Сейчас существует много технологий, которые увеличивают производительность производства. На важность таких параметров при определении качества молока, таких как кислотность, микробиологическая загрязненность, состав белка, солевой состав и другое, можно с уверенностью сказать, что главной характеристикой является показатель термостойкость (ТС) молока. Результат анализа на термостойкости молока дает информацию о стабильности белка, которая зависит от состояния белково - жировой фазы, которая изменяется при хранении под действием различных факторов. Исходя из результатов анализа молока на термостойкость, можно прогнозировать качество и потребительские характеристики готового молочного продукта, что позволяет рационально использовать молочное сырье.
В условиях производства важно не только заранее представить результат переработки молока, поступающего на переработку, с точки зрения качества конечной продукции, но и оценивать вероятность образования отложений на греющих поверхностях теплообменных аппаратов, определяющим продолжительность и стабильность их работы. При переработке сырья с пониженной термостойкости существенно снижается эффективность тепловой обработки, возникает необходимость частой регенерации, сборки - разборки оборудования, что отражается на эффективности производства в целом. Известно, что интенсивность образования отложений на поверхности теплообменных аппаратов тем ниже, чем выше термостойкость сырья. Как и другие виды коагуляции, тепловая коагуляция делится на две стадии: скрытая и доступная. В ходе скрытой фазы происходит снижение активности казеина (который отвечает за стабилизацию мицеллы), кальцинирование и уменьшения гидратации белка. В ходе этой фазы происходит повышение вязкости молока как результат гидрофобных взаимодействий. Именно от изменений, происходящих на этой стадии, зависят и качество молочного продукта, и скорость образования отложений, и работа теплообменника. Главная задача технолога - максимально отдалить первичную стадию тепловой коагуляции белка.
Не следует считать, что анализ на термостойкость важен только при изготовлении молока с повышенным сроком хранения, например стерилизованного молока или УВТ - молока. Потеря белком коллоидной стабильности не менее вредна при изготовлении других продуктов, например кефира, ряженки или творога. Проведение высокотемпературной пастеризацию сопровождается теми же процессами изменения коллоидной стабильности белка. Для получения кисломолочных продуктов высокого качества с однородной структурой сгустка, отсутствие агломератов, глянцевой поверхностью и отсутствием синерезиса при хранении необходимо использовать термостойкий молочное сырье. То есть необходимо выполнять контроль и использовать приемы повышения - а точнее, сохранения - исходного уровня термостойкости молока, потому что, как правило, низкая термостойкость молока - результат несоблюдения режимов и условий его хранения.
Существует несколько способов повышения термостойкости молока. Традиционно для этого используются соли - стабилизаторы. Роль солей сводится к трем основным действиям:
Другой распространенный прием - предварительный нагрев / пастеризация. Предполагается, что предварительный нагрев приводит к взаимодействию белок - кальций по карбоксильным группам и в агломерации белков. Гидрофобные взаимодействия при этом отсутствуют. Снижение уровня свободных карбоксильных групп смещает зону максимальной термостойкости молока в знач рН 6.7 - 6,75. как и при действии солей. Но это смещение обусловлено реакциями карбоксильных групп и кальция. При этом белок выступает как кальций - связывающий агент. Дальнейшее высокотемпературный нагрев проходит с меньшим риском видимой коагуляции, поскольку снижение рН при дальнейшем нагреве не достигает критических значений (6.3 - 6,4). По сущности. Повышенная термостойкость сухого молока объясняется теми же причинами, что и влияние предварительного нагрева на ТС.
Еще один способ повышения Термостойкости молока - применение молочных белковых концентратов (МБК), которые обладают высокой ТС. Известно, что применение МБК способствует повышению ТС концентрированных молочных продуктов. Предполагается. Что повышение ТС при введении МСК обусловлено значительным изменением буферности молока. А также снижением суммарной доли углеводной части сырья. Которая негативно влияет на Термостойкость молока.
Практическое использование получил комбинированный способ корректировки Термостойкости молока - совмещенное действие солей. МБК и предварительного нагрева. Важным моментом при этом является правильный подбор солей.
Совместные разработки специалистов Внима и ЗАО "Пищевые стабилизаторы" позволили создать комбинации для корректировки практически нетермостойкого молока, которое потом можно использовать для производства УВТ - молока. Корректируя ТС молока, удалось повысить качество кисломолочной продукции, пастеризованного, сгущенного те сухого молока. Улучшить условия эксплуатации теплообменных аппаратов. Сократив риск образования интенсивных отложений.
Введение добавок - корректоров снимает проблему Термостойкость молока. Какое - либо предприятие, которое выпускает ассортимент продукции от пастеризованного молока и кисломолочных продуктов в стерилизованного молока. При этом снижает затраты. Повышает качество и рейтинг своей продукции на рынке.
Также для повышения термостойкости молока предлагается использование ионообменных колонн, которые загружены анионообменными смолами АВ - 17 - 8чс. Было показано, что титруемая кислотность снижается на 2 - 6оТ. термостойкость по алкогольной пробе повышается с 66 до 80%. Молоко выдерживает тепловую обработку при пастеризации и стерилизации. Важно отметить, что органолептические показатели молока и его биологическая ценность после контакта с анионитом практически не изменяются по отношению к исходному молоку. Предлагаемый способ повышения термостойкости не требует больших капитальных вложений, сложного аппаратурного оформления, большого расхода тепла и электроэнергии. Есть простой по исполнению. Возможность многократного использования одного объема смолы (до 7 лет) позволяет до минимума снизить эксплуатационные расходы.
bio-x.ru
Под термоустойчивостью понимают свойство молока выдерживать воздействие высоких температур без видимой коагуляции белков. Его выражают в различных единицах — группой термоустойчивости, временем, необходимым для коагуляции белков при температуре 120 - 140°С, количеством ионов кальция и др.
Термоустойчивость молока связана со степенью дисперсности казеина: чем она ниже, тем легче происходит коагуляция белков. На степень дисперсности казеина влияют кислотность молока, его солевой и белковый состав, содержание СОМО и другие факторы, которые зависят от времени года, стадии лактации, физиологического состояния и индивидуальных особенностей животного. Так, повышение кислотности молока приводит к снижению отрицательного заряда казеиновых мицелл, степени их гидратации и переходу коллоидных солей кальция в ионно-молекулярное состояние. Уменьшение сил электростатического отталкивания и увеличение количества ионизированного кальция способствуют агрегации белковых частиц и снижению их дисперсности. При незначительном повышении кислотности снижение заряда белковых частиц невелико, а степень деминерализации умеренная. В результате коагуляция холодного молока не наступает, так как белковые частицы гидратированы.
Термоустойчивость молока зависит и от солевого равновесия молока, в частности от соотношения сумм катионов кальция и магния и анионов цитрата и фосфата. Избыток тех или других может приводить к коагуляции белка. Так, при повышенном содержании ионов кальция в молоке происходит их присоединение к казеиновым частицам. Установлено, что концентрация ионов кальция является главным фактором термоустойчивости.
Большое значение в термоустойчивости молока играет белковый состав, а именно, соотношение казеина и сывороточных белков. В молоке, не подвергавшемся термической обработке, белки образуют устойчивую коллоидную систему. Нагревание молока вызывает денатурацию термолабильных сывороточных белков, которые адсорбируется поверхностью частиц казеина, поэтому их переход в нерастворимое состояние незаметен. При избыточном содержании сывороточных белков (более 0,9%), например, в молозиве и молоке, полученном в конце лактации, а также в молоке коров, больных маститом, казеин не в состоянии принять на себя все денатурированные сывороточные белки, при их избытке он выпадает в осадок.
Существует ряд методов определения термоустойчивости молока: алкогольная и тепловая пробы, определение концентрации ионов кальция в молоке (а также ранее применяемые кальциевая и фосфатная пробы).
1) алкогольная проба (ГОСТ 25228). Сущность алкогольной пробы состоит в том, что этанол действует на бели подобно нагреванию, то есть способствует дегидратации и частичной денатурации белков, вызывая их коагуляцию. Термоустойчивость молока определяют при помощи водного раствора этилового спирта с объемной долей спирта 68, 70, 72, 75 и 80 %.
Техника определения. Пробу молока перед проведением алкогольнойпробы подогревают в стакане на водяной бане до температуры (43 ± 2)°С,перемешивают и охлаждают до 20°С. В чистую сухую чашку Петри налива-ют 2 см исследуемого молока, приливают 2 см этилового спирта требуемойобъемной доли, круговыми движениями смесь тщательно перемешивают.Спустя 2 мин, наблюдают за изменением консистенции анализируемого молока. Если на дне чашки Петри при стекании анализируемой смеси молокасо спиртом не появились хлопья, считается, что оно выдержало алкогольнуюпробу. В зависимости от того, какой раствор этилового спирта не вызвалосаждения хлопьев в исследуемом молоке, их подразделяют на группы:
Объемные доли этилового спирта, % | |||||
Термоустойчивость молока, группа | I | II | III | IV | V |
При установлении сортности молока-сырья во время приемки молоко высшего класса должно выдержать алкогольную пробу с 75%-ным этиловым спиртом (быть не ниже II группы), а стандартное молоко - алкогольную пробу с 72%-ным этиловым спиртом (быть не ниже III группы).
2) алкогольная проба в модификации К. К. Горбатовой и П. И. Туньковой. Метод используют для определения термоустойчивости молока при производстве продуктов детского питания, стерилизованных молока и молочных консервов.
Техника определения. В коническую колбу вместимостью 50 см3 пипеткой вносят 2 см3 исследуемого молока и медленно, при непрерывном несильном помешивании добавляют из бюретки 78%-ный этанол (до начала видимой коагуляции белков. Объем этанола записывают. За окончательный результат принимают среднее значение двух параллельных определений расхода этанола, по которому определяют термоустойчивость молока:
Качество молока | Объем 78 -% этанола, необходимый для коагуляции молока, см3 |
хорошее (высокая термоустойчивость) | более 2 |
удовлетворительное (средняя термоустойчивость) | 1,5 - 2 |
плохое (нетермоустойчивое молоко) | менее 1,5 |
Примечания. 1. Термоустойчивым можно считать молоко, на коагуляцию которого расходуется более 1,5 см3 78%-ного этанола.
3) тепловая проба с использованием прибора «Термол-1» или глицериновой бани основана на непосредственном тепловом воздействии на молоко. Концентрацию ионного кальция определяют потенциометрическим методом, основанным на измерении ЭДС электродной системы, состоящей из кальцийселективного и хлорсеребряного электродов, погруженных в исследуемое молоко.
4. Исследовать пробы молока и заполнить таблицу
Показатель | Цельное молоко | Обрат | Цельное молоко + вода |
количество жировых шариков, млрд. шт. | |||
диаметр жировых шариков, мкм | |||
вес частиц казеина, млн. ед. мол. веса | |||
размер частиц казеина, А | |||
продолжительность свертывания молока сыч. ферментом, мин. | |||
алкогольная проба, группа |
Занятие 12
Санитарные правила и нормы - СанПиН 2.3.4.551 – 96
Производство молока и молочных продуктов
1. Название разделов, содержащиеся в СанПиН
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Территория. Выбор и отвод участка под строительство предприятия, функциональные зоны территории предприятия, их назначение:
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Производственные и вспомогательные помещения. Расположение производственных цехов: ________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Оборудование входа на предприятие: ________________________________
Место и оборудование для приемки молока: _____________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Особенности размещения цехов
Цех производства детских молочных продуктов: __________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Отделение по приготовлению заквасок:___________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Требования к производственно-вспомогательным помещениям: ____________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Бытовые помещения. Указать, что входит в состав санитарно-бытовых помещений: ___________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Требования к технологическому оборудованию,
аппаратуре, инвентарю, посуде и таре
Материалы для оборудования, аппаратуры, инвентаря, тары: __________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Правила размещения и монтажа технологического оборудования:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Санитарная обработка оборудования, инвентаря, посуды, тары
Режим и контроль мойки молочного оборудования: ___________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Санитарные требования к технологическим процессам
Режим хранения молока, принятого на переработку: _________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Основные элементы контроля пастеризационно - охладительной установки перед пуском: _________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________
Режим хранения пастеризационного молока: __________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Документация по контролю поступающего сырья, готовой продукции, технологических процессов и санитарно - гигиенических условий производства:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Санитарные требования к производству заквасок
Документация по приготовлению заквасок: ___________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Требования к помещениям для приготовления заквасок: _________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
Требования к очистке, стерилизации воздуха, таре, инвентарю заквасочных отделений: ___________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Организация лабораторного контроля готовой продукции
Режим контроля молока, сливок, кисломолочных напитков и качества санитарной обработки оборудования: _____________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Требования к транспорту для перевозки молока и молочных продуктов:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Правила перевозки молочных продуктов: ___________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Личная гигиена работников предприятий
Условия приема и медицинский контроль работающего персонала на предприятии: _____________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Правила гигиены для работников перерабатывающего предприятия:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Обязанности и ответственность руководителей предприятий за соблюдением СанПиН: _______________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Занятие 13
Оборудование для первичной обработки молока:
Читайте также:
lektsia.com
Использование: в молочной промышленности, а именно при производстве сгущенных и стерилизованных продуктов. Сущность изобретения: в молоко вводят сорбент на основе очищенного модифицированного лигнина в количестве 0,3-0,6 мас.%, перемешивают, выдерживают в течение 20-40 мин. Смесь сепарируют, отделяют сорбент, а в очищенное молоко вводят соли-стабилизаторы в количестве 0,015-0,025 мас.% от исходного сырья и выдерживают 40-60 мин. 1 табл.
Известно, что термоустойчивость молока нормальной кислотности (16-18oT) преимущественно связана с солевым равновесием в молоке, а именно с соотношением растворимых форм следующих солей: катионов кальция и магния, с одной стороны, и анионов фосфорной (фосфаты) и лимонной (цитраты) кислоты с другой.
Формула изобретения
Способ повышения термоустойчивости молока перед его сгущением и/или стерилизацией, предусматривающий внесение солей-стабилизаторов, отличающийся тем, что перед внесением солей-стабилизаторов в исходный продукт вводят сорбент на основе очищенного модифицированного лигнина в количестве 0,3 0,6 мас. перемешивают и выдерживают в течение 20 40 мин, затем подвергают центрифугированию для отделения сорбента, а в очищенное молоко вводят соли-стабилизаторы в количестве 0,015 0,025 мас. от исходного сырья и выдерживают 40 60 мин.РИСУНКИ
Рисунок 1www.findpatent.ru
Новости по теме:
25.11.2014Прежде чем попасть на полки магазинов, молоко проходит огромный путь, а производители сталкиваются с множеством трудностей. Крупные перерабатывающие предприятия на основе договоров с хозяйствами принимают только то молоко, которое соответствует ряду показателей качества . К ним относится содержание белка, жира, уровень кислотности и термоустойчивости, масса продукта в сухом остатке и т.д.
1. Определение термоустойчивости молока по алкогольной пробе (Архипова Полина) 2. Определение антибиотиков в молоке (Абдрахманов Тимур) 3. Йогурт своими руками (Дегтерев Михаил) 4. Микроорганизмы молока/молочных продуктов (Степанчук Юлия).
1. Метод определения термоустойчивости по алкогольной пробе. ГОСТ 25228-82
История:
Термоустойчивость - это технологическое свойство молока выдерживать воздействие высоких температур без свертывания белков. Стойкость белков при нагревании - один из важнейших параметров для производства молочных продуктов, технологический процесс которых включает интенсивную тепловую обработку.
Тепловая обработка молока - одна из основных и необходимых технологических процессов переработки молока, проводимых с целью обеззараживания и продления срока хранения. Основными видами тепловой обработки, применяемыми сегодня при производстве молока в промышленных масштабах, являются пастеризация и ультрапастеризация.
Молоко представляет собой идеальную питательную среду для бактерий, в том числе и болезнетворных. С внедрением тепловой обработки мы смогли превратить молоко в безопасный продукт, сохранив при этом большую часть его полезных свойств. Известно, что в 1 см (в мерной пипетке) молока присутствует до нескольких миллионов форм микроорганизмов. Тепловая обработка позволяет уничтожить до 99,9%болезнетворных микроорганизмов.
Пастеризация —процесс термической обработки сырого молока или продуктов его переработки. Пастеризация осуществляется при различных режимах (температура, время) при температуре от 63 до 120 градусов Цельсия 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.
Еще одним способом тепловой обработки молока является стерилизация, в процессе которой молоко нагревают до сверхвысоких температур, обычно в диапазоне выше 100С с выдержкой, обеспечивающей соответствие готового продукта переработки молока требованиям промышленной стерильности.Такая обработка убивает микроорганизмы, которые в противном случае испортили бы продукт. Ультрапастеризация представляет собой непрерывный процесс, протекающий в закрытой системе, предохраняющей продукцию от попадания в неё микроорганизмов из воздушной среды. Продукция в быстром темпе проходит стадии нагрева и охлаждения. Именно ультрапастеризация сейчас является самым распространенным методом тепловой обработки молока среди производителей России, Испании, Германии, Бельгии и ряда других европейских стран.
Краткое описание метода: Воздействие этилового спирта на белки молока, которые полностью или частично свертываются (характерное для белковых веществ изменение их строения и естественных свойств при изменении физических и химических условий среды) при смешивании молока и спирта.
Анализ: В чистую чашку Петри наливаем 2 см3 молока и 2см3 спирта. Круговыми движениями перемешиваем. Наблюдаем за изменением консистенции молока.
Результат: Если на дне чашки не появились хлопья белка, значит они выдержали алкогольную пробу. В зависимости от того, какой раствор этилового спирта не вызвал осаждения хлопьев в испытуемом молоке, их подразделяют на группы термоустойчивости.
2. Иммуноферментные методы определения наличия антибиотиков
История:
Антибиотики – это вещества природного или полусинтетического происхождения. Они блокируют развитие определенных микроорганизмов или вызывают их гибель. На сегодняшний день антибиотики – один из самых распространенных видов лекарственных средств, борющихся с инфекциями и болезнями, которые вызваны бактериями.
Хорошо известными антибиотиками являются пенициллин, тетрациклин, стрептомицин, левомицетин.
Молочные продукты могут загрязняться остатками различных лекарственных веществ в том числе и антибиотиков, применяемых для лечения животных. Это оказывает негативное влияние на наш организм, который не имеет возможности восстановить естественный иммунитет. Результатом регулярного употребления продуктов с антибиотиками является снижение иммунитета и невосприимчивость ко многим лекарствам на основе антибиотиками
Описание метода: Для определения антибиотиков в молочной
промышленности нашли применение иммунологические и микробиологические тесты. Это экспрессный метод, который позволяет одновременно выявлять присутствие молекул антибиотиков β-лактама, тетрациклина, стрептомицина и хлорамфеникола в пробе молока.
Материалы: Тест-набор для молока 4SENSOR. 1 литр пастеризованного молока. Ампулы пенициллина / тетрациклин.
Анализ:
1. Добавить 200 мкл молока в одну микролунку с реагентами и перемешивать дозатором до получения гомогенизированного оброазца.
2. Инкубировать 5 минут при температуре 40С
3. Погрузить по одной тест-полоске в каждую микролунку.
4. Продлить инкубацию на 5 минут при температуре 40С
5. Считать интенсивность цвета.
Результат: Если проба не содержит антибиотиков, на тестовой линии проявляется цветное окрашивание, указывающее на отсутствие анализируемых веществ в пробе молока. И , наоборот, наличие антибиотиков в пробе не приведет к окрашиванию тестовых линий.
3. Йогурт своими руками
Что такое йогурт?
Определение из Федерального закона от 12.06.2008 N 88-ФЗ (ред. от 22.07.2010) "Технический регламент на молоко и молочную продукцию": йогурт - кисломолочный продукт с повышенным содержанием сухих обезжиренных веществ молока, произведенный с использованием смеси заквасочных микроорганизмов - термофильных молочнокислых стрептококков и болгарской молочнокислой палочки.
Йогурт относится к числу очень древних молочных продуктов, полезных для здоровья. Ему уже более тысячи лет. О нем ходит множество легенд. Одна из них рассказывает о том, как ангел раскрыл Аврааму секрет приготовления этого чудесного продукта. Другая - что йогурт был создан на склонах горы Эльбрус на Кавказе, как чудо природы. Также считается, что в Европу йогурт был завезен в XVI веке. Первым его попробовал король франков Франциск I. Регулярное употребление заморского продукта прописал монарху, страдавшему от кишечной инфекции, доктор. Вкусное лекарство успешно избавило короля от недуга. Илья Мечников, великий русский ученый, лауреат Нобелевской премии 1908 года, утверждал, что крепкому здоровью и долгим годам жизни жители Кавказа и Балкан обязаны любимым кисломолочным напиткам, в частности, йогурту. Более правдоподобное объяснение появления йогурта гласит, что путешественники в пустыне вдруг обнаружили, что взятое ими в дорогу молоко свернулось, превратившись в сгусток.
Йогурт является самым известным и самым популярным во всем мире из всех кисломолочных продуктов. Потребеление йогуртов самое высокое в странах Средиземноморья, Азии, Центральной Европе.
Йогурт с различными наполнителями и ароматическими добавками очень популярен, хотя на некоторых рынках намечается тенденция возврата к натуральному йогурту. Обычными добавками являются фрукты и ягоды, обработанные или в виде пюре.
Фрукты смешивают с йогуртом перед или в процессе упаковки, их можно положить на дно упаковки перед её заполнением йогуртом или упаковать отдельно.
Краткое описание:
Дегустация фруктов.
Дегустация фруктов, смешанных с йогуртом.
www.novostioede.ru
1). Структурные изменения казеина.
2). Факторы термоустойчивости молока.
3). Механизм и кинетика тепловой коагуляции казеина.
4). Влияние различных температур на технологические свойства молока.
Чисто тепловая денатурация казеина наступает только при температурах порядка 130оС в течение 2-88 мин. Такое тепловое воздействие изменяет состав и структуру ККФК. От него отщепляются засушенные гликомакропептиды, органический Р и Са, на поверхности мицелл казеина осаждаются денатурированныйb-лактоглобулин, коллоидный фосфат Са и т. д. Перечисленные изменения вызывают как дезагрегацию, так и агрегацию мицелл казеина. В результате преобладания последнего увеличиваются размер частиц казеина и вязкость молока.
Изменение структуры и размера мицелл казеина влияет на технологические свойства молока, например, на скорость получения сычужного сгустка. После тепловой обработки продолжительность сычужного свертывания молока увеличивается в несколько раз по сравнению с сычужным свертыванием сырого молока. Такое явление объясняется комплексообразованием денатурированного b-лактоглобулина с -казеином в результате чего ухудшается его атакуемость сычужным ферментом. Основным видом связи, который способствует образованию комплексов белков, считают дисульфидные мостики, но отрицается и участие других видов связи гидрофобных и кальцисных мостиков. Образование комплексов происходит в очень узком интервале рН — (6,7-7). Электронно-микроскопические исследования продуктов тепловой ассоциацииb-лактоглобулина с -казеином, а также с казеиновыми мицеллами показывают, что первые представляют собой волокнистые, лапшевидные частицы, а на поверхности казеиновых мицелл видны выросты, напоминающие шипы, усики и т. д. Казеиновые мицеллы как бы окружаются своего рода оболочкой из сывороточных белков, которая по мнению ряда авторов может повысить термоустойчивость казеиновых мицелл. Так если нативные казеиновые мицеллы имели температуроустойчивость 58 единиц по этанолу, то мицеллы, покрытые оболочками из денатурированногоb-лактоглобулина — 82 единицы, а в случае потери поверхностью мицелл комплексовb-лактоглобулина — -казеин она составляет всего 46 единиц.
Видимо, степень взаимодействия b-лактоглобулина с казеином влияет на развитие казеиновых мицелл. Многими авторами отмечено повышение среднего размера казеиновых мицелл после тепловой обработки молока в результате ассоциации казеина с денатурированнымb-лактом, а также отложения на поверхности мицелл коллоидного фосфата кальция.
Пастеризация молока при температуре 72-80оС вызывает незначительное увеличение размера белковых частиц — на 1-4%; УВТ-обработка на 7-25%, а стерилизация с выдержкой в два и более раза. Некоторые авторы показывают, что в процессе тепловой обработки наряду с увеличением размера крупных казеиновых мицелл происходит значительное повышение количества очень мелких частиц, которые свидетельствуют о дезинтеграции мицелл. Мелкие белковые частицы представляют собой свободные субмицеллы, хотя другие исследователи считают, что это денатурированные сывороточные белки, которые не смогли прикрепиться к казеиновым мицеллам. Казеин при нагревании взаимодействует с лактозой, то есть вступает в реакцию Майра, в результате которой образуются астероциклические азотосодержащие соединения коричневого цвета (меланаидины).
Термоустойчивость белков молока (или температуро___). Под ней понимают свойство молока сохранять агрегативную устойчивость белков и других компонентов при тепловом воздействии. Ее обычно выражают количеством времени в минутах, необходимым для коагуляции белков при определенной заданной температуре, например, при 130 или 140оС.
Термоустойчивость молока в первую очередь определяется величиной рН, хотя между нет прямой зависимости. По характеру изменения термоустойчивости молоко делят на два типа — А и Б. Оба типа молока имеют максимум термоустойчивости при рН 6,5-6,7. При повышении рН до 6,7-6,9 молоко типа А становится менее термоустойчивым. У молока типа В это свойство отсутствует. Дальнейшее увеличение рН сопровождается повышением термоустойчивости того и другого типа молока. Снижение рН молока, особенно в результате микроброжения углеводов, отрицательно сказывается на его температуроустойчивости. Образование молочной кислоты вызывает уменьшение отрицательного заряда мицелл казеина и нарушение солевого баланса молока: часть коллоидных солей кальция переходит в ионно-молекулярное состояние, а фосфаты кальция приобретают лучшую растворимость и большую степень диссоциации. например, гидрофосфат кальция может переходить в дегидрофосфат, который по сравнению с первой солью образует повышенное количество ионов кальция.
2СаHPO4 + 2C3H6O3 ® Ca (h3PO4)2 + (C3H5O3)2 Ca,
Ca (h3PO4)2 ® Ca2+ + 2h3PO4 —
термоустойчивость казеина зависит от солевого равновесия, размера и химического состава мицелл казеина. Солевой состав молока, то есть соотношение солей кальция и магния, с одной стороны, и фосфатов и нитратов — с другой. Установлено, что ККФ комплекс устойчив к действию высоких температур только при определенном содержании кальция.
При увеличении количества ионов кальция в плазме молока происходит их присоединение к ККФ К. В результате уменьшается отрицательный заряд мицелл казеина, они соединяются в крупные агрегаты, которые коагулируют при нагревании. Чтобы этого избежать, вносят соли — стабилизаторы или предварительная стерилизация или сгущение перед УВТ-обработкой.
От размера мицелл казеина: чем они мельче, тем более термоустойчивость молока и наоборот. Это обусловливается различным содержанием в мицеллах -казеина и коллоидного фосфата кальция. Мелкие мицеллы казеина содержат больше -казеина и меньше коллоидного фосфата кальция, чем крупные. Как известно, -казеин, обладающий высоким (-) зарядом и сильными гидрофильными свойствами, стабилизирует мицеллы казеина. Коллоидный фосфат кальция, наоборот, способствует агрегации частиц казеина.
Термоустойчивость определяется составом казеиновых мицелл — так снижение термоустойчивости молока объясняется выходом из состава казеиновых мицелл комплекса b-лактоглобулина — -казеина и для закрепления -казеина в мицелле можно с помощьюb-лактоглобулина (то есть молоко предварительно нагревают до температура³90оС при рН 6,5-6,7; и использование веществ, связывающих белки поперечными связями — альдегиды, сахара. термоустойчивость определяется также содержанием жира в казеине фосфорной и глутаминовой кислот; чем их больше, тем ниже его устойчивость. Снижение термоустойчивости молока способствуют: высокое содержание выше 0,9% термолабильных сывороточных белков некоторых компонентов протеодо-пептонной фр__ термообработки, основными причинами низкой термоустойчивости казеина (молока) являются нарушеннный солевой и белковый состав, а также повышенная кислотность, которые зависят от времени года, стадии лактации, болезней, породы животных и районов кормления. Все перечисленные факторы в совокупности определяют способность казеина сохранять стабильность при температурной обработке.
Механизм и кинетика тепловой коагуляции казеина.
В начале нагревания происходит увеличение размера белковых частиц, это объясняется повышением количества седиментированного казеина (казеина, выделенного из молока с помощью центрифугирования при 1,5 тыс. оборотов в минуту в течение 1 часа) и ростом относительной вязкости обезжиренного молока. При дальнейшем нагревании наблюдается понижением первого и второго показателей, затем вновь их повышение перед наступлением видимой коагуляции. првоначальное увеличение считают осаждение денатурированных сывороточных белков на поверхности казеиновых мицелл после взаимодействия первых с -казеином или соединение между собой мицелл с помощью денатурированного b-лактоглобулина. Однако исследование поведения мицелл, диспергированных в растворе, не содержащем сывороточных белков, показало, что оно почти аналогично поведению мицелл при нагревании обезжиренного молока. таким образом сывороточные белки не могут индуцировать ассоциацию казеиновых мицелл. Считают, что главную роль в агрегировании казеиновых мицелл играет кальций, то есть при нагревании происходит кальций — индуцированное осаждение каззеинов. В процессе нагревания кальций осаждается на поверхности мицелл и затем в форме Са2+или образующегося коллоидного фосфата кальция агрегируют казеиновые частицы. Дополнительное агрегирующее действие на казеин могут оказывать взаимодействующие с ним денатурированные сывороточные белки (b-лактоглобулина) и продукты реакции Майера. Содержащийся в молоке коллоидный фосфат кальция (КФК) особого значения для агрегирования казеина не имеет.
Уменьшение количества осажденного казеина при нагревании обезжиренного молока при температуре 40оС образуется диссоциацией казеиновых мицелл и их агрегатов с образованием мелких мицелл и растворимого белка. В 1979 году ученые разработали кинетическую модель тепловой коагуляции молока типов Б и А, применив теорию разветвленных, каскадных или цепных реакций. тепловую коагуляцию молока типа Б они рассматривают как простой одностадийный процесс полимеризации активированнх нагреванием казеиновых мицелл.
Коагуляция молока типа А является одностадийным процессом в районе максимума кривой тепловой стабильности, а в районе минимума кривой — двухстадийным. Двухстадийный включает осаждение на первой стадии медленно коагулирующих трехфункциональных маномеров одного типа, а на второй — полимеризация быстро коагулирующих мономеров (молекул) другого типа. таким образом тепловая коагуляция молока типа А в результате минимума предполагает наличие лактационного периода. Медленно коагулирующих молекулами, создающими зоны коагуляции являются крупные казеиновые мицеллы с малым содержанием -казеина.
Влияние различных температур на технологические свойства молока.Вызванные тепловой обработкой изменения структуры и свойств казеина и сывороточных белков (а также изменения рН молока и солей кальция) влияют на технологические свойства молока, именно на качество и выход сыра, консистенцию кисломолочных продуктов и т. д.).
Первым нежелательным следствием тепловой обработки является увеличение продолжительности свертывания молока под действием сычужного фермента. Так, продолжительность сычужного свертывания молока не меняет при нагревании до 60оС, пастеризация при 70оС после выдержки свыше 30 минут вызывает ее изменение, сильное снижение продолжительности свертывания наблюдается после пастеризации молока при 80 и 90оС.
УВТ-обработка при 125-140оС повышает продолжительность сычужного свертывания молока в 4-5 раз, при этом пароконтактный способ обработки влияет на процесс свертывания в меньшей степени по сравнению с косвенным способом нагрева.
Тепловая обработка молока отрицательно влияет в основном на прохождение первой, или экзиматической, стадии (фазы) процесса сычужного свертывания, и в меньшей степени — на вторую стадию. Главной причиной замедление процессов свертывания является комплексообразование между денатурированными b-лактоглобулином и -казеином мицелл, ингибирующее гиролиз -казеина с освобождением растворимых пептидов на первой фазе.
Продолжительность сычужного свертывания связана также со снижением в пастеризованном молоке концентрации растворимого кальция, который участвует в прохождении второй фазы процесса. На этот процесс могут влиять изменения рН молока, размеров казеиновых мицелл и другие факторы.
Вторым отрицательным следствием тепловой обработки молока является образование менее плотных сычужных и кислотных сгустков, обладающих свойством плохо выделять сыворотку. Причина — включение в казеиновые сгустки сывороточных белков, придающих им определенную «мягкость» и повышающих их влагоудерживающую способность.
Положительное влияние — переход сывороточных белков в сгусток повышает выход и биологическую ценность готового продукта.
Теоретический и практический интерес представляют перспективы применения при производстве сыров УВТ-обработки молока, обеспечивающий значительный бактерицидный эффект. За рубежом УВТ-обработка применения лишь при выработке мягких сыров. В нашей стране проводили исследования по использованию УВТ-обработки молока при производстве сычужных сыров.
УВТ-обработка молока значительно снижает интенсивность формирования сычужного сгустка, понижает его упругость, эластичность и ухудшает синеретические свойства. Поэтому ее применение при производстве сыров требует использования специальных способов подготовки молока — повышения (на 10-12оТ) кислотности молока сочетание созревания молока с холодной ферментацией и др. Эти способы позволяют интенсифицировать процессы образования, упрочения и синерезиса сгустков при выработке литовского сыра, сулугуни. Кроме того, применение УВТ-обработанного при 135оС молока (в смеси с пастеризованным) способствовало повышению выхода и качества продукта.
studfiles.net
Использование: в молочной промышленности, в частности относится к способу повышения термоустойчивости молока. Сущность изобретения: молоко обрабатывают стабилизирующим агентом, в качестве которого используют католит, полученный из водопроводной воды с рН 11,2-11,5 и ОВР 885-890 мВ, или обрат или молоко, обработанные в катодной зоне диафрагменного электролизера до рН 9,0 и ОВП 715 мВ, или до рН 9,5 и ОВП 700 мВ соответственно, причем католит используют в количестве 0,2-5,0% от веса исходного молока, а обрат или молоко используют в количестве 1-50% от веса исходного молока. 2 з.п.ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к способам стабилизации молока, повышения его термоустойчивости.
Проблема термоустойчивости молока имеет большое народно-хозяйственное значение, т. к. из-за недостаточной термоустойчивости молока ежегодно теряется не менее 5% продукта. Известно использование различных консервантов для повышения стабильности молока при хранении борной кислоты, перекиси водорода, сорбиновой кислоты [1-3] Однако, эти консерванты пригодны для обработки свежего молока с нормальной кислотностью, но не повышают термоустойчивости молока с повышенной (по Тернеру) кислотностью. Кроме того, используемые консерванты обладают токсичностью. Известен способ стабилизации молока перед его высокотемпературной обработкой, заключающийся в том, что к молоку перед стерилизацией добавляют соли натрия биокарбонат, цитрат или двузамещенный фосфат, в количестве 0,5 г/л [4] Указанные добавки позволяют повысить стабильность молока с алкогольной пробой ниже 75% для молока с алкогольной пробой выше 75% термостабильность молока снижается. Известен способ повышения стабильности молока при термообработке путем добавления к нему карбоната аммония [5] Недостатком указанного способа является ухудшение технологических качеств молока за счет усиленного пенообразования при нагревании. Кроме того, не допускается введение в молоко дезинфицирующих и нейтрализующих веществ (ГОСТ 13264-88). Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ повышения устойчивости молока при стерилизации, заключающийся в том, что перед подогревом молока его кислотность снижают до 16-17oТ путем обработки анионообменной смолой в ОН-форме [6] при соотношении 1:20-40. Недостатком указанного способа является большой расход реагента, необходимость использования дополнительной аппаратуры. Целью изобретения является упрощение способа, снижение экономических затрат. Цель достигается тем, что в качестве основного агента, добавляемого к молоку, используют католит, полученный при электрохимической обработке водопроводной воды, с рН 11,0-11.5 и ОВП=850-890 мВ, обрат или молоко, подвергнутые обработке в катодном пространстве диафрагменного электролизера, с рН 9,0, ОВП 700 мВ, в количестве 0,2-5% от веса молока. Количество используемого обрата и молока может быть увеличено до 50% Известно использование электрохимически активированной воды в качестве дезинфицирующего и консервирующего средства [7,8] Однако в этом случае в качестве микробиоцидного агента используется анолит, полученный в анодной зоне электролизера. Известно использование католита для стимуляции развития микроорганизмов [9] растений [10] Известен способ обработки молока электрическим током с целью его пастеризации и стерилизации [11] Однако при этом не меняется кислотность молока, а кроме того для осуществления способа требуется специальная установка. Способ электрохимической активации воды известен [12] установка для его осуществления доступна [12] Таким образом, сопоставительный анализ показал, что совокупность существенных признаков, полностью или частично совпадающая с заявляемым изобретением, не обнаружена ни в одном известном техническом решении. Пример 1. К 0,5 л пастеризованного молока с кислотностью 18oТ добавляют 0,2-5% католита, полученного из водопроводной воды, с рН 11,45, ОВП-890 мВ. Опыт проводили при комнатной температуре (20oС). Кислотность молока определяли в градусах Тернера (ГОСТ 3624-67), термоустойчивость по алкогольной пробе (ГОСТ 25228-85). Результаты приведены в табл.1. Практически сразу при добавлении католита кислотность молока снижается, и молоко становится термоустойчивым. Стабильность молока сохраняется в течение 10 и более часов. Пример 2. К 0,5 л хозяйственного нетермоустойчивого молока с кислотностью 18,5Тo добавляют 1-5% католита с рН 11,5 ОВП-885 мВ. Кислотность молока падает до 15-15,5,oТ, а через 6 часов начинает возрастать до 17oТ при добавлении 1% католита и 16oТ при добавлении 5% католита. Термоустойчивость молока сохраняется в течение 3-х ч. Пример 3. К пастеризованному молоку с кислотностью 18oТ и плотностью 1,028 г/ил добавляют обрат, обработанный в катодной зоне диафрагменного электролизера (в водном пpостранстве вода) до рН 9,0 и ОВП=715 мВ и кислотности 0oТ в количестве 1-50% Термоустойчивость определяют спиртовой пробой I группы (80%) (табл.2). При добавлении 10% и 50% обрата молоко становится термоустойчивым практически сразу, а при добавлении 1% обрата через 1 час. Плотность молока после добавления обрата соответствует ГОСТ 13264-88. Пример 4. К пастеризованному молоку нетермоустойчивому с кислотностью 18,5Т и плотностью 1,0275 г/мл добавляют молоко, обработанное в катодной зоне диафрагменного электролизера (в анодной зоне-вода) до рН 9,5 и ОВП=700 мВ и кислотности 0oТ в количестве 1-50% Результаты аналогичны приведенным в примере 3. Таким образом, добавление к молоку с повышенной кислотностью католита, полученного из водопроводной воды, обрата или молока, обработанных в катодной зоне диафрагменного электролизера, позволяет снизить кислотность молока и повысить его термоустойчивость на 3 и более часа. Способ прост в использовании, экономичен, исключает использование химических агентов, позволяет утилизировать нестандартное молоко и обрат. Список литературы 1. Заявка ФРГ N 1300813, кл. А 23 С 3/06, 1968; 2. Заявка ФРГ N 1947951, кл. А 23 С 3/06, 1971; 3. Заявка ФРГ N 3115164, кл. А 23 С 7/06, 1982; 4. Авт. свид. СССР N 480392, кл. А 23 С 3/00, 1975; 5. Авт. свид. СССР N 516392, кл. А 23 С 3,02, 1976; 6. Авт. свид. СССР N 340392, кл. А 23 С 3/03, 1972; 7. Авт. свид. СССР N 1410935, кл. А 23 К 3/00, 1984; 8. Авт. свид. СССР N 1558372, кл. А 23 К 1/100, 1988; 9. Авт. свид. СССР N 135936, кл. C 12 11/16, 1985; 10. Авт. свид. СССР N 1207412, кл. А 01 С 11/00, 1983; 11. Гулый И. С. Украинец А.И. Билинчук Н.Л. Мыколив И.М. "Продление сроков хранения молока электрофизическими методами воздействия". Шестая Всесоюзная научно-техническая конференция "Электрофизические методы обработки пищевых продуктов и сельскохозяйственного сырья", Москва, 1989; 12. Журнал "Изобретатель и рационализатор" N 7, 1989.Формула изобретения
1. Способ повышения термоустойчивости молока, включающий обработку исходного молока стабилизирующим агентом, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующего агента используют католит, полученный из водопроводной воды, с рН 11,2 11,5 и ОВП 885 890 мВ, или обрат, или молоко, обработанные в катодной зоне диафрагменного электролизера до рН 9,0 и ОВП 715 мВ или до рН 9,5 и ОВП 700 мВ соответственно. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что католит используют в количестве 0,2 5,0% от массы исходного молока. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обрат или молоко используют в количестве 1 50% от массы исходного молока.РИСУНКИ
Рисунок 1www.findpatent.ru
В условиях производства важно не только заранее представить результат переработки молока, поступающего на переработку, с точки зрения качества конечной продукции, но и оценивать вероятность образования отложений на греющих поверхностях теплообменных аппаратов, определяющим продолжительность и стабильность их работы. При переработке сырья с пониженной термостойкости существенно снижается эффективность тепловой обработки, возникает необходимость частой регенерации, сборки - разборки оборудования, что отражается на эффективности производства в целом. Известно, что интенсивность образования отложений на поверхности теплообменных аппаратов тем ниже, чем выше термостойкость сырья. Как и другие виды коагуляции, тепловая коагуляция делится на две стадии: скрытая и доступная. В ходе скрытой фазы происходит снижение активности казеина (который отвечает за стабилизацию мицеллы), кальцинирование и уменьшения гидратации белка. В ходе этой фазы происходит повышение вязкости молока как результат гидрофобных взаимодействий. Именно от изменений, происходящих на этой стадии, зависят и качество молочного продукта, и скорость образования отложений, и работа теплообменника. Главная задача технолога - максимально отдалить первичную стадию тепловой коагуляции белка.
Не следует считать, что анализ на термостойкость важен только при изготовлении молока с повышенным сроком хранения, например стерилизованного молока или УВТ - молока. Потеря белком коллоидной стабильности не менее вредна при изготовлении других продуктов, например кефира, ряженки или творога. Проведение высокотемпературной пастеризацию сопровождается теми же процессами изменения коллоидной стабильности белка. Для получения кисломолочных продуктов высокого качества с однородной структурой сгустка, отсутствие агломератов, глянцевой поверхностью и отсутствием синерезиса при хранении необходимо использовать термостойкий молочное сырье. То есть необходимо выполнять контроль и использовать приемы повышения - а точнее, сохранения - исходного уровня термостойкости молока, потому что, как правило, низкая термостойкость молока - результат несоблюдения режимов и условий его хранения.
Существует несколько способов повышения термостойкости молока. Традиционно для этого используются соли - стабилизаторы. Роль солей сводится к трем основным действиям:
Другой распространенный прием - предварительный нагрев / пастеризация. Предполагается, что предварительный нагрев приводит к взаимодействию белок - кальций по карбоксильным группам и в агломерации белков. Гидрофобные взаимодействия при этом отсутствуют. Снижение уровня свободных карбоксильных групп смещает зону максимальной термостойкости молока в знач рН 6.7 - 6,75. как и при действии солей. Но это смещение обусловлено реакциями карбоксильных групп и кальция. При этом белок выступает как кальций - связывающий агент. Дальнейшее высокотемпературный нагрев проходит с меньшим риском видимой коагуляции, поскольку снижение рН при дальнейшем нагреве не достигает критических значений (6.3 - 6,4). По сущности. Повышенная термостойкость сухого молока объясняется теми же причинами, что и влияние предварительного нагрева на ТС.
Еще один способ повышения Термостойкости молока - применение молочных белковых концентратов (МБК), которые обладают высокой ТС. Известно, что применение МБК способствует повышению ТС концентрированных молочных продуктов. Предполагается. Что повышение ТС при введении МСК обусловлено значительным изменением буферности молока. А также снижением суммарной доли углеводной части сырья. Которая негативно влияет на Термостойкость молока.
Практическое использование получил комбинированный способ корректировки Термостойкости молока - совмещенное действие солей. МБК и предварительного нагрева. Важным моментом при этом является правильный подбор солей.
Введение добавок - корректоров снимает проблему Термостойкость молока. Какое - либо предприятие, которое выпускает ассортимент продукции от пастеризованного молока и кисломолочных продуктов в стерилизованного молока. При этом снижает затраты. Повышает качество и рейтинг своей продукции на рынке.
Также для повышения термостойкости молока предлагается использование ионообменных колонн, которые загружены анионообменными смолами АВ - 17 - 8чс. Было показано, что титруемая кислотность снижается на 2 - 6оТ. термостойкость по алкогольной пробе повышается с 66 до 80%. Молоко выдерживает тепловую обработку при пастеризации и стерилизации. Важно отметить, что органолептические показатели молока и его биологическая ценность после контакта с анионитом практически не изменяются по отношению к исходному молоку. Предлагаемый способ повышения термостойкости не требует больших капитальных вложений, сложного аппаратурного оформления, большого расхода тепла и электроэнергии. Есть простой по исполнению. Возможность многократного использования одного объема смолы (до 7 лет) позволяет до минимума снизить эксплуатационные расходы.
moloko.at.ua