Получение пастеризованного молока длительного срока хранения Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ

Получение пастеризованного молока

длительного срока хранения

А.Н. Пономарев

ОАО «Молочный комбинат «Воронежский»

Современная технология молока базируется на результатах многочисленных исследований отечественных, зарубежных ученых, а также опыте специалистов перерабатывающих предприятий молочной отрасли страны. Достижения биохимии, физиологии, микробиологии и других фундаментальных наук, с одной стороны, а также накопленный положительный опыт использования методов биотехнологии -с другой, диктуют необходимость внедрения новых подходов к производству пищевых продуктов, улучшение качества и безопасности которых -одно из приоритетных направлений политики государства. Роль и свойства компонентов пищи в обеспечении стабильности и надежности биологических систем, а именно, качества пищевых продуктов и, как следствие, здоровья человека - главная стратегическая задача в решении этой сложной и многогранной проблемы.

Как известно, для нормального функционирования организма человека необходимы белки, жиры, углеводы, минеральные вещества, вода в опре-

деленных количествах и соотношениях в соответствии с полом, возрастом, физиологическим статусом, профессиональной деятельностью, а также условиями жизни. Среди природных продуктов, в наибольшей степени отвечающих современным требованиям к продуктам питания, следует выделить молоко.

Молоко содержит свыше 100 ценнейших компонентов, необходимых организму человека, которые находятся в оптимально сбалансированных соотношениях и обладают способностью хорошо усваиваться организмом. Несмотря на кажущуюся простоту состава (основные компоненты молока - вода, углеводы, жир, белки минеральные вещества), оно имеет весьма сложную структуру (см. рисунок). Компоненты молока распределены в основном между двумя дисперсионными системами - жировыми шариками и их мембранами, образующими эмульсию, и комплексами казеиновых мицелл, образующими коллоидный раствор. В целом обе эти системы термоустойчивы. Тем не менее при пастери-

I- Молоко (100 %) -1

^ I ^

Вода (85-90 %) I Газы (58 мл/100 мл) Сухой остаток (10-15 %)

Мицелла казеина: Жировой шарик: Липопротеидные частицы: Плазма:

казеин, глицериды, липиды, вода,

минер, вещества, жирные кислоты, ферменты, углеводы,

ферменты, стерины, вода минер. вещества,

связанная вода каратиноиды, соли огранич.,

витамины, кислоты,

лактионы, микроэлементы,

вода газы,

липиды,

белки,

ферменты,

витамины,

азотсодержащие

вещества,

соматические клетки

Схема общей структуры молока лейкоциты

зации и стерилизации молока, используемых во всех существующих в настоящее время в мире технологиях приемки и переработки молока с целью уничтожения нежелательной микрофлоры, а также увеличения сроков хранения, происходят изменения его компонентов [1]: частичная денатурация белков, изменение их гидрофильных свойств; перевод до 16 % растворимого кальция в коллоидную фазу; снижение количества присутствующего кислорода; появление карамельного привкуса, вызванного реакцией Майе-ра между аминокислотами и лактозой; уменьшение содержания некоторых витаминов и т. д.

Кроме того, в результате изменений молочных компонентов при нагревании на поверхности технологического оборудования образуется осадок, что уменьшает эффективность работы теплообменников и требует их очистки.

Молоко, подвергаемое термообработке, должно быть высокого качества. Оно непригодно для этого, если повышена кислотность, нарушены солевой и белковый балансы. Бактериологическое качество молока должно быть высоким, что не обеспечивается сырьевой базой. Кроме этого, заданное воздействие температуры зависит от сочетания времени/температуры; состава микрофлоры, в том числе спор и вегетативных клеток; физико-химических свойств продукта, подвергаемого тепловой обработке.

В связи с вышесказанным актуальны поиск и разработка других способов очистки молока. На сегодняшний день наиболее эффективное направление -использование различного типа бакто-фуг. Бактофугирование - это центробежная очистка или кларификация с помощью высокоскоростного сепара-тора-бактериоотделителя, называемого бактофугой. Эффективность использования бактофуг для достижения высокого качества молока обеспечивается различным удельным весом молока и спорообразующих бацилл.

На ОАО «Молочный комбинат «Воронежский» проведены исследования степени очистки молока на однофаз-

50 ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 6/2007

ной бактофуге фирмы Westfalia CNE215 производительностью 25000 л/ч с периодическим сбросом бактофугата.

Однофазная бактофуга имеет только один выход в верхней части центрифуги для молока с уменьшенным количеством бактерий; бактофугат собирается в шламовом пространстве барабана и разгружается с заранее заданными интервалами через отверстия в барабане.

Оптимальная температура для бак-тофугирования 55...60 °С. Повышение температуры до 65.70 °С нецелесообразно, так как приводит к увеличению протеина в бактофугате и снижению его в молоке. Дальнейшее использование такого молока возможно только после нормализации содержания сухих веществ.

Для оценки эффективности бактофу-гирования в пробах определяли (общепринятыми методами) класс молока по редуктазной пробе, количество ме-зофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ).

Как показали исследования, исходное молоко с высокой степенью обсе-мененности (II и III классов по редук-тазной пробе) после бактофугирова-ния имело бактериальную обсеменен-ность, соответствующую высшему классу.

Средняя эффективность очистки молока бактофугированием составила 98,88 %.

Степень очистки молока III класса (по редуктазной пробе) с более высоким содержанием микроорганизмов незначительно (на 0,42%) выше, чем молока II класса. Этот факт свидетельствует о стабильности метода очистки молока бактофугированием независимо от его бактериальной обсемененно-сти.

Однако, как следует из литературных источников, наиболее эффективно использование бактофуги для удаления спор [2]. Удельный вес и величина некоторых бактерий, например Bacillus cereus, вегетативных форм клеток, затрудняют их выделение при бактофуги-ровании. Имея время генерации 6 ч, палочка Bacillus в вегетативной форме за 6 сут может образовать более чем 107 спор/см3. Поэтому в дальнейшем нами исследовали возможность комбинированной обработки молока, сочетая бактофугирование с пастеризацией. Пастеризацию проводили при температуре 78±2 °С с выдержкой 20 с на пастеризационной установке Westfalia.

Эффективность очистки молока II класса (по редуктазной пробе) при комбинированной обработке в среднем составила 98,67 %, а III класса -99,09 %. В среднем сборное молоко может быть очищено на 99,92 %.

ENGINEERING AND TECHNOLOGY

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.

Бактофугирование - эффективная часть предварительной обработки молока, обеспечивающей уничтожение 98-99 % микроорганизмов.

Высокая степень очистки сырого молока при бактофугировании создает предпосылки для кратковременной низкотемпературной пастеризации, позволяя сохранить функциональные свойства молока как уникальной биологической жидкости.

Использование комбинированной обработки молока (бактофугирование

и пастеризация) позволяет практически полностью уничтожить микрофлору молока, что значительно увеличивает сроки его хранения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Степанова Л.И. Справочник технолога молочного производства. Т. 1. -СПб.: Гиорд, 2000.

2. Гудков А.В. Сыроделие: технологические, биологические и физико-химические аспекты молока. - М.: ДеЛи принт, 2003.

Ответственность за оборудование и за продукт

В качестве полнокомплектного поставщика мы, на фирме КРОНЕС, имеем в виду не отдельные машины. Мы постоянно держим в поле зрения всю Вашу цепь технологических процессов,

■ Технология процессов

" Технология розлива и упаковки

■ Внутренняя логистика

www. k rones, сопл

)<KRONES