- •Оглавление
- •Предисловие
- •1. История и перспективы развития молочной промышленности
- •1.1. История развития молочной промышленности
- •1.2. Основные отрасли и ассортимент выпускаемой продукции
- •1.3. Общая ретроспектива молочного производства
- •1.4. Роль молока и молочных продуктов в питании человека
- •1.5. Современное состояние молочной промышленности
- •1.6. Направления научных исследований в молочной промышленности
- •Вопросы для самостоятельной работы:
- •Контрольные вопросы и задания:
- •2. Молочное сырье
- •2.1. Виды молочного сырья для молочной промышленности
- •2.2. Показатели, характеризующие качество молочного сырья, их основные характеристики
- •2.2.1. Физико-химические показатели
- •Определение массы нетто молока-сырья осуществляют объемным или весовым методом.
- •2.2.2. Органолептические показатели
- •2.2.3. Технологические показатели
- •2.2.4. Санитарно-гигиенические показатели
- •2.2.5. Показатели натуральности молока
- •2.2.6. Понятия «анормальное молоко», «молозиво»,
- •2.3. Требования госТа, предъявляемые к качеству молока натурального коровьего - сырья
- •2.3.1. Транспортирование и хранение
- •2.3.2. Условия приемки, передачи и оплаты за молоко
- •2.3.3. Нормативы качества сливок и белково-углеводного сырья
- •2.4. Санитарно-гигиенические условия получения доброкачественного молока
- •2.4.1. Бактерицидная фаза молока, способы ее продления
- •2.4.2. Первичная обработка молока на фермах
- •2.4.3. Посторонние вещества в молоке и их характеристика
- •2.4.4. Пороки молока
- •2.4.5. Факторы, влияющие на состав и свойства молока
- •3. Механическая обработка молочного сырья
- •3.1. Фильтрование как наиболее простой метод очистки молока от механических примесей
- •3.2. Центробежная очистка молока
- •3.3. Сепарирование молока
- •3.3.1. Основные закономерности процесса сепарирования молока
- •3.3.2. Факторы, влияющие на эффективность процесса сепарирования
- •3.4. Гомогенизация молочного сырья
- •I Натуральный (исходный) Мицелла жировой шарик Казеина
- •3.4.2. Формирование адсорбционных оболочек жировых шариков
- •3.4.3. Факторы, влияющие на процесс гомогенизации
- •3.4.4. Изменение состава и свойств молока в результате гомогенизации
- •3.4.4. Оборудование для дробления жировых шариков
- •3.5. Мембранные методы обработки молочного сырья
- •3.5.1. Назначение, сущность и характеристика
- •3.5.2. Характеристика мембран
- •Вопросы для самостоятельной работы:
- •4. Материальный баланс и нормализация в производстве молочных продуков
- •4.1. Основные уравнения материального баланса
- •4.2. Нормализация в производстве молочных продуктов
- •5. Тепловая и вакуумная обработка молочного сырья
- •5.1. Тепловая обработка молочного сырья
- •5.1.1. Термизация
- •5.1.2. Пастеризация молочного сырья
- •5.1.3. Стерилизация молока
- •5.1.4. Ультравысокотемпературная обработка
- •5.2. Нетрадиционные способы обработки молока с целью снижения его бактериальной обсемененности
- •5.3. Вакуумная обработка молочного сырья
- •5.4. Охлаждение и замораживание молока и молочных продуктов
- •6.2. Основные принципы подбора заквасочных культур
- •6.3. Технология приготовления заквасок в производственных условиях
- •6.4. Контроль качества лабораторной и производственной заквасок и активизированного бактериального концентрата
- •7. Санитарная обработка оборудования и тары
- •7.1. Влияние санитарно-гигиенического состояния оборудования и тары на качество молочных продуктов
- •7.2. Виды загрязнений и способы их удаления
- •7.3. Требования к моющим и дезинфицирующим средствам и их виды
- •7.4. Факторы, влияющие на эффективность мойки
- •7.5. Способы и режимы мойки и дезинфекции инвентаря, оборудования и тары
- •7.6. Требования к качеству воды
- •7.7. Контроль качества санитарной обработки
- •8. Технический контроль на предприятиях молочной промышленности
- •8.1. Цели и задачи контроля
- •8.2. Основные термины и определения
- •8.3. Организация контроля
- •Вопросы для самостоятельной работы:
- •9. Упаковка молока и молочных продуктов
- •9.1. Классификация упаковки и тары
- •9.2. Выбор упаковки и тары
- •9.2.1. Упаковка из стекла
- •9.2.2. Тара из полимерных материалов
- •9.2.3. Комбинированная, картонная и бумажная тара
- •9.2.4. Металлическая тара
- •9.2.5. Биоразлагаемая упаковка
- •9.3. Основные направления развития производства и применения различных видов упаковочных материалов и тары
- •10. Проблемы качества молока и экологической безопасности молочной продукции
- •10.1. Основные определения
- •10.2. Проблемы качества молока и экология
- •10.3. Экологическая характеристика молока и молочных продуктов
- •Промышленная экологическая обстановка
- •Молочные продукты
- •10.5. Основные предпосылки разработки мер улучшения экологии молочных продуктов
- •10.6. Взаимодействие предприятий молочной промышленности с окружающей средой
- •Молочное предприятие
- •10.7. Научные проблемы экологии
- •Список литературы
- •Общая технология молочной отрасли
- •650056, Г. Кемерово, б-р Строителей, 47
5.1.3. Стерилизация молока
Известны следующие способы стерилизации: химический, механический, радиоактивный, электрический и тепловой. Наиболее надежным и экономически выгодным является тепловой. Сущность его заключается в тепловой обработке молока в целях уничтожения в нем не только вегетативных форм микроорганизмов, но и их спор, инактивации ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и питательной ценности.
Способ и режимы тепловой стерилизации молока должны обеспечивать уничтожение в нем бактерий и их спор, инактивацию ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и питательной ценности. Требуемые для этого температура и продолжительность нагревания находятся в зависимости от количества и вида спорообразующей микрофлоры в молоке.
Производство стерилизованного молока в значительной степени зависит от качества исходного сырья, в частности от его бактериальной обсемененности и термоустойчивости, ибо требуемый режим стерилизации определяется количеством и видом спорообразующей микрофлоры сырого молока, а способность молока выдерживать необходимый высокотемпературный нагрев без коагуляции белков - его термоустойчивостью.
Молоко, пригодное для пастеризации, может оказаться непригодным для стерилизации вследствие образования хлопьев или даже свертывания. Поэтому к качеству молока, предназначенного для стерилизации, предъявляются повышенные требования.
Сливки и обезжиренное молоко, используемые для нормализации, должны быть получены путем сепарирования молока высшего или первого сорта, выдерживающего алкогольную пробу с 75%-м этиловым спиртом. Сливки должны быть кислотностью в плазме не выше 22 Т, с содержанием жира не более 30 %, обезжиренное молоко - кислотностью не выше 19 Т.
Эффективность стерилизации находится в прямой функциональной зависимости от температуры и продолжительности ее воздействия.
Для теоретического обоснования вероятности максимального уничтожения бактерий при тепловой стерилизации измеряют первоначальную концентрацию (Сн) жизнедеятельных клеток в единице объема предварительно приготовленной микробиологической суспензии. Затем суспензию подвергают тепловой обработке при различных комбинациях температуры и времени выдержки и подсчитывают конечную концентрацию спор (Ск).
Стерилизующий эффект определяется по разности десятичных логарифмов первоначальной и конечной концентрации спор (Ес log 10 Сн – log 10 Ск) и должен находиться в пределах от 9 до 10. Это означает, например, что эффект стерилизации, равный 9, достигается, когда первоначальное количество спорообразующих бактерий (1000 в 1 см3) уменьшается до 1 на 1 м3.
В молочной промышленности в зависимости от особенностей производства различают периодическую и непрерывную стерилизацию молока и молочных продуктов в таре и в потоке с асептическим розливом.
Периодическая стерилизация в таре может осуществляться одноступенчатым способом - после розлива в тару и ее герметической укупорки при 110-120 C с выдержкой 15-30 минут. Для одноступенчатой стерилизации в таре служат стерилизаторы периодического действия - автоклавы.
Данный способ стерилизации обеспечивает высокую стойкость продукта при хранении, однако он мало производителен и вызывает физико-химические изменения составных частей молока.
Непрерывная стерилизация при двухступенчатом способе осуществляется следующим образом: первоначально продукт стерилизуют в потоке при 130-150 C с выдержкой несколько секунд, затем после розлива и герметической укупорки вторично стерилизуют продукт в таре при температуре 110-118 C в течение 15-20 минут. Двухступенчатый режим стерилизации позволяет инактивировать не только микроорганизмы, имеющиеся в сырье, но и попавшие в продукт при его расфасовке. Готовый продукт можно хранить и употреблять в течение года.
В настоящее время применяют системы прямого и косвенного нагрева. Прямая подача пара применяется реже из-за больших энергозатрат при удалении конденсата. Качество продукта, стерилизованного пароконтактным способом, во многом зависит от качества пара, используемого для нагрева продукта. Он должен быть сухим, насыщенным, без посторонних примесей и запахов. Однако имеется преимущество прямого нагрева - практически мгновенное нагревание всей массы продукта, что позволяет использовать молоко более низкой термоустойчивости. Кроме этого, мгновенное тепловое воздействие вызывает наименьшие физико-химические изменения составных частей молока.
Для стерилизации продукта способом косвенного нагрева используют трубчатые, пластинчатые и для вязких продуктов скребковые теплообменники, которые характеризуются надежностью в работе, простотой обслуживания, высокой степенью использования тепла. Основная трудность, возникающая при использовании косвенных систем, особенно с пластинчатыми теплообменниками, заключается в пригарообразовании. Степень разрушения компонентов молока при стерилизации различна и зависит от режима стерилизации.
При стерилизации молока в таре изменения составных частей молока выражены особенно резко, что значительно снижает его биологическую ценность.
Однако обычные режимы стерилизации являются более жесткими по сравнению с режимами пастеризации. Высокие температуры нагревания молока и особенно продолжительное действие этих температур, когда оно стерилизуется в таре, вызывают в нем реакции, в результате которых молоко приобретает коричневый оттенок и ярко выраженный кипяченый привкус.
При нагревании молока до температур стерилизации происходит изменение свойств и структуры белка. Эти изменения определяют одну из специфических особенностей молока, которую принято называть термостабильностью. При стерилизации изменение белка проявляется в наиболее выраженной форме, чем при пастеризации, и зависит от режима стерилизации. Наибольшим изменениям при стерилизации подвержены сывороточные белки. Денатурация сывороточных белков при стерилизации молока при обычных режимах выше, чем при пастеризации; к действию тепла более чувствительным является -лактоглобулин, чем -лактоальбумин. При повышенной кислотности молока процессы денатурации и образования осадка интенсифицируются.
При стерилизации очень сильно разрушаются витамины. Стерилизация в таре сопровождается разрушением как жирорастворимых, так и водорастворимых витаминов.