Пастеризация - процесс термической обработки сырого молока или продуктов его переработки. Пастеризация осуществляется при температуре от 63 до 120 °С с выдержкой, обеспечивающей снижение количества любых патогенных микроорганизмов в сыром молоке и продуктах его переработки до уровней, при которых эти микроорганизмы не наносят существенный вред здоровью человека.
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 %.
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
Режимы пастеризации, определенные по этому уравнению, гарантируют дезактивацию туберкулезной и кишечной палочки. Зная температуру пастеризации, из этого уравнения определяют время. Данные представлены ниже.
| Температура, °C | |||||||||
| Время, сек | 25,6 | 9,8 | 3,7 | 1,4 |
Из приведенных данных видно, что достаточно выдержать молоко в течение 3,7 сек при 74 °C, чтобы полностью уничтожить все микроорганизмы в молоке. В промышленности для обеспечения полной гарантии безопасности продукта в микробиологическом отношении время выдержки молока при этой температуре увеличено до 20 сек.
Кроме температуры нагревания и продолжительности ее воздействия на молоко, эффективность пастеризации зависит также от целого ряда второстепенных факторов. Рассмотрим эти факторы.
Степень обсемененности. В процессе пастеризации в молоке сохраняется некоторое количество микроорганизмов, составляющее десятые или сотые доли процентов от их общего количества. В связи с этим в молоке с большей первоначальной обсемененностью после тепловой обработки остается большее количество микроорганизмов, это в основном термофильные расы, развитие которых в пастеризованном молоке также нежелательно.
Возраст бактериальной клетки. Бактериальная клетка в зависимости от возраста проявляет различную чувствительность к действию высоких температур. Молодые клетки, появившиеся в молоке за несколько часов до пастеризации, погибают, быстрее, чем старые клетки. Поэтому длительное хранение нежелательно, даже охлажденного молока.
Механическая загрязненность молока. В частичках механической примеси и слизи находится значительное количество бактерий. Эти частицы прогреваются труднее, поэтому перед пастеризацией молоко необходимо очистить.
Период получения молока. Стойкость микроорганизмов молока к действию высоких температур несколько изменяется в зависимости от условий содержания скота. В молоке, полученном в пастбищный период, после пастеризации остается микроорганизмов в 3-5 раз, меньше чем в молоке, полученном в стойловый период.
Состав продукта. В продуктах с повышенным содержанием жира и сухих веществ, например, сливках, смесях для мороженого, - возрастает сопротивляемость микроорганизмов действию высоких температур. Поэтому в таких продуктах для достижения необходимой эффективности следует повышать температуру на 8-10 °С или увеличивать время выдержки.
Кислотность молока и его вспенивание. Пастеризация молока производится при кислотности не выше 22 °Т, так как при большей кислотности белки молока при нагревании частично свертываются и на греющей поверхности пастеризатора образуется слой пригара. Этот слой ухудшает теплопроводность через греющую поверхность пастеризатора, что отражается на эффективности пастеризации.
При большом пенообразовании микроорганизмы, находящиеся в пене, не уничтожаются из-за слабого прогрева пены, что также снижает эффективность пастеризации.
Контрольные вопросы
1. При какой температуре проводится пастеризация?
1) 60 – 630С без выдержки
2) 63 – 1200С с выдержкой
3) Свыше 1200С с выдержкой
4) Свыше 1200С без выдержки
2. Вставьте пропущенные слова в предложении: «Снижение общей ________ обсемененности, разрушение __________ сырого молока, вызывающих _______ пастеризованного молока, _____________ его ___________ в хранении.
3. Закончите предложение: «Одним из показателей эффективности пастеризации является разрушение в молоке фермента _____________».
4. Основными факторами, влияющими на эффективность пастеризации являются:
1) Состав молока
2) Температура нагревания
3) Время воздействия температуры
4) Вид пастеризационной установки
5) Большое количество пены
5. Найдите соответствие факторов по ее характеристике
| Фактор | Характеристика | ||
| Степень обсемененности | Стойкость микроорганизмов молока к действию высоких температур несколько изменяется в зависимости от пастбищного периода, после пастеризации остается микроорганизмов в 3-5 раз, меньше чем в молоке, полученном в стойловый период. | ||
| Возраст бактериальной клетки | В частичках механической примеси и слизи находится значительное количество бактерий, поэтому перед пастеризацией молоко очищают | ||
| Механическая загрязненность молока | Пастеризация молока производится при кислотности не выше 22 °Т, так как при большей кислотности белки молока при нагревании частично свертываются и на греющей поверхности пастеризатора образуется слой пригара | ||
| Период получения молока | Молодые клетки, появившиеся в молоке за несколько часов до пастеризации, погибают, быстрее, чем старые клетки. Поэтому длительное хранение нежелательно, даже охлажденного молока. | ||
| Состав продукта | В молоке с большей первоначальной обсемененностью после тепловой обработки остается большее количество микроорганизмов | ||
| Кислотность молока и его вспенивание | В продуктах с повышенным содержанием жира и сухих веществ возрастает сопротивляемость микроорганизмов действию высоких температур, поэтому повышают температуру на 8-10°С или увеличивают время выдержки |