Mleko i śmietana (11)

rasietyzacja uuoywa się w wy 11 iitai u j ii\<aoi i uepia , yiuwiue piyiuwyun. duuo-wa i zasada działania tych urządzeń została omówiona w rozdz. 9 (t.l).

Pasteryzację przeprowadza się w systemie łącznym (bez rozdziału na rfile-ko odtłuszczone i śmietankę), ale można też stosować system rozdzielny. W latach 80. w Szwecji opracowano system Bactocatch pozwalający na wyprodukowanie mleka spożywczego o obniżonej liczbie drobnoustrojów (rys.1.|3). W tym systemie mleko przerobowe rozdzielano na mleko odtłuszczone i śmietankę. Uzyskaną śmietankę poddawano sterylizacji, a mleko odtłuszczone mikrofiltracji przez filtr porcelanowy (średnica porów 0.2 j-im). Osad z filtra (kon-

mleko surowe

_b_

Ogrzewanie

J odtłuszczone

Sterylizacja |<-

bakterii

Mikrofiltracja

Pasteryzacja mleko spożywcze

Rys. 1.13. Uproszczony schemat czynnościowy produkcji mleka o małej liczbie drobnoustrbjów w systemie Bactocatch centrat bakteryjny) był łączony ze śmietanką i sterylizowany. Końcowy ^tap procesu Bactocatch polegał na połączeniu przefiltrowanego mleka odtłuszczdne-go i wysterylizowanej śmietanki, a następnie pasteryzacji końcowej obu składników. Zastosowanie mikrofiltracji umożliwiło 99.5% redukcję drobnoustrojów jeszcze przed pasteryzacją. Mleko uzyskiwane w tym systemie charakteryzowało się przyjemnym smakiem bez wyczuwalnego posmaku ogrzewania, a przechowywane w temp. 8°C miało o 50% dłuższą trwałość w porównaniu z mlekiem spożywczym produkowanym tradycyjnie.

Sterylizacja

Sterylizacja jest procesem, który pozwala na całkowite zniszczenie wegetatywnych i przetrwalnikowych form drobnoustrojów oraz enzymów. Taki rodzaj sterylności przyjęło się nazywać sterylnością absolutną, która praktycznie jest niemożliwa do osiągnięcia. Sterylność handlowa oznacza redukcję liczby drobnoustrojów oraz ich form przetrwalnikowych, a także enzymów do poziomu z.apewi uająceyo uiuyouwait; iawei MiisuiiiiesięG/iiie; pi neonowy Wctmu uez. uuct-wy zmian jakościowych produktu spowodowanych rozwojem drobnoustrojów lub działaniem enzymów. Typowe rodzaje obróbki cieplnej stosowane w przetwórstwie mleka pozwalają na zniszczenie większości komórek wegetatywnych obecnych w mleku, ale są niewystarczające do eliminacji form przetrwalnikowych drobnoustrojów oraz niektórych enzymów ciepłoopornych (tab.1.4).. W każdej populacji drobnoustrojów przetrwalnikujących występują przetrwalniki o zróżnicowanej oporności cieplnej, co znacznie utrudnia ich niszczenie podczas ogrzewania. Z tego powodu przebieg cieplnej destrukcji przetrwalników wykazuje odchylenia od teoretycznego wykresu (liniowego) śmierci cieplnej. Z półlogarytmiczne-go przebiegu krzywych śmierci cieplnej wynika, iż pewne przetrwalniki przetrwają zastosowaną obróbkę cieplną. W związku z tym, istnieje konieczność przewidywania liczby przetrwalników przeżywających sterylizację w odniesieniu do konkretnych ilości mleka przerabianych w danym zakładzie przetwórczym. W praktyce do szacowania skuteczności sterylizacji stosuje się pojęcie efektu sterylizacyjnego. Jeżeli początkową liczbę przetrwalników w mleku oznaczy się jako N₀ , a jako N liczbę przetrwalników po zabiegu sterylizacji, to efekt steryli-zacyjny {SE) można obliczyć ze wzoru:

SE = log(A/₀ /N)    (1.3)

Jeżeli np. efekt sterylizacyjny ma być równy 9 {SE) podczas przerobu 100 tys. dm³ mleka zawierającego 100 przetrwalników w 1 cm³, oznacza to, że spośród każdych 10¹° (A/₀ ) przetrwalników sterylizację przeżyje tylko 10:

100 000 ■ 1000 ■ 100/10⁹ = 10 (A/)

Zakładając, że mleko zostanie następnie zapakowane (aseptycznie) w opakowania' o poj. np. 1 dm³, to liczba przetrwalników w każdym opakowaniu wyniesie 10/100000=0.0001. Mówiąc inaczej, na każde 10 000 opakowań przypada jeden przetrwalnik, co odpowiada potencjalnemu zakażeniu 0.01%.

Najstarszym sposobem sterylizacji stosowanym na skalę przemysłową już od początku XX w. jest sterylizacja w pojemnikach' (długotrwała lub LTS - ang. Long Time Sterilisation). Produkt zapakowany w zamykane pojemniki jest ogrzewany w temp. 10-120°C przez 5-20 min, a nawet do 30 minut. Nowszy sposób sterylizacji. to sterylizacja przepływowa polegająca na ogrzewaniu mleka w temp. 135-150°C od 2 do 9 s. Temperatury sterylizacji przepływowej stosowane w krajach europejskich wynosząT3B^T6Ó^,’azaBiegfet nazywany sterylizacją UHT (ang. Ultra High Temperaturę).'

Podczas sterylizacji mleka wpływ ciepła objawia się efektem bakteriologicznym {ff) i efektem chemicznym (C*). W temp. 100°C stosunek^ B/C wynosi w przybliżeniu 1. Gdy zwiększy się temperaturę, tempo B i C zwiększy się odpowiednio o tzw. wartość O₁₀, o której będzie mowa w dalszej części rozdziału. Z wykresu przedstawionego na rysunku 1.14 wynika, że w temperaturach sterylizacji zmiany chemiczne zachodzą znacznie wolniej niż działanie bakteriologiczne. Na uwagę zasługuje fakt, że stosunek B*/Ć w przypadku sterylizacji UHT jest znacznie wyższy w porównaniu z tradycyjnym procesem (LTS), co ilustruje przewagę obróbki UHT nad sterylizacją konwencjonalną.