Przegląd mleczarski 3/2020
mgr inż. Małgorzata Czatzkowska; dr hab. inż. Monika Harnisz, prof. UWM
Oczyszczanie ścieków mleczarskich w oparciu o metodę osadu czynnego
Streszczenie: Przemysł mleczarski stanowi jedną z najważniejszych gałęzi gospodarki w Polsce i na świecie. Proces produkcji mleka i jego wyrobów wiąże się z wysokim zużyciem wody, a co za tym idzie, generuje powstawanie dużej ilości ścieków. Ścieki wytwarzane przez zakłady przemysłu mleczarskiego są obciążone wysoką zawartością substancji organicznych i związków biogennych. Ich skład różni się znacznie od składu ścieków komunalnych i wymaga odpowiedniego oczyszczenia. W procesie oczyszczania tego rodzaju nieczystości powszechnie stosowane jest biologiczne oczyszczanie ścieków, między innymi w oparciu o metodę osadu czynnego. Niniejsza praca ma na celu przybliżenie pojęcia osadu czynnego oraz jego zastosowania w procesie oczyszczania ścieków pochodzących z przemysłu mleczarskiego.
Słowa kluczowe: ścieki mleczarskie, osad czynny, biologiczne oczyszczanie ścieków
Dairy wastewater treatment using the activated sludge
Abstract: The dairy industry is one of the most important industries in Poland and in the world. The production process of milk and its products is associated with high water consumption, and thus generates a large amount of wastewater. Wastewater generated by dairy industry plants is burdened with a high content of organic substances and nutrients. Their composition differs significantly from the composition of municipal wastewater and requires appropriate treatment. Biological wastewater treatment is commonly used in the process of treating this type of waste, among others based on the activated sludge. This work aims to introduce the concept of activated sludge and its use in the process of wastewater treatment from the dairy industry.
Keywords: dairy wastewater, activated sludge, biological wastewater treatment
mgr inż. Aleksandra Kalińska, dr hab. Marcin Gołębiewski
Problemy okresu około porodowego u wysoko wydajnych krów mlecznych, cz. 2. Niedobór energii a ketoza
Streszczenie: Poród i początek laktacji to najbardziej stresujący dla krów mlecznych okres w cyklu produkcyjnym. Już 2-3 tyg. przed porodem może pojawiać się ujemny bilans energetyczny, będący konsekwencją najszybszego rozwoju płodu w końcowej fazie ciąży. Prawidłowe żywienie w okresie zasuszenia może zminimalizować jego konsekwencje i ograniczyć ryzyko wystąpienie chorób metabolicznych np. ketozy, a jednym z markerów jej diagnostyki jest oznaczanie ciał ketonowych we krwi krów. Brak odpowiedniego żywienia i szybkiej interwencji, w przypadku wystąpienia choroby w początkowej fazie laktacji wpływa negatywnie na całkowitą wydajność mleka oraz sprzyja problemom z zacielaniem i obniżeniem wskaźników rozrodu.
Słowa kluczowe: zasuszenie, poród, energia, ketoza, wysoka wydajność
Problems around the delivery period in high-yielding dairy cows part. 2 Energy deficiency and ketosis
Abstract: Parturition and the beginning of lactation is the most stressful period for dairy cows in the production cycle. Negative energy balance may appear even 2-3 weeks before delivery and is a consequence of the fastest fetal development in the final stage of pregnancy. Proper nutrition during the dry period can minimize its consequences and reduce the risk of metabolic diseases, e.g. ketosis, and one of the markers of its diagnosis is the determination of ketone bodies in the blood of cows. Lack of proper nutrition and quick intervention, in case of ketosis in the early stages of lactation, negatively affects the total milk yield and promotes problems with breeding and decreased reproduction rates.
Keywords: dry period, labour, energy, ketosis, high milk yield
mgr inż. Sebastian Niestępski, dr hab. inż. Monika Harnisz, prof. UWM
Bakteriofagi w mleczarstwie – strategie kontroli
Streszczenie: Bakteriofagi występują we wszystkich ekosystemach zasiedlanych przez bakterie, w tym również środowiskach stworzonych przez człowieka. Fagi przyczyniają się do zakłócenia procesów biotechnologicznych związanych z aktywnością metaboliczną bakterii, na przykład w przemyśle spożywczym, chemicznym, farmaceutycznym oraz w rolnictwie. W zakładach przetwarzania mleka istnieje wiele strategii kontroli występowania fagów i ograniczenia ryzyka wywołanych przez nie infekcji. Do najważniejszych metod kontroli należą: odpowiednie zaprojektowanie zakładu, wyposażenia i procesów produkcji przetworów mlecznych, zabiegi czyszczenia, dezynfekcji i higienizacji zarówno urządzeń, jak i powietrza w zakładzie, kontrola warunków transportu, przechowywania oraz procesów przetwarzania mleka, a także odpowiednie dobranie bakteryjnych kultur startowych. Całkowite wyeliminowanie występowania ryzyka związanego z bakteriofagami na terenie zakładów przetwórstwa mleka nie jest możliwe, jednakże prawidłowo wdrożone systemy kontroli umożliwiają skuteczne ograniczenie ich negatywnego wpływu na produkcję.
Słowa kluczowe: bakteriofagi, bakteryjne kultury starterowe, systemy kontroli, zakład przetwórstwa mleka
Bacteriophages in dairy – control strategies
Abstract: Bacteriophages occur in all ecosystems inhabited by bacteria, including man-made environments. Phages contribute to the disruption of biotechnological processes related to the metabolic activity of bacteria, for example in the food, chemical, pharmaceutical, and agricultural industries. There are many strategies in the dairy processing plants to control the presence of phages and to limit the risk of infections caused by them. The most important control methods include the appropriate design of the plant, equipment and production processes, cleaning, disinfection and hygiene of both equipment and air in the plant, control of transport, storage and milk processing conditions as well as the appropriate selection of bacterial starter cultures. It is not possible to completely eliminate the risk associated with bacteriophages in dairy processing plants, however, properly implemented control systems allow effective reduction of their negative impact on production.
Keywords: bacteriophages, bacterial starter cultures, control systems, dairy processing plant
dr inż. Agnieszka Ognik, dr inż. Sylwia Łaba,dr hab. inż. Anna Sylwia Tarczyńska, prof. UWM, dr inż. Monika Radzymińska
Przyczyny powstawania strat mleka na etapie produkcji i transportu surowca
Streszczenie: Straty mleka powstałe w czasie przechowywania i innych czynności w gospodarstwie, wg badań ankietowych przeprowadzonych w ramach projektu PROM, stanowiły łącznie 0,21% oraz 0,18% całej produkcji, odpowiednio w 2017 i 2018 roku. W zdecydowanej większości gospodarstw poddanych ankietyzacji mleko było odbierane bezpośrednio od rolników. Łączna wielkość dostaw nieprzyjętych wynosiła 0,06% produkcji rocznej przeznaczonej na sprzedaż w badanych gospodarstwach zarówno w 2017, jak i 2018 roku. Jako przyczynę strat najczęściej wskazywano zanieczyszczenia, nieodpowiednią temperaturę oraz czynniki związane z chorobami zwierząt, takie jak podwyższona liczba komórek somatycznych w mleku oraz stosowana antybiotykoterapia. W artykule przedstawiono także zalecenia higieniczno-weterynaryjne dla producentów mleka, wpływające na ograniczenie strat mleka.
Słowa kluczowe: straty i marnotrawstwo żywności, produkcja mleka, transport mleka, zapobieganie stratom
Causes of milk losses at the stage of production and transport of the raw milk
Abstract: According to the survey data, conducted within the frames of PROM Project, milk losses, resulting during the storage and other operations in a farm constituted 0.21% and 0.18% of the whole production in 2017 and 2018, respectively. In the majority of the farms covered with the surveyed studies, milk was received directly from the farmers. The total level of the non-approved deliveries was equal to 0.06% of annual production, destined for the sale in the examined farms in 2017 as well as in 2018. The indicated reason of the losses included most frequently the contamination, improper temperature and factors, connected with the animal diseases such as the somatic cell count in the milk and use of antibiotics in therapy. The paper presents also the hygienic and veterinary recommendations for milk producers, affecting the limitation of the milk losses.
Keywords: food loss and waste, milk production, milk transport, loss prevention
dr inż. Marlena Piekut
Mleko kozie – atrakcyjne ze względu na walory zdrowotne i odżywcze
Streszczenie: Celem artykułu było wskazanie na rolę mleka koziego w żywieniu człowieka. Cel ten zrealizowano przez przedstawienie składu chemicznego mleka koziego. Wskazano także na rys historyczny mleka koziego w diecie. Artykuł ma charakter przeglądowy.
Słowa kluczowe: żywienie człowieka, kozy, dieta, mleko
Goat milk – attractive due to health and nutritional values
Abstract: The aim of the paper was to indicate the role of goat's milk in human nutrition. This goal was achieved by presenting the chemical composition of goat's milk. The historical outline of goat milk in the diet was also indicated. The article is for review.
Keywords: human nutrition, goats, diet, milk
dr inż. Ryszard Rafałowski, dr hab. inż. Joanna Klepacka
Charakterystyka stabilności oksydacyjnej tłuszczu mlekowego pozyskanego z masła handlowego
Streszczenie: Celem pracy stało się określenie wpływu temperatury ogrzewania tłuszczu uzyskanego z masła handlowego na jego stabilność oksydacyjną. Materiałem badanym było masło ekstra bez dodatków, które zawierało 82% tłuszczu mlecznego. Masło ogrzewano w temperaturach 100, 110, 120 i 130°C, a ogrzany tłuszcz masła przesączono. Badanie stabilności oksydacyjnej przeprowadzono metodą termostatową, polegającą na przechowywaniu próbek tłuszczu w termostacie w temperaturze 60°C. Na podstawie uzyskanych wyników należy stwierdzić, że szybkość zmian oksydacyjnych zachodzących w tłuszczu uzyskanym z masła zależała od początkowej wartości liczby nadtlenkowej, czasu przechowywania oraz temperatury ogrzewania. Masło nieogrzewane oraz masło ogrzewane w temperaturze 100°C charakteryzowały się najniższą stabilnością oksydacyjną, natomiast bardziej stabilny okazał się tłuszcz mlekowy ogrzewany w temperaturach 110 i 120°C. Najwyższą stabilnością wykazał się tłuszcz mlekowy z masła ogrzewanego w temperaturze 130°C, co pozwala na stwierdzenie, że wyższa temperatura ogrzewania masła może powodować wzrost stabilności tłuszczu mlekowego.
Słowa kluczowe: masło, oksydacja, stabilność oksydacyjna, liczba nadtlenkowa, kwasy tłuszczowe, ogrzewanie, przechowywanie
Characteristics of the oxidative stability of milk fat obtained from commercial butter
Abstract: The purpose of the work was to determine the effect of heating of fat obtained from commercial butter on its oxidative stability. The test material was extra butter without additives, which contained 82% milk fat. The butter was heated at 100, 110, 120 and 130°C and the heated butter fat was filtered. The oxidation stability test was carried out by the thermostatic method, which consisted in storing fat samples in a thermostat at 60°C. Based on the obtained results, it should be stated that the rate of oxidative changes occurring in butter fat depended on the initial value of peroxide value, storage time and heating temperature. Unheated butter and butter heated at 100°C had the lowest oxidative stability, while milk fat heated at 110 and 120°C proved to be more stable. The highest stability was found in milk fat heated at 130°C, which allows for the conclusion that a higher heating temperature for butter can increase the stability of milk fat.
Keywords: butter, oxidation, oxidative stability, peroxide value, fatty acids, heating, storage
prof. dr hab. inż. Stefan S. Smoczyński
Chemiczne aspekty higieny żywności cz. 25. Szkodliwy hydroksymetylofurfural (HMF) w żywności – czy stanowi zagrożenie w wyrobach mleczarskich ?
Streszczenie: W pracy przedstawiono potencjalne, chemiczne zagrożenia żywności, w tym również produktów mleczarskich ze strony hydroksymetylofurfuralu (HMF) – szkodliwego związku chemicznego powstającego w wyniku obróbki termicznej surowców roślinnych jak i zwierzęcych. Związek ten traktowany jest jako chemiczne zanieczyszczenie procesowe żywności i wiąże się z kompleksem reakcji nieenzymatycznego brązowienia (w literaturze reakcje Maillarda). Przyjęto, że obecność HMF-u w przetworzonych produktach poddawanych ogrzewaniu można traktować jako wskaźnik jakości wielu wyrobów pochodzenia roślinnego, np. pieczywa, kawy, produktów owocowo-warzywnych, czy pochodzenia zwierzęcego – mięsa, ryb, a także mleka. Stąd w pracy omówiono podstawy nieenzymatycznego brązowienia i główne reakcje powstawania hydroksymetylofurfuralu w żywności. Zwrócono też uwagę na znane już działania szkodliwe tego związku w odniesieniu do człowieka. Omówiono najważniejsze metody oznaczania hydroksymetylofurfuralu w żywności. Przestawiono informacje z literatury dotyczące występowania hydroksymetylofurfuralu w kawie, pieczywie, suszonych owocach, w miodzie i innych produktach spożywczych, a także w mleku i produktach mleczarskich. W podsumowaniu przybliżono potencjalne zagrożenie dla konsumentów ze strony hydroksymetylofurfuralu obecnego w różnych produktach spożywczych, w tym również w mleku i produktach mleczarskich oraz przedstawiono sposoby zmniejszania tego zagrożenia.
Słowa kluczowe: żywność, procesy termiczne, produkty reakcji Maillarda, hydroksymetylofurfural, oznaczanie, występowanie, zagrożenie
Chemical aspects of food hygiene part 25. Hazardous hydroxymethylfurfural (HMF) in food – does it pose a risk in dairy products?
Abstract: This paper presents potential chemical hazard related to food, including dairy products, from hydroxymethylfurfural (HMF) – a hazardous chemical compound formed as a result of thermal treatment of materials of plant and animal origin. This compound is regarded as chemical contamination of food and is associated with non-enzymatic browning reactions (Maillard reactions). It has been accepted that the presence of HMF in processed products exposed to heat can be regarded as a quality indicator for products of plant origin, such as bread, coffee, fruit and vegetable products, and of animal origin – meat, fish and milk. The paper also presents the basics of non-enzymatic browning and the principal reactions of hydroxymethylfurfural formation in food. It emphasises the known harmful effects of this compound on humans and discusses the main methods of HMF content determination in food. The paper presents literature data on the occurrence of hydroxymethylfurfural in coffee, bread, dried fruit, honey and other food products, as well as in milk and dairy products. The summary presents the potential hazards to consumers from hydroxymethylfurfural present in various food products (including milk and dairy products) and describes methods to reduce this hazard.
Keywords: food, thermal processes, products of Maillard reaction, hydroxymethylfurfural, determination, occurrence, hazard
mgr inż. Paweł Solarczyk, mgr inż. Grzegorz Grodkowski, mgr inż. Piotr Kostusiak, dr hab. Kamila Puppel
Lokalne rasy bydła w Polsce
Streszczenie: Współczesna produkcja opiera się głównie na wyspecjalizowanych rasach bydła. Jednakże by w pełni wykorzystany został ich potencjał genetyczny wymagane są określone warunki środowiskowe oraz pokrycie zarówno zapotrzebowania bytowego jak i produkcyjnego, co bardzo często nastręcza dużych problemów. Produkcja mleka na całym świecie opiera się o najbardziej wydajną rasę holsztyńsko-fryzyjską, której potencjał genetyczny pozwala na uzyskanie nawet ponad 10 000 kg mleka w trakcie trwania 305 dniowej laktacji. Natomiast w Polsce produkcja ta opiera się na jej lokalnej odmianie, czyli polskiej holsztyńsko-fryzyjskiej (PHF), której księgi hodowlane prowadzone są od 1 stycznia 2005 roku, przez Polską Federację Hodowców Bydła i Producentów Mleka (PFHBiPM). Według danych PFHBiPM [1] rasa ta stanowiła aż 88,8% populacji aktywnej w 2018 roku w tym 85% to odmiana czarno-biała, natomiast 3,8% czerwono-biała. Rasa ta oprócz wysokiej produkcyjności, charakteryzuje się również obniżeniem poziomu cech funkcjonalnych m.in. zdrowotności, długowieczności, wskaźników rozrodu. Większość związana jest z wysokim zapotrzebowaniem tej rasy na paszę bardzo dobrej jakości. Natomiast takich problemów nie mieli hodowcy jeszcze 50 lat temu, kiedy to w gospodarstwach ciężko było znaleźć tak wymagające rasy. Ówczesne rolnictwo opierało się o znane od lat odmiany oraz rasy zwierząt występujące na terenie naszego kraju, które było doskonale przystosowane do panujących tu warunków, czyli rasy lokalne
Słowa kluczowe rasa holsztyńsko-fryzyjska, rasy lokalne
Local cattle breeds in Poland
Abstract: Modern production is mainly based on specialised cattle breeds. However, for their genetic potential to be fully utilised, specific environmental conditions and coverage of both existential and production demands are required, which is often very problematic. Milk production around the world is based on the most efficient Holstein-Friesian breed, whose genetic potential allows to obtain even over 10000 kg of milk during 305-day lactation period. In Poland, however, this production is based on its local variety, i.e. the Polish Holstein-Friesian (PHF), whose breeding books are kept from January 1st, 2005, by the Polish Federation of Cattle Breeders and Dairy Farmers (PFCBiDF). According to PFCBiDF data, this breed constituted as much as 88.8% of the active population in 2018, including 85% being black and white variation, while 3.8% - red and white variation. In addition to high productivity, this breed is also characterised by a decrease in the level of functional features, that is, among others: health, longevity, reproduction rates. Most of it is associated with the high demand of this breed for fodder of very good quality. However, breeders did not have such problems only 50 years ago, when it was difficult to find such demanding breeds on farms. The contemporary agriculture was based on the varieties and breeds of animals bred in our country and known for years, which were perfectly adapted to the conditions prevailing here local breeds.
Keywords Holstein-Fresian breeds, local breeds