способ термической обработки молока

Формула изобретения

Способ термической обработки молока, включающий пастеризацию молока, выдержку и повторную пастеризацию, отличающийся тем, что обработке подвергают молоко-сырье, при этом для молока-сырья с количеством мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) менее 5·10⁵ КОЕ/г первичную пастеризацию проводят при 65±2°С в течение 20 с, выдержку без охлаждения 1,5-3 ч при температуре не менее 58°С, повторную пастеризацию при 72±2°С с выдержкой 10 с, а при КМАФАнМ более 5·10 ⁵ КОЕ/г используют режим, предусматривающий первичную пастеризацию при 72±2°С в течение 10 с, выдержку без охлаждения 1,5-3 ч при температуре не менее 58°С, а повторную пастеризацию при 72±2°С в течение 10 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к молочной промышленности и предназначено для обработки молока натурального коровьего путем его нагревания с целью улучшения качества и повышения хранимоспособности.

Известен способ производства пастеризованного молока (RU 2003121379/13, А23С 9/00, А23С 3/02, 20.01.2005.), включающий нормализацию молока, бактофугирование, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение, дополнительную пастеризацию с повторным охлаждением и разлив молока, причем дополнительную пастеризацию проводят при температуре 90-95°С с выдержкой 5-10 с.

Недостатками данного способа являются пастеризация при температуре более 78°С, следствием чего является денатурация белков молока, применение процесса бактофугирования, причем оба процесса приводят к потери части белковой фракции, ценной в сыроделии, а также повышение энергозатрат на повторное нагревание после охлаждения.

Ближайшим техническим решением к заявленному является способ термической обработки молока (RU 2271671 С1, 20.03.2006.), при котором после первой пастеризации молоко выдерживают при температуре 68-72°С не менее 15 минут для питьевого молока, не менее 5 минут для кисломолочных продуктов, розлив проводят с герметизацией после этой выдержки при температуре этой выдержки, затем проводят охлаждение герметично укупоренного молока до температуры 12-37°С и выдержку при этой температуре не менее 30 минут. Вторую пастеризацию проводят после указанной выдержки с нагревом молока до 68-72°С со скоростью не менее 10°С/с.

Недостатками прототипа являются увеличение энергозатрат за счет охлаждения после первой пастеризации и использования емкости-выдерживателя с подогревом (а не с термоизоляцией), а также сложность конструкции устройства обработки молока для осуществления указанного способа обработки молока. Кроме того, подавляющее большинство споровых форм микроорганизмов не смогут прорасти в вегетативную форму за 30 минут при 37°С и быть инактивированы повторной пастеризацией. Для прорастания спор необходимо от 2-3 до 6-12 часов, с предварительным периодом покоя и тепловой стимуляцией [1, 2, 3, 4, 5, 6].

Основной задачей, на решение которой направлен заявленный способ, является тепловая обработка молока-сырья с целью повышения его сортности (бактериальной очистки) и хранимоспособности с дальнейшим резервированием или использованием в технологических процессах.

Технический результат изобретения заключается в получении молока-сырья с улучшенными технологическими и органолептическими свойствами (повышенной сортности), термически обработанного, с увеличенным сроком хранения (до 3 суток в производственных резервуарах и до 10 суток в потребительских пакетах для продуктов длительного срока хранения, при 4±2°С) и удешевлении стоимости процесса тепловой обработки. Также отмечено повышение качества и выхода сыра Российского на 11% при его производстве из молока, обработанного предлагаемым способом.

Указанный технический результат достигается тем, что для молока-сырья с количеством мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) менее 5·10⁵ КОЕ/г первичную пастеризацию проводят при температуре 65±2°С в течение 20 секунд, выдержку без охлаждения 1,5-3 часов при температуре не менее 58°С, повторную пастеризацию при температуре 72±2°С с выдержкой 10 секунд, а при КМАФАнМ молока более 5·10 ⁵ КОЕ/г используют режим, предусматривающий первичную пастеризацию при температуре 72±2°С в течение 10 секунд, выдержку без охлаждения в течение 1,5-3 часов при температуре не менее 58°С, а повторную пастеризацию при температуре 72±2°С в течение 10 секунд. Исключение процесса охлаждения перед повторной пастеризацией с использованием емкости с термоизоляцией позволяет тратить меньше энергии на второе нагревание и дополнительно снижает уровень микрофлоры. Время выдержки не позволяет развиться термофильной микрофлоре, а температура - споровой, тем самым предотвращается накопление продуктов метаболизма, сохраняя первоначальные биохимические свойства сырья.

Показатели сортности молока до и после предлагаемой обработки
Наименование показателя		Норма для молока сорта
		высшего	первого	второго	несортового
КМАФАнМ, КОЕ/г	до обработки	до 3·103	до 5·10 5	до 4·106	свыше 4·106
	после обработки	n·102	n·10 2	n·103	n·103
Содержание соматических клеток в 1 см3	до обработки	не более 5·105	не более 1·106	не более 1·106	свыше 1·106
	после обработки	-	менее 9,0·104	не более 9,0·104	не более 1·105
Кислотность, °Т	до обработки	от 16,00 до 18,00	от 16,00 до 18,00	от 16,00 до 20,99	<15,99 или >21,00
	после обработки	m-1	m-1	m-1, предел 20,00	m-1, предел 20,00
Группа чистоты, не ниже	до обработки	I	I	II	III
	после обработки	I	I	I	II
Плотность, кг/м3, не менее	до обработки	1028,0	1027,0	1027,0	менее 1026,9
	после обработки
Температура замерзания, °С	до обработки	не выше минус 0,520			выше минус 0,520
	после обработки
Консистенция	до обработки	Однородная жидкость без осадка и хлопьев, замораживание не допускается			Наличие хлопьев белка, механических примесей
	после обработки	Однородная жидкость без осадка и хлопьев			-
Вкус и запах	до обработки	Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молоку		Допускается в зимне-весенний период слабовыраженный кормовой привкус и запах	Выраженный кормовой привкус и запах
	после обработки	Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему натуральному молоку, допускается слабовыраженный привкус пастеризации		В зимне-весенний период допускается слабовыраженный кормовой привкус и залах	Допускается слабовыраженный кормовой привкус и запах
Цвет	до обработки	От белого до светло-кремового			Кремовый, от светло-серого до серого
	после обработки
Примечание: n - любое значение от 1 до 9, соответствующее первой цифре начальной бактериальной обсемененности молока; m - начальная кислотность молока-сырья на приемке.

Подобранные режимы тепловой обработки позволяют сохранить ценную белковую фракцию и обеспечить эффективное направленное и управляемое снижение бактериальной обсемененности молока-сырья. За счет исключения процесса охлаждения перед повторной тепловой обработкой и повышения сортности закупаемого сырья достигается значительная экономическая эффективность.

Способ производства молока-сырья термически обработанного заключается в следующем. Осуществляется приемка и оценка качества молока. При этом для молока-сырья с количеством мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) менее 5·10⁵ КОЕ/г первичную пастеризацию проводят при температуре 65±2°С в течение 20 секунд, выдержку без охлаждения 1,5-3 часов при температуре не менее 58°С, повторную пастеризацию при температуре 72±2°С с выдержкой 10 секунд, а при КМАФАнМ молока более 5·10 ⁵ КОЕ/г используют режим, предусматривающий первичную пастеризацию при температуре 72±2°С в течение 10 секунд, выдержку без охлаждения в течение 1,5-3 часов при температуре не менее 58°С, а повторную пастеризацию при температуре 72±2°С в течение 10 секунд. Выбранные температурные режимы практически полностью исключают денатурацию казеиновой фракции белка. Время выдержки не позволяет развиться термофильной микрофлоре, а температура - споровой, тем самым предотвращается накопление продуктов метаболизма.

Пример №1

Берут 20 т молока-сырья, КМАФАнМ которого 1·10⁵ КОЕ/г, кислотностью 19°Т, подвергают термообработке при 65°С в течение 20 секунд, выдерживают в емкости с термоизоляцией 1,5 часа (температура выдержки 58°С) и производят вторичную пастеризацию при 72°С, 10 секунд. При этом КМАФАнМ конечного продукта составляет 1·10 ² КОЕ/г, кислотность 18°Т.

Пример №2

Берут 10 т молока-сырья, КМАФАнМ которого 3·10 ⁸ КОЕ/г, кислотность 20°Т. Подвергают первой пастеризации при 72°С, 10 секунд, выдерживают 2 часа (средняя температура выдержки 65°С) в емкости с термоизоляцией, подвергают второй пастеризации 72°С, 10 секунд. При этом КМАФАнМ составляет 3·10³ КОЕ/г, кислотность 19°Т.

Источники информации

1. Груз Е.В. Диагностическая ценность некоторых морфологических, культуральных и биохимических признаков палочки антракса / Е.В.Груз // АНТРАКС (Вопросы иммунологии, клиники и лабораторной диагностики). - Кишинев: Гос. изд-во «Катя молдовенянскэ», 1964. - С.124-138.

2. Емельянов С.А. Микробиологическая безопасность молочного сырья при выработке кисломолочных продуктов / С.А.Емельянов, Е.Р.Смирнов // Кисломолочные продукты - технологии и питание / Тезисы региональной конференции ММФ. Москва, 17 мая 2007 г. - М: НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2007. - С.281 (англ.), с.282 (рус.).

3. Емельянов С.А. Поиск способов удаления споровых форм микроорганизмов из молока-сырья / С.А.Емельянов, А.Г.Храмцов [и др.] // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. - 2007. - №1(10). -С.75-79.

4. Медицинская микробиология / Гл. ред. В.И.Покровский, O.K.Поздеев - М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, - 1999. - 1200 с: ил., С.38.

5. Степаненко П.П. Микробиология молока и молочных продуктов / П.П.Степаненко. - Сергиев Посад: ООО «Все для Вас-Подмосковье», 1999. - 415 с., С.30.

6. Ярощук В.А. Жизнеспособность возбудителя сибирской язвы в молоке при температурной обработке с последующей закваской с помощью молочнокислых бактерий / В.А.Ярощук, Р.Н.Агова [и др.] // Особо опасные инфекции на Кавказе. - Ставрополь, 1984. - С.128-129.