Термообработка молока. Реферат: Сокращение потерь компонентов молока в процессе переработки - файл n1.docx

Способ термической обработки молока. Термообработка молока


что такое термообработка и зачем она нужна

«Молоко должно быть из-под коровы, всё остальное – химия», «Ну какие витамины могут выжить в молоке при термообработке?», «Как нормальное молоко может так долго храниться?». Согласитесь, такие вопросы приходится слышать достаточно часто – особенно от представителей старшего поколения, ностальгирующих по собственному детству в деревне.

Итак, что полезного содержится в молоке и делает его уникальным продуктом? И почему одно молоко быстро скисает, а другое может храниться в пакете несколько месяцев? Давайте разбираться.

Начнем с парного молока. Да, все верно – именно это молоко самое свежее и самое полезное. Правда, при условии, что корова совершенно здорова и пасется на экологически чистом лугу, а не где-нибудь вдоль трассы или в окрестностях нефтеперерабатывающего завода. При этом свежевыдоенное молоко обладает сильными бактерицидными свойствами, которые защищают его от воздействия окружающей среды. Проще говоря, не дают расти и размножаться вредным бактериям, которые попадают в молоко из воздуха и не только. Но, увы, эта замечательная особенность сохраняется совсем недолго – около двух часов. Затем бактерии начинают наступление по всем фронтам…

А теперь представьте деревенскую бабушку, которая собирает молоко от нескольких доек, разливает его в банки (понятно, что не стерилизованные), закрывает банки пластиковыми крышками, обматывает влажными тряпочками, чтобы не нагревалось и долго трясется в маршрутке или электричке, чтобы доставить «свежий» продукт на ближайший стихийный рынок. Представили? Очевидно, что в таких условиях молоко может скиснуть, даже не доехав до базара. Поэтому изобретательные торговцы используют «народные» методы продления срока годности продукта. При тестировании в базарном молоке порой обнаруживаются самые неожиданные «ингредиенты»: от соды до антибиотиков. Были случаи, когда особо «продвинутые» продавцы умудрялись добавлять в молоко и стиральный порошок. Так что даже кипячение (в данном случае обязательное) не всегда может защитить вас от неприятных последствий употребления такого «чистого» продукта.

Теперь посмотрим, что происходит с обработанным молоком, которое мы покупаем в магазине

Чтобы обеспечить себя сырьем, крупные молокозаводы заключают контракты с фермерскими хозяйствами. В договорах четко прописаны необходимые качественные показатели молока, и поэтому поставщики сами заинтересованы в том, чтобы коровы были здоровы и питались правильно. Доставляется молоко на завод в специально оборудованных молоковозах, где поддерживается определенная температура. Каждая партия «на входе» обязательно проходит проверку в лаборатории, и только потом принимается для обработки. Обработка молока, по сути, сводится к трем основным операциям: нагрев, охлаждение и упаковка. Но от этих, казалось бы, простых действий зависит очень многое: погибнут ли все болезнетворные бактерии, сохранятся ли витамины и другие полезные вещества, и сколько времени молоко сможет храниться.

Есть три основных технологии термообработки молока

  1. Пастеризация – нагревание молока до температуры 75 - 85С с выдержкой от 10 - 40 секунд до нескольких минут. Многие бактерии, в том числе кишечная палочка, при такой обработке погибают, но их «зародыши» – споры, увы, остаются невредимыми. Дело в том, что споры имеют очень прочную оболочку, и им не страшна температура даже в 90С. Выжившие споры быстро превращаются во взрослых бактерий и продолжают дело своих погибших «предков». Поэтому, если пастеризованное молоко какое-то время постоит не в холодильнике (например, в подсобке магазина), то может скиснуть задолго до истечения срока годности.

    Молочный завод

    Так что, если хотите обезопасить ребенка, пастеризованное молоко лучше прокипятить. Правда, особой пользы после этого оно не принесет. При кипячении погибнут не только споры бактерий, но и витамины и, что самое обидное, частично разрушится уникальный молочный белок, которым, собственно, и славится этот замечательный продукт.

  2. Стерилизация – обработка при более высокой температуре (до 115С) с длительной выдержкой (20 - 30 минут). Эта технология досталась нам в наследство от советского прошлого, и на современных молокозаводах уже не применяется. При стерилизации молоко, разлитое в стеклянные бутылки, помещают в автоклав и «кипятят» в течение получаса. При такой серьезной термообработке все бактерии и споры, естественно, погибают. Но и полезные свойства молока резко падают.
  3. Ультрапастеризация (УВТ) – обработка молока при ультравысокой температуре - 135 - 140С в течение 4 секунд с последующим быстрым охлаждением до 4 - 5С. Это самая «продвинутая» и самая щадящая технология. Мощный тепловой удар убивает всю вредную микрофлору, в том числе и споры бактерий, но краткосрочность нагрева позволяет сохранить полезные вещества, в том числе тот самый молочный белок.

Молоко для детей

После такой обработки молоко не портится – в нем просто не остается бактерий, вызывающих брожение. Но храниться оно должно в специальной асептической упаковке – многослойных картонных пакетах, которые не только препятствуют проникновению бактерий извне, но и надежно защищают продукт от воздействия света и кислорода. Кроме того, фольга – один из слоев упаковки – не дает молоку нагреваться, обеспечивая «эффект холодильника». Вот почему ультрапастеризованное молоко в картонном пакете может храниться несколько месяцев даже при температуре +20 - 25С. Такое молоко, естественно, не надо кипятить – оно уже готово к употреблению.

Вот и все, что вам надо знать про обработку и упаковку молока для того, чтобы обеспечить свою семью «правильным» продуктом. Покупая ультрапастеризованное молоко, вы можете быть полностью уверены в том, что этот продукт - высочайшего качества, полезный и совершенно безопасный и для детей, и для взрослых. 

И еще одна подсказка: ищите на полках молоко со знаком «Высший молочный стандарт», тогда точно не ошибетесь!

 

фото: depositphotos.com

tvoymalysh.com.ua

Способ термической обработки молока

Способ термической обработки молока предусматривает пастеризацию молока, выдержку и повторную пастеризацию. Обработке подвергают молоко-сырье. При этом для молока-сырья с количеством мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) менее 5·105 КОЕ/г первичную пастеризацию проводят при 65±2°С в течение 20 секунд, выдержку без охлаждения 1,5-3 часа при температуре не менее 58°С, повторную пастеризацию при 72±2°С с выдержкой 10 секунд. При КМАФАнМ более 5·105 КОЕ/г используют режим, предусматривающий первичную пастеризацию при 72±2°С в течение 10 секунд, выдержку без охлаждения 1,5-3 часа при температуре не менее 58°С, а повторную пастеризацию при 72±2°С в течение 10 секунд. Изобретение позволяет получить молоко-сырье с улучшенными органолептическими свойствами (повышенной сортности) с увеличенным сроком хранения. 1 табл.

 

Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для обработки молока натурального коровьего путем его нагревания с целью улучшения качества и повышения хранимоспособности.

Известен способ производства пастеризованного молока (RU 2003121379/13, А23С 9/00, А23С 3/02, 20.01.2005.), включающий нормализацию молока, бактофугирование, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение, дополнительную пастеризацию с повторным охлаждением и разлив молока, причем дополнительную пастеризацию проводят при температуре 90-95°С с выдержкой 5-10 с.

Недостатками данного способа являются пастеризация при температуре более 78°С, следствием чего является денатурация белков молока, применение процесса бактофугирования, причем оба процесса приводят к потери части белковой фракции, ценной в сыроделии, а также повышение энергозатрат на повторное нагревание после охлаждения.

Ближайшим техническим решением к заявленному является способ термической обработки молока (RU 2271671 С1, 20.03.2006.), при котором после первой пастеризации молоко выдерживают при температуре 68-72°С не менее 15 минут для питьевого молока, не менее 5 минут для кисломолочных продуктов, розлив проводят с герметизацией после этой выдержки при температуре этой выдержки, затем проводят охлаждение герметично укупоренного молока до температуры 12-37°С и выдержку при этой температуре не менее 30 минут. Вторую пастеризацию проводят после указанной выдержки с нагревом молока до 68-72°С со скоростью не менее 10°С/с.

Недостатками прототипа являются увеличение энергозатрат за счет охлаждения после первой пастеризации и использования емкости-выдерживателя с подогревом (а не с термоизоляцией), а также сложность конструкции устройства обработки молока для осуществления указанного способа обработки молока. Кроме того, подавляющее большинство споровых форм микроорганизмов не смогут прорасти в вегетативную форму за 30 минут при 37°С и быть инактивированы повторной пастеризацией. Для прорастания спор необходимо от 2-3 до 6-12 часов, с предварительным периодом покоя и тепловой стимуляцией [1, 2, 3, 4, 5, 6].

Основной задачей, на решение которой направлен заявленный способ, является тепловая обработка молока-сырья с целью повышения его сортности (бактериальной очистки) и хранимоспособности с дальнейшим резервированием или использованием в технологических процессах.

Технический результат изобретения заключается в получении молока-сырья с улучшенными технологическими и органолептическими свойствами (повышенной сортности), термически обработанного, с увеличенным сроком хранения (до 3 суток в производственных резервуарах и до 10 суток в потребительских пакетах для продуктов длительного срока хранения, при 4±2°С) и удешевлении стоимости процесса тепловой обработки. Также отмечено повышение качества и выхода сыра Российского на 11% при его производстве из молока, обработанного предлагаемым способом.

Указанный технический результат достигается тем, что для молока-сырья с количеством мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) менее 5·105 КОЕ/г первичную пастеризацию проводят при температуре 65±2°С в течение 20 секунд, выдержку без охлаждения 1,5-3 часов при температуре не менее 58°С, повторную пастеризацию при температуре 72±2°С с выдержкой 10 секунд, а при КМАФАнМ молока более 5·105 КОЕ/г используют режим, предусматривающий первичную пастеризацию при температуре 72±2°С в течение 10 секунд, выдержку без охлаждения в течение 1,5-3 часов при температуре не менее 58°С, а повторную пастеризацию при температуре 72±2°С в течение 10 секунд. Исключение процесса охлаждения перед повторной пастеризацией с использованием емкости с термоизоляцией позволяет тратить меньше энергии на второе нагревание и дополнительно снижает уровень микрофлоры. Время выдержки не позволяет развиться термофильной микрофлоре, а температура - споровой, тем самым предотвращается накопление продуктов метаболизма, сохраняя первоначальные биохимические свойства сырья.

Показатели сортности молока до и после предлагаемой обработки
Наименование показателяНорма для молока сорта
высшегопервоговторогонесортового
КМАФАнМ, КОЕ/гдо обработкидо 3·103до 5·105до 4·106свыше 4·106
после обработкиn·102n·102n·103n·103
Содержание соматических клеток в 1 см3до обработкине более 5·105не более 1·106не более 1·106свыше 1·106
после обработки-менее 9,0·104не более 9,0·104не более 1·105
Кислотность, °Тдо обработкиот 16,00 до 18,00от 16,00 до 18,00от 16,00 до 20,99<15,99 или >21,00
после обработкиm-1m-1m-1, предел 20,00m-1, предел 20,00
Группа чистоты, не нижедо обработкиIIIIIII
после обработкиIIIII
Плотность, кг/м3, не менеедо обработки1028,01027,01027,0менее 1026,9
после обработки
Температура замерзания, °Сдо обработкине выше минус 0,520выше минус 0,520
после обработки
Консистенциядо обработкиОднородная жидкость без осадка и хлопьев, замораживание не допускаетсяНаличие хлопьев белка, механических примесей
после обработкиОднородная жидкость без осадка и хлопьев-
Вкус и запахдо обработкиЧистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молокуДопускается в зимне-весенний период слабовыраженный кормовой привкус и запахВыраженный кормовой привкус и запах
после обработкиЧистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молоку, допускается слабовыраженный привкус пастеризацииВ зимне-весенний период допускается слабовыраженный кормовой привкус и залахДопускается слабовыраженный кормовой привкус и запах
Цветдо обработкиОт белого до светло-кремовогоКремовый, от светло-серого до серого
после обработки
Примечание: n - любое значение от 1 до 9, соответствующее первой цифре начальной бактериальной обсемененности молока; m - начальная кислотность молока-сырья на приемке.

Подобранные режимы тепловой обработки позволяют сохранить ценную белковую фракцию и обеспечить эффективное направленное и управляемое снижение бактериальной обсемененности молока-сырья. За счет исключения процесса охлаждения перед повторной тепловой обработкой и повышения сортности закупаемого сырья достигается значительная экономическая эффективность.

Способ производства молока-сырья термически обработанного заключается в следующем. Осуществляется приемка и оценка качества молока. При этом для молока-сырья с количеством мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) менее 5·105 КОЕ/г первичную пастеризацию проводят при температуре 65±2°С в течение 20 секунд, выдержку без охлаждения 1,5-3 часов при температуре не менее 58°С, повторную пастеризацию при температуре 72±2°С с выдержкой 10 секунд, а при КМАФАнМ молока более 5·105 КОЕ/г используют режим, предусматривающий первичную пастеризацию при температуре 72±2°С в течение 10 секунд, выдержку без охлаждения в течение 1,5-3 часов при температуре не менее 58°С, а повторную пастеризацию при температуре 72±2°С в течение 10 секунд. Выбранные температурные режимы практически полностью исключают денатурацию казеиновой фракции белка. Время выдержки не позволяет развиться термофильной микрофлоре, а температура - споровой, тем самым предотвращается накопление продуктов метаболизма.

Пример №1

Берут 20 т молока-сырья, КМАФАнМ которого 1·105 КОЕ/г, кислотностью 19°Т, подвергают термообработке при 65°С в течение 20 секунд, выдерживают в емкости с термоизоляцией 1,5 часа (температура выдержки 58°С) и производят вторичную пастеризацию при 72°С, 10 секунд. При этом КМАФАнМ конечного продукта составляет 1·102 КОЕ/г, кислотность 18°Т.

Пример №2

Берут 10 т молока-сырья, КМАФАнМ которого 3·108 КОЕ/г, кислотность 20°Т. Подвергают первой пастеризации при 72°С, 10 секунд, выдерживают 2 часа (средняя температура выдержки 65°С) в емкости с термоизоляцией, подвергают второй пастеризации 72°С, 10 секунд. При этом КМАФАнМ составляет 3·103 КОЕ/г, кислотность 19°Т.

Источники информации

1. Груз Е.В. Диагностическая ценность некоторых морфологических, культуральных и биохимических признаков палочки антракса / Е.В.Груз // АНТРАКС (Вопросы иммунологии, клиники и лабораторной диагностики). - Кишинев: Гос. изд-во «Катя молдовенянскэ», 1964. - С.124-138.

2. Емельянов С.А. Микробиологическая безопасность молочного сырья при выработке кисломолочных продуктов / С.А.Емельянов, Е.Р.Смирнов // Кисломолочные продукты - технологии и питание / Тезисы региональной конференции ММФ. Москва, 17 мая 2007 г. - М: НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2007. - С.281 (англ.), с.282 (рус.).

3. Емельянов С.А. Поиск способов удаления споровых форм микроорганизмов из молока-сырья / С.А.Емельянов, А.Г.Храмцов [и др.] // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - 2007. - №1(10). -С.75-79.

4. Медицинская микробиология / Гл. ред. В.И.Покровский, O.K.Поздеев - М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, - 1999. - 1200 с: ил., С.38.

5. Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов / П.П.Степаненко. - Сергиев Посад: ООО «Все для Вас-Подмосковье», 1999. - 415 с., С.30.

6. Ярощук В.А. Жизнеспособность возбудителя сибирской язвы в молоке при температурной обработке с последующей закваской с помощью молочнокислых бактерий / В.А.Ярощук, Р.Н.Агова [и др.] // Особо опасные инфекции на Кавказе. - Ставрополь, 1984. - С.128-129.

Способ термической обработки молока, включающий пастеризацию молока, выдержку и повторную пастеризацию, отличающийся тем, что обработке подвергают молоко-сырье, при этом для молока-сырья с количеством мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) менее 5·105 КОЕ/г первичную пастеризацию проводят при 65±2°С в течение 20 с, выдержку без охлаждения 1,5-3 ч при температуре не менее 58°С, повторную пастеризацию при 72±2°С с выдержкой 10 с, а при КМАФАнМ более 5·105 КОЕ/г используют режим, предусматривающий первичную пастеризацию при 72±2°С в течение 10 с, выдержку без охлаждения 1,5-3 ч при температуре не менее 58°С, а повторную пастеризацию при 72±2°С в течение 10 с.

www.findpatent.ru

Виды термической обработки молока

Термизация – осуществляется при температуре 60-68 оС с выдержкой до 30 с. После термизации применение пастеризации обязательно.

Пастеризация – осуществляется при различных режимах (температура, время) при температуре 63-100 оС с выдержкой, обеспечивающей снижение количества любых патогенных микроорганизмов в сыром молоке и продуктах его переработки до уровней, при которых эти микроорганизмы не наносят существенный вред здоровью человека. Низкотемпературная пастеризация осуществляется при температуре не выше 76 оС, высокотемпературная пастеризация осуществляется при температуре от 77 до 100 оС.

Сепарирование молока, нормализация и гомогенизация молока и сливок должны производиться перед пастеризацией.Допускается проведение гомогенизации после пастеризации при температуре не ниже 60 °С.

Стерилизация – осуществляется при температуре выше 100 оС с выдержкой, обеспечивающей соответствие готового продукта переработки молока требованиям промышленной стерильности.

Ультрапастеризация – осуществляется в потоке в закрытой системе с выдержкой не менее чем две секунды одним из следующих способов:

а) путем контакта обрабатываемого продукта с нагретой поверхностью при температуре от 125 до 140 оС;

б) путем прямого смешивания стерильного пара с обрабатываемым продуктом при температуре от 135 до 140 оС. Ультрапастеризация с последующим асептическим упаковыванием обеспечивает соответствие продукта требованиям промышленной стерильности.

Топление – процесс выдержки молока или продуктов его переработки при повышенной температуре в целях достижения ими характерных органолептических свойств - кремового или светло-коричневого цвета и специфических вкуса и запаха. Топление продуктов переработки молока (за исключением масла, смеси топленой) осуществляется при температуре 85-99 оС с выдержкой не менее чем три часа или при температуре выше 105 оС не менее чем 15 минут.

Бактофугирование дает эффект бактериальной очистки до 99,9 % при 70-72 оС с выдержкой 15 с. Применяется в первую очередь в сыроделии.

Иногда для обеззараживания молока егокипятят(как правило, в течение 5 минут).

Задание 2. Изучить классификацию и устройство сепараторов, правила, которые необходимо соблюдать при сепарировании молока. Изучить факторы, влияющие на эффективность сепарирования молока.

Сепарирование молока

Центробежный сепаратор-сливкоотделитель непрерывного действия был изобретен в 1878 г. шведским инженером Густавом де Лавалем.

Действие сепаратора основано на использовании центробежной силы, возникающей в быстро вращающемся барабане. Под действием этой силы молоко разделяется на фракции по плотности.

 

Классификация сепараторов

По назначению сепараторы классифицируют следующим образом:

1. Сепараторы-очистители – служат для очистки молока от загрязнений.

2. Сепараторы-сливкоотделители – служат для разделения молока на сливки и обезжиренное молоко.

3. Сепараторы-нормализаторы – позволяют получать молоко заданной жирности в потоке.

4. Узкоспециализированные (специальные) сепараторы, например, сепараторы для высокожирных сливок, сепараторы-творогоотделители, сепараторы для подсырных сливок, сепараторы-бактофуги – служат для отделения бактерий от молока и т. д.

5. Универсальные сепараторы, которые выполняют несколько функций одновременно, например, очистители-нормализаторы или очистители-сливкоотделители.

По типу привода сепараторы подразделяют на:

1. Ручные.

2. Механические.

По конструкции сепараторы подразделяют на:

1. Открытые.

2. Полузакрытые.

3. Закрытые.

 

По производительности сепараторы бывают:

- малой производительности до100 кг/ч;

- сепараторы со средней производительностью – на 0,5 – 5,0 т/ч;

- высокопроизводительные сепараторы – свыше 5,0 т/ч.

Основные части сепаратора:

1. Двигатель с корпусом или станиной.

2. Барабан сепаратора, который состоит из следующих частей:

- днище с полой трубкой;

- резиновое уплотнительное кольцо;

- тарелкодержатель;

- пакет тарелок с выступами;

- верхняя разделительная тарелка;

- крышка барабана с отверстием для выхода обезжиренного молока, в котором также может быть установлен регулировочный винт;

- зажимная гайка.

3. Приемно-выводное устройство, в которое входит:

- молокоприемник;

- поплавковая камера с поплавком;

- патрубок для сливок;

- патрубок для обезжиренного молока.

Правила, которые необходимо соблюдать при сепарировании молока:

1. Сепаратор должен быть правильно собран и установлен на ровной поверхности.

2. Число оборотов барабана сепаратора не должно превышать указанного в инструкции более чем на 10-15 %.

3. Время непрерывной работы сепаратора также не должно превышать указанного в инструкции.

4. Молоко должно быть чистым, свежим (не рекомендуется сепарировать молоко с кислотностью более 22 оТ). Для снижения вязкости и лучшего разделения молоко подогревают до 35-45 оС.

5. Перед началом работы через барабан пропускают 0,5 л горячей воды, предварительно разогнав сепаратор до нужного числа оборотов. При этом одновременно проверяется правильность сборки сепаратора и прогревается барабан. Если все собрано правильно, то вначале вода побежит из патрубка для обезжиренного молока, затем из патрубка для сливок. При неправильной сборке вода вытекает из отверстия в защитном поддоне корпуса сепаратора.

6. В конце работы через барабан пропускают 1,0-1,5 л обрата, чтобы вытеснить из барабана оставшиеся там сливки.

7. Жирность выходящих из сепаратора сливок регулируют при помощи сливочного винта на разделительной тарелке. На сепараторах с малой производительностью жирность сливок можно регулировать с помощью изменения количества молока, поступающего в барабан.

Расчеты при сепарировании

Чтобы рассчитать, сколько сливок нужной жирности (Сл) можно получить из определенного количества молока определенной жирности, пользуются основной формулой сепарирования:

Сл = Мс х (Жм - Жо),

Жсл - Жо

где Мс – масса молока, предназначенная для сепарирования, кг;

Жм – массовая доля жира в молоке, %;

Жсл – планируемая массовая доля жира в сливках, %;

Жо – массовая доля жира в обезжиренном молоке (обычно используют нормативное значение – 0,05 %), %.

Абсолютный выход сливок (Всл) - это количество молока (в кг), затраченное на получение 1 кг сливок, рассчитывается по формуле:

Всл = Мс

Сл

Рабочее отношение сепаратора показывает, сколько килограммов обезжиренного молока приходится на 1 кг сливок при сепарировании:

1 : Всл – 1.

Чем жирнее сливки, тем выше рабочее отношение сепаратора.

Для определения потерь жира при сепарировании молока составляют жировой баланс:

Сначала определяют ПРИХОД чистого молочного жира (в кг), то есть количество чистого молочного жира в молоке, взятом для сепарирования:

 

Приход = Мс х Жм.

Затем рассчитывают РАСХОД молочного жира, то есть количество чистого молочного жира (в кг) в продуктах, полученных при сепарировании (то есть сливках и обезжиренном молоке):

Расход = Сл хЖсл + О х Жо.

100 100

Абсолютные потери жира (в кг) рассчитывают по разности прихода и расхода молочного жира:

Потери абс.= Приход – Расход.

Относительные потери жира (в %) рассчитывают по формуле:

 

Потери относит. = Потери абс. х 100 .

Приход

Задание 3.Отобрать среднюю пробу молока, подготовить к анализу, оценить качество молока, сделать все необходимые расчеты, результаты записать в журнал технохимконтроля (таблица 10).

Подготовить молоко к сепарированию (определить объем, профильтровать через лавсановый фильтр, подогреть до нужной температуры).

Подготовить к работе сепаратор. После того, как будет готово молоко, проверить правильность сборки сепаратора. Получить сливки заданной жирности (для производства вологодского масла) согласно заданию, выданному преподавателем.

Определить объем полученных продуктов, отобрать пробы обезжиренного молока (200 см3) и сливок (100 см3), провести анализ обезжиренного молока и сливок, используя методики, приведенные ниже, результаты записать в журнал технохимконтроля.

Сравнить полученные данные с расчетными, определить причины отклонений. Определить потери молочного жира. Соответствуют ли они нормам, представленных в таблице 11?

Сделать выводы и представить преподавателю.



infopedia.su

Термическая обработка молока - Реферат: Сокращение потерь компонентов молока в процессе переработки

Реферат: Сокращение потерь компонентов молока в процессе переработкискачать (33.9 kb.)Доступные файлы (1):

n1.docx

Термическая обработка молока

Термическую обработку (пастеризацию и стерилизацию) молока применяют для предохранения молочных продуктов от порчи и повышения стойкости при хранении.

Вместе с тем, в процессе тепловой обработки изменяются основные компоненты молока и свойства его: вязкость, кислотность, поверхностное натяжение, вкус, запах, цвет молока, его способность к отстою сливок, сычужному свертыванию и пр. При всех видах тепловой обработки стремятся максимально сохранить исходные данные молока, его пищевую и биологическую ценность, т. к. длительное воздействие высоких температур может вызвать необратимое изменение структуры и свойств белков и прочих составных частей молока. Разберем, как же изменяется каждый компонент молока и его влияние на свойства.

Лактоза. В процессе высокотемпературной пастеризации молока и особенно при стерилизации происходит изомеризация лактозы (образование лактулозы) и ее взаимодействие с аминокислотами (реакция меланоидинообразования).

Стерилизация молока также вызывает разложение лактозы с образованием углекислого газа и кислот — муравьиной, молочной, уксусной и др. При этом кислотность молока увеличивается на 2-3°Т.

В результате образования меланоидинов изменяется вкус и цвет молока. Механизм меланоидинообразования до сих пор окончательно не установлен. Выяснено, что реакция идет в две стадии. Первая стадия изучена подробно. Вначале лактоза взаимодействует со свободными аминогруппами. Аминокислоты, преимущественно Nh3 с группой лизина, в результате образуется гликозид (лактозолизин), затем образуется лактулозилизин, который распадается на фруктозолизин и галактозу или ее изомер тагатозу.

Образование фруктозолизина снижает биологическую ценность молочных продуктов, так как он не расщепляется пищеварительными ферментами и не усваивается организмом человека. В результате тепловой обработки часть лизина белков «блокируется» и тем самым снижается количество «доступных» аминокислот. Лизин может образовывать комплексы и с другими соединениями. Например, при стерилизации молока в автоклавах возможно его взаимодействие с аланином, образующийся в результате лизиноаланин также плохо переваривается в организме человека и обладает токсичными свойствами. Следовательно, при выборе режимов тепловой обработки для сохранения пищевой ценности молочных продуктов следует контролировать содержание доступного лизина.

Часть образовавшегося фруктозолизина вовлекается в дальнейшие реакции. Из его сахарного компонента образуются разнообразные карбонильные и другие соединения. К промежуточным продуктам реакции Майара относятся альдегид, кетоны, паравиноградная кислота, уксусная, муравьиная, молочная, левулиновая, лактоны и др.

Большинство из них обнаружено в пастеризованном и стерилизованном молоке. Некоторые обладают выраженным вкусом и запахом и могут влиять (+ и -) на вкус молочных продуктов.

Вторая стадия — меланоидинообразование — до конца не изучена. Известно, что она включает реакции полимеризации и конденсации карбонильных соединений при участии аминокислт. В результате образуется смесь азатосодержащих циклических соединений типа производных пиразина, пиррола, пиридина и пр., которые имеют различную молекулярную массу, не растворимы в воде, окрашены в коричневый цвет. Альдегиды принимают участие в формировании аромата продукта.

Жиры. Молочный жир под действием высоких температур подвергается незначительному гидролизу. При этом увеличивается количество в молоке диглециридов и снижается на 2-3 % содержание в триглицеридах ненасыщенных жирных кислот. Более существенно изменяется состав оболочек жировых шариков: денатурируется их белковый компонент, и часть веществ оболочки переходит в плазму молока. В результате снижается механическая прочность оболочек и наступает частичная дестабилизация жировой эмульсии — происходит слияние некоторых жировых шариков и вытапливание жира.

Витамины и ферменты молока. Тепловая обработка молока приводит к разрушению части витаминов и потере активности почти всех ферментов. В большей степени разрушаются водорастворимые витамины (тиамин, В12, С1), количество жирорастворимых витаминов изменяется мало.

Из ферментов наиболее чувствительны к нагреванию амилаза, каталаза, фосфатаза, нативная липаза. Более устойчивы пероксидаза, бактериальная липаза и ксантиноксидаза. Фосфатаза и некоторые другие ферменты молока после потери своей активности в результате пастеризации могут вновь ее восстановить, т. е. обладают свойствами реактивации. Случай реактивации ферментов, например, фосфатазы, наблюдаются в основном после кратковременной высокотемпературной обработки высокожирного сырья.

Ферменты, сохранившие свою активность, могут вызывать в молоке и молочных продуктах нежелательные биохимические процессы, в результате которых снижаются качество, вкусовые свойства и пищевая ценность продуктов. Наибольшую опасность представляют липазы и протеиназы бактериального происхождения: липазы способствуют прогорканию молочных продуктов, протеиназы вызывают свертывание УВТ-молока.

Таким образом, мы рассмотрели, как изменяется состав молока в зависимости от термической обработки, насколько происходит потеря тех или иных компонентов. Это дает возможность регулировать режимы тепловой обработки с целью сохранения нативного состава и свойств молока. При непрерывном способе производства молоко подергается двукратной стерилизации, что вызывает значительные изменения его физических свойств: оно приобретает кремовый оттенок и привкус пастеризации.

Соли. В процессе тепловой обработки молока изменяется в первую очередь состав солей кальция. В плазме молока нарушается соотношение форм фосфатов Са; фосфорнокислые соли кальция, находящиеся в виде истинного раствора переходят в коллоидный фосфат кальция, который агрегирует и осаждается на мицеллах казеина. При этом происходит необратимая минерализация казеинат кальций фосфатного комплекса (ККФК), что приводит к нарушению структуры мицелл и снижению термоустойчивости молока. Часть фосфата кальция выпадает на поверхности теплообменных аппаратов, образуя вместе с денатурированными сывороточными белками отложения — так называемый молочный камень и молочный пригар.

Таким образом, в результате пастеризации и стерилизации в молоке снижается количество ионно-молекулярного кальция (на 11-50%), что ухудшает способность молока к сычужному свертыванию. Поэтому при выработке творога и сыра в пастеризованное молоко вносят для восстановления солевого равновесия растворимые соли в виде хлористого кальция.

Механическая обработка молока

Механические воздействия при центробежной очистке молока, сепари- ровании, перекачивании, перемешивании и гомогенизации в основном со-провождаются изменениями степени дисперсности и стабильности жировой фазы. В зависимости от конструкций аппаратов и условий работы на них, а также от температуры и кислотности молока при его механической обработ-ке возможно дробление крупных шариков жира или, наоборот, агрегирова-ние, скопление шариков и даже их слияние вследствие дестабилизации жи-ровой эмульсии. При механической обработке может образовываться пена,снижающая устойчивость низкодисперсных фаз молока (жира и белков). Количество пены зависит от свойств и температуры молока, конструкции аппаратов и т. д. Физико-химические свойства молока изменяются незначительно. Исключение составляет вязкость молока, которая после гомогенизации повышается.

Жир. Центробежная очистка не вызывает существенных изменений жира. Потери жира и изменение размеров шариков незначительны. Степень обезжиривания при сепарировании зависит от состава и физико-химических свойств молока, степени диспергирования жира, плотности, вязкости и кислотности молока. Перечисленные показатели молока определяются породой коров, стадией лактации и другими факторами. Длительное хранение молока при низких температурах (от 3 до 5 °С) перед сепарированием приводит к повышению вязкости и кислотности молока и тем самым снижает степень его обезжиривания.

Предварительное перекачивание, перемешивание и пастеризация молока также отрицательно влияют на степенью обезжиривания, так как при механической и тепловой обработке может про-исходить дробление шариков жира и частичное подсбивание жира. Степень обезжиривания повышается с увеличением температуры молока. Повышение температуры сепарирования обычно сопровождается дроблением шариков жира и вспениванием сливок Образование пены способствует частичной дестабилизации шариков жира и белков. Вследствие выделения на поверхности шариков свободного жира происходит их слипание и образование комочков жира. Степень дестабилизации жира повышается с увеличением жирности сливок.

Перекачивание молока вызывает изменение степени дисперсности жира - происходит диспергирование крупных шариков жира (диаметр от 4 до 6 мкм и более) с одновременным уменьшением количества мелких шариков (диаметром менее 2 мкм) и увеличением числа средних. Степень диспергирования жира увеличивается с возрастанием напора в линии нагнетания. Большее диспергирующее действие на жировую фазу молока оказывают центробежные насосы, меньшее - насосы диафрагменного типа. В результате механического воздействия на оболочки шариков жира в процессе перекачивания молока происходит частичная дестабилизация жира (при работе некоторых насосов молочный жир даже сбивается в комочки).

Степень дестабилизации жировой эмульсии увеличивается с повышением напора в линии нагнетания, жирности и кислотности молока, а также при подсасывании в молоко воздуха. Центробежные насосы оказывают на жиро-вую фазу большее разрушающее действие по сравнению с ротационными. Перемешивание парного молока мешалками (при охлаждении до 5 °С и хранении в резервуарах) существенно не влияет на диспергирование и стабильность жировой фазы. Однако неоднократное перемешивание и пере-ливание молока в процессе длительного хранения до поступления на молоч-ные заводы снижают стабильность жировой эмульсии. Так, содержание дес-табилизованного жира в сыром молоке, поступающем на переработку, как правило составляет от 1,1 до 2,5 % общего содержания жира, в то время как в парном молоке его лишь от 0,3 до 0,7 %. Гомогенизация молока и сливок, предназначенная для увеличения степени диспергирования жировой фазы, повышает стабильность жировой эмульсии молока и молочных продуктов, улучшает их консистенцию и вкус, а также способствует лучшей переваримости молочного жира организмом человека. В результате гомогенизации образуются однородные по величине (диаметром около 1 мкм) шарики жира.

Степень диспергирования жира зависит от температуры и давления гомогенизации. В молоке после гомогенизации не происходит скоплений шариков жира и практически не наблюдается отстоя сливок. Однако в гомогенизированных сливках могут образовываться агрегаты и скопления шариков жира, что можно объяснить следующим образом. В процессе гомогенизации резко увеличивается общая площадь поверхности шариков жира и происходит изменение состава оболочек. Нативных оболочечных компонентов недостаточно для того, чтобы покрыть возросшую поверхность шариков жира. Поэтому дефицит оболочечного вещества компенсируется за счет адсорбирования белков молочной плазмы - казеина и сывороточных белков ( ?-лактоглобулина и др.). Следовательно, в гомогенизированных молоке и сливках формируются новые оболочки шариков жира из нативных оболочечных компонентов, казеина и сывороточных белков. В молоке, характеризующемся низким содержанием жира, процесс адсорбции поверхностно-активных веществ плазмы происходит быстро, что приводит к восстановлению и даже повышению стабильности жировой эмульсии. Так, гомогенизация молока при давлении от 10 до 15 МПа снижает количество дестабилизованного жира в молоке по сравнению с исходным в 1,5-2 раза. При гомогенизации сливок, особенно с повышенным содержанием жира, формирование новых оболочек шариков идет медленнее, чем в молоке, и часть жира может остаться незащищенным. Для образования новых оболочек необходимо иметь в сливках отношение СОМО/жир выше 0,6-0,85. В сливках из дестабилизованных шариков жира выдавливается жидкий жир, с его помощью, а также при участии субмицелл казеина в процессе соударений шариков образуются агрегаты и скопления. Может происходить также слия-ние отдельных шариков с образованием вторичных шариков большего диа-метра.

Белки, соли и ферменты. Общие потери азотистых веществ при цен-тробежной очистке не превышают 2,5 %. Также незначительны потери бел-ков при бактофугировании и сепарировании. Попадание в молоко воздуха в процессе перекачивания может снизить стабильность частиц белка. Однако изменение степени диспергирования белков обычно незначительно и не от-ния гомогенизации в молоке и особенно в сливках наблюдается агрегация частиц казеина. Меняются и структурно-механические, а также синеретиче-ские свойства кислотного и сычужного сгустков: повышается прочность сгу-стков и замедляется синерезис. На соли и ферменты молока более значительное влияние оказывает гомогенизация. В процессе гомогенизации меняется солевой состав молока: в плазме молока увеличивается количество кальция в ионно-молекулярном состоянии, а часть коллоидного фосфата и цитрата кальция адсорбируется поверхностью шариков жира. После гомогенизации часто наблюдается активация ферментов молока - ксантиноксидазы, липазы и др. Активация липазы в гомогенизированном молоке может сопровождаться образованием свободных жирных кислот, по-вышением титруемой кислотности и прогорканием молока.

Физико-химические свойства молока. При механической обработке они меняются следующим образом. Титруемая кислотность молока в результате центробежной очистки снижается на 0,5-4 °Т, а при бактофугировании на 3-4 °Т. Плотность молока после перекачивания насосами незначительно отли-чается от исходной, а вязкость в результате диспергирования жира несколько возрастает. В результате гомогенизации понижается поверхностное натяже-ние и увеличивается вязкость молока. Повышение вязкости гомогенизированного молока и сливок обусловлено увеличением общей площади поверхности жировой фазы, образованием агрегатов шариков жира и адсорбцией белков на их оболочках.

Сгущение и сушка молока

Физико-химические изменения липидов, белков, лактозы, солей и других компонентов молока, начавшиеся при пастеризации, продолжаются в процессе сгущения и сушки. Длительное воздействие высоких температур может привести к нарушению структуры белков, оболочек шариков жира, комплексованию аминокислот с углеводами и другим необратимым изменениям, в результате которых снижается пищевая и биологическая ценность, а также стойкость молочных консервов при хранении.

Липиды. Во время сгущения происходит диспергирование жировой фазы с увеличением количества мелких шариков жира (диаметром менее 2 мкм). В результате повышения дисперсности жира в сгущенном цельном молоке снижается количество дестабилизованного жира. Однако при увеличении продолжительности сгущения наблюдаются укрупнение шариков жира и частичная дестабилизация жировой эмульсии. В процессах распыления сгущенного цельного молока и сушки происходит, как правило, дробление шариков жира. Но изменение дисперсности жира во многом зависит от температуры воздуха, подаваемого в сушилку, -при температуре от 160 до 170 °С размер шариков жира уменьшается, при температуре от 190 до 195 °С - увеличивается. Вместе с тем при сушке может увеличиться количество свободного жира, который отрицательно влияет на физико-химические и органолептические показатели продукта. При сгущении и сушке происходит частичный гидролиз триглицеридов молочного жира и уменьшение в их составе количества ненасыщенных жирных кислот. При этом в продуктах может повышаться содержание летучих жирных кислот (уксусной, муравьиной и др.), лактонов, карбонильных соединений и др. Вследствие гидролиза уменьшается (на 10-16 %) количество фосфолипидов и появляются продукты их распада - лизофосфатиды и фосфатидные кислоты.

Белки и лактоза. В процессах сгущения и сушки изменяются структура и свойства белков молока. При сгущении вследствие увеличения концентрации солей кальция, изменения структуры ККФК и комплексования ?-казеина с сывороточными белками происходит укрупнение мицелл казеина. В процессе сушки наблюдается частичное перераспределение фракций ка-зеина, а также денатурация сывороточных белков, снижающая растворимость продукта. Во время сгущения и сушки часть белков и свободных аминокис-лот вступает во взаимодействие с лактозой, т. е. наблюдается реакция Майара. Это приводит к ухудшению органолептических свойств готовых продуктов. Свободные аминокислоты молока - цистеин, метионин и другие - могут подвергаться термическому расщеплению. При сгущении молока увеличивается концентрация лактозы, ее раствор переходит в состояние, близкое к насыщенному. Последующее охлаждение сгущенного молока приводит к выпадению части лактозы в виде кристаллов. В процессе сушки небольшая часть лактозы кристаллизуется, но основная масса переходит в аморфное состояние. В аморфной лактозе преобладает ?-форма, которая при дальнейшем процессе кристаллизации переходит в ?-гидратную форму. Аморфное состояние лактозы обусловливает высокую гигроскопичность сухих молочных продуктов. Кристаллизация лактозы во время хранения сухого молока ухудшает его свойства.

Соли и витамины. В процессе сгущения концентрируются минеральные вещества молока, изменяется соотношение между катионами и аниона-ми, часть фосфорнокислых солей кальция переходит в нерастворимое со-стояние. При сушке наблюдается дальнейшее выпадение фосфата кальция.

Это приводит к понижению в готовых продуктах содержания растворимого кальция и фосфора. При сгущении и сушке снижается количество витаминов. Так, при сгущении уменьшается содержание витамина А на 10-19 % (каротина - на 12-15), В2 - на 8-21, С - на 20, В6 и B]2 - на 40, Е - на 3-12 %. Во время распыли-тельной сушки витамин С разрушается на 20 %, витамины В1 и В2 - на 30, В12 - на 10-35, B6 - на 34 % (остальные витамины изменяются незначительно). При вальцовой сушке потери витаминов (С, В1 и др.) значительнее.

Содержание:

1) Термическая обработка молока

2) Механическая обработка молока

3) Сгущение и сушка молокаСписок литературы:

  1. О.В. БОГАТОВА, Н.Г. ДОГАРЕВА: «ХИМИЯ И ФИЗИКА МОЛОКА»
  2. www.milkbranch.ru - cайт журнала «Переработка молока» (электронный ресурс)
  3. www.edka.ru - сайт «Здоровое питание» (электронный ресурс)
Термическая обработка молока

nashaucheba.ru


Смотрите также