Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα Διδακτική Ενότητα 3: Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά FoodSafety Cheese Κατάρτιση στην ασφάλεια τροφίμων για μονάδες παραγωγής γάλακτος και τυροκομεία. Το FoodSafety Cheese είναι ένα έργο μεταφοράς καινοτομίας στα πλαίσια της κοινοτικής πρωτοβουλίας Leonardo da Vinci (κύκλος 2010) και αναπτύχθηκε με σκοπό να αξιοποιηθούν τα ευρήματα από την διδακτική μεθοδολογία που αναπτύχθηκε κατά το έργο “Seguralimentaria”, και να εξειδικευθούν τα αποτελέσματα για τις βιομηχανίες παραγωγής και γάλακτος και τυριού. Επίσης το έργο στοχεύει να διευκολύνει την πρόσβαση σε νέες τεχνολογίες πληροφορικής και επικοινωνίας (ΤΠΕ) , ειδικά σε ομάδες με χαμηλά επίπεδα χρήσης αυτών των τεχνολογιών. Το συγκεκριμένο τεστ, ανταποκρίνεται στην Ασφάλεια Τροφίμων για τα Τυριά – Βασικό Μάθημα έχει σχεδιαστεί ως μέρος του έργου FoodSafety Cheese, που είναι μέρος του κοινοτικού προγράμματος επαγγελματικής κατάρτισης Leonardo da Vinci της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Συντονιστής και κύριος εταίρος του έργου: BETELGEUX, S.L. Paseo Germanías, 22 ·46701 ·Gandía ·Spain http://www.betelgeux.es FEDERACIÓN AGROALIMENTARIA DE CC.OO. Pza. Cristino Martos, 4. 28015 Madrid. España http://www.agroalimentaria.ccoo.es/agroalimentaria/menu.do?Inicio Εμπλεκόμενοι Εταίροι στο έργο: Ecole d’Ingenieurs de Purpan 5, voie du TOEC BP 57611 31076 TOULOUSE Cedex 3 http://www.purpan.fr/ MINISTRY OF FOOD, AGRICULTURE AND LIVESTOCK General Directorate of Food and Control Eskisehir Street 9Km Lodumlu -Ankara TURKEY http://www.kkgm.gov.tr/genel/aboutus.html ΕΝΩΣΗ ΑΓΡΟΤΙΚΩΝ ΣΥΝΕΤΑΙΡΙΣΜΩΝ (ΕΑΣ) ΛΑΡΙΣΑΣΑΓΙΑΣ-ΤΥΡΝΑΒΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ: ΧΑΤΖΗΜΙΧΑΛΗ 81 • 41334 Λάρισα • Ελλάδα. www.larissacoop.gr Association of Private Farming of the CR Dělnická 30 · 170 00 · Prague 7 · CZECH REPUBLIC www.asz.cz Συνεργαζόμενοι φορείς του έργου: ASOCIACIÓN AGRARIA JÓVENES AGRICULTORES GRANADA C/ Sevilla, 5-BAJO. CP. 18003 – GRANADA http://www.asaja.com.es/ Spanish Food Safety and Nutrition Agency http://www.aesan.msc.es/ Ιστοσελίδα του έργου: http://foodsafetycheese.com/ “Το σχέδιο αυτό χρηματοδοτήθηκε με την υποστήριξη της Ευρωπαϊκής Επιτροπής. Η παρούσα δημοσίευση (ανακοίνωση) δεσμεύει μόνο τον συντάκη της και η Επιτροπή δεν ευθύνεται για τυχόν χρήση των πληροφοριών που περιέχονται σε αυτήν. ’’ Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα Ευρετήριο Εισαγωγή. Διδακτική Ενότητα 1: Ασφάλεια Τροφίμων. • Τι είναι η ασφάλεια τροφίμων? Η σχέση μεταξύ της υγείας και των τροφίμων. Ασθένειες προερχόμενες από τις Τροφές. • Η ασφάλεια τροφίμων σήμερα. Τα σοβαρότερα προβλήματα σχετικά με την ασφάλεια τροφίμων. • Η ασφάλεια τροφίμων στην Ευρώπη: Η «Λευκή Βίβλος για την ασφάλεια τροφίμων». Ευρωπαϊκή Ασφάλεια Τροφίμων. • Η σπουδαιότητα των τυροκόμων και των εμπόρων τυριού στη ασφάλεια των τροφίμων. • Η σημαντικότερη νομοθεσία. Διδακτική Ενότητα 2: Το τυρί. Τροφική αλυσίδα και ανιχνευσιμότητα. • Τι είναι η τροφική αλυσίδα. • Στάδια στην τροφική αλυσίδα: παραγωγή ζωοτροφών, παραγωγή γάλακτος, βιομηχανία τυριού, λιανική διανομή και πωλήσεις, ξενοδοχεία και χώροι μαζικής εστίασης, και οικιακή κατανάλωση. • Η έννοια της ανιχνευσιμότητας. • Η πολυπλοκότητα της τροφικής αλυσίδας. • Όργανα και πλεονεκτήματα της ανιχνευσιμότητας. Διδακτική ενότητα 3: Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά. • Σύνθεση γάλακτος. • Ποιοτικές έννοιες: - Φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά. - Υγιεινά και υγειονομικά χαρακτηριστικά. Διδακτική Ενότητα 4: Κέντρα παραγωγής Γάλακτος. • • • • • Τροφές, ανασταλτικοί παράγοντες. και αντιβιοτικά. Αγρόκτημα: Βιο-ασφάλεια. Αρμεγμα. Κανόνες χειρισμού και υγιεινής. Διδακτική Ενότητα 5 : Τα χαρακτηριστικά του Τυριού. • Σύσταση Τυριού. 4 • Στοιχεία Ποιότητας. - Φυσικά – Χημικά χαρακτηριστικά. - Υγειονομικά χαρακτηριστικά: κύριοι μικροοργανισμοί. Διδακτική Ενότητα 6: Η βιομηχανία της τυροκομίας. • • • • • • • • • Λήψη του γάλακτος. Ψύξη. Παστερίωση. Πήξη. Κόψιμο του πήγματος και αφαίρεση ορού. Σχηματισμός και πρεσάρισμα. Αλάτωση. Ωρίμανση. Συσκευασία και αποθήκευση. Διδακτική Ενότητα 7: Κανόνες Υγιεινής στη Παραγωγή Τυριού. • • • • Διασταυρούμενη Μόλυνση. Αρχές προσωπικής υγιενής. Καλές πρακτικές εργασίας. Καθαρισμός και απολύμανση. Διδακτική Ενότητα 8: Κίνδυνοι τροφίμων. • Βιολογικοί κίνδυνοι. • Χημικοί Κίνδυνοί (και αλλεργιογόνα). • Φυσικοί Κίνδυνοι. Διδακτική Ενότητα 9 : Το σύστημα HACCP και συστήματα διαχείρισης στην Ασφάλεια των Τροφίμων. • Ορισμοί και αρχές του συστήματος HACCP. • Κρίσιμα σημεία ελέγχου. • Συστήματα διαχείρισης τροφίμων : BRC, IFS, ISO 22000. Διδακτική Ενότητα 10: Ασφάλεια Τροφίμων και Περιβάλλοντος. • Βιώσιμη παραγωγή τροφίμων. • Περιβαλλοντικοί ρύποι. Βιβλιογραφία και αναφορές. Βασικό Μάθημα Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Διδακτική ενότητα 3: Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά. • Σύνθεση γάλακτος. • Ποιοτικές έννοιες: - Φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά. - Υγιεινά και υγειονομικά χαρακτηριστικά. Σύνθεση γάλακτος. Το γάλα είναι η έκκριση των μαστικών αδένων των θηλυκών θηλαστικών, η οποία χρησιμεύει να θρέψει τα μωρά τους από τη γέννηση έως ότου μπορούν να τραφούν από μόνα τους. Λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε θρεπτικά συστατικά του, το γάλα μπορεί να θεωρηθεί ως ένα από τα πληρέστερα φυσικά τρόφιμα που υπάρχουν. Το μέγιστο ενδιαφέρον για το γάλα είναι η υψηλή ποιότητα της πρωτεϊνης, του ασβεστίου και των βιταμινών του. Ο όρος γάλα, αναφέρεται συνήθως στο βοοειδές γάλα, το οποίο έχει αποτελέσει το αντικείμενο έρευνας για περισσότερο από 100 έτη και, συνεπώς, τώρα μπορεί να χαρακτηριστεί χημικά και φυσικά πολύ καλά. Μπορεί να προέλθει από διαφορετικά κατοικίδια ζώα, όπως τα βοοειδή, πρόβατα, και οι αίγες, η σύνθεσή του είναι αρκετά παρόμοια παρά το γεγονός ότι οι ιδιότητες διαφέρουν από το ένα είδος στο άλλο. Παραδείγματος χάριν, η σύνθεση του γάλακτος της αίγας και της αγελάδας είναι πολύ παρόμοια, εντούτοις Επειδή το γάλα είναι ευαίσθητο και η παραγωγή του ήταν, παραδοσιακά, εποχιακή, το πλεόνασμα γάλακτος για άμεσες ανάγκες μετατράπηκε σε σταθερότερα προϊόντα, όπως το βούτυρο ή ghee, συμπικνωμένο γάλα και το τυρί. Αυτά τα προϊόντα είναι ακόμα πολύ σημαντικά στη διατροφή και το γαστρονομικό πολιτισμό μας και πολλές νέες παραλλαγές επ’ αυτού έχουν εισαχθεί. Επιπλέον, διάφορα νέα προϊόντα έχουν αναπτυχθεί κατά τη διάρκεια των τελευταίων 150 ετών, Παραδείγματος χάριν το ζαχαρούχο συμπυκνωμένο γάλα, αποστειρωμένο συγκεντρωμένο γάλα, μια σειρά γαλάτων σε σκόνη, UHT αποστείρωση σε γάλα, τα παγωτά, τα τρόφιμα νηπίων και τα προϊόντα πρωτεϊ’νης γάλακτος 5 Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα το γάλα της αίγας έχει αποδειχθεί ότι έχει υψηλότερη διαιτητική και θεραπευτική αξία. Πίνακας 1, Μέση σύνθεση των βασικών θρεπτικών ουσιών στο γάλα της αίγας, του προβατου, της αγελάδας και του ανθρώπου. Σύνθεση γάλακτος Αίγα Πρόβατα Αγελάδα Ανθρώπος Λίπος (%) 3.8 7.9 3.6 4.0 Solids-not-fat (%) 8.9 12.0 9.0 8.9 Λακτόζη (%) 4.1 4.9 4.7 6.9 Πρωτεϊ'νη (%) 3.4 6.2 3.2 1.2 Casein (%) 2.4 4.2 2.6 0.4 Albumin, globulin (%) 0.6 1.0 0.6 0.7 Non-protein N (%) 0.4 0.8 0.2 0.5 Ash (%) 0.8 0.9 0.7 0.3 Θερμίδες /100 ml 70 105 68 69 Source: Posati and Orr (1976), Jenness (1980), Larson and Smith(1974) and Haenlein and Caccese (1984).a Anifantakis et al. (1980). Τα ζώα γαλακτοπαραγωγής που παρέχουν τις μέγιστες ποσότητες γάλακτος για την ανθρώπινη κατανάλωση είναι οι αγελάδες, οι οποίες είναι και οι πιό διαδεδομένες. Σύμφωνα με τον FAO η ετήσια παραγωγή βοδινού γάλακτος το 2008 ήταν περίπου 423.655.000 τόνους, το 79% δηλαδή της παγκόσμιας παραγωγής. Στη δεύτερη θέση, είναι το βουβάλι, του οποίου η γαλακτοκομική παραγωγή, βρίσκεται σε συνεχή ανάπτυξη, και ήταν 16,3%, ενώ επικεντρώνεται κυρίως στην Ινδία, την Κίνα, την Αφρική και Ωκεανία. Στην τρίτη θέση βρίσκεται η κατσίκα, η παραγωγή γάλακτος της οποίας ήταν περίπου 3% και εμφανίζεται στις χώρες της Μεσογείου ,και τέλος τα πρόβατα, των οποίων η παραγωγή γάλακτος αποτελεί ένα χαμηλότερο ποσοστό. Η σύνθεση του γάλακτος επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες ξεκινώντας από τα ζώα γαλακτοπαραγωγής, τον χρόνο έκθεσης των ζώων στις περιβαλλοντικές συνθήκες κατά τη διάρκεια βοσκής, η σίτιση, η αναπαραγωγή, την περίοδο γαλουχίας και τις συνθήκες μεταχείρισης μετά το άρμεγμα, τη διακίνηση και την παραγωγή. Τα κύρια συστατικά του γάλακτος είναι: νερό, πρωτεΐνες, υδατάνθρακες, λίπη, μεταλλικά στοιχεία και βιταμίνες και ορισμένα ιχνοστοιχεία, όπως είναι τα ένζυμα. Η λακτόζη, τα λιπίδια και περισσότερες πρωτεΐνες συντίθενται στο μαστικό αδένα από συστατικά που απορροφώνται από το αίμα. Ωστόσο, η σημαντική τροποποίηση των συστατικών πραγματοποιείται στο μαστικό αδένα. 6 Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά - Διδακτική Ενότητα 3 Εικόνα 1. Macro-σύνθεση του γάλακτος της αγελάδας. Έννοιες στην ποιότητα του γάλακτος Η ποιότητα του νωπού γάλακτος που χρησιμοποιείται για τη μεταποίηση σε γάλα σε υγρή μορφή, κρέμα γάλακτος και άλλων γαλακτοκομικών προϊόντων, επηρεάζεται από έναν αριθμό παραγόντων που σχετίζονται με την παραγωγή γάλακτος στο αγρόκτημα. Μερικοί παράγοντες απαιτούν τον έλεγχο μέσω του χειρισμού των τροφίμων και την καλή διαβίωση των ζώων, ενώ άλλοι ελέγχονται μέσω της ορθής πρακτικής αρμέγματος και την αποτελεσματική υγιεινή και συντήρηση. Φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά. Εκτός από τη θρεπτική αξία της τροφής λόγω της σύνθεσής της, υπάρχουν και άλλες πλευρές να εξετάσουν, όπως η εξασφάλιση της εμπορικής αξίας, για παράδειγμα. Λόγω της σημασίας των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων στην επεξεργασία και την αξιολόγηση του γάλακτος, έχει μελετηθεί εξονυχιστικά και έχουν οριστεί οι διαφορετικοί παράγοντες που είναι το κλειδί στην επεξεργασία του γάλακτος, όπως η θερμική σταθερότητα, η ενζυματική πήξη, η ανάπτυξη των γαλακτικών βακτηρίων. Παρακάτω παρατίθενται μερικά από τα κύρια χαρακτηριστικά του γάλακτος: Α. Ηλεκτρική αγωγιμότητα Αυτή ορίζεται ως μέτρο της ηλεκτρικής αντίστασης του διαλύματος σε αντιστοιχια ohms (mhos). Χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της συνολικής ιοντικής περιεκτικότητας του γάλακτος. Οι μεγαλύτεροι συντελεστές αγωγιμότητας είναι το νάτριο, το κάλιο και τα ιόντα χλωρίου. Αφότου τα ποσά νατρίου και χλωρίου, αυξάνονται με μαστίτιδα, οι μετρήσεις της αγωγιμότητας στο γάλα χρησιμοποιούνται για να δείξουν κλινικές περιπτώσεις της νόσου. 7 Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα Β. Σημείο πήξης Η θερμοκρασία πήξης του γάλακτος είναι μικρότερη από 0 º C και οφείλεται σε διαλυμένα συστατικά. Είναι ένα από τα πιο σταθερά χαρακτηριστικά του γάλακτος και χρησιμοποιείται για την ανίχνευση τυχόν απάτης στο γάλα,δηλαδή για να διαπιστωθεί αν το γάλα έχει αραιωθεί με νερό και χρησιμοποιείται ως ένα νομικό πρότυπο. Οι σημαντικότεροι συντελεστές του σημείου πήξης είναι η λακτόζη και το χλώριο. Δεδομένου ότι το σημείο πήξης και η ωσμωτικότητα είναι ανάλογα και εξαρτώνται από τον αριθμό των διαλυμένων σωματιδίων, μπορούν να καθορίζονται με την ίδια μέθοδο. Γ. Σημείο βρασμού Λόγω των διαλυμένων συστατικών του, το σημείο βρασμού του γάλακτος είναι υψηλότερο από εκείνο του καθαρού νερού: μεταξύ 100,7 και 100,15 º C. Δ. Ωσμωτικότητα ή οσμωτική πίεση Το μέτρο του συνολικού αριθμού των διαλυμένων σωματιδίων σε ένα δεδομένο όγκο του διαλύματος είναι η ωσμωτικότητα, η οποία μετριέται σε osmol / kg. Μαζί με την πήξη και το σημείο βρασμού του γάλακτος, η ωσμωτικότητα είναι ένα μια από τις φυσικοχημικές ιδιοτήτες (εξαρτάται από τον αριθμό των σωματιδίων που διαλύονται, και όχι απο τις ιδιότητές τους). Μετριέται με το ίδιο όργανο που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του σημείο ψύξης. Η οσμωτική πίεση του γάλακτος είναι αρκετά σταθερή και είναι ίση με την οσμωτική πίεση του αίματος. Η συνολική συγκέντρωση των διαλυμένων σωματιδίων είναι υπεύθυνη για την ωσμωτικότητα. Έτσι, η περιεκτικότητα σε λακτόζη είναι πολύ σημαντική για να διατηρηθεί η ωσμωτική ισορροπία ανάμεσα στην κυκλοφορία του αίματος και τα κύτταρα του μαστικού αδένα κατά τη σύνθεση του γάλακτος, και να ευνοήσει την αποβολή στην κυψελιδική κοιλότητα και το σύστημα αγωγών του μαστού. Ε. Οξύτητα Ο προσδιορισμός της οξύτητας είναι ένας καλός δείκτης της υγιεινής. Το φρέσκο γάλα έχει χαμηλή οξύτητα με pH μεταξύ 6.6 και 6.8, κυρίως, ως αποτέλεσμα της παρουσίας της καζεΐνης και φωσφορικών και κιτρικών ανιόντων. Το pH αντιπροσωπεύει τη φυσική οξύτητα του γάλακτος και η σταθερότητα της καζεΐνης εξαρτάται από το pH. Κατά τη διάρκεια της ζύμωσης, η οξύτητα είναι πολύ χρήσιμη για να καθορίσει την ανάπτυξη των βακτηρίων. Για παράδειγμα, η παρασκευή τυριού μειώνει το pH σε 5.2 ή 4.6, και αυτή η διαδικασία συμβάλλει ώστε το πηγμένο γάλα να μεταποιηθεί σε τυρί για αποστράγγιση. Υπάρχουν και άλλες μέθοδοι για τον προσδιορισμό της οξύτητας που αναπτύσσεται στο γάλα, όπως η ζύμωση της λακτόζης και η μετατροπή της σε γαλακτικό οξύ, όπως η Dornic οξύτητα (º Δ), που εκφράζει την περιεκτικότητα σε γαλακτικό οξύ με στοιχειομετρική ανάλυση. Ζ. Πυκνότητα 8 Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά - Διδακτική Ενότητα 3 Η πυκνότητα ορίζεται ως η μάζα ανά μονάδα όγκου. Μετριέται σε kg m-3 και συνήθως υποδεικνύεται από το σύμβολο ρ (rho). Η τιμή της πυκνότητας του γάλακτος καθορίζεται από τη συγκέντρωση του διαλελυμένου και τα αιωρούμενα σωματίδια. Η πυκνότητα αυξάνεται με την συγκέντρωση. Η περιεκτικότητα σε λίπος είναι μικρότερη από το νερό (930G / l), και για αυτό η πυκνότητα μειώνεται καθώς το λίπος αυξάνεται. Η πυκνότητα ποικίλλει επίσης με τη θερμοκρασία. Η πυκνότητα είναι παραδοσιακά η φυσική ιδιότητα που χρησιμοποιείται πιο συχνά για την ανίχνευση ενδεχόμενης απάτης στο γάλα, η προσθήκη νερού, για παράδειγμα, τώρα αραίωμα με νερό του γάλακτος καθορίζεται από Κρυοσκοπία. Η. Η επιφανειακή τάση Αυτό ορίζεται ως η εργασία που απαιτείται για να αυξηθεί η επιφάνεια ενός διαλύματος και εκφράζεται συνήθως ως N / m. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται για να ακολουθήσει τις αλλαγές στα επιφανειακάενεργά μέρη κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας του γάλακτος, για να ακολουθήσει η απελευθέρωση των λιπαρών οξέων κατά τη διάρκεια της λιπόλυσης, και ως μέτρο της τάσης αφρισμού του γάλακτος. Η επιφανειακή τάση είναι μια χαρακτηριστική ιδιότητα ενός υγρού και ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό για τα διαφορετικά υγρά, ή για το ίδιο υγρό, αλλά σε διαφορετικό βαθμό καθαρότητας ή σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Το γάλα επίσης χαρακτηρίζεται από τα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά του: Θ. Χρώμα: Η κρεμώδης υφή ή κίτρινο χρώμα του γάλακτος είναι λόγω της παρουσίας του β-καροτένιου στο λίπος του γάλακτος και στη ριβοφλαβίνη στη διαλυτή φάση. Επιπλέον, το γαλαζωπό χρώμα του αποβουτυρωμένου γάλακτος οφείλεται στην καζεΐνη μικκύλια λόγω της σκέδασης του μπλε φωτός (μικρού μήκους κύματος) πιο αποτελεσματικά από το κόκκινο φως. Η μετάδοση και η ανάκλαση είναι οι πιο κοινές μέθοδοι για τον προσδιορισμό του χρώματος. Η Διάχυση του φωτός και οι ιδιότητες απορρόφησης του γάλακτος οφείλονται στην παρουσία μεγάλων σωματιδίων, π.χ., την καζεΐνη μικκύλια και σφαιριδίων λίπους, τα οποία επηρεάζουν σημαντικά την εμφάνιση του γάλακτος. Οι αλλαγές στο χρώμα προκαλούνται από την ομογενοποίηση του νωπού γάλακτος, γεγονός που το καθιστά πιο λευκό. Η θερμική επεξεργασία προκαλεί αύξηση του μεγέθους της καζεΐνης micelle και μετουσίωσης των πρωτεϊνών του ορού του γάλακτος οδηγεί σε αύξηση της διαθλαστικότητας. 9 Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα Εξαιτίας αυτού, το γάλα εμφανίζεται πιο λευκό αρχικά. Καφέ χρώμα (λόγω της αντίδρασης Maillard) εμφανίζεται με σοβαρή θερμική επεξεργασία. Στους παράγοντες που επηρεάζουν την αμαύρωση περιλαμβάνονται ο χρόνος, η θερμοκρασία, το pH και η δραστηριότητα με νερό. Ι. Γεύση Για τον καταναλωτή, η γεύση του γάλακτος και των γαλακτοκομικών προϊόντων είναι μια βασική παράμετρος. Για τα γαλακτοκομικά προϊόντα, τρία στοιχεία αποτελούν τη συνολική αισθητική εμπειρία: 1 - Η αίσθηση στο στόμα από τα συστατικά του γάλακτος, κυρίως το λίπος και τις πρωτεΐνες του γάλακτος τα οποία είναι απαραίτητα για το ιξώδες και / ή την υφή. 2. Συνιστώσες γεύσης , π.χ., ελαφρά γλυκιά / αλμυρή γεύση από τη λακτόζη. 3. Άρωμα που οφείλεται σε κατάλληλη ισορροπία πολλών πτητικών οργανικών ενώσεων. Figure 2. Main sources of aroma components in dairy products. The volatile flavour and taste compounds in milk products originate from the degradation of the major milk constituents, namely lactose, citrate, milk lipids and milk proteins (particularly the caseins). The physico-chemical parameters, i.e., heat treatment, pH, water activity, salt concentration and ripening temperature, necessary for the right balance of biochemical changes are set during manufacturing. Source: Cadwallader, K.R. and Singh, T. 2009. Flavours and off-flavours in milk and dairy products. In Advanced Dairy Chemistry-Volume 3. Lactose, Water, Salts and Minor Constituents. McSweeny, P.L.H. and Fox, P.F. (Eds). Springer Science+Business Media, LLC, New York, pp. 631-690. 10 Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά - Διδακτική Ενότητα 3 Εκτός από τις χαρακτηριστικά επιθυμητές γεύσεις, τα γαλακτοκομικά προϊόντα συχνά πάσχουν από συγκεκριμένες ελλείψεις στη γεύση. Για παράδειγμα, οι συνθήκες αποθήκευσης του γάλακτος είναι σημαντικές καθώς οι λιπαρές ουσίες του γάλακτος μπορεί να υποστούν οξείδωση και η λιπόλυση, μπορεί να οδηγήσει σε ταγγισμένες γεύσεις: Το κύριο συστατικό του γάλακτος είναι το νερό, για παράδειγμα, στα γάλατα από βοοειδή είναι περίπου 87% νερό. Τα υπόλοιπα διαλυμένα συστατικά είναι, κολλοειδικά διασκορπισμένα και γαλακτωματοποιημένα στο νερό Λιπίδια Περίπου το 3 έως 5% στα γάλατα των ανθρώπων και των βοοειδών είναι λιπίδια. Είναι λιπαρά σφαιρίδια διαμέτρου από το 1 έως 8 μm που έχουν γαλακτωματοποιηθεί και επικαλυφθεί να με μια μεμβράνη. Για το νεογνό, τα λιπίδια του γάλακτος είναι η κύρια πηγή ενέργειας. Μερικοί άνθρωποι έχουν δυσανεξία στη λακτόζη λόγω της μειωμένης ή μηδενικής δραστηριότητα της λακτάσης. Η λακτάση είναι ένα ένζυμο που βρίσκεται στην επιφάνεια των επιθηλιακών κύτταρων του λεπτού εντέρου που η κύρια δραστηριότητα της είναι η διάσπαση της λακτόζης σε γλυκόζη και γαλακτόζη, προκειμένου να απορροφηθεί από το έντερο και στο σώμα. Τα συμπτώματα ποικίλλουν από άτομο σε άτομο, αλλά εάν είναι εμφανή, δεν εκδηλώνονται συνήθως μέσα σε 1-2 ώρες από την κατάποση του γάλακτος ή τα τρόφιμα που περιέχουν λακτόζη Τα λιπίδια αποτελούνται από ένα σύνθετο μίγμα λιπαρών οξέων συνδεδεμένων με γλυκερίνη με αποτέλεσμα τα τριγλυκερίδια (τριγλυκερίδια), τα οποία αντιπροσωπεύουν περίπου το 97-98% του συνολικού λίπους του γάλακτος. Αυτά είναι το κύριο συστατικό των λιπιδίων του γάλακτος των βοοειδών, η οποία είναι παρόμοια με τα λιπίδια του γάλακτος άλλων ειδών. Συστατικά που υπάρχουν σε μικρές ποσότητες είναι οι εξής: διακυλογλυκερόλη, μονοακυλογλυκερολη, ελεύθερα λιπαρά οξέα, φωσφολιπίδια και στερόλες. Η χοληστερόλη είναι το μεγαλύτερο των στερολών. Οι ουσίες αυτές είναι διαλυτές στο apolar σε οργανικούς διαλύτες και αδιάλυτο στο νερό. Τα λιπαρά οξέα του γάλακτος προέρχονται από δύο διαφορετικές πηγές: σύνθεση του μαστικού αδένα και την αναρρόφηση από την κυκλοφορία του αίματος. Η δομή των τριγλυκερίδιων TGs του γάλακτος είναι υπεύθυνη για τα σημεία τήξης, τη συμπεριφορά κρυστάλλωσης, και ιδιότητες ροής του λίπους του γάλακτος ως σφαιρίδια. Έτσι, οι διατροφικές, οι οργανοληπτικές και οι ιδιότητες υφής για ένα ευρύ φάσμα γαλακτοκομικών προϊόντων, όπως γάλα σε υγρή μορφή, τυρί, παγωτό, βούτυρο και γιαούρτι απορρέουν από τα λιπίδια του γάλακτος.. Υδατάνθρακες Ο κύριος υδατάνθρακας στο γάλα είναι η λακτόζη, επίσης γνωστή ως η ζάχαρη του γάλακτος. Οι πρόδρομες ουσίες βιοσύνθεσης του γάλακτος είναι δύο μικρά σάκχαρα, μόρια της γλυκόζης και της γαλακτόζης και καλείται ως εκ τούτου δισακχαρίτης (και τα δύο μπορεί επίσης να είναι παρόντα ελεύθερα σε μικρές ποσότητες). Μερικές μελέτες έχουν δείξει ότι η λακτόζη ευνοεί την εντερική απορρόφηση του ασβεστίου, μαγνησίου και φωσφόρου και την αξιοποίηση της βιταμίνης D και ως εκ τούτου θεωρείται ένα πολύτιμο θρεπτικό συστατικό. 11 Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα Η λακτόζη είναι ένας δισακχαρίτης σταθερός σε ενζυματική επίθεση, αλλά πολύ ευαίσθητο σε μικροβιακή επίθεση, η οποία παράγει γαλακτικό οξύ που μειώνει το pH και επηρεάζει τις φυσικές ιδιότητες της καζεΐνης και ως εκ τούτου προάγει την πεπτικότητα, βελτιώνει τη χρησιμοποίηση του ασβεστίου και άλλων μετάλλων και αναστέλλει την ανάπτυξη των δυνητικά επιβλαβών βακτηρίων. Παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον για την παραγωγή γάλακτος στο μαστικό αδένα, σε αγελάδες που υποφέρουν από λοιμώξεις, η μείωση της ικανότητας σύνθεσης της λακτόζης που έχει ως συνέπεια η αγελάδα να παράγει λιγότερο γάλα. Πρωτεϊ’νες. Μη βρώσιμες χρήσεις των πρωτεϊνών του γάλακτος Τα πολυμερή με βάση καζεϊνικά άλατα – χρησιμοποιούνται σε διάφορες τεχνικές εφαρμογές, όπως η προστατευτική επικάλυψη και οι αφροί, η επίστρωση χαρτιού, και οι κόλλες. Λόγω των μηχανικών και φυσικών ιδιοτήτων τους, οι πρωτεΐνες ορού γάλακτος, επίσης, χρησιμοποιούνται σε επίστρωση χαρτιού ώστε να έχει καλή εμφάνιση, δυνατότητα εκτύπωσης και χαμηλή διαπερατότητα υδρατμών και ως υποκατάστατο συνθετικών επιφανειοδραστικών ουσιών κατά τη παρασκευή ήπιων κρεμών και σαμπουάν. Source: Jean-Luc AUDIC, Bernard CHAUFER, Georges DAUFIN, 2003. Nonfood applications of milk components and dairy co-products: A review. Lait 83 (2003) 417–438. Οι πρωτεΐνες του γάλακτος θα μπορούσαν να διαχωριστούν σε δύο σαφώς καθορισμένες ομάδες: καζεΐνες και πρωτεΐνες ορού γάλακτος. Οι καζεΐνες αποτελούν πάνω από το 80% της συνολικής πρωτεΐνης του γάλακτος και η αναλογία πρωτεϊνών ορού γάλακτος κυμαίνεται από 15 έως 22% ανάλογα με το στάδιο της γαλουχίας. Η καζεΐνη και οι πρωτεϊνες του ορού γάλακτος είναι ετερογενείς ομάδες, η καθεμιά περιέχει πολλές διαφορετικές πρωτεΐνες και από βιομηχανική ή τεχνολογική άποψη, υπάρχουν ορισμένες διαφορές μεταξύ τους (πίνακας 2): Οι καζεΐνες είναι σφαιρικές πρωτεΐνες, που χωρίζονται σε πέντε βασικές κατηγορίες: Alphas1, Alphas2, Beta, Gamma και Kappa. Κάθε τύπος καζεΐνης ποικίλλει σε αμινοξέα οξέα, μοριακό βάρος, ισοηλεκτρικό σημείο και υδροφιλικότητα. Οι Καζεΐνες συντίθεται στο μαστικό αδένα και δεν βρίσκονται πουθενά αλλού στη φύση. Οι Καζεΐνες είναι παρούσες ως κολλοειδή σωματίδια, μικήλλα, όπου συνδέεται με φωσφορικό ασβέστιο. Αυτές οι πρωτεΐνες κατακάθονται, όταν το pH του γάλακτος προσαρμόζεται σε 4,6 (όξινη καζεΐνη), αλλά είναι πολύ σταθερές σε υψηλές θερμοκρασίες στη μητρική pH. Μια άλλη ιδιότητα των καζεΐνης είναι η ευαισθησία της στην πυτιά, σε αυτή την περίπτωση η πήξη επιτυγχάνεται με την δράση χυμοσίνης και σε ορισμένες άλλες πρωτεϊνάσες παρουσία Ca2 +. Για την Τυροκομική δύο μέθοδοι πήξης χρησιμοποιούνται με την αναλογία να εξαρτάται από το είδος τυριού (γαλακτικό ή πυτιά). Οι πρωτεΐνες ορού γάλακτος, από την άλλη πλευρά, είναι σχετικά ευαίσθητες στη θερμότητα και γι ‘αυτό μπορούν να πήζουν από τη θερμότητα, είναι διαλυτές στο νερό στη μητρική μορφή τους, ανεξάρτητα από το pH του γάλακτος. Οι πρωτεΐνες ορού γάλακτος δεν περιέχουν φώσφορο και έχουν σχετικά μεγάλη περιεκτικότητα σε θείο (1,7%). Οι δύο αφθονότερες πρωτεΐνες ορού γάλακτος είναι β-lactoglobulin και α-λακταλβουμίνη. Ορισμένες από αυτές παράγονται από το αίμα ενώ άλλες επίσης συντίθεται στο μαστικό αδένα. 12 Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά - Διδακτική Ενότητα 3 Πίνακας 2. Βασικές διαφορές μεταξύ κασείνης και πρωτείνης ορού γάλακτος. Solubility at pH 4.6 Chymosin coagulation Heat resistance Phosphorus Sulfur Origin State Καζεϊ'νες Πρωτεϊ'νες ορρού γάλακτος NO YES YES YES 0,8 % Mammary gland Colloidal YES NO NO NO 1,7 % Mammary gland and plasma in solution Βιταμίνες Οι βιταμίνες είναι οργανικές ενώσεις που παρότι σήμερα υπάρχουν σε μικρές ποσότητες είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη, τη συντήρηση και τη λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Δεδομένου ότι ο μαστικός αδένα δεν μπορεί να τις συνθέσει, η προέλευσή τους είναι στο μητρικό πλάσμα, που προέρχεται από τη δίαιτα της μητέρας. Σύμφωνα με τις φυσικές ιδιότητές τους μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο ομάδες: Οι Υδατοδιαλυτές βιταμίνες αποτελούνται από ασκορβικό οξύ (βιταμίνη C), θειαμίνη (βιταμίνη Β1), ριβοφλαβίνη (βιταμίνη Β2), νιασίνη, πυριδοξίνη (βιταμίνη B6), φολικό οξύ, παντοθενικό, βιοτίνη και βιταμίνη Β12. The health benefits of milk and dairy products have been known since medieval times and may be attributed to the biologically active components that are present in milk and also, due to their suitably modulated activities produced through the action of probiotic bacteria, in the fermented milk products. Scientific progress in understanding the relationship between nutrition and health has an increasingly profound impact on consumer’s approach to nutrition which has resulted in the development of the concept of functional foods. Because of this people, instead of taking pills and supplements, are more interested in functional products, thus during the last decade milks functional market is showing the highest percentage growth and is being fortified with omega acids, vitamins, minerals or other nutrients. Οι λιποδιαλυτές βιταμίνες σχετίζονται με το λίπος και αποτελούνται από βιταμίνη Α, βιταμίνη D, τοκοφερόλες (βιταμίνη Ε) και βιταμίνη Κ. Τα ρετινοειδή, τα καροτενοειδή, καθώς και μερικές από τις βιταμίνες D και K βρίσκονται στη διατροφή. Η περισσότερη δραστηριότητα της βιταμίνης D παράγεται από τη δράση του ηλιακού φωτός στο δέρμα. Μερικές από τις βιταμίνες Κ μπορούν να παραχθούν σε τμήμα του πρώτου στομαχίου ενός μηρυκαστικού ζώου. Στο αποβουτυρωμένο γάλα χάνονται οι λιποδιαλυτές βιταμίνες.Οι βιταμίνες που περιέχονται στο πρόβειο γάλα είναι ως επί το πλείστον υψηλότερες από ό, τι στο αγελαδινό και κατσικίσιο γάλα, εκτός από καροτένιο. 13 Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα Τα μεταλλικά στοιχεία Τα μεταλλικά στοιχεία εκτελούν σημαντικές βιοχημικές και θρεπτικές λειτουργίες από μόνα τους ή σε κατάλληλη ισορροπία μεταξύ τους. Τα στοιχεία αυτά ταξινομούνται ως macro minerals (νάτριο, κάλιο, χλώριο, ασβέστιο, μαγνήσιο και φώσφορο) ή ως ιχνοστοιχεία (σίδηρος, χαλκός, ψευδάργυρος, μαγγάνιο, σελήνιο, ιώδιο, χρώμιο, κοβάλτιο, μολυβδαίνιο, φθόριο, το αρσενικό, το νικέλιο, το πυρίτιο και το βόριο). Έχει αποδειχθεί επιστημονικά ότι όλα τα μέταλλα, που θεωρούνται ουσιαστικής σημασίας για την ανθρώπινη διατροφή, εμφανίζονται στο γάλα, κάνοντας έτσι το γάλα σημαντική πηγή θρεπτικών συστατικών στη παιδική και εφηβική διατροφή και μια καλή πηγή βασικών μετάλλων. Είναι ζωτικής σημασίας για τη συνολική ψυχική και σωματική ευεξία, ενώ έχει επίσης αποδειχθεί ότι η μακροχρόνια έκθεση σε υψηλό επίπεδο ή ανεπάρκεια θα μπορούσε να οδηγήσει σε ορισμένες ασθένειες. Ένζυμα Τα ένζυμα είναι σφαιρικές πρωτεΐνες, υδατοδιαλυτές και εύκολα διαδίδονται σε οργανικά υγρά, τα οποία διευκολύνουν μεταβολικές αντιδράσεις και μπορούν να οδηγήσουν σε αλλαγές σε πολύ χαμηλή συγκέντρωση. Τα ένζυμα στο γάλα μπορούν να βρεθούν σε διάφορες μορφές: 1. Ως μη συνδεδεμένες μορφές σε διάλυμα 2. Συνδεδεμένα ή να αποτελούν αναπόσπαστο τμήμα των κλασμάτων της μεμβράνης, όπως τη σφαιρική λιποειδή μεμβράνη ή σε κυστοειδής μεμβράνες, τα οποία προέρχονται από την πλασματική μεμβράνη του κυττάρου. 3. Συνδεδεμένα με κολλοειδή συσσωματώματα καζεΐνης 4. Και, ως μέρος των μικροσωματικών σωματιδίων. Πολλά από τα ένζυμα σχετίζονται σε μεγάλο βαθμό με τις τεχνολογικές εφαρμογές για τις ιδιότητές τους: •• Βακτηριοκτόνο δράση: Lactoperoxidase και λυσοζύμη. 14 Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά - Διδακτική Ενότητα 3 •• Μερικά από αυτά χρησιμοποιούνται ως δείκτες:: »» Τ ης ποιότητας υγιεινής του γάλακτος (καταλάση, θερμοανθεκτικές πρωτεάσες) και ορισμένα βακτήρια των λευκοκυττάρων αυξάνουν τα ποσά των ενζύμων που υπάρχουν στο γάλα. »» Της θερμικής επεξεργασίας (αλκαλική φωσφατάση, υπεροξειδάση) λόγω της θερμικής ευαισθησίας τους. Τα είδη, καθώς το περιεχόμενο ένζυμο δεν είναι το ίδιο για όλα τα γάλατα Χαρακτηριστικά υγιεινής. Η υγιεινή είναι κρίσιμης σημασίας για την ασφάλεια των τροφίμων και την προστασία των καταναλωτών, αλλά και στις επιδράσεις στη σύνθεση της ποιότητας του γάλακτος και την τεχνολογική ασφάλεια τους. Οι παράγοντες που καθορίζουν τις ιδιότητες υγιεινής του γάλακτος και των γαλακτοκομικών προϊόντων καθορίζονται από την παρουσία των μικροοργανισμών και των ανεπιθύμητων ουσιών και τις αισθητικές ιδιότητες. Το γάλα, όταν εκκρίνεται σε μη μολυσμένους μαστούς, είναι αποστειρωμένο, η μόλυνση εμφανίζεται κατά τη διάρκεια και μετά το άρμεγμα. Επιπλέον, μια αρχική μόλυνση σε νωπό γάλα εξαρτάται κυρίως από τους εξής παράγοντες: •• Την υγεία και την καθαριότητα των ζώων •• Την συνήθη πρακτική του αρμέγματος και •• Τις συνθήκες υγιεινής του εξοπλισμού άμελξης. •• Την ατμόσφαιρα της περιοχής αρμέγματος. . Κατά την παραγωγή του γάλακτος στο αγρόκτημα, η μικροβιακή μόλυνση μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα της παρουσίας διαφορετικών ειδών μικροοργανισμών που μπορούν να επηρεάσουν με διαφορετικό τρόπο την ποιότητα και την ασφάλεια του γάλακτος, αυτοί είναι οι εξής: •• Αλλοιωτικά βακτήρια που μπορούν να οδηγήσουν στην υποβάθμιση των προϊόντων του γάλακτος, για παράδειγμα: στρεπτόκοκκοι, κολοβακτηρίδια, phychrotrophic Gramαρνητικών βέργες και thermodurics, π.χ. βακίλων, brevibacteria, εντερόκοκκοι και micrococci. •• Παθογόνα βακτήρια που μπορούν να επηρεάσουν την υγεία των καταναλωτών και την ασφάλεια του γάλακτος και των γαλακτοκομικών προϊόντων, όπως: Salmonella spp, Campylobacter spp, Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Yersinia enterocolitica και Listeria monocytogenes. Μικροοργανισμοί αλλοίωσης στο νωπό γάλα Η χρήση της ψύξης κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης και μεταφοράς του νωπού γάλακτος εξαλείφει τον κίνδυνο υποβάθμισης της ποιότητας που σχετίζεται με την ανάπτυξη των θερμόφιλων και μεσόφιλων βακτήριων και πολλούς άλλους παθογόνους οργανισμούς, αλλά προωθεί την 15 Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα επιλογή και την ανάπτυξη ψυχοτρόπων οργανισμών (Μικροοργανισμοί μπορούν να αναπτυχθούν σε θερμοκρασίες κάτω των 7 º C, ακόμα και αν βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξής τους βρίσκεται μεταξύ 20-30 ° C). Παράγουν εξωκυττάρια ένζυμα (πρωτεάσες, λιπάσες), τα οποία παραμένουν σταθερά στη θερμότητα και είναι σε θέση να υποβιβάσουν το προϊόν, με αρνητικές επιπτώσεις για τη σταθερότητα ή και τη γεύση του γάλακτος και της κρέμας γάλακτος. Τα γαλακτικά βακτήρια και τα κολοβακτηρίδια είναι Saprophyte bacteria are subdivided into άλλες ομάδες βακτηρίων που μπορούν επίσης να the following groups according to the επηρεάσουν την ποιότητα του γάλακτος από main points of attack of the main τεχνολογική άποψη. Η πρώτη ομάδα είναι η πιο components of milk: σημαντική στα γαλακτοκομικά προϊόντα, τα γαλακτικά • Bacteria degrading carbohydrates βακτήρια χρησιμοποιούν τη λακτόζη για να (glycolytic), suchas Streptococci and μετασχηματιστούν σε γαλακτικό οξύ οδηγώντας έτσι Lactobacilli. • Bacteria degrading proteins σε μείωση του pH αναστέλλοντας την ανάπτυξη (proteolytic), such as Pseudomonas, άλλων μικροοργανισμών. Εάν αυτό το φαινόμενο Enterobacteriaceae, aerobicsporeείναι πολύ έντονο στην πήξη κατά τη διάρκεια της forming, etc. θερμικής επεξεργασίας μπορεί να αποσταθεροποιήσει • Bacteria degrading lipids (lipolytic), suchas Pseudomonas, Micrococci, το γάλα. Τα εντεροβακτήρια είναι τακτικοί επισκέπτες Aeromonas, Corynebacteria, etc. από το έντερο των θηλαστικών και η παρουσία τους στο γάλα μπορεί να αποδοθεί σε μόλυνση των κοπράνων προέλευσης, ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά τους είναι η ζύμωση των σακχάρων με το σχηματισμό του φυσικού αερίου, η οποία μπορεί να συμβάλει στην ανεπιθύμητη πρόωρη διόγκωση των τυριών που παρασκευάζονται από μη παστεριωμένο γάλα . Παθογόνα βακτήρια στο νωπό γάλα Παθογόνα βακτήρια (ή οι τοξίνες τους), που προκαλούν λοιμώξεις σε κοπάδια μπορούν να διαβιβάζονται μέσω του γάλακτος στον άνθρωπο και να προκαλέσουν τροφιμογενείς ασθένειες. Στα ζώα γαλακτοπαραγωγής, υπάρχουν πολλά παθογόνα που μπορούν να προκαλέσουν μολυσματικές ασθένειες. Η πιο σημαντική ασθένεια, σε όσον αφορά την ποιότητα υγιεινής, επηρεάζει το μαστικό αδένα και ονομάζεται μαστίτιδα. 16 Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά - Διδακτική Ενότητα 3 Μαστίτιδα: Η μαστίτιδα είναι μια φλεγμονή του μαστικού αδένα για την αντιμετώπιση του τραυματισμού ή λοίμωξης του ιστού. Ενώ η βλάβη μπορεί να είναι το αποτέλεσμα σωματικού τραύματος, η λοίμωξη είναι συνήθως το αποτέλεσμα της μικροβιακής δραστηριότητας μετά από εισβολή στο μαστικό αδένα, συνήθως από βακτήρια. Άμεση συνέπεια της εισβολής είναι η αύξηση του επιπέδου των λευκών αιμοσφαιρίων ή των λευκοκυττάρων, τα οποία προκαλούν αύξηση των σωματικών κυττάρων (SCC) του γάλακτος. Λευκοκύτταρα παράγονται ως αντίδραση σε σωματική βλάβη ή μόλυνση και είναι σημαντικά για την καταπολέμηση της βλάβης των ιστών και μολυσματικών παραγόντων. Τα βακτήρια είναι η κύρια αιτία της μόλυνσης του μαστού, αν και λοιμώξεις που προκαλούνται από τη μαγιά και άλγη δεν είναι άγνωστες. Τα βακτήρια εισέρχονται στο μαστό μέσω των θηλών και όταν η λοίμωξη εμφανιστεί σε μια αγελάδα μπορεί να εξαπλωθεί και σε άλλες αγελάδες μέσω του εξοπλισμού άμελξης. Μαστίτιδα μπορεί να υπάρχει στο μαστό σε διάφορα επίπεδα και εντοπίζονται δύο κατηγορίες: - Υποκλινική μαστίτιδα– όπου ο μαστός και το γάλα φαίνονται φυσιολογικά αν και λοίμωξη είναι παρούσα - Κλινική μαστίτιδα– όπου υπάρχει εμφανής λοίμωξη, όπως προκύπτει από πρησμένο quartes μαστών ή και θρόμβους στο γάλα. Τα βακτήρια που προκαλούν μαστίτιδα μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες, τα υπεύθυνοι για τα περισσότερα κρούσματα και τα οποία προκαλούν τις δύο κλινικές και υποκλινικές μολύνσεις, και τα υπεύθυνοι για μόνο ένα μικρό ποσοστό των περιστατικών και που μόνο προκαλούν ασυμπτωματικές λοιμώξεις. Οι παθογόνοι Staphylococcus aureus, και Streptococcus agalactiae είναι οι πιο κοινοί αιτιολογικοί οργανισμοί και είναι μεταδοτικοί, δεδομένου ότι μπορούν να μεταδοθούν από αγελάδα σε αγελάδα. Η λοίμωξη είναι συχνά χρόνια, αν και υπο-κλινική λοίμωξη διατηρεί τους οργανισμούς στο εσωτερικό της αγέλης. Μαστίτιδα μπορεί συχνά να προκαλείτε από περιβαλλοντικούς παθογόνους παράγοντες και ιδιαίτερα τα κολοβακτηρίδια, Citrobacter spp., Enterobacter spp., Escherichia spp., Klebsiella spp. Μικρότερης σημασίας είναι οι μικροί παθογόνοι, κοαγκουλάση-αρνητικών staphlylococci και Corynebacterium bovis, οι οποίες προκαλούν μόνο μέτρια φλεγμονή και αριθμός των σωματικών κυττάρων είναι δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερος από το κανονικό γάλα (Harmon, 1995). Η μαστίτιδα ως λοίμωξη προκαλείτε από σημαντικούς παθογόνους και ανυψώνει την περιεκτικότητα σε σωματικά κύτταρα σε πολλές φορές από ότι το κανονικό γάλα. Γάλα από μη μολυσμένα αγελάδες θα έχει ΕΕΑΚ της κάτω από 200,000 κύτταρα cm-3 και συχνά κάτω από 100.000 κύτταρα cm-3. Μαστίτιδα προκαλεί μείωση της απόδοσης σε γάλα και εκτός από την αύξηση του SCC, η μαστίτιδα επηρεάζει επίσης τη σύνθεση του γάλακτος. Η μη λιπαρή ξηρά ύλη του γάλακτος διαφέρει λίγο, τα επίπεδα λίπους του γάλακτος, η καζεΐνη, και η λακτόζη συνήθως μειώνονται. Η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες του γάλακτος αυξάνεται λόγω της κυκλοφορίας των συστατικών του αίματος στο γάλα και ιδιαίτερα των ανοσοσφαιρινών. Το ιοντικό περιβάλλον του γάλακτος αλλάζει με την αύξηση των επιπέδων νατρίου και χλωρίου και την μείωση του επιπέδου του καλίου. Η περιεκτικότητα σε ασβέστιο μειώνεται όσο το επίπεδο της καζεΐνης, πέφτει. Δεδομένου ότι το ισοζύγιο ορυκτών είναι φορτισμένο, το ίδιο ενδέχεται να συμβαίνει με το pH, με άνοδο πάνω από το κανονικό επίπεδο του pH 6.5 έως 6.7. Οι επιπτώσεις της ασθένειας στην ποιότητα του γάλακτος για τη μεταποίηση είναι ποικίλες. Αυξημένα επίπεδα των ελεύθερων λιπαρών οξέων και ανάπτυξη των off-flavours. Αυτό έχει σημασία για την ποιότητα των λιπαρών προϊόντων, όπως η κρέμα γάλακτος, το βούτυρο και ορισμένα τυριά. Η πρωτεϊνόλυση, σε συνδυασμό με την αλλαγή στην ιοντική ισορροπία, μπορεί να μειώσει την σταθερότητα στη θερμότητα του γάλακτος, με αποτέλεσμα τα ελαττωματικά προϊόντα, να καίγονται κλπ. κατά τη διάρκεια της παστερίωσης και υψηλότερης θερμικής κατεργασίας. Η μείωση της καζεΐνης, επηρεάζει αρνητικά την απόδοση και την ποιότητα του τυριού. Source: Ralph Early, 1998. The technology of dairy products. 17 Ασφάλεια Τροφίμων για τα τυριά Βασικό Μάθημα Υπάρχουν και άλλα παθογόνα που επηρεάζουν άμεσα το μαστικό αδένα των ζώων γαλακτοπαραγωγής, αλλά ορισμένα από αυτα περιορίζονται στο μαστό και εκκρίνονται στο γάλα. Οι σημαντικότεροι παθογόνοι μικροοργανισμοί σε αγελάδες γαλακτοπαραγωγής είναι Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni, enteropathogenic Escherichia coli VTEC, Yersinia enterocolitica, Staphylococcus aureus, Brucella spp. (brucellosis) και Mycobacterium tuberculosis bovis. Το γάλα είναι η κύρια πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται από τη βιομηχανία γαλακτοκομικών, έτσι είναι σημαντική η ποιότητα του νωπού γάλακτος, που προκύπτει σύμφωνα με τα πρότυπα για την υγιεινή και σύνθεσης ποιότητας που καθορίζονται από τη νομοθεσία και τη γαλακτοκομική βιομηχανία. Ο Ευρωπαϊκός Κανονισμός (ΕΚ) αριθ. 853/2004 για τον καθορισμό ειδικών κανόνων υγιεινής για τα τρόφιμα ζωικής προέλευσης δηλώνει ότι το νωπό γάλα αγελάδας που προορίζεται για θερμικά επεξεργασμένο γάλα προς πόσιν και κρέμα γάλακτος πρέπει να έχει περιεκτικότητα σε μικρόβια στους 30 º C ≤ των 100.000 ανά ml, και μια καταμέτρηση σωματικών κυττάρων των ≤ 400 000 ανά ml και το νωπό γάλα από άλλα είδη πρέπει να έχει περιεκτικότητα σε μικρόβια στους 30 º C ≤ των 1.500.000 ανά. Πίνακας 3.Χαρακτηριστικά νωπού γάλακτος (Κανονισμός (EΚ) No 853/2004). νωπό γάλα αγελάδας άλλων ειδών Περιεκτικότητα σε μικρόβια στους 30º C ≤ 100,000 ανά ml Περιεκτικότητα σε σωματικά κύτταρα ≤ 400,000 ανά ml Περιεκτικότητα σε μικρόβια στους 30°C ≤ 500,000* to 1,500,000 ανά ml Κυλιόμενος γεωμετρικός μέσος όρος περιόδου δύο μηνών, με τουλάχιστον δύο δείγματα μηνιαίως. Κυλιόμενος γεωμετρικός μέσος όρος περιόδου τριών μηνών, με τουλάχιστον μία δειγματοληψία μηνιαίως, εκτός εάν η αρμόδια αρχή καθορίσει άλλη μεθοδολογία για να ληφθούν υπόψη οι εποχιακές διακυμάνσεις των επιπέδων παραγωγής. Κυλιόμενος γεωμετρικός μέσος όρος περιόδου δύο μηνών, με τουλάχιστον δύο δείγματα μηνιαίως. * νωπό γάλα από άλλα είδη για την κατασκευή προϊόντων που παρασκευάζονται από νωπό γάλα με διαδικασία η οποία δεν περιλαμβάνει καμία θερμική επεξεργασία Πριν από την παράδοση στη βιομηχανία γαλακτοκομικών προϊόντων, μια σειρά από δοκιμές που πραγματοποιούνται για την επιβεβαίωση της καταλληλότητας για την επεξεργασία. Τα βασικά κριτήρια για τον ορισμό μιας υψηλής αξίας στην υγιεινή του γάλακτος είναι: •• Χαμηλό αριθμό των μικροοργανισμών αλλοίωσης •• Απουσία ή χαμηλός αριθμός των παθογόνων παραγόντων, συμπεριλαμβανομένων των 18 Σύνθεση γάλακτος και φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά - Διδακτική Ενότητα 3 παθογόνων της μαστίτιδας •• Περιορισμός των καταλοίπων (ΑΟΚ) για τα χημικά προϊόντα στον τομέα του γάλακτος, με τη συνετή χρήση των κτηνιατρικών φαρμάκων και άλλων χημικών ουσιών και την πρόληψη των ασθενειών και τον έλεγχο της μαστίτιδας, κλπ., και •• Ελαχιστοποίηση των ρύπων που μεταφέρονται, για παράδειγμα, μέσω των ζωοτροφών 19