Молоко и продукты, получаемые при его сепарировании и используемые в качестве корма для животных, подлежат обязательной пастеризации таким же способом, как и питьевое молоко, и молоко, из которого приготовляют молочные продукты. Молоко, предназначенное для получения кисломолочных сыров, пастеризуют так же, как питьевое молоко; в то время как молоко для приготовления эмментальского и горного сыров не следует нагревать до температуры коагуляции белков. При изготовлении прочих сыров с использованием сычужного фермента проводят тепловую обработку молока, хотя она не предусмотрена технологией.
Тепловая обработка молока прежде всего служит для уничтожения болезнетворных микроорганизмов. Кроме того, она способствует значительному сокращению количества микроорганизмов, нарушающих технологические процессы, увеличивает стойкость молока и улучшает его технологические свойства. Тепловая обработка должна обеспечить надежное подавление жизнедеятельности микроорганизмов без существенных изменений свойств самого молока.
Согласно действующему законодательству применяют следующие способы тепловой обработки молока: длительная, кратковременная, высокотемпературная, ультравысокотемпературная.
При длительной низкотемпературной пастеризации молоко нагревают в больших ваннах с двойными стенками и мешалками при температуре 62—65°С в течение 30 мин. Длительная пастеризация — надежный способ подавления болезнетворных микроорганизмов и лишь незначительно изменяет свойства молока. Жизнедеятельность микробов подавляется почти на 90%. Так как длительная пастеризация является трудоемкой, то этот способ применяется очень редко. Кратковременная высокотемпературная пастеризация молока осуществляется путем теплообмена в пластинчатых пастеризаторах. При кратковременной пастеризации молоко нагревают до температуры 71—74°С и выдерживают в течение 40 с. Во время пастеризации молоко тонким слоем (не более 3 мм) пропускают через пластины из нержавеющей стали, с другой стороны которых движется противотоком теплоноситель. Пластины в группе соединены параллельно. По каналам между пластин молоко проходит определенный путь, в то время как в прямоточных системах молоко подводится кратчайшим путем к тисненой поверхности пластин, где образуется турбулентность (завихрения).
Пластинчатый пастеризатор состоит из различных секций, через которые пропускается молоко. В системе пастеризаторов смонтирован также пластинчатый охладитель. Молоко, подлежащее пастеризации, пропускают через первый теплообменник, в котором оно нагревается до температуры примерно 45° С. Затем предварительно подогретое молоко подводится к центрифуге и после центрифугирования направляется во второй теплообменник 4, в котором температура молока повы шается почти до 62° G. В первом и во втором теплообменниках молоко нагревается за счет тепла, выделяемого уже пропастеризованным молоком, которое движется противотоком.
Из второго теплообменника подогретое молоко поступает в пастеризатор, в котором нагревается до температуры 71—74°С путем кратковременной пастеризации. При этой температуре молоко выдерживается в течение 30—40 с. Затем молоко проходит через первый и второй теплообменники, где отдает тепло следующей порции молока. В теплообменниках температура молока снижается до 20°С. В холодильнике происходит дальнейшее охлаждение молока в два этапа: вначале колодезной водой — до температуры 12°С, а затем водой со льдом или рассолом — до 2—4°С.
При кратковременной пастеризации пластинчатый пастеризатор обогревается горячей водой. При такой пастеризации сапрофитная микрофлора уничтожается на 98%. При высокотемпературной пастеризации молоко нагревается моментально до температуры минимум 85°С без выдержки. Высокотемпературная пастеризация осуществляется по такому принципу, как и кратковременная, однако без выдержки. При высокотемпературной пастеризации нагрев можно проводить не только с помощью горячей воды, но паром. Сапрофитная микрофлора молока при высокотемпературной пастеризации подавляется примерно на 99,5%. В настоящее время высокотемпературная пастеризация применяется при обработке молока очень редко, но рекомендуется для пастеризации сливок, из которых вырабатывают масло высокого качества.
Сливки, используемые для взбивания, нагревают в особых пастеризаторах до температуры более 100°С с целью повышения их стойкости и способности взбиваться. При ультравысокотемпературной пастеризации молоко нагревают в потоке путем пропускания пара или в проточных стерилизаторах. При сверхпастеризации предварительно нагретое до температуры 70—80°С молоко нагревают до 135 —150°С путем пропускания в него пара. Время тепловой выдержки составляет несколько секунд.
Охлаждают молоко путем удаления пара под вакуумом. При автоматическом регулировании поступления и удаления пара обеспечивается выравнивание водного баланса молока. При другом способе молоко подается в среду пара. Здесь в особом расширенном сосуде, который находится под вакуумом, осуществляется и удаление избыточного пара. Для производства сверхпастеризованного молока используются проточные стерилизаторы, которые могут быть в виде барабана, трубчатые или пластинчатые.
По сравнению с пастеризацией молока, при которой только сокращается количество микроорганизмов, при ультравысокотемпературной пастеризации получают молоко, абсолютно свободное от микробов. Его разливают в светонепроницаемую упаковку. Такое молоко при комнатной температуре сохраняется не меньше 6 недель. Стерилизация материала упаковки проводится в ваннах с перекисью водорода и путем нагревания. На упаковочном материале не должно оставаться перекиси водорода, ее следует удалять посредством тепловой обработки.
В сверхпастеризованном молоке все его натуральные свойства — запах, вкус, внешний вид и биологическая полноценность сохраняются, так как нагревание происходит за очень короткий срок. Молоко после ультравысокотемпературной пастеризации необходимо гомогенизировать, чтобы предотвратить отстаивание сливок во время длительного хранения. Стерилизацию молока проводят посредством длительной пастеризации его в таре. Стерилизацию осуществляют в закрытых стерилизаторах (автоклавах). Продолжительность стерилизации в автоклавах при температуре выше 100°С составляет от 15 до 17 мин. При непрерывной стерилизации молоко выдерживают до 2 мин при температуре 120°С. Стерилизованное молоко также следует гомогенизировать с целью его длительного хранения.
Гомогенизация молока препятствует отстаиванию сливок. Скорость отстаивания сливок зависит от размера жировых шариков. В необработанном молоке жировые шарики имеют диаметр 2,5—5 (до 8) мкм, при гомогенизации они уменьшаются в размерах. Для гомогенизации молоко, предварительно подогретое до температуры 40—50°С, нагнетается через форсунки под высоким давлением. Затем оно ударяется об отражательное кольцо под прямым углом. При этом жировые шарики разбиваются, их размер в диаметре уменьшается до 0,8 мкм. Полностью гомогенизированное молоко не должно давать отстоя сливок в течение 24 ч. При производстве сверхпастеризованного молока гомогенизацию осуществляют по возможности в два этапа.
При частичной гомогенизации обрабатывают только сливки, в которые затем добавляют обрат.
При полной гомогенизации жировые шарики в молоке находятся отдельно друг от друга, а при частичной гомогенизации они образуют скопления (жировые комочки). Поэтому в частично гомогенизированном молоке сравнительно быстро отстаиваются сливки (образуются жировые закраины). Кроме гомогенизации под высоким давлением, применяют также гомогенизацию при низком давлении и центробежную гомогенизацию. Гомогенизация с помощью ультразвука в ФРГ еще не внедрена.
В гомогенизированном молоке сливки или совсем не отстаиваются (полная гомогенизация) или частично отстаиваются (частичная гомогенизация). Такое молоко отличается хорошим вкусом и высокой усвояемостью.
biofile.ru
Пастеризация — это одноразовое нагревание пищевой жидкости до определенной температуры, с последующей выдержкой в течение установленного времени или без нее. Применяется для обеззараживания и продления срока хранения продукта.
Процесс назван по фамилии французского микробиолога Луи Пастера, который в середине XIX века разработал данную технологию для вина и пива.
В процессе пастеризации погибают вегетативные микроорганизмы, в том числе патогенные, а споры — остаются жизнеспособными. В подходящих условиях, например, при комнатной температуре, они снова начинают проявлять активность. Поэтому, после нагрева и охлаждения, молоко следует хранить в холодильнике.Пастеризацию молока проводят одним из трех способов:
Длительная. Т = 63-65 °C, выдержка — 30 мин.
Кратковременная. Т = 74-78 °C, выдержка — 20-30 сек.
Моментальная. Т = 85-87 °C или 95-98 °C с выдержкой несколько секунд или без выдержки.
Выбор режима зависит от свойств продукта и технологических условий. Если в сырье содержатся компоненты с низкой термоустойчивостью, то предпочитают длительную. В этом случае патогенные микроорганизмы будут практически полностью уничтожены, а изменение физико-химических свойств окажется минимальным. Но данный вариант предусматривает использование оборудования с низкой производительностью, а потому требует больших затрат. Поэтому самым распространенным способом является кратковременная.
Ее применяют в производстве пастеризованного молока, мороженного и кисломолочных продуктов. По воздействию на патологические бактерии и по степени изменения характеристик молока моментальная аналогична кратковременной. Ее используют для приготовления пастеризованных сливок и молочных консервов.
На параметры пастеризации также влияет состав продукта. Если в нем много жира и сухих компонентов (например, смесь для мороженного или сливки), то сопротивляемость микробов нагреву увеличивается, потому что белковые и жировые вещества их защищают. Для таких продуктов температура повышается на 10-15 °C, по сравнению с молоком.
Разновидностями пастеризации считаются термизация и ультравысокотемпературная обработка (УВТ). Термизацию выполняют в течение 15 сек при температуре 65 °C. Ее рекомендуют проводить с целью увеличения срока хранения сырья, за счет снижения его общей бактериальной обсемененности. УВТ делается при температурах немного выше 100 °C, с выдержкой в течение 1-3 сек или без выдержки. Например, для кисломолочных продуктов — 102 ± 2 °C без выдержки.
Самые чувствительные — сывороточные, для которых достаточно превысить порог 65 °C. У казеина устойчивость выше. Витамины частично разрушаются, особенно растворяющиеся в воде, деактивируются ферменты. Соли фосфора и кальция переходят из растворимого в нерастворимое состояние и выпадают в осадок.
При планировании пастеризации необходимо выбирать такой способ, чтобы изменение компонентов продукта, влияющее на его пищевую ценность, оказалось минимальным.
1. Приемка сырья. Центробежный насос, фильтр, счетчик, охладитель, емкость для хранения. Цельное молоко должно соответствовать ГОСТ 13264-88.
2. Подогрев. Пастеризатор (секция рекуперации). Т = 40-45 °C.
3. Очистка. Сепаратор сливкоотделитель очиститель саморазгружающийся.
4. Нормализация. Сепаратор сливкоотделитель очиститель саморазгружающийся.
5. Гомогенизация. Гомогенизатор. Р = 10-15 МПа, Т = 40-45 °C.
6. Пастеризация. Пастеризатор (секция пастеризации). Т = 76 ±2 °C, выдержка 15-20 сек.
7. Охлаждение. Пастеризатор (охлаждающая секция). Т = 4-6 °C.
8. Фасовка в пакеты. Упаковочный автомат.
9. Хранение. Продолжительность — 3 суток. Т = 4 ± 2 °C.
По способу действия на продукт все агрегаты делятся на две группы: прямого и косвенного. Среди косвенных чаще встречаются тепловые, в которых молоко нагревается промежуточными теплоносителями: горячей жидкостью или воздухом, паром, топочными газами. Прочие установки данного типа — электрические. По способу передачи тепла они бывают элементные и индуктивные.
Пастеризаторы прямого действия нагревают продукт с помощью ультрафиолетового или инфракрасного излучения, а также сверхвысокими частотами. Сюда же относятся электродные и гидродинамические аппараты. Последние делятся на устройства жидкостного трения, кавитационные и агрегаты, в которых применяется, и трение жидкости, и турбулентность потока.
Кроме того, различают емкостные и проточные пастеризаторы. Первые работают по цикличной схеме, а потому малопроизводительны. У вторых количество технологических операций и их продолжительность намного меньше.
В промышленности чаще всего применяются пастеризаторы четырех типов: пластинчатые, трубчатые, паровые с вытеснительными барабанами и ванны для длительной пастеризации.
Ванны пастеризации молока рассчитаны на подогрев молока в течение 30 мин. Температура — 63-65 °C. Их основным недостатком, кроме малой производительности, является возможность размножения в продукте микроорганизмов (термофилов). Поэтому во всем мире предпочитают агрегаты для кратковременной и мгновенной пастеризации, прогревающие сырье до более высокой температуры — паровые, трубчатые и пластинчатые. Для молока последние считаются лучшими, но с помощью трубчатых можно пастеризовать вязкие продукты. У паровых и электрических аппаратов — низкий КПД и проблемы с накипью в котлах.
В агрегатах прямого действия источником тепла является гидравлическое сопротивление вращающейся жидкости или электрический ток. Среди них наиболее популярными являются установки, в которых молоко обеззараживается с помощью ультрафиолетового излучения, а пастеризуется — инфракрасным (2,9-3,2 мкм).
В СВЧ-аппаратах применяются волны частотой более 3000 МГц. Коэффициент использования энергии доходит до 0,8. Недостаток — сложность конструкции. КПД электродных нагревателей — до 98%. Однако они небезопасны и ненадежны.
Пастеризация молока — это необходимый этап технологического процесса, позволяющий очистить продукт от патогенных микроорганизмов и увеличить срок его хранения. Правильный выбор температурно-временного режима гарантирует сохранение полезных свойств и питательной ценности.www.russkayaferma.ru
Этот процесс получил свое название по имени известного французского ученого Луи Пастера (1822— 1892), впервые применившего такой метод для уничтожения микроорганизмов в вине и пиве.
Действие пастеризации на микроорганизмы, содержащиеся в молоке, за-висит от температуры, до которой нагревают молоко, и продолжительности выдержки при этой температуре.
Пастеризацией уничтожаются микробы, а при стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) — одновременно и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, за исключением спор, устойчивых к температуре кипения. Пастеризацией без заметного изменения органолепти-ческих свойств молока (вкус, запах и консистенция) уничтожаются туберку-лезные, бруцеллезные и другие болезнетворные бактерии.
В обычном сборном молоке погибает 99% бактерий лишь при условии хорошей, надежной стерилизации аппаратуры, инвентаря, посуды, исполь-зуемых в процессе пастеризации. Так, добавка к пастеризованному молоку загрязненного молока, содержащего 1 млрд. бактерий (т. е, такое количество, которое может остаться по недосмотру в молочном инвентаре), повысит ко-личество бактерий в молоке до 1 млн. в 1 мл. Эти бактерии будут активно размножаться и неизбежно приведут к порче всего молока.
Пастеризация, следовательно, наиболее простой и дешевый способ обез-зараживания молока.
Молоко пастеризуют также при производстве всех молочных продуктов, чтобы предохранить их в последующем от нежелательных процессов, кото-рые вызываются жизнедеятельностью бактерий и особенно кишечной палоч-ки, маслянокислых бактерий и др.
При пастбищном содержании скота микрофлора молока уничтожается нагреванием более полно, чем при стойловом содержании. Объясняется это тем, что при стойловом содержании бактерии попадают в молоко главным образом с навозных частиц. Эти бактерии по своим свойствам более устой-чивы к нагреванию. При пастбищном содержании в молоке обнаруживаются преимущественно бактерии, размножающиеся на растениях. Перед пастери-зацией необходима тщательная очистка молока. На практике применяются три режима пастеризации: при длительной пастеризации молоко нагревают до 63—65 º С и выдерживают при этой температуре 30 мин; кратковременная пастеризация проводится при 72—75 º С с выдержкой в течение 15—20 с, что осуществляется в потоке; мгновенная пастеризация — нагревание молока до температуры 85—90 С без выдержки.
Термическое воздействие на молоко приводит к некоторым изменениям его составных веществ. При нагревании из молока улетучиваются растворен-ные в нем газы. Вследствие удаления углекислоты кислотность молока сни-жается на 0,5—1 ºТ.
При температуре выше 85° частично изменяется казеин. Но наибольше-му воздействию подвергается альбумин молока: при 60— 65 °С он начинает денатурироваться.
Нарушается при пастеризации и солевой состав молока. Растворимые фосфорнокислые соли переходят в нерастворимые. От частичного свертыва-ния белков и образования нерастворимых солей на поверхности нагреватель-ных приборов (пастеризаторы) отлагается осадок—молочный камень (пригар).
Пастеризованное молоко медленнее свертывается сычужным фермен-том. Это объясняется выпадением кальциевых солей. Добавление к такому молоку раствора хлористого кальция восстанавливает его способность свертываться.
Витамины стойки к воздействию высокой температуры, особенно если молоко нагревается без доступа кислорода воздуха. Нагревание до высоких температур (80—85°) придает молоку особый привкус и аромат, которые по мере повышения температуры усиливаются. При кипячении состав молока также изменяется. Например, почти в 2 раза уменьшается содержание витаминов А и С. Теряются питательные ве-щества в пределах от 15 до 20 вследствие образования осадков белков, жира и солей кальция на стенках посуды. Поэтому кипятить пастеризованное мо-локо особой нужды не следует. В домашних условиях можно также рекомендовать и длительную пасте-ризацию молока, которая выполняется без особых затруднений. Она произ-водится через нагретую воду. Молоко, налитое в кастрюлю, перемешивается чистой ложкой во время нагревания. Как только температура повысится до 63—65 °С, нагревание следует прекратить и выдержать 20—30 мин. После этого кастрюлю с молоком ставят в холодную воду.
www.novostioede.ru
