Pasteurizarea este o operație tehnologică obligatorie în producția de produse lactate.
1. Distrugerea microflorei patogene, obținând un produs sigur pentru consumator din punct de vedere sanitar-igienic.
2. Scăderea contaminării bacteriene totale, distrugerea enzimelor din laptele crud care cauzează deteriorarea laptelui pasteurizat, ceea ce reduce rezistența la depozitare.
3. Schimbarea direcțională a proprietăților fizico-chimice ale laptelui pentru a obține proprietățile dorite ale produsului finit, în special proprietățile organoleptice, viscozitatea, densitatea cheagurilor etc.
Principalele criterii pentru fiabilitatea pasteurizării sunt regimul de tratament termic, în care sunt uciși cei mai rezistenți dintre microorganismele patogene, bacilul tuberculilor. S-a stabilit că distrugerea enzimei fosfatazei în lapte are loc după moartea bacteriilor patogene care nu formează spori. De exemplu, la o temperatură de 75 ° C, agentul cauzator de tuberculoză piere în 10-12 sec, iar fosfataza la această temperatură este distrusă numai după 23 de secunde. Prin urmare, un indicator indirect al eficacității pasteurizării este distrugerea în lapte a enzimei fosfatază, care are un optim optim de temperatură ceva mai mare decât cel al unui bacil tuberculos.
Eficiența pasteurizării în procente este exprimată prin raportul dintre numărul de celule distruse la conținutul de celule bacteriene din laptele crud. Cu o bună gestionare a procesului de pasteurizare, eficiența atinge 99,99%.
Moduri de pasteurizare a laptelui
Următoarele regimuri de pasteurizare sunt utilizate la întreprinderile producătoare de lactate.
1. Pasteurizarea de lungă durată se realizează la o temperatură de 63-65 ° C cu un timp de menținere de 30 de minute (echipamente - băi de pasteurizare de lungă durată, rezervoare universale). Dezavantaje: un proces lung, nu ucide întreaga microflore.
2. Pasteurizarea pe termen scurt se efectuează la o temperatură de (76 ± 2) ° C cu un timp de menținere de 20 s (instalații de pasteurizare a plăcilor și instalații de răcire). Avantaje: procesul are loc într-un flux fără acces la aer, vitaminele sunt salvate.
3. Pasteurizarea instantanee se efectuează la o temperatură de 85-87 ° C fără îmbătrânire (echipament - pasteurizatoare tubulare). Dezavantajul este lipsa unei secțiuni de regenerare.
La selectarea modurilor de pasteurizare de plante, împreună cu necesitatea de a lua în considerare suprimarea caracteristicilor microflora și tehnologice ale unui produs lactat. Deci, atunci când se obține brânză de copt, temperatura de pasteurizare este stabilită în intervalul 72-76 ° C, astfel încât să nu provoace denaturarea și trecerea la masa brânzei de proteine din zer. În producția de produse lactate fermentate, dimpotrivă, temperatura de pasteurizare este ridicată la 95 ° C pentru a exercita un efect termic asupra sistemului de lapte proteic, pentru a asigura o consistență bună a produselor lactate fermentate.
După procesul de pasteurizare, în urma căruia microflora este în stadiul necesar inactivat, laptele este cel mai adesea supus răcirii. Acest lucru se întâmplă din următoarele motive:
- în lapte, simultan cu bacteriile, când este încălzit, sistemul natural antibacterian este distrus, în legătură cu aceasta, nevoia de a aplica metode artificiale de protecție împotriva dezvoltării microorganismelor care au supraviețuit este exacerbată;
- Laptele trebuie să fie protejate de distrugere microfloră secundară, care în timp este adaptată la condițiile de funcționare ale echipamentului pentru pasteurizare și dezvoltat în locuri care împiedicau pentru curățare și dezinfectare (sub garnituri de cauciuc) mecanizat;
- Laptele trebuie protejat de pericolul de reproducere în acesta a formelor patogene de microorganisme care pot intra în lapte după pasteurizare prin aer, mâinile personalului de întreținere, piesele necorespunzătoare ale echipamentului.
Factori care afectează eficacitatea pasteurizării
Principalii factori care afectează eficiența pasteurizării sunt temperatura de încălzire și timpul în care aceasta afectează laptele.
Numeroase studii au stabilit dependența timpului de menținere (z) de temperatura de pasteurizare (t).
lnz = 36,84 - 0,48 t (16)
Modurile de pasteurizare, determinate de această ecuație, garantează dezactivarea tuberculozei și Escherichia coli. Cunoscând temperatura de pasteurizare, timpul este determinat din această ecuație. Datele sunt prezentate mai jos.
Din datele furnizate, este evident că este suficient să se reziste la lapte timp de 3,7 secunde la 74 ° C pentru a distruge complet toate microorganismele din lapte. În industrie, pentru a asigura o garanție completă a siguranței produsului în termeni microbiologici, timpul de îmbătrânire al laptelui la această temperatură este mărit la 20 de secunde.
Pe lângă temperatura de încălzire și durata efectului său asupra laptelui, eficiența pasteurizării depinde, de asemenea, de un număr de factori secundari. Luați în considerare acești factori.
Gradul de însămânțare. În procesul de pasteurizare, un anumit număr de microorganisme sunt conservate în lapte, în proporție de zeci sau sutimi dintr-un procent din numărul lor total. În acest sens, în lapte cu inseminare inițială mai mare după tratamentul termic încă număr mai mare de microorganisme, este practic rasa termofile că, în dezvoltarea de lapte pasteurizat, de asemenea, nedorite.
Vârsta celulei bacteriene. Celulele bacteriene, în funcție de vârstă, prezintă o sensibilitate diferită la acțiunea temperaturilor ridicate. Celulele tinere care au apărut în lapte cu câteva ore înainte de pasteurizare, mor mai repede decât celulele vechi. Prin urmare, depozitarea pe termen lung este nedorită, chiar lapte răcit.
Contaminarea mecanică a laptelui. În particulele de impurități mecanice și mucus este un număr semnificativ de bacterii. Aceste particule se încălzesc mai greu, deci, înainte de pasteurizare, laptele trebuie curățat.
Perioada de producție a laptelui. Rezistența microorganismelor de lapte la acțiunea temperaturilor ridicate variază într-o oarecare măsură, în funcție de condițiile de întreținere a animalelor. În laptele obținut în perioada de pășunat, după pasteurizare, microorganismul rămâne de 3-5 ori mai mic decât în laptele primit în perioada de înjunghiere.
Aciditatea laptelui și spumarea lui. Pasteurizarea laptelui se efectuează la o aciditate care nu depășește 22 ° T, deoarece, cu o mai mare aciditate, proteinele de lapte care se încălzesc sunt parțial coagulate și se formează un strat de cocs pe suprafața de încălzire a pasteurizatorului. Acest lucru se deteriorează conductivitatea termică a stratului de suprafață printr-o încălzire a pasteurizator, care afectează eficiența pasteurizării.
Cu spumă mare, microorganismele din spumă nu sunt distruse din cauza încălzirii slabe a spumei, ceea ce reduce, de asemenea, eficiența pasteurizării.
Influența pasteurizării asupra compoziției, proprietăților și contaminării bacteriene a materiilor prime lactate. Pasteurizarea într-un fel sau altul modifică proprietățile fizico-chimice și biochimice și componentele laptelui. Cu cât este mai puternic efectul tratamentului termic, cu atât schimbările mai observabile în componentele laptelui.
Sistemul proteic, structura sa, suferă cele mai semnificative modificări. Scara acestor modificări este în primul rând determinată de nivelul acidității active.
Proteinele serice sunt deosebit de sensibile la efectele de temperatură. Când laptele este încălzit la 100 ° C, acesta este denaturat aproape complet. Sunt parțial depozitate pe suprafețe de încălzire, parțial în stare denaturată în lapte. Ca urmare a apariției grupărilor sulfhidril-SN ale aminoacizilor cu conținut de sulf, laptele dobândește o aromă specifică de nuci.
Cazeina este, de asemenea, susceptibilă la modificări în timpul tratamentului termic. Încălzirea laptelui până la 100 ° C conduce la obținerea complexarea parțială a proteinelor din cazeină și proteinele din zer, și kompleksobrazovaniyu mezhdua-, b-, g-forme de cazeină, care afectează capacitatea de coagulare acidă și cheag. Coagularea cazeinei din laptele încălzit la 100 ° C mărește utilizarea proteinelor din lapte prin co-precipitarea cazeinei și a proteinelor din zer denaturat.
Sarurile de lapte variază considerabil atunci când sunt încălzite la 95 ° C și mai ales când sunt expuse la expunere prelungită la temperaturi ridicate. Fosfor și sarea de calciu a acidului citric dintr-o stare solubilă într-o stare insolubilă care facilitează formarea pereților de piatră lapte în schimbătorul de căldură de încălzire. Scade valoarea nutritivă a laptelui și calitative modifică starea sărurilor sale, care este important să se ia în considerare în dezvoltarea de caș și brânzeturi.
Zahărul zahăr când se încălzește la 100 ° C practic nu se schimbă. O temperatură mai ridicată și o îmbătrânire prelungită determină descompunerea zahărului din lapte, ceea ce determină o ușoară creștere a acidității laptelui.
Cum afectează creșterea temperaturii faza de grăsime a laptelui? Cu încălzire nesemnificativă, grăsimile încep să se topească în interiorul membranelor protectoare, la o temperatură de 61 ° C, o schimbare a părții proteice a membranelor devine vizibilă. Consecința acestor modificări este reducerea cremei de nămol. Atunci când temperatura crește la 100 ° C, plicurile globulelor grase pot fi distruse și, în consecință, apariția grăsimii libere în lapte.
Tratamentul termic duce la modificări ale compoziției vitaminice a laptelui, în special la procesarea la temperaturi ridicate, cu un timp de așteptare lung. Acest lucru este facilitat de contactul laptelui cu oxigenul în aer. În regimurile de pasteurizare normale, până la 12% din vitamine sunt pierdute, iar la temperaturi ridicate, până la 40%.
Enzimele sunt ușor distruse atunci când laptele este încălzit la 60 ° C. Tratamentul cu temperaturi mai mari conduce la distrugerea majorității enzimelor (lipază, fosfatază și peroxidază).
Microflora care rămâne în lapte după pasteurizare se numește reziduu. Natura microflorei reziduale depinde în primul rând de regimurile de pasteurizare. Astfel, microflora laptelui, pasteurizată la 85 ° C fără îmbătrânire, constă din tije de acid lactic rezistente la căldură și spori bacterieni. Pe termen scurt și pe termen lung, pasteurizarea ca microfloră reziduală este dominată de streptococi termofili lactic și bacillus, enterococi, micrococi, bacteriofagi și sporilor de bacterii.