Контроль высокотемпературной пастеризации молока с использованием пробы на пероксидазу

Молоко – биологическая жидкость сложного химического состава. Образуется в молочной железе млекопитающих и обладает высокой пищевой ценностью.

Для увеличения сроков хранения молока и уничтожения патогенной микрофлоры в перерабатывающей промышленности широко используется процесс пастеризации. Данная технология тепловой обработки была открыта в середине XIX века французским микробиологом Луи Пастером. В молочной промышленности применяются три режима пастеризации:  при длительной пастеризации молоко нагревают до 63-65°С и выдерживают при этой температуре 30 мин; кратковременная пастеризация проводится при 76°С (±2 °С) с выдержкой в течение 15-20 с, что осуществляется в потоке; мгновенная пастеризация – нагревание молока до температуры 85-90 °С без выдержки. Эффективность пастеризации достигает 99,98 %. Нагревание молока выше температуры кипения носит название стерилизации, а до температуры кипения – кипячения молока.

Контроль качества высокотемпературной пастеризации молока осуществляется с помощью пероксидазной пробы (ГОСТ 3623-73. Молоко и молочные продукты. Методы определения пастеризации). Фермент пероксидаза относится к классу оксидоредуктаз. Пероксидаза катализирует окисление различных соединений в присутствии пероксида водорода, поскольку способна разлагать его с выделением активного атомарного кислорода:

H 2 O 2 →H 2 O+[O]

Нативная пероксидаза (лактопероксидаза) синтезируется клетками молочной железы, часть ее поступает в молоко с лейкоцитами. По сравнению с другими ферментами пероксидаза присутствует в молоке в значительно большем количестве – от 3 до 10мг%. Активность фермента в свежевыдоенном молоке также относительно велика и составляет 370 нкат.

Пероксидаза – двухкомпонентный фермент, гликогемопротеид. В качестве кофермента имеет железопротопорфирин. Молекулярная масса 76000-93000. Оптимум действия имеет при рН=6-7 и температуре 20-250С. Относительно термоустойчива, инактивируется при температуре выше 800С. Способность пероксидазы выдерживать нагревание до 800С положена в основу метода определения пастеризации молока.

Наличие пероксидазы устанавливают, вводя в молоко перекись водорода и йодистокалиевый крахмал. Находящийся в молоке фермент разлагает перекись водорода, выделяя при этом активный кислород. Последний окисляет йодид калия, восстанавливая йод. Свободный йод с крахмалом дает синее окрашивание. В молоке, нагретом до 800С, окрашивания не будет, так как пероксидаза разрушена:

Реакция происходит по следующей схеме:

молоко + 2КI+ Н 2 О 2 + крахмал = 2КОН + I 2 + крахмал (с наличием пероксидазы) (синее окрашивание)

Проба на обнаружение пероксидазы дает возможность определить не только недостаточный температурный режим, но и примесь сырого молока, так как его добавление к пастеризованному в количестве от 5 до 10 % дает положительную реакцию. Недостаток этой пробы состоит в том, что относительно малая чувствительность пероксидазы к температурным воздействиям не позволяет использовать ее для контроля молока, пастеризованного при низких температурах. Кроме того, пероксидаза может быть обнаружена в пастеризованном молоке, постоявшем более 6 часов. Накопление фермента в этом случае происходит за счет его освобождения из лейкоцитов молока, которые в процессе нагревания защищают фермент от температурного воздействия. Особенно ярко это происходит в молоке больных коров (например, при мастите), когда количество лейкоцитов значительно повышено.

Целью нашей работы являлось выявление наличия пероксидазы в молоке различных производителей, продукция которых представлена в торговой сети Орловской области. Для проведения опыта в магазинах г. Орла были закуплены образцы молока питьевого пастеризованного с массовой долей жира 2,5%. Лабораторные исследования проводились на базе кафедры химии ФГБОУ ВПО Орел ГАУ. Результаты представлены в таблице.

Таблица – Результаты исследований

Таким образом, наши исследования свидетельствуют о том, что молоко, представленное в торговой сети г. Орла подвергалось высокотемпературной пастеризации без нарушения режима, не было смешано с непастеризованным и при его производстве использовалось молоко здоровых животных. Все образцы отвечают требованиям безопасности и такое пастеризованное молоко нет необходимости кипятить перед употреблением в пищу.