Пастьоризация на мляко и нейното предназначение. Теоретична обосновка на режимите на пастьоризация. Как се пастьоризира млякото? При каква температура се извършва пастьоризацията на млякото?

Пастьоризация - термична обработка на мляко и други млечни продукти при температура под точката на кипене (<100,2°С). Цели:

1. Унищожаване на патогенната микрофлора, получаване на продукт, безопасен за консумация в санитарно-хигиенно отношение.

2. Намаляване на общия резервоар. замърсяване, разрушаване на ензимите на суровото мляко, които причиняват разваляне на пастьоризираното мляко по време на съхранение.

3. Насочена промяна във физико-хим. свойства на млякото за получаване на желаните свойства на готовия продукт. Органолептичните свойства, вискозитетът, плътността на съсирека (ряженка, печено мляко) се променят.

4. Пастата осигурява оптимални температурни условия за технологичните операции след топлинна обработка (ферментация, сгъстяване, съхранение).

Режимът на пастьоризация е комбинация от t-ry на нагряване и време на задържане при дадена t-re. Времето на задържане е избрано за постигане на максимални резултати от пастьоризацията. Връзката между t-рояк и времето на експозиция е открита от Кук. Теоретичните основи на режимите на пастьоризация са разработени от Кук и се основават на следните разпоредби:

Зона А определя режимните параметри, потискане на жизнената дейност м.о. мляко. Зона Б характеризира режимните параметри, при които настъпват биохимични, физични и механични промени в компонентите и свойствата на млякото. Директен индикатор за ефективността на пастьоризацията е смъртта на най-устойчивия патогенен мозък - туберкулозен бацил. Умира в резултат на термична обработка при t=65°C за минимум 30 минути. Косвен индикатор е тестът за фосфатаза.

Връзката между експозицията и температурата се записва с уравнението: lnz=36,84-0,48т.Неутралната зона е зона на режимни параметри, в която се осъществява жизнената дейност на м.о. се потиска и млякото запазва първоначалното си качество. В зависимост от организационната схема на процеса на пастьоризация, от характеристиките на технологията на млечните продукти, в зависимост от оборудването, в млечната промишленост се използват следните видове пастьоризация: 1) продължителна от 65 ° C - най-малко 30 минути; или при производството на печено мляко, ферментирало печено мляко 92-95 ° C - 3-5 часа; 2) краткотрайно (при производството на мляко за пиене) 15-20s - 76±2°C; 3) разтворими (при производство на масло, пастьоризация на сметана) 92-95°C, без стареене.

Критерий на Пастьор- да се определи зависимостта на режимите на пастьоризация, която показва съотношението на продължителността на излагане на пастьоризация към продължителността на бактерицидното действие на температурата на пастьоризация : Pa=i/z. Може да бъде = 1 или >1.

Ефективност на пастьоризациятасе определя от съотношението на броя на унищожените клетки в пастьоризираното мляко към броя на бактериалните клетки в изходното мляко (%). Зависи не само от температурата и времето на задържане, но и от пастьоризацията, замърсяването на млякото.

При производството на мляко за пиене t=74-78°C експозиция 15-20s. Режим на пастьоризация на прясно мляко 95-99°C с време на задържане 3-5 часа. Този режим на пастьоризация се определя от този продукт. KMP- 87±2°C, 15 мин. или 92±2°C 2-8 min. При производството на извара - не по-висока от 80 ° C, т.е. 78±2°C, 8 s (по-малко плътен съсирек, който ще освободи серум). При производството на извара на механизирана линия Я9-ОПТ-92±2°С, 15 мин., последвано от обработка на изварата. При производството на сирене - 72-74°C, 20-25s за запазване на протеиновата система на млякото. Кремът, заквасената сметана използват повишени температури на пастьоризация и колкото по-мазен е продуктът, толкова по-висока е температурата на пастьоризация. Сметана с масленост до 20% - 80±2°С, 15-30с. Крем над 20% - 87±2°С, 15-30с. Заквасена сметана - 86±2°С, 2-10 мин., 94±2°С без стареене (високите температури на пастьоризация са свързани с ниска топлопроводимост на мазнината). Режими на пастьоризация на масло, сметана: 1) 85-90°C без експозиция; 2) 92-95°C без излагане; 3) над 100°С (103-115°С).

Причини за пастьоризация: за унищожаване на ензими (липаза, пероксидаза) и са свързани с дълъг срок на годност. Колкото по-висока е температурата на пастьоризация, толкова по-голямо е количеството сулфхидрилни групи, които са антиоксиданти и следователно допринасят за съхранението на маслото. Кондензирани сухи млечни продукти (консерви) - 95-105 ° C, за да може да се извърши дългосрочно съхранение на продукта. Като оборудване се използват PPOU, TPOU, резервоари за дълготрайна пастьоризация, VDP и специални резервоари.

Пастьоризацията е задължителна технологична операция при производството на млечни продукти.

Цел на пастьоризацията:

1. Унищожаване на патогенната микрофлора, получаване на продукт, безопасен за потребителя по отношение на санитарно-хигиенните условия.

2. Намаляване на общото бактериално замърсяване, унищожаването на ензимите на суровото мляко, които причиняват разваляне на пастьоризираното мляко, намалявайки стабилността му при съхранение.

3. Насочена промяна във физикохимичните свойства на млякото, за да се получат желаните свойства на крайния продукт, по-специално органолептични свойства, вискозитет, плътност на съсирека и др.

Основният критерий за надеждността на пастьоризацията е режимът на топлинна обработка, който осигурява смъртта на най-устойчивите патогенни микроорганизми - туберкулозен бацил. Установено е, че разрушаването на ензима фосфатаза в млякото настъпва след смъртта на неспорообразуващи патогенни бактерии. Например, при температура от 75 ° C, причинителят на туберкулозата умира след 10-12 секунди, а фосфатазата при тази температура се унищожава само след 23 секунди. Следователно косвен индикатор за ефективността на пастьоризацията е разрушаването на ензима фосфатаза в млякото, който има температурен оптимум малко по-висок от този на туберкулозен бацил.

Ефективността на пастьоризацията в проценти се изразява като съотношение на броя на унищожените клетки към съдържанието на бактериални клетки в суровото мляко. При правилно провеждане на процеса на пастьоризация ефективността достига 99,99%.

Режими на пастьоризация на мляко

В предприятията на млечната промишленост се използват следните режими на пастьоризация.

1. Дългосрочната пастьоризация се извършва при температура 63-65 ° C с експозиция 30 минути (оборудване - бани за дълготрайна пастьоризация, универсални резервоари). Недостатъци: дълъг процес, цялата микрофлора не е убита.

2. Краткосрочната пастьоризация се извършва при температура (76 ± 2) ° С с време на задържане 20 секунди (оборудване - плоча за пастьоризация и охладителни инсталации). Предимства: процесът протича в поток без достъп на въздух, запазват се витамините.

3. Моменталната пастьоризация се извършва при температура 85-87°C без експозиция (оборудване - тръбни пастьоризатори). Недостатък е липсата на секция за регенерация.

При избора на производствени режими на пастьоризация, наред с необходимостта от потискане на микрофлората, се вземат предвид и характеристиките на технологията на конкретен млечен продукт. Така че, при производството на сирищни сирена, температурата на пастьоризация се задава в рамките на 72-76 ° C, за да не се предизвика денатурация и преход на суроватъчни протеини в масата на сиренето. При производството на ферментирали млечни продукти, напротив, температурата на пастьоризация се повишава до 95 °C, за да се упражни топлинен ефект върху млечната протеинова система, за да се осигури добра консистенция на ферментиралите млечни продукти.

Устойчивостта на микроорганизмите към топлинна обработка се увеличава с увеличаване на съдържанието на мазнини и твърди вещества в продуктите (крем, смес от сладолед), тъй като мастните и протеиновите вещества имат защитен ефект върху микробните клетки. Следователно, за продукти с високо съдържание на мазнини и твърди вещества, температурата на пастьоризация трябва да се повиши с 10-15% в сравнение с температурата на пастьоризация на млякото. Повишената температура по време на пастьоризацията на сметаната, използвана за производството на масло, е необходима за пълното унищожаване на ензимите (липази, протеази и др.), които причиняват развалянето на маслото.

След процеса на пастьоризация, в резултат на който микрофлората се инактивира в необходимата степен, млякото най-често се подлага на охлаждане. Това се прави поради следните причини:

В млякото, едновременно с бактериите, при нагряване естествената антибактериална система се унищожава;

Млякото трябва да се предпазва от увреждане от вторична микрофлора, която с течение на времето се адаптира към условията на работа на пастьоризиращото оборудване и се развива на места, трудни за механизирано измиване и дезинфекция (под гумени уплътнения);

Млякото трябва да бъде защитено от риска от размножаване в него на патогенни форми на микроорганизми, които могат да попаднат в млякото след пастьоризация чрез въздуха, ръцете на служителите, лошо измити части на оборудването.

Фактори, влияещи върху ефективността на пастьоризацията

Основните фактори, влияещи върху ефективността на пастьоризацията, са температурата на нагряване и времето на излагане на млякото.

Многобройни изследвания са установили зависимостта на времето на задържане (z) от температурата на пастьоризация (t).

lnz = 36,84 - 0,48t (16)

Режимите на пастьоризация, определени от това уравнение, гарантират дезактивирането на туберкулозата и E. coli. Познавайки температурата на пастьоризация, времето се определя от това уравнение. Данните са представени по-долу.

Пастьоризация- това е процес на еднократно нагряване на продукти (най-често течни) или други вещества до температура от 60 ° C за един час (или за половин час при 70-80 ° C).

Новатор на тази технология е френският микробиолог Луи Пастьор, който предлага този метод в средата на 19 век. Пастьоризацията се използва за дезинфекция на хранителни продукти, както и за удължаване на срока им на годност.

При условията на такава обработка вегетативните форми на микроорганизмите умират в продукта, но техните спори остават жизнеспособни и при благоприятни условия започват активно да се развиват. Ето защо пастьоризираните хранителни продукти (мляко, бира и други) трябва да се съхраняват при ниска температура за ограничен период от време. Между другото, смята се, че по време на пастьоризацията стойността на продуктите почти не се променя поради запазването на техния вкус и редица ценни компоненти (витамини, ензими).

В зависимост от сорта и свойствата на хранителния материал могат да се използват различни режими на пастьоризация. Като цяло е обичайно да се прави разлика между дълга пастьоризация (30–40 минути при 63–65 °C), кратка пастьоризация (0,5–1 минута при 85–90 °C) и незабавна пастьоризация (в рамките на няколко секунди при 98 °C ).

Трябва да се каже, че пастьоризацията не може да се използва при консервиране на продукти поради факта, че херметически затворен контейнер е благоприятна среда за възобновяване на жизнената активност на спори на анаеробна микрофлора. За дълготрайно съхранение на продуктите, както и за фармацевтични и медицински цели се използва фракционна пастьоризация - т. нар. тиндализация.

Говорейки за този процес, най-често това е пастьоризация на млякото, по време на която умират предимно мезофилни млечнокисели бактерии. В доста значителни количества след пастьоризация, термофилните млечни ентерококи и стрептококи остават в млякото, но по време на съхранението на този продукт тяхната биологична активност при температури под 8 ° C е относително ниска, така че те не могат да окажат значително влияние върху показатели за качество на охладено пастьоризирано мляко.

Топлоустойчивите млечнокисели пръчки също издържат на съществуващите режими на пастьоризация, но не се размножават при условия на ниски температури на съхранение на млякото. Тяхната роля е особено голяма при производството на ферментирали млечни продукти, където развитието им се стимулира от наличието на млечнокисели стрептококи и повишените температури на ферментация.

Психротрофните бактерии, като правило, умират по време на пастьоризация, въпреки че отделните клетки от най-устойчивите на топлина видове са в състояние да издържат на кратка пастьоризация при 71-72 ° C, а понякога дори при температура 75-77 ° C.

Важно е, че ефективността на пастьоризацията зависи от преобладаването на определени видове микроорганизми в суровото мляко. Този фактор се дължи преди всичко на условията на съхранение на суровия продукт преди пастьоризация. Ако веднага след издояването млякото се охлади до 0–3°C и се съхранява при същата температура до преработката, в него се развива предимно психротрофна микрофлора.

Психротрофите се характеризират с ниска термична стабилност и следователно ефективността на пастьоризацията на силно охладено мляко е доста висока (до 99,9%). Тези микроорганизми, развиващи се в суровия продукт, са способни да произвеждат топлоустойчиви липази и протеази, които не се разрушават по време на термична обработка и могат да окажат отрицателно въздействие върху качествените показатели на пастьоризираното мляко и млечните консерви.

Когато млякото се съхранява при температури над 10 ° C, има преобладаване на топлоустойчиви бактерии (ентерококи, термофилни стрептококи и други), които достигат 50% или повече от общия брой на микроорганизмите. В резултат на това ефективността на пастьоризацията на млякото е под 98%.

Ако ви харесва информацията, моля, щракнете върху бутона

Пастьоризирано мляко - съхранява се по-дълго без загуба на полезни свойства. Днес има два различни процеса, насочени към увеличаване на срока на годност на млечните продукти: пастьоризация и ултрапастьоризация. Процесите са подобни, но имат и разлики. Млякото може да се пастьоризира с помощта на специална вана, конвенционален или инфрачервен пастьоризатор.

История на пастьоризацията

Френският микробиолог Луи Пастьор е основоположник на процеса на пастьоризация. В средата на осемдесетте години на деветнадесети век винопроизводителите се обърнаха към известен учен с молба да намерят инструмент, който може да пречисти виното от вредни и разрушителни ензими. Резултатът от редица експерименти беше откритието - можете да се отървете от вредните микроорганизми, ако затоплите виното до температура от 55 - 60 градуса. Подобен метод той прилага и при млякото, за да го пречисти от туберкулозния бацил.

Пастьоризацията е пуснала корени и е станала популярна в много страни по света. Започва да се използва не само за дезинфекция, но и за увеличаване на срока на годност на млечен продукт.

Видове пастьоризация

Днес пастьоризацията се разделя на три вида:

Дълги (30-60 минути, при температура 64 градуса),
Кратко (30-60 секунди, при температура 86 -91 градуса),
Моментално (няколко секунди, при температура 98 градуса).

Пастьоризацията трябва да се разграничава от стерилизацията. За стерилизация млякото се довежда до температура от 150 градуса и се обработва за половин час.

Такава дълга топлинна обработка води до смъртта на всички микроорганизми, а срокът на годност на стерилизирания продукт достига до една година. Липсата на млечни бактерии в него води до факта, че млякото не се вкисва, а започва да горчи. Недостатъкът на стерилизацията е, че продуктът губи своята хранителна стойност.

Ефективност на пастьоризацията

Пастьоризацията на млякото се състои в еднократно нагряване на продукта за определено време и до определена температура (в зависимост от вида на пастьоризацията). Процесът на пастьоризация води до смъртта на мезофилните бактерии, но млечнокисели стрептококи и ентерококи запазват своята активност. При последващо съхранение на млякото при температура под +8 градуса бактериите намаляват биологичната активност и не влошават качеството на продукта.

Пастьоризацията на млякото не води до унищожаване на млечнокиселите пръчици - те престават да се развиват само при правилно спазване на условията за съхранение.

Психротрофните бактерии са по-малко устойчиви на процеса на пастьоризация, така че само малък брой микроорганизми остават в крайния продукт.

Ефективността на процеса зависи пряко от вида и броя на микроорганизмите, съдържащи се в оригиналния продукт. А условията на съхранение до голяма степен определят ефективността на пастьоризацията. Ако след издояване млякото веднага се охлади до +3 градуса, тогава в него оцеляват и продължават да се размножават само психротрофните микроорганизми. Те имат доста ниска термична стабилност, така че ефективността на пастьоризация на такова мляко е 99,9%.

Развитието на психротрофи в суровия продукт води до производството на устойчиви на топлина протеази и липази, които могат да влошат вкуса не само на пастьоризираното мляко, но и на всеки млечен продукт.

Съхраняването на мляко при температури над +9 градуса води до активно размножаване на топлоустойчиви бактерии. Количеството на тяхната биомаса може да бъде повече от половината от всички микроорганизми, открити в млякото. Ефективността на пастьоризация на такова мляко може да бъде по-малко от 97%.

UHT

Този процес също е термична обработка на млечен продукт, за да се увеличи срокът му на годност. UHT млякото може да се пие без варене и това е неоспоримо предимство пред пастьоризираното мляко. Процесът на кипене води до унищожаване на всички полезни качества, както и до разграждане на протеини и промяна в усвояването на калций.

За ултрапастьоризация се използват специални затворени контейнери. Същността на процеса е, че млякото се довежда до температура от 133-153 градуса, поддържа се при тази температура за две до три секунди и постепенно се охлажда до 4-5 градуса. Този вид лечение води до смъртта на всички микроорганизми.

Ултрапастьоризираното мляко не се вкисва, но запазва всички полезни качества, тъй като процесът на топлинна обработка не влияе неблагоприятно на състоянието на витамини, основни млечни ферменти и минерални соли.

UHT млякото може да се съхранява до два месеца в затворена опаковка, дори и без хладилник, при максимална стайна температура от +25 градуса.

Отворена кутия може да се съхранява не повече от пет дни. След пет дни UHT млякото започва да горчи и придобива неприятна миризма.

Съвременните технологии позволяват да се произвежда ултрапастьоризирано мляко, което не отстъпва по полезните си качества на пълномасленото парно мляко.

Пастьоризатор за мляко

Пастьоризаторът е оборудване, предназначено за топлинна обработка на млечен продукт. Има редица изисквания към пастьоризаторите:

Те трябва да унищожат всички патогенни бактерии,
Възможност за работа с различни продукти
Запазване на уникалните качества на преработените продукти,
Предотвратяване на загуба на продукт по време на обработка,
Бъдете изработени от материали, одобрени за употреба в хранително-вкусовата промишленост.

Пастьоризаторите се делят на няколко вида според основните им характеристики. Така че, по дизайн, те са разделени на отворени и затворени. И в зависимост от работния процес може да има периодични или непрекъснати действия. В млечната промишленост по-често се използват постоянни пастьоризатори, но за производството на всякакви консервирани продукти по-често се използва партиден пастьоризатор.

Друга разлика е във вида на термичната обработка. Някои пастьоризатори използват стерилна пара в процеса. Този метод включва последващо охлаждане на млякото в специална вакуумна камера. Други използват топлообменник. В чийто регенерационен участък е вграден процес на охлаждане.

Обичайното оборудване на пастьоризатора включва:

работоспособност,
Помпи за мляко и вода,
отоплителна система,
тръбопроводи,
Дистанционно.

По-популярни са пластинчатите пастьоризатори. Те са в състояние не само бързо да затоплят млечния продукт, но и да го издържат за точното време при определена температура и след това да го охладят. Пластинчатият пастьоризатор се състои от:

колона за пастьоризация,
Пластинчат топлообменник с охлаждащо устройство,
центробежна помпа,
тръбопровод,
Системи за управление.
Дълга пастьоризираща баня

Това устройство може да загрява продукта до 95 градуса. Типичен комплект за вана за дълга пастьоризация се състои от:

двустенна вана с вградени електрически нагреватели,
контролен блок,
мотор,
дренажен кран,
тръба за наливане на мляко.

Този тип пастьоризатор се предлага в няколко версии, които могат да поемат от 60 до 2100 литра наведнъж. Средното тегло на пастьоризатора е 75 кг, а теглото на пастьоризатора от 1000 литра е 340 кг.

Инфрачервени пастьоризатори

Инфрачервените пастьоризатори се използват в различни области. Използват се за пастьоризиране на млякото на крави с мастит. Този млечен продукт не е подходящ за хора, но е много подходящ за хранене на телета. Друга област на приложение е да се увеличи срокът на годност на наливното мляко. Инфрачервените пастьоризатори се делят на три групи:

Капацитет до 300 литра на час
Капацитет от 500 до 1500 литра,
Капацитет от 2000 до 500 литра.

Мини пастьоризатори

Мини пастьоризаторите се произвеждат за домашна употреба. Предназначени са за обем мляко от 15 до 200 литра, максималната температура на нагряване вътре в устройството е 92 градуса. Обикновено домашните пастьоризатори се предлагат под формата на цилиндър с дръжка. Пастьоризираното домашно мляко може да се съхранява до десет дни.

Теглото на устройството зависи от вътрешния обем. Минималната маса на пастьоризатор, предназначен за 15 литра, е шест килограма.

Пастьоризация на мляко- това е технология за дезинфекция на млякото и удължаване на срока му на годност, която се състои в еднократно нагряване на течността до определена температура за определено време.

Тази технология вече е на повече от сто и половина години - за първи път е използвана в средата на 19 век от микробиолог от Франция на име Луи Пастьор. Всъщност името на технологията идва от неговото фамилно име.

Има различни Режими на пастьоризация на млякото- от продължителна пастьоризация (продължава 30-40 минути при температура от 60 до 80 градуса) до мигновена (няколко секунди при температура 98 градуса). Има и ултрапастьоризация - протича при температура над 100 градуса.

От всички начини на пастьоризация в домашното производство на сирене най-често се използва дългосрочна пастьоризация (повече за това по-долу).

Защо е необходима пастьоризация при производството на сирене? Мога ли да използвам в търговската мрежа вече пастьоризирано мляко?

Изборът на мляко за производство на сирене е нож с две остриета. Ако сте купили мляко от магазина, то вече е пастьоризирано, но шансът да получите сирене е 50/50. Тоест или работи или не. И е вероятно, че с пастьоризирано мляко, закупено от магазина, ще трябва да използвате всякакви трикове, като добавяне на калциев хлорид, така че все пак да получите сирене.

Прясното фермерско непастьоризирано мляко от своя страна почти винаги дава гарантиран резултат – с добри съставки и спазване на рецептата сиренето се получава почти отлично.

Но непастьоризираното мляко може да крие определени заплахи под формата на неблагоприятни бактерии. Следователно за такова мляко почти винаги се изисква пастьоризация. И дори наличието на ветеринарни документи за мляко и наличието на "проверен" фермер не ви гарантира липсата на нежелани микроби.

Затова нашият съвет е следният: все пак е по-добре да пастьоризирате фермерското мляко, за да предотвратите развитието на патогенна микрофлора във вашето сирене.

Технология за пастьоризация на мляко у дома

За да пастьоризирате мляко у дома, ще ви трябва следното оборудване:

Тенджера с капак
решетъчна лъжица или голяма дървена лъжица/лопата

И трябва да бъдете търпеливи.

И така, изсипете прясното мляко в тенджера, сложете го на средна температура и при непрекъснато бъркане загрейте до 72-74 градуса (използвайте термометър). Някои източници посочват, че трябва да загреете до 82, но това е презастраховка (вижте таблицата по-долу на страницата).
След като млякото достигне правилната температура, затворете го с капак и оставете да престои 30 секунди.
След 30 секунди поставете тигана в съд със студена вода (можете да използвате голяма мивка или вана). Тук бързо го охлаждате до необходимата според рецептата температура (от 22 до 38 градуса, в зависимост от вида на сиренето).

Всичко! Млякото е пастьоризирано.След това можете да преминете директно към производството на сирене.

Според този източник използването на температура, при която се унищожават туберкулозните бактерии, позволява да се елиминират други бактерии, които се намират в млякото и често са патогенни. При спазване на посочения режим на пастьоризация на млякото загива до 99% от млечната микрофлора, без да се изключват mammakoki и Escherichia coli, които са вредни за производството на сирене.

Между другото! Млякото не става за производство на сирене в рамките на два часа след издояване! (съдържа естествени инхибитори, които предотвратяват развитието на млечнокисели бактерии). Така че, ако млякото е буквално прясно, тогава трябва да изчакате няколко часа. Прочетете повече за годността на млякото за производство на сирене.

Също много важен момент : след пастьоризация млякото става по-малко сирене, т.к. калциевите йони се отделят от млякото. А за коагулация (сирищна коагулация) на млякото са необходими калциеви йони. За да компенсирате недостига им, след пастьоризация на млякото, когато правите сирене, добавете към млякото