Тепловая обработка молока

Назначение

Тепловая обработка молочного сырья проводится с целью его обеззараживания. Она должна обеспечить не только надежное подавление жизнедеятельности микроорганизмов, но и максимально возможное сохранение исходных свойств молока. Любое тепловое воздействие на молоко нарушает его первоначальный состав и физико-химические свойства. Степень физико-химических изменений составных частей молока зависит главным образом от температуры и продолжительности тепловой обработки.

Молочные белки под действием тепла денатурируют. Наиболее чувствительны к нагреванию сывороточные белки, которые денатурируют при температурах выше 65 °С, казеин же обладает высокой тепловой стойкостью. При температурах выше 100 °С начинается частичное разложение лактозы, в результате которого молоко приобретает специфический вкус, запах и цвет (бурый). Молочный жир при нагревании до 100 °С практически не меняется. В процессе тепловой обработки частично разрушаются витамины, особенно водорастворимые (С, B12, тиамин и др.), а также инактивируются ферменты (редуктаза, фосфатаза, пероксидаза). Минеральные соли в результате перехода растворимых солей кальция и фосфора в нерастворимое состояние частично выпадают в осадок. Изменение составных частей молока, вызывающих отрицательное влияние на пищевую ценность и органолептические показатели, должно быть незначительным.

Виды

Тепловая обработка молока является важным этапом в его промышленной переработке. Она не только способствует уничтожению вредных микроорганизмов, но также улучшает хранение и стабильность продукта. Применяются следующие методы тепловой дезинфекции для обработки молока:

1. пастеризация,
2. стерилизация
3. термизация

Разновидности пастеризации – это ультравысокотемпературная (УВТ) обработка и термизация.

1. Пастеризация: При пастеризации продукт подвергается нагреванию до определенной температуры, которая обычно составляет около 72-75°C, и затем быстро охлаждается. Этот процесс позволяет уничтожить большинство патогенных микроорганизмов и увеличить срок годности продукта. Пастеризованное молоко остается свежим и сохраняет некоторые полезные питательные вещества. Однако оно не стерильно и требует хранения в холодильнике.
2. Стерилизация — это процесс обработки продукта при более высоких температурах (обычно выше 100°C) в течение определенного времени. Это позволяет уничтожить все микроорганизмы, включая их споры. Стерилизация обычно применяется к продуктам, которые должны иметь очень длительный срок годности без хранения в холодильнике до открытия. Стерилизованный продукт может храниться в комнатной температуре и обычно имеет плотную упаковку, чтобы предотвратить заражение после открытия.
3. Термизация — это метод, который находится между пастеризацией и стерилизацией по степени тепловой обработки. Продукт подвергается нагреванию до более высокой температуры, чем при пастеризации, но ниже температуры стерилизации. Термизация уничтожает большинство патогенных микроорганизмов и продлевает срок годности продукта, но не обеспечивает стерильность. Термизированный продукт требует хранения в холодильнике.

Цели обработки

Пастеризация, или высокотемпературная тепловая обработка при температурах от 68 до 130°С, без выдержки или с различной выдержкой, обычно несколько секунд, проводится при выработке всех консервов и преследует следующие цели:

1. • снижение количества патогенных микроорганизмов до уровня, при котором эти микроорганизмы не наносят существенный вред здоровью;
2. • снижение общей бактериальной обсемененности;
3. • уничтожение микроорганизмов и их спор при выработке стерилизованного сгущенного молока;
4. • инактивация ферментов, в первую очередь липазы;
5. • влияние на вязкость вырабатываемого сгущенного молока с сахаром. Так, пастеризация при температуре 90—95°С с выдержкой 5—20 мин вызывает почти полную коагуляцию сывороточных белков и расположение их на поверхности казеинат-кальций-фосфатного комплекса. Масса казеиновых частиц увеличивается на 10—35%, а их диаметр — в 2 раза. Укрупнение казеиновых частиц сопровождается изменением свойств образующегося комплекса и увеличением вязкости;
6. • влияние на растворимость сухого молока: моментальная высокотемпературная обработка молока при температуре выше 100°С без выдержки при выработке сухого молока почти не вызывает денатурацию сывороточных белков и формирует свойство быстрой растворимости продукта.

Требования к тепловой обработке — эффективность в отношении уничтожения микроорганизмов не менее 99,997 99,999% и максимально возможное сохранение пищевой и биологической ценности молочного сырья.

Режимы

Режимы тепловой обработки зависят:

• • от вида молочного сырья и его бактериальной загрязненности;
• • вида продукта и требований к нему, например нормативов по микробиологическим показателям, гарантийных сроков хранения;
• • оборудования, применяемого для тепловой обработки, сгущения, сушки.

Тепловая обработка проводится в подогревателях вакуум-выиарных аппаратов. Перед пастеризацией молочного сырья целесообразна его дегазация, что существенно снижает пригар, особенно при температурах пастеризации 82°С и выше. После высокотемпературной пастеризации перед сгущением молоко охлаждают до температуры 75—90°С, если это позволяют конструктивные особенности вакуум-выпарного аппарата, что обеспечивает экономию энергии и снижает отрицательное влияние тепловой обработки на составные части молока.

Режимы пастеризации и высокотемпературной тепловой обработки

Как следует из таблицы, преобладают высокие температуры тепловой обработки без выдержки. Исследованиями ВНИМИ доказано, что пастеризация при 85—87°С не обеспечивает полной инактивации липазы и только при 92—95°С она разрушается полностью. Высокотемпературная пастеризация, подавляя активность ферментов, позволяет исключить появление в консервах пороков вкуса, вызванных липолизом и протеолизом.

Выводы

Предварительная тепловая обработка на стадии приемки молока при температуре 60—68°С или (74 ± 2)°С с последующим охлаждением до (4 ± 2)°С снижает бактериальную обсемененность, инактивирует ферменты, обеспечивает повышение термоустойчивости молочных белков и является одним из способов повышения качества и стойкости в храпении молочных и молокосодержащих консервов.

При выработке концентратов сыворотки проводится пастеризация при температуре (70 ± 2)°С с выдержкой 15 с, при производстве других консервов — пастеризация или высокотемпературная обработка при температурах от 95 до 130°С.

Пастеризация или высокотемпературная тепловая обработка в производстве консервов имеет как общие цели, так и специфические: влияние на термоустойчивость, вязкость, хранимоустойчивость.