Курс лекций по дисциплине: «Теоретические основы технологии продовольственных продуктов» для специальности: «Технология продовольственных продуктов»
жүктеу/скачать 1,08 Mb.
|
| 6. Пастеризация молока
При производстве большинства молочных продуктов молоко пастеризуют. Цель пастеризации - уничтожить большую часть вегетативной микрофлоры и всю гнилостную и патогенную. В это время инактивируются некоторые ферменты. Подавление обычной микрофлоры и инактивация ферментов обеспечивают создание благоприятных условий для роста специальных культур, используемых в производстве кисломолочных продуктов. Пастеризация молока основана на следующих основных теоретических предпосылках: ♦ подавление микроорганизмов и изменение свойств молока под действием температуры протекают во времени; ♦ термостойкость микроорганизмов зависит от среды, в которой они находятся; ♦ скорость отмирания микроорганизмов при повышении температуры пастеризации существенно превышает скорость изменения физико-химических свойств молока при таком же повышении; ♦ термостойкость микроорганизмов увеличивается при увеличении бактериальной обсемененности молока. Между временем воздействия высокой температуры τ и температурой пастеризации t существует функциональная зависимость, выражающаяся уравнением Дальберга—Кука: In τ д = А (1 – 0, 013 t o), где τ д — достаточная продолжительность теплового воздействия при температуре t ,°С; А — коэффициент, равный З6,84 °С; to— относительная температура, равная t/t1 где t1 = + l °C; t — температура пастеризации, °С. Найденные по этой формуле режимы пастеризации обеспечивают микробиологичекую чистоту при пастеризации молока нормального санитарного качества. Стерилизация молока в молочной промышленности применяется значительно реже. При ней отмирают не только вегетативные формы микроорганизмов, но и их споры, Во время стерилизации неизбежно происходят существенные изменения физико-химических свойств и вкусовых качеств молока и его состава. Изменения молока при нагреве проявляются даже при наиболее мягких режимах пастеризации и усиливаются при повышении температуры и продолжительности ее воздействия. Белки молока под действием тепла денатурируют с типичными проявлениями признаков денатурации, а денатурированные коагулируют с утратой растворимости. Коагуляция альбумина явно выражена при 65°С и усиливается при повышении температуры и времени ее воздействия. Моментальное нагревание до 75°С свертывает (коагулирует) 15 % альбумина, до 81°С – 71 %, при 95 0С коагулирует весь альбумин. При кратковременной пастеризации (72—76°С с выдержкой 15—20 с) основная часть сывороточных белков остается в растворенном состоянии и не коагулирует с казеином при последующем кислотном и сычужном свертывании молока. Длительная пастеризация и высокая температура (85 – 87 °С с выдержкой 5—10 мин и 92—95 °С с выдержкой 2— 3 мин) приводят почти к полной коагуляции сывороточных белков, и при последующем сквашивании молока они полностью агрегируют вместе с казеином. Благодаря этому казеин приобретает большую способность к гидратации, что повышает плотность сгустка. Скоагулированные сывороточные белки участвуют в образовании структуры сгустка, придавая ему жесткость. В результате кислотная коагуляция образует плотный cгусток, удерживающий сыворотку при хранении. Прочность сгустка из пастеризованного молока примерно в 1,5 раза выше прочности сгустка из сырого. Кратковременная высокотемпературная пастеризация вызывает меньшие изменения белков, чем низкотемпературная, но более продолжительная. Во время пастеризации при 85°С с выдержкой 5 мин в молоке остается 65% сывороточных белков, при 110 и 130°С с выдержкой в обоих случаях 2—3 с — соответственно 54 и 41 %. Наиболее подвержены изменениям при нагреве иммунные глобулины, β-лактоальбумины и сывороточные альбумины. Значительно большей термостойкостью обладает казеинат-кальций — фосфатный комплекс. Свежее молоко кислотностью 18 0 Т может выдерживать высокотемпературную ( до 150 -160 °С ) обработку без явных признаков коагуляции казеина. При большей кислотности казеиновый комплекс коагулирует пpи более низкой температуре, а молоко с кислотностью 55—60°Т свертывается уже при комнатной. Молочный жир устойчивее к действию тепла. Нагрев при температуре выше 100°С вызывает незначительное снижение содержания ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот из-за разрушения двойных связей. Структура жировых шариков изменяется даже при несильном нагреве, но это есть следствие коагуляции части их белковых оболочек. По этой причине при нагревании молока выше 61 °С снижается отстой сливок. Продолжительное воздействие температур выше 100 °С приводит белковые оболочки жировых шариков к сильному разрушению и частичному вытапливанию жира. Молочный сахар при нагревании до 100°С практически не изменяется. При длительном высокотемпературном нагреве лактоза взаимодействует с белками и свободными aминокислотами с образованием меланоидинов, комплексных соединений, вызывающих побурение молока. Комплекс этих реакций известен под названием реакции покоричневения, карамелизации, реакции Майяра. Витамины, за исключением витамина С, при кратковременной пастеризации молока практически не изменяются. Потери витамина С во время пастеризации при 75° С в течение 15 с составляют примерно 65%, а при 135 °С в течение 2 с — 32%. Большинство ферментов инактивирует при кратковременной пастеризации (80—95°С). Наиболее термостойкие пероксидаза и липаза (бактериальное происхождение) - инактивируют при 85—90°С. Инактивация ферментов является характерным изменением молока под действием тепла. На тепловом разрушении ферментов основано большинство методов контроля степени нагрева молока (фосфатазная и пероксидазная пробы). Промышленные режимы пастеризации определяются в зависимости от дальнейшего использования молока, его состава, активности используемой закваски. Молоко, направляемое в торговлю, пастеризуется на автоматизированных пластинчатых пастеризационно-охладительных установках при температуре 76°С (± 2°С) в течение 15—20 с. Топленое молоко с содержанием жира не менее 6% пастеризуют при температуре 95—99°С, и при этой же температуре «топят», то есть выдерживают 3—4 ч. Вследствие продолжительного воздействия высокой температуры свойства молока сильно меняются. В результате реакций покоричневения образуются меланоидины, придающие ему кремовый оттенок. Взаимодействие продуктов распада белков, углеводов и жиров приводит к образованию специального вкуса и запаха. Сливки 10%-й жирности пастеризуют при 78—80 °С, 20-ти и 35 % -ной — при 85—87°С с продолжительностью выдержки 15-30 с (жир является защитной средой для микроорганизмов и имеет меньшую теплопроводность, чем и объясняется более жесткий режим пастеризации жирных сливок). Заменители женского молока пастеризуют по более жестким режимам (при 102—105 °С — в течение 10 мин). Молоко для кисломолочных продуктов также пастеризуют по жесткому режиму, с тем чтобы в большей степени подавить постороннюю микрофлору и обеспечить тем самым более благоприятные условия для развития полезной микрофлоры (температура пастеризации 85—87 °С с выдержкой 5—10 мин или при 90—92 °С с выдержкой 2—3 мин). Молоко для производства творога пастеризуют при 78—80 °С с выдержкой 20—30 с, то есть по более мягкому режиму, чем при производстве напитков, так как для сквашивания молока, кроме ферментов, вырабатываемых молочнокислыми бактериями, применяется сычужный фермент, активность которого заранее задана. Смеси мороженого содержат больше жира и сухих веществ, которые, увеличивая их вязкость, снижают теплопроводность, кроме того, жир оказывает защитное действие на микроорганизмы. Поэтому эти смеси пастеризуют по жесткому режиму: 70°С с выдержкой 30 мин, 75 °С — 20 мин, 85 °С — 5 мин — для пастеризаторов периодического действия — и 85°С с выдержкой 15—20 с — для трубчатых и пластинчатых аппаратов. При пастеризации сливок и производстве масла необходимо максимально уничтожить микрофлору и разрушить ферменты: амилазу, пероксидазу, протеазы и галактазы, которые ускоряют порчу масла. Жир имеет низкую теплопроводность, медленно прогревается, так что микроорганизмы, находящиеся на поверхности жировых шариков, частично защищены от воздействия высоких температур. Поэтому сливки пастеризуют при более высоких температурах, чем молоко. Термоустойчивые ферменты молока (галактаза и aмилаза бактериального происхождения) инактивируются при температуре выше 85°С, а пероксидаза и колострольная липаза — выше 80 °С. Под воздействием высокой температуры сливки приобретают специфический привкус перепастеризации молока, называемый ореховым (по сходству со вкусом грецкого ореха). С повышением температуры пастеризации образуется большее количество соединений, вызывающих этот вкус. Более высокая температура пастеризации сливок для кислосливочного масла необходима для разрушения иммунных тел молока, препятствующих развитию микрофлоры закваски. В производстве сыра молоко пастеризуют по сравнительно мягкому режиму: при температуре 71-72 °С с выдержкой 20—25 с. Однако, отбор молока для производства сыра производится по жестким требованиям, включая бактериальную обсемененность молока. жүктеу/скачать 1,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|