Производство экологически чистого молока

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

 

кафедра технологии производства продуктов животноводства

 

 

 

Курсовая работа

 

по дисциплине: «Производство экологически чистых продуктов»

 

 

Тема: «Производство экологически чистого молока»

 

 

 

Выполнил:                                        

Студент 3 курса

Группы 4

специальности (направления подготовки) Биология  (020803.65 «Биоэкология»)

 

личный номер ____________________

                                              (номер зачетной книжки)

 

 

 

Панюкова Татьяна Владимировна

 

 

 

 

 

К защите допущен: _________________________   / _____________________________ /

(подпись)    (инициалы, фамилия)

  

 

_________________ / ___________________________

_________________ / ___________________________

Оценка __________________             _________________ / ___________________________

(цифрой и прописью)                           подписи членов комиссии                                   расшифровка подписи

 

 

 

Самара 2014

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

 

Кафедра технологии производства продуктов животноводства

 

 

ЗАДАНИЕ

 

на курсовую работу (проект) по дисциплине

 

«Производство экологически чистых продуктов»

 

 

Студенту                       Панюковой Татьяне Владимировне

 

 

 

Тема работы (проекта) «Производство экологически чистого молока»

 

 

 

Исходные данные (технические требования) на курсовую работу (проект)

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

 

Задание выдано    «____» _____________20___г.

 

 

 

 

Руководитель        _________________         __________________________

                                                                (подпись)                                                        (расшифровка подписи)

 

 

Оглавление

 

Введение……………………………………………………………………………………………….....			5
1.	Характеристика пищевой и биологической ценности молока….………		7
	1.1.	Пищевая ценность молока……………….…..…………………………………..	7
	1.2.	Биологическая ценность молока…………….…………………………………	10
2.	Технический регламент таможенного союза на молоко…..……………...		12
3.	Пути поступления регламентируемых загрязнителей и накопление их в продукте…………………………………………………………………………………………...		16
	3.1.	Основные загрязнители кормов………………………………………………..	16
	3.2.	Нитраты и нитриты – проблема рожденная 20 веком………………………………………………………………….……………………….	17
	3.3. Охрана кормов от  загрязнения митотоксинами………………………….		18
3.4. Остаточные  вещества, токсичные и радиоактивные  элементы в молоке……………………………………………………………………………………………………….			20
4. Методы контроля экологической безопасности продукта………………………………………………..…………………………………………………..			23

      4.1. Требования к  безопасности молока и молочных  продуктов при ее реализации.......................................................................................................       23

      4.2. Требования к  безопасности  сырья, используемого  для производства (изготовления) молока  и молочной продукции……………………………..    25

5. Пути снижения уровня загрязнения  продукта……………………………    28

Выводы и предложения……………………………………………………….   31

Список используемой литературы……………………………………………  34

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

Курсовая выполнена на 35 страницах печатного текста. Содержит 3 таблицы, 17 источников использованной литературы.

В работе описана характеристика оценки пищевой и биологической ценности молока, регламентируемые показатели безопасности (вещества, соединения, микроорганизмы), пути их поступления и накопление в продуктах. Предложены меры по улучшению качества и экологической безопасности молока и молочных продуктов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                           Введение

 

 

Очень важным моментом для производства экологически чистой продукции является организация контроля качества продукции. Если говорить о качестве продуктов питания, то экологически чистая продукция (растениеводства) не содержит остатков пестицидов, содержит намного меньше нитратов. При решении вопроса производства продукции сельского хозяйства необходимо определиться с терминами: «Безопасная продукция», «Экологически чистая продукция». Безопасная продукция должна соответствовать требованиям и показателям, закрепленным в медико-биологических нормативах, стандартах, технических условиях и не представлять опасности для жизни и здоровья людей. В этой продукции допускается содержание некоторых вредных веществ в предельно допустимых для человека концентрациях.

Экологически чистой считается продукция, соответствующая требованиям закона, то есть обладающая питательной ценностью, укрепляющая здоровье и не оказывающая неблагоприятного воздействия на организм человека в результате ее потребления. Правовой статус экологически чистой продукции определяется соответствующими санитарными и ветеринарными нормами и правилами. При производстве экологически чистой продукции, кроме соблюдения строгих требований к качеству кормов, предусматриваются контролируемые особые условия содержания.

        В условиях  научно-технического прогресса одной  из глобальных проблем стало  производство безопасных, экологически  чистых продуктов питания, в том числе и молочных. В современных условиях молоко и молочные продукты могут стать источником токсичных и радиоактивных веществ. В связи с этим на мировом рынке главными требованиями к молочным продуктам является безопасность, экологическая чистота и влияние на состояние здоровья.

        Мировое производство  молока, согласно оценки ФАО, в  последние годы практически не  изменилось и находится на  уровне 500 млн. тонн. Во многих странах  мира четко прослеживаются тенденции  снижения поголовья коров, повышения продуктивности, увеличения черно-пестрого и голштинского скота, применения приемов биотехнологии. Возрастает доля специализированных молочных ферм, большое внимание уделяется повышению белковомолочности коров и производству сыра.

        Постоянно возрастающие масштабы эрозии почвы, уменьшение видового разнообразия флоры и фауны, унификация агроландшафтов и загрязнение окружающей среды пестицидами, нитратами, тяжелыми металлами обусловлены сельскохозяйственной деятельностью.

        Сокращение площади земельных угодий и их загрязнение, а также уменьшение плодородия почвы явилось не только причиной снижения производства сельскохозяйственной продукции, но и отразилось на качестве продуктов питания.

        Целью написания курсовой работы является изучение требований, норм, правил и стандартов производства экологически чистого молока. В задачи работы входят:

• изучение технических регламентов таможенного союза на молоко;
• определение основных источников поступления загрязнителей  в продукт;
• выбор методов контроля экологической безопасности;
• поиск методов охраны окружающей среды при производстве продукта;
• ознакомление с наилучшими технологиями производства экологически чистого молока.

 

 

 

 

1. Характеристика пищевой и биологической ценности молока

 

1. Пищевая ценность молока

 

 

         Пищевая  ценность молока обусловлена  его химическим составом. Он несколько  различается для молока разных  видов и пород животных, может  варьироваться в зависимости  от условий их кормления.

        Белки являются наиболее ценной составной частью молока. Они составляют около 3,3 %, в том числе казеина 2,7 %, альбумина 0,4 %, глобулина 0,12 %. Казеин относится к сложным белкам фосфопротеинам и содержится в виде кальциевой соли (казеината кальция), придает молоку белый цвет. В свежем молоке казеин образует коллоидный раствор; в кислой среде молочная кислота отщепляет от молекулы казеина кальций, свободная казеиновая кислота выпадает в осадок и образуется молочнокислый сгусток.

        Сывороточные  белки по содержанию дефицитных  незаменимых аминокислот (лизина, триптофана, метионина, треонина) — наиболее биологически ценная часть белков молока, важная для пищевых целей. Главные из них — лактоальбумин и лактоглобулин — имеют высокое содержание ростовых и защитных веществ. В коровьем молоке эти белки составляют 18% общего количества белка, в козьем их в 2 раза больше. При нагревании выше 70 °С молоко теряет часть лактоальбумина и лакто глобулина, они денатурируются и выпадают в осадок. Поэтому для освобождения молока от микробов его подвергают пастеризации при температуре не выше 70 °С. Кроме того, в состав сывороточных белков входят иммуноглобулины (1,9-3,3 % общего количества белков) — высокомолекулярные белки, выполняющие роль антител и подавляющие чужеродные белки путем склеивания микробов и других чужеродных клеток.

       Белки молока  содержат все незаменимые аминокислоты  и являются полноценными.

      Жир в молоке содержится в количестве от 2,8 до 5 %. Молоко является природной эмульсией жира в воде: жировая фаза находится в плазме молока в виде мелких капель — шариков жира, покрытых защитной лецитино-белковой оболочкой. При разрушении оболочки свободный жир образует комки жира, что ухудшает качество молока. Для обеспечения устойчивости жировой эмульсии необходимо сокращать до минимума механические воздействия на дисперсную фазу молока при транспортировании, хранении и обработке, избегать его вспенивания, правильно проводить тепловую обработку (длительная выдержка при высоких температурах может вызвать денатурацию структурных белков оболочки шариков жира и нарушение ее целостности), применять дополнительное диспергирование жира путем гомогенизации.

        Молочный жир  состоит из сложной смеси ацилглицеринов (глицеридов). Из нескольких тысяч  триглицеридов молочного жира  большую часть составляют разнокислотные, поэтому жир имеет относительно  низкую температуру плавления  и однородную консистенцию.

        Ненасыщенные и низкомолекулярные жирные кислоты придают молочному жиру легкоплавкость (температура плавления — 27-34 °С). Эти кислоты имеют более ценные биологические свойства, чем высокомолекулярные и насыщенные. Низкая температура плавления и высокая дисперсность обеспечивают хорошую усвояемость молочного жира.

        К недостаткам  молочного жира относится его  низкая устойчивость к воздействию  высоких температур, световых лучей, кислорода воздуха, водяных паров, растворов щелочей и кислот. Происходит прогоркание жира вследствие гидролиза, окисления, осаливания.

       Лактоза (молочный сахар) является основным углеводом молока, моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды — в виде следов.

       Дисахарид лактоза  — основной источник энергии  для биохимических процессов  в организме (на нее приходится  около 30 % энергетической ценности  молока), способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария. В молоке  лактоза находится в свободном  состоянии в виде а- и p-форм. Очень небольшая часть лактозы связана с другими углеводами и белками. Молочный сахар медленно проникает сквозь стенку кишечника в кровь, поэтому его используют для питания молочнокислые бактерии, оздоравливаюшие среду желудка. При нагревании молока выше 95 °С цвет молока изменяется от желтоватого до бурого из-за образования меланоидинов, имеющих темную окраску, в результате реакции углеводов молока с белками и некоторыми свободными аминокислотами.

        При гидролизе  лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, а при брожении под воздействием ферментов — на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы и др.

        Минеральных веществ в молоке содержится до 1 %, в их состав входит более 50 элементов. Основными из них являются кальций, фосфор, магний, калий, натрий, хлор и сера. Кальция в I л молока содержится 1,2 г, он необходим для формирования костей, регулирования кровяного давления. Соли кальция имеют большое значение не только для человека, но и для процессов переработки молока. Например, недостаточное количество солей кальция обусловливает медленное сычужное свертывание молока при изготовлении сыров, а их избыток — коагуляцию белков молока при стерилизации. Около 22 % всего кальция молока связано с казеином, остальное количество составляют соли — фосфаты и др. Эти соединения содержат фосфор, он входит также в состав казеина, фосфолипидов и др.

         Микроэлементы в молоке (железо, медь, кремний, селен, олово, хром, свинец и др.) связаны с оболочками шариков жира (Fe, Си), казеином и сывороточными белками (Fe, Си, Zn, Mn,Al, I, Sen др.), входят в состав ферментов (Fe, Mo, Mn,Zn), витаминов (Со), гормонов (I, Zn, Си). Они обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов и гормонов, необходимых для обмена веществ в организме.

         Ферменты являются биокатализаторами для биохимических реакций. Так, производство кисломолочных продуктов и сыров основано на действии ферментов классов гидролаз, оксидоредуктаз, грансфераз и других. Многие липолитические, протеолитические и другие ферменты вызывают глубокие изменения состава молока во время выработки и хранения молочных продуктов, что может привести к снижению их качества. По активности некоторых ферментов можно судить о санитарно-гигиеническом состоянии сырого молока или эффективности его пастеризации. Так, в зависимости от показателя псроксидазной активности молока делают вывод об эффективности его высокотемпературной пастеризации. По каталазной пробе судят о степени загрязненности посторонней микрофлорой пастеризованных молочных продуктов.

        Гормоны присутствуют в молоке в незначительных количествах; это тироксин, пролактин, адреналин, окситоцин, инсулин. Эндогенные гормоны, выделяемые эндокринными железами животного, попадают в молоко из крови. Экзогенные гормоны являются остатками гормональных препаратов, применяемых для стимулирования продуктивности, усвоения кормов и т.п.

 

1.2 Биологическая ценность  молока

 

         В молоке  содержатся биологически активные  вещества - гормоны, ферменты, простогландины, лизоцим, иммуноглобулины, лактенины , лактоферрин и др., повышающие устойчивость организма человека к инфекционным болезням.

        Для нормального  функционирования организма в  рационе детей и подростков  молоко и молочные продукты должны составлять 50 %, а у взрослых — 25%.

        Исследованием  доказано что у населения из-за  малого употребления молока развивается  ранний остеопороз ( даже у обеспеченных  людей). Недополучение животного  белка приводит к повышенному  отложению внутреннего жира, атеросклерозу сосудов, развитию слабоумия.

         Немаловажную  роль в питании человека играют  и молочные продукты — кефир, творог, сметана, масло, сыры и др., которые наряду с высокой пищевой  ценностью обладают диетическими  и лечебными свойствами (улучшают пищеварение, оказывают терапевтическое действие при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, хроническом бронхите, туберкулезе, малокровии, заболеваниях печени, почек, сердечно-сосудистой системы).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технический регламент таможенного союза на молоко

 

       С целью установления  экологической безопасности говядины  в соответствии с техническим  регламентом Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» контролируют следующие показатели.

Микробиологические нормативы безопасности (патогенные)

Таблица 1.

Показатель	Группа продуктов	Масса продукта (г), в которой не допускается
Патогенные микроорганизмы, в т.ч сальмонеллы	Молоко и молочная продукция   (кроме продуктов   стерилизованных,   ультрапастеризованных с   асептическим фасованием),   питательные среды для   заквасок, молокосвертывающие   препараты, смеси сухие для   мороженого	25   (50 - для концентрата   лактулозы, белка   молочного, казеина)
Listeria mono-   cytogenes	Молоко и молочная продукция, в   том числе смеси сухие для   мягкого мороженого,   (кроме сырого молока, сырого   обезжиренного молока и сырых   сливок, стерилизованных,   ультрапастеризованных с   асептическим фасованием,   кисломолочных, сухих,   сгущенных продуктов, сыров и   сырных продуктов плавленых,   масла топленого, молочного   жира, сливочно-растительной   топленой смеси)	25   125 г (для сыров   мягких и рассольных -   в 5 образцах массой по   25 г каждый)

 

Гигиенические требования безопасности.

Таблица 2.

Показатели	Допустимые уровни, мг/кг, не более	Примечания
Токсичные элементы
свинец	0,1	молоко
мышьяк	0,05	молоко
кадмий	0,03	молоко
ртуть	0,005	молоко
Пестициды
ГХЦГ (альфа, бета, гамма-изомеры)	0,05	молоко
ДДТ и его метаболиты	0,05	молоко

 

Допустимые уровни радионуклидов цезия-137 и стронция-90

Таблица 3.

Группа продуктов питания	Удельная активность цезия-137, Бк/кг (л)	Удельная активность  стронция-90, Бк/кг (л)
Молоко и продуты переработки молока	100	25

 

Требования, предъявляемые к сырому молоку, полученному от крупного и мелкого рогатого скота и сырым сливкам

           

            К обращению допускаются сырое молоко и сырые сливки, полученные от здоровых животных из хозяйств, официально свободных от заразных болезней животных, в том числе:

      - ящура - в течение  последних 12 месяцев на территории страны или административной территории в соответствии с регионализацией;

      - чумы крупного  рогатого скота - в течение последних 24 месяцев на территории страны  или административной территории  в соответствии с регионализацией;

      - чумы мелких жвачных - в течение последних 36 месяцев на территории страны или административной территории в соответствии с регионализацией;

      - контагиозной плевропневмонии - в течение последних 24 месяцев  на территории страны или административной территории в соответствии с регионализацией;

      - лейкоза - в течение  последних 12 месяцев на территории  хозяйства;

      - бруцеллеза крупного  рогатого скота, туберкулеза, паратуберкулеза  в течение последних 6 месяцев  в хозяйстве;

      - бруцеллеза овец и коз, туберкулеза МРС - в течение последних 6 месяцев в хозяйстве;

      - оспы овец и  коз - в течение последних 6 месяцев  на территории страны или административной  территории в соответствии с  регионализацией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Пути поступления регламентируемых загрязнителей и накопление их в продукте

 

Основным источником загрязнения молока является корм.

 

3.1. Основные загрязнители  кормов

 

        К ним относятся  радиоактивные и ядовитые отходы  промышленности, транспорта и домашнего  хозяйства, попадающие через воздух, воду и почву на продукты питания или проникающие в них при хранении. В состав кормовых рационов могут попадать такие антропогенные загрязнители, как пестициды, диоксины, полихлорированные бифенилы и трифенилы, соли тяжелых металлов и другие опасные для здоровья вещества.

        Тяжелые металлы (медь, цинк, железо, свинец, ртуть, мышьяк) попадают в организм животных  с кормами (из растений) и с  водой, а также при слизывании  животными красок и разных  элементов в коровнике и на  пастбище. Соединения тяжелых металлов могут проникать в молоко из оборудования и устройств, используемых в молочном деле. Самый опасный источник тяжелых металлов – корм растительного происхождения. Слишком часто молочных коров выпасают на пастбищах вблизи дорог с интенсивным уличным движением автотранспорта. Вместе с тем медицинская статистика фиксирует только острые заболевания, вызванные потреблением больших доз тяжелых металлов. Как правило, отравления протекают нетипичным образом, и не всегда правильно ставится диагноз.

Остатки сельскохозяйственных ядохимикатов (удобрений). Они представляют собой наиболее значительную группу загрязнителей, так как присутствуют почти во всех пищевых продуктах.

Это пестициды и гербициды, проникающие в продукты в результате мероприятий по защите растений и борьбе с вредителями, или удобрения, поступающие в растения из почвы, подвергаются часто биохимическим превращениям, что затрудняет их обнаружение и осложняет раскрытие механизма их воздействия на организм человека (образование метаболитов из пестицидов, образование нитрозоаминов из азотных удобрений). Минеральные вещества, содержащиеся в химических удобрениях, могут существенно влиять на качество продуктов и их питательную ценность, например, вследствие изменения рН среды или витаминов. Это относится также к запаху и вкусу, которые при обработке ядохимикатами и удобрениями претерпевают нежелательные изменения. В продуктах животного происхождения весьма нередко обнаруживаются пестициды, которые попадают в мясо, молоко, яйца с кормами. Хлорорганические пестициды накапливаются в тканях и органах и могут сохраняться в них продолжительное время, а фосфорорганические пестициды, являясь ферментными ядами, могут долгое время циркулировать в организме.

 

3.2. Нитраты и нитриты  – проблема, рожденная 20 веком

 

         Растения  способны накапливать в себе  практически все вредные вещества. Поэтому особенно опасна сельскохозяйственная  продукция, выращиваемая вблизи  промышленных предприятий и крупных  автодорог.

         Несомненно, это связано с возрастающей химизацией всех отраслей сельского хозяйства, в том числе с широким использованием минеральных удобрений.

         Однако, наличие  нитратов в растениях – нормальное  явление. Ведь азот наряду с  фосфором и калием составляет  основу питания растений. Другое дело, когда поступление нитратов превышает потребности органического синтеза, и они начинают накапливаться в корнях, листьях и, самое главное, но далеко не приятное – в плодах различных сельскохозяйственных культур, как непосредственно употребляемых в пищу человеком, так и кормовых культурах, идущих на корм скоту. Тогда не переработанный их излишек под воздействием нитратредуктазы – фермента, содержащегося в растительных тканях, или иным путём восстанавливается в нитриты, которые обуславливают серьёзное нарушение здоровья не только детей, но и взрослых.

        Загрязнение  кормовых культур в сельском  хозяйстве ведёт к загрязнению  продукции животноводства. При этом  необходимо иметь ввиду, что травоядные  животные употребляют пищи в  пересчёте на 1 кГ массы тела больше, чем человек, а соответственно и больше вредных веществ, которые содержатся в кормах. Так, например, если взрослый человек с питьевой водой и продуктами питания в среднем за сутки получает 2,5 – 3 мГ/кГ нитратов, для крупного рогатого скота эта нагрузка составляет 100 – 200 мГ/кГ, а для свиней 60 – 70 мГ/кГ по нитрат-ионам. И хотя в организме животных происходит распад большей части вредных веществ, всё же возникла необходимость в контроле, как кормовых культур, так и продукции животноводства. Продукты животного происхождения, как правило, содержат незначительное количество нитратов в сравнении с продукцией растеньеводства. Это касается прежде всего мяса, а в молоке обнаруживается значительное количество нитратов. При этом их концентрация зависит от времени года, что прежде всего связано с потреблением кормов.

         При переработке  молока нитраты применяются для  подавления размножения некоторых  штамбов бактерий. Молоко и молочные  продукты как источник нитратов  играют незначительную роль.

         Настоятельная  необходимость контролировать содержание  нитратов в сельскохозяйственной  продукции и пищевых продуктах  предполагает применение соответствующих  аналитических методов их определения  – простых, быстрых и достаточно  надёжных.