Изменение качества пастеризованного молока при хранении

Витаминизированное молоко - это цельное или нежирное молоко, обогащенное витамином С, которое вносится в молоко после его пастеризации. Стерилизованное молоко - это молоко подвергнутое гомогенизацию и высокотемпературной термической обработке при температуре выше 100 0С. Молоко с наполнителями - это молоко с добавлением кофе, какао, фруктовых сиропов [10].

 
1.3 Факторы, формирующие  качество молока питьевого

Технологический процесс производства всех видов молока состоит из ряда последовательно выполняемых операций: прием и подготовка сырья, очистка, нормализация (при производстве нормализованного молока), составление смеси (для молока с добавками и наполнителями), пастеризация и охлаждение, витаминизация (при производстве витаминизированного молока), розлив, упаковывание, маркирование, хранение и транспортирование.

Молоко подвергается различным воздействиям, прежде всего механическому и термическому. Механическое воздействие происходит в процессе получения и обработки молока, так и при транспортировки. При встряхивании и перемешивании частично разрушается абсорбционный слой жировых шариков, в результате чего, они могут объединяться в зерна, комочки масла. Так же происходит дезагригация каземиловых мицелл и пенообразование. Тепловая обработка (нагревание и охлаждение) является обязательной технической операцией при производстве молочной продукции. Для повышения бактерицидных свойств, а следовательно сохранения качества молоко сразу после выдаивания необходимо охладить до 2 - 4оС. При охлаждении повышается вязкость молока, происходит частичная кристаллизация и расслоение жировых шариков, распадается псевдоглубин.

Кратковременное замораживание - это обратимый процесс. При длительном хранении молока в замороженном состоянии в результате вымораживания чистой воды увеличивается содержание электролитов в незамерзшей части, что приводит к выпадению осадков. После замораживания - оттаивания может быть водянистость, привкус сладковатости, как результат появления воды, не связанные с белками, лактозой и др. веществами. Нагревание молока приводит к более глубоким изменениям, чем охлаждение и перемешивание. При нагревании теряются газы и летучие вещества. При t = 55oC разрушаются ферменты, при 70% свертывается альбумин, казеин разрушается при соприкосновением с воздухом. В результате нагревания разлагается лимонная кислота, кислые соли кальция переходят в средние. Сильные изменения претерпевают сывороточные белки, ферменты и часть витаминов; изменяется вкус молока. При длительном нагревании и стерилизации происходит потемнение (побурение). При пастеризации в пластиковых теплообменниках витамины практически не разрушаются. Сильное разрушение витаминов происходит при кипячении [11].

1.4 Требования  и оценка качества молока питьевого

Продукты изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 31450-2013 «Молоко питьевое. Технические условия». По органолептическим характеристикам продукты должны соответствовать требованиям

Наименование показателя. Характеристика. Внешний вид. Непрозрачная жидкость. Для продуктов с массовой долей жира более 4,7% допускается незначительный отстой жира, исчезающий при перемешивании Консистенция жидкая, однородная нетягучая, слегка вязкая. Без хлопьев белка и сбившихся комочков жира. Вкус и запах характерные для молока, без посторонних привкусов и запахов, с легким привкусом кипячения.

Не допускаются продукты с нарушенной консистенцией (хлопья белка и сбившиеся комочки жира), посторонними привкусами и запахами, цветом, выходящим за рамки данного показателя, указанного в стандарте.

Глава 2

Хранение пастерилизационного молока.

Пастеризованное молоко хранят при температуре воздуха в камере в пределах от 0 до 8°С, и относительной влажности воздуха 85—90%. В камерах хранения необходимо поддерживать строгую чистоту и обеспечивать вентиляцию воздуха. Продолжительность хранения пастеризованного молока составляет не более 36 ч с момента окончания технологического процесса, в том числе на предприятии-изготовителе не более 18 ч. Пастеризованное молоко в торговую сеть и предприятия общественного питания доставляют в автомашинах с охлаждаемыми или изотермическими кузовами. Допускается перевозка пастеризованного молока в открытых машинах, но с обязательным укрытием продукта брезентом или материалом, заменяющим его.

2 Изменения, происходящие в молоке  при хранении

В процессе длительного хранения молока на фермах при температуре от 3 до 5 °С в течение от 2 до 5 суток и транспортировке на молочные заводы происходит в той или иной степени изменение почти всех основных составных частей молока и его свойств. Более значительному изменению подвергаются жир и белки, менее значительному - витамины, соли. Нарушение структуры липидных и белковых компонентов часто сопровождается ухудшением органолептических и технологических свойств молока. Вследствие перехода жира из жидкого состояния в твердое при хранении несколько повышается вязкость и плотность молока, титруемая кислотность увеличивается на 0,5-2 °Т и т. д.

В процессе хранения и транспортировки молока нарушается структура оболочек шариков жира и происходит гидролиз жира под действием нативных и бактериальных липаз - липолиз. Гидролиз жира приводит к прогорканию молока

При хранении молока в условиях низких температур бактериальные липазы играют незначительную роль в липолизе.

Нативные липазы, вступая в контакт с жиром при определенных уcловиях, вызывают его гидролиз. При этом различают два вида липолиза: спонтанный (самопроизвольный) и индуцированный (наведенный).

Спонтанный липолиз происходит при охлаждении молока, склонного к прогорканию. В процессе охлаждения плазменная липаза связывается с оболочками шариков жира и вызывает его гидролиз. Чувствительность молока к липолизу обусловливается зоотехническими факторами - индивидуальными особенностями животных, их физиологическим состоянием - стадией лактации, режимами кормления и др. Спонтанный липолиз характерен для стародойного молока и молока, полученного от больных маститом животных.

Индуцированный липолиз возникает при разрушении оболочек шариков жира в процессе получения и обработки молока с одновременным активированием липазы. Прогорканию молока способствуют многочисленные факторы. К ним следует отнести нарушение техники машинного доения - не-правильную установку молокопроводов, завышение их диаметра, особенно на стыках, подсос воздуха в системе и пр. Установлено, что частота возник-новения липолиза молока при доении коров вручную в 1,5-2 раза ниже, чем при машинном доении.

Сильное разрушение оболочек шариков жира и повышение активности липазы обусловлено интенсивным механическим воздействием на молоко при транспортировке, а также многократном перемешивании и переливании в процессе длительного хранения при низких температурах. Например, транспортировка молока на расстояние 100 км в цистернах со степенью заполнения 100, 75, 50 % способствует повышению количества СЖК соответственно на 5, 12 и 20 %. Содержание же СЖК в молоке к концу первых суток хранения при 3-5 °С увеличивается в среднем на 30 %, к концу вторых суток- на 50 %

Распад белков (протеолиз) в сыром охлажденном молоке при длительном хранении могут вызывать нативные протеазы (протеиназы) молока, а также протеолитические ферменты посторонней микрофлоры.

Нативные протеазы молока, обладающие специфичностью по отношению к в-казеину, связаны главным образом с мицеллами казеина, и лишь небольшое их количество находится в плазме. При низких температурах (от 3 до 5 °С) происходит переход в-казеина и протеаз из мицелл казеина в плазму молока, в результате чего под действием ферментов в-казеин распадается на г-казеины и компоненты протеозо-пептонной фракции.

Повышение содержания г-казеина и протеозо-пептонной фракции может отрицательно влиять на сычужную свертываемость, синеретические свойства белковых сгустков, термоустойчивость молока и другие его технологические свойства.

При хранении и транспортировке молока не наблюдается заметного снижения количества витаминов. Исключение составляет витамин С. Так, при хранении молока в течение 2 суток он разрушается на 18 %, а в течение 3 суток - на 67 %. Общие потери витамина С при хранении и транспортировке молока могут составлять 50 % и более.

В процессе хранения может происходить перераспределение форм минеральных веществ (солей).

2.2 По органолептическим показателям — молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и отстоя сливок, посторонних привкусов и запахов, топленое молоко — с хорошо выраженным привкусом пастеризации. Цвет молока белый, со слегка желтоватым оттенком, у топленого — с кремоватым оттенком, нежирного — со слегка синеватым оттенком.

По микробиологическим показателям пастеризованное молоко подразделяют на группы А и Б.

При экспертизе качества молока устанавливают микробиологические показатели, содержание токсичных элементов, микотоксинов, антибиотиков, пестицидов и радионуклидов, количество которых не должно превышать допустимых уровней, установленных требованиями СанПиН.

К реализации не допускается молоко, содержащее консервирующие красящие вещества и остатки химических средств защиты растений и обработки животных, применяемых в сельском хозяйстве. Не допускается к реализации также молоко со следующими дефектами: резко выраженный кормовой привкус (лука, чеснока, полыни и др.), горький, плесневелый, прогорклый привкус и запах, тягучая консистенция.

2.2.2.Физико-химические изменения  молока при его хранении и обработке 1.1 Охлаждение, хранение и транспортирование молока В процессе длительного хранения молока на фермах при температуре от 3 до 5 °С в течение от 2 до 5 суток и транспортировке на молочные заводы происходит в той или иной степени изменение почти всех основных составных частей молока и его свойств. Более значительному изменению подвергаются жир и белки, менее значительному - витамины, соли. Нарушение структуры липидных и белковых компонентов часто сопровождается ухудшением органолептических и технологических свойств молока. Вследствие перехода жира из жидкого состояния в твердое при хранении несколько повышается вязкость и плотность молока, титруемая кислотность увеличивается на 0,5-2 °Т и т. д.Жир. В процессе хранения и транспортировки молока нарушается структура оболочек шариков жира и происходит гидролиз жира под действием нативных и бактериальных липаз - липолиз. Гидролиз жира приводит к прогорканию молока.При хранении молока в условиях низких температур бактериальные липазы играют незначительную роль в липолизе.Нативные липазы, вступая в контакт с жиром при определенных условиях, вызывают его гидролиз. При этом различают два вида липолиза: спонтанный (самопроизвольный) и индуцированный (наведенный).Спонтанный липолиз происходит при охлаждении молока, склонного к прогорканию. В процессе охлаждения плазменная липаза связывается с оболочками шариков жира и вызывает его гидролиз. Чувствительность молока к липолизу обусловливается зоотехническими факторами - индивидуальными особенностями животных, их физиологическим состоянием-, стадией лактации, режимами кормления и др. Спонтанный липолиз характерен для стародойного молока и молока, полученного от больных маститом животных.Индуцированный липолиз возникает при разрушении оболочек шариков жира в процессе получения и обработки молока с одновременным активированием липазы. Прогорканию молока способствуют многочисленные факторы. К ним следует отнести нарушение техники машинного доения - неправильную установку молокопроводов, завышение их диаметра, особенно на стыках, подсос воздуха в системе и пр. Установлено, что частота возникновения липолиза молока при доении коров вручную в 1,5-2 раза ниже, чем при машинном доении.Сильное разрушение оболочек шариков жира и повышение активности липазы обусловлено интенсивным механическим воздействием на молоко при транспортировке, а также многократном перемешивании и переливании в процессе длительного хранения при низких температурах. Например, транспортировка молока на расстояние 100 км в цистернах со степенью заполнения 100, 75, 50 % способствует повышению количества СЖК соответственно на 5, 12 и 20 %. Содержание же СЖК в молоке к концу первых суток хранения при 3-5 °С увеличивается в среднем на 30 %, к концу вторых суток - на 50 %Белки. Распад белков (протеолиз) в сыром охлажденном молоке при длительном хранении могут вызывать нативные протеазы (протеиназы) молока, а также протеолитические ферменты посторонней микрофлоры.Нативные протеазы молока, обладающие специфичностью по отношению к β-казеину, связаны главным образом с мицеллами казеина, и лишь небольшое их количество находится в плазме. При низких температурах (от 3 до 5 °С) происходит переход β-казеина и протеаз из мицелл казеина в плазму молока, в результате чего под действием ферментов β-казеин распадается на γ-казеины и компоненты протеозо-пептонной фракции.Повышение содержания γ-казеина и протеозо-пептонной фракции может отрицательно влиять на сычужную свертываемость, синеретические свойства белковых сгустков, термоустойчивость молока и другие его технологические свойства.Витамины и соли. При хранении и транспортировке молока не наблюдается заметного снижения количества витаминов. Исключение составляет витамин С. Так, при хранении молока в течение 2 суток он разрушается на 18 %, а в течение 3 суток - на 67 %. Общие потери витамина С при хранении и транспортировке молока могут составлять 50 % и более.В процессе хранения может происходить перераспределение форм минеральных веществ (солей).1.2 Механическая обработка молока Механические воздействия при центробежной очистке молока, сепарировании, перекачивании, перемешивании и гомогенизации в основном сопровождаются изменениями степени дисперсности и стабильности жировой фазы. В зависимости от конструкций аппаратов и условий работы на них, а также от температуры и кислотности молока при его механической обработке возможно дробление крупных шариков жира или, наоборот, агрегирование, скопление шариков и даже их слияние вследствие дестабилизации жировой эмульсии. При механической обработке может образовываться пена, снижающая устойчивость низкодисперсных фаз молока (жира и белков). Количество пены зависит от свойств и температуры молока, конструкции аппаратов и т. д. Физико-химические свойства молока изменяются незначительно.Исключение составляет вязкость молока, которая после гомогенизации повышается.Жир. Центробежная очистка не вызывает существенных изменений жира. Потери жира и изменение размеров шариков незначительны.Степень обезжиривания при сепарировании зависит от состава и физико-химических свойств молока, степени диспергирования жира, плотности, вязкости и кислотности молока. Перечисленные показатели молока определяются породой коров, стадией лактации и другими факторами. Длительное хранение молока при низких температурах (от 3 до 5 °С) перед сепарированием приводит к повышению вязкости и кислотности молока и тем самым снижает степень его обезжиривания. Предварительное перекачивание, перемешивание и пастеризация молока также отрицательно влияют на степень обезжиривания, так как при механической и тепловой обработке может происходить дробление шариков жира и частичное подсбивание жира.Степень обезжиривания повышается с увеличением температуры молока. Повышение температуры сепарирования обычно сопровождается дроблением шариков жира и вспениванием сливок Образование пены способствует частичной дестабилизации шариков жира и белков. Вследствие выделения на поверхности шариков свободного жира происходит их слипание и образование комочков жира. Степень дестабилизации жира повышается с увеличением жирности сливок.Перекачивание молока вызывает изменение степени дисперсности жира - происходит диспергирование крупных шариков жира (диаметр от 4 до 6 мкм и более) с одновременным уменьшением количества мелких шариков (диаметром менее 2 мкм) и увеличением числа средних. Степень диспергирования жира увеличивается с возрастанием напора в линии нагнетания.Большее диспергирующее действие на жировую фазу молока оказывают центробежные насосы, меньшее - насосы диафрагменного типа.В результате механического воздействия на оболочки шариков жира в процессе перекачивания молока происходит частичная дестабилизация жира (при работе некоторых насосов молочный жир даже сбивается в комочки).Степень дестабилизации жировой эмульсии увеличивается с повышением напора в линии нагнетания, жирности и кислотности молока, а также при подсасывании в молоко воздуха. Центробежные насосы оказывают на жировую фазу большее разрушающее действие по сравнению с ротационными.Перемешивание парного молока мешалками (при охлаждении до 5 °С и хранении в резервуарах) существенно не влияет на диспергирование и стабильность жировой фазы. Однако неоднократное перемешивание и переливание молока в процессе длительного хранения до поступления на молочные заводы снижают стабильность жировой эмульсии. Так, содержание дестабилизованного жира в сыром молоке, поступающем на переработку, как правило составляет от 1,1 до 2,5 % общего содержания жира, в то время как в парном молоке его лишь от 0,3 до 0,7 %.Гомогенизация молока и сливок, предназначенная для увеличения степени диспергирования жировой фазы, повышает стабильность жировой эмульсии молока и молочных продуктов, улучшает их консистенцию и вкус, а также способствует лучшей переваримости молочного жира организмом человека. В результате гомогенизации образуются однородные по величине (диаметром около 1 мкм) шарики жира. Степень диспергирования жира зависит от температуры и давления гомогенизации.В молоке после гомогенизации не происходит скоплений шариков жира и практически не наблюдается отстоя сливок. Однако в гомогенизированных сливках могут образовываться агрегаты и скопления шариков жира, что можно объяснить следующим образом. В процессе гомогенизации резко увеличивается общая площадь поверхности шариков жира и происходит изменение состава оболочек. Нативных оболочечных компонентов недостаточно для того, чтобы покрыть возросшую поверхность шариков жира. Поэтому дефицит оболочечного вещества компенсируется за счет адсорбирования белков молочной плазмы - казеина и сывороточных белков (β-лактоглобулина и др.). Следовательно, в гомогенизированных молоке и сливках формируются новые оболочки шариков жира из нативных оболочечных компонентов, казеина и сывороточных белков.В молоке, характеризующемся низким содержанием жира, процесс адсорбции поверхностно-активных веществ плазмы происходит быстро, что приводит к восстановлению и даже повышению стабильности жировой эмульсии. Так, гомогенизация молока при давлении от 10 до 15 МПа снижает количество дестабилизованного жира в молоке по сравнению с исходным в 1,5-2 раза.При гомогенизации сливок, особенно с повышенным содержанием жира, формирование новых оболочек шариков идет медленнее, чем в молоке, и часть жира может остаться незащищенным. Для образования новых оболочек необходимо иметь в сливках отношение СОМО/жир выше 0,6-0,85. В сливках из дестабилизованных шариков жира выдавливается жидкий жир, с его помощью, а также при участии субмицелл казеина в процессе соударений шариков образуются агрегаты и скопления. Может происходить также слияние отдельных шариков с образованием вторичных шариков большего диаметра.Белки, соли и ферменты. Общие потери азотистых веществ при центробежной очистке не превышают 2,5 %. Также незначительны потери белков при бактофугировании и сепарировании. Попадание в молоко воздуха в процессе перекачивания может снизить стабильность частиц белка. Однако изменение степени диспергирования белков обычно незначительно и не отражается на способности молока к сычужному свертыванию.В процессе гомогенизации изменяются структура и свойства белков.Диаметр мицелл казеина уменьшается, часть их распадается на субмицеллы, которые адсорбируются поверхностью шариков жира. С повышением давления гомогенизации в молоке и особенно в сливках наблюдается агрегация частиц казеина. Меняются и структурно-механические, а также синеретические свойства кислотного и сычужного сгустков: повышается прочность сгустков и замедляется синерезис.На соли и ферменты молока более значительное влияние оказывает гомогенизация. В процессе гомогенизации меняется солевой состав молока: в плазме молока увеличивается количество кальция в ионно-молекулярном состоянии, а часть коллоидного фосфата и цитрата кальция адсорбируется поверхностью шариков жира.После гомогенизации часто наблюдается активация ферментов молока - ксантиноксидазы, липазы и др. Активация липазы в гомогенизированном молоке может сопровождаться образованием свободных жирных кислот, повышением титруемой кислотности и прогорканием молока.Физико-химические свойства молока. При механической обработке они меняются следующим образом. Титруемая кислотность молока в результате центробежной очистки снижается на 0,5-4 °Т, а при бактофугировании - на 3-4 °Т.Плотность молока после перекачивания насосами незначительно отличается от исходной, а вязкость в результате диспергирования жира несколько возрастает. В результате гомогенизации понижается поверхностное натяжение и увеличивается вязкость молока.Повышение вязкости гомогенизированного молока и сливок обусловлено увеличением общей площади поверхности жировой фазы, образованием агрегатов шариков жира и адсорбцией белков на их оболочках.

2.3 Виды упаковки

Полиэтиленовый пакет. Этот вид упаковки считается самым универсальным. Действительно, в быту мы постоянно сталкиваемся с пакетами, в которых так удобно все складывать. Так получилось и с молоком: технологическое совершенствование процесса упаковки позволило разработать пищевой полиэтилен, который подлежит гигиенической сертификации, и в состав которого включены различные добавки для увеличения прочности. В полиэтиленовые пакеты в большинстве случаев разливают пастеризованное молоко. Срок хранения такого молока, как правило, не превышает нескольких дней, и хранить пакет с молоком рекомендуется в холодильнике. Об этом свидетельствует соответствующая информация на упаковке. Как правило, из-за достаточно низкой себестоимости производства пакета, молоко в такой упаковке предлагается потребителю дешевле молока в бутылках. Другим достоинством является малый вес упаковки.  Однако пользоваться продуктом  в такой упаковке не всегда удобно – пакет не сохраняет форму и в открытом состоянии требует либо дополнительных приспособлений, либо переливания молока в другую емкость. Пластиковая бутылка – все дело в крышке!   Также к полимерной упаковке относится пластиковая и пластмассовая бутылки. Пластиковые бутылки для жидких молочных продуктов появились у нас в стране не так давно. По сравнению с полиэтиленовым пакетом бутылка удобнее не только за счет сохранения жесткой формы, но и  за счет наличия завинчивающихся крышечек. Пластиковые бутылки немного весят и, что, безусловно, удобно. Однако стоит учитывать, что длительный контакт с пластиком для молока не желателен. Кроме того, этот вид упаковки, также как и стеклянная бутылка, не обеспечивает продукту полной защиты от света.  Свет, в первую очередь, солнечный и свет люминесцентных лам, которыми, как правило, освещены торговые залы магазинов, разрушает молочные белки и жиры, которые под его воздействием окисляются, свет способен привести к потере половины витаминов, содержащихся в молоке!  Есть даже специальный термин, характеризующий разрушение молочных белков – световой привкус.     Стеклянная бутылка – классика жанра!   Молоко в стеклянных бутылках постепенно «отходит в историю»  - такого молока на прилавках остается все меньше. Верность традициям, пожалуй, сохраняет лишь «Можайское» молоко. Молоко в стеклянных бутылках, как правило, стерилизованное. Вместе с бутылкой оно нагревается до температуры выше 100⁰С и выдерживается довольно продолжительное время. В результате молоко приобретает узнаваемый приятный привкус, но, к сожалению, теряет большую часть своих полезных качеств. Полезные составляющие не выдерживают длительного температурного воздействия и разрушаются. К достоинствам этого вида упаковки можно отнести то, что, в отличие от мягкого пакета, бутылка «держит» форму. К тому же есть множество потребителей, которые просто любят «старую и добрую классику».  Главный недостаток стеклянной бутылки – ее прозрачность. Мы уже говорили, что молоку просто необходима защита от света, воздействие которого способно привести к потере его полезных составляющих. Это особенно важно, учитывая то, что молоко в стеклянных бутылках уже успело потерять много полезного в процессе стерилизации. Недостатками стеклянной бутылки является также ее хрупкость и большой вес. Кроме того, утилизация стеклянной тары – задача практически невыполнимая.   Картонный пакет – вкусно пить, удобно хранить!   Картонная упаковка в России – это самое популярное и самое распространенное упаковочное решение. Эта упаковка используется более чем для половины всей выпускаемой жидкой молочной продукции.  С точки зрения потребителя эта упаковка также является удобной и практичной.  Преимуществами картонной упаковки является относительная прочность при транспортировке, легкость, компактность, высокая экологичность – пакет отлично подходит для вторичной переработки. Среди картонного разнообразия есть уникальный пакет, который позволяет сохранить молоко свежим и полезным на более долгий срок.  Картонный пакет («тетрапак») состоит из шести слоев, куда помимо картона входят еще тонкие слои алюминиевой фольги и полиэтилена. Такой пакет полностью защищает продукт от света, он абсолютно герметичен, внутри отсутствует воздух, поэтому упаковка позволяет сберечь полезные качества молока. Вся информация о продукте также удобно представлена на картонном пакете, в том числе на нем легко найти знак «Высший молочный стандарт».