Тепловая обработка молока. Пастеризация, стерилизация, УВТ-обработка.

Молоко, предназначенное для реализации или для изготовления молочных продуктов, подвергается термообработке в соответствии с требованиями нормативно-правовых
документов.

Основными целями термообработки являются:

• полное уничтожение всех патогенных микроорганизмов, чтобы избежать какой бы то ни было угрозы здоровью потребителя;

• продление сроков годности без снижения потребительской ценности;

• целенаправленное изменение отдельных компонентов молока для достижения

оптимальных характеристик продукта;

• создание определенных условий для дальнейшей технологической обработки молока.

Термизация — процесс термической обработки сырого молока или продуктов переработки молока. Термизация осуществляется при температуре от 60 до 68 °С с выдержкой до 30 с, при этом сохраняется активность щелочной фосфатазы молока.

Данный вид обработки используют на молокоперерабатывающих предприятиях для увеличения сроков межоперационного хранения сырого молока, что позволяет осуществить более равномерную загрузку оборудования. Цель термизации — уничтожение термочувствительных психротрофных микроорганизмов. Они образуют термостабильные липазы и протеазы, которые переносят даже УВТ-
обработку. Для достижения этой цели молоко после термизации следует охладить до температуры не выше 6 °С. Срок хранения термизированного молока составляет 3 сут при температуре 7 °С.

Пастеризация осуществляется с целью уничтожения микроорганизмов, в том числе патогенных и инактивации ферментов, которые находятся в молоке, а так же значительная часть газов удаляется при тепловой обработке. Режим пастеризации должен также обеспечить получение заданных свойств готового продукта, в частности органолептических показателей (нужные вкус, вязкость и плотность сгустка). Эффект пастеризации, обусловленный степенью гибели патогенной микрофлоры, зависит от температуры и продолжительности тепловой обработки.

В настоящее время применяют следующие режимы пастеризации молока:

• длительная (низкотемпературная) пастеризация при температуре 63–65°С с выдержкой 30 мин;

• кратковременная (среднетемпературная) пастеризация при температуре 72±76°С с выдержкой 15–20 с и 85±95°С с выдержкой 1–2 с;

• мгновенная (высокотемпературная) пастеризация при температуре 85–95°С выдержка 20 секунд.

При нагревании продукта на несколько секунд до температуры выше 100° принято

говорить об ультрапастеризации.

Кроме температуры и продолжительности выдержки на эффективность пастеризации существенно влияют степень очистки, кислотность, общая обсемененность микроорганизмами, вспениваемость молока и другие факторы. Для пастеризации можно использовать молоко кислотностью не более 21 °Т, так как при большей кислотности белки молока при нагревании свертываются и часть их осаждается на теплопередающей поверхности аппаратов, образуя слой пригара. Для длительной пастеризации
используют емкости периодического действия, для кратковременной и моментальной
пастеризации ― пластинчатые, трубчатые и другие пастеризационные аппараты. Следует отметить, что все способы пастеризации позволяют получить продукт, пригодный для непосредственного употребления в пищу и имеющий ограниченный срок хранения. Для удаления газов, посторонних привкусов и запахов при производстве стерилизованных молочных продуктов, пастеризованных сливок и сливочного масла проводят
термовакуумную обработку (деаэрацию, дезодорацию) в вакуум-камерах, где вместе с
паром удаляются и посторонние запахи. Дезодорацию для улучшения органолептических
показателей молока и сливок проводят одновременно с пастеризацией.

Эффективность пастеризации определяется по формуле:

, где

 - эффективность пастеризации

 - постоянные

 – температура пастеризации в градусах Цельсия.

Стерилизация ― процесс термической обработки сырого молока или продуктов его переработки. Стерилизация осуществляется при температуре выше 100 °С с выдержкой,
обеспечивающей соответствие готового продукта переработки молока требованиям промышленной стерильности. Термоустойчивость применяемого сырья по алкогольной пробе должна быть не ниже III группы. В молоко термоустойчивостью ниже III группы добавляют соли-стабилизаторы в количестве до 0,03–0,05 % в виде водного раствора. К достоинствам стерилизации относят продолжительность хранения стерилизованного молока. Однако его пищевая и биологическая ценность ниже, чем пастеризованного, что является результатом влияния высокой температуры, особенно при продолжительном воздействии. В зависимости от особенностей производства и фасовки продукта различают периодическую стерилизацию в таре и непрерывную в потоке с асептическим розливом. Периодическую стерилизацию в таре, как правило, в стеклянных бутылках, осуществляют после розлива и герметического укупоривания продукта при 110–120 °С в течение
15–30 мин. Наиболее распространена непрерывная стерилизация в потоке с одноступенчатым и двухступенчатым режимами. Стерилизация в потоке проводится с использованием ультрапастеризации, осуществляемой в закрытой системе с выдержкой не менее чем 2 с одним из следующих способов:

1. путем контакта обрабатываемого продукта с нагретой поверхностью при температуре от 125 до 140 °С;

2. путем смешивания стерильного пара с обрабатываемым продуктом при температуре от 135 до 140 °С.

При стерилизации с одноступенчатым режимом в потоке, используя один из способов, продукт подвергают ультрапастеризации (УВТ-обрабтке), после чего фасуют в
асептических условиях в стерильную тару. Непрерывную стерилизацию с двухступенчатым режимом осуществляют в такой последовательности: первоначально продукт также подвергают ультрапастеризации (УВТ-обработке); затем, после розлива и укупоривания, вторично стерилизуют продукт в таре при 110–118 °С в течение 15–20 мин.

Двухступенчатый режим стерилизации предназначен для уничтожения микроорганизмов, не только имеющихся в сырье, но и попавших в продукт при его фасовке. Продукт, полученный при двухступенчатом режиме стерилизации, имеет высокую стойкость при длительном хранении.

6. Способы нормализации молочной смеси при производстве молочных продуктов (треугольник Баркана).

Нормализацию молока по массовой доле жира, сухих веществ или сухих обезжиренных веществ, а также белка проводят с целью получения молочных продуктов стандартного состава. По массовой доле белка молоко нормализуют при производстве продуктов, у которых белок является нормируемым показателем. По массовой доле сухих или сухих обезжиренных веществ молоко нормализуют при производстве некоторых молочных продуктов. Нормализацию молока по массовой доле жира выполняют периодическим или непрерывным способами.

Нормализация молока по жиру осуществляется следующими периодическими способами:

1. если содержание жира в исходном молоке больше чем необходимо для составления смеси, нормализацию осуществляют с добавлением обезжиренного молока.

2. если в исходном молоке содержание жира меньше чем необходимо для составления смеси добавить сливки с определенной массовой долей жира.

Для определения необходимого количества сливок и обезжиренного молока применяется треугольник Баркана. При расчете по треугольнику в его вершинах записывают массовую долю жира компонентов, входящих в уравнение материального баланса. На внешних сторонах треугольника указывают разности между большим и меньшим содержанием жира компонентов, записанных в прилегающих вершинах, а на внутренних сторонах треугольника массу компонентов, массовая доля жира в которых записана в противолежащих вершинах. Из треугольника составляем пропорцию в соответствии с правилом расчетного треугольника: отношение внутренних сторон к внешним– величина постоянная.

Нормализация молока непрерывным способом (в потоке):

1. с применением регулировки сепарированием сливкоотделителем задается необходимая концентрация жира в смеси.

Цельное молоко сепарируют с разделением на сливки и обезжиренное молоко, которые смешивают в нормализующем устройстве сепаратора в пропорциях, необходимых для получения определенной массовой доли жира в нормализованном молоке. При этом из сепаратора отводят остаток либо обезжиренного молока, либо сливок в зависимости от массовой доли жира в цельном и нормализованном молоке. Если требуемая массовая доля жира в нормализованном молоке меньше, чем в цельном исходном молоке, то из сепаратора отводят нормализованное молоко и избыток сливок. Если требуемая массовая доля жира в нормализованном молоке больше, чем в цельном исходном молоке, то из сепаратора отводят нормализованное молоко и остаток обезжиренного молока.