leczek tłuszczowych, które w czasie przechowywania produktu finalnego tworzą zbite, zestalone fragmenty tłuszczu. Temu zjawisku można zapobiec stosując aseptyczną homogenizację po sterylizacji.
Wpływ na kwasowość. Pod wpływem działania ciepła zachodzi ulatnianie się ditlenku węgla (C02), co powoduje nieznaczne obniżenie kwasowości potencjalnej mleka o ok. 1°SH. Zmiana równowagi form związków mineralnych (przejście fosforanów z formy rozpuszczalnej w nierozpuszczalną) przyczynia się do wzrostu kwasowości czynnej (pH) mleka w wyniku uwalnianych jonów wodorowych H+.
Wpływ na związki mineralne. Pod wpływem ogrzewania mleka następuje obniżenie ilości rozpuszczalnej (jonowej) formy wapnia i magnezu, które są wytrącane jako sole fosforanowe i cytrynianowe. Ogrzewanie mleka w temp. 85°0 przez 30 min powoduje przekształcenie 16% wapnia rozpuszczalnego w formę nierozpuszczalną (koloidalną).
Wpływ na zdolność krzepnięcia pod wpływem podpuszczki lub jej substytutów. Wytrącony w wyniku działania ciepła fosforan triwapniowy Ca3(P04)2 staje się nierozpuszczalny, dlatego nie może brać udziału w tworzeniu skrzepu. Prowadzi to do obniżenia zdolności krzepnięcia pod wpływem podpuszczki i jej substytutów. W celu wyrównania strat wapnia, do mleka pasteryzowanego przeznaczonego do wyrobu serów stosuje się dodatek (0.02%) soli wapniowych (zwykle CaCI2).
Powstawanie osadów. Powstawanie osadów na powierzchniach grzejnych wymienników ciepła podczas ogrzewania w wysokich temperaturach jest niekorzystnym zjawiskiem zwiększającym koszty eksploatacji urządzeń grzejnych oraz obniżającym jakość produktu finalnego.
Mleko, które nie było poddane wcześniejszej obróbce cieplnej, tworzy 2 rodzaje osadu (tab.1.13). Osad typu A, miękki, objętościowy, przypominający skrzep, zaczyna tworzyć się po przekroczeniu temp. 75°C. Ilość tego osadu osiąga wartość maksymalną w temp. 95-10°C, a następnie zaczyna maleć po przekroczeniu temp. 10°C. Osad typu B , twardy o ziarnistej strukturze, tworzy
Tabela 1.13. Osady powstające na powierzchni grzejnych wymienników ciepła (Burton 1988)
Typ osadu |
Zawartość, % |
Rodzaj zakłóceń | ||
tłuszcz. |
białko |
związki mineralne | ||
A |
ok. 5 |
50-70 laktoglobulina-# kazeina |
30-40 |
przepływ |
B |
ok. 5 • |
10-20 |
70-80 /?-Ca3(P04)2 |
wymiana cieplna |
się w temp. powyżej 10°C, a jego ilość wzrasta wraz z temperaturą. Na ilość i rodzaj powstających osadów ma wpływ surowiec (pora roku, okres laktacji, pH, stężenie amoniaku) oraz parametry obróbki cieplnej.
W sekcjach grzejnych wymieników ciepła powstające osady ograniczają przepływ mleka, a tym samym powodują wystąpienie wahań ciśnienia między poszczególnymi sekcjami. Jest to szczególnie niebezpieczne w płytowych wymiennikach ciepła, zwłaszcza w sterylizatorach płytowych, ponieważ może doprowadzić do uszkodzenia urządzenia. Zmiany ciśnienia wpływają także na niejednorodne oddziaływanie ciepła na mleko, co może mieć wpływ na obniżenie jakości produktu końcowego. Z tego względu systematycznie należy myć powierzchnie grzejne w celu usunięcia powstałych osadów. Powstawaniu osadów można zapobiegać, stosując następujące zabiegi:
obróbkę w temp. 85-10°C — zachodząca denaturacja białek serwatkowych i częściowe przechodzenie soli mineralnych w postać nierozpuszczalną ograniczają powstawanie osadu typu A (optymalna temperatura i czas: 90-100°C przez ok. 1 min);
dodatki chemiczne - regulacja pH przy użyciu wodorotlenku sodowego, cytrynianów, fosforanów sodowych lub potasowych;
I modyfikację powierzchni grzejnej - utrudnianie przylegania osadów przez powlekanie powierzchni grzejnych substancjami zmniejszającymi siły adhezji cząstek osadu (np. politetrafluoroetylen - PTFE);
obróbkę elektromagnetyczną - poddanie mleka działaniu fal elektromagnetycznych (wymaga dalszych badań).