Mleko i śmietana (12)

Rys. 1.14. Wpływ temperatury na wielkość stosunku efektu bakteriobójczego (S*) do efektu zmian chemicznych (C*)(Burton 1988): 1 - sterylizacja kon- wencjonalna, 2 - sterylizacja UHT

Konkretne, optymalne dla danego procesu UHT parametry dobiera się na podstawie wyznaczenia wartości równoważnego efektu bakteriologicznego (indeks fi*) oraz równoważnego efektu chemicznego (indeks C*). Wartość indeksu B*~ 1 określa warunki procesu UHT w celu uzyskania efektu sterylizacji SE= 9 w temp. 135°C (czas 10.1 s, wartość z=10.5°C), natomiast wartość C*=1 uwzględnia 3% straty witaminy B₁ w temp. 135°C (czas 30.5 s, wartość z=31.4°C). Wartości omawianych parametrów fi i Ć dla założonych warunków procesu UHT (temperatura i czas) można obliczyć na podstawie następujących wzorów:

fi= 10^M35/1°-⁵ • z-10.1 1(1.4)

Ć= 10^M35/3-⁴ • r30.5 1(1.5)

gdzie:

ł - zakładana temperatura procesu, °C r - zakładany czas procesu, s.

Wyznaczone wartości indeksów fi i Ć uwzględniają również wpływ czasu podgrzewania mleka do temperatury sterylizacji oraz jego ochłodzenia, i dlatego są również ważne podczas projektowania urządzeń umożliwiających zminimalizowanie zmian chemicznych, a jednocześnie maksymalne wyeliminowanie drobnoustrojów. Prawidłowo dobrane parametry procesu UHT powinny zapewnić osiągnięcie efektu bakteriologicznego fi o wartości nieco wyższej niż 1, a niższej niż 2 oraz efektu chemicznego Ć o wartości mniejszej niż 1. Gdy te warunki będą spełnione, mleko UHT będzie miało wymaganą jakość {SĘ>9), nie zmienią się wyraźnie jego cechy organoleptyczne, straty tiaminy i lizyny nie będą większe niż odpowiednio: >3% i £1%, a ilość wolnego hydroksymetylotur-furalu (HMF) będzie mniejsza niż 10 pmol/ dm³).

Dążenie do uzyskania wysokiego efektu sterylizacyjnego (B*> 1) w procesie UHT powoduje zwiększenie zmian chemicznych, często nawet powyżej akceptowanej dla indeksu Ć wartości (Ć> 1), ale nawet niska wartość indeksu (£?*=1) w różnych urządzeniach do sterylizacji UHT sprawia, że wartości indeksu Ć mogą się bardzo różnić. Większość z obecnie produkowanych urządzeń do obróbki UHT zapewnia osiąganie tej wartości na poziomie C*=1, a niektóre ulepszone urządzenia pozwalają na osiągnięcie wartości Ć poniżej 1.

Urządzenia do sterylizacji

Sterylizacja konwencjonalna (LTS) odbywa się w specjalnych urządzeniach zwanych autoklawami. Proces sterylizacji w pojemnikach może być ciągły lub okresowy. Produkt zapakowany w szczelne opakowania (puszki, szklane butelki lub słoiki) jest poddawany działaniu pary znajdującej się pod ciśnieniem. Sterylizacja konwencjonalna jest stosowana m.in. podczas produkcji mleka zagęszczonego niesłodzonego, które jest pakowane w metalowe puszki. Na rysunku 1.15 przedstawiono schemat przykładowego urządzenia do sterylizacji ciągłej.

Obróbkę UHT w dzisiejszym znaczeniu wprowadzono w końcu lat czterdziestych XX wieku, ale urządzenia do sterylizacji UHT produkowano już na długo

Rys. 1.15. Schemat sterylizatora hydrostatycznego (Kessler 1981): 1 - para wodna, 2 - woda chłodząca, 3 - kąpiel chłodząca, 4 - ochładzacz, 5 - pompa cyrkulacyjna; A, B - kolumny wlotowe, C-kolumna sterylizacji, D, E- kolumny wylotowe