4 Методы снижения бактериальной обсемененности молока
Поступившее на предприятие молоко подвергается различным технологическим приемам, направленным на уменьшение в нем содержания микроорганизмов. Наиболее часто используют очистку молока, охлаждение, тепловую обработку.
Очистка. Для очистки молока от механических примесей применяют фильтрацию и центрифугирование.
Наибольшая степень очистки достигается при бактофугировании, которое осуществляется на специальных сепараторах-бактериоотделителях, так называемых бактофугах. При этом из молока удаляется до 90 % всех микроорганизмов. Споры бацилл и клостридий в процессе бактериоотделения удаляются из молока легче, чем микроорганизмы в вегетативной форме, что объясняется их более высокой плотностью. Однако имеются микроорганизмы, в том числе и патогенные, плотность которых соответствует плотности молока. В этом случае при бактериоотделении удалить их из молока невозможно.
Для более полного удаления микроорганизмов применяют комбинированную обработку молока, сочетая бактофугирование с пастеризацией. При этом из молока удаляют до 99,9 % бактерий. Комбинированный метод очистки используют при выработке питьевого молока, детских смесей, диетических молочных продуктов, сыров, сгущенного стерилизованного и сухого молока.
Охлаждение. До переработки молоко должно храниться в охлажденном состоянии при температуре до 2-4°С. Целью охлаждения молока является создание условий, значительно замедляющих развитие в нем микроорганизмов. При температуре 2-4 °С развитие большинства микроорганизмов в молоке приостанавливается, однако могут размножаться психрофильные бактерии рода Pseudomonas, особенно флюоресцирующая палочка и некоторые другие. В связи с этим молоко может храниться при этой температуре без изменения качества не более двух суток.
Тепловая обработка. Целью тепловой обработки является уничтожение патогенных микроорганизмов, а также инактивация ферментов, снижающих стойкость молока и вызывающих в дальнейшем пороки молочных продуктов.
В молочной промышленности используют два основных вида тепловой обработки молока нагреванием: пастеризацию и стерилизацию.
Пастеризация — это тепловая обработка молока при температурах ниже температуры его кипения. Она направлена на уничтожение вегетативных форм бактерий.
В зависимости от режимов пастеризация может быть длительной — при температуре 63-65 °С с выдержкой 30 мин, кратковременной — при температуре 72-76 °С с выдержкой 15-20 с и моментальной — при температуре 85 °С без выдержки. Основным критерием надежности режимов пастеризации служит уничтожение возбудителя туберкулеза, являющегося наиболее устойчивым среди патогенных неспорообразующих бактерий.
(Для определения эффективности как высокой, так и низкой пастеризации используют фосфатазная пробу. Реакция на фосфатазу позволяет определить добавление к пастеризованному молоку сырого в количестве 2 % и выше.
Установлено, что разрушение фосфатазы молока происходит после отмирания неспорообразующих патогенных бактерий. Например, при температуре 75 °С возбудитель туберкулеза погибает через 10-12 с, а фосфатаза при этой температуре разрушается только через 23 с. В связи с этим считают, что если реакция на фосфатазу отрицательная, то в пастеризованном молоке погибли все неспорообразующие патогенные бактерии.)
Эффективность пастеризации зависит от температуры, продолжительности воздействия, степени бактериальной обсемененности молока и качественного состава микрофлоры.
Эффективность пастеризации считают удовлетворительной, если количество остаточной микрофлоры составляет не более 0,1 % и отсутствует Е. coli в 10 см3 пастеризованного молока.
Тепловая обработка влияет на физико-химический состав молока. Так, в молоке, подвергнутом длительной пастеризации в течение 30 мин при температуре 65 °С, молекулы казеина укрупняются, вследствие чего казеин становится менее доступным для ферментов микроорганизмов. Этим объясняется тот факт, что молочнокислые бактерии хуже всего развиваются в молоке, подвергнутом длительной пастеризации.
Молоко для заквасок пастеризуют при 92-95 °С с выдержкой 20-30 мин. При таком режиме уничтожаются все вегетативные формы и бактериофаги и в молоке остаются только споры бактерий.
В сыроделии режимы пастеризации выбирают с таким расчетом, чтобы уничтожить патогенные и газообразующие бактерии группы кишечных палочек: температура 72-74 °С с выдержкой 15-20 с.
При производстве питьевого молока наиболее распространенным режимом является пастеризация при температуре 76 °С с выдержкой 20 с. Пастеризованное молоко фасуют в стеклянные бутылки, бумажные пакеты с полимерным покрытием, полиэтиленовые пакеты вместимостью 0,25; 0,5 и 1 л. Пастеризованное молоко хранят при температуре 0-8 °С в течение не более 36 ч с момента окончания технологического процесса.
При сильном обсеменении сырого молока (>106 в 1 см) эффективность пастеризации снижается, поэтому применяют более жесткий режим пастеризации: температура 75-77 °С и выдержка до 35 с.
Для питьевых сливок режим пастеризации установлен 80-87 °С с выдержкой 15-30 с. Это объясняется тем, что жир оказывает защитное действие на микроорганизмы.
Стерилизация — это тепловая обработка молока, проводимая при температуре выше 100 °С. При этом в продукте уничтожаются все микроорганизмы не только в вегетативной, но и в споровой форме.
В процессе стерилизации более существенно изменяются физико-химические свойства молока. Стерилизованное молоко теряет способность свертываться под действием сычужного фермента, в нем частично разрушаются витамины, может произойти диспергирование молочного жира, молоко приобретает кремовый цвет. Стерилизованное молоко выдерживает длительное хранение в неохлажденных камерах и длительные перевозки на большие расстояния.
В настоящее время стерилизованное молоко получают в основном двумя способами: однократной стерилизацией в потоке и двухступенчатым способом.
Наиболее современным и распространенным способом производства стерилизованного молока является способ однократной стерилизации в потоке с последующим асептическим розливом, при котором молоко после общих предварительных операций подвергают обработке при 140-150°С в течение 4-8 с. Молоко охлаждают до 20 °С, а затем асептически разливают в пакеты из бумаги или полиэтилена. Бумага должна храниться при строгом санитарном режиме и иметь не более 10 колониеобразующих микроорганизмов на 100 см2 площади. Гарантийный срок хранения стерилизованного молока в пакетах при температуре не выше 20 °С составляет 10 сут. Практически продукт не изменяет органолептических и физико-химических свойств в течение 30 сут.
При двухступенчатом способе стерилизации молоко после общих предварительных операций подвергают тепловой обработке при 140 °С в течение 20 с, охлаждают до 35-40 °С, разливают в бутылки, укупоривают и вторично стерилизуют в башенном стерилизаторе при температуре 116-118 °С в течение 12-16 мин.