DRUHY PASTERIZACE MLÉKA – Studentské vědecké fórum
Pasterizace mléka je tepelné zpracování mléka za účelem zničení vegetativních forem mikroflóry, včetně patogenních. Pasterizační režim by měl také zajistit požadované vlastnosti hotového výrobku, zejména organoleptické ukazatele (chuť, požadovaná viskozita a hustota sraženiny). Pasterizační efekt, způsobený stupněm zničení patogenní mikroflóry, ovlivňuje volbu pasterizačních režimů a metod. Z patogenních mikroorganismů jsou bakterie tuberkulózy nejodolnější vůči tepelnému zpracování. Vzhledem k tomu, že práce na identifikaci patogenů tuberkulózy je složitá, je účinnost pasterizace obvykle určena smrtí neméně rezistentní E. coli. Pasterizační efekt závisí na teplotě t a době trvání tepelného zpracování z, jejichž vztah je stanoven ve formě následující rovnice:
kde 36,84 a 0,48 jsou konstantní hodnoty.
V závislosti na těchto faktorech existují tři režimy pasterizace: dlouhodobá pasterizace – při teplotě 60-63 °C s dobou výdrže 30 minut; krátkodobá – při 74-78 °C s dobou výdrže 20 sekund; okamžitá – při teplotě 85-87 °C nebo 95-98 °C bez doby výdrže.
Volba režimů pasterizace je dána technologickými podmínkami a vlastnostmi produktu. Pokud výrobek obsahuje komponenty s nízkou tepelnou odolností, měla by být použita dlouhodobá pasterizace. Proces dlouhodobé pasterizace sice zajišťuje spolehlivou likvidaci patogenních mikrobů a nejmenší změnu fyzikálně-chemických vlastností mléka, vyžaduje však velké náklady spojené s používáním málo výkonných zařízení.
Nejběžnější metodou při výrobě pasterizovaného mléka, kysaných mléčných výrobků a zmrzliny je blesková pasterizace. Tato metoda je také spolehlivá pro inaktivaci mikrobů a maximalizaci zachování původních vlastností mléka. Okamžitá pasterizace má stejný účinek na mikroby a vlastnosti mléka jako krátkodobá pasterizace. Doporučuje se pro pasterizaci smetany, ze které se vyrábí máslo, a při výrobě konzervovaného mléka. Všechny způsoby pasterizace tedy umožňují získat produkt, který je pro přímou spotřebu nezávadný, ale má omezenou trvanlivost.
Odolnost mikroorganismů vůči tepelnému zpracování se zvyšuje se zvyšujícím se obsahem tuku a sušiny ve výrobcích (smetana, zmrzlinová směs), protože tukové a bílkovinné látky mají ochranný účinek na mikrobiální buňky. Proto by u výrobků s vysokým obsahem tuku a sušiny měla být pasterizační teplota zvýšena o 10–15 °C ve srovnání s pasterizační teplotou mléka.
Současně s pasterizací se mléko a smetana deodorizují, aby se zlepšily jejich organoleptické vlastnosti.
Organoleptické vlastnosti se mění v důsledku přítomnosti těkavých látek a plynů v mléce, zejména kyslíku, které způsobují nežádoucí chuť a vůni. Kyslík přítomný v mléce během skladování podporuje oxidaci tukové frakce a destrukci vitamínů. K odstranění těchto nežádoucích látek z mléka se používají vakuové deodorizační jednotky. Deodorizace se obvykle provádí při teplotě 65-70 °C a vakuu 0,04-0,06 MPa po dobu 4-5 s. Za těchto podmínek mléko vře a spolu s parami se odstraňují nežádoucí plyny a těkavé látky.
Zpracování mléka ultravysokoteplotní (UHT) metodou se provádí při teplotách nad 100 °C bez výdrže nebo s výdrží 1 s. V technologii fermentovaných mléčných nápojů se tedy používá UHT zpracování při 3 ± 102 °C bez výdrže.
Termizace je tepelné zpracování mléka za účelem prodloužení jeho trvanlivosti snížením celkové bakteriální kontaminace mléka. Provádí se při teplotě 65 °C po dobu 15 sekund. Termizace jako krátkodobé tepelné zpracování za nízkých teplot se doporučuje pro zvýšení stability syrového mléka během skladování. V sýrárně se termizace používá k ošetření mléka se zvýšenou bakteriální kontaminací a určeného ke zrání, a při výrobě konzervovaného mléka – ke zvýšení tepelné odolnosti mléka.
Nabízíme pasterizátory vlastní výroby:
Chladiče mléka na talíře
Na obalech mléka z obchodu můžete vidět nápisy jako: sterilizované, pasterizované a ultrapasterizované mléko.
Co všechny znamenají?
V čem bude mléko zpracované pro lidskou spotřebu chutnější a zdravější?
Mléko je jedinečný nápoj se zdravou sadou živin – bílkovin, tuků, sacharidů, vitamínů, minerálních solí. Proto je velmi důležité vědět, jakým zpracováním prochází, než se dostane na pulty obchodů.
Pasterizace je proces zahřívání kapalných produktů nebo látek jednou na 60 °C po dobu 60 minut nebo při teplotě 70-80 °C po dobu 30 minut. Tuto technologii objevil v polovině 63. století francouzský mikrobiolog Louis Pasteur – odtud název. Používá se k dezinfekci potravinářských výrobků a také k prodloužení jejich trvanlivosti. Doma se pasterizace často používá jako způsob výroby domácích produktů. Při pasterizaci vegetativní formy mikroorganismů v produktu odumírají, ale spory zůstávají v životaschopném stavu a při příznivých podmínkách se začnou intenzivně rozvíjet. Pasterizované produkty (mléko, pivo atd.) se proto skladují při nízkých teplotách jen krátkou dobu. Předpokládá se, že nutriční hodnota produktů zůstává během pasterizace prakticky nezměněna, protože chuť a cenné složky (vitamíny, enzymy) jsou zachovány. V závislosti na druhu a vlastnostech potravinářských surovin se používají různé režimy pasterizace. Existuje dlouhá (při teplotě 65-30 °C po dobu 60-85 minut), krátká (při teplotě 90-0,5 °C po dobu 1-98 minuty) a blesková pasterizace (při teplotě XNUMX °C po dobu několika sekundy). Takové mléko si sice zachovává většinu prospěšných složek, ale není úplně bez mikrobů, takže rychle kysne. Pasterizace neochrání úplně před choroboplodnými zárodky a škodlivými bakteriemi – některé se sice zbaví, jiné pouze sníží aktivitu (spory). Pasterizované mléko proto dlouho nevydrží – i když je uzavřené a chlazené, může být skladováno jen pár dní. Při pokojové teplotě se jeho životnost zkracuje na několik hodin.
Ultrapasterizace (z latinského ultra – nadměrně, nadměrně a pasterizace) je proces tepelné úpravy za účelem prodloužení trvanlivosti potravinářského produktu. Tento způsob zpracování nám umožňuje vyrábět kvalitní konzumní mléko, které se nemusí převařovat. A převařené mléko ztrácí mnoho ze svých léčivých vlastností. Při varu se rozkládají bílkoviny a zničí se vitamín C citlivý na teplo. Vápník a fosfor se mění na nerozpustné sloučeniny, které lidské tělo nevstřebává. Syrové mléko a ovocné šťávy jsou obvykle ultrapasterizované. Kapalina se zahřívá po dobu 2-3 sekund na teplotu 135-150 °C a ihned se ochladí na 4-5 °C. V tomto případě jsou patogeny a mikroorganismy zcela zničeny. Mléko po této úpravě se skladuje 6 týdnů nebo déle při pokojové teplotě. Tímto způsobem je z mléka odstraněna mikroflóra a bakteriální spory, které vedou ke kyselému mléku, a přirozené prospěšné vlastnosti jsou zachovány s minimálními ztrátami. Po zpracování je mléko za sterilních podmínek baleno do uzavřeného vícevrstvého sáčku – tetrapacku. Vysoce kvalitní suroviny, okamžité zpracování a spolehlivé balení – toto mléko nevyžaduje vaření. Proces ultrapasterizace mléka probíhá v uzavřeném systému, existují speciální zařízení. Jeho trvání je asi 2 sekundy. Používají se dva způsoby ultrapasterizace: styk kapaliny s ohřátým povrchem o teplotě 125–140 °C přímé míchání sterilní páry o teplotě 135–140 °C V anglicky psané literatuře tato metoda pasterizace se nazývá UHT – Ultra-high temperature processing v ruskojazyčné literatuře se používá termín “aseptická pasterizace”. Existují i další metody pasterizace, například ve vztahu k mléku – ULT (Ultra Long Time). Ultrapasterizace umožňuje získat mléko, které je zcela prosté nejen mikrobů, ale také jejich spór a vegetativních forem. UHT mléko zůstává čerstvé pouze v hermeticky uzavřených aseptických obalech. Po otevření balení by mělo být mléko skladováno v lednici nejdéle 4-5 dní, jinak se zkazí, jako každé jiné. Mléko, které zpočátku neobsahuje žádné bakterie, však nekysne tak zjevně, jako je tomu u běžného mléka kontaminovaného velkým množstvím mikroorganismů. Takové mléko prostě po chvíli žlukne. Mnoho lidí si toho všimlo. Nejedná se o známku nekvalitního mléka nebo výrobku nabitého konzervanty. Tak to má být. Panuje názor, že z UHT konzumního mléka domácí sražené mléko nebo tvaroh nezískáte. Ve skutečnosti to není pravda. UHT mléko nemá vlastní mikroflóru včetně bakterií mléčného kvašení, proto potřebuje pomoc v podobě startéru. Do jogurtů se používá bakteriální startér, který obsahuje bulharského bacila a termofilního streptokoka. Například Lactina Jogurt. Na rozdíl od obvyklé a známé pasterizace, po které v mléce stále zůstávají některé tepelně odolné bakterie a jejich spory, dochází k ultrapasterizaci (UHT) při vyšší teplotě – 135–137 °C, což vám umožní bakterie zcela zničit, ale všechny prospěšné látky v mléce zůstávají zachovány, protože zpracování trvá jen 2-4 vteřiny. To je zvláště důležité, protože za těchto podmínek nedochází ke zničení mléčného cukru (laktózy) a minerální soli (například vápník), vitamíny a cenné enzymy si zachovávají své vlastnosti. Nyní je ultrapasterizace (technologie UHT) nejpokročilejší a nejoblíbenější technikou zpracování mléka na světě. Americký institut potravinářské technologie v roce 1989 nazval tento systém „největším úspěchem potravinářské technologie XNUMX. století“. Ve Francii, Německu, Belgii, Španělsku a některých dalších zemích tvoří toto mléko až 90 % z celkového objemu spotřebovaného produktu.
Sterilizace umožňuje úplné osvobození od všech typů mikroorganismů, včetně bakterií a jejich spor, hub, virionů a také prionového proteinu. Provádí se tepelnými, chemickými, radiačními, filtračními metodami. Zde se bavíme o sterilizaci obecně – přístroje a nástroje atp. Během sterilizace se mléko udržuje při teplotách nad 100°C po dobu 20-30 minut. Takové mléko je zcela sterilní a má dlouhou trvanlivost, ale ztrácí významnou část svých prospěšných složek. Mnohem výhodnější je ultrapasterizace.
Analýza metod pasterizace mléčných výrobků umožňuje konstatovat, že nejslibnější metodou je použití elektrotechnologických metod ovlivnění, z nichž nejslibnější je IR ozařování. V tomto případě je nejúčinnější metodou objemové ozařování, kdy je výrobek exponován ze všech stran, čehož je dosaženo konstruktivními opatřeními vyvíjeného zařízení.
Literatura
- MM. Bezzubtseva, V.S. Volkov, A.G. Pirkin, S.A. Fokin A24: Energie technologických procesů v agroprůmyslovém komplexu. – Petrohrad: St. Petersburg State Agrarian University, 2011. 265 s.
- MM. Bezzubtseva, V.S. Volkov, A.V. Kotov, K.N. Obukhov
Inovativní elektrotechnologie v agroprůmyslovém komplexu – Petrohrad: SPbGAU, 2015. – 148 s.
- http://www.ya-fermer.ru/pasterizatsiya-moloka