Меню

Пастеризация в домашних условиях

Режимы пастеризации молока

На предприятиях молочной промышленности применяют следующие режимы пастеризации.

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

2. Кратковременная пастеризация осуществляется при температуре (76±2) °С с 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 (30)

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

Температура, °C
Время, сек 25,6 9,8 3,7 1,4

Из приведенных данных видно, что достаточно выдержать молоко в течение 3,7 сек при 74 °C, чтобы полностью уничтожить все микроорганизмы в молоке. В промышленности для обеспечения полной гарантии безопасности продукта в микробиологическом отношении время выдержки молока при этой температуре увеличено до 20 сек.

Кроме температуры нагревания и продолжительности ее воздействия на молоко, эффективность пастеризации зависит также от целого ряда второстепенных факторов. Рассмотрим эти факторы.

Степень обсемененности. В процессе пастеризации в молоке сохраняется некоторое количество микроорганизмов, составляющее десятые или сотые доли процентов от их общего количества. В связи с этим в молоке с большей первоначальной обсемененностью после тепловой обработки остается большее количество микроорганизмов, это в основном термофильные расы, развитие которых в пастеризованном молоке также нежелательно.

Возраст бактериальной клетки. Бактериальная клетка в зависимости от возраста проявляет различную чувствительность к действию высоких температур. Молодые клетки, появившиеся в молоке за несколько часов до пастеризации, погибают, быстрее, чем старые клетки. Поэтому длительное хранение нежелательно, даже охлажденного молока.

Механическая загрязненность молока. В частичках механической примеси и слизи находится значительное количество бактерий. Эти частицы прогреваются труднее, поэтому перед пастеризацией молоко необходимо очистить.

Период получения молока. Стойкость микроорганизмов молока к действию высоких температур несколько изменяется в зависимости от условий содержания скота. В молоке, полученном в пастбищный период, после пастеризации остается микроорганизмов в 3-5 раз, меньше чем в молоке, полученном в стойловый период.

Состав продукта. В продуктах с повышенным содержанием жира и сухих веществ, например, сливках, смесях для мороженого, — возрастает сопротивляемость микроорганизмов действию высоких температур. Поэтому в таких продуктах для достижения необходимой эффективности следует повышать температуру на 8-10 °С или увеличивать время выдержки.

Кислотность молока и его вспенивание. Пастеризация молока производится при кислотности не выше 22 °Т, так как при большей кислотности белки молока при нагревании частично свертываются и на греющей поверхности пастеризатора образуется слой пригара. Этот слой ухудшает теплопроводность через греющую поверхность пастеризатора, что отражается на эффективности пастеризации.

При большом пенообразовании микроорганизмы, находящиеся в пене, не уничтожаются из-за слабого прогрева пены, что также снижает эффективность пастеризации.

Влияние пастеризации на состав, свойства и бактериальную обсемененность молочного сырья.Пастеризация в той или иной мере изменяет физико-химические и биохимические свойства и составные части молока. Чем сильнее эффект тепловой обработки, тем заметнее изменения компонентов молока.

Наиболее существенным изменениям подвергается белковая система, ее структура. Масштаб этих изменений в первую очередь определяется уровнем активной кислотности.

Особенно чувствительны к температурным воздействиям сывороточные белки. При нагревании молока до 100 °C они денатурируют практически полностью. Частично они осаждаются на греющих поверхностях, частично находятся в денатурированном состоянии в молоке. В результате появления сульфгидрильных групп-SН серосодержащих аминокислот молоко приобретает специфический, ореховый привкус.

Казеин также подвержен изменениям при тепловой обработке. Нагревание молока до 100 °C приводит к частичному комплексообразованию казеина и сывороточных белков, а также комплексобразованию между a-, b-, g-формами казеина, что отражается на способности к кислотному и сычужному свертыванию. Коагуляция казеина из нагретого до 100 °С молока повышает степень использования белков молока за счет совместного осаждения казеина и денатурированных сывороточных белков.

Соли молока значительно изменяются при нагревании его до 95 °С и особенно при длительном выдерживании при высоких температурах. Фосфорнокислые и лимоннокислые кальциевые соли из растворимого состояния переходят в нерастворимое состояние, что способствует образованию молочного камня на нагревающих стенках теплообменников. Снижается питательная ценность молока и изменяется качественное состояние его солей, что важно учитывать при выработке творога и сыров.

Молочный сахар при нагревании до 100 °С практически не изменяется. Более высокая температура и длительная выдержка вызывают разложение молочного сахара, что обуславливает некоторое повышение кислотности молока.

Высокотемпературная обработка с продолжительной выдержкой приводит к изменению цвета, приобретению кремового оттенка и характерного вкуса топленого молока. Это — последствия реакции Майяра, при которой в результате взаимодействия белков молока и лактозы образуются комплексные соединения, получившие название меланоидины. Технология ряженки, топленого молока нацелена на ускорение меланоидинообразования (цвет, вкус). Однако меланоидины организмом человека не усваиваются, так как они не разрушаются пищеварительными ферментами.

Как же влияет повышение температуры на жировую фазу молока? При незначительном нагреве внутри защитных оболочек начинает плавиться жир, при температуре 61 °С становится заметным изменение в белковой части оболочек. Следствием этих изменений является уменьшение отстоя сливок. При повышении температуры до 100 °C возможна деструкция оболочек жировых шариков и, соответственно, появление свободного молочного жира.

Тепловая обработка приводит к изменениям в витаминном составе молока, особенно при высокотемпературной обработке с продолжительной выдержкой. Этому способствует контакт молока с кислородом воздуха. При обычных режимах пастеризации теряется до 12 % витаминов, а при высокотемпературных — до 40 %.

Ферменты при нагревании молока до 60 °С разрушаются незначительно. Более высокая температурная обработка приводит к уничтожению большинства ферментов (липазы, фосфатазы и пероксидазы).

Микрофлора, которая остается в молоке после пастеризации, называется остаточной. Характер остаточной микрофлоры зависит в первую очередь от режимов пастеризации. Так, микрофлора молока, пастеризованного при 85 °С без выдержки, состоит из термоустойчивых молочнокислых палочек и бактериальных спор. При кратковременной и длительной пастеризации в качестве остаточной микрофлоры преобладают термофильные молочнокислые стрептококки и палочки, энтерококки, микрококки, бактериальные споры и бактериофаги.

5.1.3. Стерилизация молока

Известны следующие способы стерилизации: химический, механический, радиоактивный, электрический и тепловой. Наиболее надежным и экономически выгодным является тепловой. Сущность его заключается в тепловой обработке молока в целях уничтожения в нем не только вегетативных форм микроорганизмов, но и их спор, инактивации ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и питательной ценности.

Способ и режимы тепловой стерилизации молока должны обеспечивать уничтожение в нем бактерий и их спор, инактивацию ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и питательной ценности. Требуемые для этого температура и продолжительность нагревания находятся в зависимости от количества и вида спорообразующей микрофлоры в молоке.

Производство стерилизованного молока в значительной степени зависит от качества исходного сырья, в частности от его бактериальной обсемененности и термоустойчивости, ибо требуемый режим стерилизации определяется количеством и видом спорообразующей микрофлоры сырого молока, а способность молока выдерживать необходимый высокотемпературный нагрев без коагуляции белков — его термоустойчивостью.

Молоко, пригодное для пастеризации, может оказаться непригодным для стерилизации вследствие образования хлопьев или даже свертывания. Поэтому к качеству молока, предназначенного для стерилизации, предъявляются повышенные требования.

Сливки и обезжиренное молоко, используемые для нормализации, должны быть получены путем сепарирования молока высшего или первого сорта, выдерживающего алкогольную пробу с 75%-м этиловым спиртом. Сливки должны быть кислотностью в плазме не выше 22 °Т, с содержанием жира не более 30 %, обезжиренное молоко — кислотностью не выше 19 °Т.

Эффективность стерилизации находится в прямой функциональной зависимости от температуры и продолжительности ее воздействия.

Для теоретического обоснования вероятности максимального уничтожения бактерий при тепловой стерилизации измеряют первоначальную концентрацию (С н) жизнедеятельных клеток в единице объема предварительно приготовленной микробиологической суспензии. Затем суспензию подвергают тепловой обработке при различных комбинациях температуры и времени выдержки и подсчитывают конечную концентрацию спор (С к).

Стерилизующий эффект определяется по разности десятичных логарифмов первоначальной и конечной концентрации спор (Е с = log 10 С н – log 10 С к) и должен находиться в пределах от 9 до 10. Это означает, например, что эффект стерилизации, равный 9, достигается, когда первоначальное количество спорообразующих бактерий (1000 в 1 см 3 ) уменьшается до 1 на 1 м 3 .

В молочной промышленности в зависимости от особенностей производства различают периодическую и непрерывную стерилизацию молока и молочных продуктов в таре и в потоке с асептическим розливом.

Периодическая стерилизация в таре может осуществляться одноступенчатым способом — после розлива в тару и ее герметической укупорки при 110-120 °C с выдержкой 15-30 минут. Для одноступенчатой стерилизации в таре служат стерилизаторы периодического действия — автоклавы.

Данный способ стерилизации обеспечивает высокую стойкость продукта при хранении, однако он мало производителен и вызывает физико-химические изменения составных частей молока.

Непрерывная стерилизация при двухступенчатом способе осуществляется следующим образом: первоначально продукт стерилизуют в потоке при 130-150 °C с выдержкой несколько секунд, затем после розлива и герметической укупорки вторично стерилизуют продукт в таре при температуре 110-118 °C в течение 15-20 минут. Двухступенчатый режим стерилизации позволяет инактивировать не только микроорганизмы, имеющиеся в сырье, но и попавшие в продукт при его расфасовке. Готовый продукт можно хранить и употреблять в течение года.

В настоящее время применяют системы прямого и косвенного нагрева. Прямая подача пара применяется реже из-за больших энергозатрат при удалении конденсата. Качество продукта, стерилизованного пароконтактным способом, во многом зависит от качества пара, используемого для нагрева продукта. Он должен быть сухим, насыщенным, без посторонних примесей и запахов. Однако имеется преимущество прямого нагрева — практически мгновенное нагревание всей массы продукта, что позволяет использовать молоко более низкой термоустойчивости. Кроме этого, мгновенное тепловое воздействие вызывает наименьшие физико-химические изменения составных частей молока.

Для стерилизации продукта способом косвенного нагрева используют трубчатые, пластинчатые и для вязких продуктов скребковые теплообменники, которые характеризуются надежностью в работе, простотой обслуживания, высокой степенью использования тепла. Основная трудность, возникающая при использовании косвенных систем, особенно с пластинчатыми теплообменниками, заключается в пригарообразовании. Степень разрушения компонентов молока при стерилизации различна и зависит от режима стерилизации.

При стерилизации молока в таре изменения составных частей молока выражены особенно резко, что значительно снижает его биологическую ценность.

Однако обычные режимы стерилизации являются более жесткими по сравнению с режимами пастеризации. Высокие температуры нагревания молока и особенно продолжительное действие этих температур, когда оно стерилизуется в таре, вызывают в нем реакции, в результате которых молоко приобретает коричневый оттенок и ярко выраженный кипяченый привкус.

При нагревании молока до температур стерилизации происходит изменение свойств и структуры белка. Эти изменения определяют одну из специфических особенностей молока, которую принято называть термостабильностью. При стерилизации изменение белка проявляется в наиболее выраженной форме, чем при пастеризации, и зависит от режима стерилизации. Наибольшим изменениям при стерилизации подвержены сывороточные белки. Денатурация сывороточных белков при стерилизации молока при обычных режимах выше, чем при пастеризации; к действию тепла более чувствительным является b-лактоглобулин, чем a-лактоальбумин. При повышенной кислотности молока процессы денатурации и образования осадка интенсифицируются.

Читайте также:  Диагностическое оборудование для офтальмологии

При стерилизации очень сильно разрушаются витамины. Стерилизация в таре сопровождается разрушением как жирорастворимых, так и водорастворимых витаминов.

5.1.4. Ультравысокотемпературная обработка

Наиболее прогрессивной является стерилизация продукта в потоке при ультравысокотемпературном режиме 135-150 °C с выдержкой несколько секунд с последующим фасованием продукта в асептических условиях в стерильную тару. Подогрев осуществляется паром, косвенным нагревом или в результате прямого теплообмена.

При ультравысокотемпературной стерилизации в меньшей степени разрушаются компоненты молока. Если молоко стерилизуется в потоке при УВТ-режиме, цвет его не изменяется или делается несколько белее (происходит денатурация сывороточных белков и снижение интенсивности реакции Майяра).

Вкус молока, подвергнутого стерилизации при УВТ-обработка формируется под влиянием как тепловой обработки, так и продолжительности хранения. В отличие от стерилизованного в таре молока молоко, обработанное при УВТ-режиме, не обладает резко выраженным привкусом кипяченого молока. Однако в небольшой степени этот привкус все же появляется, но в период хранения он исчезает (при температуре хранения 10 °С он исчезает в течение 72 часов).

УВТ-обработка не оказывает значительного влияния на липиды, минеральные соли, углеводы. Часть растворимых солей кальция и магния переходит в коллоидное состояние, может произойти потеря ненасыщенных жирных кислот в триглицеридах, содержание линоленовой кислоты не изменяется. Наибольшим изменениям при тепловой обработке подвергаются сывороточные белки, так как они являются термолабильной фракцией белковых веществ.

УВТ-обработка молока вызывает изменения казеина, в частности в размере и составе мицелл казеина. Однако установлено, что эти изменения не влияют на питательную ценность белков молока.

Одним из показателей биологической ценности продукта является его витаминный состав.

УВТ-обработка молока в потоке вызывает менее значительные потери витаминов: А — 10 %, В 2 — менее 10 %, В 6 — 7-14 %, В 12 — 15 %, С — 15 %.

Сравнивая режимы УВТ-обработки с обычными режимами стерилизации, можно сделать вывод, что отдельные компоненты молока при УВТ-режимах разрушаются меньше, следовательно, биологическая ценность молока, стерилизованного при УВТ-режимах выше, чем молока, стерилизованного в таре. Стерилизованное молоко, полученное УВТ-обработкой с асептическим розливом, приближается по своим свойствам к пастеризованному молоку, но обладает значительно большим сроком хранения.

Источник

Пастеризация молока: особенности и специфика процедуры в промышленности и дома

Что такое пастеризация – это один из основных вопросов тех, кто занимается приготовлением продуктов, напитков. Процесс признан эффективным для борьбы с патогенными бактериями. Среди отличий от процесса стерилизации значится возможность уничтожения микробов, спор.

Содержание

  1. Особенности метода
  2. Разновидности пастеризации
  3. Результативность обеззараживания
  4. Пастеризация в промышленности
  5. Пастеризация в домашних условиях

Особенности метода

Пастеризация молока предполагает тепловую обработку напитка. Процесс нагревания происходит до 63-100 градусов по Цельсию (точный температурный показатель определяется выбранным методом). Способ термической обработки назван в честь ученого Луи Пастера из Франции, который сумел применить методику для ликвидации микроорганизмов в жидкости. Эффективность пастеризации обусловлена температурой и длительностью выдержки молока при определенном режиме. Несмотря на отсутствие кипячения, ликвидируются только патогенные бактерии. Оптимальный температурный режим тепловой обработки сохраняет полезную молочную микрофлору, оптимальные характеристики напитка (консистенция, вкус и запах).

Для успешного уничтожения патогенных бактерий потребуется правильно провести процедуру. В обязательном порядке используют стерильную посуду, аппаратуру. Если стерилизация будет проведена на неудовлетворительном уровне, появляется риск попадания в напиток до одного миллиарда бактерий с дальнейшем активным размножением. В результате количество микробов достигнет миллиона на каждый миллилитр.

Пастеризация признана эффективным и недорогим способом обеззараживания полученного напитка для дальнейшего употребления в свежем виде или приготовления молочных, а также кисломолочных продуктов.

Разновидности пастеризации

Тепловая обработка молока может проводиться при разных режимах. В каждом случае учитываются определенные особенности проведения процедуры.

  1. Длительная пастеризация направлена на гарантированное подавление патогенных микроорганизмов. При проведении процедуры свойства молока остаются первоначальными, но жизнедеятельность микробов подавляется практически полностью. Метод является трудоемким, поэтому он используется в исключительных условиях. Температура пастеризации составляет 65 градусов. Основное отличие – это длительное проведение процедуры, так как для этого отводят около получаса. Традиционно используются специальные ванны больших размеров, отличающиеся двойными стенками. Этот способ считается одним из лучших, ведь его эффективность максимальна (99%).
  2. Кратковременная пастеризация проводится по более доступной схеме и предполагает использование только горячей воды. Процедура основана на теплообмене. Молоко нагревают до 71 градуса, после чего выдерживают в течение 40 минут. Эффективность достигает 98 процентов, поэтому такой метод считается одним из лучших.
  3. При высокотемпературной пастеризации молоко нагревают моментально без дальнейшей выдержки. Минимальная температура должна составить 85 градусов. Этот способ напоминает кратковременный, но выдержка не предполагается. Нагрев проводят не только с использованием горячей воды, но и пара. Подавление сапрофитной микрофлоры достигает 99,5 процентов. В наши дни данный метод вследствие своей специфики практически не используется, но он может быть эффективным для сливок, которые в дальнейшем используются для приготовления масла.
  4. Ультравысокотемпературная пастеризация предполагает проведение двух этапов процедуры. Изначально температуру повышают, по крайней мере, до 70 градусов (но не больше 80). Затем нагревают до 135-150 градусов с помощью пара. В таком режиме молоко должно обрабатываться меньше одной минуты.

При проведении любой процедуры важно соблюдать правильные параметры выбранного режима. От этого зависит, насколько эффективными будут выбранные виды пастеризации для обработки молока.

Результативность обеззараживания

Пастеризация молока направлена на устранение патогенных микробов. Для этого напиток подвергается однократному нагреванию. В обязательном порядке соблюдают определенный температурный режим и ориентируются на сроки выдержки. Быстрее всего погибают мезофильные бактерии, но другие микробы могут оставаться активными. Если жидкость хранить при температуре меньше +8 градусов, удается избавиться от патогенной микрофлоры, продукт становится качественным и полезным. Развитие оставшихся бактерий прекращается, если напиток правильно хранится.

Эффективность пастеризации зависит от микрофлоры и состава обрабатываемого напитка. По этой причине учитывается начальное качество продукта. В дальнейшем условия хранения определяют итоговую эффективность обеззараживания. Если не происходит своевременное охлаждение, микроорганизмы продолжают развиваться. Для повышения эффективности тепловой обработки рекомендуется охладить молоко, полученное после доения, до +3 градусов для своевременного устранения большинства бактерий. Нарушение температуры хранения активизирует развитие микрофлоры, поэтому технология пастеризации становится менее эффективной и в дальнейшем улучшить микрофлору будет затруднительно.

Для успешного проведения процедуры проводят дезинфекцию оборудования, инвентаря. Если подготовка была неудовлетворительной, состав продукта будет хуже из-за сохранения активности бактерий. Увеличение содержания энтерококков в молоке после пастеризации свидетельствует о неудачной тепловой обработке продукта, который остается опасным.

Молоко полученное с помощью ультрапастеризации можно хранить без холодильника при комнатной температуре до 4 месяцев

Пастеризация в промышленности

В наши дни для промышленной термической обработки продукции используют гидродинамические установки ТЕК, которые также подходят для смешивания, гомогенизации (раздробления жировых шариков на более мелкие), эмульгирования (получения эмульсий способом выделения капельно-жидкой фазы из пересыщенных растворов, паров). Производители предлагают разные модели оборудования, поэтому каждое предприятие может выбрать наиболее подходящий вариант. Предполагается возможность отключения котельной завода и организовать проведение процедур с минимальными расходами.

Правильная тепловая обработка в сфере молочной промышленности продукта исключает из состава патогенные бактерии, улучшает вкусовые характеристики. Сгустки высокомолекулярных соединений дробятся кавитационными пузырьками. Одновременно с этим гарантируется снижение расходов электроэнергии.

Современные установки настраивают с учетом того, какая должна быть температура пастеризации и дальнейшего проведения каждого этапа, выхода жидкости из установки. Тщательный контроль за процессом повышает эффективность процедуры по термической обработке продукта. Современные пастеризаторы (гидродинамические установки) нагревают жидкость в объеме. Новый класс пастеризаторов исключает пригорание продукта.

В промышленности используют пастеризаторы с несколькими секциями (3, 4 или 5). При этом учитываются основные параметры установок.

  1. Температура термической обработки и охлаждения должна задаваться до начала процедуры. Это требуется для эффективного обеззараживания продукта и исключения всех нежелательных бактерий из состава.
  2. Сырое молоко должно поступать в секцию регенерации (рекуперации) для первой обработки. Оптимальная температура продукта составляет 10-35 градусов.
  3. Сепаратор используется для очистки поступившего напитка. В этом случае нагрев происходит до 37-45 градусов (учитывается первоначальный показатель).
  4. Затем температура горячей воды устанавливается для проведения пастеризации. Учитывается максимально допустимый показатель при проведении пастеризации. При этом вода должна быть горячее молока.
  5. На следующем этапе происходит охлаждение. Рекомендуется учитывать время года и местные условия, чтобы правильно настроить используемое оборудование. Обычно молоко должно быть холоднее 9 градусов. Для этого могут использовать воду (артезианская, водопроводная, ледяная) или рассол.

Пастеризатор, представляющий собой пластинчатый теплообменник, должен быть функциональным и надежным. Настройка оборудования должна быть осуществлена с учетом того, как пастеризуют молоко на производстве. Это требуется для тщательного контроля за тепловой обработкой молока.

Пастеризация в домашних условиях

Термическая обработка молока возможна в домашних условиях. Для этого используют паровую баню или современную мультиварку с наличием режима “пастеризация”.

Оптимальный вариант – длительный метод, так как он позволяет упростить достижение оптимальной температуры. Желательно нагревать кастрюлю с водой, куда будет помещена упаковка для правильного проведения мероприятия. Процедуру можно сравнить с кипячением напитка, но качество продукта останется практически прежним при устранении патогенных бактерий. Такая пастеризация молока в домашних условиях доступна для хозяек и отличается эффективностью.

Для проведения процедуры потребуется воспользоваться кастрюлей с крышкой, функциональным термометром, шумовкой или деревянной ложкой (лопаткой).

  1. Свежее молоко выливают в кастрюлю и включают огонь до упора. Рекомендуется постоянно помешивать напиток. Появление комочков крайне нежелательно. Напиток нагревают примерно до 72 градусов, максимум – 74-82. Для контроля за температурой обязательно используют термометр.
  2. На следующем этапе жидкость закрывают крышкой. Настаивают в течение полминуты.
  3. Затем его помещают в емкость с холодной водой и оперативно охлаждают как минимум до 22-38 градусов.

По такой схеме проводится пастеризация продукта.

В наши дни хозяйки могут воспользоваться современными мультиварками с подходящим режимом. Теперь необязательно проводить обычную процедуру в домашних условиях и тщательно за всем следить. Использование мультиварки оказывается удобным и быстрым вариантом. Молоко вливают в кастрюлю и ставят на температуру 60-80 градусов примерно на 20 минут (домашний напиток) или дольше. Если пастеризуется купленный продукт, длительность увеличивают до 40 минут. Затем мультиварку включают на режим «Пастеризация». В дальнейшем контроль не нужен, так как по завершению времени будет звуковое оповещение.

Источник

Оборудование для пастеризации молока

Молоко и молочные продукты пастеризуют в специальных емкостях, трубчатых пастеризационных установках, а также в пластинчатых пастеризационно–охладительных установках.

К первым относят ванны длительной пастеризации и универсальные ванны.

Трубчатая пастеризационная установка (рис. 5.24) состоит из двух центробежных насосов, трубчатого аппарата, возвратного клапана, конденсатоотводчиков и пульта управления с приборами контроля и регулирования технологического процесса.

Рис. 5.24. Трубчатая пастеризационная установка: 1 – центробежные насосы

для молока; 2 – конденсатоотводчики; 3, 4 – патрубки для отвода конденсата;

5, 6, 7, 8 – молокопроводы; 9 – возвратный клапан; 10 – регулирующий клапан

подачи пара; 11 – предохранительные клапаны; 12 – паропровод; 13 –манометры

для пара; 14 – патрубок для выхода пастеризованного молока; 15 – манометр

для молока; 16 – пульт управления; 17 – верхний барабан; 18 – нижний барабан;

Основной элемент установки – двухцилиндровый теплообменный аппарат, состоящий из верхнего и нижнего цилиндров, соединенных между собой трубопроводами. В торцы цилиндров вварены трубные решетки, в которых развальцовано по 24 трубы диаметром 30 мм. Трубные решетки из нержавеющей стали имеют выфрезерованные короткие каналы, соединяющие последовательно концы труб, образуя, таким образом, непрерывный змеевик общей длиной около 30 м. Торцевые цилиндры закрывают крышками с резиновыми уплотнениями для обеспечения герметичности аппарата и изолирования коротких каналов друг от друга.

Пар подается в межтрубное пространство каждого цилиндра. Отработавший пар в виде конденсата выводится с помощью термодинамических конденсатоотводчиков.

Нагреваемое молоко движется во внутритрубном пространстве, проходя последовательно нижний и верхний цилиндр. На входе пара установлен регулирующий клапан подачи пара, а на выходе молока из аппарата – возвратный клапан, с помощью которого недопастеризованное молоко автоматически направляется на повторную пастеризацию. Возвратный клапан связан через регулятор температуры с термодатчиком, расположенным также на выходе молока из аппарата. Установка снабжена манометрами для контроля за давлением пара и молока.

Обрабатываемый продукт из накопительной емкости с помощью первого центробежного насоса подается в нижний цилиндр теплообменного аппарата, где нагревается паром до температуры 50. 60 °С и переходит в верхний цилиндр. Здесь он пастеризуется при 80. 90 °С.

Второй насос предназначен для подачи молока из первого цилиндра во второй. Следует отметить, что в трубчатых пастеризационных установках скорость движения различных продуктов неодинакова. В установке для пастеризации сливок скорость их перемещения в трубах теплообменного аппарата 1,2 м/с. В процессе теплообмена сливки поступают в цилиндры пастеризатора с помощью одного центробежного насоса. Скорость перемещения молока в результате применения двух насосов выше и составляет 2,4 м/с.

Читайте также:  Сервисное и эксплуатационное обслуживание

Преимуществами трубчатых пастеризационных установок по сравнению с пластинчатыми являются значительно меньшие количество и размеры уплотнительных прокладок, а недостатками – большие габариты и высокая металлоемкость; кроме того, при чистке и мойке этих установок требуется свободное пространство со стороны торцов цилиндров теплообменного аппарата.

Трубчатые установки эффективны в том случае, если последующий процесс обработки молока проводят при температуре, незначительно отличающейся от температуры пастеризации.

Пастеризационно-охладительные установки применяют для тепловой обработки молока, сливок и смеси мороженого. Конструкция каждой из таких установок имеет свои особенности, которые отражены при описании оборудования для производства различных молочных продуктов (рис. 5.25).

Пастеризационно-охладительные установки работают в режиме кратковременной пастеризации при 75…76 °С с выдержкой нагретого молока около 20 с в поточном трубчатом выдерживателе.

Сырое молоко поступает из танка в уравнительный бак, где поплавковым регулятором поддерживается его постоянный уровень. Насос подает молоко через стабилизатор потока в секцию пластинчатого аппарата, по которому молоко, подогретое до 60…62 °С, выходит в один из центробежных очистителей. Очистка молока перед пастеризацией повышает эффективность работы пастеризатора и является одним из условий надежной пастеризации. Она предохраняет пластины пастеризационной секции от преждевременного образования пригара, понижающего теплопередачу и производительность аппарата.

Рис. 5.25. Схема установки ОПФ-1: 1 – пластинчатый аппарат;

2 – сепаратор-молокоочиститель; 3 – центробежный насос; 4 – уравнительный бак; 5 – перепускной клапан; 6 – выдерживатель; 7 – насос горячей воды;

8 – бойлер; 9 – инжектор; 10 – пульт управления; I – секция первой регенерации;

II – секция второй регенерации; III – секция пастеризации; IV – секция водяного

охлаждения;V – рассольного охлаждения.

Полугерметические очистители обладают обеспенивающим действием. Они задерживают и разрушают пену молока, поэтому она не попадает в секцию пастеризации. Пена способствует образованию пригара и затрудняет прогревание всех частиц молока до температуры пастеризации. Очиститель имеет напорный диск, играющий роль центробежного насоса. Под его действием молоко проходит через секцию пастеризации, в которой нагревается до 74…76 °С горячей водой, поступающей из бойлера. Охлаждение пастеризованного молока происходит в регенеративной, водяной и рассольной секциях.

В пастеризационно-охладительной установке УОМ-ИК-1, кроме секций выдерживателя и пластинчатого теплообменного аппарата, имеется секция инфракрасного электронагрева. Она состоит из трубок кварцевого стекла U-образной формы с отражателями из анодированного алюминия. В секции 16 трубок (10 основных, 4 регулирующих режим нагрева и 2 дополнительных), на которые навита спираль из нихрома. Трубки включены в сеть параллельно.

Рис. 5.26. Схема пастеризационно-охладительной установки УОМ-ИК-1.

1 – секция инфракрасного электронагрева; 2 – выдерживатель;

3, 15 – термометры; 4 – смотровой участок; 5, 6 – трёхходовые краны; 7 – секция охлаждения ледяной водой (рассолом); 8 – секция охлаждения водой; 9 – секция

регенерации; 10 –манометр; 11 – пластинчатый теплообменник; 12, 13 – вентили; 14 – припускной клапан; 16 – термометр сопротивления; 17 – кран;

18 – уравнительный бак; 19 – насос; 20 – моечный бак; 21 – ёмкость для хранения молока.

Выдерживатель состоит из двух последовательно соединенных труб из нержавеющей стали.

В пластинчатом теплообменном аппарате имеются секция регенерации и две секции охлаждения.

Молоко поступает в уравнительный бак и из него насосом последовательно подается в секции регенерации, инфракрасного нагрева и выдерживатель. После выдерживателя пастеризованное молоко проходит секцию регенерации, передавая теплоту холодному молоку, и последовательно проходит секции охлаждения водой и рассолом.

Пластинчатые пастеризационно-охладительные установки по сравнению с другими типами тепловых аппаратов имеют ряд преимуществ:

· малая рабочая вместимость, что позволяет приборам автоматики более точно отслеживать ход технологического процесса (в пластинчатой установке рабочая вместимость в 3 раза меньше, чем у трубчатой такой же производительности);

· способность работать достаточно эффективно при минимальном тепловом напоре;

· минимальные теплопритоки и потери теплоты и холода (тепловая изоляция обычно не требуется);

· существенная экономия (80-90 %) теплоты в секциях регенерации (удельный расход пара в пластинчатых установках в 2-3 раза меньше, чем в трубчатых, и в 4-5 раз, чем в емкостных теплообменниках);

· малая установочная площадь (пластинчатая установка занимает примерно в 4 раза меньшую поверхность, чем трубчатая аналогичной производительности);

· возможность менять число пластин в каждой секции, что позволяет адаптировать теплообменный аппарат к конкретному технологическому процессу;

· возможность безразборной циркуляционной мойки аппаратуры.

Наиболее высокими технологическими показателями среди отечественных установок обладают модульные автоматизированные пастеризационно-охладительные установки с электронагревом типа «Поток Терм 500/1000/3000».

Особенностью этих установок является высокий коэффициент регенерации теплоты (0,9), система подготовки горячей воды с электронагревом и четырехсекционный пластинчатый теплообменник (две секции регенерации, секция пастеризации и секция охлаждения). В последнем резиновые прокладки выполнены из патентованного материала и соединены с пластинами специальными зажимами, т. е. без помощи клея.

Источник



Пастеризация молока и других продуктов

Применяется для обеззараживания и продления срока хранения продукта. Процесс назван по фамилии французского микробиолога Луи Пастера, который в середине XIX века разработал данную технологию для вина и пива.

В процессе пастеризации погибают вегетативные микроорганизмы, в том числе патогенные, а споры — остаются жизнеспособными. В подходящих условиях, например, при комнатной температуре, они снова начинают проявлять активность. Поэтому, после нагрева и охлаждения, молоко следует хранить в холодильнике.

Виды пастеризации

Пастеризацию молока проводят одним из трех способов:

  • Длительная. Т = 63-65 °С, выдержка — 30 мин.
  • Кратковременная. Т = 74-78 °С, выдержка — 20-30 сек.
  • Моментальная. Т = 85-87 °С или 95-98 °С с выдержкой несколько секунд или без выдержки.

Выбор режима зависит от свойств продукта и технологических условий. Если в сырье содержатся компоненты с низкой термоустойчивостью, то предпочитают длительную. В этом случае патогенные микроорганизмы будут практически полностью уничтожены, а изменение физико-химических свойств окажется минимальным. Но данный вариант предусматривает использование оборудования с низкой производительностью, а потому требует больших затрат. Поэтому самым распространенным способом является кратковременная. Ее применяют в производстве пастеризованного молока, мороженного и кисломолочных продуктов. По воздействию на патологические бактерии и по степени изменения характеристик молока моментальная аналогична кратковременной. Ее используют для приготовления пастеризованных сливок и молочных консервов.

Разновидностями пастеризации считаются термизация и ультравысокотемпературная обработка (УВТ). Термизацию выполняют в течение 15 сек при температуре 65 °С. Ее рекомендуют проводить с целью увеличения срока хранения сырья, за счет снижения его общей бактериальной обсемененности. УВТ делается при температурах немного выше 100 °С, с выдержкой в течение 1 — 3 сек или без выдержки. Например, для кисломолочных продуктов — 102 ± 2 °С без выдержки.

Влияние пастеризации на свойства молока

При пастеризации глубокие изменения физико-химических и биологических свойств молока не наблюдаются. Содержание белка и витаминов значительно не изменяется. Органолептические параметры, такие как запах, вкус, цвет, консистенция, остаются прежними. Поэтому считается, что пищевая ценность продукта остается практически на том же уровне.

Тем не менее, в результате тепловой обработки, некоторые процессы в молоке, все-таки, происходят. Степень изменений физико-химических характеристик зависит, в основном, от температуры нагрева и продолжительности выдержки. Под действием тепла молочные белки денатурируют. Самые чувствительные — сывороточные, для которых достаточно превысить порог 65 °С. У казеина устойчивость выше. Витамины частично разрушаются, особенно растворяющиеся в воде, деактивируются ферменты. Соли фосфора и кальция переходят из растворимого в нерастворимое состояние и выпадают в осадок.

При планировании пастеризации необходимо выбирать такой способ, чтобы изменение компонентов продукта, влияющее на его пищевую ценность, оказалось минимальным.

Технологическая схема пастеризации молока

  • Приемка сырья. Центробежный насос, фильтр, счетчик, охладитель, емкость для хранения. Цельное молоко должно соответствовать ГОСТ 13264-88.
  • Подогрев. Пастеризатор (секция рекуперации). Т = 40 — 45 °С.
  • Очистка. Сепаратор-сливкоотделитель-очиститель саморазгружающийся.
  • Нормализация. Сепаратор-сливкоотделитель-очиститель саморазгружающийся.
  • Гомогенизация. Гомогенизатор. Р = 10 — 15 МПа, Т = 40 — 45 °С.
  • Пастеризация. Пастеризатор (секция пастеризации). Т = 76 ±2 °С, выдержка 15 — 20 сек.
  • Охлаждение. Пастеризатор (охлаждающая секция). Т = 4 — 6 °С.
  • Фасовка в пакеты. Упаковочный автомат.
  • Хранение. Продолжительность — 3 суток. Т = 4 ± 2 °С.

Виды пастеризаторов

По способу действия на продукт все агрегаты делятся на две группы: прямого и косвенного. Среди косвенных чаще встречаются тепловые, в которых молоко нагревается промежуточными теплоносителями: горячей жидкостью или воздухом, паром, топочными газами. Прочие установки данного типа — электрические. По способу передачи тепла они бывают элементные и индуктивные.

Пастеризаторы прямого действия нагревают продукт с помощью ультрафиолетового или инфракрасного излучения, а также сверхвысокими частотами. Сюда же относятся электродные и гидродинамические аппараты. Последние делятся на устройства жидкостного трения, кавитационные и агрегаты, в которых применяется, и трение жидкости, и турбулентность потока.
Кроме того, различают емкостные и проточные пастеризаторы. Первые работают по цикличной схеме, а потому малопроизводительны. У вторых количество технологических операций и их продолжительность намного меньше.
В промышленности чаще всего применяются пастеризаторы четырех типов: пластинчатые, трубчатые, паровые с вытеснительными барабанами и ванны для длительной пастеризации.

Ванны рассчитаны на подогрев молока в течение 30 мин. Температура — 63 — 65 °С. Их основным недостатком, кроме малой производительности, является возможность размножения в продукте микроорганизмов (термофилов). Поэтому во всем мире предпочитают агрегаты для кратковременной и мгновенной пастеризации, прогревающие сырье до более высокой температуры — паровые, трубчатые и пластинчатые. Для молока последние считаются лучшими, но с помощью трубчатых можно пастеризовать вязкие продукты. У паровых и электрических аппаратов — низкий КПД и проблемы с накипью в котлах.

В агрегатах прямого действия источником тепла является гидравлическое сопротивление вращающейся жидкости или электрический ток. Среди них наиболее популярными являются установки, в которых молоко обеззараживается с помощью ультрафиолетового излучения, а пастеризуется — инфракрасным (2,9 — 3,2 мкм). В СВЧ-аппаратах применяются волны частотой более 3000 МГц. Коэффициент использования энергии доходит до 0,8. Недостаток — сложность конструкции. КПД электродных нагревателей — до 98%. Однако они небезопасны и ненадежны.

Пастеризация молока — это необходимый этап технологического процесса, позволяющий очистить продукт от патогенных микроорганизмов и увеличить срок его хранения. Правильный выбор температурно-временного режима гарантирует сохранение полезных свойств и питательной ценности.

Источник

Пастеризация молока: особенности и специфика процедуры в промышленности и дома. Что такое пастеризация?

Что такое пастеризация молока?

Пастеризация молока – это технология обеззараживания молока и продления срока его хранения, которая заключается в однократном нагревании жидкости на определенную температуру на определенное время.

Этой технологии уже более полутора сотен лет – впервые ее применил еще в середине XIX века микробиолог из Франции по имени Луи Пастер. Собственно, от его фамилии и произошло название технологии.

Существуют различные режимы пастеризации молока – от длительной пастеризации (длится 30-40 минут на температуре от 60 до 80 градусов) до мгновенной (несколько секунд при температуре 98 градусов). Существует такжеультрапастеризация – она проходит на температуре больше 100 градусов.

Значение

Достоинства пастеризации очевидны:

  • способ доступный;
  • не затратный;
  • увеличивается срок годности продукта;
  • происходит обеззараживание среды;
  • сохраняются полезные свойства вещества.

Люди, употребляющие такое молоко, полностью защищены от кишечных расстройств.

Что такое пастеризованное молоко?

Это продукт, прошедший термическую обработку. Она увеличивает срок хранения. В процессе промышленной пастеризации молоко нагревают до 60 градусов в течение 1 часа либо до 80 градусов в течение получаса. Под воздействием такой температуры уничтожаются все болезнетворные бактерии и микробы, которые всегда есть в цельном молоке. При пастеризации погибает до 90 или даже 99% микроорганизмов (данные по этому вопросу разнятся). С помощью насосов молоко очищают от посторонних примесей, затем перекачивают в сепаратор, где отделяют сливки. Затем продукт охлаждается и помещается в специальную емкость, фасуется и отправляется в холодильник.

Срок годности продукта в итоге увеличивается до недели при условии хранения в закрытой упаковке в холодильнике. Потом молоко скисает, образуется простокваша. При комнатной температуре продукт может храниться всего несколько часов.

Состав и калорийность

Ни один ГОСТ точно не регулирует БЖУ и другие особенности состава пастеризованного молока – главное, чтобы оно соответствовало тому, что указано на упаковке. Даже у свежего молока эти показатели могут существенно различаться, потому неудивительно, что у разных производителей показатели заметно варьируют. По этой причине и наши показатели будут лишь приблизительными, а потребитель обязан перепроверить информацию, прочитав точное содержание необходимых ему веществ на конкретной упаковке.

В большинстве разновидностей пастеризованного молока меньше всего белка – его количество находится в пределах 2,5-3%. Углеводов, напротив, в составе присутствует больше всего – 4,5-5,5%, причем наиболее популярное значение – 4,7%. Что же касается жирности, то этот компонент является наиболее вариативным, ведь, как уже говорилось выше, многие производители даже регулируют его искусственно – он может колебаться в пределах 1-6%. Полезные компоненты в виде микроэлементов и витаминов во всех видах молока примерно одинаковы, особенно много здесь кальция и йода, меди и стронция, а также витаминов группы В и D.

Читайте также:  Средства производства оборудование и оснащение

Если же говорить о калорийности натурального напитка, то она во многом зависит от баланса БЖУ, особенно – от количества жиров. В результате энергетическая ценность может составлять и совсем скромные 44 ккал, и куда более серьезные 71 ккал, поэтому тем, кто строго следит за калорийностью употребляемых продуктов, следует быть начеку.

Чем отличается ультрапастеризованное молоко?

В последнее время на прилавках магазинов можно встретить не только пастеризованное молоко, но и ультрапастеризованное. Оно производится по схожей технологии, но нагревается до большей температуры, равной 135 градусов, в течение всего 2-3 секунд. Проведенные исследования подтверждают, что столь короткого времени обработки достаточно для качественной очистки молока от вредных бактерий. Затем его сразу охлаждают до +4 градусов.

Ультрапастеризация продлевает срок годности продукта до 6 недель и более, причем даже при хранении при комнатной температуре. После вскрытия упаковки оно остается свежим 3-4 дня, затем скисает, как и все остальное молоко.

Что полезнее — пастеризованное или стерилизованное молоко?

Стерилизация происходит при значительно более высокой температуре — до 150 градусов. Таким образом сырье обрабатывается в течение получаса.

Есть 3 основных различия между двумя видами продукта:

  1. В пастеризованном молоке сохраняются полезные молочнокислые бактерии, а в стерилизованном совсем не остается полезной микрофлоры.
  2. Пастеризованное молоко в герметично закрытой коробке хранится около недели (ультрапастеризованное — 2 месяца или более). Стерилизованное же не теряет своих качеств в течение года после изготовления, если заводскую упаковку все это время не вскрывают.
  3. У стерилизованного молока меньше пищевая ценность, чем у пастеризованного.

По практичности стерилизованное молоко выигрывает. Оно хранится гораздо дольше. По составу полезнее все же пастеризованный продукт.

Сколько хранится?

Для парного молока характерен весьма непродолжительный срок хранения, поэтому многие потребители искренне надеются, что пастеризованный вариант, который ими воспринимается едва ли не как консервация, выдержит значительно дольше. Таких людей придется разочаровать, ведь обычное пастеризованное молоко в запечатанном виде хранится обычно не дольше 3-4 дней, а в распечатанном его советуют употребить в течение суток.

Более того, даже столь непродолжительный срок предполагает условия хранения в холодильнике, тогда как в условиях повышенной температуры сквашивание может произойти значительно быстрее.

Несколько продлить срок жизни продукта можно при помощи переливания в герметичную потребительскую тару или кипячения. В первом случае молочнокислые бактерии могут «завестись» в жидкости даже в момент переливания, а во втором кипятить продукт нужно заранее, пока он еще не испортился, и такая операция не сказалась отрицательно на полезности молока.

С ультрапастеризованным молоком ситуация радикально отличается – оно нагревается намного сильнее, поэтому «жизни» в нем не остается совершенно никакой. Благодаря этому подобный напиток оптимален для доставки на любые расстояния, а тем более его можно хранить в холодильнике. На складах и в других специализированных местах такой напиток может сохраняться на протяжении нескольких месяцев, хотя следует уточнить, что в открытом пакете все равно возможно быстрое образование колонии кисломолочных бактерий.

При этом нужно понимать, что срок годности – величина абстрактная, если не знать даты выпуска. Обыкновенное пастеризованное молоко относится к скоропортящимся продуктам, потому этот момент нужно обязательно уточнять – дата должна быть указана на упаковке в заметном месте. По тому же сроку годности заодно можно определить и то, насколько полезен напиток, ведь из всего вышесказанного проистекает, что действительно натуральный и самый полезный продукт долго храниться не может

Особенности метода

Пастеризация молока предполагает тепловую обработку напитка. Процесс нагревания происходит до 63-100 градусов по Цельсию (точный температурный показатель определяется выбранным методом). Способ термической обработки назван в честь ученого Луи Пастера из Франции, который сумел применить методику для ликвидации микроорганизмов в жидкости. Эффективность пастеризации обусловлена температурой и длительностью выдержки молока при определенном режиме. Несмотря на отсутствие кипячения, ликвидируются только патогенные бактерии. Оптимальный температурный режим тепловой обработки сохраняет полезную молочную микрофлору, оптимальные характеристики напитка (консистенция, вкус и запах).

Для успешного уничтожения патогенных бактерий потребуется правильно провести процедуру. В обязательном порядке используют стерильную посуду, аппаратуру. Если стерилизация будет проведена на неудовлетворительном уровне, появляется риск попадания в напиток до одного миллиарда бактерий с дальнейшем активным размножением. В результате количество микробов достигнет миллиона на каждый миллилитр.

Пастеризация признана эффективным и недорогим способом обеззараживания полученного напитка для дальнейшего употребления в свежем виде или приготовления молочных, а также кисломолочных продуктов.

Влияние пастеризации на свойства молока

При пастеризации глубокие изменения физико-химических и биологических свойств молока не наблюдаются. Содержание белка и витаминов значительно не изменяется. Органолептические параметры, такие как запах, вкус, цвет, консистенция, остаются прежними. Поэтому считается, что пищевая ценность продукта остается практически на том же уровне.

Тем не менее, в результате тепловой обработки, некоторые процессы в молоке, все-таки, происходят. Степень изменений физико-химических характеристик зависит, в основном, от температуры нагрева и продолжительности выдержки. Под действием тепла молочные белки денатурируют. Самые чувствительные — сывороточные, для которых достаточно превысить порог 65 °С. У казеина устойчивость выше. Витамины частично разрушаются, особенно растворяющиеся в воде, деактивируются ферменты. Соли фосфора и кальция переходят из растворимого в нерастворимое состояние и выпадают в осадок.

При планировании пастеризации необходимо выбирать такой способ, чтобы изменение компонентов продукта, влияющее на его пищевую ценность, оказалось минимальным.

Способы пастеризации

Существует 3 способа пастеризации:

Этот способ получил название длительной пастеризации. Молоко необходимо нагреть до температуры 63-65°С и пастеризовать в течение получаса;

Этот способ, иначе называемый кратковременной пастеризацией,предполагает нагревание продукта до температуры 72-75°С. Выдержав 15-20 секунд тепловую обработку следует прекратить;
При мгновенной пастеризации молоко следует довести до температуры 85-90°С без последующей выдержки.

Термическая обработка(при 80-85°С) изменяет вкусовые качества и аромат молока. Подвергнувшиеся температурному воздействию некоторые элементы, содержащиеся в молоке, изменяют свои физико-химические свойства, и соответственно немного меняется состав продукта.

Например,испаряются входящие в состав молока газы, несколько снижается кислотность продукта (на0,5–1 °Т), изменения касаются и солевого состава (фосфорнокислые соли становятся нерастворимыми). Нагревательные приборы, используемые в изготовлении пастеризованного молока, могут покрываться осадком-пригаром, образующимся из-за отложения молочного камня. Кальциевые соли замедляют свертывание молока, что требует добавления искусственного раствора хлористого кальция. При обработке молока способом мгновенной пастеризации (когда температура выше 85°С) начинает изменяться казеин. А белок альбумин имеет свойство денатурироваться уже при 60-65°С. Наиболее устойчивы к термической обработке витамины, особенно в том случае, когда доступ кислорода в пастеризатор ограничен.

Специалисты не рекомендуют кипятить пастеризованное молоко, поскольку это изменяет состав молока, уменьшая содержание питательных веществ и витаминов А и С. Пастеризовать молоко в домашних условиях можно на водяной бане. При нагревании воды в кастрюле до 63-65°С, огонь требуется выключить, молоко выдержать 20-30 мин, а затем остудить, поместив в холодную воду. В процессе нагревания необходимо постоянно мешать молоко.

Длительная

Самый щадящий метод обработки молока. Пастеризация проходит на предприятиях автоматически. Оборудование снабжено программой с искусственным интеллектом, которая не дает сбоев. Обслуживающий персонал на молочных комбинатах работает круглосуточно, отслеживает на мониторах весь технологический процесс: температуру нагрева, степень заполнения резервуаров, время.

Обработка проходит за 30 минут при 63-65 °С. За это время погибают все болезнетворные микроорганизмы, в то время как молочнокислые – остаются.

Кратковременная

Это высокотемпературная пастеризация – своеобразный шок для продукта. На 15-20 секунд температура в резервуарах доходит до 72-75 градусов.

Виды пастеризаторов

По способу действия на продукт все агрегаты делятся на две группы: прямого и косвенного.

Среди косвенных чаще встречаются тепловые, в которых молоко нагревается промежуточными теплоносителями: горячей жидкостью или воздухом, паром, топочными газами.

Прочие установки данного типа — электрические. По способу передачи тепла они бывают элементные и индуктивные.

Пастеризаторы прямого действия нагревают продукт с помощью ультрафиолетового или инфракрасного излучения, а также сверхвысокими частотами. Сюда же относятся электродные и гидродинамические аппараты.

Последние делятся на устройства жидкостного трения, кавитационные и агрегаты, в которых применяется, и трение жидкости, и турбулентность потока.

Кроме того, различают емкостные и проточные пастеризаторы. Первые работают по цикличной схеме, а потому малопроизводительны. У вторых количество технологических операций и их продолжительность намного меньше.

В промышленности чаще всего применяются пастеризаторы четырех типов: пластинчатые, трубчатые, паровые с вытеснительными барабанами и ванны для длительной пастеризации.

Ванны рассчитаны на подогрев молока в течение 30 мин. Температура — 63 — 65 °С. Их основным недостатком, кроме малой производительности, является возможность размножения в продукте микроорганизмов (термофилов).

Поэтому во всем мире предпочитают агрегаты для кратковременной и мгновенной пастеризации, прогревающие сырье до более высокой температуры — паровые, трубчатые и пластинчатые.

Для молока последние считаются лучшими, но с помощью трубчатых можно пастеризовать вязкие продукты. У паровых и электрических аппаратов — низкий КПД и проблемы с накипью в котлах.

В агрегатах прямого действия источником тепла является гидравлическое сопротивление вращающейся жидкости или электрический ток.

Среди них наиболее популярными являются установки, в которых молоко обеззараживается с помощью ультрафиолетового излучения, а пастеризуется — инфракрасным (2,9 — 3,2 мкм).

В СВЧ-аппаратах применяются волны частотой более 3000 МГц. Коэффициент использования энергии доходит до 0,8. Недостаток — сложность конструкции. КПД электродных нагревателей — до 98%. Однако они небезопасны и ненадежны.

Результативность обеззараживания

Пастеризация молока направлена на устранение патогенных микробов. Для этого напиток подвергается однократному нагреванию. В обязательном порядке соблюдают определенный температурный режим и ориентируются на сроки выдержки. Быстрее всего погибают мезофильные бактерии, но другие микробы могут оставаться активными. Если жидкость хранить при температуре меньше +8 градусов, удается избавиться от патогенной микрофлоры, продукт становится качественным и полезным. Развитие оставшихся бактерий прекращается, если напиток правильно хранится.

Эффективность пастеризации зависит от микрофлоры и состава обрабатываемого напитка. По этой причине учитывается начальное качество продукта. В дальнейшем условия хранения определяют итоговую эффективность обеззараживания. Если не происходит своевременное охлаждение, микроорганизмы продолжают развиваться. Для повышения эффективности тепловой обработки рекомендуется охладить молоко, полученное после доения, до +3 градусов для своевременного устранения большинства бактерий. Нарушение температуры хранения активизирует развитие микрофлоры, поэтому технология пастеризации становится менее эффективной и в дальнейшем улучшить микрофлору будет затруднительно.

Для успешного проведения процедуры проводят дезинфекцию оборудования, инвентаря. Если подготовка была неудовлетворительной, состав продукта будет хуже из-за сохранения активности бактерий. Увеличение содержания энтерококков в молоке после пастеризации свидетельствует о неудачной тепловой обработке продукта, который остается опасным.

Молоко полученное с помощью ультрапастеризации можно хранить без холодильника при комнатной температуре до 4 месяцев

Пастеризация в промышленности

В наши дни для промышленной термической обработки продукции используют гидродинамические установки ТЕК, которые также подходят для смешивания, гомогенизации (раздробления жировых шариков на более мелкие), эмульгирования (получения эмульсий способом выделения капельно-жидкой фазы из пересыщенных растворов, паров). Производители предлагают разные модели оборудования, поэтому каждое предприятие может выбрать наиболее подходящий вариант. Предполагается возможность отключения котельной завода и организовать проведение процедур с минимальными расходами.

Правильная тепловая обработка в сфере молочной промышленности продукта исключает из состава патогенные бактерии, улучшает вкусовые характеристики. Сгустки высокомолекулярных соединений дробятся кавитационными пузырьками. Одновременно с этим гарантируется снижение расходов электроэнергии.

Современные установки настраивают с учетом того, какая должна быть температура пастеризации и дальнейшего проведения каждого этапа, выхода жидкости из установки. Тщательный контроль за процессом повышает эффективность процедуры по термической обработке продукта. Современные пастеризаторы (гидродинамические установки) нагревают жидкость в объеме. Новый класс пастеризаторов исключает пригорание продукта.

В промышленности используют пастеризаторы с несколькими секциями (3, 4 или 5). При этом учитываются основные параметры установок.

  1. Температура термической обработки и охлаждения должна задаваться до начала процедуры. Это требуется для эффективного обеззараживания продукта и исключения всех нежелательных бактерий из состава.
  2. Сырое молоко должно поступать в секцию регенерации (рекуперации) для первой обработки. Оптимальная температура продукта составляет 10-35 градусов.
  3. Сепаратор используется для очистки поступившего напитка. В этом случае нагрев происходит до 37-45 градусов (учитывается первоначальный показатель).
  4. Затем температура горячей воды устанавливается для проведения пастеризации. Учитывается максимально допустимый показатель при проведении пастеризации. При этом вода должна быть горячее молока.
  5. На следующем этапе происходит охлаждение. Рекомендуется учитывать время года и местные условия, чтобы правильно настроить используемое оборудование. Обычно молоко должно быть холоднее 9 градусов. Для этого могут использовать воду (артезианская, водопроводная, ледяная) или рассол.

Пастеризатор, представляющий собой пластинчатый теплообменник, должен быть функциональным и надежным. Настройка оборудования должна быть осуществлена с учетом того, как пастеризуют молоко на производстве. Это требуется для тщательного контроля за тепловой обработкой молока.

Пастеризация молока в домашних условиях

Несмотря на то, что пастеризация кажется сложным процессом, ее можно проводить и в домашних условиях. Итак, как пастеризовать молоко без специальных промышленных установок? Процесс проводится в несколько этапов.

Источник