А. Г. ХРАМЦОВ. П. r НЕСТЕРЕНКО БЕЗОТХОДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ В МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В настоящее время в промышленности приняты следующие режимы nастеризации: длительная (температура 65 о С с выдержкой 30 мин); кратковременная (темnература 74-85 °С с выдержкой 15- 20 с); без выдержки (темnература 87-95 °С) . Выбранные режимы пастеризации сnособствуют инактивации вредной микрофлоры молока до безопасного для здоровья человека уровня и проведению дальнейших технологических операций. Установлено, что оnределенной температуре nастеризации соответствует время выдержки 7, необходимое и достаточное для максимально возможного уничтожения вредных микроорганизмов. Между температурой nастеризации t и длительностью ее воздействия 7 существует функциональная зависимость, которая выражается уравнением Дальберга [ 131] : ln7=a-{3t, где а, (J- постоянные величины. Критическая температура для гибели микроорганизмов неодинакова. Как правило, nатогенные микроорганизмы nогибают nри относительно невысоких температурах нагревания молока. Из nатогенных микроорганизмов большей термоустойчивостью обладают возбудители туберкулеза. Применяемые режимы пастеризации питьевого молока должны гарантировать в nервую очередь гибель туберкулезных палочек. При этом температура nастеризации в сочетании с длительностью ее воздействия не должна отражаться на физико-химических свойствах молока . Наиболее широкое расnространение nолучила кратковременная nастеризация. Эффективность пастеризации достигает гарантированно безопасного уровня 99 ~8 % (выраженное в процентах отношение количества бактерий, уничтоженных пастеризацией, к количеству бактерий, содержащихся в исходном сыром молоке). Привкус так называемой nереnастеризации не обнаруживается. Данный режим пастеризации nозволяет максимально сохранить ценные витамины, ферменты и белки молока. Казеин практически не подвергается никаким изменениям, а термолабильные фракции сывороточных белков изменяются минимально.

Гарантированные сроки хранения молока после пастеризации увеличиваются. При производстве кисломолочных напитков в процессе пастеризации молоко обычно нагревают до 85-87 °С с выдержкой 5-10 мин или до 90-92 °С с выдержкой 2-3 мин. При этом nроисходит агрегация nочти nолностью денатурированных частиц сывороточных белков, которые затем nри сквашивании молока коагулируют вместе с казеином, в результате чего образуется nлотный сгусток, сnособный задерживать отделение сьmоротки. Это объясняется тем, что денатурированные сывороточные белки непосредственно участвуют в образовании трехмерной сетчатой структуры сгустка. Прочность сгустка из молока nовышается более чем в 1,5 раза

При производстве сгущенных мoлolffiыx консервов применяют более жесткие режимы тепловой обработки: 70-95 °С с выдержкой 10-30 мин; до 100 °С без выдержки. Эффективность пастеризации должна бьпь не ниже 99 ~99-99 ~999 %. При производстве сухих молочных консервов оптимальной температурой пастеризации считается 95 °С, но не менее 90 °С [63, 146). С повышением температуры пастеризации увеличиваются размеры казеиновых частиц, а также вязкость молока. Значительная часть сывороточных белков денатурирует и осаждается на мицеппах казеинаткальцийфосфатного комплекса.

Мицеллы казеинаткальцийфосфатного комплекса сохраняют стойкость в течение нагревания и играют роль защитного коллоида альбумина и глобулина. Переход сывороточных белков из растворимого в нерастворимое состояние на потребительском качестве молока не отражается 

***************************

 

Пастеризация и стерилизация молока


Пастеризацией называется нагревание молока от 63° до температуры, близкой к точке кипения. Стерилизация — нагревание молока выше температуры кипения. Пастеризацией уничтожаются преимущественно вегетативные формы микробов, а при стерилизации одновременно и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, за исключением спор, устойчивых к температуре кипения. Пастеризацией без заметного изменения органолептических свойств молока (вкуса, запаха и консистенции) уничтожаются туберкулезные, бруцеллезные и другие болезнетворные бактерии. В обычном сборном молоке уничтожается 99% бактерий лишь при условии хорошей, надежной стерилизации аппаратуры и инвентаря, используемого в процессе пастеризации.
Пастеризация, следовательно, наиболее простой и дешевый способ обеспечения населения молоком, безопасным в бактериологическом отношении.
Молоко пастеризуют также при производстве всех молочных продуктов, чтобы предохранить их от нежелательных процессов, которые вызываются жизнедеятельностью бактерий и особенно кишечной палочки, маслянокислых и др.
Действие пастеризации на микроорганизмы молока зависит от двух факторов: температуры, до которой нагревается молоко, и продолжительности выдержки при этой температуре.
Профессор А.Ф. Войткевич приводит следующий пример взаимодействия этих двух факторов на стафилококки и кишечные палочки (табл. 29).

Пастеризация и стерилизация молока (часть 1)


Из этих данных следует, что чем ниже температура пастеризации, тем длительнее должно быть ее воздействие, чтобы уничтожить бактерии.
Применяются три режима пастеризации. Длительная пастеризация, когда молоко нагревают до 63—65° и выдерживают при этой температуре 30 минут. Кратковременная пастеризация проводится при температуре 72—75° с выдержкой в течение 15—20 секунд, что осуществляется в потоке. И, наконец, мгновенная пастеризация при температуре 85—90° без выдержки.
Термическое воздействие на молоко приводит к некоторым изменениям его составных частей. Степень изменений зависит как от температуры нагревания и продолжительности воздействий этой температуры, так и от применяемой аппаратуры.
При нагревании из молока улетучиваются растворенные газы. Вследствие удаления углекислоты кислотность молока при нагревании снижается (на 0,5—1 °Т).
При температуре молока выше 85° частично изменяется казеин. Но большему воздействию подвергается альбумин молока; при температуре 60—65° он начинает денатурироваться. Выдержка молока при 85° в течение 5 минут или нагревание его до 95° в течение минуты приводит к полному выпадению всего альбумина.

Нарушается при пастеризации и солевой состав молока. Растворимые фосфорнокислые соли переходят в нерастворимые. От свертывания белков и образования нерастворимых солей на поверхности нагревающих приборов (пастеризаторы) отлагается осадок (молочный камень).
Нагретое молоко медленнее свертывается под действием сычужного фермента. Чем выше температура нагревания, тем хуже свертывается молоко. Это объясняется изменением в минеральной части молока, а именно выпадением кальциевых солей. Добавление к нагретому молоку, например, раствора хлористого кальция восстанавливает способность молока свертываться сычужным ферментом.
Жировые шарики сырого молока довольно быстро всплывают, образуя на поверхности слой сливок. При нагревании молока до 60° они отстаиваются еще быстрее, но при дальнейшем повышении температуры отстаивание их замедляется. При длительном кипячении молока происходит слияние жировых шариков и на поверхности молока появляются капли жира (например, в топленом молоке).
Нагревание молока до 80° вызывает разрушение некоторых ферментов. Так, в молоке фермент фосфатаза почти полностью уничтожается при следующих температурах и продолжительности выдержки:

Пастеризация и стерилизация молока (часть 2)


Витамины стойки к действию высокой температуры, если молоко нагревается без доступа кислорода воздуха, например в закрытых пластинчатых пастеризаторах. При доступе воздуха витамины А, В и в особенности витамин С разрушаются от действия высокой температуры. Отрицательно действует на содержание витаминов также нагревание молока в плохо луженой посуде и аппаратуре.
Нагревание до высоких температур (80—85° и выше) придает молоку особый привкус и аромат, которые по мере повышения температуры усиливаются.
Однако, несмотря на изменение некоторых свойств молока при нагревании и, в частности, денатурацию альбумина, переваримость сухих веществ молока заметно не понижается.
При кипячении изменяется и состав молока. Например, разрушаются витамины В и С почти в 2 раза, теряются и питательные вещества в пределах 15—20% вследствие образования осадка белков, жира и солей кальция на стенках посуды. Поэтому кипятить пастеризованное молоко без особой нужды никогда не следует.
Эффективность пастеризации зависит и от конструкции пастеризатора. Разные аппараты часто дают неодинаковые результаты.

При пастбищном содержании скота микрофлора молока уничтожается нагреванием более полно, чем при стойловом содержании. Объясняется это тем, что при стойловом содержании бактерии попадают в молоко главным образом с навозных частиц. Эти бактерии по своим свойствам приближаются к термофильным, поэтому более устойчивы к нагреванию. При пастбищном содержании в молоке обнаруживаются преимущественно бактерии, размножающиеся на растениях, которые погибают при пастеризации полностью.
На эффект пастеризации влияет степень механического за грязнения молока. При кратковременной пастеризации не все частицы молока успевают прогреться до заданной температуры и бактерии, находящиеся на их поверхности, могут сохраниться. В связи с этим перед пастеризацией необходима тщательная очистка молока. В этом случае очень важна и степень чистоты оборудования. Так, добавка к пастеризованному молоку загрязненного молока, содержащего 1 млрд. бактерий (то есть такое количество, которое может остаться по недосмотру в отдельных частях молочного оборудования), повысит количество бактерий в молоке до 1 млн. в 1 мл. Эти бактерии будут наиболее активно размножаться и неизбежно приведут к порче всей партии молока.
В последнее время применяют новое термическое воздействие на молоко — ультрапастеризацию.
Ультрапастеризация проводится при температурах от 105 до 150° с выдержкой молока от нескольких десятков секунд до долей секунды. Теоретической предпосылкой ультрапастеризации является то, что живая клетка микроорганизмов обладает более высокой чувствительностью к повышению температуры, чем вещества, обусловливающие органолептическую и питательную ценность молока.
Так, при повышении температуры (выше 100°) на каждые 10° скорость уничтожения микроорганизмов увеличивается в 10 раз, а скорость побурения молока только в 3 раза.
При температурах 130—150° ультрапастеризация весьма эффективна в отношении уничтожения теплостойких спор. Даже при большой бактериальной обсемененности (до 500 теплостойких спор в 1 мл) после ультрапастеризации остается не более 1 бактерии на 20 т молока. По сохранению витаминов ультрапастеризация превосходит другие виды тепловой обработки молока — стерилизацию, сгущение, сушку, приближаясь в этом отношении к обычной пастеризации.

Информация