какая дельта роста рн при пастеризации считается нормальным

08.01.202403.06.2022 admin 0 Comments

Пастеризация молока

Термическая обработка и пастеризация

Цель пастеризации:

УСЛОВИЯ ПАСТЕРИЗАЦИИ

Минимальные требования к пастеризации молочных продуктов приведены в Таблице 1 ниже. Эти условия были определены как минимальные условия обработки, необходимые для уничтожения Coxiella burnetii, организма, вызывающего Q-лихорадку у человека, который в настоящее время является наиболее устойчивым к нагреванию патогенном в молоке. Молоко можно пастеризовать, используя время обработки и температуры, превышающие требуемые минимумы.

Пастеризацию можно проводить как периодический или непрерывный процесс. Пастеризатор состоит из температурно-регулируемой закрытой ванны. Молоко закачивают в ванну, молоко нагревают до соответствующей температуры и выдерживают при этой температуре в течение соответствующего времени, а затем охлаждают. Затем охлажденное молоко откачивается из ванны на остальную часть технологической линии, например, на станцию розлива или в чан с сыром. Периодическая пастеризация до сих пор используется на некоторых небольших перерабатывающих заводах.

Наиболее распространенным процессом, используемым для жидкого молока, является непрерывный процесс. Молоко перекачивается из бункера с сырым молоком в резервуар-накопитель, который подается в систему непрерывной пастеризации. Молоко непрерывно течет из резервуара через ряд тонких пластин, которые нагревают молоко до соответствующей температуры. Система подачи молока настроена на то, чтобы молоко оставалось при температуре пастеризации в течение соответствующего времени, прежде чем оно пройдет через зону охлаждения пастеризатора. Затем охлажденное молоко поступает на остальную часть технологической линии, например, на станцию розлива. Существует несколько вариантов температур и периодов времени для непрерывной переработки охлажденного жидкого молока. Хотя условия обработки определены для температур выше 200 ° F (93,3°С), они используются редко, поскольку могут придавать нежелательный перегретый вкус молоку.

Таблица 1. Условия пастеризации, используемые для молочных продуктов.

Тип пастеризации

Продукт

Хранение

Температура

Время выдержки

Партиями, ванна

Вязкие продукты, или продукты с содержанием более 10% жира или с добавленными подсластителями

Яичный ликер, замороженные десерты

Непрерывно, высокая температура, короткое время (HTST)

Вязкие продукты, или продукты с содержанием более 10% жира или с добавленными подсластителями

Яичный ликер, замороженные дессерты

Непрерывно, мгновенная пастеризация (HHST)

Непрерывно, Ультрапастеризация

Охлажденным, увеличенный срок хранения

Асептика, сверхвысокая температура (UHT)

Стерилизация

История пастеризации

Процесс нагревания или кипячения молока для получения пользы для здоровья был признан с начала 1800-х годов и использовался для снижения заболеваемости и смертности от молока у младенцев в конце 1800-х годов. По мере индустриализации общества на рубеже 20-го века увеличение производства и распределения молока привело к вспышкам заболеваний, связанных с молоком. В то время распространенными болезнями, связанными с молоком, были брюшной тиф, скарлатина, септическая ангина, дифтерия и диарейные заболевания. Эти болезни были практически устранены с помощью коммерческой пастеризации в сочетании с улучшенными методами управления на молочных фермах. В 1938 году молочные продукты являлись источником 25% всех пищевых заболеваний и заболеваний, передающихся через воду, но теперь они составляют гораздо менее 1% от всех подобных заболеваний.

Начальные условия пастеризации, известные как мгновенная пастеризация, заключались в том, чтобы нагревать молоко до температуры от 155 до 178 ° F (от 68,3 до 81 ° C) в течение одного момента с последующим охлаждением. Условия пастеризации доводили до 143 ° F (61,7 ° C) в течение 30 минут или 160 ° F (71,1 ° C) в течение 15 секунд для инактивации бактерий Mycobacterium bovis, ответственных за заболевание туберкулезом. Тем не менее, в 1957 году было показано, что эти условия недостаточны для инактивации бактерии Coxiella burnetii, которая вызывает Q-лихорадку у людей (Enright et al., 1957). Новые условия пастеризации 145 ° F (62,8 ° C) в течение 30 минут для периодического процесса или 161 ° F (71,7 ° C) в течение 15 секунд для непрерывного процесса были приняты для инактивации Coxiella burnetii, и эти условия используются до сих пор.

В большинстве стран очищение, пастеризация и охлаждение являются обязательными этапами переработки молочных продуктов потребления. Во многих странах жир обычно гомогенизируется, в то время как в других гомогенизация опускается, потому что хорошая «линия сливок» считается доказательством качества. Деаэрация практикуется в определенных случаях, когда молоко имеет высокое содержание воздуха, а также когда в продукте присутствуют легколетучие вещества с неприятным запахом. Это может произойти, например, если корм для скота содержит растения семейства луковых.

Для переработки рыночных молочных продуктов требуется первоклассное сырье и правильно спроектированные технологические линии для получения конечных продуктов высочайшего качества. Должна быть обеспечена бережная обработка, чтобы ценные составляющие не подвергались неблагоприятному воздействию.

Для обеспечения качества молока существуют микробиологические стандарты для торговли молоком внутри сообщества, установленные Советом Европейского Союза (ЕС) для защиты здоровья людей и животных.

Одним из показателей качества сырого молока является количество соматических клеток, которое можно переносить в сыром молоке. Количество соматических клеток используется в качестве критерия для выявления аномального молока. Сырое молоко, предназначенное для торговли внутри сообщества, не должно содержать более 400 000 соматических клеток на мл в соответствии с директивой ЕС.

ПРОЦЕСС ПАСТЕРИЗАЦИИ

Типичный технологический процесс в установке пастеризации молока. Молоко поступает в установку через уравнительный бак (1) и перекачивается в пластинчатый теплообменник (16), где его предварительно нагревают, прежде чем он продолжит путь в сепаратор (5), который производит обезжиренное молоко и сливки.

Пастеризация молока с частичной гомогенизацией

Стандартизация рыночного молока происходит в поточной системе. Содержание жира в сливках из сепаратора устанавливается на требуемом уровне, а затем поддерживается на этом уровне, независимо от умеренных изменений содержания жира и расхода поступающего молока. Содержание жира в сливках обычно составляет от 35 до 40% для взбитых сливок, но может быть установлено и на других уровнях, например, для производства сливочного масла или других видов сливок. После установки содержание жира в сливках поддерживается постоянной системой управления, состоящей из датчика плотности (7), датчика потока (8), регулирующих клапанов (9) и системы управления для системы стандартизации.

В этом примере используется частичная гомогенизация, поэтому обрабатывают только сливки. Причина выбора этой системы заключается в том, что она может работать с меньшим гомогенизатором (12) и, таким образом, потреблять меньше энергии, сохраняя при этом хороший эффект гомогенизации.

Принцип работы системы будет следующим: После прохождения устройства для стандартизации поток сливок делится на два потока. Один с достаточным часовым объемом, чтобы дать рыночному молоку необходимое конечное содержание жира, направляется в гомогенизатор, а другой, излишки сливок, передается на установку обработки сливок. Поскольку содержание жира в гомогенизируемых сливках должно составлять максимум 18%, обычные сливки, скажем, 40%, должны быть «разбавлены» обезжиренным молоком перед гомогенизацией. Производительность гомогенизатора тщательно рассчитывается и фиксируется при определенной скорости потока.

При частичной гомогенизации гомогенизатор также соединен с линией обезжиренного молока, чтобы в нем всегда было достаточно продукта для правильной работы. Таким образом, относительно низкий расход сливок компенсируется обезжиренным молоком до номинальной емкости. После гомогенизации 18% сливок в конечном итоге смешивают в потоке с избыточным объемом обезжиренного молока до достижения 3% перед пастеризацией. Теперь молоко со стандартным содержанием жира перекачивается в секцию нагрева молочного теплообменника, где оно пастеризуется. Необходимое время выдержки обеспечивается отдельной удерживающей трубкой (14). Температура пастеризации записывается непрерывно.

Насос подкачки (13) повышает давление продукта до уровня, при котором пастеризованный продукт не может быть загрязнен необработанным молоком или охлаждающей средой, если в пластинчатом теплообменнике должна произойти утечка.

Если температура пастеризации должна упасть, это измеряется датчиком температуры. Сигнал активирует клапан отвода потока (15), и молоко возвращается в уравнительную емкость.

После пастеризации молоко продолжает поступать в секцию охлаждения в теплообменнике, где оно регенеративно охлаждается поступающим необработанным молоком, а затем в секцию охлаждения, где оно охлаждается ледяной водой. Затем холодное молоко перекачивается в буферные емкости, а затем в разливочные машины.

СТАНДАРТИЗАЦИЯ

ПАСТЕРИЗАЦИЯ – ТЕРМИТЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Наряду с правильным охлаждением, термическая обработка является одним из наиболее важных процессов при обработке молока. При правильном проведении этих процессов молоко продлит срок годности.

Температура и время пастеризации являются очень важными факторами, которые должны быть точно определены в зависимости от качества молока и его срока годности. Температура пастеризации гомогенизированного HTST пастеризованного молока обычно составляет 72-75 ° C в течение 15-20 секунд.

Процесс пастеризации может варьироваться в зависимости от страны в соответствии с национальным законодательством. Общим требованием во всех странах является то, что термообработка должна гарантировать значительное уменьшение порчи микроорганизмов и уничтожение всех патогенных бактерий без повреждения продукта.

Источник

Теоретические основы пастеризации

Влияние температуры окружающей среды на микроорганизмы

В производстве питьевого молока и продуктов его переработки, термическое воздействие с применением ванны длительной пастеризации или другого устройства является не просто обязательной, но одной из основных операций. Причина в том, что, и парное молоко, и любая конечная продукция, являются питательной средой для микроорганизмов. Размножение бактерий изменяет химический состав сырья и, следовательно, его свойства. В итоге продукт теряет товарную ценность и становится непригодным для употребления. Кроме того, если не препятствовать развитию микробов, то через молоко будут передаваться возбудители инфекционных болезней, таких как тиф, туберкулез, холера, дизентерия и прочих.

На жизнедеятельность бактерий оказывают влияние разные факторы. Один из важнейших – температура окружающей среды. Нагревая или охлаждая молоко в емкости из нержавеющей стали до определенных значений, можно создать подходящие условия для размножения микробов, или, наоборот, неблагоприятные, вплоть до их уничтожения.

Нагрев сырья проводится с целью деактивации микрофлоры. В сочетании с охлаждением, данный процесс обеспечивает более длительное хранение продукта.

Ванна длительной пастеризации ВДП-1000

Ванна длительной пастеризации ВДП-100

Ванна длительной пастеризации ВДП-500

Ванна длительной пастеризации ВДП-200

Ванна длительной пастеризации ВДП-200-PRO

Ванна длительной пастеризации ВДП-500-PRO

Ванна длительной пастеризации ВДП-350-PRO

Ванна длительной пастеризации ВДП-350

Это самый простой, экономичный и эффективный способ, с помощью которого можно сделать молоко безопасным для потребителей, при сохранении его вкусовых качеств.

Пастеризация

Пастеризация, наряду со стерилизацией, является одним из основных методов тепловой обработки жидких продуктов. Технология открыта в середине XIX века французским ученым Луи Пастером, в честь которого она и названа. Используется для обеззараживания продуктов и увеличения срока их хранения.

В процессе пастеризации сырья, предварительно очищенного на молочных фильтрах, вегетативные формы бактерий погибают. Но споры остаются жизнеспособными. Если условия внешней среды по каким-то причинам меняются и становятся благоприятными, они вновь начинают усиленно развиваться. Поэтому пастеризованное молоко следует хранить ограниченное время при низких температурах. Считается, что после тепловой обработки пищевая ценность продукта остается практически на прежнем уровне. Вкусовые качества сохраняются, а изменения по составу и количеству ингредиентов минимальны.

По результатам теоретических исследований, предлагается три режима пастеризации, в зависимости от вида пищевого сырья и его свойств:

Кроме указанных режимов, применяют ультрапастеризацию, при температуре более 100 град С, без выдержки.

Уравнение Дельберга-Кука

Между длительностью тепловой обработки продукта, который перекачивается пищевыми насосами через пастеризатор, и температурой нагрева существует зависимость. Она выражается уравнением Дельберга-Кука:

Где t – температура пастеризации; z – время теплового воздействия, достаточное при температуре t; a и b – коэффициенты. Они зависят от среды обитания микроорганизмов и устойчивости бактерий.

Г. А. Кук выяснил, что патогенная микрофлора будет уничтожена полностью, а прочая – максимально возможно, при сохранении качества молока, в том случае, если a = 36,84, а b = 0,48. С учетом найденных числовых значений, уравнение Дельберга-Кука приобретает вид:

Ln z = 36.84 – 0.48 * t

Из данного равенства видно, что, если температура процесса повысится даже незначительно, то время тепловой обработки намного сократится. Это значит, что процесс получится более рентабельным, термоизолированные емкости для хранения пастеризованного молока будут наполняться быстрее. Режимы, рассчитанные по приведенной формуле, гарантируют достаточную микробиологическую чистоту продукта.

Критерий Пастера

По предложению Г. А. Кука, средний эффект пастеризации назвали «критерий Пастера», с обозначением Ра.

Поскольку пастеризация – процесс продолжительный, то величина Ра зависит от того, как изменяется температура жидкости с течением времени. Например, в пластинчатых аппаратах уничтожение микробов происходит в пастеризационной секции при критической температуре. Затем – в выдерживателе. После этого, частично, в секции рекуперации или регенерации. Чтобы определить суммарный (интегральный) эффект по каждому участку, вычисляется элементарный эффект процесса (dq/z) за бесконечно малую единицу времени (dq). После чего берется интеграл по формуле:

Пастеризация считается завершенной, если суммарный критерий Пастера по всем участкам агрегата равен или больше единицы:

Источник

Пастеризация молока и других продуктов

Пастеризация — это одноразовое нагревание пищевой жидкости до определенной температуры, с последующей выдержкой в течение установленного времени или без нее.

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:

Ванна длительной пастеризации ВДП-1000-PRO

Ванна длительной пастеризации ВДП-500

Ванна длительной пастеризации ВДП-100-PRO

Ванна длительной пастеризации ВДП-1500

Ванна длительной пастеризации ВДП-250

Ванна длительной пастеризации ВДП-350

Ванна длительной пастеризации ВДП-50

Ванна длительной пастеризации ВДП-500-PRO

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.

На параметры пастеризации также влияет состав продукта. Если в нем много жира и сухих компонентов (например, смесь для мороженного или сливки), то сопротивляемость микробов нагреву увеличивается, потому что белковые и жировые вещества их защищают. Для таких продуктов температура повышается на 10 — 15 °С, по сравнению с молоком.

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

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

Теоретические основы пастеризации