способ термообработки нестерилизованных жидких молочных продуктов

Формула изобретения

1. Способ термообработки нестерилизованных жидких молочных продуктов, которые после упаковки доставляются и хранятся при температуре не выше температуры торговых холодильников, включающий нагрев и выдержку нагретого продукта в течение заранее определенного времени, отличающийся тем, что термообработку ведут прямым нагреванием до 130 145^oС, с последующей выдержкой нагретого продукта в течение не более 1 с.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продукт выдерживают при 133 - 145^oС менее 1 с.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что прямое нагревание продукта осуществляют за счет контакта продукта с паром.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что прямое нагревание продукта осуществляют за счет его ввода в паровую атмосферу.

5. Способ по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что продукт выдерживают при 135 143^oС.

6. Способ по любому из пп.1 5, отличающийся тем, что продукт выдерживают в течение более 0,25 с.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что продукт выдерживают 0,5 0,9 с.

8. Способ по любому из пп.1 7, отличающийся тем, что денатурация сывороточного белка составляет 30 40%

9. Способ по любому из пп.1 8, отличающийся тем, что термообработку продукта ведут до уменьшения содержания психротрофических аэробных спор по меньшей мере в миллион раз.

10. Способ по любому из пп.1 9, отличающийся тем, что продукт выбирают из группы, включающей непастеризованное молоко, непастеризованные сливки, слабопастеризованное молоко, слабопастеризованные сливки и непастеризованное и слабопастеризованное обезжиренное молоко.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что продуктом является непастеризованное молоко.

12. Способ по любому из пп.1 11, отличающийся тем, что готовый продукт упаковывают в условиях, хуже асептических.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что готовый продукт упаковывают в условиях чистого заполнения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу термообработки непастеризованных жидких молочных продуктов, которые после упаковки доставляются и хранятся при температурах, не превышающих температуру торговых холодильников, обеспечивающий уменьшение содержания психотрофических аэробных спор в продукте в результате задержки нагретого продукта при достаточно высокой температуре в течение заранее определенного времени.

Известны различные способы термообработки непастеризованного молока. Выдержка молока при повышенной температуре обуславливает снижение содержания бактерий, а значит, при прочих равных условиях, обеспечивает возможность более длительного последующего хранения. Однако, к сожалению, повышение температуры выдержки вызывает большие химические изменения, а следовательно, и ухудшение сенсорных свойств термообработанного молока.

Химические изменения, вызывающие ухудшение сенсорных свойств, в частности возникновение привкуса кипяченого молока, помимо всего прочего, отражаются в степени денатурации белков молочной сыворотки, причем эта денатурация происходит более или менее параллельно с возникновением привкуса кипяченого молока. Денатурация белков молочной сыворотки может быть легко обнаружена с помощью химического анализа.

Когда непастеризованное молоко подвергается слабой пастеризации, нагретое молоко выдерживают при температуре около 75^oC в течение по меньшей мере 15 с, и нагретое таким образом молоко обладает особенно хорошими сенсорными свойствами. Степень денатурации белков молочной сыворотки при этом способе составляет 18-20% Но при этом не происходит уменьшения количества психоротрофических аэробных спор, в результате чего слабопастеризованное молоко может храниться при 10^oС только 2-3 дня.

Когда непастеризованное молоко подвергается сильной пастеризации, оно выдерживается при 85-90^oC в течение около 15 с, в результате чего термообработанное молоко обладает сенсорными свойствами, несколько сопоставимыми со свойствами слабопастеризованного молока. При этом способе денатурация белков молочной сыворотки составляет 30-35% Однако такое повышение температуры выдержки удивительно часто вызывает усиление превращения психротрофических аэробных спор в бактерии и усиление роста этих бактерий, в результате чего снижается способность хранения, особенно при 10^oС. Поэтому существует предубеждение против термообработки непастеризованного молока при высоких температурах выдержки для получения молочных продуктов, которые должны доставляться и храниться только при температуре обычных холодильников.

Как следствие этого, обычной альтернативой является стерилизация непастеризованного молока, чтобы его можно было доставлять и хранить либо при температуре окружающей среды, либо в холодильниках. Эта стерилизация обычно достигается за счет термообработки при ультравысокой температуре, или так называемой УВТ-обработки. Определение УВТ-обработки дано Международной федерацией молочных продуктов (International Daipy Federatijns) в документе D-Document 191, 1989, где она (УВГ-обработка) определена как термообработка для уничтожения всех микроорганизмов, способных размножаться в молоке и молочных продуктах, при которой температура повышается выше 100^oС, чтобы достичь показателя Fo, равного как минимум 3. Такой показатель Fo достигается при 140^oC за 2-3 сек, но на практике обычно используют более высокую термообработку при 143^oC в течение 3-4 с, чтобы обеспечить более надежное уничтожение очень термоустойчивых термофильных спор. УВТ-обработанное молоко обладает особенно высокой способностью к длительному хранению белее 4-х нед при 10^oC или выше при условии, что упаковка производится в так называемых асептических условиях, т.е. в стерильных условиях. Этот способ упаковки самый дорогостоящий. Однако степень денатурации белков молочной сыворотки при такой термообработке особенно высока и составляет по меньшей мере 55-80% и термообработанное молоко обладает значительно сниженными сенсорными свойствами по сравнению со слабопастеризованным молоком, причем для него особенно характерно наличие привкуса кипяченого молока.

Описаны системы для проведения УВТ-обработки [1, 2] в которых использовано прямое нагревание паром, при котором нестерилизованное молоко разбрызгивается в паровой атмосфере.

Описана УВТ-обработка [3] при которой молоко, например, гомогенизированное пастеризованное коровье молоко, стерилизуется посредством термообработки при, как минимум 150^oC в течение доли секунды, предпочтительно при 180-220^oC в течение 0,4-0,1 c. Например, нагревание колонны молока микроволновым излучением во время прохождения молока через керамический волновод до 193^oC и выдержка при этой температуре в течение 0,15 с признается достаточной для стерилизации молока без заметного изменения вкуса, цвета или структуры. Однако на практике при такой высокой температуре контроль времени выдержки на этом низком уровне имеет критическое значение и любое незначительное отклонение от необходимого низкого уровня приводит почти немедленно либо к неудачной стерилизации, если время вздержки слишком короткое, либо к ухудшение сенсорных свойств, если время выдержки слишком велико.

Известен способ стерилизации молока или подобных [4] содержащих белок жидких продуктов, в частности продуктов с высоким содержанием микроорганизмов, таким образом, чтобы избежать приобретения продуктов привкуса кипяченого молока [4]

Продукт предварительно нагревается, например, в пластинчатом теплообменнике до 70-90^oC, предпочтительно до 85^oC, чтобы уничтожить патогенные микроорганизмы, а также вызвать поглощение влаги бактериальными спорами, после чего проводится центрифугирование как второй этап обработки при, например, 55^oC в течение 10-20 с, чтобы отделить большинство присутствующих спор и других микроорганизмов. На третьем этапе обработки продукт выдерживают при температуре 35-40^oC в течение 10-20 мин, чтобы вызвать прорастание спор и таким образом облегчить их уничтожение, и нагревают, например, с помощью пара, в течение короткого времени (1-3 с) до 110-140^oC, предпочтительно 130^oC чтобы подавить активность оставшихся микроорганизмов. Этот способ отличается продолжительностью и сложностью, а значит, и недопустимой дороговизной, особенно для непастеризованного молока с относительно низким содержанием микроорганизмов.

Цель изобретения значительное повышение срока хранения жидких молочных продуктов, которые доставляются и хранятся в нестерилизованном виде только при температурах не выше температур обычных холодильников, без существенного изменения сенсорных свойств, в частности вкуса продукта, по сравнению со свойствами слабопастеризованного молока. Такие продукты используются особым спросом.

Предлагается способ термообработки жидких молочных продуктов, которые после упаковки доставляются и хранятся при температуре не выше температуры обычных холодильников, обеспечивающий уменьшение содержания психротрофических аэробных спор в продукте благодаря выдержке нагретого продукта при доставке высокой температуры в течение заранее определенного времени, отличающийся тем, что получают нестерильный продукт посредством термообработки этого продукта прямым нагреванием, а затем выдерживают этот нагретый продукт при 130-145^oC в течение не более 1 с.

Полученный термообработанный продукт обладает новым неожиданным сочетанием хороших сенсорных свойств и способностью к более длительному хранению. Хорошие сенсорные свойства объясняются незначительной степенью омических изменений при температуре термообработки 130-145^oC, и эти сенсорные свойства могут конкурировать со свойствами, достигаемыми при слабой пастеризации жидких молочных продуктов.

Было обнаружено, что изобретение обеспечивает денатурацию белков молочной сыворотки в диапазоне 30-40% и способность храниться в течение около дух недель при 10^oC при условии так называемого частого заполнения во время упаковки. Прямое нагревание предпочтительно проводить с помощью пара, при этом продукт вводится в паровую атмосферу и выдерживается при 133-145^oC в течение менее 1 с, в частности более 0,25 с, предпочтительно 0,5-1 с, При 133-145^oC точность времени выдержки не так критична, особенно, если применяется время выдержки 0,5-1 с. Нагретый продукт может выдерживаться при температуре 135-143^oC.

Жидкими молочными продуктами могут быть непастеризованное молоко или сливки, слабопастеризованное молоко или сливки или непастеризованное или слабопастеризованное обезжиренное молоко.

Пример. Непастеризованное свежее молоко подвергают термообработке после чего это молоко упаковывается в картонные коробки и затем доставляется и хранится при температуре предпочтительно ниже 6^oC, при этом допускается колебание температуры до 10^oC. Термообработка включает прямое нагревание посредством так называемого способа нагрева с помощью пара, при котором молоко вводится в паровую атмосферу. Аппарат для такой термообработки молока описан в [2] Например, в патенте AU -В- 610233. Конденсированный пар и молоко быстро выводятся из этого аппарата с помощью вакуума, т.е. пар и молоко проходят в вакуумную камеру, в которой вода, образовавшаяся при конденсации пара, удаляется. Падение давления конденсированного пара вызывает немедленное падение температуры. Общее время выдержки не менее 1 с. Температура выдержки составляет 133-145^oC, предпочтительно 135-143^oC. Было обнаружено, что достигается уменьшение как минимум в 10⁶ раз содержания психротрофических аэробных спор в молоке, что обеспечивает необходимое повышение способности молока к последующему хранению.

Для сравнения степени денатурации белков молочной сыворотки (и образующихся вследствие ее сульфгидрильных групп) и способности к последующему хранению при 10^oC проводились эксперименты с применением разных способов термообработки при использовании непастеризованного молока из одной и той же партии. Эксперименты и их результаты показаны в таб. 1.

Для сравнения в табл. 1 включены данные для стерилизованного молока, обладающего способностью к продолжительному хранению и полученного в том же аппарате с помощью способа так называемого прямого УВТ-нагрева.

Из таб. 1 ясно видно, что денатурация белка молочной сыворотки при использовании предлагаемого способа составляет 30-40% т.е. идентична величине, достигаемой при сильной пастеризации, и термообработанное молоко сохраняет особенно хорошие органолептические свойства при хранении в течение 1,5-2 нед.

Следует также отметить, что способность хранения в значительной степени зависит от способа заполнения, т.е. упаковки продукта.

Известны следующие способы заполнения:

обычное заполнение: производится в условиях окружающей среды.

чистое заполнение: защищено воздушными фильтрами и стерилизацией картона.

заполнение в асептических условиях: полностью стерильное заполнение. При обработке молока предлагаемым способом были достигнуты следующие способности хранения.

Результаты представлены в табл. 2.

Следует отметить, что многие модификации могут быть осуществлены в рамках объема изобретения. Например, может быть использован способ нагрева паром, при котором пар вводится в поток молока.