Тепловая обработка молока

Химические свойства молока характеризуются титруемой и активной кислотностью.

Титруемую кислотность выражают в условных единицах – градусах Тернера (ºТ). Под градусом Тернера понимают количество мл 0,1н раствора едкого Na (K), которое расходуется на нейтрализацию (титрование) 10 мл молока. Кислотность молока = 16-18 ºТ. На величину титруемой кислотности влияют порода животных, рацион кормления, состояние здоровья, стадии лактации, корма. Повышенная кислотность образуется в результате кормления кислыми лесными травами, а заболевания уменьшают кислотность.

Активная кислотность характеризуется концентрацией свободных ионов водорода и выражается в рН (рН =6,5..6,8).

Между титруемой и активной кислотностью молока нет точного соответствия, это объясняется его буферными свойствами. Титруемая кислотность отличается от активной тем, что она учитывает не только свободные ионы Н⁺, но и те, которые переходят в активное состояние в процессе титрования молока щелочью. Обусловлена содержанием в нем белков, кислых солей, газов, фосфатов, цитратов, но рН изменяется мало.

Молоко, находящееся в вымени, содержит небольшое количество микроорганизмов. (Микробы, которые попадают в молоко из вымени, не только не размножаются, но даже погибают). В свежевыдоенном молоке не повышается кислотность, оно сохраняет свои натуральные свойства, это из-за наличия бактерицидных веществ, которые вырабатываются организмом животных. Бактерицидные вещества (аглютины, тинины, антиоксины, иммуноглобулины, лейкоциты, лизоцим и др.) находятся только в свежевыдоенном молоке, при кипячении (60ºС) и пастеризации они разрушаются. Период, в течение которого проявляются бактерицидные свойства молока, зависит от:

ü Времени получения молока до его (24 ч) охлаждения (чем меньше этот промежуток и более эффективно охлаждение, тем дольше сохраняются бактерицидные свойства);

ü Температуры охлаждения (3..5ºС) (чем она ниже, тем дольше молоко сохраняет свежесть);

ü Начального количества микроорганизмов в молоке (чем их меньше, тем дольше при других условиях можно сохранять бактерицидные свойства молока).

Следовательно, продолжительность бактерицидной фазы имеет важное значение. С её удлинением молоко дольше сохраняется в свежем виде, что возможно при его охлаждении после доения до t = 2..8ºС.

Бактерицидные свойства:

§ Бактерицидная фаза

§ Фаза смешанной микрофлоры

§ Фаза молочно-кислая

§ Фаза дрожжей и плесени

 

 

Технологические свойства молока

 

- это такие физико-химические показатели, которые позволяют вырабатывать разнообразные молочные продукты высокого качества.

 

1) Термостойкость – характеризует пригодность молока к высокотемпературной обработке. Зависит от:

ü Кислотности;

ü Солевого баланса (повышение кислотности молока из-за молочно-кислых бактерий снижает его термостойкость);

ü Равновесия между катионами (кальций, магний) и анионами (цитраты, фосфаты). Излишек тех или иных нарушает солевое равновесие молока и может привести к коагуляции белков.

2) Сычужная свертываемость – способность образовывать сгустки под действием сычужного фермента; определяет его пригодность для производства сыра. Продолжительность образования сычужного сгустка и его плотность зависят от:

ü рН;

ü концентрации ионов кальция и казеина в молоке.

При снижении рН коагуляция молока ускоряется, а плотность сгустка возрастает, это из-за увеличения активности сычужного фермента.

 

 

Показатели качества молока:

ü низкое количество соматических клеток;

ü отсутствие антибиотиков, пестицидов, тяжелых металлов.

Их наличие приводит к нарушению процессов переработки молока, появляются пороки готовой продукции.

 

 

Первичная обработка молока

 

Включает:

ü очистка от механических примесей;

ü охлаждение (при необходимости тепловая обработка);

ü хранение при низкой температуре;

ü транспортирование на молочные заводы.

Если молоко поставляют в магазин, детские учреждения, то они сами осуществляют переработку молока. При этом его очищают на центробежных очистителях, нормализуют по жиру, пастеризуют, охлаждают, разливают во фляги или бутылки.

 

Очистка молока

Наиболее распространенный способ очистки от механических примесей и микроорганизмов – фильтрование. Для него необходимо иметь цедилки и фильтры. Для фильтров используют вату, марлю, фланель, металлическую сетку и синтетические материалы. Фильтры изготавливают в виде тонких дисков с гладкой или «вафельной» поверхностью. Ватные диски пригодны на 40 л молока. Недостаток – медленно пропускают молоко → увеличиваются затраты времени. Марля (на фермах) быстро изнашивается, загрязняется и не обеспечивает высокой степени очистки молока. Синтетические ткани (в производственных условиях) применяют на основе полиамидных (энант), карбоцидных (полиэтилен) и полиэфирных (лавсан) волокон. Лавсан обеспечивает высокую скорость фильтрования и превосходит марлю по очищению молока. Лавсановые фильтры легко моются и стерилизуются. Один метр лавсана заменяет 30-40 м марли.

Фильтрование молока даже с использованием самых совершенных фильтрующих материалов не обеспечивает полного очищения молока от примесей. Более совершенными являются центробежные молокоочистители – это сепаратор со сменным барабаном и системой для отвода осадка. Барабан имеет увеличенное грязевое (отверстие) пространство и в нем отсутствует распределительная тарелка (скорость вращения 6000-8000 об/мин). Под действием центробежной силы молоко очищается от механических примесей, слизи, сгустков, сомотических клеток; одновременно удаляется значительная часть микроорганизмов. Оптимальная температура молока для центробежной очистки 35-45ºС.

 

Тепловая обработка молока

Является необходимой для уничтожения микроорганизмов и разрушения ферментов с целью получения продуктов безопасных в гигиеническом отношении и с более продолжительным сроком хранения. Различают:

ü Пастеризация – обработка молока при t = 65..98ºС. Пастеризуют молоко на фермах тогда, когда молоко поступает в магазин и склады общественного питания. А также когда есть подозрения на инфекционные заболевания – туберкулез, ящер.

Режимы пастеризации:

- моментальная (высокотемпературная) (при t = 85..98ºС без выдержки)

- кратковременная (t = 72..76ºС с выдержкой в течении 20 сек.)

- длительная (низкотемпературная) (нагревание молока до t = 63..65ºС с выдержкой 30 мин.).

Эти режимы обеспечивают полное уничтожение в молоке вегетативных форм бактерий.

ü Стерилизация молока в бутылках, т.е. обработка в автоклавах при следующих режимах:

- t = 104ºC в течение 45 мин.

- t = 109ºС в течение 30 мин.

- t = 120ºС в течение 20 мин.

 

ü Стерилизация молока в потоке производится при ультравысоких температурах при 140-142ºС с выдержкой 2 сек. и последующем охлаждением и розливом. В процессах стерилизации уничтожаются и вегетативные клетки бактерий, и бактериальные споры.

В результате пастеризации и стерилизации изменяются физико-химические и технологические свойства молока: вязкость, поверхностное натяжение, кислотность, способность молока к отстою сливок, способность казеина к сычужному свертыванию.→ Изменяются вкус, запах, цвет и составные части молока.

Сывороточные белки подвергаются денатурации и коагуляции (t = 60..65ºС). Теряется их растворимость и уменьшается гидратация, освобождаются сульфгидрильные группы, молоко приобретает кипяченый вкус. Солевой состав молока – растворенные фосфорные кислоты переходят в нерастворимые. В результате осаждения белков и образования нерастворимых солей на поверхности пастеризатов появляется осадок – молочный камень. При t выше 85ºС незначительно меняются свойства казеина. Тепловая обработка вызывает разрушение ферментов (фосфатазы и пероксидазы) и уменьшение содержания витаминов, причем потери жирорастворимых меньше, чем водорастворимых. При закрытых пастеризаторах витамины устойчивы. Кипячение и пастеризация молока снижает количество витамина С и группы В в 2 раза.

Эффективность тепловой обработки зависит от конструкции пастеризаторов. Требования:

ü Обеспечивать равномерность нагрева молока до нужной температуры;

ü Максимально сохранять состав и структуру молока;

ü Легко разбираться и мыться после использования;

ü Быть малогабаритными и экономными;

ü Не нуждаться в больших эксплуатационных расходах.

 

Охлаждение молока

- продлевает бактерицидную фазу и предотвращает скисание молока. В процессе хранения молока в течение 12 часов его охлаждают до t = 8ºС.

6..12 ч 10-8ºС

12..18 ч 8-6ºС

18..24 ч 6-5ºС

24..36 ч 5-4ºС

36..48 ч 2-1ºС

Содержание жира, белка и других веществ не изменяется, сохраняются свойства молока.

Способ охлаждения молока – во флягах в бассейнах с холодной проточной водой или льдо-водяной смесью. Недостатки: большая трудоемкость, низкий коэффициент теплопередачи.

Хранение молока

Хранить другие продукты вместе с молоком запрещается. Сохранять молоко лучше в горизонтальных или вертикальных резервуарах. Длительное хранение молока при низких температурах без пастеризации не рекомендуется, т.к. возникают пороки вкуса и консистенции.

 

 

Транспортирование

Молоко транспортируют на молочные заводы автомобильным, железнодорожным, водным транспортом и с помощью молокопроводов. Используют фляги (-, т.к. ручной труд) и цистерны(+).