Obróbka cieplna mleka

Obróbka cieplna mleka

spożywczego.

spożywczego.

1

Mleko spożywcze

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)

2

Mleko pasteryzowane

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.

3

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

4

Tetra Therm Lacta
Firmy: Tetra Pak

5

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.

6

W technologii mleka sterylizowanego

W technologii mleka sterylizowanego

wyróżnia się zasadnicze 3 grupy metod

wyróżnia się zasadnicze 3 grupy metod

sterylizacji:

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.

7

Sterylizacja mleka w

Sterylizacja mleka w

hermetycznych opakowaniach

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.

8

Schemat

Schemat

sterylizatora

sterylizatora

hydrostatycznego

hydrostatycznego

firmy Stork

firmy Stork

9

Sterylizacja mleka w ciągłym przepływie i

Sterylizacja mleka w ciągłym przepływie i

aseptyczny rozlew do sterylnych opakowań (system

aseptyczny rozlew do sterylnych opakowań (system

UHT)

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).

10

Schemat urządzenia do sterylizacji

Schemat urządzenia do sterylizacji

mleka systemem bezpośrednim

mleka systemem bezpośrednim

11

Schemat instalacji Sterideal Standard do pośredniej

Schemat instalacji Sterideal Standard do pośredniej

sterylizacji mleka w rurowym wymienniku ciepła.

sterylizacji mleka w rurowym wymienniku ciepła.

12

Linia do produkcji mleka

Linia do produkcji mleka

UHT

UHT

Producent: Shanghai Jiadi Machinery Co.,
Ltd.

13

Sterylizacja mleka systemem

Sterylizacja mleka systemem

dwustopniowym

dwustopniowym



Sterylizacja wstępna,



Rozlew mleka do butelek,



Sterylizacja końcowa.

14

Zmiany wywołane obróbką cieplną

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.

15

Zmiany wywołane obróbką cieplną

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.

16

Zmiany wywołane obróbką cieplną

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.

17

Zmiany wywołane obróbką cieplną

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.

18

Nieznaczne straty obróbka

cieplna wywołuje w zawartości
witaminy B

6,

A, C.

Bardzo wrażliwa na

działanie ciepła jest witamina B

1

,

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

Zmiany wywołane obróbką cieplną

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.

19



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.

20

Dziękuję za uwagę

Dziękuję za uwagę

21

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

22