Производство стерилизованного молока | MilkLife
Пятница, 14 декабря 2018   Подписка на обновления  RSS  Написать письмо
Популярно
Производство стерилизованного молока
11:47, 07 мая 2017

Производство стерилизованного молока


При производстве стерилизованного молока к сырью предъявляются повышенные требования: цельное молоко должно быть не ниже первого сорта с содержанием соматических клеток не более 500 тыс/см3, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже III группы. Кроме цельного молока для производства стерилизованного молока применяют следующее сырье:

  • сливки из коровьего молока массовой долей жира не более 35%, кислотностью от 15 до 18°Т, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже III группы по ГОСТ 25228, полученные путем сепарирования молока, отвечающего требованиям, указанным выше;
  • молоко коровье обезжиренное кислотностью не более 19°Т, термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже III группы, полученное путем сепарирования молока, отвечающего требованиям, указанным выше;
  • молоко сухое цельное распылительной сушки (для молочного напитка) кислотностью не более 18 °Т, термоустойчивостью по алкогольной пробе после восстановления не ниже III группы;
  • молоко сухое обезжиренное распылительной сушки (для молочного напитка) кислотностью не более 19°Т, термоустойчивостью по алкогольной пробе после восстановления не ниже III группы;
  • воду питьевую по СанПиН (для молочного напитка).

Допускается применять соли-стабилизаторы:

  • калий лимоннокислый трехзамещенный 1-водный;
  • калий фосфорнокислый двузамещенный 3-водный;
  • натрий лимоннокислый трехзамещенный 5,5-водный;
  • натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный.

В молочной промышленности молочное сырье стерилизуют по трем принципиальным схемам:

  • одноступенчатая в упаковке – после розлива молока в упаковку и ее герметичной укупорки при 115–120°С с выдержкой 15–30 мин;
  • двухступенчатая – предварительная стерилизация молочного сырья в потоке при температуре 130–150°С с выдержкой в течение нескольких секунд, а затем вторичная стерилизация после розлива в упаковку и герметичной укупорки при 115–120°С с выдержкой в течение 15–20 мин;
  • одноступенчатая с асептическим розливом – косвенная или прямая стерилизация молочного сырья при температуре 135–150°С с выдержкой в течение нескольких секунд с последующие фасовкой в асептических условиях в стерильную тару.

Независимо от принятого способа стерилизации отобранное по качеству цельное молоко фильтруют и очищают на сепараторе-молокоочистителе, затем немедленно охлаждают до (4±2)ºС. Для сохранения термоустойчивости молока целесообразно проводить его центробежную очистку без подогрева.

При необходимости хранения молока более 4 ч до момента стерилизации в целях сохранения термоустойчивости его пастеризуют при температуре (76±2)ºС с выдержкой 20с и охлаждают до температуры (4±2)ºС. В этом случае центробежная очистка молока при приемке может не производиться, так как она осуществляется в процессе пастеризации при температуре подогрева от 35 до 45ºС.

Максимальный срок хранения пастеризованного молока до стерилизации 24 ч.

При производстве стерилизованного молочного напитка сухое цельное и сухое обезжиренное молоко восстанавливают таким же способом, как и при производстве пастеризованного молочного напитка.

После восстановления и выдержки молоко очищают на центробежном молокоочистителе при температуре (35−45)ºС, пастеризуют при температуре (76±2)ºС с выдержкой 20 с и охлаждают до температуры (4±2)ºС.

Нормализацию молока осуществляют в потоке на сепараторе-нормализаторе, с использованием автоматической системы нормализации или путем смешивания партий молока разной жирности, или добавлением в молоко обезжиренного молока или сливок с таким расчетом, чтобы в готовом продукте массовые доли жира и белка, плотность были не менее нормируемых по ГОСТ.

Перед направлением на стерилизацию проверяют термоустойчивость цельного, нормализованного или восстановленного молока. Молоко термоустойчивостью по алкогольной пробе не ниже III группы направляется непосредственно на стерилизацию без добавления соли-стабилизатора. Молоко с термоустойчивостью ниже IV группы для производства стерилизованного молока применять не допускается.

Термоустойчивость молока IV группы повышают до III или II группы путем добавления солей-стабилизаторов в оптимальной дозе от 0,01 до 0,03% от массы молока. В качестве солей-стабилизаторов обычно применяют лимоннокислые трехзамещенные и фосфорнокислые двузамещенные калий и натрий.

Оптимальную дозу соли-стабилизатора определяют опытным путем. Для этого в три колбы наливают по 100 см3 молока IV группы по термоустойчивости и добавляют водный раствор соли-стабилизатора с массовой долей соли в нем 10%. В первую колбу добавляют 0,1 см3, во вторую 0,2 см3, в третью — 0,3 см3 раствора. Массовая доля соли-стабилизатора в молоке составляет при этом 0,01, 0,02 и 0,03% соответственно. Смесь перемешивают и определяют термоустойчивость по алкогольной пробе. Минимальная доза соли-стабилизатора, повышающая термоустойчивость молока с IV группы до III или II, и будет являться оптимальной.

Массу вносимой соли-стабилизатора определяют по формуле:

Мс= (Мм · К) / 100,

где: Мс– масса вносимой соли, кг;

Мм– масса молока, кг;

К – массовая доля вносимой соли (от 0,01 до 0,03), %.

Повышение термоустойчивости молока выше II группы нецелесообразно, так как потребует внесения соли-стабилизатора свыше оптимальной дозы, что приведет к нарушению солевого равновесия в сторону избытка фосфорнокислых или лимоннокислых солей и может вызвать свертывание молока при стерилизации.

Всю рассчитанную массу соли-стабилизатора растворяют в прокипяченной горячей воде 1:1 и вливают после фильтрации в молоко непосредственно перед направлением его на стерилизацию. После внесения соли стабилизатора молоко тщательно перемешивают в течение 15 мин и проверяют его термоустойчивость, которая должна быть II или III группы по алкогольной пробе.

В соответствии с рекомендациями института питания РАМН более предпочтительно применять соли калия по сравнению с солями натрия.

В зависимости от особенностей производства и фасования готового продукта молочное сырье стерилизуют периодическим или непрерывным способами.

Стерилизацию периодическим способом проводят, помещая продукт в упаковке (стеклянных или пластмассовых бутылках, в ламинированных пакетах) в автоклав и создавая в нем разрежение 0,08 МПа, что соответствует температуре 121ºС. При этой температуре продукт выдерживается 15–30 мин. Затем температуру снижают до 20 ºС.

Стерилизация непрерывным способом в упаковке осуществляется в гидростатических башенных стерилизаторах. Фасованный в бутылки продукт подается в первую башню стерилизатора, где нагревается до 84−86ºС. Во второй башне продукт в бутылках нагревается до температуры 115–125 º и выдерживается в зависимости от объема бутылки 20–30 мин. В третьей башне стерилизатора бутылки охлаждаются до температуры 60−70 ºС, в четвертой – до 35−45ºС. Дальнейшее охлаждение идет в камере хранения продукта. Весь цикл обработки в башенном стерилизаторе составляет примерно 1 ч.

Стерилизация молочного сырья после розлива в упаковку в горизонтальном ротационном стерилизаторе с клапанным затвором осуществляется при температуре 132−140ºС в течение 10−12 мин. Весь цикл обработки составляет 30−35 мин.

При стерилизации молочного сырья в таре оно испытывает длительное тепловое воздействие, которое необходимо для нагрева его до температуры стерилизации и выдержки при этой температуре. Наибольшее температурное воздействие испытывает продукт у стенки упаковки. При данном способе стерилизации в продукте происходят изменения вкуса и цвета, понижается его пищевая ценность.

Наиболее прогрессивной является стерилизация молока в потоке (ультрапастеризация) при температуре 135–150°С с выдержкой в течение нескольких секунд и последующим фасованием в стерильную тару в асептических условиях. При фасовании молока и молочных продуктов в асептических условиях применяют пакеты из комбинированного материала, пластмассовые и стеклянные бутылки, металлические банки. Ультрапастеризация молока обеспечивает уничтожение в нем бактерий и их спор, инактивацию ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и пищевой ценности.

Весь процесс стерилизации, охлаждения и фасования продукта проходит в асептических условиях. Соотношение температуры и продолжительности ее воздействия определяется требуемой эффективностью стерилизации и имеет большое значение для качества продукта.

Верхним значением температуры стерилизации в потоке является температура 150°С, так как даже кратковременная выдержка при этой температуре может привести к нежелательным изменениям качества продукта; с другой стороны, очень сложно технологически обеспечить быстрый нагрев до 150 °С и быстрое охлаждение. Нижним температурным пределом стерилизации является температура 135 °С, так как ниже этой температуры эффективность стерилизации недостаточна при кратковременной выдержке. Увеличение продолжительности выдержки нежелательно, так как снижается качество продукта.

Ультрапастеризацию молочного сырья в потоке с асептическим розливом проводят с использованием двух способов нагрева:

прямого (пароконтактного) нагрева;

косвенного (непрямого) нагрева молока через теплопередающую поверхность.

При прямом нагреве продукт и греющая среда находятся в непосредственном контакте, то есть смешиваются. Нагрев продукта может осуществляться двумя способами: инжекцией пара в молоко либо распылением молока в среде перегретого пара. В первом случае очищенный пар под большим давлением вводится в молоко, нагревая его за доли секунды до температуры 140–145°С.

Во втором случае молоко распыляется в среде перегретого пара в виде капель, струи или пленки. После нагрева молоко подается в выдерживатель на 1–3с.

Основным преимуществом прямого нагрева является мгновенный нагрев всей массы продукта без теплопередающей поверхности, при этом воздействие на молочное сырье минимальное. Стерилизационные установки прямого нагрева могут работать в течение длительного времени без промежуточной мойки (при сырье высшего качества до 15 ч).

К недостаткам такого способа можно отнести то, что молочное сырье вступает в прямое воздействие с нагревающей средой. Это заставляет предъявлять более высокие требования с сырью и пару, который применяют для нагрева.

Молочное сырье должно обладать высокой термоустойчивостью, а пар должен подвергаться особой очистке, чтобы не быть источником загрязнения стерилизованного молока. Он должен быть без посторонних привкусов и запахов, полученным из питьевой воды в специальных парогенераторах.

Кроме того, в результате прямого нагрева молочное сырье имеет повышенную влажность из-за попадания в него конденсата, в который превращается пар при соприкосновении с более холодным молоком. Конденсат удаляется из молока в вакуум-камере, куда поступает стерилизованное молоко из выдерживателя. В вакуум-камере поддерживается разрежение 0,04 МПа, при котором молоко кипит при температуре около 80ºС. Конденсат, попавший в молоко в камере стерилизации, удаляется вместе с паром из молока при кипении. При прямом нагреве коэффициент регенерации тепла составляет 40–50 %.

При косвенном нагреве продукт и греющая среда разделены теплопередающей стенкой. В результате нагрева молока до 135–138°С в течение 6–12 с обеспечивается необходимая эффективность стерилизации. Повышение температуры стерилизации и продолжительности выдержки не рекомендуется, так как на теплопередающих поверхностях увеличивается пригар, снижается пищевая ценность молока, изменяются его вкус и цвет.

Косвенный нагрев при ультрапастеризации молока может осуществляться в пластинчатых и трубчатых теплообменниках.

Преимущества косвенного нагрева заключаются в том, что в стерилизационных установках можно использовать любой пар; процесс стерилизации молочного сырья более простой, надежный; регенерация тепла составляет 70–80%.

Основной недостаток установок косвенного нагрева состоит в том, что они не могут работать длительное время без промежуточной мойки. Длительность их работы зависит от качества исходного сырья: при хорошем качестве сырья продолжительность работы установок составляет не более 6 ч, при низком – снижается до 4 ч.

Главная трудность при использовании косвенных систем нагрева, особенно с пластинчатыми теплообменниками, заключается в образовании пригара в секциях предварительного нагрева и стерилизации. Эти отложения образуются из денатурированных сывороточных белков и солей кальция и магния.

Качество молока, полученного при стерилизации в установках прямого и косвенного нагрева, практически не отличается, поэтому при выборе типа стерилизационной установки исходят из экономической целесообразности, условий эксплуатации, вида стерилизуемого продукта и качества исходного сырья.

При производстве УВТ-обработанного стерилизованного молока подготовленное для стерилизации сырье предварительно нагревается в регенеративной секции стерилизационной установки до температуры (76±2)ºС и направляется в деаэратор для удаления кислорода и других газов при вакууме (0,07±0,01) МПа. Допускается проводить процесс без деаэрации.

Из деаэратора молоко насосом подается в гомогенизатор, в котором гомогенизируется при давлении (22,5±2,5) МПа.

Гомогенизированное молоко поступает в секцию стерилизации, где подвергается ультравысокотемпературной обработке при температуре (139±2)ºС, выдерживается при этой температуре в течение 4 с (номинально) и направляется в секции регенерации и охлаждения, где охлаждается до температуры не выше 25ºС.

Охлажденное в потоке УВТ-обработанное молоко по асептическому трубопроводу поступает в асептический резервуар, из которого под давлением очищенного стерильного воздуха подается в автоматы для асептического фасования в пакеты.

По микробиологическим показателям готовый продукт проверяют на соответствие требованиям промышленной стерильности, которую определяют следующим образом: отобранные упаковки выдерживают при температуре (37±1)°С в течение 3 суток. Образцы, выработанные двухступенчатой стерилизацией, кроме того, выдерживают при температуре (55±1)°С в течение 5 суток. По истечении срока термостатной выдержки упаковочные единицы с продуктом охлаждают до (20±5)°С и подвергают внешнему осмотру. При наличии вздутия упаковки продукт не соответствует требованиям промышленной стерильности. Образцы без внешних изменений анализируют органолептически — не должно быть отмечено изменений консистенции и вкуса; кислотность молока не должна увеличиваться больше, чем на 2°Т, в микроскопическом препарате клетки бактерий должны отсутствовать, а общее количество микроорганизмов в 1 см3, определенное посевом на питательную среду, не должно превышать 10 клеток.


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

© 2018 MilkLife
Реклама в блоге | Хостинг