Higiena: Higiena pozyskiwania mleka a jakość produktu

Produkcja wysokiej jakości mleka surowego jest wskaźnikiem jakości praktyk higienicznych stosowanych w gospodarstwie. Ma to bezpośredni wpływ nie tylko na możliwość dalszego przerobu mleka, ale również na jakość otrzymanych z niego produktów. Oczekuje się, że mleko surowe będzie wykazywało niski poziom zanieczyszczeń, przede wszystkim tych mikrobiologicznych. Jest to niezwykle istotne głównie ze względu na charakterystykę tego surowca. Zawiera on w swoim składzie cukry, białka, tłuszcze, składniki mineralne i witaminy, które nie tylko stanowią wartościowe elementy diety człowieka, ale również sprawiają, że mleko staje się idealnym środowiskiem dla rozwoju różnego rodzaju drobnoustrojów. 

Charakterystyka mleka sprawia, że konieczne jest stosowanie zintegrowanego podejścia do jakości i bezpieczeństwa, które pozwoli na dostarczanie konsumentom wartościowych produktów. Mleko surowe jest surowcem bardzo nietrwałym, a jego bezpieczeństwo i jakość szybko się pogarszają, jeśli nie jest pozyskiwane w higienicznych warunkach, odpowiednio przechowywane i przetwarzane. Wdrożenie czynności zapobiegawczych i procedur w gospodarstwach pozwala na zapewnienie, że mleko surowe spełnia wymagania jakościowe, a ryzyko wystąpienia zagrożeń dla zdrowia jest małe. 

Wnętrze zdrowego gruczołu mlekowego jest uznawane za środowisko sterylne, szczególnie u młodych zwierząt. Około pierwszego porodu i po rozpoczęciu dojenia gruczoł mlekowy staje się funkcjonalnie otwartym systemem z bezpośrednim połączeniem ze środowiskiem i zostaje skolonizowany przez mikroorganizmy ze szczytu strzyka, sprzętu do dojenia, paszy, powietrza, wody, gleby, trawy i innych elementów środowiska zwierzęcia. W wyniku tego w mleku surowym znajdziemy szereg różnych mikroorganizmów, a przede wszystkim bakterie z rodzajów Lactococcus, Streptococcus, Lactobacillus, Enterococcus i Leuconostoc, Propionibacterium, Microbacterium, Micrococcus, Staphylococcus, Pseudomonas i Acinetobacter. 

Zgodnie z Rozporządzeniem (WE) nr 853/2004 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 29 kwietnia 2004 r. ustanawiającym szczególne przepisy dotyczące higieny w odniesieniu do żywności pochodzenia zwierzęcego mleko surowe to mleko uzyskane z gruczołów mlecznych zwierząt gospodarskich, które nie zostało podgrzane do temperatury powyżej 40°C ani nie zostało poddane żadnej innej obróbce o równoważnym skutku. Zgodnie z tym rozporządzeniem przedsiębiorstwa przemysłu spożywczego muszą inicjować procedury w celu zagwarantowania, że surowe mleko krowie spełnia następujące kryteria: 

• liczba bakterii przy oznaczaniu w temperaturze 30°C nie może przekraczać 100 000 jtk/ml, 
• liczba komórek somatycznych nie może przekraczać 400 000 na ml.

W celu spełnienia wymagań dotyczących jakości i bezpieczeństwa mleka surowego w gospodarstwach wdrażane są różnego rodzaju systemy, w tym przede wszystkim podstawowe zasady GMP (z ang. Good Manufacturing Practice, czyli Dobra Praktyka Produkcyjna) i HACCP (z ang. Hazard Analysis and Critical Control Points, czyli System Analizy Zagrożeń i Krytycznych Punktów Kontroli). Praktyki wdrażane w ich ramach obejmują m.in. zarządzanie zdrowiem stada, higieniczne procedury dojenia, zamknięte i zautomatyzowane systemy dojenia, szybkie chłodzenie, zachowanie łańcucha chłodniczego i regularne kontrole jakości. Bezpieczne surowe mleko jest bezpośrednio powiązane ze zdrowiem zwierząt i dbałością o higienę. 

W zakładach produkcyjnych większość mleka surowego podlega dalszemu przerobowi w celu pozyskania mleka o wydłużonej przydatności do spożycia (np. mleko pasteryzowane, UHT), ale również szerokiej gamy innych produktów, m.in. mlek fermentowanych, serów, śmietany czy masła. Część konsumentów jest również zainteresowana spożywaniem bezpośrednio mleka surowego, głównie ze względu na rosnącą popularność tradycyjnych, nieprzetworzonych produktów spożywczych. Spożywanie takiego mleka wiąże się ze zwiększonym ryzykiem infekcji bakteryjnych w porównaniu do mleka poddanego obróbce termicznej. Obecne zagrożenia związane z surowym mlekiem wynikają głównie z zanieczyszczenia kałowego mleka bakteriami jelitowymi, takimi jak Salmonella enterica, Campylobacter spp., Escherichia coli, ale również takimi mikroorganizmami jak Listeria monocytogenes, Yersinia spp., Coxiella burnetii, Brucella spp. i Mycobacterium spp. Dlatego też mleko surowe niezwykle rzadko spotka się w ofercie różnego typu sieci handlowych. Jest ono dostępne przede wszystkim w specjalnych mlekomatach, do których jest dostarczane bezpośrednio od rolników. Mlekomaty mogą być zlokalizowane na terenie gospodarstwa pozyskującego mleko, targowiska, zakładu detalicznego lub w innych miejscach, przy zapewnieniu odpowiedniej ochrony przed zanieczyszczeniem i niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi. W Polsce w okolicach 2010 r. pojawiło się wiele mlekomatów, jednak z czasem większość z nich została wycofana. Wynikało to przede wszystkim z dość niskiego zainteresowania konsumentów i wysokich kosztów utrzymania mlekomatów. 

Pomimo faktu, że mleko surowe przeznaczone do dalszego przerobu jest zazwyczaj poddawane obróbce termicznej, niezwykle istotna jest jego jakość, która może bezpośrednio wypływać na poszczególne cechy produktu gotowego i jego przydatność do przerobu. W mleku surowym mogą wystąpić różnego rodzaju zanieczyszczania, w tym przede wszystkim mikrobiologiczne, fizyczne i chemiczne. W trakcie obróbki termicznej dochodzi do dezaktywacji większości mikroorganizmów wegetatywnych i chorobotwórczych oraz niektórych enzymów. Ponadto w trakcie obróbki wstępnej w wyniku stosowania różnego rodzaju filtrów przemysłowych usuwana jest zdecydowana większość zanieczyszczeń fizycznych. 

Niektóre zanieczyszczenia są jednak odporne na obróbkę termiczną i mechaniczną, przez co mogą wpłynąć na jakość produktu gotowego. To przede wszystkim obecność odpornych na wysoką temperaturę enzymów oraz obecność przetrwalników bakterii.

Wysoka zawartość bakterii tworzących odporne na ciepło enzymy (tj. bakterii psychrotrofowych) często połączona jest z występowaniem ogólnej wysokiej liczby drobnoustrojów. Na obecność ogólnej wysokiej liczby drobnoustrojów w mleku surowym ma wpływ wiele czynników środowiskowych i higienicznych, w tym przede wszystkim:

• namnażanie się bakterii w urządzeniach do dojenia, transportowania i przechowywania mleka, co wskazuje na słabą skuteczność procesów czyszczenia i dezynfekcji,
• nieodpowiednia temperatura chłodzenia lub zbyt długi czas przechowywania mleka bez chłodzenia,
• zanieczyszczenie mleka kałem z brudnych wymion i strzyków,
• higiena pracowników zajmujących się dojem,
• higiena ściółki (tj. częstotliwość wymiany ściółki, pielęgnacja stanowisk, wilgotność ściółki),
• mikroflora powietrza, gleby i wody mających kontakt ze zwierzętami,
• występowanie zapalenia wymienia (tj. mastitis) u zwierząt,
• konstrukcja pomieszczeń, w których przebywają zwierzęta (np. nadmierne obsadzenie),
• jakość i higiena paszy,
• częstotliwość odbioru mleka i liczba dojeń w ciągu doby.

Wysoka ogólna liczba drobnoustrojów może mieć wpływ na jakość pasteryzowanego mleka i produktów mlecznych, okres przydatności do spożycia i cechy organoleptyczne produktów końcowych. Rozwój większości bakterii występujących w mleku surowym można ograniczyć poprzez jego szybkie schłodzenie po udoju. Wyjątek stanowi szeroka grupa bakterii psychrotrofowych, które są zdolne do wzrostu w temperaturach chłodniczych, nawet poniżej 7°C. Bakterie psychrotrofowe występujące w surowym mleku obejmują gram-ujemne bakterie z rodzajów Pseudomonas, Aeromonas, Serratia, Acinetobacter i Hafnia oraz gram-dodatnie bakterie z rodzajów Bacillus, Microbacterium, Staphylococcus i Carnobacterium. Bakterie te podczas przechowywania surowego mleka w niskiej temperaturze wytwarzają enzymy odporne na ciepło (proteazy i lipazy). Jeśli same komórki bakteryjne nie przetrwają obróbki termicznej, ich odporne na ciepło enzymy nadal rozkładają składniki mleka nawet po jego przetworzeniu, co prowadzi do wad smaku, zapachu i struktury gotowych produktów. Lipazy rozkładają tłuszcz w mleku, co powoduje jełczenie charakteryzujące się nieprzyjemnym posmakiem mydlanym i maślanym. Proteazy rozkładają białka (głównie kazeiny), wytwarzając nieprzyjemne posmaki określane jako gorzkie. Działalność tych enzymów, prócz wad smaku i zapachu, może powodować również żelowanie produktu w trakcie przechowywania i prowadzić do ograniczenia okresu przydatności do spożycia.

Obecne strategie zapobiegania wadom w produktach mlecznych spowodowanym przez bakterie psychrotrofowe i ich enzymy obejmują ograniczenie wzrostu tych bakterii przez obróbkę termiczną i ograniczenie produkcji enzymów termoopornych poprzez utrzymywanie dobrych praktyk higienicznych od gospodarstwa do zakładu przetwórczego. Poziomy tych bakterii w surowym mleku są ściśle powiązane ze środowiskiem, jakością mikrobiologiczną wody używanej do picia lub czyszczenia, paszą dla zwierząt oraz ogólną higieną sprzętu do dojenia i procedurami dojenia. Czynniki związane z hodowlą zwierząt, takie jak ściółka, powietrze, woda, pasza oraz strzyki i wymiona krowy, są potencjalnymi źródłami bakterii psychrotrofowych. Niezwykle istotna jest również konstrukcja urządzeń do udoju, w tym szczelin, zaworów i uszczelek, co ma duże znaczenie dla wydajnego czyszczenia i dezynfekcji. Wdrożenie systemów zarządzania takich jak HACCP i GMP jest skutecznym sposobem kontrolowania ładunków bakteryjnych, a tym samym jakości mleka surowego. Niezwykle efektywne jest również zwiększanie świadomości higienicznej wśród rolników poprzez specjalistyczne szkolenia.

Drugim kluczowym czynnikiem dla jakości gotowych produktów mleczarskich są bakterie tworzące przetrwalniki (spory). Bakterie te stanowią zróżnicowaną grupę mikroorganizmów i mają różny wpływ na jakość gotowego produktu. Główne grupy bakterii tworzących spory to: 

1. niektóre bakterie psychrotrofowe (np. Paenibacillus spp.), które powodują psucie się płynnego mleka,
2. mezofilne i termofilne bakterie (np. Bacillus licheniformis), które spotykane są w proszkach mlecznych,
3. beztlenowe bakterie kwasu masłowego (np. Clostridium tyrobutyricum), które powodują wady w postaci późnych wzdęć w niektórych rodzajach sera. 

Bakterie te pochodzą przede wszystkim ze środowiska w gospodarstwach mleczarskich. Dostają się do mleka surowego, w którym namnażają się i wytwarzają komórki przetrwalne odporne na wysokie temperatury stosowane w trakcie obróbki cieplnej. Jeśli znajdą się w produkcie gotowym, mogą zacząć się w nim rozwijać, powodując różnego rodzaju wady i psucie. W największym stopniu są niebezpieczne dla serów dojrzewających, w których rozwijają się w trakcie procesu dojrzewania. W dużym stężeniu mogą również wytwarzać toksyny i zagrażać zdrowiu konsumentów. Strategie zapobiegania ich dostaniu się do produktu są podobne jak dla bakterii psychrotrofowych i skupiają się przede wszystkim na monitorowaniu higieny ściółki, procesu dojenia, a także jakości i higieny pasz. 

Bezpieczeństwo mleka i zapewnienie jego jakości to obszar priorytetowy dla konsumentów, sprzedawców detalicznych, producentów i organów regulacyjnych. Produkcja mleka o niskiej zawartości bakterii jest ważna, aby zagwarantować wysokie standardy bezpieczeństwa oraz zachować cechy sensoryczne i okres przydatności do spożycia produktów mlecznych. 

Mleko jest zaskakującym surowcem, ponieważ jego skład i cechy mogą się zmieniać pod wpływem różnych czynników, takich jak etap laktacji, sezon, rasa krowy, dieta, technologia dojenia i dobrostan zwierząt. Wiele etapów procesów mleczarskich (np. chłodzenie, pasteryzacja) koncentruje się na inaktywacji lub kontroli mikroorganizmów obecnych w mleku. Niemniej jednak uznaje się, że priorytetem jest zachowanie wysokiej higieny produkcji surowego mleka. Aby to osiągnąć, niezwykle istotne jest również wdrażanie programów szkoleniowych i programów wsparcia dla rolników, które pomagają zrozumieć różne zagrożenia w produkcji mleka i środki niezbędne do ich zapobiegania. Dobre praktyki w gospodarstwie mlecznym wymagają, aby osoby pracujące i nadzorujące w gospodarstwie były wykwalifikowane w zakresie hodowli zwierząt i higienicznego dojenia.

Literatura:

1. Ahmedsham M. i wsp., Review on milk and milk product safety, quality assurance and control, „International Journal of Livestock Production” 2018, 9(4), s. 67–78.
2. Fusco V. i wsp., Microbial quality and safety of milk and milk products in the 21st century, „Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety” 2020, 19(4), s. 2013–2049.
3. Martin N.H. i wsp., Invited review: Redefining raw milk quality – Evaluation of raw milk microbiological parameters to ensure high-quality processed dairy products, „Journal of Dairy Science” 2023, 106(3), s. 1502–1517.