Контрольная работа по "Сельскому хозяйству"

Вариант №11

 

Вопрос  №1

Санитарно-гигиенические условия  получения доброкачественного молока на ферме.

 

Молоко является благоприятной  питательной средой для развития различных микроорганизмов, поэтому  необходимо максимально ограничить возможность их попадания в молоко. Для этого необходимо строгое соблюдение санитарных и ветеринарных правил содержания и кормления животных на молочных фермах, санитарно-гигиенических условий получения, хранения и транспортирования молока.

Основными источниками  бактериального и механического  загрязнения молока являются вымя и  кожный покров животного, руки и одежда обслуживающего персонала, оборудование и посуда. Молоко в вымени животного почти не содержит микроорганизмов. При строгом соблюдении санитарных требований по уходу за животными и доении получают асептическое молоко, содержащее в 1 мл не более 5000 микробов. Чтобы не допустить загрязнения молока, вымя коровы необходимо постоянно содержать в чистоте. Перед доением его обмывают чистой теплой водой. Струи воды из душевых воронок быстро отмывают грязь с вымени, одновременно массируя его. Затем вымя обтирают насухо мягким полотенцем. Большое количество бактерий скапливается у входного отверстия соска вымени, образуя так называемую «бактериальную пробку». Поэтому первые загрязненные и маложирные струйки молока не смешивают с общим молоком. Волосяной покров и кожу животного ежедневно чистят, а  в теплое время года  животных необходимо мыть.

Прямым источником загрязнения  молока и адсорбирования посторонних кормовых запахов является корм. Поэтому за час до доения необходимо убрать из кормушек остатки корма и помещение проветрить. Следует также учесть, что при большом количестве сочных, легкосбраживаемых кормов трудно содержать животных в чистоте из-за нарушения работы желудочно-кишечного тракта.

Мухи и грызуны являются опасными источниками бактериального обсеменения молока и возбудителями заразных болезней. Поэтому необходимо регулярно проводить мероприятия по борьбе с ними.

Доярки перед доением должны мыть руки и быть в чистой спецодежде. Работники ферм проходят медицинский  осмотр 1 раз в квартал, доярки — 1 раз в месяц. Ежегодно всех обследуют на туберкулез, бациллоносительство и гельминтоз. О всех заболеваниях членов семьи доярка должна ставить в известность санитарного врача.

Перед доением внимательно  осматривают соски и вымя животного. Если в молоке замечены слизь, кровь, творожные сгустки, об этом немедленно докладывается ветеринарному врачу. Животных с признаками инфекционного или других заболеваний немедленно изолируют от стада.

В настоящее время используется машинное доение коров, молоко подается в закрытой системе по трубопроводам  в помещение для хранения сырья. Это исключает загрязнение молока и адсорбирование им посторонних привкусов и запахов. При этом требуется тщательно мыть и стерилизовать все оборудование и инвентарь при получении, обработке и хранении молока. Вода для мойки должна отвечать требованиям питьевой. Помещения молочной и моечной должны быть сухими, светлыми, хорошо проветриваемыми, иметь подводку холодной и горячей воды. Пол и стены обычно облицовывают плиткой.

Молоко, полученное от коров с клиническими признаками бруцеллеза, не дающих положительную  реакцию на это заболевание, допускается к употреблению после моментальной пастеризации при температуре не менее 90 °С или кратковременной при 65—70 °С с выдержкой 30 мин. Молоко от коров, карантинированных по ящуру, кипятят 5 мин в самом хозяйстве. Молоко от коров, больных сибирской язвой, туберкулезом, чумой, злокачественным отеком, уничтожается в присутствии ветеринарных работников.

 

Примерные показатели для оценки результатов  контроля санитарно-гигиенического состояния  производства

Исследуемые объекты	Исследуемая поверхность (см2 или количество)	Общее количество бактерий в см3 или результат бродильной пробы
		хорошо	плохо
Молочные цистерны железнодорожные (крышка, стенка, угол, дно)	100 см2	Отсутствие бактерий группы кишечных палочек	Наличие бактерий группы кишечных палочек
Молочные цистерны автомобильные (крышка, стенка, угол, дно)	то же	то же	то же
Молочные цистерны внутригородского обращения (крышка, стенка, угол, дно, мешалка, кран)	то же	то же	то же
Фляги, ушаты	то же	то же	то же
Трубы (краны)	то же	то же	то же
Резервуары (крышка, стенка, угол, дно)	то же	то же	то же
Резервуары (резинка, мешалка, щуп верхний кран, нижний кран, трехходовый кран, отверстие стеклянно! трубки)	Вся поверхность	Отсутствие бактерий группы кишечных палочек		Наличие бактерий группы кишечных палочек
Цилиндры, кран	Вся поверхность	Отсутствие бактерий группы кишечных палочек		Наличие бактерий группы кишечных палочек
Воздушная трубка, резина	Вся поверхность	Отсутствие бактерий группы кишечных палочек		Наличие бактерий группы кишечных палочек
Бутылки, банки	Вся внутренняя поверхность 10 бутылок	100 и менее		Более 100
Прочий молочный инвентарь и тара	то же	Отсутствие бактерий группы кишечных палочек		Наличие бактерий группы кишечных палочек
Деревянное оборудование	то же	Отсутствие роста плесеней		Рост плесеней
Руки работников	Обе руки (кисти), вся поверхность	Отсутствие бактерий группы кишечных палочек		Наличие бактерий группы кишечных палочек

 

 

 

Вопрос  №2

Назначение и сущность гомогенизации. Состав адсорбционной оболочки жировых  шариков. Факторы, влияющие на ее стабильность.

 

Липидная часть молока представлена жировой эмульсией  прямого типа -«масло в воде». Размеры большинства жировых шариков находятся в интервале от 0,5 до 10 мкм. Число их колеблется в основном от 2 до 4 млрд. в 1 мл.

В обычном молоке заметный отстой сливок в результате коалесценции и всплывания наиболее крупных жировых шариков наблюдается уже через 2—3 ч — молоко становится неоднородным. В процессе гомогенизации этот дефект устраняют.

Наиболее широко гомогенизацию  используют при производстве питьевого молока, кисломолочных продуктов, сметаны, мороженого, молочных консервов и заменителей цельного молока.

Цель гомогенизации —  обеспечение такого распределения  жировых шариков по размерам, чтобы  подавляющее большинство их имело диаметр, не превышающий определенную, наперед заданную величину (d_o), что обеспечит необходимую стабильность жировой фазы в молоке. Для достижения этой цели достаточно измельчить все жировые шарики, у которых d>d₀.

Если измельчению будет  подвергаться и остальная часть  жировых шариков, то это приведет к лишним затратам энергии. К сожалению, лишь конструкция сепаратора-диспергатора обеспечивает дифференцированное диспергирование, а следовательно, и снижение энергоемкости процесса гомогенизации молока.

Наибольшие трудности  при гомогенизации представляет деструкция оболочки, адсорбированной на поверхности жировой сферы. О размерах этих трудностей свидетельствует тот факт, что при гомогенизации с давлением 10 МПа необходимо увеличить в каждой тонне молока поверхность раздела фаз на 500 тыс. м². Гомогенизация относится к разряду самых энергоемких технологических процессов в- молочной промышленности.

Восстановление адсорбционного слоя вокруг новых жировых капель, а  также формирование диффузионного  пограничного слоя происходит самопроизвольно, за счет белковых компонентов окружающей жировую сферу плазмы молока и фосфолипидов молочного жира. Толщина оболочки, разделяющей фазы, составляет 5—G им (1/670 по отношению к диаметру среднего жирового шарика). Доля липидов в составе оболочечного вещества равна 0,2—0,35.

Удачное представление, отражающее процесс диспергирования жировых шариков а клапанном гомогенизаторе, предложено Н. В. Барановским (рис. ). Вместе с потоком молока жировой шарик движется с начальной скоростью по каналу в седле клапана. При входе в клапанную щель скорость потока резко возрастает. Жировая капля при этом потоком плазмы растягивается в цилиндр, который под действием сил поверхностного натяжения дробится на отдельные мелкие шарики, снова принимая таким образом устойчивую форму. Помимо градиента скорости на диспергирование жирового шарика в зоне перехода влияет и разность давлений в канале и клапанной щели.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В настоящее время установлено, что оболочка жировых шариков  состоит из основных структурных  компонентов: липидов и белков, имеет  толщину (по данным разных авторов) от 30 до 70 нм и более и включает з свой состав, кроме липидов и белков, ферменты, жирорастворимые витамины, минеральные элементы.

Хотя состав и физико-химические свойства оболочечного материала изучены достаточно подробно, организация его компонентов в оболочке точно еще не определена. Существует несколько моделей структурной организации оболочек последние годы все чаще проводится аналогия между составом и структурой оболочек жировых шариков (ОЖШ) и биологических мембран. Имеет смысл обсудить модель строения оболочек жировых шариков, предложенную В.Своупом и Дж.Бруннером, позволяющую более наглядно представить их структурную организацию.

Согласно рассматриваемой  модели ОЖШ состоит из двух основных слоев: внутреннего (слой 1), в основном белкового, и внешнего (наружный слой 2), состоящего из фосфатидно-белковых комплексов. Со стороны глицеридного ядра жирового шарика к внутреннему белковому слою 1 обращен сольватный слой 4, состоящий из высокомолекулярных насыщенных триацилглицеринов, «смачивающих» гидрофобные кольца оболочечного белка внутреннего слоя оболочки. Со стороны водной фазы к гидрофильным группам гликопротеидов, входящих в состав наружного липопротеинового слоя 2, и гидрофильной части фосфолипидов, находящихся в этом слое, ориентирован гидратный слой, образованный молекулами воды.

Таким образом, оболочка жирового шарика состоит из двух слоев - внутреннего и наружного (внешнего). Внутренний слой образуется из плазматической мембраны секреторных клеток молочной железы, в основном белкового характера, и плотно прилегает к кристаллическому слою высокоплавких триацилглицеринов ядра. На внутренней мембране адсорбирован внешний слой оболочки, состоящей из липопротеидных мицелл различного размера.

Так как оболочки жировых шариков содержат на поверхности полярные группы - фосфатные фосфатидилхолина и других фосфолипидов, карбоксильные и аминогруппа белков, карбоксильные группы сиаловой кислоты и других углеводных компонентов, то на поверхности шариков создается суммарный электрический заряд - отрицательный (их изоэлетрическое состояние наступает при рН молока около 4,5%) Относительно отрицательно заряженной поверхности жирового шарика

адсорбируются катионы Са⁺⁺, Mg⁺⁺, в результате чего образуется двойной электрический слой, аналогичный слою, который возникает на поверхности мицелл казеина. Таким образом на поверхности жировых шариков возникает электрический потенциал-около-15 мВ и электростатические силы отталкивания превышают силы молекулярного притяжения в соответствии с теорией устойчивости дисперсных систем (теорией ДЛФО). Дополнительное стабилизирующее действие оказывают гидратная оболочка, образующаяся вокруг полярных групп внешнего слоя и двойной электрический слой.

Более поздние исследования состава  и свойств структурных белков, входящих в состав оболочек жировых  шариков, электронно-микроскопические исследования их структурной организации  с другими компонентами, проведенные Мак Ферсоном и Китченом, а также другими учеными, позволили сделать следующие выводы и схематично представить модель строения ОЖШ .

В состав ОЖШ входит до сорока белковых компонентов, главным образом плохо растворимых гликопротеидов, содержащих углеводы: галактозу, N-ацетилгалактозамин, N-ацетилгклюкозамин, N-ацетилнейраминовую (сиаловую) кислоту.

Гликопротеиды, относящиеся  к внутренним белкам, как правило, пронизывают ОЖШ: один их конец взаимодействует со слоем высокоплавких триацилглицеринов, находящихся на поверхности глицеридного ядра, другой, содержащий углеводный компонент, выступает из мембран и ориентирован к водной фазе

Важным компонентом оболочки является нерастворимый (гидрофобный) структурный белок, встроенный во внутренний слой оболочки и названный бутирофилином .

По мнению исследователей большая часть белков ОЖШ происходит из плазматической мембраны секреторных клеток, либо может строиться частично из плазматической мембраны и частично - из мембраны вакуолей аппарата Гольджи, а также могут использоваться белки цитоплазмы секреторных клеток.

К периферическим растворимым  белкам ОЖШ отн6ситсяЧ5олее десяти ферментов: ксантиноксидаза; щелочная и кислая фосфатазы; 5-нуклеотидаза; плазмин и др. Большая часть их идентична ферментам клеточных мембран.

В оболочках жировых  шариков обнаружены минеральные  элементы: Си, Fe, Mo, Zn, Са, Mg, Se, Na и К.

Таким образом, по Мак Ферсону и Китчену оболочка жировых шариков состоит из двух слоев различного состава: внутреннего, тонкого, плотно прилегающего к жировой глобуле — слоя высокоплавких триацилглицеринов и внешнего, рыхлого (диффузного), легко десорбируемого при технологической обработке молока. Поскольку внешний слой образован большей частью фосфолипидами и гликопротеидами, следовательно на поверхности жировых шариков за счет полярных групп этих компонентов создается^; суммарный отрицательный заряд и, как следствие, двойной электрический слой и гидратная оболочка.

Всеми исследованиями отмечается достаточно высокая механическая прочность оболочек жировых шариков, однако, пока остается нерешенным вопрос, какие силы ответственны за поддержание их структуры. Предполагают, что высокая механическая прочность оболочки обусловлена прежде всего наличием в ней внутреннего слоя, состоящего из специфического гидрофобного белка, а также гидрофобными и электростатическими взаимодействиями между структурными компонентами оболочки.