Пастеризация молока на производстве – ПАСТЕРИЗАЦИЯ МОЛОКА » Селяночка — портал для фермеров, сельское хозяйство, животноводство, птицеводство, пчеловодство, земледелие, рыбоводство, грибоводство, форум фермеров

nalugah.ru

Режимы пастеризации молока

Молоко и продукты, получаемые при его сепарировании и используемые в качестве корма для животных, подлежат обязательной пастеризации таким же способом, как и питьевое молоко, и молоко, из которого приготовляют молочные продукты. Молоко, предназначенное для получения кисломолочных сыров, пастеризуют так же, как питьевое молоко; в то время как молоко для приготовления эмментальского и горного сыров не следует нагревать до температуры коагуляции белков. При изготовлении прочих сыров с использованием сычужного фермента проводят тепловую обработку молока, хотя она не предусмотрена технологией.

Тепловая обработка молока прежде всего служит для уничтожения болезнетворных микроорганизмов. Кроме того, она способствует значительному сокращению количества микроорганизмов, нарушающих технологические процессы, увеличивает стойкость молока и улучшает его технологические свойства. Тепловая обработка должна обеспечить надежное подавление жизнедеятельности микроорганизмов без существенных изменений свойств самого молока.

Согласно действующему законодательству применяют следующие способы тепловой обработки молока: длительная, кратковременная, высокотемпературная, ультравысокотемпературная.

При длительной низкотемпературной пастеризации молоко нагревают в больших ваннах с двойными стенками и мешалками при температуре 62—65°С в течение 30 мин.
Длительная пастеризация — надежный способ подавления болезнетворных микроорганизмов и лишь незначительно изменяет свойства молока. Жизнедеятельность микробов подавляется почти на 90%. Так как длительная пастеризация является трудоемкой, то этот способ применяется очень редко.
Кратковременная высокотемпературная пастеризация молока осуществляется путем теплообмена в пластинчатых пастеризаторах. При кратковременной пастеризации молоко нагревают до температуры 71—74°С и выдерживают в течение 40 с. Во время пастеризации молоко тонким слоем (не более 3 мм) пропускают через пластины из нержавеющей стали, с другой стороны которых движется противотоком теплоноситель. Пластины в группе соединены параллельно. По каналам между пластин молоко проходит определенный путь, в то время как в прямоточных системах молоко подводится кратчайшим путем к тисненой поверхности пластин, где образуется турбулентность (завихрения).

Пластинчатый пастеризатор состоит из различных секций, через которые пропускается молоко. В системе пастеризаторов смонтирован также пластинчатый охладитель.
Молоко, подлежащее пастеризации, пропускают через первый теплообменник, в котором оно нагревается до температуры примерно 45° С. Затем предварительно подогретое молоко подводится к центрифуге и после центрифугирования направляется во второй теплообменник 4, в котором температура молока повы шается почти до 62° G. В первом и во втором теплообменниках молоко нагревается за счет тепла, выделяемого уже пропастеризованным молоком, которое движется противотоком.

Из второго теплообменника подогретое молоко поступает в пастеризатор, в котором нагревается до температуры 71—74°С путем кратковременной пастеризации.
При этой температуре молоко выдерживается в течение 30—40 с. Затем молоко проходит через первый и второй теплообменники, где отдает тепло следующей порции молока. В теплообменниках температура молока снижается до 20°С. В холодильнике происходит дальнейшее охлаждение молока в два этапа: вначале колодезной водой — до температуры 12°С, а затем водой со льдом или рассолом — до 2—4°С.

При кратковременной пастеризации пластинчатый пастеризатор обогревается горячей водой. При такой пастеризации сапрофитная микрофлора уничтожается на 98%.
При высокотемпературной пастеризации молоко нагревается моментально до температуры минимум 85°С без выдержки. Высокотемпературная пастеризация осуществляется по такому принципу, как и кратковременная, однако без выдержки. При высокотемпературной пастеризации нагрев можно проводить не только с помощью горячей воды, но паром. Сапрофитная микрофлора молока при высокотемпературной пастеризации подавляется примерно на 99,5%.
В настоящее время высокотемпературная пастеризация применяется при обработке молока очень редко, но рекомендуется для пастеризации сливок, из которых вырабатывают масло высокого качества.

Сливки, используемые для взбивания, нагревают в особых пастеризаторах до температуры более 100°С с целью повышения их стойкости и способности взбиваться.
При ультравысокотемпературной пастеризации молоко нагревают в потоке путем пропускания пара или в проточных стерилизаторах. При сверхпастеризации предварительно нагретое до температуры 70—80°С молоко нагревают до 135 —150°С путем пропускания в него пара. Время тепловой выдержки составляет несколько секунд.

Охлаждают молоко путем удаления пара под вакуумом.
При автоматическом регулировании поступления и удаления пара обеспечивается выравнивание водного баланса молока. При другом способе молоко подается в среду пара. Здесь в особом расширенном сосуде, который находится под вакуумом, осуществляется и удаление избыточного пара. Для производства сверхпастеризованного молока используются проточные стерилизаторы, которые могут быть в виде барабана, трубчатые или пластинчатые.

По сравнению с пастеризацией молока, при которой только сокращается количество микроорганизмов, при ультравысокотемпературной пастеризации получают молоко, абсолютно свободное от микробов. Его разливают в светонепроницаемую упаковку. Такое молоко при комнатной температуре сохраняется не меньше 6 недель. Стерилизация материала упаковки проводится в ваннах с перекисью водорода и путем нагревания. На упаковочном материале не должно оставаться перекиси водорода, ее следует удалять посредством тепловой обработки.

В сверхпастеризованном молоке все его натуральные свойства — запах, вкус, внешний вид и биологическая полноценность сохраняются, так как нагревание происходит за очень короткий срок. Молоко после ультравысокотемпературной пастеризации необходимо гомогенизировать, чтобы предотвратить отстаивание сливок во время длительного хранения.
Стерилизацию молока проводят посредством длительной пастеризации его в таре. Стерилизацию осуществляют в закрытых стерилизаторах (автоклавах). Продолжительность стерилизации в автоклавах при температуре выше 100°С составляет от 15 до 17 мин. При непрерывной стерилизации молоко выдерживают до 2 мин при температуре 120°С. Стерилизованное молоко также следует гомогенизировать с целью его длительного хранения.

Гомогенизация молока препятствует отстаиванию сливок. Скорость отстаивания сливок зависит от размера жировых шариков. В необработанном молоке жировые шарики имеют диаметр 2,5—5 (до 8) мкм, при гомогенизации они уменьшаются в размерах. Для гомогенизации молоко, предварительно подогретое до температуры 40—50°С, нагнетается через форсунки под высоким давлением. Затем оно ударяется об отражательное кольцо под прямым углом. При этом жировые шарики разбиваются, их размер в диаметре уменьшается до 0,8 мкм. Полностью гомогенизированное молоко не должно давать отстоя сливок в течение 24 ч. При производстве сверхпастеризованного молока гомогенизацию осуществляют по возможности в два этапа.

При частичной гомогенизации обрабатывают только сливки, в которые затем добавляют обрат.

При полной гомогенизации жировые шарики в молоке находятся отдельно друг от друга, а при частичной гомогенизации они образуют скопления (жировые комочки).
Поэтому в частично гомогенизированном молоке сравнительно быстро отстаиваются сливки (образуются жировые закраины). Кроме гомогенизации под высоким давлением, применяют также гомогенизацию при низком давлении и центробежную гомогенизацию. Гомогенизация с помощью ультразвука в ФРГ еще не внедрена.

В гомогенизированном молоке сливки или совсем не отстаиваются (полная гомогенизация) или частично отстаиваются (частичная гомогенизация). Такое молоко отличается хорошим вкусом и высокой усвояемостью.

biofile.ru

Производство пастеризованного молока — страница 4

1.3.1 Влияние тепловой обработки на свойства молока

Тепловую обработку молочного сырья проводят 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, В₁₂, 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, отрицательно влияющее на пищевую ценность и органолептические показатели, должно быть незначительным.

К видам тепловой обработки относятся пастеризация и стерилизация. Разновидности пастеризации — это ультравысокотемпературная (УВТ) обработка и термизация.

1.3.2 Пастеризация молока

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 (вкус, нужные вязкость и плотность сгустка). Эффект пастеризации, обусловленный степенью гибели патогенной микрофлоры, влияет на выбор режимов и способов пастеризации. Из патогенных микроорганизмов наиболее устойчивы к тепловой обработке 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:

In 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 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 распространенный способ в производстве пастеризованного молока, кисломолочных продуктов и мороженого — 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 вырабатывают масло, и при производстве молочных консервов. Таким образом, все способы пастеризации позволяют получить продукт, безвредный для непосредственного употребления в пищу, но имеющий ограниченный срок 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 температура пастеризации должна быть увеличена на 10…15 «С по сравнению с температурой пастеризации молока.

Одновременно с пастеризацией для улучшения органолептических показателей молока и сливок проводят их дезодорацию.

Органолептические показатели изменяются 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. Дезодорацию осуществляют 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.

Ультравысокотемпературная (УВТ) обработка молока проводится при температурах выше 100 °С без выдержки или с выдержкой 1…3 с. Так, в технологии кисломолочных напитков используют УВТ-обработку при 102 ± 2 °С без выдержки.

Термизация — это тепловая обработка молока с целью увеличения продолжительности его хранения путем снижения общей бактериальной обсемененности молока. Проводят ее 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.

2. Технологическая часть

2.1 Технология переработки молока

Молоко на предприятия закупается согласно ГОСТу 13264-88:

Молоко должно быть цельным, свежим и полученным от здоровых коров, иметь чистый, сладковатый вкус и запах, свойственный свежему молоку. Цвет от белого до светло-кремового, без каких-либо цветных пятен и оттенков. По консистенции это однородная жидкость без сгустков белка и комочков жира, без осадка, плотностью не ниже 1027 кг/м³. Не подлежит приемке молока в первые 7 дней после отела и старо дойное молоко за 10-15 дней перед запуском коровы. Не допускается в молоке резко выраженных кормовых привкусов, а также молоко со стойким запахом химикатов и нефтепродуктов с добавлением нейтрализующих веществ, с остаточным содержанием химических средств защиты растений и животных, а также антибиотиков, с прогорклым, затхлым привкусом, тягучей консистенции. Молоко подразделяется по сортам.

В качественную оценку молока при приемке на заводе входит определение степени чистоты по эталону, бактериальной обсемененности, титруемой кислотности.

Для определения степени чистоты по эталону применяют приборы разнообразной конструкции. По содержанию механических примесей молоко в соответствии с эталоном, предусмотренным ГОСТом, разделяют на три группы: в молоке 1 группы на фильтре отсутствуют частицы механических примесей, 2 — на фильтре обнаруживаются отдельный частицы3 — на фильтре имеется заметный осадок частиц механических примесей.

Бактериальную обсемененность молока определяют по редуктазной пробе и относят молоко к одному из 4 классов. К классу 1 относят молоко, содержащее менее 0,5 млн. бактерий в 1 мл. Это хорошее в бактериальном отношении молоко можно использовать в производстве различных молочных продуктов. К классу 2 относят молоко, содержащее до 4 млн. бактерий в 1 мл. в молоке класса 3 содержится до 20 млн. бактерий в 1 мл. молоко класса 4 не принимают заводы молочной промышленности.

Молоко кислотностью не выше 21 ⁰Т, бактериальной обсемененностью не ниже 3 класса и степенью чистоты не ниже 2 группы, а также молоко от больных или подозреваемых в заболевании коров, использование в пищу которого разрешается после термической обработки, принимается как не сортовое.

Молоко кислотностью свыше 21 ⁰Т считается некондиционным и приемке не подлежит.

Расчеты за сданное молоко проводятся по базисной жирности и содержанию белка соответствующим средним нормам для данного сырья. При приемке проводят также контроль молока на санитарно-биологическое состояние (раз в декаду), на механическую загрязненность, на бактериологическую обсемененность.

Также в качестве сырья для производства пастеризованного молока используют восстановленное и рекомбинированное молоко и их смеси. При выработке пастеризованного восстановленного молока сухие компоненты растворяют в воде при температуре 38…42⁰ С, фильтруют и охлаждают до 5…8⁰ С. С целью набухания белков и достижения требуемой плотности восстановленное молоко выдерживают при температуре охлаждения в течении 3…4 часов.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

приемка

очистка

сепарирование

нормализация (периодическим способом или сепаратором — нормализатором)

гомогенизация

пастеризация

охлаждение

фасование, упаковывание и хранение.

Принятое цельное молоко подвергается подогреву до 40 — 45 ⁰С и очистке на сепараторах молокоочистителях. Затем молоко нормализуется путем отделения сливок на сепараторах-нормализаторах или путем разделения цельного молока на обезжиренное и сливки в сепараторах-сливкоотделитилях с последующим смешением их в нужной пропорции. После этого молоко подогревается до 45…55⁰С и гомогенизируется при давлении 10-15 МПа. Нормализованное и гомогенизированное молоко пастеризуется при 76 ⁰С с выдержкой 15-20 с. Затем молоко охлаждается до 4-6 ⁰С. Охлажденное молоко разливается и упаковывается в стеклянную, бумажную или полимерную тару. В отличии от бутылок пакеты используются однократно. При этом исключатся сложный процесс мойки, сокращаются необходимый площади, численность обслуживающего персонала, расход энергии, моющих средств и воды, улучшаются санитарные условия производства. Полимерная тара значительно легче бутылок и поэтому удобна для потребителя и транспортировки. Срок хранения герметично упакованного пастеризованного молока при температуре 4±2⁰С составляет 3 сут.

Схема направления переработки молока

2.2 Продуктовый расчет для питьевого молока с м. д. ж.3,2%

Масса готового продукта (М_гп) равна 1200 кг. Молоко поступает жирностью 3,5%. По массе готового продукта определяем массу нормализованного молока (М_н) с учетом предельно допустимых потерь молока при приемке, обработке и фасовке:

М_н =, (1)

Где: М_н — масса нормализованного молока, кг;

М_гп — масса готового продукта, кг

Р — норма расхода нормализованного молока на 1 т продукта, кг/т

(Р=1008,6)

М_н ==1210,32 (кг)

Массовую долю жира в нормализованном молоке рассчитываем по формуле:

Ж_н = Ж_гп + 0,05, (2)

где, Ж_н — жир нормализованного молока,%

Ж_гп — жир готового продукта,%

Ж_н= 3,2+ 0,05=3,25%

Определяем вариант нормализации:

Ж_н =3,25% < Ж_ц = 3,5%

Нормализацию путем смешивания Ж_н˂ Ж_ц.

Расчет масс компонентов нормализации (цельное молоко и. обезжиренное молоко) выполняем по следующим формулам.

Определяем сколько требуется цельного молока:

М_ц=, (3)

где, М_ц — масса цельного молока, кг;

Ж_ц — жир цельного молока,%

Ж_о — жир обезжиренного молока.

М_ц==1122,6 (кг)

М_о= , (4)

М_о==87,7 (кг), проверка: М_н= М_ц+ М_с

1122,6+87,7= 1210,3 (кг)

Массу обезжиренного молока получаем сепарированием цельного молока. Расчеты выполняем по формулам:

М_ц=, (5)

где, Ж_с — жир сливок (30%),%;

П₃ — потери обезжиренного молока при получении на заводе (П₃ =0,4).

М_ц==99,5 (кг)

М_с= (6)

где, П₂ — потери обезжиренного молока при его получении на заводе

(П₂ — 0,27).

М_с==11,42 (кг)

11,42 кг- остаток сливок от производства питьевого молока с м. д. ж.3,2%.

coolreferat.com