Влияние микробиологических рисков, связанных со споровой микрофлорой, на качество и хранимоспособность сливочного масла разных способов производства

В  статье представлены результаты исследований влияния споровых бактерий на качество и  хранимоспособность сливочного масла в зависимости от способа его изготовления  — сбиванием сливок (СС) или преобразованием высокожирных сливок (ПВЖС). При проведении исследований использовался имитационный подход, включающий следующие этапы: снижение микробной обсемененности сливок-сырья и  их контаминация тест-культурой споровых микроорганизмов; изготовление масла по существующим технологическим схемам; контроль за развитием тест-культуры на стадиях изготовления и  хранения сливочного масла. Объектами исследования служили: сливки до и после пастеризации; сливки пастеризованные, обсемененные тест-культурой Bacillus subtilis; сливочное масло, изготовленное способом СС и  ПВЖС из контаминированных сливок. Хранение образцов масла осуществляли при температурных режимах 3±2°C, 10±1°C и 25±1°C. Оценку качества и хранимоспособности сливочного масла проводили с учетом значимых критериев забраковки, отражающих требования документов по стандартизации. Для этого стандартизованными методами определяли микробиологические и физико-химические показатели, в том числе содержание вегетативных клеток и  споровых форм тест-культуры Bacillus subtilis, кислотность молочной плазмы, показатели окислительной порчи жировой фазы. Органолептические показатели оценивали по вкусу, запаху, консистенции и внешнему виду. В результате проведенных исследований установлено, что при изготовлении и хранении масла наибольшие микробиологические риски, связанные со споровыми бактериями рода Bacillus и приводящие к снижению его качества и хранимоспособности, наблюдаются при изготовлении методом сбивания, что обусловлено технологическими особенностями производства (продолжительность процессов, температурные режимы. При изготовлении масла методом ПВЖС риски, связанные со споровыми аэробными микроорганизмами, менее значимы. Это обеспечивает длительное сохранение исходных показателей безопасности и качества масла при регламентированной температуре 3±2°C, а также более высокую хранимоспособность при повышенных температурных режимах хранения в сравнении с маслом, изготовленным методом сбивания.

1. Demirkol, A., Guneser, O., Yuceer, Y. K. (2016). Volatile componuds, chemical and sensory properties of butters sold in Çanakkale. Journal of Agricultural Sciences, 22(1), 99–108. https://doi.org/10.1501/Tarimbil_0000001372

2. Parmar, P., Lopez-Villalobos, N., Tobin, J. T., Murphy, E., Crowley, S. V., Kelly, A. L. et al. (2020). Development and evaluation of a processing sector model for butter manufacture using a mass balance technique at two dairy processing sites. International Journal of Dairy Technology, 74(1), 192–201. https://doi.org/10.1111/1471-0307.12737

3. Panchal, B., Bhandari, B. (2020). Butter and Dairy Fat Spreads. Chapter in book: Dairy Fat Products and Functionality. Springer Cham, 2020. https://doi.org/10/.1007/978-3-030-41661-4

4. Pimpin, L., Wu, J. H. Y., Haskelberg, H., Del Gobbo, L., Mozaffarian, D. (2016). Is butter back? A systematic review and meta-analysis of butter consumption and risk of cardiovascular disease, diabetes, and total mortality. PLoS ONE, 11(6), Article e0158118. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0158118

5. Ziarno, M., Derewiaka, D., Florowska, A., Szymanska, I. (2023). Comparison of the spreadability of butter and butter substitutes. Applied Sciences, 13(4), Article 2600. https://doi.org/10.3390/app13042600

6. Nikchian, Z., Ehsani, M. R., Piravi-Vanak, Z., Bakhoda, H. (2020). Comparative analysis of butter thermal behavior in combination with bovine tallow. Food Science and Technology, 597–604. https://doi.org/10.1590/fst.32019

7. Findik, J., Andic, S. (2017). Some chemical and microbiological properties of the butter and the butter oil produced from the same raw material. LWT, 86(5), 233–239. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.08.002

8. Muir, D. D., Banks, J. M. (2003). Factors affecting the shelf-life of milk and milk products. Chapter in a book: Dairy Processing: Improving Quality. Woodhead Publishing, 2003. https://doi.org/10.1533/9781855737075.1.185

9. Гусева, Т. Б., Солдатова, С. Ю., Караньян, О. М. (2020). Органолептическая оценка масла сливочного. Особенности проведения и интерпретации результатов. Бюллетень науки и практики, 6(9), 222–228. https://doi.org/10.33619/2414-2948/58/22

10. Свириденко, Г. М., Захарова, М. Б., Иванова, Н. В. (2021). Оценка микробиологических рисков в сливках как сырье для маслоделия. Пищевые системы, 4(4), 259–268. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2021-4-4-259-268

11. Свириденко, Г. М., Захарова, М. Б., Иванова, Н. В., Смирнова, О. И. (2019). Влияние споровых микроорганизмов на качество сырья для производства продуктов маслоделия. Сыроделие и маслоделие, 5, 42–45. https://doi.org/10.31515/2073-4018-2019-5-42-45

12. Ram, B., Borah, A. (2022). Potential sources of butter and their significance: A review. The Pharma Innovation Journal, SP11(6), 1004–1011.

13. Vioque-Amor, M., Gómez-Díaz, R., Del Río-Celestino, M., Avilés-Ramírez, C. (2023). Butter from different species: Composition and quality parameters of products commercialized in the South of Spain. Animals, 13(22), Article 3559. https://doi.org/10.3390/ani13223559

14. Simonenkova, A. P., Mamaev, A. V., Masalov, V. N., Luneva, O. N., Demina, E. N., Sergeeva, E. Yu. (February 26–29, 2021). Evaluation of the quality and safety of butter with an antioxidant complex of natural origin (birch bark extract and Aloe Vera). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials, Voronezh, Russian Federation, 2021. https://doi.org/10.1088/1755–1315/640/3/032004

15. Соболева, Н. В., Почапская, В. В., Хамитова, Я. Р., Кизаев, М. А., Дубовскова, М. П. (2020). Сравнительная оценка качества масла сливочного. Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 6(86), 236–240. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2020-86-6-236-240

16. Cheng, S., Li, W., Wu, S., Ge, Y., Wang, C., Xie, S. et al. (2023). Functional butter for reduction of consumption risk and improvement of nutrition. Grain and Oil Science and Technology, 6(4), 172–184. https://doi.org/10.1016/j.gaost.2023.09.001

17. Вышемирский, Ф. А. (2010). Производство масла из коровьего молока в России. СПб: ГИОРД, 2010.

18. Топникова, Е. В. (2020). Основные процессы при изготовлении масла из сливок разными методами. Молочная промышленность, 5, 50–53. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2020-05-50-53

19. Deosarkar, S. S., Khedkar, C. D., Kalyankar, S. D. (2016). Butter: Manufacture. Chapter in a book: Encyclopedia of Food and Health. Academic Press, 2016. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-384947-2.00094-5

20. Lindsay, D., Robertson, R., Fraser, R., Engstrom, S., Jordan, K. (2021). Heat induced inactivation of microorganisms in milk and dairy products. International Dairy Journal, 121, Article 105096. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2021.105096

21. Kharkhota, M., Hrabova, H., Kharchuk, M., Ivanytsia, T., Mozhaieva, L., Poliakova, A. et al. (2022). Chromogenicity of aerobic spore-forming bacteria of the Bacillaceae family isolated from different ecological niches and physiographic zones. Brazilian Journal of Microbiology, 53(3), 1395–1408. https://doi.org/10.1007/s42770-022-00755-9

22. Martin, N. H., Quintana-Pérez, F. M., Evanowski, R. L. (2023). Sources, transmission, and tracking of sporeforming bacterial contaminants in dairy systems. JDS Communications, 5(2), 172–177. https://doi.org/10.3168/jdsc.2023-0428

23. Blackburn, C. de W. (2006). Food Spoilage Microorganisms. Woodhead Publishing, 2006.

24. André, S., Vallaeys, T., Planchon S. (2017). Spore-forming bacteria responsible for food spoilage. Research in Microbiology, 168(4), 379–387. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2016.10.003

25. Boor, K. J., Wiedmann, M., Murphy, S., Alcaine, S. (2017). A 100-Year Review: Microbiology and safety of milk handling. Journal of Dairy Science, 100(12), 9933–9951. https://doi.org/10.3168/jds.2017-12969

26. Sadiq, F. A., Li, Y., Liu, T. J., Flint, S., Zhang, G., Yuan, L. et al. (2016). The heat resistance and spoilage potential of aerobic mesophilic and thermophilic spore forming bacteria isolated from Chinese milk powders. International Journal of Food Microbiology, 238, 193–201. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2016.09.009

27. De Jonghe, V., Coorevits, A., De Block, J., Coillie, E. V., Grijspeerdt, K., Herman, L. et al. (2010). Toxinogenic and spoilage potential of aerobic spore-formers isolated from raw milk. International Journal of Food Microbiology, 136(3), 318–325. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2009.11.007

28. Moschonas, G., Lianou, A., Nychas, G.-J. E., Panagou, E. Z. (2021). Spoilage potential of Bacillus subtilis in a neutral-pH dairy dessert. Food Microbiology, 95, Article 103715. https://doi.org/10.1016/j.fm.2020.103715

29. Odeyemi, O. A., Alegbeleye, O. O., Strateva, M., Stratev, D. (2020). Understanding spoilage microbial community and spoilage mechanisms in foods of animal origin. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 19(2), 311–331. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12526

30. Martin, N. H., Torres-Frenzel, P., Wiedmann, M. (2021). Invited review: Controlling dairy product spoilage to reduce food loss and waste. Journal of Dairy Science, 104(2), 1251–1261. https://doi.org/10.3168/jds.2020-19130

31. Lücking, G., Stoeckel, M., Atamer, Z., Hinrichs, J., Ehling-Schulz, M. (2013). Characterization of aerobic spore-forming bacteria associated with industrial dairy processing environments and product spoilage. International Journal of Food Microbiology, 166(2), 270–279. http://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2013.07.004

32. Hebishy E., Yerlikaya, O., Mahony, J., Akpinar, A., Aygili, D. S. (2023). Microbiological aspects and challenges of whey powders -I thermoduric, thermophilic and spore-forming bacteria. International Journal of Dairy Technology, 76(4), 779–800. https://doi.org/10.1111/1471-0307.13006

33. Hebishy, E., Yerlikaya, O., Reen, F. J., Mahony, J., Akpinar, A., Saygili, D. et al. (2024). Microbiological aspects and challenges of dairy powders — II: Biofilm/ biofouling. International Journal of Dairy Technology, 77(3), 691–712. https://doi.org/10.1111/1471-0307.13076

34. Holt, J. G., Krieg, N. R., Sneath, P. H. A., Staley, J. T., Williams, S. T. (1994). Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology. Williams and Wilkins, Baltimore, 1994.

35. Burgess, S. A., Lindsay, D., Flint, S. H. (2010). Thermophilic bacilli and their importance in dairy processing. International Journal of Food Microbiology, 144, 215–225. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2010.09.027

36. Deeth, H. C. (2019). Milk lipids: Lipolysis and hydrolytic rancidity. Chapter in a book: Reference Module in Food Science. Elsevier, 2019. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-100596-5.00925-2

37. Feliciano, R. J., Boué, G., Membré, J.-M. (2020). Overview of the potential impacts of climate change on the microbial safety of the dairy industry. Foods, 9(12), Article 1794. https://doi.org/10.3390/foods9121794

38. Notermans, S., in’t Veld, P. (1994). Microbiological challenge testing for ensuring safety of food products. International Journal of Food Microbiology, 24(1–2), 33–39. https://doi.org/10.1016/0168-1605(94)90104-x

39. Pokorny, J., Dieffenbacher, A. (1989). Determination of 2-thiobarbituric acid value: Direct method — results of a collaborative study and the standardised method. Pure and Applied Chemistry, 61(6), 1165–1170. https://doi.org/10.1351/pac198961061165

40. Свириденко, Г. М., Иванова, Н. В., Захарова, М. Б., Смирнова, О. И. (2019). Влияние дрожжей на качество и хранимоспособность сливок — сырья для продуктов маслоделия. Сыроделие и маслоделие, 3, 54–56. https://doi.org/10.31515/2073-4018-2019-3-54-56

41. Murphy, S. I., Kent, D., Martin, N. H., Evanowski, R. L., Patel, K., Godden, S. M. et al. (2019). Bedding and bedding management practices are associated with mesophilic and thermophilic spore levels in bulk tank raw milk. Journal of Dairy Science, 102(8), 6885–6900. https://doi.org/10.3168/jds.2018-16022