Химические способы обработки

Теоретической предпосылкой химического консервирования является блокирование действия процессов порчи молочного сырья. Как правило, оно сводится к исключению метаболизма микроорганизмов и ферментов за счет введения химических реагентов в их активные центры.

В практическом плане разработаны вопросы сохранения качества молочной сыворотки с использованием различных способов консервирования. Наиболее эффективными являются: введение 30%-й перекиси водорода (Н₂О₂) в количестве 0,03 % и 40 %-го раствора формалина (СН₂О) в количестве 0,025 %.

Сущность действия этих химических консервантов трактуется следующим образом. Перекись водорода окисляется SH - группы в ферментах до дисульфидных групп по схеме:   

                    

При этом происходит блокировка процессов метаболизма бактериальных клеток на все время действия перекиси (выделение атомарного кислорода). Формалин блокирует амидозольную группу гистидина, которая входит в активные центры ферментативных систем, что исключает их действие.

Применение перекиси водорода и формалина в качестве консервантов в пищевой промышленности для продуктов питания ограничено. Поэтому консервирование в молочной промышленности допустимо только при переработке молочной сыворотки на молочный сахар. При этом экспериментально установлено, что перекись водорода разлагается полностью через 45 - 50 ч хранения молочной сыворотки или при нагревании выше 50 ⁰С (при отваривании сыворотки). Формалин отходит с межкристальной жидкостью (мелассой). Готовый продукт не содержит консервантов.

На основе химического воздействия разработана и используется новая перекисно-каталазная обработка молочного сырья, которая рассматривается в качестве альтернативы пастеризации при производстве крупных сыров с высокой температурой второго нагрева (швейцарский, советский).

Допускается консервирование обезжиренного молока формалином для кормовых целей. Опытами Курганского сельхозинститута доказано, что при оптимальной дозе консервант стимулирует процессы усвоение корма.

Для сохранения свойств молочной сыворотки в качестве химических консервантов испытаны поваренная соль, которая задерживает развитие микрофлоры при концентрации 5 – 10 % и этиловый спирт концентрацией 10 %, что неприемлемо для практики.

Очень сильным ингибиторным эффектом по отношению к микроорганизмам молока и сыворотки обладают некоторые вещества растительного происхождения, например: плюмбагин и юглон.

Положительные результаты дали опыты по консервированию молочной сыворотки сернистым ангидридом, аммиаком, бензойной кислотой и углекислым газом.

Применение сорбиновой кислоты в количестве 0,05 - 0,1 % рекомендовано для длительного сохранения качества концентратов молочной сыворотки с содержанием сухих веществ 13; 20 и 30 %. Сорбиновую кислоту вводят в состав плавленых сыров, наносят на поверхность твердых сыров при их созревании, включают в состав различных покрытий. Кроме сорбиновой кислоты рекомендуется использовать дегидраценовую кислоту и ее соли.

Массово химическое консервирование используют для сохранения проб молока, особенно индивидуальных сдатчиков (фермеров). Это связано с тем, что анализы на содержание молочного жира от этой категории поставщиков сырья производят один раз в 10 - 15 дней. Для консервирования отобранных проб молока применяют насыщенный раствор двухромовокислого калия (К₂Сr₂О₇) 10 %-й концентрации (хромпик) в количестве 1 - 1,5 мл на 100 мл молока или 40 %-й раствор формалина (СН₂О) в количестве 1 - 2 капли на 100 мл молока. Консервированные пробы хранятся при температуре 5 – 10 ⁰С до 10 суток. Через каждые 2 - 3 суток пробы тщательно встряхивают для равномерного распределения консервирующих веществ. Аналогично можно консервировать и другие виды молочного сырья.

Для увеличения продолжительности сохранения проб консервированного молока до 15 суток в Литовском филиале ВНИМС было испытано 29 образцов различных препаратов отечественного и зарубежного производства. Установлено, что лучшие результаты дала смесь консерванта, состоящего из 80 % двухромокислого и 20 % сангвиритина.

Консервированные пробы молока после использования подлежат уничтожению.

В условиях развития фермерских и хозяйств различных других форм собственности вопросы химического консервирования молочного сырья приобретают для инженера-технолога практическое значение.

В принципе химическое консервирование имеет ограниченное применение и может быть использовано в технологии только при наличии соответствующего разрешения органов здравоохранения. 

 

Физические способы

Гибель бактерий в молоке и молочных продуктах происходит и при воздействии на них некоторых физических факторов, например ультрафиолета. Кванты ультрафиолета обладают высокой энергией и поэтому могут изменять характер биохимических превращений в клетках микроорганизмов, вызывая их инактивацию. Повреждение ДНК служит основной причиной ингибирования бактерий под действием ульртрафиолетае УФ-лучи используют в молочной промышленности для пастеризации молока и подавления воздушно-взвешенных вегетативных и споровых форм в атмосфере помещений с повышенным санитарно-гигиеническим режимом (заквасочное отделение, камеры для созревания сыров, асептический разлив молока).

Другой вид радиации – ионизирующее излучение - может глубоко проникать в молочный продукт, обеспечивая холодную пастеризацию или стерилизацию. Имеются тенденции использования облучения в сочетании с мягкой тепловой обработкой для уничтожения специфических патогенных микроорганизмов.

Придание взвешенным в воздухе частицам определенного отрицательного заряда (ионизация) приводит к ингибированию микроорганизмов. Ионизацию воздуха используют для инактивации спор плесневых грибов в атмосфере камер созревания сыров это снижает вероятность развития плесени на поверхности сыра.

Активно подавляет развитие плесеней озон. Озонирование камер созревания и хранения сыров проводят с целью инактивации споровых и вегетативных форм плесеней и дрожжей.

 

Вопросы для контроля изучения материала лекции

1. Сущность химических способов обработки молочного сырья. Способы консервирования?

2. Физические способы обработки молочного сырья. Принципы действия.

 

ЛЕКЦИЯ №9  Массообменные процессы

ПЛАН

1. Применение массообменных процессов в молочной промышленности.

2. Синерезис молочного геля.

3. Прессование.

4. Концентрирование молочного сырья.

5. Сушка молочного сырья.

6. Растворение.

7. Кристаллизация из растворов.

8. Кристаллизация из расплавов.

9. Ионный обмен.

10. Электродиализ.

11. Сорбция-десорбция.

12. Дегазация (деаэрация) молочного сырья.