Лекции для студентов

Характеристика и методы обработки молочного белково-углеводного сырья — Тепловые и центробежные методы обработки молочной сыворотки

Тепловые и центробежные методы обработки молочной сыворотки

Тепловые методы

Тепловые методы обработки применяют для охлаждения сырья с целью сохранения ее качества при предварительном резервировании, высокотемпературная обработка с целью пастеризации, выделения сывороточных белков и т.д.

Охлаждение. Эта технологическая операция в значительной мере предотвращает развитие нежелательных микробиологических процессов при временном хранении сырья и продуктов, в частности в случаях, когда их переработка, использование или реализация задерживаются. Охлаждение необходимо проводить немедленно после получения молочной сыворотки или после ее сепарирования, не допуская обсеменения посторонней микрофлорой.

Для охлаждения можно использовать охладительные установки любой конструкции. Охлаждение непосредственно в танках дает гораздо меньший эффект, так как протекает медленно и затягивается на длительное время, в течение которого в сыворотке происходят нежелательные процессы, приводящие к снижению ее качества. Наилучшие результаты дает охлаждение в сочетании с пастеризацией

Пастеризация. Процесс пастеризации обусловлен необходимостью подавления развития нежелательной микрофлоры, источниками которой могут быть специально вводимые закваски при производстве основного продукта. Возможно также обсеменение посторонней микрофлорой при сборе и хранении молочного сырья. Кроме того, при пастеризации подсырной сыворотки инактивируются остатки сычужного фермента, присутствие которого в ряде случаев при дальнейшей переработке молочной сыворотки нежелательно.

В зависимости от режимов пастеризация может быть длительной — при температуре 63 — 65 ^оС с выдержкой 30 мин, кратковременной длительной — при температуре 72 — 76 ^оС с выдержкой 15 — 20 с и моментальной длительной — при температуре 85 ^оС без выдержки. Основным критерием надежности режимов пастекризации служит уничтожение возбудителя туберкулеза, являющегося наиболее устойчивым среди патогененных неспорообразующих бактерий. Установлено, что разрушение фермента фосфатазы в молоке происходит после отмирания неспорообразующих патогенных бактерий. Например, при температуре 75 ^оС возбудитель туберкулеза погибает через 10 — 12 с, а фосфатаза при этой температуре разрушается только через 23 с. В связи с этим считают, что если реакция на фосфатазу отрицательная, то в пастеризованном молоке погибают все неспорообразующие патогенные бактерии. На предприятиях для определения эффективности пастеризации поэтому применяют фосфатазную пробу.

Процесс пастеризации и высокотемпературный нагрев (температура и продолжительность) молочной сыворотки имеет некоторые особенности в сравнении с цельным или обезжиренным молоком. Это обусловлено тем, что при температуре, начиная с 60 — 65°С (порог тепловой денатурации сывороточных белков) и выше, в пластинчатых пастеризаторах на греющих поверхностях интенсивно образуется трудноудаляемый пригар. Поэтому на практике рекомендуется использовать трубчатые пастеризационные установки, которые легко поддаются разборке для ручной чистки. В этих аппаратах сыворотку целесообразно подогревать до температуры не более 60 — 65 °С. Для подогрева до более высокой температуры используется непосредственный ввод пара (при необходимости через специальные фильтры). Таким образом производят нагрев сыворотки до температуры 91 — 95 °С для коагуляции сывороточных белков в процессе производства молочного сахара. Молочную сыворотку подогревают в две стадии: до 60 — 65 °С в трубчатом подогревателе и направляют в резервуар (ванну) для отваривания альбумина, а затем путем подачи пара через паровой барботер. Подогрев сыворотки лишь путем прямой подачи пара через барботер нежелателен, так как при этом сыворотка разбавляется паровым конденсатом, что в дальнейшем приводит к увеличению времени и затрат энергии на ее выпаривание, а следовательно, и к увеличению себестоимости конечного продукта.

Пастеризацию молочной сыворотки на практике проводят по одному из режимов: низкотемпературному (медленному), то есть при температуре 63 — 65 °С с выдержкой 30 мин, или быстрому при температуре 72 °С с выдержкой 15 — 20 с.

Оба метода имеют свои преимущества и недостатки. При пастеризации по первому режиму не происходит интенсивного образования пригара на греющих поверхностях пастеризационных аппаратов, однако метод требует значительных затрат времени или дополнительных емкостей для выдержки сыворотки при температуре пастеризации. При пастеризации по второму режиму процесс происходит достаточно быстро, однако требуется более частая чистка пастеризационных установок от пригара. Тот или иной метод пастеризации молочной сыворотки используют в зависимости от конкретных условий на производстве.