Нетепловые» способы обработки молока

Температурно-лучевая пастеризация молока

Смысл данной технологии заключается в том, что каждая составляющая молока имеет свой, присущий только ей, спектр поглощения. Следовательно, учитывая разрушающее действие ИК излучения на органические компоненты молока (жиры, белки, углеводы и т.д.), можно проводить целенаправленную обработку молока, селективно воздействуя на определённые составляющие. Из этого следует, что селективно разрушая определённые химические связи можно влиять на качество пастеризованного молока. Например: понижать влагоудерживающую способность белков, что важно при производстве сыров и творога, снижать или повышать сквашиваемость, что важно при производстве питьевого молока или кисломолочных продуктов и т.д., что в свою очередь приводит к улучшению качества конечного продукта (сыр, творог и т.д.), сохраняя при этом такие компоненты как жиры, белки, витамины и микроэлементы [16].

Перекисно-каталазная обработка молока

При большой загрязненности молока споровыми формами микроорганизмов, а также в случаях, когда термическая обработка молока не приемлема (производство некоторых видов терочных сыров), применяют перекисно-каталазную обработку молока.

Это химический способ обработки молока. Существует целый ряд модификаций ПК-обработки. Например, к молоку в потоке добавляют 0,02-0,05% перекиси водорода, затем молоко проходит через нагревательное устройство, где выдерживается от 30 с до 5 мин при температуре +52… + 60 'С, затем его охлаждают до +32 (+ 2)°С и добавляют препарат каталазы, выдерживают около 30 мин (в течение данного времени происходит нейтрализация перекиси), после чего определяют присутствие перекиси [16]. Если перекись водорода не обнаруживается, в молоко вносят бактериальную закваску и осуществляют выработку сыра по соответствующей технологии.

Второй способ: обработку молока проводят непосредственно в сыроизготовителе перед внесением в него хлористого кальция и закваски. В смесь с температурой +32… + 40°С добавляют 0,03-0,05% чистой перекиси водорода предварительно растворенного в воде в соотношении 1:3. Продолжительность обработки - 40 мин. После этого добавляется фермент каталаза в концентрации 75 мг/л, при этом продолжительность инактивации перекиси водорода составляет 15 мин [16].

По сравнению с пастеризацией ПК-обработка молока имеет следующие преимущества:

ü лучше, чем у пастеризованного молока, сохраняются исходные свойства молока;

ü сыр имеет лучший цвет;

ü маслянокислое брожение встречается реже;

ü достигается уничтожение колиформ;

ü увеличивается выход продукта.

Однако данный метод имеет следующие недостатки:

ü необходимо добавлять химпрепараты высокой чистоты, что отражается на себестоимости продукта;

ü разрушается в большей степени витамин С;

ü не уничтожаются бактерии туберкулеза, а также Brucella abortus и Staphylococcus aureus.

Таким образом, данный метод не исключает потребности в последующей пастеризации.

Этот приём особенно популярен в США. В тропических странах, где гигиенические условия неблагоприятны, обработка перекисью водорода часто является единственным способом хотя бы на некоторое время защитить молоко от порчи. Здесь недостатки перекиси водорода (разрушение витаминов) теряют своё значение в сравнении с достоинствами.

Ультразвук

Ультразвук - высокочастотные (20 кЕц и более) механические колебания упругой среды, не воспринимаемые ухом человека.

Ультразвуковые волны с частотой колебания более 20 000 Гц обладают бактерицидными свойствами, так как имеют большую механическую энергию и могут вызывать в озвучиваемой среде ряд механических и электрохимических явлений [16]. В момент прохождения ультразвука через жидкость образуются субмикроскопические и микроскопические полости, которые, увеличиваясь в размерах, «втягивают» в себя молекулы газа и парообразную жидкость. В полостях создается огромное давление, достигающее десятков и сотен мегапаскалей, что обусловливает механическое разрушение (дезинтеграцию) цитоплазматических структур и гибель клетки.

Кавитационная электрохимическая теория объясняет ионизацию паров жидкости и присутствующих в ней газов при образовании кавитационного пузырька. При разрыве пузырька происходит электрический разряд, сопровождающийся резким повышением температуры и образованием в кавитационной полости электрического поля высокого напряжения. При этом пары жидкости и высокомолекулярные соединения в кавитационной полости расщепляются на водород и гидроксильную группу с образованием активного кислорода, пероксида водорода, азотистой и азотной кислот, в результате чего происходят инактивация ферментов и коагуляция белков, что обусловливает гибель микробной клетки [1].

Бактерицидное действие ультразвука зависит от интенсивности звука и кавитации, состава дисперсной среды, а также концентрации микробных клеток. При высокой интенсивности звука распад микробных клеток происходит чрезвычайно быстро. Наличие в составе среды липидов, углеводов (и особенно белков), а также увеличение концентрации микробных клеток снижают бактерицидный эффект ультразвука.

Устойчивость микроорганизмов к действию ультразвука зависит от их биологических свойств. Вегетативные клетки бактерий более чувствительны, чем споры; кокковые формы погибают медленнее, чем палочковидные; более крупные клетки микроорганизмов отмирают быстрее, чем мелкие.

Ультразвук применяют для стерилизации пищевых продуктов, дезинфекции предметов, в сыроделии данный метод пока широкого применения не нашел.