Сировина для виробництва стерилізованого молока

Стерилізацію проводять з метою винищення у молоці всіх мікроорганізмів та їх спор, інактивації ферментів за умови мінімальної зміни властивостей молока.

Приблизно 40 % питного молока у світі споживають у стерилізованому вигляді. Стерилізаційна обробка при високих температурах та фасування продуктів в асептичних умовах дозволяють виготовляти високоякісні продукти тривалого терміну зберігання. Але недоліком стерилізованого молока є те, що його харчова та біологічна цінність нижча, ніж у пастеризованого, внаслідок негативного впливу високої температури на складові компоненти молока, особливо при тривалій дії.

Стерилізацію застосовують у виробництві питного молока, вершків та згущених стерилізованих молочних консервів.

Стерилізоване молоко – оброблюють за температур 110…150 100 º С з відповідним витримуванням. Застосовують 2 види стерилізації:

- тривалу - у герметично укупореній тарі (110…120 ºС з витримкою 15…30 хв.) в апаратах періодичної, напівперіодичної та безперервної дії;

- короткочасну - у потоці при температурі 135…150 ºС з витримкою 2…4 с та асептичним розливом у пакети.

 

До сировини у виробництві стерилізованого молока висувають підвищені вимоги. Молоко, призначене для стерилізації, повинне бути термостійким, змінімальною механічною та бактеріальною забрудненістю.

Для оцінки придатності молока до стерилізації використовують алкогольну пробу шляхом змішування 2 см³ молока з 2 см³ спирту концентрацією 80 %, 75%, 72%, 70%, 68% (відповідно І, ІІ, ІІІ, ІУ та У група за термостійкістю за умови відсутності коагуляції білків молока в присутності спирту).

В якості сировини використовують молоко коров‘яче незбиране не нижче 1 гатунку, з термостійкістю за алкогольною пробою не нижче ІІІ групи, кислотністю 16…18 ºТ, ступенем чистоти за еталоном не нижче 1, з бактеріальним обсіменінням за редуктазною пробою не нижче 1 класу, вмістом спорових бактерій не більше 100 в 1 см³.

Молоко не нижче 1 гатунку з термостійкістю, що відповідає ІУ групі за алкогольною пробою (витримує дію 70 % етилового спирту), дозволяється застосовувати для виробництва стерилізованого молока за умови внесення до 0,05 % за масою солей-стабілізаторів: калію лимоннокислого тризаміщеного одноводневого (К С Н ·Н О), натрію лимоннокислого тризаміщеного (Nа С Н О ·5,5Н О), калію фосфорнокислого двозаміщеного триводневого (К НРО ·3Н О), натрію фосфорнокислого двозаміщеного дванадцяти водневого (Nа НРО ·12Н О).

Не придатне для стерилізації молоко при підвищеній кислотності, з порушеною сольовою рівновагою (нормою є 22% кальцію, зв‘язаного з білками, а 78 % повинно бути у плазмі: 21 % - в істинному розчині, 52 % - в колоїдному), з порушеним білковим балансом (підвищений вміст сироваткових білків).

Не можна зберігати сировину тривалий час при низьких температурах, щоб не розвивалися мікроорганізми, здатні утворювати термостійкі ферменти.

Вершки та знежирене молоко, які використовують для нормалізації, повинні бути отримані від незбираного молока, що відповідає вищевказаним вимогам, та мати термостійкість не нижче ІІІ групи за алкогольною пробою. Кислотність знежиреного молока повинна бути не більше 19 ºТ, вершків - не більше 18 ºТ, жирність вершків - не більше 30 %.

1. Основні способи виробництва стерилізованого молока. Загальні операції

Стерилізацію молока у тарі здійснюють за одно- чи двоступеневою схемами. За першою схемою молоко стерилізують один раз – до розливу чи після нього. Інша схема передбачає дворазову стерилізацію молока – в потоці до розливу й у тарі. Двоступеневий спосіб у більшій мірі гарантує стерильність продукту, ніж одноступеневий, проте супроводжується глибшими змінами природних властивостей молока.

Нині серед стерилізованих видів питного молока переважає стерилізоване молоко тривалого терміну зберігання, яке виробляють шляхом ультрависотемпературного оброблення (135…145 °С протягом 2-3 сек) й пакування в асептичних умовах у пакети з комбінованого матеріалу.

До загальних операцій виробництва стерилізованого молока відносять: очищення, охолодження, нормалізацію, пастеризацію, внесення солей-стабілізаторів (за необхідності), відновлення сухих молочних продуктів (за необхідності).

Спеціально відібране молоко очищують на сепаратора-молокоочищувачах. Переважно використовують холодне очищення. Очищене молоко охолоджують до температури 2…6 ºС.

Нормалізують молоко за вмістом жиру у потоці або шляхом змішування зі знежиреним молоком або вершками.

При зберігання молока більше 4-х годин, його пастеризують при температурі 74…78 ºС протягом 15…20 с.

Молоко ІІІ групи та вище за термостійкістю направляють на стерилізацію, а термостійкість молока ІУ групи підвищують до ІІІ чи ІІ групи шляхом додавання солей-стабілізаторів. Для визначення дози солей, у три колби місткістю 250 см³ наливають по 100 см ³ молока ІУ групи термостійкості і додають 10% водний розчин солі-стабілізавтора. У 1 колбу додають 0,1 см ³ розчину солі, у 2 колбу - 0,2см ³, у 3 колбу - 0,3 см ³. Суміш перемішують 15 хв та перевіряють проби молока на термостійкість. Мінімальна доза солі, що призводить до підвищення термостійкості, є оптимальною. Масу солі-стабілізатора, що необхідно внести у молоко, розраховують у відповідності до встановленої оптимальної дози. Масу солі М (в кг), що необхідно внести, визначають за формулою:

М = · М

Де К - масова частка солі, що вносять (0,01…0,03) %; М - маса молока, кг

Підвищення термостійкості молока понад ІІ групу - недоцільне, оскільки це може призвести до порушення сольового балансу та неминучого згортання молока під час стерилізації.

Солі розчинюють у гарячій кип‘яченій воді у співвідношенні1:1, розчин фільтрують, додаютьу перед стерилізацієюу молоко, перемішують протягом 15 хв та перевіряють його на термостійкість. Зберігати молоко з солями не рекомендується.

При виборі солей перевагу слід надавати калію лимоннокислому та калію фосфорнокислому, бо натрієві солі можуть загущувати продукт при зберіганні. Часто використовують суміші солей.

Стерилізація у тарі

Для стерилізації молока у пляшках застосовують періодичний спосіб обробки партіями в автоклавах або безперервне оброблення у вертикальних гідростатичних баштах чи горизонтальних стерилізаторах.

Технологічний процес (одно- та двоступеневий) здійснюють шляхом послідовного виконання наступних операцій: приймання та підготовка сировини, нормалізація, внесення солей-стабілізаторів (за потреби), попереднє теплове оброблення (пастеризація - при одноступеневому способі, попередня стерилізація - при двоступеневому), гомогенізація, розлив, укупорювання та маркування, стерилізація молока у пляшках, охолодження стерилізованого молока.

При двоступеневому способі молоко підігрівають до температури гомогенізації, гомогенізують, попередньо стерилізують, охолоджують, після чого операції збігаються з одноступеневим способом.

Оброблення молока партіями в автоклавах застосовують при виробництві невеликих кількостей продукту. Систему оброблення молока партіями можна здійснювати:

- в рядах контейнерів з вічками у статичних камерах високого тиску (автоклавах);

- в камері, яку можна обертати в статичному автоклаві;

- в ротаційному автоклаві.

Ротаційні методи більш дієві за рахунок більшої теплопередачі та рівномірного розподілу тепла.

Безперервне оброблення молока у тарі здійснюють за допомогою:

- гідростатичного вертикального стерилізатора (баштовий стерилізатор);

- горизонтального ротаційного стерилізатора з клапанним затвором.

В гідростатичній башті тара з молоком повільно рухаєься по конвеєру через послідовні зони нагрівання та охолодження й обробляються за двоступеневою схемою стерилізації. Підготовлене до стерилізації молоко після відцентрового очищення та нормалізації за вмістом жиру підігрівають до температури 60…70 ºС, гомогенізують при тиску 22,5+2,5 МПа, нагрівають у потоці на установці попередньої стерилізації, стерилізують при температурі 135…139 °С з витримкою 20 с та охолоджують до температури 30…70 ºС залежно від матеріалу пляшок.

Перед обробленням у гідростатичній колоні попередньо стерилізоване та охолоджене молоко розливають у чисті нагріті пляшки, герметично їх укупорюють кроненкорковою пробкою, та направляють до баштового стерилізатора безперервної дії, де послідовно проходять через 4 колони.

У першій башті молоко гарячою водою нагрівається до температури 85…87 ºС, у другій - гострим паром - до 116…118 ºС, у третій - попередньо охолоджуються водою до 60…70 º, у четвертій - остаточно охолоджуються водою до температури 40…50 º. Цикл гідростатичного стерилізатора складає 40…60 хв, в тому числі 12…18 хв для проходження серез секцію стерилізації.

Охолоджені пляшки з молоко конвеєром подають до етикерировочної машини, а потім укладують у полімерні ящики чи металеві корзини та направляють у камери зберігання, де відбувається до охолодження продукту до температури 20 ºС шляхом примусової чи природної циркуляції повітря. Зберігати стерилізоване молоко слід за відсутності прямого сонячного світла, за температури 1…20 ºС не більше 2-х місяців з дня виготовлення, в тому числі на підприємстві-виробнику - не більше 1 місяця.

Через горизонтальний ротаційний стерилізатор з клапанним затвором заповнена тара проходить у зону відносно високого тиску (високої температури), де вона піддається впливу температур стерилізації 132…140 ºС протягом 10…12 хв. Загальна тривалість циклу складає 30…35 хв.

 

Питання для самоперевірки

1. Які висувають вимоги до молока-сировини перед стерилізацією?

2. Які основні способи стерилізації застосовують у технології стерилізованого молока?

3. Як можна покращити технологічні властивості молока-сировини перед стерилізацією?

4. Наведіть загальні технологічні операції у виробництві стерилізованого молока.

5. Як визначають необхідну кількість солей-стабілізаторів для підвищення термостійкості молока та як іх готують до внесення у молоко?

6. Основні режими стерилізації молока у тарі? У чому недоліки даного способу стерилізації?

7. У чому особливість стерилізації молока у тарі безперервним способом?

Лекція 5