Вплив на молоко високих температур
Високі температури в порівнянні з низькими викликають у молоці більш глибокі зміни. Для теплової обробки молока застосовують пастеризацію і стерилізацію. Пастеризація - це нагрівання молока від 63°С до температури, близької до точки кипіння. Стерилізація - нагрівання молока вище 100°С під тиском. Ультрапастеризація - нагрівання до 135-140°С протягом 3-5 с.
Існують наступні режими пастеризації:
1) тривала протягом 30 хв при температурі 63° С (допускається і 65° С);
2) короткочасна при температурах 68-74° С без чи витримки з витримкою до 10 хв;
3) моментальна при температурах від 85° С до температури нижче точки кипіння без витримки;
4) моментальна - високотемпературна пастеризація (вище 100° С без витримки);
5) ультрапастеризація проводиться при температурі 135-140° С протягом 3-5 с із уведенням гострої пари в молоко чи контактним способом. Стерилізацію проводять звичайно при температурі 110- 118° С при тиску 1,5-2 атм.
Зміни, що відбуваються в молоці при тепловій обробці, залежать від температури і тривалості нагрівання. Температура до 40°С викликає утворення на поверхні молока білкової плівки, що складається з казеїну і жиру, що розчиняється у вапняній воді. Подальше нагрівання до 70°С робить цей процес незворотним і викликає денатурацію білків. при кип'ятінні молока і високотемпературній пастеризації спостерігається виділення сірководню й аміаку з білків. Молочна кислота, що утворюється в кип'яченому молоці, відщеплює від казеїну солі кальцію, і тому кількість вільної казеїнової кислоти збільшується. Тривале нагрівання молока до 130°С викликає коагуляцію казеїну.
|
|
|
Відомо, що пастеризоване молоко гірше згортається сичужним ферментом внаслідок переходу кальцієвих солей з розчинного стану в нерозчинний, що зменшує концентрацію іонів кальцію. Стерилізоване протягом 15 хв при 120°С молоко не згортається сичужним ферментом.
Альбумін починає згортатися при нагріванні молока до 65-70°С, цей процес незворотний. Ступінь згортання залежить від температури і тривалості її впливу на молоко. Нагрівання молока вище 100°С викликає його побуріння, а також розкладання молочного цукру з утворенням молочної і мурашиної кислот. Побуріння молока підсилюється при додаванні соди, тобто в слабко лужному середовищі. Це явище пояснюється появою в молоці під впливом кип'ятіння меланоїдинів - речовин, що виникають у результаті взаємодії амінокислот і білків з цукрами. Меланоїдини утворюються також при тривалому зберіганні сухих молочних продуктів у вологому середовищі.
При нагріванні виділяється вуглекислота, унаслідок чого кислотність молока знижується, а надалі , при утворенні кислот у результаті розкладання молочного цукру, вона підвищується. Так, кислотність холодного молока дорівнювала 16,7°Т; нагрітого до 80°С - 15,4; до 100°С - 14; до 120°С - 18,5 і до 140°С-29.5°Т. Нагрівання гідратної форми молочного цукру до 110-130°С збезводнює його за рахунок втрати кристалізаційної води, а при впливі температури 185°С лактоза карамелізується, набуваючи коричневий колір і характерний запах.
|
|
|
Висока температура викликає зміни й у сольовому складі (як у розчиненій, так і в колоїдальній частині). зміні піддаються й адсорбовані казеїном фосфорнокислі солі кальцію. У свіжому молоці солі кальцію і фосфорної кислоти знаходяться в трьох станах: розчиненому, колоїдальному і зв'язаному з казеїном, в останньому випадку - у виді подвійної чи адсорбованої солі. При нагріванні рівновага між цими солями, що існує в сирому молоці, порушується убік зменшення ступеня їхньої дисперсності. Цей процес незворотний, і тому при охолодженні молока первісний стан не відновлюється. З додаванням солей кальцію рівновага відновлюється частково, хоча в інших кількісних співвідношеннях, і молоко знову здобуває здатність згортатися сичужним ферментом. При пастеризації втрати фосфору складають 4,9%, при кип'ятінні - 5-6%, а при стерилізації - 9,3%.
|
|
|
Нагрівання змінює також фізичні властивості молока. Його в'язкість у цьому випадку знижується, що пояснюється зміною фізичного стану жирових кульок і самого жиру, частково зміною білка, денатурацією евглобуліну, а при більш високих температурах і випаданням альбуміну. Зазначене зменшення в'язкості має практичне значення, дозволяючи краще знежирювати молоко сепаруванням, тому для сепарування молоко підігрівають до 35-45°С.
Зменшення в'язкості сприяє також відстою жирових кульок; він прискорюється при нагріванні до 61°С; подальше ж нагрівання сповільнює відстій до такого ступеня, що кип'ячене молоко відстоюється приблизно в 3 рази, а стерилізоване в 10 разів гірше, ніж сире. Пояснюється це явище зміною фізичного стану грудочок жирових кульок. Не нагріте молоко має здатність склеювати жирові кульки в грудочки, що сприяє відстоюванню, а при температурі вище 61°С жирові кульки роз'єднуються, унаслідок чого швидкість відстоювання швидко знижується. Тривале нагрівання молока при температурі 100°С змінює оболонки жирових кульок, жир частково витоплюється з них і при значному броунівському русі зливається, утворюючи краплі.
|
|
|
Нагрівання молока викликає дуже глибокі зміни в його імунобіологічних властивостях. Температура в 55°С викликає руйнування лише деяких ферментів, а при 80°С розкладаються усі ферменти, що є в молоці: чим нижче температура, тим повільніше відбувається руйнування, До високої температури в присутності кисню дуже чуттєві вітаміни А, В і С: у залежності від температури і тривалості її дії вони руйнуються в кількості 15-25%. При пастеризації молока вітаміни А, Е, В1 і РР піддаються незначним змінам. При нагріванні вище 70-80°С молоко зовсім утрачає свої бактерицидні властивості. При тривалій і моментальній пастеризації майже цілком гинуть у молоці вегетативні форми мікроорганізмів, як сапрофітних, так і патогенних. Стерилізація убиває і спорові форми мікроорганізмів. Таким чином, при тепловій обробці відбувається консервування молока. Однак вона приводить до змін фізико-хімічних і імунобіологічних його властивостей.
Пастеризація при 63°С протягом 30 хв викликає наступні зміни у властивостях молока: випадає невелика кількість (1-5%) альбуміну, відбувається незначний розпад фосфорно-кальцієвої солі, трохи знижується кислотність, руйнується амілаза, не погіршуються здатність молока згортатися сичужним ферментом і відстій вершків, а також бактерицидні властивості молока. В іншому пастеризоване молоко не відрізняється від сирого. В даний час замість цього режиму введений інший. В універсальних пастеризаторах молоко підігрівають до 75-76°С, витримують 15-20 с у тій же установці і охолоджують. Ефект приблизно такий ж як при тривалій пастеризації (63° С, 30 хв). За кордоном температуру знижують до 71-72° С. Одержує широке поширення замість стерилізації ультрапастеризація. Цей метод теплової обробки більш ефективний, ; тому що зміни імунобіологічних і нативних властивостей складових частин молока відбуваються в незначному ступені.
Моментальна пастеризація при температурі від 85 до 98°С без витримки супроводжується більш глибокими змінами. Альбумін майже цілком випадає. Казеїн починає змінюватися з виділенням незначної кількості сірководню. Розпад фосфорнокислих солей підсилюється, і рівновага їх порушується. Згортання сичужним ферментом і відстоювання жиру сповільнюються. Усі ферменти руйнуються. Вітаміни руйнуються трохи більше, ніж при тривалій пастеризації. Кислотність знижується. Бактерицидні властивості губляться цілком.
Усі режими пастеризації в різному ступені впливають на фракційний склад білків молока. Сироваткові білки, що є сумішшю декількох протеїнів з різним ступенем термостійкості, піддаються більш глибоким змінам. Найбільше термолабільні імунні глобуліни і сироватковий альбумін. Більш термостійкі α-лактоальбумін і β-лактоглобулін, останній обумовлює термостійкість молока. У казеїні, незважаючи на його відносну термостійкість, під впливом нагрівання також відбуваються деякі зміни - збільшення вмісту α-фракції і зниження кількості β- і γ-фракцій.
У сирому молоці завжди мається якась кількість вільних амінокислот, вміст яких коливається в залежності від різних факторів. Під впливом високої температури вміст вільних амінокислот підвищується пропорційно дії температури. Підвищення температури впливає на ступінь дисперсності часток казеїну убік її зменшення, при цьому відбувається укрупнення казеїнових часток унаслідок утрати ними заряду.
Зміни молока при згущенні
Консервувати молоко одним тільки згущенням до 1/3 свого обсягу, як це прийнято в промисловості при виробництві консервів, неможливо; потрібно одночасний додаток цукру чи ж наступна стерилізація. Консервуюче значення цукру полягає у різкому підвищенні осмотичного тиску, що порушує нормальний обмін у клітинах мікроорганізмів, у таких гіпертонічних умовах вони розвиватися не можуть. Молоко, консервоване з цукром, можна зберігати тривалий час. При низьких плюсових температурах (1-10°С) гарантійні термін зберігання визначений в один рік. Згущене молоко з цукром випарюють обов'язково у вакуум-апаратах, тому що інші методи згущення викликають різкі зміни у властивостях молока. Однак і згущення у вакуум-апаратах, незважаючи на низьку температуру кипіння молока (55-60°С), усе-таки викликає деякі зміни його властивостей і складу (сольового, у білках), так як температура нагрівальних поверхонь вакуум-апаратів значно вище 60°С и діє вона тривалий час. Якщо згущене молоко готується без цукру, необхідно його стерилізувати.
При згущенні молока і подальшої стерилізації продукту дуже важливий такий показник, як стійкість білків до нагрівання, що залежить від рН середовища, а отже, і від сольової частини молока, тобто від відношення кальцію, магнію до фосфорної і лимонної кислот. Надлишок лимонних і фосфорнокислих солей молока трохи підвищує його термостабільність. Це важливо, тому що стерилізація відбувається при температурі 120° С. Порушення співвідношення між солями кальцію і магнію, казеїновою, лимонною і фосфорною кислотами приводить до нестійкості системи і коагуляції білків. Тому попередньо випробують придатність молока для згущення по фосфатній і кальцієвій пробах.
Зміни молока при висушуванні
Сучасні методи висушування молока дають можливість цілком зберегти його властивості. Найкращі результати одержують при висушуванні молока розпиленням - цей процес протікає настільки швидко, що властивості молока не встигають змінитися. Висушене молоко в герметичному упакуванні може зберігатися тривалий час - вісім місяців при плюсових температурах 1-10°С і вологості не більш 85%. У негерметичному ж упакуванні при температурах 1-10°С і вологості повітря не більш 75% молоко можна зберігати тільки три місяці. Висушування засноване на видаленні з молока усієї вільної води, що складає 96-97%. Коли в сухому молоці залишається одна тільки зв'язана вода, мікробіологічні і ферментативні процеси припиняються і продукт консервується. Вміст вологи в сухому молоці в герметичному упакуванні не повинен перевищувати 4%, а в не герметичному -7%, інакше погіршується розчинність.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1284; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!