Homogenizacja obniża stabilność cieplną białek. Szczególnie dotyczy to homogenizacji jednostopniowej produktów wysokotłuszczowych. Wzrost ciśnienia homogenizacji jednostopniowej znajduje swe odzwierciedlenie w obniżeniu stabilności cieplnej białek. Analogiczny wpływ wywiera wzrost ciśnienia na drugim stopniu homogenizacji. Obniżenie stabilności cieplnej białek mleka jest większe po homogenizacji rozdzielnej niż łącznej, a maleje, gdy zawartość tłuszczu jest wyższa. Stabilność cieplną można zwiększyć, zastępując warstwę micel kazeinowych np. fosfolipidami.
Mleko surowe może zawierać pewną ilość mikroflory chorobotwórczej, kjtóra powoduje że mleko takie jest niebezpieczne dla zdrowia konsumentów, a okres jego trwałości jest bardzo krótki. Z tych względów w każdym procesie przetwarzania mleka stosuje się wiele zabiegów cieplnych (tab.1.4), które redukują liczbę drobnoustrojów chorobotwórczych i saprofitycznych do bezpiecznego poziomu1.
Tabela 1.4. Wpływ różnych rodzajów obróbki cieplnej stosowanych w przetwórstwie mleka na drobnoustroje (Tamime 1985, Burton 1988)
Temp.°C |
Czas |
Nazwa procesu |
Uwagi |
62-65 |
15-20 s |
termizacja |
zniszczenie bakterii psychrotrofowych |
65 |
30 min |
pasteryzacja niska długotrwała |
zniszczenie e>k. 90% wegetatywnych form drobnoustrojów/ , |
72-75 |
15-20 s |
pasteryzacja niska krótkotrwała | |
82-95 |
15-20 min |
pasteryzacja wysoka |
zniszczenie wszystkich wegetatywnych form i niektórych przetrwalników |
110-115 |
20-30 min |
sterylizacja konwencjonalna LTS |
zniszczenie wszystkich wegetatywnych form i przetrwalników w większym zakresie niż podczas pasteryzacji VHT |
115 |
3 S |
n iskotempe ratu rowa obróbka UHT |
zniszczenie wszystkich wegetatywnych form i przetrwalników w większym i zakresie niż podczas pastryzacji VHT |
135 |
16 s |
długoczasowa obróbka UHT |
zniszczenie wszystkich form j drobnoustrojów |
140 |
1-2 s |
obróbka UHT |
zniszczenie wszystkich form drobnoustrojów |
150 |
0.8 s |
obróbka UHT (proces francuski) |
zniszczenie wszystkich form drobnoustrojów |
W wielu zakładach mleczarskich jest niemożliwy bezpośredni przerób całej ilości przyjmowanego mleka i pewna jego część musi być schłodzona, a następnie przechowywana od kilku do kilkunastu godzin. Takie warunki sprzyjają rozwojowi bakterii psychrotrofowych, które w czasie namnażania wydzielają znaczne ilości opornych na ciepło enzymów Apolitycznych i proteolitycznych. W celu wyeliminowania tego niekorzystnego zjawiska, przed chłodzeniem i przechowywaniem niekiedy wykonuje się zabieg zwany termizacją, pplegąjącyjia-P.rzetrzy-maniu mleka w temp. 62-65°C przeż^ok. 15 s. W wyniku termizacji ulegają zniszczeniu bakterie psychrotrofowe, ale jednocześnie zostają stworzone dogodne warunki dla rozwoju bakterii aerobowych tworzących przetrwalniki, dlatego mleko po termizacji musi być natychmiast schłodzone do temp. ok. 4°C.
Początki stosowania pasteryzacji w mleczarstwie sięgają roku 1883, w którym Duńczyk Fjord rozpoczął doświadczenia nad pasteryzacją mleka odtłuszczonego. Kilkanaście lat później, w 1898 roku, pasteryzacja w temp. 87°C przez 15 s została uznana za obowiązkowy proces stosowany w produkcji mleka odtłuszczonego i śmietanki. Obróbka cieplna mleka miała wielu przeciwników, którzy uważali, że ten proces wywołuje zbyt dużo niepożądanych zmian obniżających jakość produktu. Sytuację prawną Uńdrmowano1 dopiero w 1930 roku.
Według Międzynarodowej Federacji Mleczarskiej (FIL/IDF), pasteryzacja mleka jest procesem cieplnym, którego głównym celem jest wyeliminowanie lub zminimalizowanie zagrożenia zdrowia ludzkiego wskutek zniszczenia drobnoustrojów chorobotwórczych obecnych w mleku, przy jednoczesnym zachowaniu minimalnych zmian chemicznych, fizycznych i organoleptycznych mleka. Proces ten powinien być przeprowadzony w taki sposób, aby do minimum ograniczyć w mleku zmiany chemiczne i organoleptyczne. FIL/IDF zaleca następujące minimalne parametry pasteryzacji:
mleko - 65°C/30 min lub 72°C/15 s, i śmietanka o zawartości tłuszczu 18% »■* 75°C/15 s, i śmietanka o zawartości tłuszczu 30% - 80°C/15 s.
W praktyce przemysłowej są stosowane obecnie dwa zasadnicze rodzaje pasteryzacji:
! wysoka krótkotrwała (HTST - ang. High Temperaturę Short Time) w temp. 72-75°C/15-25 s,
I wysoka momentalna (VHT - ang. Very High Temperaturę) w temp. 80-90°C/ /2-25 s.
Oprócz przedstawionych metod pasteryzacji należy również wymienić pasteryzację niską długotrwałą (LTLH - ang. Low Temperaturę Long Holding), polegającą na ogrzaniu i przetrzymaniu mleka w temp.' 62-65°C/20-40 min. Metoda ta nie jest obecnie stosowana w produkcji mleka spożywczego.