Час пастеризації молока. Як роблять пастеризоване молоко

31.07.2022

Пастеризація є обов'язковою технологічною операцією під час виробництва молочних продуктів.

Цілі пастеризації:

1. Знищення патогенної мікрофлори, одержання продукту, безпечного для споживача у санітарно-гігієнічному відношенні.

2. Зниження загальної бактеріальної обсіменіння, руйнування ферментів сирого молока, що викликають псування пастеризованого молока, що знижують його стійкість у зберіганні.

3. Спрямована зміна фізико-хімічних властивостей молока для отримання заданих властивостей готового продукту, зокрема органолептичних властивостей, в'язкості, щільності згустку і т.д.

Основними критеріями надійності пастеризації є режим термічної обробки, за якого забезпечується загибель найбільш стійкого з патогенних мікроорганізмів - туберкульозної палички. Встановлено, що руйнування в молоці ферменту фосфатази відбувається після відмирання патогенних бактерій. Наприклад, при температурі 75 ° С збудник туберкульозу гине через 10-12 сек, а фосфатазу при цій температурі руйнується тільки через 23 сек. Звідси непрямим показником ефективності пастеризації є руйнація в молоці ферменту фосфатази, що має температурний оптимум дещо вище, ніж у туберкульозної палички.

Ефективність пастеризації у відсотках виражається відношенням кількості знищених клітин до вмісту бактеріальних клітин у сирому молоці. За правильного ведення процесу пастеризації ефективність досягає 99,99 %.

Режими пастеризації молока

На підприємствах молочної промисловості застосовують такі режими пастеризації.

1. Тривала пастеризація здійснюється при температурі 63-65 ° С з витримкою 30 хв (обладнання - ванни тривалої пастеризації, танки універсальні). Недоліки: тривалий процес, не вбивається вся мікрофлора.

2. Короткочасна пастеризація здійснюється при температурі (76±2) ° С з витримкою 20 сек (обладнання - пластинчасті пастеризаційно-охолоджувальні установки). Переваги: процес відбувається у потоці без доступу повітря, зберігаються вітаміни.

3. Миттєва пастеризація здійснюється за температури 85-87°С без витримки (обладнання - трубчасті пастеризатори). Недолік – відсутність секції регенерації.

При виборі виробничих режимів пастеризації поруч із необхідністю придушення мікрофлори враховують і особливості технології тієї чи іншої молочного продукту. Так, при виготовленні сичужних сирів температура пастеризації встановлюється в межах 72-76 ° С, щоб не викликати денатурації та переходу в сирну масу сироваткових білків. При виробництві кисломолочних продуктів, навпаки, температуру пастеризації підвищують до 95 °C, щоб вплинути на білкову систему молока, з метою забезпечення хорошої консистенції кисломолочних продуктів.

Опір мікроорганізмів тепловій обробці збільшується при підвищенні вмісту жиру і сухих речовин у продуктах (вершки, суміш для морозива), так як жирові та білкові речовини надають захисну дію на мікробні клітини. Тому для продуктів із підвищеним вмістом жиру та сухих речовин температура пастеризації повинна бути збільшена на 10-15 % порівняно з температурою пастеризації молока. Підвищена температура при пастеризації вершків, що йдуть на виробництво олії, необхідна для повного руйнування ферментів (ліпази, протеази та ін), що викликають псування олії.

Після процесу пастеризації, внаслідок чого мікрофлора потрібною мірою інактивована, молоко найчастіше піддають охолодженню. Це робиться з таких причин:

У молоці одночасно з бактеріями при нагріванні руйнується природна антибактеріальна система, у зв'язку з цим загострюється потреба у застосуванні штучних прийомів захисту від розвитку мікроорганізмів, що зберегли свою життєдіяльність;

Молоко необхідно запобігти ураженню вторинною мікрофлорою, яка з часом адаптується до умов експлуатації обладнання для пастеризації та розвивається в місцях, утруднених для механізованого миття та дезінфекції (під гумовими прокладками);

Молоко необхідно запобігти небезпеці розмноження в ньому патогенних форм мікроорганізмів, які можуть потрапити в молоко після пастеризації через повітря, руки обслуговуючого персоналу, погано промиті частини обладнання.

Чинники, що впливають на ефективність пастеризації

Основними факторами, що впливають на ефективність пастеризації, є температура нагрівання і час її впливу на молоко.

Численними дослідженнями встановлено залежність тривалості витримки (z) від температури пастеризації (t).

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

Режими пастеризації, визначені за цим рівнянням, гарантують дезактивацію туберкульозної та кишкової палички. Знаючи температуру пастеризації, із цього рівняння визначають час. Дані наведені нижче.

Пастеризоване молоко – довше зберігатися без втрати корисних властивостей. Сьогодні існують два різні процеси, спрямовані на збільшення терміну зберігання молочного продукту: пастеризація та ультрапастеризація. Процеси однакові, але мають і відмінності. Пастеризувати молоко можна за допомогою спеціальної ванни, звичайного або інфрачервоного пастеризатора.

Історія пастеризації

Французький мікробіолог Луї Пастер є фундатором процесу пастеризації. В середині вісімдесятих років дев'ятнадцятого століття до відомого вченого звернулися винороби з проханням знайти засіб, здатний очистити вино від шкідливих та згубних ферментів. Результатом цілого ряду дослідів стало відкриття — шкідливих мікроорганізмів можна позбутися, якщо прогріти вино до температури 55 — 60 градусів. Подібний метод він застосував і до молока, щоб очистити його від туберкульозної палички.

Пастеризація прижилася та стала популярною у багатьох країнах світу. Її стали застосовувати як для знезараження, але й збільшення терміну зберігання молочного продукту.

Види пастеризації

Сьогодні пастеризація ділиться на три види:

Тривала (30-60 хвилин, при температурі 64 градуси),
Коротка (30-60 секунд, при температурі 86-91 градус),
Миттєва (кілька секунд, при температурі 98 градусів).

Пастеризацію варто відрізняти від стерилізації. Для стерилізації молоко доводиться до температури 150 градусів і обробляється протягом півгодини.

Така тривала термообробка призводить до загибелі всіх мікроорганізмів, а термін зберігання стерилізованого продукту сягає року. Відсутність у ньому молочних бактерій призводить до того, що молоко не прокисає, а починає гірчити. Мінус стерилізації – продукт втрачає свою харчову цінність.

Ефективність пастеризації

Пастеризація молока полягає в одноразовому нагріванні продукту протягом певного часу та до певної температури (залежно від виду пастеризації). Процес пастеризації призводить до загибелі мезофільних бактерій, але молочнокислі стрептококи та ентерококи зберігають свою активність. При подальшому зберіганні молока при температурі менше +8 градусів бактерії знижують біологічну активність та не погіршують якість продукту.

Пастеризація молока не призводить до знищення молочнокислих паличок – вони перестають розвиватися лише за правильного дотримання умов зберігання.

Психротрофні бактерії менш стійкі до процесу пастеризації, тому лише незначна кількість мікроорганізмів зберігається у готовому продукті.

Ефективність процесу безпосередньо залежить від видів та кількості мікроорганізмів, що містяться у вихідному продукті. А умови зберігання значною мірою визначають ефективність пастеризації. Якщо після доїння молоко одразу ж охолоджується до +3 градусів, то в ньому виживають і продовжують розмножуватися лише психротрофні мікроорганізми. Вони мають досить низьку термостійкість, тому ефективність пастеризації такого молока дорівнює 99,9%.

Розвиток психротрофів у сирому продукті веде до вироблення термостійких протеазів та ліпазів, які можуть погіршити смакові якості не лише пастеризованого молока, а й будь-якого молочного продукту.

Зберігання молока при температурі понад +9 градусів призводить до активного розмноження термостійких бактерій. Кількість їх біомаси може становити більше половини всіх мікроорганізмів, що знаходяться в молоці. Ефективність пастеризації такого молока може становити менше 97%.

Ультрапастеризація

Цей процес також є тепловою обробкою молочного продукту для збільшення його терміну зберігання. Ультрапастеризоване молоко можна пити не кип'яченим, і це безперечна перевага перед пастеризованим аналогом. Процес кип'ятіння призводить до знищення всіх корисних якостей, а також розкладання білків та зміни засвоюваності кальцію.

Для ультрапастеризації використовують спеціальні закриті ємності. Суть процесу в тому, що молоко доводять до температури 133-153 градуси, підтримують цю температуру протягом двох-трьох секунд і поступово охолоджують до 4 -5 градусів. Цей вид обробки призводить до загибелі всіх мікроорганізмів.

Ультрапастеризоване молоко не скисає, але зберігає всі корисні якості, оскільки процес термічної обробки не впливає на стан вітамінів, основних молочних ферментів та мінеральних солей.

Ультрапастеризоване молоко можна зберігати до двох місяців у закритій упаковці навіть без холодильника, за максимальної температури в приміщенні +25 градусів.

Відкриту коробку можна зберігати трохи більше п'яти днів. Через п'ять днів ультрапастеризоване молоко починає гірчити і набуває неприємного запаху.

Сучасні технології дозволяють виробляти ультрапастеризоване молоко, яке не поступається за своїми корисними якостями цілісному парному.

Пастеризатор молока

Пастеризатор – це обладнання, призначене для термічної обробки молочного продукту. До пастеризаторів висувають цілу низку вимог:

Вони повинні знищувати всі хвороботворні бактерії,
Вміти обробляти різноманітну продукцію,
Зберігати унікальні якості продукції, що обробляється,
Не допускати втрати продукції під час обробки,
Бути виготовленим із матеріалів, дозволених для застосування у харчовій галузі.

Пастеризатори діляться кілька видів за основним характеристикам. Так, по конструкції вони поділяються на відкриті та закриті. А залежно від робочого процесу можуть бути періодичні або постійні дії. У молочній промисловості більше застосовуються пастеризатори постійної дії, а для виробництва будь-яких консервованих продуктів частіше використовується пастеризатор періодичної дії.

Ще одна відмінність - на кшталт термічної обробки. Одні пастеризатори використовують у процесі стерильний пар. Такий спосіб передбачає подальше охолодження молока у спеціальній вакуумній камері. Інші використовують теплообмінний апарат. У вбудованому відділі регенерації якого передбачено процес охолодження.

Звичайна комплектація пастеризатора включає:

Робочу ємність,
Молочні та водні насоси,
Систему нагрівання,
Трубопроводи,
Пульт керування.

Найбільш популярними є пластинчасті пастеризатори. Вони здатні не тільки швидко нагріти молочний продукт, але й витримати його потрібну кількість часу за певної температури, а потім охолодити. Пластинчастий пастеризатор складається з:

Пастеризаційна колона,
Пластинчастого теплообмінника з охолоджуючим пристроєм,
Відцентровий насос,
Трубопроводи,
Системи управління.
Ванна тривалої пастеризації

Цей пристрій може нагрівати продукт до 95 градусів. Звичайний комплект ванни тривалої пастеризації складається з:

двостінної ванни з вбудованими електронагрівачами,
блоку керування,
двигуна,
зливного крана,
патрубки для заливання молока.

Даний вид пастеризатора випускається у кількох варіантах, здатних вмістити за один раз від 60 до 2100 літрів. Середня вага пастеризатора – 75 кг, а маса пристрою для пастеризації 1000 літрів – 340 кг.

Інфрачервоні пастеризатори

Інфрачервоні пастеризатори застосовуються в різних сферах. Їх використовують для пастеризації молока корів, хворих на мастит. Цей молочний продукт не придатний для людей, але добре підходить для вирощування телят. Ще одна сфера застосування - збільшення терміну зберігання розливного молока. Інфрачервоні пастеризатори поділяються на три групи:

Продуктивність до 300 літрів на годину,
Продуктивністю від 500 до 1500 літрів,
Продуктивність від 2000 до 500 літрів.

Міні-пастеризатори

Міні-пастеризатори виготовляються для домашнього використання. Вони розраховані на обсяг молока від 15 до 200 літрів, максимальна температура нагріву всередині пристрою – 92 градуси. Зазвичай домашні пастеризатори випускаються у формі циліндра із ручкою. Пастеризоване молоко може зберігатися до десяти днів.

Вага апарату залежить від внутрішнього об'єму. Мінімальна маса пастеризатора, розрахованого на 15 літрів – шість кілограм.

Пастеризація молока- це технологія знезараження молока та продовження терміну його зберігання, яка полягає в одноразовому нагріванні рідини на певну температуру на певний час.

Цій технології вже понад півтори сотні років - вперше її застосував ще в середині XIX століття мікробіолог із Франції на ім'я Луї Пастер. Власне, від його прізвища і походить назва технології.

Існують різні режими пастеризації молока- від тривалої пастеризації (триває 30-40 хвилин на температурі від 60 до 80 градусів) до миттєвої (кілька секунд при температурі 98 градусів). Існує також ультрапастеризація - вона проходить на температурі більше 100 градусів.

З усіх режимів пастеризації в домашньому сироваріння найчастіше застосовують тривалу пастеризацію (про неї нижче).

Навіщо потрібна пастеризація під час сироваріння? Чи можна використовувати пастеризоване магазинне молоко?

Вибір молока для сироваріння - палиця з двома кінцями. Якщо ви купили магазинне молоко, воно вже пастеризоване, але ймовірність отримання сиру — 50/50. Тобто чи вийде чи ні. І цілком ймовірно, що з пастеризованим магазинним молоком доведеться застосовувати будь-які хитрощі типу додавання хлористого кальцію, щоб у вас таки вийшов сир.

Свіже фермерське непастеризоване молоко практично завжди дає гарантований результат — при хороших інгредієнтах і дотриманні рецептури сир виходить практично відмінний.

Але в непастеризованому молоці можуть бути приховані певні погрози у вигляді недружніх бактерій. Тому майже завжди такому молоку потрібна пастеризація. І навіть наявність вет.документів на молоко та наявність «перевіреного» фермера не гарантує вам відсутність небажаних мікробів.

Тому наша порада така: фермерське молоко все одно краще пастеризувати, щоб застерегти розвиток патогенної мікрофлори у вашому сирі.

Технологія пастеризації молока в домашніх умовах

Щоб провести пастеризацію молока в домашніх умовах, вам знадобиться таке обладнання:

Каструля з кришкою
шумівка або велика дерев'яна ложка/лопатка

І треба запастись терпінням.

Отже, свіже молоко виливаєте в каструлю, ставите її на середній вогонь і безперервно помішуючи, нагріваєте до 72-74 градусів (використовуйте термометр). Деякі джерела стверджують, що потрібно нагрівати до 82, але це перестрахування (див. таблицю нижче на сторінці).
Як тільки молоко досягло потрібної температури, закриваєте кришкою і даєте постояти 30 секунд.
Через 30 секунд каструлю поміщаєте в ємність із холодною водою (можна використовувати велику раковину чи ванну). Тут швидко охолоджуєте її до необхідної згідно з рецептом температури (від 22 до 38 градусів, залежно від виду сиру).

Всі! Молоко пастеризоване.Після цього можна переходити безпосередньо до сироваріння.

Згідно з зазначеним джерелом, використання температури, при якій знищуються туберкульозні бактерії, дозволяє усунути й інші бактерії, які зустрічаються в молоці і найчастіше є хвороботворними. За дотримання зазначеного режиму пастеризації молока гине до 99% мікрофлори молока, не виключаючи і шкідливі для сироробства мамакоки та кишкову паличку.

До речі! Молоко не придатне для сироробства протягом двох годин після доїння! (У ньому містяться природні інгібітори, що перешкоджають розвитку молочнокислих бактерій). Тож якщо молоко буквально парне, то потрібно почекати пару годин. Докладніше про придатність молока до сироваріння.

Також дуже важливий момент : після пастеризації молоко стає менш сиропридатним, т.к. іони кальцію вивільняються із молока. А для коагуляції (сичужного зсідання) молока іони кальцію необхідні. Щоб заповнити їх недолік, після пастеризації молока під час приготування сиру додайте в молоко

Пастеризація молока чи теплова обробка це процес нагрівання молока від 63 °З температури, близької до точки кипіння.

Цей процес отримав свою назву на ім'я відомого французького вченого Луї Пастера (1822-1892), який вперше застосував цей спосіб для знищення мікроорганізмів у вині та пиві.
Дія пастеризації на мікроорганізми, що знаходяться в молоці, залежить від температури, до якої нагрівають молоко, та тривалості витримки при цій температурі.

Пастеризацією знищуються бактерії, а при стерилізації (нагріванні молока вище за температуру кипіння) - відразу і суперечки. Кип'ятінням знищується вся мікрофлора молока, крім спор, стійких до температури кипіння. Пастеризацією без помітного зміни органолептичних властивостей молока (смак, запах і суміш) знищуються туберкульозні, бруцельозні та інші хвороботворні бактерії.

У звичайному збірному молоці гине 99% бактерій лише за умови хорошої, надійної стерилізації апаратури, інструментарію, посуду, що у процесі пастеризації. Так, добавка до пастеризованого молока забрудненого молока, що містить 1 мільярд мікробів (тобто така кількість, яка може залишитися через недогляд у молочному інвентарі), підвищить кількість бактерій у молоці до 1 млн. в 1 мл. Ці бактерії будуть активно розмножуватися і неминуче приведуть до псування всього молока.

Пастеризація, отже, більш звичайна і дешевий метод знезараження молока.
Молоко пастеризують також при виробництві всіх продуктів з молока, щоб запобігти їх у подальшому від небажаних процесів, які викликаються життєдіяльністю бактерій і особливо кишкової палички, маслянокислих мікробів та ін.

На практиці використовуються три режими пастеризації:

при довготривалій пастеризації молоко нагрівають до 63-65 °З витримують при цій температурі 30 хв; короткочасна пастеризація проводиться при 72-75 ° С з витримкою протягом 15-20 с, що здійснюється в потоці;
моментальна пастеризація – нагрівання молока до температури 85-90 ° С без витримки.

Термічний вплив на молоко призводить до деяких змін його складових речовин. При нагріванні з молока випаровуються розчинені в ньому гази. У результаті видалення вуглекислоти кислотність молока знижується на 0,5-1 °Т.

При температурі вище 85° змінюється казеїн. Але найбільше впливає альбумін молока: при 60- 65 ° С він починає денатуруватися.

Порушується при пастеризації та сольовий склад молока. Розчинні фосфорнокислі солі переходять у нерозчинні. Від часткового згортання білків та утворення нерозчинних солей на поверхні нагрівальних пристроїв (пастеризатори) відкладається осад – молочний камінь (пригар).

Пастеризоване молоко повільніше згортається сичужним ферментом. Це випадання кальцієвих солей. Додавання до такого молока розчину хлористого кальцію відновлює його здатність згортатися.

Тепловою обробкою або пастеризацією називається процес нагрівання молока від 63 ° С до температури, близької до точки кипіння. Цей процес отримав свою назву на ім'я відомого французького вченого Луї Пастера (1822-1892), який вперше застосував такий метод для знищення мікроорганізмів у вині та пиві.
Дія пастеризації на мікроорганізми, що містяться в молоці, залежить від температури, до якої нагрівають молоко, та тривалості витримки при цій температурі. Пастеризацією знищуються мікроби, а при стерилізації (нагріванні молока вище за температуру кипіння) - одночасно і суперечки. Кип'ятінням знищується вся мікрофлора молока, за винятком суперечок, стійких до температури кипіння. Пастеризацією без помітної зміни органолептичних властивостей молока (смак, запах та консистенція) знищуються туберкульозні, бруцельозні та інші хвороботворні бактерії. У звичайному збірному молоці гине 99% бактерій лише за умови гарної, надійної стерилізації апаратури, інвентарю, посуду, які у процесі пастеризації. Так, добавка до пастеризованого молока забрудненого молока, що містить 1 млрд. бактерій (тобто така кількість, яка може залишитися через недогляд у молочному інвентарі), підвищить кількість бактерій у молоці до 1 млн. в 1 мл. Ці бактерії активно розмножуватимуться і неминуче призведуть до псування всього молока. Пастеризація, отже, найпростіший і найдешевший спосіб знезараження молока. Молоко пастеризують також при виробництві всіх молочних продуктів, щоб захистити їх в подальшому від небажаних процесів, які викликаються життєдіяльністю бактерій і особливо кишкової палички, маслянокислих бактерій та ін. Пояснюється це тим, що при стійловому вмісті бактерії потрапляють у молоко переважно з гнойових частинок. Ці бактерії за своїми властивостями стійкіші до нагрівання. При пасовищному вмісті в молоці виявляються переважно бактерії, що розмножуються на рослинах. Перед пастеризацією необхідне ретельне очищення молока. На практиці застосовують три режими пастеризації: при тривалій пастеризації молоко нагрівають до 63-65 °С і витримують при цій температурі 30 хв; короткочасна пастеризація проводиться при 72-75 ° С з витримкою протягом 15-20 с, що здійснюється в потоці; миттєва пастеризація - нагрівання молока до температури 85-90 ° С без витримки. Термічна дія на молоко призводить до деяких змін його складових речовин. При нагріванні з молока випаровуються розчинені в ньому гази. Внаслідок видалення вуглекислоти кислотність молока знижується на 0,5-1 °Т. За температури вище 85° частково змінюється казеїн. Але найбільше впливає альбумін молока: при 60- 65 ° С він починає денатуруватися. Порушується при пастеризації та сольовий склад молока. Розчинні фосфорнокислі солі переходять у нерозчинні. Від часткового згортання білків та утворення нерозчинних солей на поверхні нагрівальних приладів (пастеризатори) відкладається осад-молочний камінь (пригар). Пастеризоване молоко повільніше згортається сичужним ферментом. Це випадання кальцієвих солей. Додавання до такого молока розчину хлористого кальцію відновлює його здатність згортатися. Вітаміни стійкі до дії високої температури, особливо, якщо молоко нагрівається без доступу кисню повітря. Нагрівання до високих температур (80-85 °) надає молоку особливий смак і аромат, які підвищуються. При кип'ятінні склад молока також змінюється. Наприклад, майже в 2 рази зменшується вміст вітамінів А і С. Втрачаються поживні речовини в межах від 15 до 20% внаслідок утворення опадів білків, жиру та солей кальцію на стінках посуду. Тому кип'ятити пастеризоване молоко без особливої потреби не слід.
У домашніх умовах можна також рекомендувати і тривалу пастеризацію молока, яка виконується без особливих труднощів. Вона виготовляється через нагріту воду. Молоко, налите у каструлю, перемішується чистою ложкою під час нагрівання. Як тільки температура підвищиться до 63-65 ° С, нагрівання слід припинити та витримати 20-30 хв. Після цього каструлю з молоком ставлять у холодну воду.