Зміст:

1 як пастеризувати молоко: 10 кроків (з ілюстраціями)
2 Пастеризація молока. Визначення, порядок, види, призначення

як пастеризувати молоко: 10 кроків (з ілюстраціями)

пастеризація дозволяє уповільнити ріст бактерій в харчових продуктах (рідинах) за рахунок нагрівання продукту до певної температури і подальшого охолодження. Вживання молока, що не пройшов пастеризацію, тягне за собою більш високий ризик бактеріальних захворювань. Якщо ви самі утримуєте дійних корів і кіз, то пастеризація молока в домашніх умовах допоможе вам продовжити терміни зберігання цього продукту.

підготуйте водяну баню.наповніть велику каструлю водою до рівня в 7,5–10 см.поставте в неї каструлю поменше, але так, щоб їх денця не стикалися. Даний крок знижує ризик того, що молоко підгорить і придбає палений присмак. [1] X джерело інформації

Якщо ваш термометр не пристібається до стінки каструлі або не плаває, вам доведеться регулярно занурювати його в молоко вручну, щоб стежити за температурою пастеризації. Працюйте поруч з раковиною, щоб у вас була можливість кожен раз промивати і стерилізувати термометр після чергового виміру.

особливо ефективно використовувати в цілях охолодження домашню мороженицу (якщо вона у вас є). Просто спочатку підготуйте охолоджуючу чашу приладу згідно його інструкції. [3] X джерело інформації
Прочитайте статтю повністю, перш ніж приступати до роботи. Можливо, після ознайомлення з усією інформацією ви вирішите вдатися до більш тривалої пастеризації. Тоді доведеться залишити лід в морозилці ще на півгодини, щоб він не розтанув завчасно.

невеликі партії домашнього молока краще стерилізувати частинами приблизно по 3,5-4 л.

нагрійте молоко на водяній бані, постійно помішуючи його.поставте водяну баню на середній або великий вогонь. Регулярно помішуйте молоко, щоб воно прогрівалося рівномірно і не підгорає.

уважно стежте за температурою.переконайтеся в тому, що датчик термометра не стосується дна або стінок каструлі, інакше його показання будуть помилковими. Як тільки температура молока почне наближатися до зазначених нижче значень, почніть постійно його помішувати, піднімаючи нижні шари, щоб ніде не утворювалося занадто холодних або занадто гарячих зон. У вас є можливість вибрати один з двох зазначених нижче способів пастеризації (при цьому обидва вони безпечні). [5] X надійне джерело US Food and Drug Administration Перейти до джерела

Швидка пастеризація при високій температурі
швидкий спосіб, який дозволяє краще зберегти смак і колір молока. [6] X джерело інформації
1. Доведіть температуру молока до 72ºC.
2. Протягом 15 секунд підтримуйте цю ж температуру або трохи вище.
3. Потім відразу зніміть молоко з вогню.

тривала пастеризація при невисокій температурі
даний спосіб рекомендується з метою виробництва сиру, щоб випадково не перегріти молоко. [7] X джерело інформації
1. Доведіть температуру молока до 63ºc.
2. Підтримуйте цю ж температуру або трохи вище протягом 30 хвилин. Якщо температура випадково впаде нижче 63ºC, почніть відлік часу з самого початку.
3. Зніміть молоко з вогню

Якщо вам не вдалося охолодити молоко до 4,5 ºC протягом 4 годин, процес пастеризації можна вважати невдалим. Пастеризуйте молоко ще раз і охолодіть його швидше.

Пастеризація молока. Визначення, порядок, види, призначення

Пастеризацію розробив французький вчений, відомий як Луї Пастер у дев’ятнадцятому столітті. Пастер зрозумів, що нагрівання молока до високої температури, а потім швидке його охолодження перед пакуванням або розливом може зберегти його довше.

Зараз пастеризація широко використовується у харчовій промисловості та виробництві напоїв. Це найпоширеніша форма термічної обробки молока в Північній Ірландії. Пастеризація гарантує, що молоко є безпечним для споживання (позбавляючись від будь-яких бактерій), а також може допомогти продовжити термін придатності молока.

Пастеризація – це процес нагрівання молока до 71.7°C протягом мінімум 15 секунд (і не більше). Через характер термічної обробки його іноді називають «короткочасним високотемпературним процесом» (HTST). Після нагрівання молоко швидко охолоджується до температури менше 3 градусів за Цельсієм. Машина, яка використовується для охолодження та нагрівання молока, називається «теплообмінником».

Після пастеризації молоко зберігається в пляшках або упаковках для продажу споживачам.

Що таке пастеризація молока?

Пастеризація молока – це важливий процес, який використовується в молочній промисловості для забезпечення безпеки харчових продуктів і продовження терміну зберігання молока. Це форма термічної обробки, яка включає обробку молока легким теплом для усунення шкідливих патогенів і знищення або деактивації мікроорганізмів, які сприяють псуванню. Процес названий на честь відомого французького вченого Луї Пастера, який провів піонерські дослідження в 1880-х роках, продемонструвавши, що термічна обробка може ефективно дезактивувати небажані мікроорганізми у вині.
Під час пастеризації як пакетоване, так і нефасоване молоко проходить термічну обробку при температурах, як правило, нижче 100 °C (212 °F). Цей діапазон температур вважається м’яким, оскільки він нижче температури кипіння води. Мета використання нижчих температур полягає в тому, щоб забезпечити збереження поживних якостей і смаку молока при ефективному знищенні шкідливих бактерій.
Основною метою пастеризації є підвищення безпеки харчових продуктів шляхом знищення або інактивації патогенних організмів, присутніх у молоці. Хоча процес може знищити вегетативні бактерії, важливо зазначити, що спори бактерій не завжди знищуються. Ці спори мають захисний зовнішній шар, який дозволяє їм витримувати термічну обробку. Однак вони зазвичай не викликають серйозного занепокоєння з точки зору безпеки харчових продуктів, оскільки процес пастеризації пригнічує їх ріст і розмноження.
Пастеризація відіграє важливу роль у збереженні молока та забезпеченні його безпеки для споживання. Усуваючи шкідливі мікроорганізми, цей процес допомагає запобігти харчовим захворюванням, які можуть виникнути внаслідок споживання зараженого молока. Крім того, пастеризація подовжує термін зберігання молока, пригнічуючи ріст бактерій, дріжджів і плісняви, що викликають псування.
Крім молока, пастеризація широко використовується в різних галузях харчової промисловості. Фруктові соки та інші упаковані харчові продукти також піддаються пастеризації, щоб підвищити безпечність харчових продуктів і збільшити термін їх зберігання. Цей процес має важливе значення для задоволення загальної та термінової потреби у швидких процедурах контролю процесу для моніторингу та підтримки стандартів безпеки та якості харчових продуктів.
Підсумовуючи, пастеризація молока є критично важливим процесом у молочній промисловості та інших харчових секторах. Піддаючи молоко помірному нагріванню, воно ефективно знищує хвороботворні мікроорганізми, знищує або інактивує мікроорганізми, що викликають псування, і продовжує термін зберігання продукту. Цей метод, названий на честь Луї Пастера, став наріжним каменем збереження та безпечності харчових продуктів, гарантуючи, що споживачі можуть насолоджуватися молоком без ризику шкідливого мікробного зараження.

Визначення пастеризації молока

Пастеризацію молока можна визначити як ретельно контрольований процес, який передбачає нагрівання молока або молочних продуктів до певної температури протягом встановленого періоду часу з дотриманням суворих заходів для запобігання повторному забрудненню протягом усього процесу.

Температура, при якій молоко нагрівається під час пастеризації, визначається виходячи з термостійкості мікроорганізмів, на знищення яких спрямована програма пастеризації. Різні мікроорганізми мають різні рівні термостійкості, і обрана температура призначена для забезпечення знищення цільових мікроорганізмів псування при збереженні якості молока.

Під час процесу пастеризації вкрай важливо запобігти будь-якому повторному забрудненню, щоб зберегти безпеку та цілісність молока. Вживаються суворі заходи, щоб гарантувати, що молоко залишається вільним від будь-яких додаткових мікроорганізмів або забруднень під час та після пастеризації.

Піддаючи молоко контрольованій термічній обробці, пастеризація спрямована на зменшення мікробного навантаження в молоці, усунення або зменшення присутності шкідливих бактерій, які можуть спричинити харчові захворювання або сприяти псуванню. Цей процес допомагає підвищити безпечність і термін зберігання молока, роблячи його придатним для споживання, зберігаючи при цьому його поживну цінність.

Загалом, пастеризація молока – це певний процес, який передбачає нагрівання молока до заданої температури та тривалості, враховуючи термостійкість конкретних мікроорганізмів, що псують молоко. Мета полягає в тому, щоб усунути шкідливі бактерії, запобігши повторному зараженню, гарантуючи, що молоко залишається безпечним і високоякісним для споживачів.

Мета пастеризації

Підвищення безпеки молока для споживачів шляхом усунення мікроорганізмів, відповідальних за спричинення захворювань (патогенів), які можуть бути виявлені в молоці.
Для підвищення якості молочних продуктів шляхом усунення мікроорганізмів псування та ферменти які призводять до зниження якості та терміну зберігання молока.

Види методів термічної обробки

Методи термічної обробки необхідні в харчовій промисловості для забезпечення безпеки та збереження різних продуктів, у тому числі молока. Ось деякі типи методів термічної обробки, які зазвичай використовуються:

Термізація: Термізація передбачає нагрівання молока до температури від 57°C до 68°C і витримування його при цій температурі протягом 15 хвилин. Цей метод призначений для боротьби з патогенними бактеріями, зберігаючи при цьому корисні бактерії, присутні в молоці. Відносно низькі температури, які використовуються при термізації, не змінюють істотно структуру і смак молока.
Періодична пастеризація (LTLT): Також відомий як низькотемпературна довготривала пастеризація, цей метод передбачає нагрівання молока до 63°C і підтримку цієї температури протягом 30 хвилин. Подовжений час витримки під час періодичної пастеризації може призвести до деяких змін у молоці білок структура і смак.
Швидка пастеризація (HTST): Швидка пастеризація, яка також називається високотемпературною короткочасною пастеризацією, вимагає нагрівання молока до температури від 72°C до 74°C протягом 15-20 секунд. Швидке нагрівання та коротка тривалість цього методу ефективно знищують патогени, зводячи до мінімуму зміни смаку та структури молока.
Надвисокотемпературна (UHT) пастеризація: УВТ-пастеризація передбачає піддавання молока дуже високим температурам від 135°C до 140°C протягом короткого періоду від 2 до 4 секунд. Ця екстремальна термічна обробка ефективна для боротьби зі стійкими до тепла організмами, такими як Coxiella burnetii, бактерія, відповідальна за спричинення Q-лихоманки. УВТ-пастеризація вбиває всі вегетативні форми бактерій і дозволяє збільшувати термін зберігання молока до 9 місяців.
Стерилізація банок: Стерилізація банок — це вологий метод обробки молочних консервів за допомогою спеціальних камер обробки або автоклавів. Молоко нагрівають до температур від 115 °C до 121 °C протягом 10-20 хвилин. Цей процес забезпечує знищення шкідливих бактерій і продовжує термін зберігання консервованого молока.

Ці різні методи термічної обробки пропонують різні рівні термічної обробки для усунення хвороботворних мікроорганізмів і продовження терміну зберігання молока та інших молочних продуктів. Вибір конкретного методу залежить від таких факторів, як бажаний термін придатності, характеристики продукту та цільові мікроорганізми, щоб забезпечити безпеку та якість харчових продуктів.

Джерело зображення: https://www.zwirnerequipment.com/blog/methods-of-pasteurization/

Методи пастеризації молока

1. Високотемпературна короткочасна (HTST) пастеризація

Високотемпературна короткочасна пастеризація (HTST), також відома як флеш-пастеризація, є спеціальним методом пастеризації, який використовується в молочній промисловості. Ось що вам потрібно знати про пастеризацію HTST:

Швидка пастеризація: Пастеризацію HTST зазвичай називають швидкою пастеризацією через коротку тривалість процесу. Молоко швидко нагрівається до певної температури для ефективного знищення патогенів.
Температура і час: Швидка пастеризація передбачає нагрівання молока до температури 71.7°C (161°F) протягом 15 секунд. Мета полягає в тому, щоб знищити Coxiella burnetii, термостійкий патоген, який може бути присутнім у сирому молоці.
Температурний діапазон: Досягнення точної температури 71.7°C може бути технічно складним на практиці. Тому безпечно працювати в діапазоні температур. Нагрівання молока до температури від 72°C до 74°C (від 162°F до 165°F) протягом 15-20 секунд забезпечує рівномірне нагрівання молока до необхідної температури для ефективної пастеризації.
Рівномірний нагрів: Метод пастеризації HTST має на меті рівномірне нагрівання молока до бажаної температури. Це допомагає забезпечити належну обробку всіх частин молока та ефективне знищення цільового збудника.
Системи безперервної пастеризації: Швидка пастеризація особливо підходить для систем безперервної пастеризації, які зазвичай використовуються у великомасштабному виробництві. Процес можна легко інтегрувати у виробничу лінію, забезпечуючи ефективну та безперервну обробку молока.
Термін придатності: Термін придатності молока, яке пройшло швидку пастеризацію, зазвичай становить від 16 до 21 дня. Однак варто зазначити, що з комерційних міркувань деякі виробники навмисно скорочують кількість днів для оперативного виведення продукції з прилавків.

Підводячи підсумок, HTST або флеш-пастеризація передбачає швидке нагрівання молока до певної температури протягом короткого часу для усунення Coxiella burnetii, термостійкого збудника. Працюючи в діапазоні температур від 72°C до 74°C, молоко може рівномірно нагріватися, забезпечуючи ефективну пастеризацію. Цей метод зазвичай використовується в системах безперервної пастеризації та забезпечує термін придатності молока приблизно від 16 до 21 дня, хоча виробники можуть навмисно скорочувати цей термін з комерційних причин.

2. Тривала низькотемпературна (LTLT) пастеризація

Низькотемпературна тривала пастеризація (LTLT), також відома як періодична пастеризація, — це метод пастеризації молока за нижчих температур протягом тривалого періоду. Ось що вам потрібно знати про пастеризацію LTLT:

Температура і час: Пастеризація LTLT передбачає нагрівання молока до зниженої температури 63°C (145°F) і підтримку цієї температури протягом тривалого періоду 30 хвилин. Нижча температура і довший час витримки забезпечують ефективне знищення патогенів.
Зміна молока білки: Збільшення терміну витримки при пастеризації LTLT призводить до зміни структури білків молока. Ці змінені білки краще підходять для виробництва йогурту, оскільки вони забезпечують бажану текстуру та консистенцію.
Періодична пастеризація: LTLT пастеризація, як правило, проводиться за допомогою періодичних процесів, коли молоко витримується в баку або контейнері з сорочкою протягом необхідного часу. Це дозволяє ефективно пастеризувати певну партію молока за раз.
Конструкції пастеризаторів періодичної дії: На ринку доступні різні конструкції пастеризаторів періодичної дії, призначені як для домашнього, так і для комерційного використання. Ці пастеризатори спеціально розроблені для забезпечення контрольованих умов нагрівання та витримки для забезпечення належної пастеризації молока.

Пастеризація LTLT підходить для застосувань, де бажано довший час витримки при нижчих температурах, наприклад, у виробництві йогурту. Завдяки нагріванню молока при 63°C протягом 30 хвилин цей метод досягає бажаного ефекту пастеризації, забезпечуючи збереження бажаних властивостей молока для конкретних застосувань.

Загалом LTLT або періодична пастеризація пропонує альтернативний підхід до пастеризації молока, використовуючи нижчі температури та довший час витримки. Цей метод особливо корисний для застосувань, де потрібні конкретні зміни в білках молока, а також для серійної обробки як у домашніх, так і в комерційних умовах.

3. Надвисокотемпературна (UHT) пастеризація

Закритий спосіб пастеризації: УВТ пастеризація проводиться за допомогою повністю закритої системи. Молоко або вершки, що переробляються, ніколи не піддаються впливу зовнішнього середовища, навіть на частку секунди протягом усього процесу пастеризації. Це забезпечує максимальну гігієну та мінімізує ризик зараження.
Температура і тривалість: УВТ-пастеризація передбачає нагрівання молока або вершків до надзвичайно високих температур, як правило, від 135°C до 150°C (275°F до 302°F). Тривалість нагрівання дуже коротка, лише приблизно одну-дві секунди.
Негайне охолодження та асептичне пакування: Після короткочасного впливу високих температур молоко або вершки швидко охолоджуються. Це швидке охолодження має вирішальне значення для припинення будь-яких подальших процесів, пов’язаних з теплом, які можуть вплинути на якість продукту. Потім молоко асептично упаковують у герметичні (герметичні) контейнери для збереження його стерильності під час зберігання.
Переваги та популярність: УВТ-пастеризація є дуже популярним методом консервування молока завдяки численним перевагам. Це гарантує, що молоко є безпечним і стабільним, запобігаючи розвитку шкідливих мікроорганізмів. УВТ-оброблене молоко не вимагає охолодження до відкриття упаковки, що є перевагою для розповсюдження та зберігання. Незважаючи на ризик потемніння за Міллардом, неферментативної реакції потемніння, яка може виникнути під час УВТ обробки, цей метод залишається широко використовуваним завдяки його ефективності у збереженні якості та безпеки молока.

Загалом ультрависокотемпературна пастеризація (UHT) — це закритий метод пастеризації, який передбачає швидке нагрівання молока або вершків до надзвичайно високих температур протягом дуже короткого часу. Потім продукт негайно охолоджують і асептично упаковують для зберігання. Незважаючи на потенційний ризик потемніння за Міллардом, UHT-пастеризація є популярним методом консервування молока, що забезпечує безпечне та стабільне молоко, яке можна зберігати без охолодження до відкриття.

4. Ультрапастеризоване

Щоб не помилитися з UHT, ультрапастеризоване (UP) молоко нагрівається за допомогою промислового стерильного обладнання, однак воно не вважається таким же стерильним, оскільки воно не герметично закрите. Молоко нагрівається до 280 градусів за Фаренгейтом (138 градусів за Цельсієм) мінімум на дві секунди, після чого швидко охолоджується. Оскільки молоко не повністю закрите, його потрібно охолоджувати, із середнім терміном зберігання від 30 до 90 днів.

Етапи пастеризації

Загальна процедура пастеризації:

1. Охолодження молока

Охолодження молока є важливою стадією переробки молока, хоча це не є процесом пастеризації. Ось кілька ключових моментів щодо охолодження молока:

Призначення охолодження: При роботі з великими обсягами молока охолодження стає необхідним для контролю росту бактерій і збереження якості молока. Молоко природним чином виробляється при температурах, вищих за навколишнє, і ці високі температури створюють сприятливі умови для швидкого розмноження бактерій, що призводить до прискореного псування.
Зниження температури: Основною метою охолодження молока є зниження температури молока до діапазону від 2°C до 5°C. При зниженні температури істотно сповільнюється ріст бактерій і обмін речовин. Охолодження зупиняє ріст бактерій та інших мікроорганізмів, присутніх у молоці, допомагаючи зберегти його свіжість і якість.
Збереження якості: Охолодження молока перед пастеризацією забезпечує перевагу в збереженні його якості. Пригнічуючи ріст бактерій і уповільнюючи метаболічні процеси, охолодження допомагає відстрочити псування та зберегти цілісність молока, поки воно не піддасться належній пастеризації.

Охолодження є вирішальним етапом у переробці молока, особливо для великомасштабних операцій. Зниження температури молока до діапазону, який перешкоджає росту бактерій і метаболізму, служить профілактичним заходом для збереження якості молока до того, як воно піддасться наступним процесам, таким як пастеризація.

2. Попередній нагрів (регенерація) та етап стандартизації

Попередній нагрів (регенерація), а етап стандартизації є важливим кроком у переробці молока, який включає нагрівання охолодженого молока та регулювання вмісту вершкового жиру для досягнення однорідності. Ось кілька ключових моментів про цей етап:

Попереднє нагрівання: Після того, як охолоджене молоко розливається або збирається, воно проходить процес попереднього нагрівання. Метою попереднього нагрівання є підвищення температури молока приблизно до 40°C. Ця температура полегшує відділення вершкового жиру під час наступного процесу стандартизації.
Регенеративне опалення: На стадії попереднього нагрівання зазвичай використовується регенеративне нагрівання, яке передбачає використання теплової енергії від уже пастеризованого молока для нагрівання охолодженого молока, що надходить. Два потоки молока, пастеризоване та охолоджене, течуть у протитоку, що забезпечує ефективну передачу тепла. Коли охолоджене молоко нагрівається, воно охолоджує пастеризоване молоко, створюючи регенеративний процес теплообміну.
Стандартизація: Після попереднього підігріву молоко проходить стандартизацію. Основною метою стандартизації є регулювання вмісту жиру в молоці для досягнення однорідності. Цей процес гарантує, що кінцевий продукт, наприклад молоко або молочні продукти, має постійний і бажаний вміст вершкового жиру. Стандартизація необхідна для підтримки якості та виконання нормативних вимог.

Підводячи підсумок, етап попереднього нагрівання (регенерації) і стандартизації при переробці молока передбачає нагрівання охолодженого молока приблизно до 40°C і використання регенеративного нагрівання для досягнення ефективної теплопередачі. Мета полягає в тому, щоб полегшити відділення вершкового жиру під час стандартизації. Процес стандартизації спрямований на досягнення однорідності вмісту вершкового жиру в молоці, забезпечуючи постійну якість кінцевого продукту.

3. Етап уточнення

Видалення великих твердих часток: Початковий етап освітлення передбачає видалення великих твердих часток з молока. Це досягається пропусканням молока через трубчасті металеві фільтри. Ці фільтри мають дрібні пори, які відводять великі частки, такі як сміття або сторонні предмети, ефективно очищаючи молоко.
Відцентровий освітлювач: На додаток до процесу фільтрації, відцентровий відстійник використовується для відділення ґрунту та відкладень від молока. На відміну від центрифуги, яка використовується для стандартизації, цей освітлювач призначений для етапу освітлення. Він використовує відцентрову силу, щоб відокремити важчі частки від молока, в результаті чого продукт стає чистішим.
Налаштування подвійного фільтра: Щоб забезпечити безперервну обробку, фільтри, які використовуються на стадії очищення, зазвичай встановлюються в паралельні двійники. Це означає, що є два фільтри, що працюють у тандемі. Поки один фільтр використовується, інший можна чистити або обслуговувати, забезпечуючи безперебійну обробку.
Регулярне очищення фільтра: Важливо регулярно чистити фільтри, щоб запобігти розвитку бактерій і підтримувати оптимальну ефективність фільтрації. Частота очищення залежить від рівня забруднення і може становити від кожні 2 до 10 годин роботи. Регулярне очищення допомагає переконатися, що фільтри залишаються ефективними для видалення забруднень з молока.

Таким чином, стадія освітлення при переробці молока передбачає видалення з молока сторонніх речовин і домішок. Це досягається шляхом фільтрації за допомогою трубчастих металевих фільтрів і використання відцентрового освітлювача. Налаштування подвійного фільтра забезпечує безперервну обробку, тоді як регулярне очищення фільтрів необхідне для запобігання росту бактерій і підтримки ефективності фільтрації. Етап освітлення відіграє вирішальну роль у забезпеченні чистоти та якості кінцевого молочного продукту.

4. Етап стандартизації

Постійна якість: Стандартизація необхідна для досягнення стабільної якості молочного продукту. Різні споживачі мають різні переваги, починаючи від знежиреного молока до молока з низьким вмістом жиру, стандартизованого молока або молока з високим вмістом жиру. Стандартизуючи молоко, виробники можуть задовольнити переваги всіх споживачів, гарантуючи, що вони отримають бажаний молочний продукт.
Задоволення вподобань споживачів: Стандартизація дозволяє виробляти молочні продукти з різним рівнем жирності, щоб задовольнити різноманітні потреби споживачів. Деякі споживачі віддають перевагу знежиреному молоку з невеликим вмістом жиру або без нього, тоді як інші віддають перевагу знежиреному молоку. Є й ті, хто віддає перевагу стандартизованому молоку помірної жирності, а також споживачі, які віддають перевагу молоку високої жирності. Стандартизація дозволяє виробникам задовольняти ці різноманітні переваги на ринку.
Відділення вершкового жиру: Іншим важливим аспектом етапу стандартизації є відділення молочного жиру від молока. Під час цього процесу з молока видаляється необхідна кількість вершкового жиру, який буде використовуватися для виробництва вершків та інших продуктів на жировій основі, таких як масло та топлене масло. Це розділення дозволяє створювати специфічні молочні продукти з різною концентрацією жиру.

Завдяки стандартизації молока виробники можуть запропонувати асортимент продуктів, які задовольняють різноманітні вподобання споживачів, а також забезпечують екстрагування вершкового жиру для виробництва конкретних молочних продуктів. Цей етап має вирішальне значення для досягнення постійної якості, задоволення вимог споживачів і максимізації користі вершкового жиру для різних молочних продуктів.

5. Стадія гомогенізації

Мета гомогенізації: Основною метою гомогенізації є запобігання відшарування вершків у молоці. Молоко природним чином містить жирові кульки, які мають тенденцію підніматися й утворювати кремовий шар. Гомогенізація руйнує ці більші жирові кульки, розбиваючи їх на дрібніші краплі, що запобігає поділу вершків.
Профілактика жирових відкладень: Зменшуючи розмір жирових кульок, гомогенізація збільшує їх щільність у молоці. Менші краплі жиру не піднімаються до верхньої частини молочного стовпа, оскільки їх зменшені розміри призводять до більшої інтеграції та суспензії в молоці.
Процес гомогенізації: Процес гомогенізації передбачає пропускання молока через гомогенізатор молока, який зазвичай працює під тиском від 100 до 170 бар. Високий тиск, який чинить гомогенізатор, ефективно розщеплює жирові кульки на дуже дрібні краплі. Цей процес гарантує, що жир рівномірно розподіляється та інтегрується в молоко, запобігаючи поділу вершків.
Рівномірний розподіл молочного жиру: В результаті гомогенізації молочний жир залишається рівномірно диспергованим і розподіленим по всьому молоку. Це створює однорідну текстуру та зовнішній вигляд молока, оскільки дрібніші крапельки жиру рівномірно розподіляються й не утворюють окремого кремового шару.

Підводячи підсумок, гомогенізація – це фізичний процес, який використовується для розщеплення кульок молочного жиру на більш дрібні краплі, запобігаючи поділу вершків у молоці. Зменшуючи розмір крапельок жиру та забезпечуючи їх рівномірний розподіл, гомогенізація створює більш однорідний і інтегрований молочний продукт.

6. Опалювальна секція

Підвищення температури: Призначення секції нагрівання полягає в тому, щоб підвищити температуру молока приблизно з 60°C до необхідної температури 72°C. Ця температура необхідна для ефективного знищення спор Clostridium botulinum, які можуть бути присутніми в молоці.
Процес теплообміну: У секції нагрівання використовується система пластинчастого теплообмінника (PHE), де пара та молоко течуть у протитоку. Пара передає своє тепло молоку, коли воно проходить через пластини PHE. Цей процес теплообміну швидко підвищує температуру молока.
Клапан переспрямування потоку: Наприкінці нагрівальної секції розташований датчик температури, який контролює температуру молока. Цей датчик керує перепускним клапаном. Якщо будь-яка порція молока не досягає необхідної температури 72°C, її повертають у секцію нагріву. Це гарантує, що все молоко проходить через секцію нагріву, поки воно не досягне необхідної температури для ефективної пастеризації.

Секція нагрівання відіграє важливу роль у переробці молока, використовуючи тепло пари для підвищення температури молока до необхідного рівня. Через систему пластинчастого теплообмінника пара і молоко взаємодіють у протитоку, забезпечуючи ефективну теплопередачу. Датчик температури та клапан переспрямування потоку допомагають забезпечити, щоб все молоко досягло бажаної температури для належної пастеризації, підвищуючи безпеку та якість їжі.

7. Розділ холдингу

Секція витримки є невід’ємною частиною обробки молока, що йде після секції нагріву. Ось ключові моменти про холдинговий розділ:

функція: Секція витримки дозволяє молоку залишатися при необхідній температурі пастеризації протягом певного часу для забезпечення ефективної інактивації мікробів. Цей час витримки є вирішальним для досягнення належної пастеризації.
Утримуючі труби: Після того, як молоко нагріється в нагрівальній секції, воно стікає в утримувальні труби. Довжина цих трубок відкалібрована відповідно до швидкості потоку молока, гарантуючи, що молоко проводить у трубках щонайменше 16 секунд. Цей контрольований час витримки необхідний для термічної обробки та зменшення мікробів.
Підтримка температури: У всіх пробірках для зберігання важливо підтримувати необхідну температуру пастеризації. Якщо виявлено порушення температури, датчик запускає перепускний клапан. Цей клапан перенаправляє молоко назад у секцію нагріву, щоб повернути його до необхідної температури, забезпечуючи послідовну та ефективну пастеризацію.
Секція регенерації: Після того, як молоко закінчить час витримки та збереже необхідну температуру на кінці утримуючих трубок, воно повертається до секції регенерації. У секції регенерації молоко обмінюється теплом з охолодженим молоком, що надходить, слугуючи для нагрівання молока, що надходить, одночасно охолоджуючи пастеризоване молоко приблизно до 30°C.

Секція витримки гарантує, що молоко залишається при необхідній температурі пастеризації протягом зазначеного часу, забезпечуючи ефективну інактивацію мікробів. Калібрування довжини витримувальних трубок, датчиків температури та клапанів переспрямування потоку сприяє підтримці необхідної температури та забезпечує надійний процес пастеризації. Нарешті, секція регенерації сприяє теплообміну між пастеризованим молоком і охолодженим молоком, що надходить, оптимізуючи загальну теплову ефективність системи.

8. Секція охолодження/охолодження

Секція охолодження/охолодження при переробці молока є вирішальним етапом, який слідує за регенеративним охолодженням пастеризованого молока. Ось ключові моменти щодо секції охолодження/охолодження:

Процес охолодження: Після процесу регенеративного охолодження пастеризоване молоко надходить у секцію охолодження системи пластинчастого теплообмінника (PHE). У цьому розділі для зниження температури пастеризованого молока використовується охолоджена вода або холодоагент PHE.
Зниження температури: Секція охолодження має на меті знизити температуру молока приблизно до 4°C. Ця температура охолодження є ідеальною для забезпечення свіжості та збереження молока, зберігаючи його якість.
Перехід упаковки: Після того, як молоко достатньо охолоджено, воно перекачується в пакувальні машини для асептичної упаковки. Процес пакування включає заповнення молока в контейнери або коробки, забезпечуючи належну герметизацію для підтримки його стерильності.
Зберігання в холодильній камері: Після розфасовки молоко переносять на зберігання в холодильну камеру. Холодильна камера забезпечує контрольоване середовище з низькими температурами для підтримки свіжості та якості молока протягом усього терміну зберігання.

Секція охолодження/охолодження відіграє життєво важливу роль у переробці молока, ефективно знижуючи температуру пастеризованого молока до бажаного рівня для збереження. Використання охолодженої води або холодоагенту PHE забезпечує належне охолодження молока перед його асептичним пакуванням і подальшим зберіганням у холодильній камері. Це гарантує, що молоко залишається свіжим і зберігає свою якість, поки воно не досягне споживача.

Значення пастеризації

Значення пастеризації полягає в її здатності забезпечити безпеку, якість і подовжений термін зберігання молока. Ось ключові моменти про важливість пастеризації:

Безпека громадського здоров’я: Основною метою пастеризації молока є знищення патогенних бактерій, які можуть становити занепокоєння для здоров’я. Піддаючи молоко термічній обробці, шкідливі мікроорганізми, які можуть викликати харчові захворювання, наприклад Сальмонела та E. coli, ефективно знищуються. Це робить молоко безпечним для споживання, знижуючи ризик захворювань харчового походження.
Запобігання псуванню: Пастеризація також усуває руйнівні бактерії та ферменти, які можуть сприяти псуванню молока. Завдяки видаленню цих мікроорганізмів процес продовжує термін зберігання молока. Це дозволяє довше зберігати та розподіляти без необхідності використання дорогого обладнання, допомагаючи зменшити харчові відходи.
Подовжений термін зберігання: Правильна пастеризація допомагає забезпечити тривале зберігання молока без шкоди для його безпечності та якості. Усуваючи бактерії та ферменти, що викликають псування, пастеризоване молоко може зберігати свою свіжість і поживні властивості протягом тривалого періоду, зменшуючи потребу в частому поповненні запасів і зводячи до мінімуму відходи продукту.

Загалом, пастеризація має важливе значення, оскільки вона забезпечує безпеку молока шляхом усунення шкідливих патогенів. Це також запобігає псуванню, подовжуючи термін придатності молока та зменшуючи харчові відходи. Ці переваги сприяють загальній якості, наявності та доступності молока як безпечного та поживного харчового продукту для споживачів.

Умови пастеризації молочних продуктів

Високотемпературний короткочасний (HTST) процес пастеризації молока

Вперше це було розроблено компанією APV Co. у Великобританії в 1922 році. Пастеризатор HTST забезпечує безперебійний потік молока. Процес HTST передбачає нагрівання молока до 72-750 C і 15-секундний час очікування перед охолодженням.

Однією з головних переваг періодичної та безперервної системи є те, що її можна регенерувати за допомогою регенерації. Можлива ефективність регенерації до 95%, це означає, що пастеризований продукт, який вимагає нагрівання до 720C, можна нагріти до температури понад 680C за допомогою регенерації, коли початкова температура молока становить 4 градуси C. Незважаючи на те, що висока ефективність регенерації призводить до значної економії енергії однак вони вимагають використання більших площ через меншу температуру, що впливає на силу, і є більш дорогі капітальні витрати на теплообмінники.

Наступні функції та частини використовуються, коли молоко проходить через цю систему пастеризації HTST:

Поплавковий балансувальний бак (FCBT): Резервуар з балансуванням з поплавковим контролем (FCBT) підтримує рівномірну кількість сирого молока для подачі в молочний насос; він також отримує будь-яке молоко з низькою температурою, яке направляється через клапан перемикання потоку (FDV).
Насос: Використовується обертовий позитивний насос, який з’єднаний з нагрівачем і регенератором, або відцентровий насос, який має механізм регулювання потоку, щоб забезпечити постійність вихідної потужності після FCBT.
Тарілки: Пластинчастий теплообмінник часто використовується для системи HTST, зокрема для нагріву до температур, нижчих за температуру кипіння молока. Пластинчасті теплообмінники – це компактний, простий в очищенні і перевірений агрегат. Пластини можна використовувати для охолодження, нагріву та регенерації, а також для утримання. Відстань близько 3 міліметрів підтримується між пластинами за допомогою гумової невбираючої прокладки або ущільнювача.
Регенерація (нагрівання): Холодне молоко, яке надходить, частково і в свою чергу нагрівається гарячим молоком, яке виходить (оновлення молоко до молока). Це підвищує ефективність і продуктивність процесу HTST, оскільки молоко, що надходить, вимагає менше тепла від гарячої води, щоб підвищити температуру для утримання.
Фільтр: Фільтри різної конструкції, які підключаються безпосередньо до систем HTST, розміщуються в сегменті попереднього підігріву або регенерації (нагріву). Ці блоки, виготовлені з тканини 40-90 меш, зазвичай мають циліндричну конструкцію. У більшості випадків використовуються два фільтри, однак їх можна використовувати одночасно.
Холдинг: Трубки або пластини забезпечують зберігання молока протягом певного періоду часу, не більше 15 секунд, і при температурі 720C або вище.
Клапан переспрямування потоку (FDV): Клапан використовується для направлення молока після термічної обробки. Якщо молоко належним чином пастеризоване, воно тече через пристрій. Залишки непастеризованого молока протікають вперед через установку. Непастеризоване молоко автоматично повертається до FCBT для його переробки. Зазвичай він працює за допомогою сили повітря, яка притискається до міцної пружини.
Регенерація (охолодження): Гаряче пастеризоване молоко охолоджується частково та опосередковано холодним молоком, яке надходить. Це додатково підвищує ефективність, яка є результатом процесу HTST.
Панель управління: Він містить елементи керування, прилади, механізм FDV, а також систему утримування, все в одній вологостійкій панелі.
Набір гарячої води: циркулює нагріта вода по всій секції, яка нагріває блок, щоб підтримувати належну температуру молока в межах надзвичайно точних параметрів.
Пристрої автоматичного керування: До пристроїв автоматизованого контролю відносяться регулятори тиску пари, а також контроль температури води.

Регулятор тиску пари: Регулятор тиску пари підтримує незмінну температуру гарячої води для підігріву молока на рівні, необхідному для пастеризації.

Регулятор температури води: Контролює кількість молока, що виходить із трубки або пластини, яка містить молоко. Це електронний контактний прилад, який може керувати як FDV, так і молочним насосом, що запобігає виходу молока із зони зберігання при необхідній температурі. Частота та тривалість відхилення потоку, а також температура молока, яке виходить із секції зберігання, документуються термографом (схемою запису) за допомогою двох різних ручок (De 2001).

Переваги HTST пастеризації молока

Велику кількість молока можна переробляти безперервно.
Автоматичний контроль точності забезпечує позитивну пастеризацію.
Обладнання вимагає мінімальної кількості підлоги та місця для заводу.
Систему можна легко адаптувати для CIP-чистки.
Операція заповнення може початися майже одночасно.
Саме метод HTST є економічно ефективним, оскільки використовує регенератори.
Весь процес простий і вимагає лише невеликого контролю.
Місткість може бути збільшена за рахунок збільшення кількості пластин без необхідності жертвувати площею підлоги.
Він добре підходить для використання регенеративного охолодження та опалення.
Закритий блок зводить втрати обробки до мінімуму.

Недоліки системи HTST

Система не підходить для обробки невеликих кількостей різних рідких продуктів на основі молока.
Необхідно стежити за прокладками, щоб переконатися, що не відбувається витоку, і для належного використання санітарних засобів.
Для контролю потрібні точні інструменти.
Осушити всю водойму без втрат неможливо.
Довгострокові пастеризатори можуть створити серйозні бактеріальні проблеми; рослину необхідно ретельно очищати кожні шість-вісім годин, щоб цього не сталося.

Тунельні (спрей) пастеризатори для напоїв

Тунельні (розпилювальні) пастеризатори широко використовуються в секторі напоїв для забезпечення безперервного охолодження та нагрівання продуктів харчування в герметичному контейнері. Вони ідеально підходять для великої пропускної здатності. Прикладами таких продуктів є газовані та безалкогольні напої, соки, пиво та соуси. За допомогою цієї техніки забруднення після обробки буде значно зменшено, основною причиною чого є погані шви на контейнері. У тунелі є три основних етапи: нагрівання, утримання та охолодження. На кожному з цих етапів вода правильної температури розпилюється на контейнер. Оскільки швидкість нагрівання не така висока, як у труб або пластин і трубчастих теплообмінників, ці методи краще підходять для довготривалих процесів або процесів з нижчими температурами. Середній час проходження може становити всього 1 годину з температурою в діапазоні від 60 до 700C протягом приблизно 20 хвилин (Brennan and Grandison 2008).

Що таке партійна пастеризація?

Цей процес також називають довготривалим методом низької температури (LTLT). Цей процес не набув великої популярності в молочній промисловості після впровадження методу HTST. Молоко та молочні продукти нагрівають або охолоджують партіями в трьох, двох і трьох резервуарах. Це включає в себе нагрівання молока до температури між 62.8 і 65.60 °C і підтримання його при цій температурі протягом приблизно 30 хвилин, а потім швидке охолодження до температури нижче 100 °C. Пакетна обробка передбачає наповнення посудини молоком, нагрівання та охолодження, витримку та спорожнення посудини, наповнення контейнерів, а також миття контейнерів (Lewis and Jun 2012).

Чан з водяною сорочкою: Вони мають подвійні стінки навколо боків і дна, у яких пара або гаряча вода в частковому вакуумі тече для нагрівання, а холодна вода використовується для охолодження. Зовнішня стіна (обшивка) зазвичай обшита теплоізоляцією, щоб запобігти втраті тепла. Теплообмін відбувається через стінку футеровки. Різниця температур води, яка використовується для нагрівання, і молока повинна бути абсолютно мінімальною. Молоко перемішують поступово перемикаються (обертаються) пропелерами. У разі нагрівання кришка чану відкривається, щоб випустити небажані аромати; утримуючи молоко, кришка закрита. Під час витримки рекомендується використовувати повітряний обігрівач/пінний нагрівач (паровий або електричний), що перешкоджає охолодженню поверхні молока.
Тип розпилення води: Шар, що складається з води, розпилюється через перфоровану трубу на поверхню резервуара, який утримує продукт. Потім продукт перемішують, як описано раніше. Постійно рухомий безперервний шар води забезпечує швидкий теплообмін.
Тип змійовика: Охолоджувальне або нагрівальне середовище прокачується через трубку, яка розміщується у вертикальному або горизонтальному положенні, а потім обертається навколо продукту. Котушка, що обертається, викликає перемішування продукту (але може знадобитися додаткове перемішування).

Пастеризатори періодичної дії можуть бути недорогими, простими у використанні та призначеними для невеликих заводів і продуктів невеликого обсягу (De 2001).

Тест на лужну фосфатазу для перевірки ефективності пастеризації рідкого молока

Лужна фосфатаза, нативне молоко фермент. Його активність знижується в момент пастеризації і використовується як міра ефективності пастеризації. Оскільки молоко є відомим переносником кількох патогенних бактерій, таких як сальмонела, компілобактор і лістерія, цей тест має велике значення для виробників молока, щоб перевірити ефективність термічної обробки. У наведеному нижче способі розчин динатрію P-нітрофенілфосфату в буфері з рН 10.2 може використовуватися як субстрат. Ця безбарвна сполука в розчині гідролізується лужним фосфатом молока з виділенням п-нітрофенолу. У лужних умовах це надає рідині інтенсивного жовтого забарвлення. Вивільнений п-нітрофенол визначається безпосередньо шляхом порівняння зі звичайними кольоровими дисками в компараторі Lovibond. Тест не застосовується до молока, яке є кислим або консервованим з використанням хімічних консервантів (FSSA 2012).

Процедура

У порожню пробірку піпеткою нанесіть п’ять мілілітрів буферного субстрату, закрийте пробкою і підвищте її до 37oC.
Додайте до нього 1 мілілітр тестового молока, збовтайте, а потім закрийте пробку.
Дайте йому інкубувати при 37oC протягом двох годин.
Інкубуйте заготовку, виготовлену з киплячого молока, такого ж типу, як зразок, що перевіряється для кожного зразка.
Через 2 години вийміть пробірки, вміст має рівномірно перемішати.
На лівий край підставки компаратора покласти заготівлю молока, яке прокип’ячено, а зверху досліджувані проби.
Зчитування береться у відбитому світлі шляхом обертання цього диска, поки зразок не збігається.
Зверніть увагу на показання, які знаходяться між двома стандартами, додавши знак мінус або плюс до числа, щоб вказати найближчий стандарт.

Інтерпретація

Тест вважається задовільним, якщо він показує значення менше 10 мкг п-нітрофенілу на кожен мл молока. Правильно оброблене пастеризоване молоко не дає видимого відтінку.

ЧАСТІ ЗАПИТАННЯ

Коли винайшли пастеризацію?

Близько 150 років тому Луї Пастер розробив метод пастеризації, отримавши завдання вирішити практичні проблеми, такі як утримання шкідливих бактерій у різних продуктах харчування.
Через кілька десятиліть, коли він вперше придумав цю ідею в 1960-х роках, молочний завод у Нью-Джерсі встановив перший пастеризатор у Сполучених Штатах. З того моменту і до сьогодні, за винятком молока, яке рекламується під назвою «сире» (непастеризоване молоко), кожне молоко, що продається в Сполучених Штатах, було пастеризоване. Це лише один із багатьох способів, якими молочна промисловість США допомагає забезпечити безпеку нашого молока.

Чому це необхідно?

За даними Центру контролю та профілактики захворювань (CDC), сире молоко може містити шкідливі бактерії, які становлять серйозну небезпеку для здоров’я вас та інших членів вашої родини. Пастеризація знищує бактерії.

Чи змінює пастеризація молоко?

Ні. Відповідно до CDC, процес пастеризації не змінює харчові цінності молока. Дійсно, цілком можливо, що ви зможете пожинати всі переваги пастеризованого молока без небезпеки захворіти через вживання сирого молока.
З точки зору поживної цінності молока та мінералів, усі мінерали, які містяться в молоці, залишаються незмінними, однак є невеликі відмінності в вітаміни. Сире молоко має невеликий об’єм (менше 10 відсотків рекомендованої добової норми, тому його не вважають великою кількістю) Вітамін С чого недостатньо, щоб витримати процес пастеризації.
Крім того, відповідно до CDC, якщо ви плануєте вживати сире молоко, оскільки вважаєте, що воно є корисним джерелом їжі для корисних бактерій, таких як пробіотики, майте на увазі, що це не так. Це потенційно небезпечно і може спричинити захворювання. Якщо ви плануєте вживати напої чи їжу, що містять пробіотики, експерти, як-от зареєстровані дієтологи, радять купувати те, на якому чітко зазначено, що це пробіотики, а не намагатися вгадувати.
Коли ви закінчите свій день, ви зможете бути впевнені, що молоко, яке ви п’єте, не тільки корисне для вашого здоров’я, але й безпечне. Усі, хто працює в молочному бізнесі від ферми до продуктового магазину, усвідомлюють важливість цих якостей і прагнуть забезпечити, щоб ваша родина отримувала молоко найвищої якості.

Чим небезпечне вживання сирого молока?

За даними дослідження Центру контролю та профілактики захворювань США, частота спалахів, викликаних непастеризованим молоком і продуктами з нього, більш ніж у 150 разів перевищує частоту спалахів, викликаних пастеризованим молоком. Більшою мірою хворіли молодші дорослі та діти. Сире молоко може містити збудники, які можуть викликати захворювання.
Деякі стверджують, що в дитинстві пили сире молоко, але ніколи не хворіли через це. Але органи охорони здоров’я мають ряд випадків, коли люди хворіли через вживання сирого молока.
Вимога до процесу пастеризації молока призупинила масштабні спалахи молочних захворювань у Канаді. Проте ймовірність спалахів від сирого молока продовжує відбуватися і попереджає нас про ризики вживання сирого молока.

Що таке процес пастеризації молока?

У більшості молокопереробних установок охолоджене молоко можна нагріти, пропускаючи його через пластини з нержавіючої сталі до 161 градуса F. Його витримують при цій температурі щонайменше 15 секунд, перш ніж швидко охолодити до початкової температури. температура 39 градусів F.
«Прохолодна» частина: одним із методів, за допомогою якого молочні компанії заощаджують енергію, є використання тепла, що виділяється підігрітим пастеризованим молоком, для нагрівання наступної партії сирого холодного молока. Потім охолоджене молоко використовується як охолоджувач для пастеризованого молока. Таким чином промисловість може більш ефективно використовувати теплову та холодильну енергію в процесі пастеризації молока.

Чим пастеризоване молоко відрізняється від сирого?

Пастеризоване молоко — це необроблений молочний продукт, який нагрівається при певній температурі та протягом певного часу, щоб знищити хвороботворні мікроорганізми, які можуть бути присутніми в молоці. Патогени є мікроорганізми, такі як бактерії що може викликати захворювання. Сире молоко може містити патогени, такі як Campylobacter, E. coli O157:H7 Salmonella, Listeria та інші бактерії. Сире молоко складається з молока кіз, корів, овець і молочних тварин.
Закон вимагає, щоб кожне молоко, яке продається населенню, було пастеризовано перед упаковкою на ліцензованому молочному заводі. Вітаміни А і D – єдині вітаміни, які можна додавати в молоко. Жодні інші консерванти чи добавки не можна законно додавати до молока. Вітамін A покращує ваш зір, допомагає вам чітко бачити, коли ви спите або при тьмяному освітленні, а також допомагає розрізняти різні відтінки. Вітамін D допомагає організму засвоювати кальцій і знижує ризик розвитку остеопорозу.

Хто ризикує захворіти?

Будь-хто може захворіти через хвороботворні мікроорганізми, виявлені в сирому молоці.
Діти, немовлята, жінки похилого віку, вагітні жінки та люди, які страждають на хронічні захворювання, більш сприйнятливі до інфекції та мають більший шанс захворіти через споживання сирого молока. Діти та немовлята є найбільш уразливими, оскільки вони зазвичай п’ють багато молока.

Пастеризація молока за якої температуриПастеризація молока за якої температури