Пастеризация производится при температуре. Что такое пастеризация? Пастеризация молока. Влияние тепловой обработки на свойства молока

Пастеризованное молоко – это то, которое предлагают нам магазины. Оно продается и пользуется большой популярностью. В чем же между пастеризованным молоком и обычным? И есть ли она?

Что такое «пастеризация»?

Пастеризация – это процесс тепловой обработки жидкостей при температуре 60оС в течение часа или 70-80оС около 30 мин. Зачем молоко пастеризуют? Дело в том, что свежее молоко содержит в себе не только полезные, но и вредные бактерии. При пастеризации происходит их обезвреживание, в результате чего хранится пастеризованное молоко гораздо дольше обычного.

Тепловая обработка, с помощью которой совершается процедура пастеризации, была популярна еще в девятнадцатом веке. Сейчас этот процесс претерпел существенные изменения. Сначала молоко нагревают до необходимой температуры (зависит от времени), после чего продукт сам по себе охлаждается в специальных упаковках, которые, разумеется, стерилизуются.

Пастеризация молока позволяет сохранить продукт свежим почти трое суток (60 часов). Из него также можно делать , йогурты и так далее. Иногда молоко проходит процесс ультрапастеризации. При такой процедуре жидкость в течение пары секунд нагревается до 135-150оС и моментально охлаждается до 4-5оС. После этого срок хранения молока составляет целых два месяца.

Как сделать пастеризованное молоко дома?

Сначала нужно простерилизовать емкость (стеклянная банка), в которой будет храниться молоко. Стерилизовать требуется не дольше двадцати минут. Затем можно приступать непосредственно к процедуре пастеризации.

Для этого в пароварку (ее верх) залить молоко, а вниз воду. Необходимо нагреть жидкость до 63оС (без термометра не обойтись) и подержать полчаса, перемешивая. Далее опустить кастрюлю с молоком в емкость с холодной водой и подождать, пока температура молока не опуститься до отметки 4оС. После этого налить молоко в стерилизованную банку. Хранить в холодильнике можно две недели (не дольше).

Преимущества пастеризованного молока

Пастеризованное молоко подойдет тем людям, которые не переносят вкуса свежего или парного молока. Витамины и другие полезные бактерии в подобном молоке превышают их содержание в остальных его разновидностях. Такое молоко не содержит консервантов, не нуждается в

Пастеризация является обязательной технологической операцией при производстве молочных продуктов.

Цели пастеризации:

1. Уничтожение патогенной микрофлоры, получение продукта, безопасного для потребителя в санитарно-гигиеническом отношении.

2. Снижение общей бактериальной обсемененности, разрушение ферментов сырого молока, вызывающих порчу пастеризованного молока, снижающих его стойкость в хранении.

3. Направленное изменение физико-химических свойств молока для получения заданных свойств готового продукта, в частности, органолептических свойств, вязкости, плотности сгустка и т.д.

Основными критериями надежности пастеризации является режим термической обработки, при котором обеспечивается гибель наиболее стойкого из патогенных микроорганизмов - туберкулезной палочки. Установлено, что разрушение в молоке фермента фосфатазы, происходит после отмирания неспорообразующих патогенных бактерий. Например, при температуре 75°С возбудитель туберкулеза погибает через 10-12 сек, а фосфатаза при этой температуре разрушается только через 23 сек. Отсюда косвенным показателем эффективности пастеризации является разрушение в молоке фермента фосфатазы, имеющего температурный оптимум несколько выше, чем у туберкулезной палочки.

Эффективность пастеризации в процентах выражается отношением количества уничтоженных клеток к содержанию бактериальных клеток в сыром молоке. При правильном ведении процесса пастеризации эффективность достигает 99,99 %.

Режимы пастеризации молока

На предприятиях молочной промышленности применяют следующие режимы пастеризации.

1. Длительная пастеризация осуществляется при температуре 63-65°Сс выдержкой 30 мин (оборудование - ванны длительной пастеризации, танки универсальные). Недостатки: длительный процесс, не убивается вся микрофлора.

2. Кратковременная пастеризация осуществляется при температуре (76±2)°Сс выдержкой 20 сек (оборудование - пластинчатые пастеризационно-охлади-тельные установки). Преимущества: процесс происходит в потоке без доступа воздуха, сохраняются витамины.

3. Моментальная пастеризация осуществляется при температуре 85-87°С без выдержки (оборудование - трубчатые пастеризаторы). Недостаток - отсутствие секции регенерации.

При выборе производственных режимов пастеризации наряду с необходимостью подавления микрофлоры учитывают и особенности технологии того или иного молочного продукта. Так, при изготовлении сычужных сыров температура пастеризации устанавливается в пределах 72-76°С, чтобы не вызвать денатурации и перехода в сырную массу сывороточных белков. При производстве кисломолочных продуктов, наоборот, температуру пастеризации повышают до 95 °C, чтобы оказать тепловое воздействие на белковую систему молока, с целью обеспечения хорошей консистенции кисломолочных продуктов.

Сопротивляемость микроорганизмов тепловой обработке увеличивается при повышении содержания жира и сухих веществ в продуктах (сливки, смесь для мороженого), так как жировые и белковые вещества оказывают защитное действие на микробные клетки. Поэтому для продуктов с повышенным содержанием жира и сухих веществ температура пастеризации должна быть увеличена на 10-15 % по сравнению с температурой пастеризации молока. Повышенная температура при пастеризации сливок, идущих на производство масла, необходима для полного разрушения ферментов (липазы, протеазы и др.), вызывающих порчу масла.

После процесса пастеризации, в результате чего микрофлора в нужной степени инактивирована, молоко чаще всего подвергают охлаждению. Это делается по следующим причинам:

В молоке одновременно с бактериями при нагреве разрушается естественная антибактериальная система, в связи с этим обостряется потребность в применении искусственных приемов защиты от развития сохранивших свою жизнедеятельность микроорганизмов;

Молоко необходимо предохранить от поражения вторичной микрофлорой, которая с течением времени адаптируется к условиям эксплуатации оборудования для пастеризации и развивается в местах, затрудненных для механизированной мойки и дезинфекции (под резиновыми прокладками);

Молоко необходимо предохранить от опасности размножения в нем патогенных форм микроорганизмов, которые могут попасть в молоко после пастеризации через воздух, руки обслуживающего персонала, плохо промытые части оборудования.

Факторы, влияющие на эффективность пастеризации

Основными факторами, влияющими на эффективность пастеризации являются температура нагревания и время ее воздействия на молоко.

Многочисленными исследованиями установлена зависимость продолжительности выдержки (z) от температуры пастеризации (t).

lnz = 36,84 – 0,48t (16)

Режимы пастеризации, определенные по этому уравнению, гарантируют дезактивациютуберкулезной и кишечной палочки. Зная температуру пастеризации, из этого уравнения определяют время. Данные представлены ниже.

Технологическая схема производства всех видов пастеризованного молока включает в себя следующие операции: приемку и оценку качества сырья, очистку и нормализацию, термическую обработку и гомогенизацию, охлаждение, фасование, розлив, маркировку и хранение.

Приемка молока на молочных заводах осуществляется по качеству. Качество молока в момент сдачи-приемки должно отвечать требованиям ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье — сырье».

При приемке оценивают по органолептическим показателям, содержанию жира, кислотности и температуре. Для производства пастеризованного молока применяемое натуральное молоко должно быть не ниже 2-го сорта. Требования к качеству молока-сырья приведены в табл. 1, где КМАФАнМ — количество мезофильных аэробных микроорганизмов и факультативно-анаэробных микроорганизмов; КОЕ — колониеобразующие единицы; БГКП — бактерии группы кишечных палочек.

Таблица 1. Показатели качества молока-сырья

При оценке качества из партии молока берут среднюю пробу — часть продукта, отобранную от каждой упаковки в одну емкость, а из автомобильных или железнодорожных цистерн — из каждого отсека отдельно. Перед отбором средней пробы молоко перемешивают до полной однородности. На емкость со средней пробой молока наклеивают этикетку, указывают сдатчика и дату поступления.

Очистка и нормализация молока

Поступающее на завод, содержит механические включения, поэтому применяют центробежную очистку молока на сепараторах-молокоочистителях, которая осуществляется одновременно с нормализацией. Очистка, нормализация, гомогенизация, пастеризация и охлаждение происходят в потоке на пластинчатых пастеризационно-охладительных установках в комплекте с гомогенизатором.

После очистки и охлаждения (до 2-4 °С) молоко при необходимости хранят в промежуточных емкостях не более 48 ч.

Очистка и нормализация проводится при 40±5 °С на сепараторах-молокоочистителях и сепараторах-сливкоотделителях. Нормализация осуществляется в потоке путем смешивания сливок и обезжиренного молока в таких пропорциях, чтобы обеспечить заданную жирность молока.

Нормализованная смесь молока поступает в гомогенизатор — плунжерный насос высокого давления при температуре не менее 60 °С. При давлении 12,5±2,5 МПа в гомогенизаторе происходит раздробление жировых шариков, а дестабилизированный в результате механического и теплового воздействия молочный жир приобретает белково-лецитиновую оболочку. Размер жировых шариков при гомогенизации уменьшается в 10 раз. Благодаря гомогенизации молока в течение срока реализации замедляется образование сливочной пробки на поверхности молока.

Термическая обработка молока

При производстве молока и молочных продуктов применяются следующие виды термической обработки: термизация, пастеризация, топление, стерилизация и ультравысокотемпературная обработка молока (УВТ-обработка).

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

Пастеризация - тепловая обработка молока при температурах ниже точки его кипения, проводимая в целях обезврежения молока в микробиологическом отношении, инактивации ферментов, придания молоку определенного вкуса и запаха. Пастеризация молока ослабляет или уничтожает некоторые пороки вкуса и запаха молока, а в сочетании с охлаждением и асептическим розливом исключает вторичное обсеменение микроорганизмами, предотвращает порчу продукта при хранении. Возможное бактериальное обсеменение при технологической обработке молока наглядно видно.

Критические температуры гибели патогенных микроорганизмов ниже, чем молочно-кислых, особенно термофильных бактерий; наиболее устойчивы бактерии туберкулеза. Температуры разрушения ферментов также различны. Так, фосфатаза инактивируется при 72-74 °С, нативная липаза — при 74-80 °С, бактериальная липаза — при 85-90 °С.

Температуры пастеризации молока и смесей устанавливают с учетом критических температур гибели микроорганизмов, инактивации ферментов, а также с целью придания молоку определенных свойств, от которых зависят выход и качество продукта.

В настоящее время используются два вида пастеризации:

• низкотемпературная — осуществляется при температуре не выше 76 °С и сопровождается инактивацией щелочной фосфатазы;
• высокотемпературная — осуществляется при различных режимах (температура, время) при температуре от 77 до 100 °С и сопровождается инактивацией как фосфатазы, так и пероксидазы.

Топление молока — процесс выдержки молока, проводимый при температуре 85-99 °С в течение не менее 3 ч или при температуре 105 °С не менее 15 мин. При этом снижается биологическая ценность молока, но оно приобретает характерные органолептические показатели — ореховый вкус и запах, кремовый или светло-коричневый оттенок.

Стерилизация - тепловая обработка молока при температуре выше 100 °С. При этом полностью уничтожаются все виды вегетативных микроорганизмов, их спор, инактивируются ферменты.

В молочной промышленности применяют следующие виды стерилизации: стерилизация в таре при температуре 115-120 °С с выдержкой 30 и 20 мин; обработка ультравысокими температурами (УВТ-обработка или ультра пастеризация) при температуре в пределах 140 °С с выдержкой 2 с.

УВТ-обработка с последующим асептическим упаковыванием обеспечивает соответствие продукта требованиям промышленной стерильности и осуществляется в потоке в закрытой системе с выдержкой не менее чем 2 с одним из следующих способов:

• путем контакта обрабатываемого продукта с нагретой поверхностью при температуре от 125 до 140 °С;
• путем прямого смешивания стерильного пара с обрабатываемым продуктом при температуре от 135 до 140 °С.

После термической обработки молоко охлаждается до 4-6 °С, проверяется на качество и расфасовывается в мелкую или крупную тару.

Готовый продукт хранят в холодильных камерах при температуре 0-8 °С и относительной влажности 85-90 %. Продолжительность хранения большинства видов пастеризованного молока не более 36 ч с момента окончания технологического процесса.

Тепловой обработкой или пастеризацией называется про-цесс нагревания молока от 63 ºС до температуры, близкой к точке кипения.

Этот процесс получил свое название по имени известного французского ученого Луи Пастера (1822- 1892), впервые применившего такой метод для уничтожения микроорганизмов в вине и пиве.

Действие пастеризации на микроорганизмы, содержащиеся в молоке, за-висит от температуры, до которой нагревают молоко, и продолжительности выдержки при этой температуре.

Пастеризацией уничтожаются микробы, а при стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) - одновременно и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, за исключением спор, устойчивых к температуре кипения. Пастеризацией без заметного изменения органолепти-ческих свойств молока (вкус, запах и консистенция) уничтожаются туберку-лезные, бруцеллезные и другие болезнетворные бактерии.

В обычном сборном молоке погибает 99% бактерий лишь при условии хорошей, надежной стерилизации аппаратуры, инвентаря, посуды, исполь-зуемых в процессе пастеризации. Так, добавка к пастеризованному молоку загрязненного молока, содержащего 1 млрд. бактерий (т. е, такое количество, которое может остаться по недосмотру в молочном инвентаре), повысит ко-личество бактерий в молоке до 1 млн. в 1 мл. Эти бактерии будут активно размножаться и неизбежно приведут к порче всего молока.

Пастеризация, следовательно, наиболее простой и дешевый способ обез-зараживания молока.

Молоко пастеризуют также при производстве всех молочных продуктов, чтобы предохранить их в последующем от нежелательных процессов, кото-рые вызываются жизнедеятельностью бактерий и особенно кишечной палоч-ки, маслянокислых бактерий и др.

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 более устой-чивы к нагреванию. При пастбищном содержании в молоке обнаруживаются преимущественно бактерии, размножающиеся на растениях. Перед пастери-зацией необходима тщательная очистка молока. На практике применяются три режима пастеризации:

при длительной пастеризации молоко нагревают до 63-65 º С и выдерживают при этой температуре 30 мин;

кратковременная пастеризация проводится при 72-75 º С с выдержкой в течение 15-20 с, что осуществляется в потоке;

мгновенная пастеризация - нагревание молока до температуры 85-90 С без выдержки.

Термическое воздействие на молоко приводит к некоторым изменениям его составных веществ. При нагревании из молока улетучиваются растворен-ные в нем газы. Вследствие удаления углекислоты кислотность молока сни-жается на 0,5-1 ºТ.

При температуре выше 85° частично изменяется казеин. Но наибольше-му воздействию подвергается альбумин молока: при 60- 65 °С он начинает денатурироваться.

Нарушается при пастеризации и солевой состав молока. Растворимые фосфорнокислые соли переходят в нерастворимые. От частичного свертыва-ния белков и образования нерастворимых солей на поверхности нагреватель-ных приборов (пастеризаторы) отлагается осадок-молочный камень (пригар).

Пастеризованное молоко медленнее свертывается сычужным фермен-том. Это объясняется выпадением кальциевых солей. Добавление к такому молоку раствора хлористого кальция восстанавливает его способность свертываться.

Витамины стойки к воздействию высокой температуры, особенно если молоко нагревается без доступа кислорода воздуха. Нагревание до высоких температур (80-85°) придает молоку особый привкус и аромат, которые по мере повышения температуры усиливаются. При кипячении состав молока также изменяется. Например, почти в 2 раза уменьшается содержание витаминов А и С. Теряются питательные ве-щества в пределах от 15 до 20 вследствие образования осадков белков, жира и солей кальция на стенках посуды. Поэтому кипятить пастеризованное мо-локо особой нужды не следует.

В домашних условиях можно также рекомендовать и длительную пасте-ризацию молока, которая выполняется без особых затруднений. Она произ-водится через нагретую воду. Молоко, налитое в кастрюлю, перемешивается чистой ложкой во время нагревания. Как только температура повысится до 63-65 °С, нагревание следует прекратить и выдержать 20-30 мин. После этого кастрюлю с молоком ставят в холодную воду.

Пастеризация молока либо тепловая обработка это процесс нагревания молока от 63 °С до температуры, близ­кой к точке кипения.

Этот процесс получил свое название по имени известного фран­цузского ученого Луи Пастера (1822-1892), в первый раз применив­шего этот способ для ликвидирования микроорганизмов в вине и пиве.
Действие пастеризации на микроорганизмы, находящиеся в молоке, зависит от температуры, до которой нагревают молоко, и длительности выдержки при этой температуре.

Пастеризацией уничтожаются бактерии, а при стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) - сразу и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, кроме спор, устойчивых к температуре кипения. Пастериза­цией без заметного изменения органолептических параметров молока (вкус, запах и консистенция) уничтожаются туберкулезные, бру­целлезные и остальные болезнетворные бактерии.

В обыкновенном сборном молоке погибает 99% микробов только при условии неплохой, надежной стерилизации аппаратуры, инструментария, посуды, используемых в процессе пастеризации. Так, добавка к пастеризованному молоку загрязненного молока, содержащего 1 миллиард микробов (т. е. такое количество, которое может остаться по недосмотру в молочном инвентаре), повысит количество бакте­рий в молоке до 1 млн. в 1 мл. Эти бактерии будут активно плодиться и безизбежно приведут к порче всего молока.

Пастеризация, следовательно, более обычной и дешевый метод обеззараживания молока.
Молоко пастеризуют также при производстве всех продуктов из молока, чтобы предохранить их в последующем от нежелатель­ных процессов, которые вызываются жизнедеятельностью бак­терий и в особенности кишечной палочки, маслянокислых микробов и др.

На практике используются три режима пастеризации :

• при долговременной пастеризации молоко нагревают до 63-65 °С и выдерживают при этой температуре 30 мин; кратковременная пастеризация проводится при 72-75 °С с вы­держкой в течение 15-20 с, что осуществляется в потоке;
• моментальная пастеризация - нагревание молока до температуры 85-90 °С без выдержки.

Термическое действие на молоко приводит к неким из­менениям его составных веществ. При нагревании из молока уле­тучиваются растворенные в нем газы. Вследствие удаления угле­кислоты кислотность молока понижается на 0,5-1 °Т.

При температуре выше 85° отчасти меняется казеин. Но наи­большему действию подвергается альбумин молока: при 60- 65 °С он начинает денатурироваться.

Нарушается при пастеризации и солевой состав молока. Раст­воримые фосфорнокислые соли переходят в нерастворимые. От частичного свертывания белков и образования нерастворимых солей на поверхности нагревательных устройств (пастеризаторы) отлагается осадок - молочный камень (пригар).

Пастеризованное молоко медлительнее свертывается сычужным ферментом. Это объясняется выпадением кальциевых солей. Добав­ление к такому молоку раствора хлористого кальция восстанавли­вает его способность свертываться.