Тепловая и вакуумная обработка молока и молочных продуктов

Пастеризация

Основная цель пастеризации — уничтожение патогенной токсинообразующей микрофлоры и инактивация ферментов. В результате исключается передача через молоко и молочные продукты инфекционных заболеваний и обеспечивается более длительный срок хранения. В молоко от больной коровы, с рук переболевшего персонала, загрязненного корма, питьевой воды, посуды и т. д. могут попасть такие патогенные микроорганизмы, как возбудители туберкулеза, бруцеллеза, чумы, сибирской язвы, кишечная палочка и т. д. Эти заболевания могут через молоко передаваться человеку. Стойкость различных патогенных микроорганизмов к температуре неодинакова. Как правило, патогенные микроорганизмы погибают при относительно невысоких температурах. Наиболее стойкой к нагреванию из неспорообразующих микроорганизмов является туберкулезная палочка. Возбудтель туберкулеза погибает при температурах 60-65 °C в течение 30 минут. Однако есть сведения, что для уничтожения туберкулезной палочки необходима более высокая температура (75 °C с выдержкой 30 минут.) Это объясняется тем, что стойкость к температурным режимам в зависимости от многочисленных факторов у разных штаммов может быть не одинакова. Поэтому при использовании молока коров с подозрением на туберкулез необходимо нагревать его до температуры 80 °C в течение 30 минут или кипятить. Молоко от заболевших животных необходимо уничтожать. Остальная неспорообразующая патогенная микрофлора погибает при более низких температурах, чем туберкулезная палочка. В связи с этим при обосновании режимов пастеризации молока за основу принимают темпловую обработку туберкулезной палочки. Одним из санитарно-показательных микроорганизмов, которые могут привести в различного рода токсикозам и кишечным отравлениям, являются бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Наличие этих бактерий в молоке говорит о нарушении требуемых санитарно-гигиенических условий производства молока. Они не выдерживают нагрева молока до 60 °C в течение 30 минут. С помощью пастеризации в молоке можно уничтожить лишь вегетативные формы микрофлоры, так как наличие спор повышает тепловую устойчивость микроорганизмов на 10-15, а иногда и на 50 °C. Нагревание молочного сырья до температур пастеризации приводит к инактивации ферментов, тепловая устойчивость которых также индивидуальна, как и тепловая устойчивость микроорганизмов. Температурные режимы пастеризации, принятые в молочной промышленности, полностью инактивируют щелочную фосфатазу. Известно, что после нагревания молока до 65 °C в течение 30 минут фосфатаза в нём не обнаруживается. Тепловая обработка фосфатазы используется в молочной промышленности для оперделения эффективности пастеризации молока при производстве питьевого пастеризованного молока. При производстве кисломолочных напитков или масла эффективность пастеризации определяется пробой на ксантиноксидазу, которая инактивируется при температурах около 80 °C. Протеазы инактивируются при температурах выше 75 °C, нативные липазы — при температуре 80 °C, а бактериальные липазы — при температуре 90 °C. Сущность теплового разрушения микроорганизмов и ферментов состоит в тепловой денатурации белковых компонентов клеток, при которой происходит развертывание их полипептидных цепей с потерей биологических свойств. Теоретические основы пастеризации описываются уравнением Дальберга — Кука применительно к туберкулезной палочке: lnz=α — βt, где z - время воздействия температуры, (c); α,β — коэффициенты, равные 36,84 и 0,48 соответственно; t — температура пастеризации, (°C). Уравнение показывает взаимозависимость температуры и времени для разрушения микроорганизмов и ферментов. На производстве фактическое время выдержки Q при тепловой обработке молочного сырья не должно быть меньше теоретических значений z. При Q=z процесс пастеризации считается проведенным правильно; при Qz — процесс пастеризации излишне длителен. Средний эффект пастеризации равен отношению Q/z. По предложению Кука эта величина была названа критерием Пастера и стала обозначаться символом Pa. Для любого бесконечно малого отрезка времени dQ элементарный эффект пастеризации равен dQ/z, а суммарный эффект за время z обозначается Pa=logdQ / z. Для завершения процесса пастеризации и обеспечения безопасности молочных продуктов критерий Пастера должен быть равен единице или больше её. На основании теоретических выводов для производства молочных продуктов были разработаны три вида режимов пастеризации молочного сырья, обеспечивающие уничтожение туберкулезной палочки, бактерий группы кишечной палочки и других патогенных микроорганизмов и инактивацию ферментов:

  • Длительная пастеризация t=65 °C, z=30 минут
  • Кратковременная пастеризация t=71-74 °C, z=40 с
  • Мгновенная пастеризация t=85 °C, z=8-10 с
  • Ультрапастеризация (Ультрапастеризация молока) t=125 °C, z=0,5 с

Эффективность пастеризации молочного сырья при производстве различных молочных продуктов зависит от температуры и времени проведения процесса. Большое значение имеет первоначальное бактериальное обсеменение и механическая загрязненность сырого молока. Эффективность пастеризации выражают отношением количества бактерий, уничтоженных пастеризацией, к количеству бактерий, содержавшихся в исходном молоке. Эффективность пастеризации должна достигать 99,5-99,98 %. Для обеспечения такого значения сьрье должно содержать не более 3·106 KOE в 1 см³ общего количества бактерий (мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов КМАФАнМ), причем термостойких бактерий должно быть не более 3·104 в 1 см³, а бактерии группы кишечной палочки не должны обнаруживаться в 0,001 см³ сырья. Эффективность пастеризации по трем показателям после секции охлаждения пастеризационной установки контролируют на производстве не реже 1 раза в декаду. БГКП не должны обнаруживаться в 10 см³ молока, проба на фосфатазу должна быть отрицательной, а общее количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов не должно быть выше 104 в 1 см³.

Молочные продукты

Варенец

Старинный кисло-молочный напиток родом из Сибири. Готовят его из топленого молока, как и ряженку, однако делают это по-другому: молоко томят в печи, пока оно не выпарится на треть и даже более, при этом сливочную пенку время от времени опускают на дно. Затем в загустевшую рыжеватую массу добавляют закваску, например сметану (интересно, что раньше в богатых домах для заквашивания клали в молоко серебряную ложку). В России варенец обычно подавали к чаю.

Пахта

Пахта — это обезжиренные сливки, которые получаются при сбивании масла. В кулинарии её используют так же, как и сливки, а кроме того, из неё делают кисломолочные продукты и диетический сыр, применяют в кондитерском и хлебопекарном деле. Поскольку в пахте мало жира, её ценят сторонники диетического питания.