Obróbka cieplna mleka spożywczego.

Mleko spożywcze



„mleko przeznaczone do obrotu, uzyskane z
mleka surowego poddanego obróbce cieplnej i
oferowane w postaci mleka pasteryzowanego,
mleka UHT, mleka sterylizowanego”

Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i
Rozwoju Wsi z dnia 5 lipca 2002 r. w
sprawie szczegółowych warunków
weterynaryjnych wymaganych przy
pozyskiwaniu, przetwórstwie,
składowaniu i transporcie mleka oraz
przetworów mlecznych. (Dz. U. z 25.
lipca 2002r. Nr 117, poz. 1011)

Mleko pasteryzowane

Mlekiem pasteryzowanym nazywamy

mleko poddane pasteryzacji, tj. ogrzewaniu
w temperaturze nie przekraczającej 100 °C.

Głównym celem pasteryzacji jest

wyeliminowanie lub zminimalizowanie
zagrożenia zdrowia ludzkiego wskutek
zniszczenia drobnoustrojów
chorobotwórczych obecnych w mleku, przy
jednoczesnym zachowaniu minimalnych
zmian fizycznych, chemicznych i
organoleptycznych mleka.

Metody pasteryzacji:

- pasteryzacja niska długotrwała, polega na

szybkim ogrzaniu mleka do temperatury 63-
65 °C, przetrzymaniu go w tej temperaturze przez
30 min. (20-40) i szybkim schłodzeniu;

- pasteryzacja krótkotrwała, polega na ogrzewaniu

w temperaturze 71-74 °C przez 15 sekund;

- pasteryzacja momentalna tj. w temperaturze 85-

90°C (a nawet ogrzewanie do punktu bliskiego
wrzenia mleka) przez 1-4 sekund;

- pasteryzacja wysoka w temperaturze ponad 80

°C, w czasie od kilkunastu sekund (15-20) do
kilkunastu minut

Mleko sterylizowane

Mlekiem sterylizowanym nazywamy mleko utrwalone
poprzez zniszczenie w nim praktycznie wszystkich
drobnoustrojów, łącznie z ich przetrwalnikami, przy
jednoczesnym zachowaniu jego wartości
konsumpcyjnej i możliwie jak najmniej zmniejszonej
wartości odżywczej.
Mleko sterylizowane otrzymuje się poprzez ogrzanie
go w warunkach niszczących najbardziej ciepłooporne
bakterie i ich przetrwalniki, w temperaturach ponad
100 °C.

W technologii mleka sterylizowanego

wyróżnia się zasadnicze 3 grupy metod

sterylizacji:



w hermetycznych opakowaniach (tzw.
apertyzacja),



w ciągłym przepływie i aseptyczny
rozlew do sterylnych opakowań (system
UHT),



dwustopniowa, najpierw w przepływie, a
następnie w opakowaniach
hermetycznych.

Sterylizacja mleka w

hermetycznych opakowaniach

Proces technologiczny produkcji mleka

sterylizowanego w opakowaniach

składa się z:



odbiór mleka, schłodzenie i wstępne

magazynowanie,



oczyszczanie w wirówkach i filtrach,



wstępnym podgrzaniu do temp. 65-67

°C i homogenizacji pod ciśnieniem 17-

21 MPa,



rozlanie do opakowań i hermetyczne

ich zamknięcie,



sterylizacja w temp. 110-115 °C, w

czasie 30-40 min,



chłodzenie opakowań z mlekiem do

temperatury otoczenia.

Schemat

sterylizatora

hydrostatycznego

firmy Stork

Sterylizacja mleka w ciągłym przepływie i

aseptyczny rozlew do sterylnych opakowań (system

UHT)

W systemie tym mleko zostaje bardzo szybko

podgrzane do temperatury co najmniej 135 °C i

bardzo szybko schłodzone.
Wyróżnić ty należy dwie grupy urządzeń do

sterylizacji UHT:

◦

urządzenia do bezpośredniego ogrzewania

mleka parą:

•

para jest wprowadzana do strumienia mleka

(uperyzator APV),

•

mleko jest rozpylane w komorze zawierającej parę

wodną o żądanej temperaturze (urządzenia

Laguilharre).

◦

urządzenia do pośredniego ogrzewania mleka:

•

system płytowy (APV, Alfa-Laval),

•

system rurowy (Stork, Roswell).

Schemat instalacji Sterideal Standard do pośredniej

sterylizacji mleka w rurowym wymienniku ciepła.

Sterylizacja mleka systemem

dwustopniowym



Sterylizacja wstępna,



Rozlew mleka do butelek,



Sterylizacja końcowa.

Zmiany wywołane obróbką cieplną



Barwa – w mleku w temperaturze powyżej 60 °C
zachodzi proces nieodwracalny jakim jest „bielenie”,
wywołane jest ono denaturacją białek serwatkowych i
ich interakcją z kazeiną (zmiany te są zauważalne przy
zastosowaniu pomiarów kolorymetrycznych),



Smak – w wyniku ogrzewania mleka powyżej 70 °C
powstaje charakterystyczny posmak ogrzewania
wywołany obecnością wolnych grup sulfhydrylowych (-
SH), pochodzących z laktoglobuliny-β.
W temperaturze ponad 90 °C wolne grupy –SH
zanikają i praktycznie jednocześnie w wyniku reakcji
Maillarda powstają produkty nadające mleku posmak
sterylizacji.
W świeżo wyprodukowanym mleku UHT powstaje
posmak ogrzewania, który zanika w ciągu kilku dni,
natomiast posmak sterylizacji może nasilać się w
czasie przechowywania – posmak stalowy.

Zmiany wywołane obróbką cieplną



Struktura micel kazeinowych – w wyniku
podgrzewania micele kazeinowe zwiększają się na
skutek przyłączania się do nich zdenaturowanych
białek serwatkowych oraz przemieszczaniem się
fosforanu wapnia.



Reakcje typu Maillarda – barwę brunatną nadaje
mleku produkt pośredni reakcji między białkami i
cukrami – hydroksymetylofurfural, jednakże
brunatnienie może być zahamowane poprzez
dodatek L-cysteiny.



Zawartość lizyny – ilość tego aminokwasu w wyniku
obróbki cieplnej ulega zmniejszeniu w wyniku
łączenia się go z innymi związkami chemicznymi w
formy niedostępne dla organizmu człowieka.

Zmiany wywołane obróbką cieplną



Wpływ na białka – w czasie ogrzewania mleka

obserwuje się zmiany w białkach polegające na ich

denaturacji, zmianom tym ulegają białka

serwatkowe, globuliny i albuminy w tym większym

stopniu im silniejsze jest ogrzewanie.



Wpływ na enzymy – enzymy zawarte w mleku

powodują powstawanie niepożądanych cech

smakowo-zapachowych oraz żelifikację mleka UHT,

jednak wykazują one dużą i specyficzną wrażliwość

na ogrzewanie; np. fosfataza alkaliczna ulega

inaktywacji w temperaturach wyższych niż

stosowane w pasteryzacji (obecność fosfatazy w

mleku pasteryzowanym świadczy o nieprawidłowo

przeprowadzonej pasteryzacji); lipaza zaś nie jest w

stanie przetrwać obróbki cieplnej w temperaturach

pasteryzacji.

Zmiany wywołane obróbką cieplną



Wpływ na tłuszcz – obróbka cieplna nie
wywołuje zmian fizycznych lub
chemicznych, które zmniejszałyby wartość
odżywczą frakcji tłuszczowej mleka.



Wpływ na witaminy – witaminy obecne w mleku
(D, E, K, β-karoten, ryboflawinę, kwas
nikotynowy (PP), kwas pantotenowy, biotyna) są
oporna na prawie każde rodzaj obróbki cieplnej.

Nieznaczne straty obróbka

cieplna wywołuje w zawartości
witaminy B

A, C.

Bardzo wrażliwa na

działanie ciepła jest witamina B

dlatego jest ona często stosowana
jako wskaźnik zmian chemicznych
wywołanych sterylizacją.

Zmiany wywołane obróbką cieplną



Wpływ na kwasowość – pod wpływem ciepła
następuje utlenianie ditlenku węgla, co wpływa
na niewielkie obniżenie kwasowości potencjalnej
mleka o ok. 1 °SH. Zmiana równowagi form
związków mineralnych przyczynia się do wzrostu
kwasowości czynnej (pH) mleka w wyniku
uwalniania jonów wodorowych H



Wpływ na związki mineralne – w wyniku
ogrzewania obniża się ilość rozpuszczalnej formy
wapnia i magnezu, które są wytrącane jako sole
fosforanowe i cytrynianowe.



Obecnie podejmowane są próby nad
przedłużeniem trwałości mleka spożywczego
z pominięciem obróbki
wysokotemperaturowej. Przykładem może
być zastosowanie procesów fizycznych
oczyszczania mleka z drobnoustrojów
(baktofugacja lub mikrofiltracja i następnie
przeprowadzenie niskotemperaturowej
pasteryzacji mleka), bądź zastosowanie
pulsacyjnego pola elektrycznego na mleko
pasteryzowane.

Literatura:



Ziajka S. , „Mleczarstwo zagadnienia wybrane”, wyd. ART, Olsztyn 1997;



Dłużewska A., Dłużewski M., „Technologia mleka spożywczego”, Oficyna
wydawnicza „HOŻA”, Warszawa 1996;



Śmietana Z., Krajewska-Kamińska E., Bohdziewicz K., Nalepa B.,
„Porównanie jakości mikrobiologicznej mleka pasteryzowanego,
mikrofiltrowanego i UHT.”, ŻYWNOŚĆ. Nauka. Technologia. Jakość, 2
(51), 2007;



Śmietana Z., Krajewska E., Bohdziewicz K., „Mleko pasteryzowane – jak
przedłużyć okres przydatności?”, Przegląd mleczarski, 4, 2004;



Ziarno M., Molska I., Gronczyńska M., Sobota A., „Mikroflora mleka
spożywczego pasteryzowanego” cz. I i II, Przegląd mleczarski, 10, 11,
2006



Grabowska B., „Wpływ warunków przechowywania, zawartości tłuszczu
oraz okresu produkcji na wybrane wskaźniki stopnia ogrzewania w
mleku UHT”, Przegląd mleczarski, 3, 2009;



http://www.forummleczarskie.pl/RAPORTY/069/1/esl-staje-sie-trendy-
uht-pasteryzacja-mleko-pasteryzowane-htst-vht/



www.andziak.com



http://shanghaijiadi.en.made-in-china.com/product-
group/tqEQgknCTAhR/spray-dryer-sterilizer-seal-machine-catalog-
1.html

Document Outline