Введение к работе
Актуальность работы. Доктрина продовольственной безопасности России формулирует основную цель отечественного производства как обеспечение населения качественными и безопасными продуктами. В РФ в настоящее время ответственность за выпуск безопасной молочной продукции в цепи ферма — завод - прилавок лежит на производителе, направляющем ее в оборот. Анализ ситуации показывает, что для выпуска гарантированно безопасной и качественной продукции необходим целостный системный подход. Производство, переработка и другие операции с пищевыми продуктами должны быть проанализированы с целью оценки рисков, среди которых микробиологические риски имеют важнейшее значение.
Для обеспечения безопасности продуктов питания в мировой практике разработано несколько систем управления качеством. Что касается сыроделия, то во ВНИИМС в 80-90-е годы под руководством А.В. Гудкова была начата разработка системы интегрального микробиологического контроля качества, принципы действия которой аналогичны системе ХАССП. Все последующие годы до настоящего времени специалисты отдела микробиологии ВНИИМС работают над совершенствованием системы мониторинга микробиологической безопасности продуктов сыроделия, а также совершенствованием комплекса средств, необходимых для осуществления микробиологического контроля.
В 2008 г. принят «Технический регламент на молоко и молочную продукцию», определяющий требования к безопасности молока и молочных продуктов на территории РФ. Однако для практической реализации заложенных в нем требований к организации производственного контроля при выпуске продуктов сыроделия необходимо разработать комплексную систему мониторинга рисков в ККТ, способных повлиять на безопасность, качество и хранимоспособность сыров, адаптированную к современным условиям производства, и создать соответствующие механизмы ее реализации.
Сыроделие имеет ряд особенностей, которые делают сыр потенциально опасным продуктом с точки зрения микробиологических рисков. Основной риск связан с низкой температурой пастеризации молока в сыроделии. В сыре наряду с заквасочной микрофлорой развивается остаточная микрофлора, которая, с одной стороны, является неотъемлемым элементом процесса созревания, а с другой, в случае превышения допустимых норм, может создать микробиологические риски. Продолжительный по времени процесс выработки сыра при оптимальных температурах развития большинства микроорганизмов; посолка в рассоле, являющаяся источником вторичного обсеменения сыров микрофлорой порчи; длительное созревание при положительных температурах - все эти особенности производства сыров повышают опасность микробиологических рисков.
В связи с особенностями производства сыра можно выделить следующие основные ККТ, в которых микробиологические риски наиболее значимы: молоко-сырье; пастеризация; уровень молочнокислого процесса,
определяемый развитием заквасочной микрофлоры; посолка сыра в рассоле; созревание и хранение сыров.
Исходя из вышеизложенного, создание научно обоснованной системы мониторинга микробиологических рисков в ККТ производства сыров является актуальной.
Целью настоящей работы является обеспечение выпуска гарантированно безопасных, качественных и хранимоспособных сыров за счет создания системы мониторинга микробиологических рисков в ККТ производства.
Научная концепция. В основу научной концепции положена рабочая гипотеза, основанная на предположении, что выявление и анализ микробиологических рисков в ККТ производства сыров, оценка их значимости и соответствия допустимым нормам даст возможность своевременно прогнозировать риски и позволит предотвратить снижение безопасности, качества и хранимоспособности сыров.
Для достижения поставленной цели решали следующие основные задачи:
определить ККТ при производстве сыров и выявить значимые микробиологические риски;
создать комплекс эффективных средств контроля для определения значимых для сыроделия санитарно-показательных, технически вредных и заквасочных микроорганизмов;
разработать научные подходы конструирования питательных сред унифицированного состава, используя в качестве их азотистой основы различные гидролизаты белков молока, технология получения которых и состав будут оптимизированы для дифференциального роста определенных групп микроорганизмов;
провести испытания комплекса питательных сред в системе контроля микробиологических рисков; создать нормативную и техническую базу для их применения;
организовать производство средств микробиологического контроля, систему оценки их качества и внедрить средства контроля в сыродельной промышленности;
определить перечень доступных и эффективных методов контроля микробиологических критериев безопасности и качества для сыроделия, провести их сравнительную оценку;
разработать экспресс-метод оценки сыропригодности молока-сырья по его способности к сычужному свертыванию;
подготовить методическую базу для контроля общих и специфических критериев безопасности и качества в ККТ молоко сырое для сыроделия;
создать программное обеспечение для учета, анализа и статистической обработки результатов, полученных при оценке критериев безопасности и качества в ККТ молоко-сырье для сыроделия;
провести оценку влияния и установить корреляционные связи между критериями микробиологической безопасности и качества сырого молока,
параметрами технологического процесса выработки сыров, их качеством и хранимоспособностью;
провести исследования влияния сезонности на уровень микробиологических рисков в ККТ молоко сырое;
разработать исходные требования к молоку сырому для сыроделия и провести актуализацию нормативных и технических документов;
выявить и оценить природу и уровень микробиологических рисков, связанных с низкотемпературной пастеризацией молока в сыроделии;
- разработать эффективные способы стабилизации молочнокислого
процесса при производстве и созревании сыров на основе применения спе
циальной питательной среды для активизации сухих БК и приготовления
производственной закваски. Для этого на основе анализа питательных по
требностей заквасочных микроорганизмов оптимизировать компонентный
состав питательной среды для реактивации и развития микрофлоры сухих БК
различного видового состава;
разработать технологию получения сухой питательной среды и способ ее применения для реактивации и развития микрофлоры сухих БК и оценить ход микробиологических процессов во время выработки, созревания и хранения мягких и полутвердых сыров, выработанных с использованием производственной закваски, полученной на основе сухой питательной среды;
разработать комплект НТД на сухую питательную среду и способ ее применения;
оценить микробиологические риски, связанные с посолкой сыров в рассоле, выявить значимые критерии микробиологической порчи; разработать нормы и порядок контроля микробиологических показателей рассола; разработать MP по контролю рассолов;
провести исследования по влиянию температур созревания и хранения мягких, полутвердых и рассольных сыров, а также вида упаковки и среды созревания на уровень микробиологических рисков и хранимоспособ-ность сыров;
обобщить результаты проведенных исследований и сформулировать на их основе общие принципы системы мониторинга микробиологических рисков в сыроделии и создать необходимую нормативную и техническую базу для ее реализации.
При решении поставленных задач исходили из теоретических и практических основ создания системы контроля пищевых продуктов и оценки качества сыров, заложенных в трудах Гудкова А.В, Семенихиной В.Ф., Шевелевой С.А., Перфильева Г.Д., Свириденко Ю.Я., Уманского М.С., Остроумова Л.А., Карликановой С.Н., Раманаускаса Р.И., Скобелева В.И., Титова А.Г., Дунченко Н.И., Остроумовой Т.А. и др.
Основные положения, выносимые на защиту:
- теоретическое обоснование необходимости создания системы мони
торинга микробиологических рисков в ККТ производства сыров для обеспе
чения их безопасности, качества и хранимоспособности;
обоснование необходимости создания комплекса средств микробиологического контроля для выявления микробиологических рисков на всех этапах производства сыров и определения значимых для сыроделия групп микроорганизмов;
научные подходы конструирования питательных сред унифицированного состава, включающих в качестве азотистой основы различные гидролиза белков молока, технология получения которых и состав оптимизированы для дифференциального роста определенных групп микроорганизмов;
результаты сравнительной оценки методов определения микробиологических показателей сыропригодности молока-сырья;
выявленные закономерности и корреляционные связи между критериями микробиологической безопасности и качеством сырого молока, параметрами технологического процесса выработки сыров, их качества и храни-моспособности;
установленные закономерности влияния сезонности на уровень микробиологических рисков в ККТ молоко сырое;
результаты экспериментальных исследований и закономерности влияния низкотемпературной пастеризации молока на уровень микробиологических рисков и состав остаточной микрофлоры сыров;
теоретическое обоснование и практические результаты исследований возможности использования сухой питательной среды для реактивации микрофлоры сухих БК с целью стабилизации молочнокислого процесса при производстве и созревании сыров;
практические результаты создания компонентного состава питательной среды для реактивации и развития микрофлоры сухих БК различного видового состава;
закономерности развития различных групп микроорганизмов в особой экосистеме «рассол», оценка возможных микробиологических рисков, нормы и порядок контроля микробиологических показателей рассола с целью обеспечения гарантии качества сыров;
закономерности влияния температур созревания и хранения, а также вида упаковки и среды созревания на уровень микробиологических рисков, определяющих качество и хранимоспособность мягких, полутвердых и рассольных сыров.
Научная новизна.
- теоретически обоснована необходимость создания и разработана сис
тема мониторинга микробиологических рисков для обеспечения гарантии
безопасности, качества и хранимоспособности сыров;
на основании оценки питательных потребностей различных групп микроорганизмов разработаны научные подходы конструирования питательных сред унифицированного состава, оптимизированных для дифференциального роста определенных групп микроорганизмов;
предложены методические подходы для оценки методов и средств контроля микробиологических рисков в сыроделии;
установлены корреляционные связи между критериями микробиологической безопасности и качества сырого молока, параметрами технологического процесса выработки сыров, их качеством и хранимоспособностью;
впервые установлены закономерности влияния сезонности на уровень микробиологических рисков в ККТ молоко сырое;
установлены закономерности влияния низкотемпературной пастеризации молока на состав остаточной микрофлоры, определяющий уровень микробиологических рисков в сырах;
теоретически обоснована и практически реализована возможность стабилизации молочнокислого процесса в сырах за счет использования способа реактивации микрофлоры сухих БК в питательных средах оптимизированного состава;
впервые изучены закономерности развития различных групп микроорганизмов в особой экосистеме «рассол» и сделана оценка микробиологических рисков с целью обеспечения гарантии качества сыров;
выявлены закономерности влияния температур и вида упаковки на уровень микробиологических рисков, определяющих качество и хранимо-способность мягких, полутвердых и рассольных сыров.
Практическая значимость заключается:
в создании системы мониторинга микробиологических рисков, положенных в основу MP 2.3.2.2327-08 «Методические рекомендации по организации производственного микробиологического контроля на предприятиях молочной промышленности (с атласом значимых микроорганизмов)», утвержденных руководителем Федеральной службы Роспотребнадзора, Главным государственным санитарным врачом РФ Г.Г. Онищенко. Настоящие методические рекомендации устанавливают требования к организации и порядок проведения микробиологического контроля в условиях производственных лабораторий на предприятиях молочной промышленности. Требования настоящих методических рекомендаций используются для инспекционного контроля органами надзора. В настоящее время MP внедрены более чем на 500 предприятиях отрасли в РФ и странах СНГ.
в разработке исходных требований к молоку сырому для сыроделия и включении полученных результатов в ФЗ 88 «Технический регламент на молоко и молочную продукцию» в части требований к безопасности сырого молока, предназначенного для производства сыра, и ТУ 9811-153-04610209 «Молоко-сырье для сыроделия»;
в разработке нормативных документов по организации микробиологического контроля на предприятиях молочной промышленности: ГОСТ Р 53430-2009 «Молоко и продукты переработки молока. Методы микробиологического анализа»; ГОСТ Р 54077-2010 « Молоко. Методы определения количества соматических клеток по изменению вязкости»; ГОСТ Р 54075-2010 «Молоко и молочная продукция. Методы определения содержания спор ме-зофильных анаэробных микроорганизмов»;
- в разработке и внедрении в промышленности MP 002-2009
«Методические рекомендации по разработке программ производственного
контроля. Типовая программа производственного контроля сыра» и MP 007-
2011 «Методические рекомендации по посолке полутвердых сыров и сырных
продуктов»;
разработаны состав, технология производства и применения, а также комплект технической документации на сухую питательную среду для приготовления производственной закваски стабильного качества, обеспечивающей необходимый уровень молочнокислого процесса во время выработки и созревания сыров, повышение их качества;
в рамках создания системы контроля разработаны состав, технологии производства и комплект технической документации на весь комплекс питательных сред, необходимых для реализации системы микробиологического контроля в молочной промышленности;
во ВНИИМС организовано и аттестовано Министерством сельского хозяйства и продовольствия РФ в системе сертификации ГОСТ Р производство сухих питательных сред и препаратов. Производимые ВНИИМС средства микробиологического контроля внедрены более чем на 600 предприятиях отрасли РФ и стран СНГ. ВНИИМС на сегодняшний день занимает одно из ведущих мест на отечественном рынке питательных сред, предназначенных для проведения микробиологического контроля в молочной промышленности.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международных конференциях, форумах, всесоюзных и всероссийских научно-технических конференциях: Москва (1999-2011), Углич (1994-2011), Ставрополь (1996), Минск (1996), Кемерово (1997), Ярославль (1998), Барнаул (2000), Санкт-Петербург (2001), Волгоград (2001), Омск (2003), Ереван (2003), Адлер (2004-2011), Германия (2006), Португалия (2008), Италия (2010), Франция (2011).
Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в лекционных материалах и практических занятиях на постоянно действующих при ВНИИМС международных курсах повышения квалификации работников предприятий молочной промышленности.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 115 работ, в том числе одна монография, 35 статей в периодических изданиях, рецензируемых ВАК, и получено 5 патентов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 9 глав, выводов, списка литературы и 13 приложений. Содержание работы изложено на 407 страницах, содержит 143 таблицы и 57 рисунков. Список использованной литературы содержит 353 источника.
