. comma, S. epidemicus, S, scariatinae i Str. agalactiae. Međutim, na nižim temperaturama ispod 10°C njihov se razvoj znatno usporava ili pak potpuno prekida.

11.2. Antibiotici

Zaostaci antibiotika u mleku mogu se otkriti nakon lokalne (intracisteralne), parenteralne (subkutane, intramuskulame i intravenozne) i oralne primene. Količina zaostatka antibiotika u mleku i trajanje izlučivanja su uglavnom ovisni od vrste antibiotika i njegovih nosioca, načina i mesta primene, količine datog antibiotika, stadijum laktacije i stepen patološko-anatomskih promena sekretornog tkiva mlečne žlezde.

Najveće izlučivanje antibiotika mlekom dešava se kod intracisteralne (intramamarne) primene u svrhu terapije mastitisa. Oko 26-49% od intracisteralno infuziranog antibiotika izluči se u prvih 12 sati. U tabeli 11.2. na nekoliko primeraka pokazana je veličina zaostataka antibiotika u mleku posle izvesnog vremena izlučivanja. Takodje u tabeli je dat minimalni period izlučivanja tj. minimalni broj dana izlučivanja u toku kojih se mogu u mleku utvrditi zaostaci pojedinih antibiotika. Obično se zahteva da se mleko od lečenih krava sa antibioticima ne sme koristiti za ljudsku ishranu najmanje za 3 dana posle primene. Takvo mleko ne sme da se isporučuje mlekari, nego treba da se zadrži na farmi. Prema podacima iz raznih zemalja uključujući i našu oko 3-15% isporučenog mleka mlekarama u kantama i cisternama sadrži zaostatke antibiotika.

U našoj veterinarskoj praksi za lečenje muzara koristi se najmanje 15 preparata koji sadrže razne antibiotike. U našem mleku mogu se očekivati zaostaci sledećih antibiotika: penicilin; od aminoglikozida streptomicin i neomicin; od makrolida eritromicin i spiramicin; od polipeptida bacitracin; od tetraciklina tetraciklin, hlortetraciklin i oksitetraciklin i od drugih antibiotika hloramfenikol.

Izostavljeno iz prikaza

Zaostaci antibiotika u mleku značajni su za ljudsko zdravlje i tehnologiju. Za većinu zaostataka antibiotika u mleku smatra se da ne predstavljaju neki znatniji problem za ljudsko zdravlje, mada su nepoželjni. Glavni problem je što zaostaci nekih antibiotika mogu da izazovu utrikariju, ekcem i teže alergične reakcije preosetljivih osoba na dotični antibiotik. U SAD oko 10% stanovništva je preosetljivo na penicilin. Neki od njih su veoma toksični, kao što je hloramfenikol. Pored toga zaostaci mogu izazvati rezistentnost nekih patogenih mikroorganizama prema pojedinim antibioticima.

Zaostaci antibiotika u mleku inhibitorno deluju na množenje bakterija u mleku. Takvo delovanje je krajnje štetno kod svih onih proizvoda koji se dobijaju pomoću mikroorganizama (sirevi, kiselomlečni proizvodi, kiseli maslae i sl.). Kao posledica toga štete u preradi mleka mogu biti velike. Osetljivost pojedinih bakterija mlečne kiseline na antibiotike je različita, tabela 11.3. Naročito veliku osetljivost pokazuje Str. thermophilus i neke vrste iz roda Lactobaeterium.

Izostavljeno iz prikaza

Zaostaci antibiotika se samo u manjem obimu smanjuju pasterizacijom mleka. Aktivitet penicilina se smanjuje pasterizacijom za 8%, termičkom obradom na 90°C/30 min. oko 20%, a kuvanjem i sterilizacijom do 50%. Kuvanjem mleka na 100°C/30 min. aktivitet streptomicina i neomicina se smanjuje za oko 66%, a hlortetraciklin oko 90%, dok je hloramfenikol potpuno otporan prema višim temperaturama.

11.3. Sulfonamidi

Sulfonamidi se danas uglavnom koriste u smesi sa antibioticima da bi se pojačalo lečenje. Kod intraciteralne primene izlučuje se najmanje 3 dana, a neki preparati i do 7 dana. Njihovo inhibitorno delovanje na razvoj bakterija mlečne kiseline je slično kao kod antibiotika s tom razlikom da su minimalne doze za zaustavljanje rasta znatno veće.

11.4. Detergenti i sanitizeri

Detergenti i sanitizeri mogu dospeti u mleko samo ako se nepravilno upotrebljavaju u procesu pranja i sanitizacije kod dobijanja i obrade mleka. Neki eksperimenti su pokazali da posle uobičajenog postupka sanitizacije u procesu dobijanja mleka oko 0,25% rastvora sanitizera može da dospe u mleko.

Značaj zaostataka ovih sredstava za ljudsko zdravlje je različito. Sredstva koja sadrže hipohloride i hloramine tj. koja deluju s aktivnim hlorom u dodiru s mlekom brzo se razgrađuju tvoreći neaktivne jone koji nisu opasni po zdravlje ljudi. Takodje i sredstva na bazi dodecil-diaminoetil-glicina (Tego 51) se ponašaju slično. Međutim, kvaterne amonijeve baze su veoma stabilne u mleku i znatno otrovnije materije.

Inhibitorno delovanje ovih sredstava na bakterije mlečne kiseline je od posebnog interesa za preradu mleka. Naročito kvaterne amonijeve baze imaju veoma jako rezidijalno delovanje. Zaostaci od 0,1-0,5 mg/1 mleka pokazuju izvesno bakterostatičko delovanje na bakterije mlečne kiseline. Minimalni bakteriostatički nivo tiekih sanitizera za kulture mlečne kiseline prikazan je u tabeli 11.4. Slično drugim inhibitornim materijama mleka (antibiotici) i ova sredstva mogu da utiču na nepravilnu ocenu kvaliteta mleka prema reduktaznoj probi. Ipak smatra se da zaostaci sredstava koji dospevaju u mleko pri normalnim uslovima ne predstavljaju ozbiljnu opasnost za preradu mleka.

Izostavljeno iz prikaza

11.5. Pesticidi

Ogromna upotreba pesticida u poljoprivredi dovela je do gotovo redovne pojave većih ili manjih zaostataka pesticida u mleku. Veoma različiti pesticidi po hemijskom sastavu mogu se otkriti u mleku: organohlorni (hlorirani ugljikovodici) kao što je DDT, HCH, lindan, endrin, dieldrin i dr.; organofosforni (esteri fosforne kiseline) kao što je paration, malation, dimetoal i dr.; karbamatni (esteri karbaminske kiseline) kao što je sevin, izolan, i dr.

Zaostaci pesticida u mleku su poreklom iz kontaminiranog organizma muzara koje se jednim delom mlekom izlučuju iz njega. Kontaminiranje muzara vrši se peroralno krmom i vodom te inhalacijom iz vazduha i preko kože. Kada se organohlorni pesticidi unesu krmom u organizam oni dospevaju u creva i delimično se izlučuju fecesom, a jedan deo odlazi portalnim sistemom u jetru i dalje u sistematsku cirkulaciju. Oni se takođe delimično izlučuju urinom, zatim kumulativno deponuju u tkivo i leđnim delom izlueju mlekom. Ovi pesticidi su veoma stabilna organska jedinjenja koja se vrlo malo ili nimalo ne metaboliziraju u organizmu. Organofosforni spojevi i karbamati se uglavnom metaboliziraju u organizmu. Njihovi metaboliti se smatraju netoksičnim i ne deponuju se u tkivima.

U ogledima gde su muzare hranjene sa lucerkom koja je sadržala 0,08 mg/kg heptahlora i heptahlorepoksida utvrđeno je da se oko 17% tih pesticida izlučilo mlekom. Intenzitet izlučivanja pesticida mlekom je veoma različit. Najviše se izlučuje dieldrin, a zatim DDE, DDD, dilan, toksafen, stroban, metoksihlor, pertan te malation, dok se izlučivanjem karbarila i dikaptona nije moglo utvrditi čak kada su davani krmom u većim dozama.

Ima više načina na koje rezidui mogu da se pojave u krmi. Pre svega direktnim tretiranjem biljaka u cilju zaštite od insekata ili u cilju uništavanja korovskih biljaka, zatim vodom koja dolazi iz predela koji su tretirani pesticidima kao i strujom vazduha. Istraživanja u SAD su pokazala da je na udaljenosti od 900 km identifikovan markirani pesticid koji je izazivao trovanje riba u reci. Biljka može da primi pesticide iz zemljišta koje je tretirano ranijih godina u cilju zaštite neke druge kulture. Tako su ispitivanja pokazala da je na parcelama na kojima je gajen krompir uz primenu DDT-a posle 10 godina lucerka sadržala visoke doze DDT.

Poslednjih godina sve se više primenjuje konzerviranje stočne hrane sa herbicidima. DDT i metaboliti stalni su problem u mleku i mlečnim proizvodima. Ustanovljeno je da 2 do 3 meseca posle jake upotrebe DDT-a na poljskim kulturama dođe do povećanja DDT-a u mleku krava obližnjih farmi. Ustanovljeno je takođe, da možemo očekivati da će u mleku biti najmanje 0,05 mg/kg ako muzare krmom uzmu 0, 5 do 5 mg/kg DDT-a. Nakon dermalne aplikacije fentiona našlo se posle 24 sata u mleku 1 mg/kg fentiona i njegovih oksidativnih metabolita, a posle 2 nedelje još uvek 0,2 mg/kg. Može se zaključiti da neku trajniju mogućnost prisutnosti u mleku predstavljaju samo pesticid iz skupine kloriranih ugljikovodika.

Pasterizacija mleka ima mali učinak na redukciju količine zaostataka DDT-a, lindana, endrina i dieldrina u mleku. U toku prerade zaostaci zavisno od fizičko-hemijskih osobina prelaze u proizvode u različitom stepenu. Tako je grupa organohlornih jedinjenja koja je rastvorljiva u mastima većim delom vezana za mlečnu mast. U tabeli 11.5. je pokazano kako se kreće koncentracija zaostataka dieldrina, endrina, lindana i DDT u toku proizvodnje maslaca uporedo sa koncentracijom masti.

Izostavljeno iz prikaza

U proizvodnji mlečnog praha izvesna količina zaostataka gubi se u fazi sušenja. Međutim, ovde moramo napomenuti da se ove supstance mogu u toku procesa pretvoriti u svoje metabolite i kao takvi mogu biti još opasniji u pogledu toksičnosti. Oni se teško dokazuju jer metode određivanja nisu još tako usavršene i razrađene da bi imali sa sigurnošću dokaze da su zaostaci stvarno izdvojeni.

U proizvodnji sireva količina zaostataka raspoređuje se zavisno od tipa sira prema sadržaju masti. U surutku odlazi srazmerno mala količina zaostataka, kod organohlornih pesticida, što nije slučaj s karbarilom koji je rastvorljiv u plazmi mleka te pri preradi prelazi u surutku. Prelazak jakih organohlornih pesticida iz mleka u sir i surutku kod izrade sira ementalera prikazan je u tabeli 11.6.

Izostavljeno iz prikaza

Svi pesticidi nisu toksični za toplokrvne životinje i za čoveka, zahvaljujući metabolizmu koji je u stanju da razloži i izluči strane materije iz organizma. Samo oni koji se ne mogu izlučiti nego se deponuju u organizmu mogu da dostignu dozu toksičnosti i izazovu poremećaj u organizmu. Danas je najvažnija grupa organohlornih pesticida u koju spada DDT, dieldrin, lindan i dr. Ova grupa jedinjenja je rastvorljiva u mastima i deponuje se u masnom tkivu čoveka i životinja.

Istraživanja su pokazala da se deponovana količina DDT-a u tkivu čoveka povećava i da se u proseku u telu odraslog Amerikanca nalazi 12,0 mg/kg. Podaci koji su dobijeni u našoj zemlji ukazuju na visok nivo organohlornih pesticida u telu čoveka.

Mehanizam delovanja pojedinih pesticida je različit zavisno od njegove hemijske prirode i organizma u kome deluje. Dokazano je da delovanjem u jetri oni izazivaju poremećaj u enzimskom sistemu.

Organofosforni pesticidi inhibiraju esteraze koje detoksificiraju neke organske fosfate i lekove. Niz istraživača utvrdilo je karcinogeno dejstvo pesticida koji imaju epoksidnu grupu u molekuli (dieldrin, endrin, i heptahlorepoksid). Za ovu grupu je dokazano da prouzrokuje stvaranje karcinogenih ćelija kod pacova. Neki pesticidi predstavljaju moguću teratogenu opasnost. Kaptan, karbaril, folpet, PCNB i dr. su teratogeni za embrion nekih sisara.

U mleku i mlečnim proizvodima u našoj zemlji pronađene su znatne količine rezidija. U našim ispitivanjima (Adamović V. et. al.: Hrana i ishrana, 9-10, 1970) mleka Vojvodine utvrđeno je da se sadržaj DDT-a i njegovih metabolita povećao za 5 puta u vremenu od 1966. do 1969. godine, a HCH derivata za 1,5 puta i dieldrina za više od 2 puta u istom periodu. U proseku njihove koncentracije su bile znatno iznad dozvoljenih granica. U svim ispitivanim uzorcima pronađen je DDT i dieldrin, u 77% slučajeva alfa-HCH i u 50% slučajeva gama-HCH. U jednom drugom ispitivanju (Bačić B., Mljekarstvo 6, 1970) u mleku i maslacu pojedinih jugoslovenskih mlekara pored znatnih količina gore pomenutih pesticida utvrđeni su zaostaci i heptahlorepoksida. U Sloveniji je utvrđeno da su skoro svi uzorci sadržali alfa-HCH i da je više od 2/3 od njih sadržalo DDT.

U pravilniku o minimalnoj dozvoljenoj količini pesticida u živežnim namirnicama (1969) nabrojeno je 66 pesticida od kojih se može očekivati manji broj u mleku i to pre svega: DDT, DDE, DDD, aldrin, dieldrin, heptahlor, heptahlorepoksid, lindan, alfa-HCH, zatim toksafen, stroban, malation, metaksihlor, endrin i karbaril.

11.6. Radioaktivni elementi

U mleku se susreću radionuklidi koji se inače normalno pojavljuju u prirodi, kao što je K40, C14, Ra226, a zatim u nekim lokalitetima Ra228, Ra224, Th228 i dr. Posle nuklearnih proba u mleku se pojavljuju naročito: Sr89, Sr90, Y90, Ba140, La140, Ce144, Cs137, I131 i neki drugi. Pored nukleamih proba postoje i drugi izvori radionuklida. Oni mogu da potiču iz industrijske upotrebe radioizotopa, kao što su otpadne vode iz nuklearnih centrala i sl. Sa zdravstvene strane najopasniji su radionuklidi koji se akumuliraju u tiroideji, kao što su radioaktivni jod, stroncijum, itrijum, cezijum i radijum. Takođe, radioaktivni stroncijum i radijum se akumuliraju u kostima.

Danas postoje industrijska postrojenja za izdvajanje radioaktivnog stroncijuma iz mleka.

Higijensko održavanje opreme

12.1. Pranje

Cilj pranja i karakteristike nečistoće

Posle upotrebe opreme, aparata, mlečnih vodova, transportnih sudova i sl. na njihovoj površini zaostaje uvek izvesna količina mleka ili mlečnih proizvoda, koji predstavljaju izvanrednu podlogu za razmnožavanje mikroorganizama. Pored toga ti ostaci mogu biti uzroci korozije metalne površine aparata i opreme. Rđavo oprane površine opreme takođe mogu da predstavljaju izvor kontaminacije mleka i mlečnih proizvoda mikroorganizama.

Cilj pranja je potpuno uklanjanje mlečnih i drugih ostataka sa površine opreme.

Mlekarska oprema pivenstveno je zaprljana pojedinim sastojcima mleka kao što su proteini, mast i ostali sastojci. Pojedina oprema se zaprlja u različitom stepenu sastojcima mleka, što zavisi od materijala s kojim je bila u dodiru (mleko, pavlaka, kiselomlečni proizvodi, maslac i dr. ). Sveže zaprljana oprema mlekom i mlečnim proizvodima pri pranju se znatno lakše uklanja nego ako je sušena ili zagorela.

Faktori procesa pranja

Uklanjanje nečistoće sa površina opreme putem sredstava za pranje uslovljeno je složenim delovanjem nekoliko faktora pranja i pojavom raznih procesa. Pri tome veliku ulogu ima kvalitet vode. Pranje se obavlja istovremeno pojavom nekoliko procesa:

1. Fizičko-hemijski: emulgiranje masti, deflokulacija belančevina i soli, bubrenje i peptizacija belančevina;
2. Hemijski: saponifikacija ili hidroliza masti, razlaganje belančevina i soli;
3. Mehanički: kvašenje površine materijala te spiranje usitnjenih i omekšanih sastojaka mleka.

Efikasnost pranja zavisi od nekoliko faktora: 1. od koncentracije i vrste detergenta, 2. od trajanja pranja, 3. od temperature rastvora i 4. stepen nečistoće i vrste nečistoće.

Sredstva za pranje

Pod sredstva za pranje podrazumeva se pojedinačna jedinjenja ili smesa nekoliko anorganskih ili organski-hemijskih jedinjenja koja se upotrebljavaju za pranje. Vodni rastvori za pranje u određenoj koncentraciji ne smeju da izazivaju koroziju opreme niti smeju posedovati štetna dejstva po zdravlje ljudi.

S obzirom na heterogeni hemijski sastav nečistoće na mlekarskoj opremi i strogo higijenske zahteve pri pranju, u mlekarstvu se po pravilu koriste smese pojedinih hemijskih sredstava za pranje. Smese se sastoje obično od nekoliko osnovnih hemijskih jedinjenja, kojima se dodaju u manjim količinama supstance koje imaju osobinu da povećaju kvašenje, imaju zaštitno dejstvo protiv korozije i omekšavaju vodu.

Za pranje mlekarske opreme koriste se bazna i kisela sredstva. Bazna sredstva se sastoje obično iz smese u čije sastave ulaze uglavnom sledeća jedinjenja: NaOH, Na2CO3 bez ili sa molekulskom vodom, NaHCO3, Na3PO4, 12H2O, NaPO3, natrijum hehsametafosfat (NaPO3)6 natrijum tetrafosfat Na6P4O13, i drugi polifosfati. Zatim natrijum metasilikat Na2SiO3, natrijum bitetrasilikat i dr. Pri sastavljanju kiselih detergenata upotrebljava se uglavnom azotna kiselina.

No pored toga što je neophodno za efikasno pranje da detergent predstavlja smesu pojedinih hemijskih jedinjenja za racionalnije pranje potrebno je primenjivati specijalne detergente. Ti posebni detergenti namenjeni su za pranje samo određene opreme sa odgovarajućim postupkom. Tako se u mlekarstvu upotrebljava nekoliko specijalnih detergenata, kao što su za ručno pranje, za pranje muznog aparata, za pranje transportnih kanti i cisterni, boca, pasterizatora, bućkalica i dr.

S obzirom da je spravljanje detergenata i njihova hemijska kontrola vezana sa nizom teškoća, to se preporučuje da se oni za potrebu pranja na farmi i u mlekari uzimaju od specijalizovanih predazeća za proizvodnju detergenata. U našoj zemlji za potrebe mlekarske industrije proizvode detergente „Saponija“ – Osijek, „Abro“ – Ljubljana, „Zlatorog“ – Maribor i dr.

Ručno pranje opreme

Rastvori detergenta za pranje ručnim načinom pomoću četaka ne sme da ima štetno dejstvo na kožu (ruke, lice) čoveka. Zato ti rastvori ne smeju da imaju visoku alkalnost (maksimum pH 11,5) i da sadrže jedinjenja koja nadražuju kožu (hromati). Sredstva za močenje takođe utiču nepovoljno na kožu ruku. Zato rastvori detergenta sa visokim sadržajem materija za kvašenje mogu jako nadražujuće da deluju na kožu pri znatno nižim koncentracijama nego obično.

U cilju izbegavanja opekotina ruku temperatura rastvora ne sme biti viša od 50°C. No, i pored toga viša temperatura znatno potencira korodivno sredstvo izvesnih sastojaka detergenta.

Prethodno ispiranje ili močenje hladnom ili još bolje mlakom vodom, znatno olakšava ručno pranje četkama. Tako ispiranje treba sprovoditi neposredno posle upotrebe opreme i pribora. Pri tome ne sme se koristiti vrela voda, jer ona izaziva prilepljivanje nečistoće na površini predmeta, naročito belančevina, a to znatno otežava pranje. S druge strane, temperatura rastvora detergenta pri pranju ne sme biti niža od 35°C. Pri nižim temperaturama od tačke topljenja mlečne masti teško se uspeva emulgirati i odstraniti mast s površine.

Cirkulacioni način pranja

Ručno pranje mlekovodnih cevi, nekih aparata i sudova u liniji protoka i obrade mleka je veoma otežano i vezano sa velikim utroškom rada. Zato se u takvim slučajevima kao racionalniji način primenjuje cirkulaciono pranje. Kod cirkulacionog načina izbegava se rasklapanje cevi i aparata kao što je kod pasterizatora, muznog aparata ili olakšava tehnika pranja kao što su cisterne.

Cirkulacioni način pranja sastoji se iz prethodnog ispiranja sa hladnom vodom, zatim iz cirkulacije rastvora detergenta hladnom vodom. Pri pravilnom sprovođenju pranja ovim načinom, kod odgovarajuće brzine kretanja detergenta kroz cevi i aparate koji imaju glatku površinu postiže se dobro odstranjivanje nečistoće. Međutim, mesta sa spojnim delovima, naročito kod gumenih zaptivača mogu postati izvor mikroorganizama usled nedovoljne efikasnosti pranja. Zato se preporučuje da se najmanje jedanput u toku 8 dana rastavljaju linije i ručno pere.

Da bi se obezbedilo cirkulaciono pranje potrebno je postaviti i povratnu liniju cevovoda koji se ne upotrebljava za sprovođenje mleka, nego samo za rastvor detergenta pri pranju. Ova metoda pranja se obavlja sledećim postupkom: Sistem cevi se prvo ispira vodom temperature 38-45°C u toku 10 minuta ili sve dotle dok izlazna voda ne bude potpuno bistra. Zatim sledi cirkulacija alkalnog rastvora detergenta odgovarajuće koncentracije s temperaturom oko 65° u toku 20-30 minuta. Na kraju se vrši ispiranje toplom vodom u toku 10 minuta. Sanitizacija se izvodi pre početka rada cirkulacijom vrele vode temperature oko 82°C ili cirkulacijom rastvora nekog sanitizera. Pored toga dva puta nedeljno dopunski se primenjuje obrada kiselim detergentom u cilju odstranjivanja mlečnog kamena. Ta obrada vrši se u toku 5 minuta pri 60-70°C.

12.2. Sanitizacija

Opremu nije dovoljno podvrgnuti samo brižljivom pranju nego je neophodno primeniti i poseban proces i sredstva za uklanjanje ili uništavanje mikroflore s njene površine.

Postoje tri termina koja se odnose na ovaj proces, a koji se na razne načine upotrebljavaju u pojedinim oblastima. To su sterilizacija, dezinfekcija i sanitizacija. Sterilizacija je proces uklanjanja svih oblika života, svih mikroorganizama uključujući i spore, u apsolutnom smislu.

Dezinfekcija je proces uništavanja patogenih, a i ostalih nepoželjnih mikroorganizama. Prvenstveno se koristi u humanoj i veterinarskoj medicini. Sanitizacija je termin koji se danas sve više koristi izvan medicinskog područja u industriji, poljoprivredi, prehrambenoj industriji te i u mlekarstvu. Pod sanitizacijom se podrazumeva uklanjanje nepoželjnih mikroorganizama sa površine opreme i materijala. Upotreba ovoga termina je pogodnija od sterilizacije, jer danas postoji malo na tržištu pravih mikrobiocida (sterilanata, sterilizera) za svakodnevnu upotrebu u proizvodnji. Mikrobiocidi su hemijska sredstva koja uništavaju sve oblike života (vegetativne i sporogene oblike bakterija, kvasnice i plesni, a takodje i viruse). Mikrobiocidi koji se danas proizvode za široku upotrebu spadaju u kategoriju sanitizera. Sanitizeri su hemijska sredstva kojima se smanjuje broj mikroorganizama-kontaminata na površini s kojom namirnica (mleko) dolazi u dodir na onaj nivo koji se s javno-zdravstvenog i tehnološkog stanovišta smatra bezopasnim.

U mlekarstvu se primenjuje dvojaka sanitizacija: 1. sanitizacija toplotom (parom i vrelom ključalom vodom) i 2. hemijskim sredstvima (sanitizerima) od kojih se uglavnom koriste hipohloriti, hloramini, kvaterna jedinjenja amonijaka, jodofori i amfolitski spojevi.

Sanitizacija toplotom se koristi primenom pare i vrele (ključale) vode. Izvor pare ili vrele vode zavisi od lokalnih uslova obima i vrste opreme kao i samog rešenja tehnološkog procesa pranja i sterilizacije opreme.

Pri dobrom čišćenju glatkih površina opreme ispere se većina mikroorganizama. Zaostali mikroorganizmi, izuzev rezistentnih spora bivaju uništeni u procesu sterilizacijom parom, vlažnom toplotom na 95° u toku 10 minuta.

Sanitizacija hemijskim sredstvima

U mlekarstvu se od dobrog sanitizera traži da ima ove osobine: da deluje protiv nepoželjne mikroflore, da nije otrovan, da je bez mirisa i ukusa, da je bezopasan za ljudsku kožu i materijale, da je jednostavan za primenu, da je što efikasniji u svom delovanju i da nije skup.

Natrijum i kalcijum hipohloriti su sanitizeri koji nalaze široku primenu u mlekarskoj praksi.

Natrijum hipohlorit u trgovini se pojavljuje u vidu tečnosti koja sadrži oko 12-15% aktivnog hlora. Aktivni hlor se veoma lako oslobađa i gubi iz rastvora.

Kalcijum hipohlorit (hlorni kreč) predstavlja tvrdi prah. Nestabilnog je sastava i nepotpuno se rastvara u vodi. Sadrži od 25-70% aktivnog hlora. Kako sam prah tako isto i rastvor spravljen od njega ima izražen miris na hlor. Kalcijum hipohlorit upotrebljava se za sanitizaciju mlekarske opreme isključivo u posebno spravljenom blagom rastvoru. Moć biocidnog delovanja hipohlorita zavisi od sledećih faktora: 1. od sadržaja aktivnog hlora, 2. od pH rastvora i 3. od temperature i vremena delovanja na površinu koja se obrađuje.

Sadržaj aktivnog hlora prema raznim preporukama za sanitizaciju pojedine opreme i pri raznim načinima pripreme kreće se od 25 do 300 mg/1.

Baktericidnost hipohlorita se povećava pri povećanju koncentracije aktivnog hlora, pri povišenju temperature i pri smanjenju vrednosti pH.

Temperatura rastvora za sanitizaciju sa hipohloritima treba da bude od 20-25°C. Vreme delovanja treba da se kreće od 2-5 minuta. Povećanje temperature izaziva znatno pojačanje korozivnog dejstva aktivnog hlora i dolazi do brze inaktivacije hipohlorita.

Povećanje kiselosti rastvora hipohlorita znatno utiče na pojačanje delovanja aktivnog hlora. Rastvor sa 50 mg/1 aktivnog hlora pri pH 6 ima baktericidnu moć isto kao rastvor od 250 mg/1 aktivnog hlora pri pH 10. Međutim, povećanje kiselosti jako utiče na povećanje korozivnog dejstva hlora. Zato rastvor za sterilizaciju sa hipohloritom ne sme da ima niži pH od 8.

Organska jedinjenja, osobito proteini, veoma brzo inaktiviraju rastvor hipohlorita. Zato se visoka efikasnost sanitizacije može postići pri obradi čiste površine opreme, tj. na kojoj nema tragova proteina.

Pri sanitizaciji opreme cirkulacionim načinom primenjuje se rastvor sa 100 mg/1, a pri sanitizaciji ispiranjem ili močenjem rastvora sa 200 mg/1 aktivnog hlora.

Hloramini predstavljaju čvrstu supstancu potpuno rastvorljivu u vodi. Oni oslobađaju hlor sporije od hipohlorita. Zato nisu pogodni u slučajevima gde je potrebna brza sanitizacija. Imaju blag miris hlora. Uglavnom se praktično primenjuje hloramin T. Delovanje hloramina zavisi od istih faktora kao i kod hipohlorita. U jako baznoj sredini njihova baktericidnost se naglo smanjuje. U pogledu korozije su manje aktivni u odnosu na hipohlorite.

Ostali pomenuti sanitizeri obično se nalaze u trgovini u raznim preparatima pod raznim trgovačkim nazivima.

U našoj zemlji najčešće se u mlekarstvu koriste kombinovani detergenti koji sadrže neki od sanitizera, kao što je Bis 1, 9, 13 itd. Zatim neki od ovih: sanitizer i detergent Iosan (fosforna kiselina i kompleks joda s detergentom), baktericid i fungicid Omnisan (alkildimetil-benzilamo nijeg hlorid), sanitizer Tego 51 (dodecil-diaminoetil-glicin) i dr.

12.3. Higijensko održavanje muznog aparata

Dobijanje mikrobiološki kvalitetnog mleka pri mašinskoj muži može se ostvariti samo ako se muzni aparat pravilno upotrebljava i brižljivo higijenski održava. Postoji više načina pranja kojima se postiže veliki uspeh u većini slučajeva, mada taj uspeh zavisi koliko od metoda toliko isto i od čoveka koji ga primenjuje u konkretnom slučaju. No, pored niza tih načina koji predstavljaju tehnička rešenja pranja muznog aparata, a koji u osnovi mogu biti ručni, mehanizirani i automatizirani suština pranja muznog aparata ipak se svodi uglavnom na sledeće procese:

1. Ispiranje sa hladnom ili mlakom vodom u cilju grubog odstranjivanja nečistoće i kvašenja površine, 2. pranje sa toplim rastvorom detergenta u cilju odstranjivanja mlečne masti i ostalih sastojaka mleka sa površine, 3. ispiranje čistom vodom u cilju odstranjivanja ostataka detergenta i nečistooe i 4. sanitizacija u cilju uništavanja mikroorganizama koji nisu uklonjeni sa prethodnim operacijama. Poslednja dva procesa 3 i 4 mogu biti kombinovana ukoliko se upotrebi vrela voda za sanitizaciju. Kada se upotrebljavaju hemijska sredstva za sanitizaciju onda se obično kombinuje proces pranja sa sanitizacijom.

Tehnika pri pranju muznog aparata može biti različita. Međutim, kod svih postupaka pranja koji su uopšte prihvaćeni potrebno je obezbediti pomoćne uređaje i pribor u kome i s čime se peru delovi muznog aparata. Ti uređaji i pribor mogu biti različiti što zavisi od celokupnog tehnološkog rešenja procesa pranja.

Kod polustacioniranih i stacioniranih muznih agregata redovno se upotrebljava cirkulaciono pranje koje može biti automatski programirano po operacijama. Bez obzira na stepen mehanizacije i automatizacije pri pranju uvek se odgovarajuće operacije moraju obaviti određenim redosledom.

Ispiranje se vrši odmah iza svake muže. Upotrebljava se čista hladna ili što je mnogo bolje, mlaka voda koja znatno efikasnije ispira ostatke mlečne masti.

Pranje s toplim rastvorom detergenta vrši se posle ispiranja. Pojedini delovi se potapaju u rastvor detergenta i pojedinačno peru uz upotrebu četaka i sunđera. Temperatura rastvora detergenta treba da bude od 40-50°. Koncentracija detergenta u rastvoru zavisi od njegove vrste i osobine. Treba uvek voditi strogo računa da se upotrebljava ona koncentracija koja se preporučuje u uputstvu fabrike koja ga proizvodi. Uglavnom te koncentracije se kreću od 0,5 – 1%. U našoj zemlji proizvodi se nekoliko posebnih detergenata za pranje muznog aparata. Tvornica „Saponija“ – Osijek proizvodi kombinovani detergent za pranje i sanitizaciju „BIS-1“ koji se upotrebljava pri pranju u 1% koncentraciji. Tvornica „Zlatorog“ – Maribor proizvodi „ZLATOL-D“ takođe kombinovani detergent za pranje i sanitizaciju, koji se upotrebljava u 0,5% rastvoru. Tvornica „ARBO“- Ljubljana, proizvodi detergent „META-K“ koji je takođe kombinovan i upotrebljava se u koncentraciji od 1%.

Ispiranje detergenta vrši se u cilju odstranjivanja ostataka detergenta koji uvek zaostanu na površini opreme posle pranja. Ispiranje se vrši hladnom vodom ukoliko je voda meka. Međutim, ako se upotrebljava tvrda voda tada se primenjuje toplo ispiranje. Ispiranje detergenta kao posebni radni proces obavlja se u slučajevima kada se primenjuje sanitizacija parom.

Sanitizacija muznog aparata

Sanitizacija parom vrši se posle ispiranja detergenta vodom. Metalni delovi muznog aparata mogu se sanitizirati u sterilizatoru sa ostalom opremom u toku 10 minuta pri 95°. Muzna se garnitura sanitizira parom putem zaparivanja na taj način što se para provodi kroz vodove i ispušta se napolje kroz sisne čaše. Zaparivanje se vrši u toku 2 minuta pri 95°. Mlekovodne cevi koje odvode mleko od muzne garniture do prijemnog odelenja mogu se takođe sanitizirati sa zaparivanjem. Pri tome sanitizacija muznih recipijenata i relizera može se obaviti direktnim uvođenjem pare. Muzne kante se mogu sanitizirati na zaparivaču kao što se to čini sa transportnim kantama i drugim sudovima.

Sanitizacija muznog aparata može se izvesti i vrelom vodom na taj način što se pojedini delovi potapaju ili se vrši propiranje muzne garniturevrđom vodom u toku 1 minuta sa minimalnom temperaturom do 85°.

Hemijska sanitizacija muznih aparata se danas najčešće primenjuje. Pri tome se koriste uobičajena sredstva – sanitizeri koji se inače koriste u mlekarstvu. Pri korišćenju hipohlorita upotrebljavaju se njihovi rastvori sa različitim sadržajem aktivnog hlora što zavisi od predmeta, načina i procesa. Pojedini rastvori hipohlorita treba da imaju ove koncentrate aktivnog hlora:

1. U kombinovanom detergentu sa hipohloritom 300 mg/l
2. Voda za krajnje ispiranje 75 mg/l
3. Voda za ispiranje dvostruke jačine 150 mg/l
4. Rastvor za vlažno čuvanje muznih garnitura između muža 150 mg/l
5. Rastvor za pranje vimena 375 mg/l

Hemijska sanitizacija može se obaviti na dva načina: kao odvojeni radni proces posle pranja pri čemu se vrši ujedno i ispiranje detergenta ili pak kao jedinstven radni proces sa pranjem pri primeni kombinovanog detergenta sa sredstvom za sterilizaciju. Primena kombinovanih detergenata sanitizerima ima niz prednosti pa se danas uglavnom takvi detergenti i proizvode, a proces pranja i sanitizacija tako postavlja da se istovremeno obavljaju.

Pri upotrebi kombinovanog detergenta sa sredstvom za sanitizaciju, celokupan proces pranja sastoji se iz tri faze: 1. Ispiranje vodom, 2. pranje i sanitizacija sa kombinovanim detergentom i 3. ispiranje detergenta sa vodom koja sadrži 75 mg/1 aktivnog hlora.

Vlažno čuvanje sisne garniture između muža

Muzna garnitura predstavlja deo muznog aparata koji se naj teže higijenski i tehnički održava. Jedan od efikasnih metoda održavanja sisne gamiture jeste vlažno čuvanje između muža. Vlažno čuvanje sisne garniture sastoji se u tome što se svi njeni delovi u normalno sastavljenom stanju između muža drže natopljeni u odgovarajućem rastvoru detergenta ili sanitizera. U tu svrhu upotrebljava se 0,5% rastvor kaustične sode ili 0, 5% rastvor BlS-a ili pak rastvor hipohlorita sa 150 mg/l aktivnog hlora.