Пастеризация является обязательной технологической операцией при производстве молочных продуктов.
Цели пастеризации:
1. Уничтожение патогенной микрофлоры, получение продукта, безопасного для потребителя в санитарно-гигиеническом отношении.
2. Снижение общей бактериальной обсемененности, разрушение ферментов сырого молока, вызывающих порчу пастеризованного молока, снижающих его стойкость в хранении.
3. Направленное изменение физико-химических свойств молока для получения заданных свойств готового продукта, в частности, органолептических свойств, вязкости, плотности сгустка и т.д.
Основными критериями надежности пастеризации является режим термической обработки, при котором обеспечивается гибель наиболее стойкого из патогенных микроорганизмов - туберкулезной палочки. Установлено, что разрушение в молоке фермента фосфатазы, происходит после отмирания неспорообразующих патогенных бактерий. Например, при температуре 75°С возбудитель туберкулеза погибает через 10-12 сек, а фосфатаза при этой температуре разрушается только через 23 сек. Отсюда косвенным показателем эффективности пастеризации является разрушение в молоке фермента фосфатазы, имеющего температурный оптимум несколько выше, чем у туберкулезной палочки.
Эффективность пастеризации в процентах выражается отношением количества уничтоженных клеток к содержанию бактериальных клеток в сыром молоке. При правильном ведении процесса пастеризации эффективность достигает 99,99 %.
Режимы пастеризации молока
На предприятиях молочной промышленности применяют следующие режимы пастеризации.
1. Длительная пастеризация осуществляется при температуре 63-65°Сс выдержкой 30 мин (оборудование - ванны длительной пастеризации, танки универсальные). Недостатки: длительный процесс, не убивается вся микрофлора.
2. Кратковременная пастеризация осуществляется при температуре (76±2)°Сс выдержкой 20 сек (оборудование - пластинчатые пастеризационно-охлади-тельные установки). Преимущества: процесс происходит в потоке без доступа воздуха, сохраняются витамины.
3. Моментальная пастеризация осуществляется при температуре 85-87°С без выдержки (оборудование - трубчатые пастеризаторы). Недостаток - отсутствие секции регенерации.
При выборе производственных режимов пастеризации наряду с необходимостью подавления микрофлоры учитывают и особенности технологии того или иного молочного продукта. Так, при изготовлении сычужных сыров температура пастеризации устанавливается в пределах 72-76°С, чтобы не вызвать денатурации и перехода в сырную массу сывороточных белков. При производстве кисломолочных продуктов, наоборот, температуру пастеризации повышают до 95 °C, чтобы оказать тепловое воздействие на белковую систему молока, с целью обеспечения хорошей консистенции кисломолочных продуктов.
Сопротивляемость микроорганизмов тепловой обработке увеличивается при повышении содержания жира и сухих веществ в продуктах (сливки, смесь для мороженого), так как жировые и белковые вещества оказывают защитное действие на микробные клетки. Поэтому для продуктов с повышенным содержанием жира и сухих веществ температура пастеризации должна быть увеличена на 10-15 % по сравнению с температурой пастеризации молока. Повышенная температура при пастеризации сливок, идущих на производство масла, необходима для полного разрушения ферментов (липазы, протеазы и др.), вызывающих порчу масла.
После процесса пастеризации, в результате чего микрофлора в нужной степени инактивирована, молоко чаще всего подвергают охлаждению. Это делается по следующим причинам:
В молоке одновременно с бактериями при нагреве разрушается естественная антибактериальная система, в связи с этим обостряется потребность в применении искусственных приемов защиты от развития сохранивших свою жизнедеятельность микроорганизмов;
Молоко необходимо предохранить от поражения вторичной микрофлорой, которая с течением времени адаптируется к условиям эксплуатации оборудования для пастеризации и развивается в местах, затрудненных для механизированной мойки и дезинфекции (под резиновыми прокладками);
Молоко необходимо предохранить от опасности размножения в нем патогенных форм микроорганизмов, которые могут попасть в молоко после пастеризации через воздух, руки обслуживающего персонала, плохо промытые части оборудования.
Факторы, влияющие на эффективность пастеризации
Основными факторами, влияющими на эффективность пастеризации являются температура нагревания и время ее воздействия на молоко.
Многочисленными исследованиями установлена зависимость продолжительности выдержки (z) от температуры пастеризации (t).
lnz = 36,84 – 0,48t (16)
Режимы пастеризации, определенные по этому уравнению, гарантируют дезактивациютуберкулезной и кишечной палочки. Зная температуру пастеризации, из этого уравнения определяют время. Данные представлены ниже.
Пастеризация молока либо тепловая обработка это процесс нагревания молока от 63 °С до температуры, близкой к точке кипения.
Этот процесс получил свое название по имени известного французского ученого Луи Пастера (1822-1892), в первый раз применившего этот способ для ликвидирования микроорганизмов в вине и пиве.
Действие пастеризации на микроорганизмы, находящиеся в молоке, зависит от температуры, до которой нагревают молоко, и длительности выдержки при этой температуре.
Пастеризацией уничтожаются бактерии, а при стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) - сразу и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, кроме спор, устойчивых к температуре кипения. Пастеризацией без заметного изменения органолептических параметров молока (вкус, запах и консистенция) уничтожаются туберкулезные, бруцеллезные и остальные болезнетворные бактерии.
В обыкновенном сборном молоке погибает 99% микробов только при условии неплохой, надежной стерилизации аппаратуры, инструментария, посуды, используемых в процессе пастеризации. Так, добавка к пастеризованному молоку загрязненного молока, содержащего 1 миллиард микробов (т. е. такое количество, которое может остаться по недосмотру в молочном инвентаре), повысит количество бактерий в молоке до 1 млн. в 1 мл. Эти бактерии будут активно плодиться и безизбежно приведут к порче всего молока.
Пастеризация, следовательно, более обычной и дешевый метод обеззараживания молока.
Молоко пастеризуют также при производстве всех продуктов из молока, чтобы предохранить их в последующем от нежелательных процессов, которые вызываются жизнедеятельностью бактерий и в особенности кишечной палочки, маслянокислых микробов и др.
На практике используются три режима пастеризации :
- при долговременной пастеризации молоко нагревают до 63-65 °С и выдерживают при этой температуре 30 мин; кратковременная пастеризация проводится при 72-75 °С с выдержкой в течение 15-20 с, что осуществляется в потоке;
- моментальная пастеризация - нагревание молока до температуры 85-90 °С без выдержки.
Термическое действие на молоко приводит к неким изменениям его составных веществ. При нагревании из молока улетучиваются растворенные в нем газы. Вследствие удаления углекислоты кислотность молока понижается на 0,5-1 °Т.
При температуре выше 85° отчасти меняется казеин. Но наибольшему действию подвергается альбумин молока: при 60- 65 °С он начинает денатурироваться.
Нарушается при пастеризации и солевой состав молока. Растворимые фосфорнокислые соли переходят в нерастворимые. От частичного свертывания белков и образования нерастворимых солей на поверхности нагревательных устройств (пастеризаторы) отлагается осадок - молочный камень (пригар).
Пастеризованное молоко медлительнее свертывается сычужным ферментом. Это объясняется выпадением кальциевых солей. Добавление к такому молоку раствора хлористого кальция восстанавливает его способность свертываться.
Молоко и продукты, получаемые при его сепарировании и используемые в качестве корма для животных, подлежат обязательной пастеризации таким же способом, как и питьевое молоко, и молоко, из которого приготовляют молочные продукты. Молоко, предназначенное для получения кисломолочных сыров, пастеризуют так же, как питьевое молоко; в то время как молоко для приготовления эмментальского и горного сыров не следует нагревать до температуры коагуляции белков. При изготовлении прочих сыров с использованием сычужного фермента проводят тепловую обработку молока, хотя она не предусмотрена технологией.
Тепловая обработка молока прежде всего служит для уничтожения болезнетворных микроорганизмов. Кроме того, она способствует значительному сокращению количества микроорганизмов, нарушающих технологические процессы, увеличивает стойкость молока и улучшает его технологические свойства. Тепловая обработка должна обеспечить надежное подавление жизнедеятельности микроорганизмов без существенных изменений свойств самого молока.
Согласно действующему законодательству применяют следующие способы тепловой обработки молока: длительная, кратковременная, высокотемпературная, ультравысокотемпературная.
При длительной
низкотемпературной пастеризации молоко нагревают в больших ваннах с двойными
стенками и мешалками при температуре 62-65°С в течение 30 мин.
Длительная пастеризация - надежный способ подавления болезнетворных
микроорганизмов и лишь незначительно изменяет свойства молока.
Жизнедеятельность микробов подавляется почти на 90%. Так как длительная
пастеризация является трудоемкой, то этот способ применяется очень редко.
Кратковременная высокотемпературная пастеризация молока осуществляется путем
теплообмена в пластинчатых пастеризаторах. При кратковременной пастеризации
молоко нагревают до температуры 71-74°С и выдерживают в течение 40 с. Во время
пастеризации молоко тонким слоем (не более 3 мм) пропускают через пластины из
нержавеющей стали, с другой стороны которых движется противотоком
теплоноситель. Пластины в группе соединены параллельно. По каналам между
пластин молоко проходит определенный путь, в то время как в прямоточных
системах молоко подводится кратчайшим путем к тисненой поверхности пластин, где
образуется турбулентность (завихрения).
Пластинчатый
пастеризатор состоит из различных секций, через которые пропускается молоко. В
системе пастеризаторов смонтирован также пластинчатый охладитель.
Молоко, подлежащее пастеризации, пропускают через первый
теплообменник, в котором оно нагревается до температуры примерно 45° С. Затем
предварительно подогретое молоко подводится к центрифуге и после
центрифугирования направляется во второй теплообменник 4, в котором температура
молока повы шается почти до 62° G. В первом и во втором теплообменниках молоко
нагревается за счет тепла, выделяемого уже пропастеризованным молоком, которое
движется противотоком.
Из второго
теплообменника подогретое молоко поступает в пастеризатор, в котором
нагревается до температуры 71-74°С путем кратковременной пастеризации.
При этой температуре молоко выдерживается в течение 30-40 с. Затем молоко
проходит через первый и второй теплообменники, где отдает тепло следующей
порции молока. В теплообменниках температура молока снижается до 20°С. В
холодильнике происходит дальнейшее охлаждение молока в два этапа: вначале
колодезной водой - до температуры 12°С, а затем водой со льдом или рассолом -
до 2-4°С.
При кратковременной
пастеризации пластинчатый пастеризатор обогревается горячей водой. При такой
пастеризации сапрофитная микрофлора уничтожается на 98%.
При высокотемпературной пастеризации молоко нагревается моментально до
температуры минимум 85°С без выдержки. Высокотемпературная пастеризация
осуществляется по такому принципу, как и кратковременная, однако без выдержки.
При высокотемпературной пастеризации нагрев можно проводить не только с помощью
горячей воды, но паром. Сапрофитная микрофлора молока при высокотемпературной
пастеризации подавляется примерно на 99,5%.
В настоящее время высокотемпературная пастеризация применяется при обработке
молока очень редко, но рекомендуется для пастеризации сливок, из которых вырабатывают
масло высокого качества.
Сливки, используемые
для взбивания, нагревают в особых пастеризаторах до температуры более 100°С с
целью повышения их стойкости и способности взбиваться.
При ультравысокотемпературной пастеризации молоко нагревают в потоке путем
пропускания пара или в проточных стерилизаторах. При сверхпастеризации
предварительно нагретое до температуры 70-80°С молоко нагревают до 135 -150°С
путем пропускания в него пара. Время тепловой выдержки составляет несколько
секунд.
Охлаждают молоко
путем удаления пара под вакуумом.
При автоматическом регулировании поступления и удаления пара обеспечивается
выравнивание водного баланса молока. При другом способе молоко подается в среду
пара. Здесь в особом расширенном сосуде, который находится под вакуумом,
осуществляется и удаление избыточного пара. Для производства
сверхпастеризованного молока используются проточные стерилизаторы, которые
могут быть в виде барабана, трубчатые или пластинчатые.
По сравнению с пастеризацией молока, при которой только сокращается количество микроорганизмов, при ультравысокотемпературной пастеризации получают молоко, абсолютно свободное от микробов. Его разливают в светонепроницаемую упаковку. Такое молоко при комнатной температуре сохраняется не меньше 6 недель. Стерилизация материала упаковки проводится в ваннах с перекисью водорода и путем нагревания. На упаковочном материале не должно оставаться перекиси водорода, ее следует удалять посредством тепловой обработки.
В
сверхпастеризованном молоке все его натуральные свойства - запах, вкус, внешний
вид и биологическая полноценность сохраняются, так как нагревание происходит за
очень короткий срок. Молоко после ультравысокотемпературной пастеризации
необходимо гомогенизировать, чтобы предотвратить отстаивание сливок во время
длительного хранения.
Стерилизацию молока проводят посредством длительной пастеризации его в таре.
Стерилизацию осуществляют в закрытых стерилизаторах (автоклавах).
Продолжительность стерилизации в автоклавах при температуре выше 100°С
составляет от 15 до 17 мин. При непрерывной стерилизации молоко выдерживают до
2 мин при температуре 120°С. Стерилизованное молоко также следует
гомогенизировать с целью его длительного хранения.
Гомогенизация молока препятствует отстаиванию сливок. Скорость отстаивания сливок зависит от размера жировых шариков. В необработанном молоке жировые шарики имеют диаметр 2,5-5 (до 8) мкм, при гомогенизации они уменьшаются в размерах. Для гомогенизации молоко, предварительно подогретое до температуры 40-50°С, нагнетается через форсунки под высоким давлением. Затем оно ударяется об отражательное кольцо под прямым углом. При этом жировые шарики разбиваются, их размер в диаметре уменьшается до 0,8 мкм. Полностью гомогенизированное молоко не должно давать отстоя сливок в течение 24 ч. При производстве сверхпастеризованного молока гомогенизацию осуществляют по возможности в два этапа.
При частичной гомогенизации обрабатывают только сливки, в которые затем добавляют обрат.
При полной
гомогенизации жировые шарики в молоке находятся отдельно друг от друга, а при
частичной гомогенизации они образуют скопления (жировые комочки).
Поэтому в частично гомогенизированном молоке сравнительно быстро отстаиваются
сливки (образуются жировые закраины). Кроме гомогенизации под высоким
давлением, применяют также гомогенизацию при низком давлении и центробежную
гомогенизацию. Гомогенизация с помощью ультразвука в ФРГ еще не внедрена.
В гомогенизированном молоке сливки или совсем не отстаиваются (полная гомогенизация) или частично отстаиваются (частичная гомогенизация). Такое молоко отличается хорошим вкусом и высокой усвояемостью.
Пастеризованное молоко – это то, которое предлагают нам магазины. Оно продается и пользуется большой популярностью. В чем же между пастеризованным молоком и обычным? И есть ли она?
Что такое «пастеризация»?
Пастеризация – это процесс тепловой обработки жидкостей при температуре 60оС в течение часа или 70-80оС около 30 мин. Зачем молоко пастеризуют? Дело в том, что свежее молоко содержит в себе не только полезные, но и вредные бактерии. При пастеризации происходит их обезвреживание, в результате чего хранится пастеризованное молоко гораздо дольше обычного.Тепловая обработка, с помощью которой совершается процедура пастеризации, была популярна еще в девятнадцатом веке. Сейчас этот процесс претерпел существенные изменения. Сначала молоко нагревают до необходимой температуры (зависит от времени), после чего продукт сам по себе охлаждается в специальных упаковках, которые, разумеется, стерилизуются.
Пастеризация молока позволяет сохранить продукт свежим почти трое суток (60 часов). Из него также можно делать , йогурты и так далее. Иногда молоко проходит процесс ультрапастеризации. При такой процедуре жидкость в течение пары секунд нагревается до 135-150оС и моментально охлаждается до 4-5оС. После этого срок хранения молока составляет целых два месяца.
Как сделать пастеризованное молоко дома?
Сначала нужно простерилизовать емкость (стеклянная банка), в которой будет храниться молоко. Стерилизовать требуется не дольше двадцати минут. Затем можно приступать непосредственно к процедуре пастеризации.Для этого в пароварку (ее верх) залить молоко, а вниз воду. Необходимо нагреть жидкость до 63оС (без термометра не обойтись) и подержать полчаса, перемешивая. Далее опустить кастрюлю с молоком в емкость с холодной водой и подождать, пока температура молока не опуститься до отметки 4оС. После этого налить молоко в стерилизованную банку. Хранить в холодильнике можно две недели (не дольше).
Преимущества пастеризованного молока
Пастеризованное молоко подойдет тем людям, которые не переносят вкуса свежего или парного молока. Витамины и другие полезные бактерии в подобном молоке превышают их содержание в остальных его разновидностях. Такое молоко не содержит консервантов, не нуждается вПастеризация 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.
Из всех режимов пастеризации в домашнем сыроделии наиболее часто применяют длительную пастеризацию (о ней ниже).
Зачем нужна пастеризация при сыроделии? Можно ли использовать уже пастеризованное магазинное молоко?
Выбор молока для сыроварения — палка о двух концах. Если вы купили магазинное молоко, то оно уже пастеризованное, но вероятность получения сыра — 50/50. То есть или получится или нет. И вполне вероятно, что с пастеризованным магазинным молоком придется применять всякие ухищрения типа добавления хлористого кальция, чтобы у вас все-таки получился сыр.
Свежее фермерское непастеризованное молоко в свою очередь практически всегда дает гарантированный результат — при хороших ингредиентах и соблюдении рецептуры сыр получается практически отменный.
Но в непастеризованном молоке могут быть скрыты определенные угрозы в виде недружественных бактерий. Поэтому почти всегда такому молоку требуется пастеризация. И даже наличие вет.документов на молоко и наличие «проверенного» фермера не гарантирует вам отсутствие нежелательных микробов.
Поэтому наш совет такой: фермерское молоко все равно лучше пастеризовать, чтобы предостеречь развитие патогенной микрофлоры в вашем сыре.
Технология пастеризации молока в домашних условиях
Чтобы провести пастеризацию молока в домашних условиях, вам понадобится следующее оборудование:
- Кастрюля с крышкой
- шумовка или большая деревянная ложка/лопатка
И нужно запастись терпением.
- Итак, свежее молоко выливаете в кастрюлю, ставите ее на средний огонь и, непрерывно помешивая, нагреваете до 72-74 градусов (используйте термометр). Некоторые источники утверждают, что нужно нагревать до 82, но это перестраховка (см. таблицу ниже на странице).
- Как только молоко достигло нужной температуры, закрываете его крышкой и даете постоять 30 секунд.
- Через 30 секунд кастрюлю помещаете в емкость с холодной водой (можно использовать большую раковину или ванну). Здесь быстро охлаждаете ее до требуемой согласно рецепту температуры (от 22 до 38 градусов, в зависимости от вида сыра).
Все! Молоко пастеризовано. После этого можно переходить непосредственно к сыроварению.
Согласно указанному источнику, использование температуры, при которой уничтожаются туберкулезные бактерии, позволяет устранить и остальные бактерии, которые встречаются в молоке и зачастую являются болезнетворными. При соблюдении указанного режима пастеризации молока гибнет до 99% микрофлоры молока, не исключая и вредные для сыроделия маммакоки и кишечную палочку.
Кстати! Молоко не пригодно для сыроделия в течение двух часов после дойки! (в нем содержатся природные ингибиторы, препятствующие развитию молочнокислых бактерий). Так что если молоко буквально парное, то нужно выждать пару часов. Подробнее о пригодности молока к сыроделию .
Также очень важный момент : после пастеризации молоко становится менее сыропригодным, т.к. ионы кальция высвобождаются из молока. А для коагуляции (сычужного свертывания) молока ионы кальция необходимы. Чтоб восполнить их недостаток, после пастеризации молока при приготовлении сыра добавляйте в молоко