Тепловой обработкой или пастеризацией называется про-цесс нагревания молока от 63 ºС до температуры, близкой к точке кипения.

Этот процесс получил свое название по имени известного французского ученого Луи Пастера (1822— 1892), впервые применившего такой метод для уничтожения микроорганизмов в вине и пиве.

Действие пастеризации на микроорганизмы, содержащиеся в молоке, за-висит от температуры, до которой нагревают молоко, и продолжительности выдержки при этой температуре.

Пастеризацией уничтожаются микробы, а при стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) — одновременно и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, за исключением спор, устойчивых к температуре кипения. Пастеризацией без заметного изменения органолепти-ческих свойств молока (вкус, запах и консистенция) уничтожаются туберку-лезные, бруцеллезные и другие болезнетворные бактерии.

В обычном сборном молоке погибает 99% бактерий лишь при условии хорошей, надежной стерилизации аппаратуры, инвентаря, посуды, исполь-зуемых в процессе пастеризации. Так, добавка к пастеризованному молоку загрязненного молока, содержащего 1 млрд. бактерий (т. е, такое количество, которое может остаться по недосмотру в молочном инвентаре), повысит ко-личество бактерий в молоке до 1 млн. в 1 мл. Эти бактерии будут активно размножаться и неизбежно приведут к порче всего молока.

Пастеризация, следовательно, наиболее простой и дешевый способ обез-зараживания молока.

Молоко пастеризуют также при производстве всех молочных продуктов, чтобы предохранить их в последующем от нежелательных процессов, кото-рые вызываются жизнедеятельностью бактерий и особенно кишечной палоч-ки, маслянокислых бактерий и др.

При пастбищном содержании скота микрофлора молока уничтожается нагреванием более полно, чем при стойловом содержании. Объясняется это тем, что при стойловом содержании бактерии попадают в молоко главным образом с навозных частиц. Эти бактерии по своим свойствам более устой-чивы к нагреванию. При пастбищном содержании в молоке обнаруживаются преимущественно бактерии, размножающиеся на растениях. Перед пастери-зацией необходима тщательная очистка молока. На практике применяются три режима пастеризации:
при длительной пастеризации молоко нагревают до 63—65 º С и выдерживают при этой температуре 30 мин;
кратковременная пастеризация проводится при 72—75 º С с выдержкой в течение 15—20 с, что осуществляется в потоке;
мгновенная пастеризация — нагревание молока до температуры 85—90 С без выдержки.

Термическое воздействие на молоко приводит к некоторым изменениям его составных веществ. При нагревании из молока улетучиваются растворен-ные в нем газы. Вследствие удаления углекислоты кислотность молока сни-жается на 0,5—1 ºТ.

При температуре выше 85° частично изменяется казеин. Но наибольше-му воздействию подвергается альбумин молока: при 60— 65 °С он начинает денатурироваться.

Нарушается при пастеризации и солевой состав молока. Растворимые фосфорнокислые соли переходят в нерастворимые. От частичного свертыва-ния белков и образования нерастворимых солей на поверхности нагреватель-ных приборов (пастеризаторы) отлагается осадок—молочный камень (пригар).

Пастеризованное молоко медленнее свертывается сычужным фермен-том. Это объясняется выпадением кальциевых солей. Добавление к такому молоку раствора хлористого кальция восстанавливает его способность свертываться.

Витамины стойки к воздействию высокой температуры, особенно если молоко нагревается без доступа кислорода воздуха. Нагревание до высоких температур (80—85°) придает молоку особый привкус и аромат, которые по мере повышения температуры усиливаются. При кипячении состав молока также изменяется. Например, почти в 2 раза уменьшается содержание витаминов А и С. Теряются питательные ве-щества в пределах от 15 до 20 вследствие образования осадков белков, жира и солей кальция на стенках посуды. Поэтому кипятить пастеризованное мо-локо особой нужды не следует.
В домашних условиях можно также рекомендовать и длительную пасте-ризацию молока, которая выполняется без особых затруднений. Она произ-водится через нагретую воду. Молоко, налитое в кастрюлю, перемешивается чистой ложкой во время нагревания. Как только температура повысится до 63—65 °С, нагревание следует прекратить и выдержать 20—30 мин. После этого кастрюлю с молоком ставят в холодную воду.

ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ НА СВОЙСТВА МОЛОКА

Тепловая обработка молочного сырья проводится с целью его обеззараживания. Она должна обеспечить не только надежное подавление жизнедеятельности микроорганизмов, но и максимально возможное сохранение исходных свойств молока. Любое тепловое воздействие на молоко нарушает его первоначальный состав и физико-химические свойства. Степень физико-химических изменений составных частей молока зависит главным образом от температуры и продолжительности тепловой обработки.

Молочные белки под действием тепла денатурируют. Наиболее чувствительны к нагреванию сывороточные белки, которые денатурируют при температурах выше 65 °С, казеин же обладает высокой тепловой стойкостью. При температурах выше 100 °С начинается частичное разложение лактозы, в результате которого молоко приобретает специфический вкус, запах и цвет (бурый). Молочный жир при нагревании до 100 °С практически не меняется. В процессе тепловой обработки частично разрушаются витамины, особенно водорастворимые (С, B12, тиамин и др.), а также инактивируются ферменты (редуктаза, фосфатаза, пероксидаза). Минеральные соли в результате перехода растворимых солей кальция и фосфора в нерастворимое состояние частично выпадают в осадок. Изменение составных частей молока, вызывающих отрицательное влияние на пищевую ценность и органолептические показатели, должно быть незначительным.

К видам тепловой обработки относятся пастеризация, стерилизация и термизация.

Пастеризация молока – это тепловая обработка молока с целью уничтожения вегетативных форм микрофлоры, в том числе патогенных. Режим пастеризации должен обеспечить также получение заданных свойств готового продукта, в частности органолептических показателей (придать вкус, нужную вязкость, плотность сгустка).

Эффект пастеризации, обусловленный степенью гибели патогенной микрофлоры, влияет на выбор режимов и способов пастеризации. Из патогенных микроорганизмов более устойчивыми к тепловой обработке являются бактерии туберкулеза. Поскольку работа по определению возбудителей туберкулеза сложна, то эффективность пастеризации принято определять по гибели не менее стойкой кишечной палочки. Эффект пастеризации зависит от температуры (t) и продолжительности тепловой обработки (z), взаимосвязь которых установлена в виде следующего уравнения: ln z = 36,84 – 0,48 t, где 36,84 и 0,48 – постоянные величины. В зависимости от этих факторов различают три режима пастеризации: длительная пастеризация – при температуре 60–63°С с выдержкой 30 мин; кратковременная – при температуре 74–78 °С с выдержкой 20 с; моментальная – при температуре 85–87 °С или 95–98 °С без выдержки.

Выбор режимов пастеризации предопределяется технологическими условиями и свойствами продукта. При содержании в продукте компонентов, отличающихся низкой термоустойчивостью, следует применять длительную пастеризацию. Процесс длительной пастеризации хотя и обеспечивает надежное уничтожение патогенных микробов и наименьшее изменение физико-химических свойств молока, однако требует больших затрат, связанных с использованием малопроизводительного оборудования.

Наиболее распространенным способом в производстве пастеризованного молока, кисломолочных продуктов, мороженого является кратковременная пастеризация. Этот способ также надежен для инактивации микробов и максимального сохранения исходных свойств молока. Моментальная пастеризация по воздействию на микробы и свойства молока аналогична кратковременной. Она рекомендуется для пастеризации сливок, из которых вырабатывается масло, и при производстве молочных консервов. Таким образом, все способы пастеризации позволяют получить продукт, безвредный для непосредственного употребления в пищу, но обладающий ограниченным сроком хранения.

Сопротивляемость микроорганизмов тепловой обработке увеличивается при повышении содержания жира и сухих веществ в продуктах (сливки, смесь для мороженого), так как жировые и белковые вещества оказывают защитное действие на микробные клетки. Поэтому для продуктов с повышенным содержанием жира и сухих веществ температуря пастеризации должна быть увеличена на 10–15 % по сравнению с температурой пастеризации молока.

Одновременно с процессом пастеризации для улучшения органолептических показателей молока и сливок проводится их дезодорация. Изменение органолептических показателей происходит вследствие наличия в молоке летучих веществ и газов, особенно кислорода, обусловливающих нежелательные вкус и запах. Кислород, присутствующий в молоке, при хранении способствует окислению жировой фракции и разрушению витаминов. Для удаления этих нежелательных веществ из молока используют вакуум-дезодорационные установки. Дезодорация осуществляется обычно при температуре 65–70 °С и разрежении 0,04–0,06 МПа в течение 4–5 с. При этих условиях молоко закипает, и вместе с парами удаляются нежелательные газы и летучие вещества.

Одной из разновидностей пастеризации является термизация.

Термизация – это тепловая обработка молока с целью увеличения продолжительности его хранения путем снижения общей бактериальной обсемененности молока. Ее проводят при температуре 65 °С в течение 15 с. Термизация в качестве низкотемпературной кратковременной тепловой обработки рекомендована для повышения стойкости сырого молока при хранении. В сыроделии термизацию применяют для обработки молока с повышенной бактериальной обсемененностью и предназначенного для созревания, а в производстве молочных консервов – для повышения термостойкости молока.

Человек постоянно стремится научиться продлевать срок продуктам, но при этом разрабатываются технологии, которые никак не влияют на полезные свойства. Технология пастеризации была открыта в XIX веке человеком по имени Луи Пастер. Именно он стал основателем иммунологии и открыл возможности термической обработки продуктов, которая позволяет значительно увеличивать срок их хранения.

Что это такое?

Нередко на полках магазинов можно встретить молоко и другие продукты, на которых указано, что они пастеризованные. На самом деле такое сложное слово всего лишь навсего означает, что молоко прошло обработку высокой температурой, то есть его нагрели, но не перекипятили, поскольку тогда бы оно потеряло свои полезные свойства. Достаточно нагреть до 60 градусов и подержать при такой температуре полчаса, чтобы уничтожить болезнетворные бактерии. Если температура доходит до отметки в 80 градусов, тогда достаточно и 20 минут.

Этого времени хватает, чтобы часть бактерий погибла, а другая часть снизила активность.

Процесс пастеризации благоприятно влияет на срок хранения напитка независимо от того, производилось ли оно в промышленных масштабах или приобреталось на фермерском хозяйстве.

Многие молодые хозяйки не знают, можно ли пастеризовать продукт дома и что для этого необходимо. Действительно, пастеризация молока в домашних условиях возможна. Используют не только газовую плиту, но и духовку, можно даже пастеризовать в мультиварке.

Если вы покупаете молоко в «тетрапаке», тогда рекомендуют нагревать его не в кастрюле, а поместить упаковку в емкость с нагреваемой водой. На самом деле процесс пастеризации будет таким же, только полезные свойства сохранятся лучше, и напиток претерпит меньше изменений. Процесс проводится один раз, чего вполне достаточно, чтобы обезопасить себя. Лучше молоко не станет, если его постоянно кипятить, а вот полезных свойств с каждым разом будет все меньше.

В качестве полезного совета рекомендуется парное молоко охлаждать сразу, а иначе оно под своей температурой через несколько часов скиснет. Лучше всего держать молоко в холодильнике в стеклянных емкостях. А вот хранить напиток в металлической и пластиковой таре не рекомендуется, поскольку материалы могут реагировать с жидкостью и наделять ее негативными качествами.

Использование мультиварки

Есть только один способ, как правильно приготовить пастеризованное молоко в мультиварке, и это обусловлено свойствами бытовой техники. Когда оборудование появилось на кухне современной хозяйки, оно многие процесс позволило сделать проще. Внутри замечательно готовится тушеное мясо, крупы и многое другое. Также в ней можно легко пастеризовать молоко, не стоя у плиты и не наблюдая за тем, что оно может убежать. Более того, не время играет определяющую роль, а температура в процессе термической обработки, поэтому и регулировать степень нагрева непросто.

С мультиваркой все легко: на технике есть режим, от хозяйки требуется только задать его и нажать на кнопку. Если обрабатывается домашнее молоко, достаточно поставить на 80 градусов и установить таймер на 20 минут. Новые мультиварки имеют дополнительный режим, который так и называется «пастеризация». Нужно только налить молоко в емкость, поставить внутрь и нажать соответствующую кнопку.

Виды

Чтобы напиток хорошо хранился даже в обработанном виде, посуда, куда его затем выливают для хранения, также должна проходить термическую обработку. Лучше всего использовать стеклянные банки, которые плотно закрывают крышкой.

Пастеризация бывает нескольких типов в зависимости от того, при какой температуре она проводится:

• длительная;
• ультравысокотемпературная;
• кратковременная высокотемпературная.

Тридцатиминутный процесс термической обработки называется длительной пастеризацией. При этом температура держится на уровне 60 градусов. В плане уничтожения микроорганизмов это наиболее длительный, но и эффективный метод.

В домашних условиях провести высокотемпературную кратковременную обработку невозможно, этот вид пастеризации характерен для промышленных объектов. Процедура требует специального оборудования, которое способно за несколько минут нагреть молоко и охладить его. Одним из существенных недостатков данного типа обработки является точность: если недодержать молоко несколько секунд, то микроорганизмы не погибнут, а если передержать, то оно утратит все полезные свойства.

Это одна из причин, почему молоко в пастеризованном виде по качеству отличается на различных предприятиях. Могут отличаться по своим свойствам даже разные партии напитка с одного завода.

Что касается мгновенного нагрева, то он вначале был придуман для мам, которые больны ВИЧ, поэтому и кормить своих детей грудным молоком не могут. Метод доступен для использования его дома, а для реализации потребуется организовать водяную баню. Для пастеризации потребуется 2 емкости: одна большая, а другая меньшего размера. В первую наливают воду и ставят на огонь, вторую с молоком устанавливают на воду. Как только первая кастрюля начала кипеть, можно снимать с огня молоко.

Будет ли польза?

Есть много противников процесса термической обработки молока, которые считают, что в момент нагревания оно теряет свои полезные свойства и становится бесполезным для организма человека. Они утверждают, что пастеризовать напиток необходимо только для увеличения срока его хранения и не более того. От незнания многих нюансов они, сами того не зная, говорят о стерилизации, когда температура молока доходит до 100 градусов. Только в этом случае происходит разрушение полезных соединений, но никак не в процессе пастеризации, когда максимальная температура доходит до 80 градусов.

Метод позволяет не только увеличить срок хранения продукта, но и обезопасить себя, что немаловажно, когда в пищу употребляется молоко с фермерского хозяйства.

Подробнее о том, как осуществляется пастеризация молока, вы узнаете из следующего видео.

Пастеризация молока либо тепловая обработка это процесс нагревания молока от 63 °С до температуры, близ­кой к точке кипения.

Этот процесс получил свое название по имени известного фран­цузского ученого Луи Пастера (1822-1892), в первый раз применив­шего этот способ для ликвидирования микроорганизмов в вине и пиве.
Действие пастеризации на микроорганизмы, находящиеся в молоке, зависит от температуры, до которой нагревают молоко, и длительности выдержки при этой температуре.

Пастеризацией уничтожаются бактерии, а при стерилизации (нагревании молока выше температуры кипения) - сразу и споры. Кипячением уничтожается вся микрофлора молока, кроме спор, устойчивых к температуре кипения. Пастериза­цией без заметного изменения органолептических параметров молока (вкус, запах и консистенция) уничтожаются туберкулезные, бру­целлезные и остальные болезнетворные бактерии.

В обыкновенном сборном молоке погибает 99% микробов только при условии неплохой, надежной стерилизации аппаратуры, инструментария, посуды, используемых в процессе пастеризации. Так, добавка к пастеризованному молоку загрязненного молока, содержащего 1 миллиард микробов (т. е. такое количество, которое может остаться по недосмотру в молочном инвентаре), повысит количество бакте­рий в молоке до 1 млн. в 1 мл. Эти бактерии будут активно плодиться и безизбежно приведут к порче всего молока.

Пастеризация, следовательно, более обычной и дешевый метод обеззараживания молока.
Молоко пастеризуют также при производстве всех продуктов из молока, чтобы предохранить их в последующем от нежелатель­ных процессов, которые вызываются жизнедеятельностью бак­терий и в особенности кишечной палочки, маслянокислых микробов и др.

На практике используются три режима пастеризации :

• при долговременной пастеризации молоко нагревают до 63-65 °С и выдерживают при этой температуре 30 мин; кратковременная пастеризация проводится при 72-75 °С с вы­держкой в течение 15-20 с, что осуществляется в потоке;
• моментальная пастеризация - нагревание молока до температуры 85-90 °С без выдержки.

Термическое действие на молоко приводит к неким из­менениям его составных веществ. При нагревании из молока уле­тучиваются растворенные в нем газы. Вследствие удаления угле­кислоты кислотность молока понижается на 0,5-1 °Т.

При температуре выше 85° отчасти меняется казеин. Но наи­большему действию подвергается альбумин молока: при 60- 65 °С он начинает денатурироваться.

Нарушается при пастеризации и солевой состав молока. Раст­воримые фосфорнокислые соли переходят в нерастворимые. От частичного свертывания белков и образования нерастворимых солей на поверхности нагревательных устройств (пастеризаторы) отлагается осадок - молочный камень (пригар).

Пастеризованное молоко медлительнее свертывается сычужным ферментом. Это объясняется выпадением кальциевых солей. Добав­ление к такому молоку раствора хлористого кальция восстанавли­вает его способность свертываться.

Технологическая схема производства всех видов пастеризованного молока включает в себя следующие операции: приемку и оценку качества сырья, очистку и нормализацию, термическую обработку и гомогенизацию, охлаждение, фасование, розлив, маркировку и хранение.

Приемка молока на молочных заводах осуществляется по качеству. Качество молока в момент сдачи-приемки должно отвечать требованиям ГОСТ Р 52054-2003 «Молоко натуральное коровье — сырье».

При приемке оценивают по органолептическим показателям, содержанию жира, кислотности и температуре. Для производства пастеризованного молока применяемое натуральное молоко должно быть не ниже 2-го сорта. Требования к качеству молока-сырья приведены в табл. 1, где КМАФАнМ — количество мезофильных аэробных микроорганизмов и факультативно-анаэробных микроорганизмов; КОЕ — колониеобразующие единицы; БГКП — бактерии группы кишечных палочек.

Таблица 1. Показатели качества молока-сырья

При оценке качества из партии молока берут среднюю пробу — часть продукта, отобранную от каждой упаковки в одну емкость, а из автомобильных или железнодорожных цистерн — из каждого отсека отдельно. Перед отбором средней пробы молоко перемешивают до полной однородности. На емкость со средней пробой молока наклеивают этикетку, указывают сдатчика и дату поступления.

Очистка и нормализация молока

Поступающее на завод, содержит механические включения, поэтому применяют центробежную очистку молока на сепараторах-молокоочистителях, которая осуществляется одновременно с нормализацией. Очистка, нормализация, гомогенизация, пастеризация и охлаждение происходят в потоке на пластинчатых пастеризационно-охладительных установках в комплекте с гомогенизатором.

После очистки и охлаждения (до 2-4 °С) молоко при необходимости хранят в промежуточных емкостях не более 48 ч.

Очистка и нормализация проводится при 40±5 °С на сепараторах-молокоочистителях и сепараторах-сливкоотделителях. Нормализация осуществляется в потоке путем смешивания сливок и обезжиренного молока в таких пропорциях, чтобы обеспечить заданную жирность молока.

Нормализованная смесь молока поступает в гомогенизатор — плунжерный насос высокого давления при температуре не менее 60 °С. При давлении 12,5±2,5 МПа в гомогенизаторе происходит раздробление жировых шариков, а дестабилизированный в результате механического и теплового воздействия молочный жир приобретает белково-лецитиновую оболочку. Размер жировых шариков при гомогенизации уменьшается в 10 раз. Благодаря гомогенизации молока в течение срока реализации замедляется образование сливочной пробки на поверхности молока.

Термическая обработка молока

При производстве молока и молочных продуктов применяются следующие виды термической обработки: термизация, пастеризация, топление, стерилизация и ультравысокотемпературная обработка молока (УВТ-обработка).

Термизация - процесс термической обработки сырого молока, которая осуществляется при температуре от 60 до 68 °С с выдержкой до 30 с, при этом сохраняется активность щелочной фосфатазы молока.

Пастеризация - тепловая обработка молока при температурах ниже точки его кипения, проводимая в целях обезврежения молока в микробиологическом отношении, инактивации ферментов, придания молоку определенного вкуса и запаха. Пастеризация молока ослабляет или уничтожает некоторые пороки вкуса и запаха молока, а в сочетании с охлаждением и асептическим розливом исключает вторичное обсеменение микроорганизмами, предотвращает порчу продукта при хранении. Возможное бактериальное обсеменение при технологической обработке молока наглядно видно.

Критические температуры гибели патогенных микроорганизмов ниже, чем молочно-кислых, особенно термофильных бактерий; наиболее устойчивы бактерии туберкулеза. Температуры разрушения ферментов также различны. Так, фосфатаза инактивируется при 72-74 °С, нативная липаза — при 74-80 °С, бактериальная липаза — при 85-90 °С.

Температуры пастеризации молока и смесей устанавливают с учетом критических температур гибели микроорганизмов, инактивации ферментов, а также с целью придания молоку определенных свойств, от которых зависят выход и качество продукта.

В настоящее время используются два вида пастеризации:

• низкотемпературная — осуществляется при температуре не выше 76 °С и сопровождается инактивацией щелочной фосфатазы;
• высокотемпературная — осуществляется при различных режимах (температура, время) при температуре от 77 до 100 °С и сопровождается инактивацией как фосфатазы, так и пероксидазы.

Топление молока — процесс выдержки молока, проводимый при температуре 85-99 °С в течение не менее 3 ч или при температуре 105 °С не менее 15 мин. При этом снижается биологическая ценность молока, но оно приобретает характерные органолептические показатели — ореховый вкус и запах, кремовый или светло-коричневый оттенок.

Стерилизация - тепловая обработка молока при температуре выше 100 °С. При этом полностью уничтожаются все виды вегетативных микроорганизмов, их спор, инактивируются ферменты.

В молочной промышленности применяют следующие виды стерилизации: стерилизация в таре при температуре 115-120 °С с выдержкой 30 и 20 мин; обработка ультравысокими температурами (УВТ-обработка или ультра пастеризация) при температуре в пределах 140 °С с выдержкой 2 с.

УВТ-обработка с последующим асептическим упаковыванием обеспечивает соответствие продукта требованиям промышленной стерильности и осуществляется в потоке в закрытой системе с выдержкой не менее чем 2 с одним из следующих способов:

• путем контакта обрабатываемого продукта с нагретой поверхностью при температуре от 125 до 140 °С;
• путем прямого смешивания стерильного пара с обрабатываемым продуктом при температуре от 135 до 140 °С.

После термической обработки молоко охлаждается до 4-6 °С, проверяется на качество и расфасовывается в мелкую или крупную тару.

Готовый продукт хранят в холодильных камерах при температуре 0-8 °С и относительной влажности 85-90 %. Продолжительность хранения большинства видов пастеризованного молока не более 36 ч с момента окончания технологического процесса.