Особенности подтверждения соответствия молочной продукции требованиям, установленным в технических регламентах

При медленном замораживании (−10 °C) с образованием крупных кристаллов вне клеток изменяется первоначальное соотношение объёмов межклеточного и внутриклеточного пространства за счёт перераспределения влаги и фазового перехода воды. Быстрое замораживание (−22 °C) предотвращает значительное диффузионное перераспределение влаги и растворенных веществ и способствует образованию мелких, равномерно распределённых кристаллов льда. Наиболее мелкие кристаллы образуются в поверхностных слоях продукта.

При замораживании воды образуются кристаллы различной  формы, имеющие острые вершины и  кромки, вследствие чего они могут отрицательно воздействовать на грубодисперсные составные части. Максимальное кристаллообразование происходит при температуре от −2 до −8 °C, поэтому, чтобы предотвратить образование крупных кристаллов льда при замораживании, необходимо обеспечить быстрое понижение температур в этом интервале. Кроме того, в этом интервале температур повышается содержание в невымороженной влаге растворенных веществ, увеличивается скорость некоторых реакций, высвобождаются ферменты и окисляются липиды. При медленном замораживании невымороженной остаётся около 4 % свободной и 3,5 % связанной влаги. В свободной влаге повышена концентрация белков, минеральных солей и лактозы. Это приводит к агрегации и дезагрегации казеиновых мицелл и потере ими стабильности. Этому способствует кристаллизация лактозы при охлаждении и сильном перемешивании молока перед замораживанием. При медленном замораживании происходит частичная или полная денатурация белков. Такие изменения белков приводят к снижению способности свёртываться под действием сычужного фермента. При медленном замораживании молочное сырье расслаивается. Замораживание сопровождается уменьшением количества и активности микроорганизмов без их полного уничтожения. Из-за изменения состояния белковолипидных комплексов и механического разрушения микробной клетки кристаллами льда возможны повреждения мембранных структур клетки. Наиболее высокая степень гибели микроорганизмов приходится при температурах −10…-12 °C. Хранение при таких температурах позволяет сохранить продукты без микробиологической порчи. В 70—80 годах прошлого столетия в России проводились исследования сохранности молока при низких температурах. Экспериментаторы убедились, что при температуре −15…-18 °C молоко сохраняет свои бактерицидные свойства до 500 дней (свойства парного молока.) Хранить замороженное молоко, как и любые продукты следует в полной темноте или в светозащитной упаковке. Но при длительном хранении быстро замороженного молока происходит перекристализация, что впрочем не отражается на его питательных свойствах. При размораживании молока следует восстанавливать его однородность интенсивным перемешиванием.

2.4 Пастеризация молочного сырья

Цели пастеризации следующие:

- уничтожение патогенной  микрофлоры, получение продукта, безопасного  для потребителя в санитарно-гигиеничном отношении;

- снижение общей бактериальной  обсемененности, разрушение ферментов  сырого молока, вызывающую порчу  пастеризованного молока, снижение  его стойкости в хранении;

- направленное изменение  физико-химических свойств молока для получения заданных свойств готового продукта, в частности органолептических свойств, вязкости плотности сгустка.

В промышленности принят режим пастеризации 75-76 градусов с  выдержкой 15-20 секунд, которой обеспечивают гигиеническую надежность, уничтожение патогенных микроорганизмов, сохранение пищевой и биологической ценности молока, его защитных факторов.

Оптимальным режимом  пастеризации молока является нагревание его до температуры от 70 до 72°С с  выдержкой от 20 до 25 секунд. В случае повышенной бактериальной обсемененности молока, допускается повышение температуры пастеризации до 76°С с выдержкой 20-25 секунд.

В молоко от больной коровы, с рук переболевшего персонала, загрязнённого корма, питьевой воды, посуды и т. д. могут попасть такие  патогенные микроорганизмы, как возбудители туберкулёза, бруцеллёза, чумы, сибирской язвы, кишечная палочка и т. д. Эти заболевания могут через молоко передаваться человеку. Стойкость различных патогенных микроорганизмов к температуре неодинакова. Как правило, патогенные микроорганизмы погибают при относительно невысоких температурах. Наиболее стойкой к нагреванию из неспорообразующих микроорганизмов является туберкулёзная палочка. Возбудитель туберкулёза погибает при температурах 60—65 °C в течение 30 минут. Однако есть сведения, что для уничтожения туберкулёзной палочки необходима более высокая температура (75 °C с выдержкой 30 минут). Это объясняется тем, что стойкость к температурным режимам в зависимости от многочисленных факторов у разных штаммов может быть не одинакова. Поэтому при использовании молока коров с подозрением на туберкулёз необходимо нагревать его до температуры 80 °C в течение 30 минут или кипятить. Молоко от заболевших животных необходимо уничтожать. Остальная неспорообразующая патогенная микрофлора погибает при более низких температурах, чем туберкулёзная палочка. В связи с этим при обосновании режимов пастеризации молока за основу принимают тепловую обработку туберкулёзной палочки.

Одним из санитарно-показательных  микроорганизмов, которые могут  привести в различного рода токсикозам и кишечным отравлениям, являются бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Наличие этих бактерий в молоке говорит о нарушении требуемых санитарно-гигиенических условий производства молока. Они не выдерживают нагрева молока до 60 °C в течение 30 минут. С помощью пастеризации в молоке можно уничтожить лишь вегетативные формы микрофлоры, так как наличие спор повышает тепловую устойчивость микроорганизмов на 10—15, а иногда и на 50 °C. Нагревание молочного сырья до температур пастеризации приводит к инактивации ферментов, тепловая устойчивость которых также индивидуальна, как и тепловая устойчивость микроорганизмов. Температурные режимы пастеризации, принятые в молочной промышленности, полностью инактивируют щелочную фосфатазу. Известно, что после нагревания молока до 65 °C в течение 30 минут фосфатаза в нём не обнаруживается. Тепловая обработка фосфатазы используется в молочной промышленности для определения эффективности пастеризации молока при производстве питьевого пастеризованного молока. При производстве кисломолочных напитков или масла эффективность пастеризации определяется пробой на ксантиноксидазу, которая инактивируется при температурах около 80 °C. Протеазы инактивируются при температурах выше 75 °C, нативные липазы — при температуре 80 °C, а бактериальные липазы — при температуре 90 °C. Сущность теплового разрушения микроорганизмов и ферментов состоит в тепловой денатурации белковых компонентов клеток, при которой происходит развёртывание их полипептидных цепей с потерей биологических свойств.

2.5 Стерилизация молочного сырья

Стерилизация молока проводится в целях получения  безопасного в санитарно-гигиеническом  отношении продукта и обеспечения  его длительного хранения при  температуре окружающей среды без  изменения качества. Из известных способов стерилизации наиболее надежным, экономически выгодным и нашедшим широкое применение в промышленности является тепловой. Сущность тепловой стерилизации заключается в тепловой обработке молока при температуре выше 100 градусов с выдержкой в целях уничтожения в нем всех бактерий и их спор, инактивации ферментов при минимальном изменении его вкуса, цвета и питательных ценностей. Эффективность стерилизации находится в прямой зависимости от температуры и продолжительности ее воздействия.

Готовый продукт можно  хранить и употреблять в течение  года. Наиболее прогрессивной является стерилизация продукта в потоке при  ультравысокотемпературном (УВТ) режиме (135-150 градусов с выдержкой несколько  секунд) с последующим фасованием его в асептических условиях в стерильную тару.

Ультравысокотемпературная обработка позволяет увеличить  продолжительность хранения продуктов  до 6 месяцев. При фасовании молочных продуктов в асептических условиях применяют пакеты их комбинированного материала, пластмассовые бутылки, пакеты из полимерного материала, а также металлические банки и стеклянные бутылки. Молоко, стерилизованное при ультравысокотемпературных режимах с кратковременной выдержкой, по своим качествам показателям приближается к пастеризованному молоку.

В молочной промышленности процесс стерилизации молочного  сырья производят по трём различным  схемам:

• одноступенчатая в упаковке — после розлива молока в упаковку и её герметичной укупорки при температуре 115—120 °C с выдержкой 15—30 минут;
• двухступенчатая — предварительная стерилизация молочного сырья в потоке при температуре 130—150 °C в течение нескольких секунд, а затем вторичная стерилизация после розлива молока или молочных продуктов и её герметичной укупорки при температуре 115—120 °C в течение 15—20 минут.
• одноступенчатая с асептическим розливом — косвенная или прямая стерилизация молочного сырья при температуре 135—150 °C в течение нескольких секунд с последующим фасованием в асептических условиях в стерильную тару.

В зависимости от особенностей производства и фасования готового продукта молочное сырье стерилизуют периодическим и непрерывным способом.

 Стерилизацию периодическим  способом проводят, помещая продукт  в упаковке в автоклав и  создавая в нём избыточное  давление 0,08 МПа, что соответствует температуре кипения 121 °C. При этой температуре продукт выдерживается 15—30 минут. Затем температуру снижают до 20 °C. На стерилизацию молоко поступает нормализованным, гомогенизированным, прошедшим предварительный нагрев.

 Стерилизация непрерывным  способом в упаковке осуществляется в гидростатических башенных стерилизаторах. Фасованный в бутылки продукт подаётся в первую башню стерилизатора, где нагревается до (86±1)°С; во второй башне продукт в бутылках нагревается до температуры 115—125 °C и выдерживается в зависимости от объёма бутылки 20—30 мин.; в третьей башне стерилизатора бутылки охлаждаются до температуры 65 (±5) °С; в четвёртой — до 40 (±5)°С. Дальнейшее охлаждение идет в камере хранения продукта. Весь цикл обработки в башенном стерилизаторе составляет примерно 1 ч. Такое молоко хранится при температуре 1—20 °C не более 2 месяцев со времени выработки. Стерилизация молочного сырья после розлива в упаковку в горизонтальном ротационном стерилизаторе с клапанным затвором осуществляется при температуре 132—140 °C в течение 10—12 мин. Весь цикл обработки составляет 30—35 мин.

Для более длительного  хранения молока и молочных продуктов  применяются ультравысокотемпературную  обработку молочного сырья в  потоке (УВТ-обработанное), проводимую при температурах 135—145 °C с выдержкой 2—4 секунд с обязательным проведением технологического процесса после стерилизации и фасовки в асептических условиях.

 УВТ-обработка молока  обеспечивает уничтожение в нём  бактерий и их спор, инактивацию  ферментов при минимальном изменении вкуса, цвета и пищевой консистенции. Требуемые для этого температура и продолжительность нагревания находятся в зависимости от количества и вида спорообразующей микрофлоры в исходном сырье. Обычно присутствие большого числа спорообразующей микрофлоры связано с повышенным общим бактериальным обсеменением молока. При отборе молока для УВТ-обработки этот факт принимается во внимание и используется сырье с общим количеством не более 3·10 KOE в 1 см³.

 УВТ-обработку молочного  сырья проводят в потоке с  асептическим розливом проводят с использованием двух способов нагрева:

• прямого (пароконтактного) нагрева впрыскиванием (инжекцией) пара в молоко либо подачей молока в среду пара;
• косвенного (непрямого) нагрева молока через теплопередающую поверхность.

Прямой нагрев молочного сырья эффективен в случае необходимости моментального его нагрева до температуры стерилизации. Молоко мгновенно нагревается до температуры 140—145 °C и поступает в выдерживатель на 1—3 секунды. Недостатки способа: продукт вступает в непосредственное соприкосновение с нагревающей средой. Молочное сырье должно обладать высокой термоустойчивостью, а пар должен подвергаться особой очистке, чтобы не быть источником загрязнения стерилизованного молока. Кроме того после стерилизации паром молочное сырье имеет повышенную влажность из-за попадания в него конденсата. Конденсат удаляется из молока в вакуум-выпариватель, куда поступает стерилизованное молоко. В вакуум-камере поддерживается разрежение 0,04 МПа, при котором молоко кипит при температуре около 80 °C. Конденсат, попавший в молоко в камере стерилизации, удаляется вместе с паром из молока при кипении.

При косвенном способе  нагрев молочного сырья осуществляется от нагревающей среды через теплопередающую  поверхность в теплообменных  установках. В молочной промышленности наиболее распространены трубчатые и пластинчатые теплообменные установки.

3. Требования, предъявляемые к молочной продукции

3.1 Основные требования, предъявляемые к молоку

В соответствии с требованиями ГОСТ 13264-88 коровье молоко должно быть натуральным, белого или слабо - кремового цвета, без осадка и хлопьев. Замораживание молока не допускается. Оно не должно содержать ингибирующих и нейтрализующих веществ (антибиотиков, аммиака, соды, перекиси водорода и др.) Наличие в молоке тяжелых металлов, мышьяка, афлатоксина М1 не должно превышать допустимого уровня, утвержденного Минздравом. Плотность молока - не менее 1027 кг/кубометр.

 Сырое молоко подразделяется  на 3 сорта - высший, 1 и 2 в соответствии с требованиями, указанными в таблице 1.

Таблица 1 - Требования, предьявляемые  к молоку

Молоко, предназначенное  для производства продуктов детского питания, стерилизованных продуктов и выработки сычужных сыров, отвечает требованиям высшего или 1 сорта, но с содержанием соматических клеток не более 500 тыс/куб.см. Молоко, направляемое на выработку продуктов детского питания и стерилизованных продуктов, по термоустойчивости должно быть не ниже 2 группы, а направляемое на выработку сыров - по сычужно-бродильной пробе соответствовать требованиям не ниже 2 класса. Содержание спор мезофильных анаэробных лактосбраживающих бактерий в таком молоке должно быть не более 10 в 1 куб.см (для сыров с высокой температурой второго нагревания не более 2 в 1 куб.см).