Теоретическое обоснование и экспериментальные исследования технологических аспектов бактериальной санации молочного сырья в условиях реального биоценоза

Вид материала

Автореферат

Содержание Результаты исследований качества молока-сырья Экспериментальные исследования бактериальной санации молока-сырья. Опытно-производственные исследования термической санации молока-сырья на базе ОАО МК «Ставропольский» На первом этапе Первый эксперимент Второй эксперимент (1-й производственный режим) Третий эксперимент Четвертый эксперимент (2-й производственный режим) По результатам экспериментов 2-й режим Второй технологический режим Экспериментальные исследования по определению сыропригодности термически обработанного молока Курсивом выделены показатели, полученные в результате тепловой обработки молока-сырья по стандартному режиму (предложенному В.А.

Подобный материал:

• Теоретическое обоснование и разработка технологии защиты льноволокон от биодеструкции, 281.77kb.
• Теоретические и экспериментальные исследования закономерностей формирования сырных, 733.87kb.
• Качество сырья и продукции химико-технологических процессов и общие сведения о методах, 203.84kb.
• 4. Роль и влияние технологической минералогии на выбор инновационных решений по комплексной, 38.97kb.
• Обоснование основных требований к аппаратуре ингкс и наземной системе регистрации., 421.1kb.
• О санации банков в рамках Стратегии развития Агентства по страхованию вкладов на период, 679.7kb.
• Тема 4: Внешние финансовые источники санации предприятия, 237.79kb.
• Аннотация дисциплины, 88.54kb.
• Аннотация дисциплины, 118kb.
• 3 глава теоретическое обоснование проблемы идентичности в психологии, 293.4kb.

Глава 4. Исследование бактериальной санации молока-сырья нагреванием по мягкому режиму

Результаты исследований качества молока-сырья показывают, что качественные показатели молока изменяются сезонно. Максимальная массовая доля сухих веществ, жира наблюдается в осенне-зимний период, а белка – в летний и осенний. Сравнительный анализ изменения массовой доли жирности молока цельного, закупаемого молочными заводами Ставропольского и Краснодарского краев, выявил устойчивую тенденцию к ежегодному снижению массовой доли жира в молоке. Имеются также данные, показывающие непостоянство соотношения между общим количеством бактерий в сыром молоке и количеством термостойких. Так, сырое молоко, полученное весной, содержит КМАФАнМ 8,9·10⁵ и термостойких 2,7·10² КОЕ/см³ (0,03 %), в то же время, полученное осенью – соответственно 1,36·10⁵ и 1,44·10⁴ КОЕ/см³ (10,6 %). Таким образом, состав и свойства основных компонентов молока подвержены значительным изменениям, что может существенно влиять на качество вырабатываемых на его основе молочных продуктов. Также установлен тот факт, что 75 % сырья поступает на завод от фермеров-частников и лишь 25 % – от коллективных хозяйств. Реальное КМАФАнМ молока-сырья на приемке достигает 2,0^.10⁷ – 1,0^.10⁹ КОЕ/см³, а учитывая сложившуюся эпидемическую обстановку в ЮФО, в том числе по заболеваниям, передающимся алиментарным путем, проблема качества закупаемого молока является острой и нуждается в серьезной дальнейшей проработке.

Экспериментальные исследования бактериальной санации молока-сырья. Бактериологические эксперименты, проведенные на базе СтавНИПЧИ (табл. 1), с применением методик титрования и высева молока на плотные питательные среды из различных разведений (10^-1 – 10^-4) дали следующие результаты: в сыром необработанном молоке микрофлора представлена спорообразующими грам⁺ палочками, грам^– палочками, энтерококками, микрококками.


Таблица 1 – Концентрация микробов (КМАФАнМ, КОЕ/см³) в молоке при различных режимах тепловой обработки

Режимы тепловой обработки						КМАФАнМ (КОЕ/см3)	Доля выживших бактерий, %	Преобла-дающая микрофлора
первая обработка		хранение после 1й обработки		вторая обработка
t °С	время	t °С	время	t °С	время
62	20 с	-	-	-	-	8.105	0,080	E.coli
65	30 мин	-	-	-	-	2.105	0,020	грам+ палочки
75	15 с	-	-	-	-	5.104	0,005	грам+ палочки
85	10 с	-	-	-	-	2.104	0,002	грам+ палочки
62	20 с	6±2	20 мин	75	15 с	3.104	0,003	E.coli
65	30 мин	6±2	12 ч	75	15 с	2.104	0,002	грам+ палочки
65	30 мин	6±2	12 ч	85	1 с	2.104	0,002	грам+ палочки
Сырое молоко без обработки						1.109	100	E.coli

Грам^– палочки росли на среде Эндо как красные колонии, т.е. расщепляющие лактозу. На среде Клиглера расщепляли глюкозу и лактозу до кислоты и газа, т. е. были типичными E.сoli. Другие грам^– палочки на среде Эндо были слабо розовые, т. е. вели себя как лактозонегативные E.coli (на среде Клиглера они разлагают только глюкозу). Отдельные колонии, выросшие на среде Эндо, вели себя на среде Клиглера как сальмонеллы, т. е. разлагали глюкозу и давали сероводород (H₂S). Однако эти культуры не давали агглютинацию с сальмонеллезными сыворотками (по поливалентным сывороткам АВСДЕ и редких групп). Молоко, прогретое при 62, 65, 75 и 85 °С, содержит только грам⁺ спорообразующие палочки, растущие на кровяном агаре и среде Сабуро.

В прогретом молоке независимо от температуры проведения обнаруживаются только спорообразующие грам⁺ палочки во всех опытах, кроме тех, где была проведена краткая низкотемпературная обработка (62 °С, 20 с) – там наблюдался стабильный рост микроорганизмов, из которых преобладали E.coli.

Проведенными в СевКавГТУ исследованиями установлено влияние выдержки термизированного молока на его кислотность (рис. 2).



1


2

Рисунок 2 – Влияние бакобсемененности (КМАФАнМ) сырого молока на его кислотность после термизации (65 ⁰С, 30 мин.) и хранения (при 4±2 °С):

1 – молоко с содержанием 1,2^.10⁶ КОЕ/см³;

2 – молоко с содержанием 5,0^.10⁵ КОЕ/см³


С увеличением бактериальной обсемененности сырого молока его кислотность после термизации растет быстрее. Допустимый предел кислотности (19 ⁰Т) достигается при термизации несортового молока на вторые сутки, а сортового – на третьи. Проведенные исследования (рис. 2) показали, что при работе с несортовым молоком обычный режим термизации (65 °С, 30 мин.) не дает желательного эффекта. Поэтому целью дальнейших исследований был поиск альтернативных способов тепловой обработки несортового молока с сохранением его технологических и улучшением микробиологических свойств.

Опытно-производственные исследования термической санации молока-сырья на базе ОАО МК «Ставропольский»

Опытно-производственные исследования термической санации молока-сырья проводились на базе МК «Ставропольский». Молоко подвергалось термической обработке при 62 °С, 20 с (на установке «Колдинг»), затем часть его охлаждалась до 6±2 °С и выдерживалась в производственной емкости; другая часть молока хранилась без охлаждения (рис. 3). Динамика микробиологических процессов отслеживалась в течение 6 часов. Затем молоко из обеих емкостей подверглось пастеризации при 75 °С, 15 с (на установке «ОКЛ-25»). Производственный эксперимент проводился 3 раза. Кислотность молока-сырья составляла 18 °Т, КМАФАнМ 2,5^.10⁷ КОЕ/см³, плотность 1027 кг/м³.

При первичной низкотемпературной обработке сырого молока (в режиме 62 °С, 20 с) количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) снижается на два порядка (с 2,5^.10⁷ до 3,5^.10⁵ КОЕ/см³). В дальнейшем, при охлаждении (до 6±2 °С) и хранении этого молока в резервуаре в течение 6 часов, достоверного роста бактерий не отмечается (рис. 3). Одновременно наблюдается тенденция к снижению бактериальной обсемененности к 3 – 4 часу хранения. При повторной пастеризации молока (в режиме 75 °С, 15 с) КМАФАнМ снижается еще на один порядок (до 3,3^.10⁴ КОЕ/см³). Количество бактерий группы кишечной палочки (БГКП) при первой температурной обработке снижается на четыре порядка (с 10⁶ до 10² клеток в 1 см³ соответственно). При хранении в охлажденном молоке (6±2 °С) их количество в течение 6 часов относительно постоянно (10²). При повторной пастеризации (75 °С, 15 с) БГКП не обнаруживаются (в 10 см³).


Рисунок 3 – Динамика изменения КМАФАнМ молока при различных режимах тепловой обработки




В случае хранения молока после первой низкотемпературной обработки (62 °С, 20 с) без охлаждения (рис. 3), в резервуаре с термоизоляцией температура понижается незначительно. Снижение температуры зависит от ряда факторов: объема резервуара, полноты его заполнения, толщины теплоизолирующего слоя, температуры окружающей среды (соответственно – от сезона года) и т. д. Однако экспериментальные данные показали, что даже в зимний сезон, при полном заполнении 20-тонного танка, теплопотери составляют не более 2 °С в час. А это в полне допустимые пределы (с 62 до 50 °С) для хранения в течение 6 часов. При больших теплопотерях возможно применение резервуаров не с термоизоляцией, а с терморубашкой для нагревания молока паром, однако это ведет к дополнительным затратам энергии. Применение же в этом процессе резервуара с термоизоляцией и без охлаждения молока позволяет значительно снизить энергозатраты, при явном экономическом эффекте и снижении бактериальной обсемененности. Выявлено, что при хранении молока в резервуаре с термоизоляцией уже через 1 – 2 часа (в зависимости от начальной бактериальной обсемененности) гибнут бактерии группы кишечной палочки (БГКП). Их количество снижается на 1 порядок за час. К третьему часу во всех опытах БГКП не обнаруживаются (в 10 см³). Кроме того, в течение первых четырех часов наблюдается достоверное снижение КМАФАнМ (с 3,5^.10⁵ до 2,5^.10⁴ КОЕ/см³), причем их дальнейшего роста на 5 – 6 час не наблюдается. Повторная пастеризация (75 °С, 15 с), проведенная после 6 часов выдержки молока в резервуаре с термоизоляцией (при 62 – 50 °С) снижает КМАФАнМ еще на порядок (до 2,2^.10³ КОЕ/см³). Изменяя в последующих производственных экспериментах температуру первичной и вторичной обработки молока, время выдержки и хранения нами было выявлено, что минимальная величина КМАФАнМ молока в 2,2^.10³ КОЕ/см³ является предельной.

Необходимо учитывать, что при осуществлении данных процессов на производстве, нужно тщательно промывать систему и дезинфицировать емкости. Иначе, при прохождении по трубам и попадании в резервуары молоко вторично загрязняется, что ведет к повышению бактериальной обсемененности как минимум на один порядок, а споры снижают хранимоспособность продукта.

Таким образом, в результате проведенных исследований было выявлено, что оптимальным режимом бактериальной санации молока-сырья с получением продукта повышенной хранимоспособности является: тепловая обработка молока 62±2 °С, 20 с; затем – хранение в течение 4 – 6 часов (при температуре 62 – 50 °С) и вторичная пастеризация при 72 – 76 °С, 15 с.

При этом достигаются следующие эффекты:

1. КМАФАнМ молока снижается до 2,0^.10³ КОЕ/см³.

2. Споровые микроорганизмы (в т. ч. возможно – патогенные) после первой температурной обработки и выдержки через 4 – 6 часов могут провоцироваться к раскрытию и вегетативному росту, а затем – уничтожаться второй пастеризацией.

3. Вследствие уничтожения большинства микроорганизмов, достигается максимальный срок хранения молока – до трех суток (при температуре 6±2 °С).

4. БГКП гибнут при выдержке 62 – 58 °С через 1,5 часа.

5. В результате перевода несортового молока в сортовое, исключения из технологического процесса бактофугирования и отсутствия энергетических затрат на охлаждение молока после первой температурной обработки, достигается значительный экономический эффект и эпидемическая безопасность продукта.

6. Полученное молоко, повышенной хранимоспособности, полностью, согласно литературным данным, сохраняет ценную казеиновую фракцию (в связи с отсутствием бактофугирования), нативную структуру белков (с применением низких температур для обработки); при этом кислотность молока повышается весьма незначительно (рис. 2).

Данные производственные эксперименты получены в осенне-зимний сезон для сборного молока Ставропольского края. Однако дальнейшие производственные исследования в весенне-летний сезон в Краснодарском крае внесли свои коррективы в производственные режимы тепловой обработки молока. Основной причиной явилось общее развитие микрофлоры, в т. ч. термофильной. Причинами являлись: смена сезона года и местности, изменение питания коров (силосом и сахарной свеклой) и другие факторы.

Кроме этого выяснилось, что снижение КМАФАнМ молока на один порядок, через два часа, при выдержке в резервуаре с термоизоляцией без охлаждения, происходит только пристеночно. В целом же КМАФАнМ изменяется не так резко, при включении мешалки в резервуаре.

Производственные испытания по бактериальной санации молока-сырья на предприятиях ОАО «Трест “Южный сахар”» на базе ЗАО «Сахаро-сыродельный комбинат “Ленинградский”» Краснодарского края

На первом этапе производственного испытания нашей целью являлось выяснение динамики микробиологических и физико-химических показателей молока-сырья (пять серий экспериментов с трехкратной повторностью), подвергшегося разным режимам термической обработки. Второй этап испытаний включал в себя выработку производственных режимов термической обработки молока-сырья. Кислотность молока-сырья составляла 16 – 17 °Т, КМАФАнМ 2,5^.10⁷ – 3,1^.10⁸ КОЕ/см³, плотность 1027 кг/м³.

Для сравнения нами было выбрано несколько режимов: контрольный режим обработки молока, включающий двойную пастеризацию не выше 72 – 74 °С, с промежуточным охлаждением (до 6 часов), обычно применяемым в сыроделии для подготовки сырья к дальнейшей технологической обработке, с целью улучшения его микробиологических показателей, непосредственно влияющих на качество готовой продукции. Экспериментальные режимы включали в себя двойную тепловую обработку (термизацию или пастеризацию) без промежуточного охлаждения. Производственный эксперимент проводился 3 раза.

Данные контрольного режима показывают, что при начальном КМАФАнМ в молоке-сырье n^.10⁷ КОЕ/см³, снизить его уровень можно только до пределов n^.10⁴ КОЕ/см³.

Первый эксперимент включал в себя термизацию при 65 °С (20 с), затем – выдержку в емкости с термоизоляцией без охлаждения в течение 6 часов и пастеризацию при 72 °С (10 с). В ходе эксперимента отмечено снижение количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) с 4,8^.10⁷ до 3,0^.10³ КОЕ/см³; соматических клеток – с 6,8^.10⁵ до <9,0^.10⁴ в 1 см³; масляно-кислых бактерий – с 2,5 до 0 клеток в 1 см³. Содержание белка, массовая доля жира и плотность изменялась не значительно. Однако недостатком этого режима явилось резкое повышение кислотности и термоустойчивости микроорганизмов, начиная с 4-го часа выдержки, за счет термофильной стрептококковой микрофлоры (к 4-му часу кислотность составляла 15,5 °Т, а к 5-му – 17,5 °Т). Данные микроскопирования посевов показали, что к 3-му часу развитие микрофлоры в молоке минимально, к 4-му часу появляются отдельные цепочки термофильных стрептококковых микроорганизмов, а к 4,5 часам эти микроорганизмы начали развиваться быстрыми темпами, что и вызвало резкое повышение кислотности. Споровые микроорганизмы после 2-й термической обработки не обнаружены. По результатам данного эксперимента был сделан вывод о том, что при первичной обработке молока-сырья (65 °С) выдержка не должна превышать 3 – 3,5 часов, при этом исключается повышение кислотности и культивация термофильной микрофлоры. На основе данного эксперимента был разработан 1-й производственный режим, который мы приводим ниже.

Второй эксперимент (1-й производственный режим) термической обработки молока (рис. 4) включает в себя термизацию молока-сырья при 65 °С (20 с); выдержку в емкости с термоизоляцией без охлаждения в течение 3 часов и пастеризацию при 72 °С (10 с). Отмечено снижение КМАФАнМ с 2,5^.10⁷ до 4,2^.10³ КОЕ/см³; соматических клеток – с 5,7^.10⁵ до <9,0^.10⁴ в 1 см³; маслянокислых бактерий – с 2,5 до 0,6 клеток в 1 см³. При этом кислотность и количество термостойких микроорганизмов не изменяется. Бактерии группы кишечной палочки не обнаруживались (в 10 см³) после 1-й же термической обработки.



Рисунок 4 – Микробиологические показатели и кислотность молока 2-го эксперимента (1-й производственный режим)


По результатам экспериментов № 1 и 2 был сделан вывод о том, что первичная температурная обработка молока-сырья при 65 °С (при обсеменении термофильной микрофлорой) не позволяет выдерживать молоко без охлаждения более 3-х часов, т. к. к этому времени температура в емкости снизится до 56 °С, а это порог, после которого термофильная стрептококковая микрофлора даст резкий скачок роста. По данным Bruce Hill (2007) такие термофильные микроорганизмы, как Geobacillus spp. и Bacillus flavothermus начинают прорастать при 55 ⁰С через 48 часов. Оптимум развития термофильного молочнокислого стрептококка составляет 40 – 45 ⁰С, однако С. А. Королев (1974) указывает, что группа термофилов, встречающихся в молоке и представленная, главным образом, молочнокислыми бактериями, имеет предельные температуры развития от 25 до 60 ⁰С. В связи с этим было принято решение поднять температуру первичной обработки молока до 72 °С.

Третий эксперимент: его целью было выяснение временного и температурного порога, не позволяющего развиваться термофильной микрофлоре в производственных ёмкостях с выдержкой молока без охлаждения. Первичная обработка молока проходила при 72 °С (10 с), затем – выдержка без охлаждения в течение 6 часов и вторая пастеризация при 72 °С (10 с). Результаты эксперимента показали, что кислотность начинает незначительно нарастать после 5 часа, а количество термостойких микроорганизмов не изменяется. Однако общее количество бактерий к 5-му часу немного растет. Эту тенденцию прояснили данные микроскопирования, показавшие, что к 4-му часу развитие микрофлоры минимально, а к 5-му часу происходит нарастание термофильной стрептококковой микрофлоры. КМАФАнМ снижается с 4,7^.10⁷ до 5,0^.10² КОЕ/см³; соматические клетки – с 5,3^.10⁵ до <9,0^.10⁴ в 1 см³; маслянокислые бактерии – с 2,5 до 0,6 клеток в 1 см³.



Рисунок 5 – Микробиологические показатели и кислотность молока 4-го эксперимента (2-й производственный режим)


Четвертый эксперимент (2-й производственный режим) температурной обработки молока-сырья (рис. 5) был разработан по результатам 3-го эксперимента. Режим включал в себя первичную температурную обработку молока при 72 °С (10 с), выдержку в течение 4-х часов в емкости с термоизоляцией без охлаждения и вторичную пастеризацию при 72 °С (10 с). При этом рост кислотности и термоустойчивости не наблюдается, КМАФАнМ снижается с 3,1^.10⁸ до 1,0^.10³ уже к 3-му часу, а после 2-й термической обработки составляет 3,0^.10² КОЕ/см³. Соматические клети снижаются с 5,8^.10⁵ до <9,0^.10⁴ в 1 см³, а маслянокислые бактерии – с 25,0 до 2,5 клеток в 1 см³.

По результатам экспериментов (рис. 4, 5) было разработано 2 производственных сыропригодных режима термической обработки молока-сырья:

1-й режим: первичная температурная обработка при 65 °С (20 с), выдержка без охлаждения в ёмкости с термоизоляцией в течение 3-х часов и вторично – пастеризация при 72 °С (10 с).

2-й режим: первая пастеризация при 72 °С (10 с), выдержка без охлаждения в ёмкости с термоизоляцией в течение 4-х часов и вторичная пастеризация при 72 °С (10 с).

Пределом количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ) для 1 режима является n^.10⁷ КОЕ/см³ (n – любое значение в пределах от 1 до 9), при этом достигается концентрация КМАФАнМ до допустимых норм СанПиН не более 5,0^.10⁵ КОЕ/см³; для 2-го режима – n^.10⁸ КОЕ/г, при этом КМАФАнМ снижается до n^.10² КОЕ/см³, что не превышает стандарт Европейского Союза (1,0^.10³ КОЕ/см³).

На основании проведённых нами экспериментов был установлен предел кислотности молока-сырья при использовании 2-х режимов двойной тепловой обработки (таб. 2).


Таблица 2 – Динамика изменения кислотности молока при разных режимах тепловой обработки

Показатель	Тепловая обработка 65 °С и выдержка, ч				Тепловая обработка 72 °С и выдержка, ч				Двойная тепл. обработка	Двойная тепл. обработка
Кислотность, °Т	1 ч	2 ч	3 ч	4 ч	1 ч	2 ч	3 ч	4 ч	65°С, выдержка, 72 °С	72 °С, выдержка, 72 °С
16	15	14	15	15,5	15	14	14,5	15,5	15	15
19,5	18	18	18,0	20	18	18	18	18,5	19	18,5
21	20	20,5	21	21,5	20	20	19	19,5	19,5	18,5
22	22	22	23	24	22	21,5	19,5	20	22	20

Пределом кислотности молока-сырья в использовании этих технологий можно считать 19 °Т для 1-го режима и 20 °Т – для 2-го режима, т. к. в среднем, повышение кислотности при 1-м режиме составляет 1 °Т, а во 2-м режиме оно незначительно.

Динамика снижения бактериальной обсеменённости при различных режимах температурной обработки и времени выдержки такова:

1-й режим: при первой температурной обработке 65 °С (20 с) КМАФАнМ снижается на два порядка, выдержка в течение трех часов снижает КМАФАнМ ещё на один порядок и вторичная пастеризация при 72 °С (10 с) – ещё на порядок; всего – четыре порядка (n^.10⁷ → n^.10⁵ → n^.10⁴ → n^.10³ КОЕ/см³).

2-й режим: первая пастеризация 72 °С (10 с) снижает КМАФАнМ на три порядка, выдержка в течение трех-четырех часов снижает КМАФАнМ ещё на два порядка и вторичная пастеризация при 72 °С (10 с) – ещё на порядок; всего – на шесть порядков (n^.10⁸ → n^.10⁵ → n^.10³ → n^.10² КОЕ/см³).

Первый технологический режим тепловой обработки является более мягким, минимально затрагивая физико-химическую структуру молока, и хорошо применим в холодный сезон года. Однако его недостатками являются снижение порога требований к кислотности и первичной бактериальной обсемененности молока-сырья. Также не желательно его использование в осенний и весенний сезон, с изменениями в составе микрофлоры молока (появление большого количества термофильной микрофлоры).

Второй технологический режим тепловой обработки наиболее универсален, применим в любой сезон и соответствует требованиям к качеству молока-сырья по стандартам ЕЭС, однако является более жестким. Комбинированное применение обоих режимов, в зависимости от вышеперечисленных факторов, может дать хорошие производственные результаты повышения качества молока-сырья для сыроделия. Оба режима позволяют полностью уничтожить бактерии группы кишечной палочки, значительно снизить концентрацию масляно-кислых бактерий и споровых форм микроорганизмов.

Результаты исследований использованы при разработке ТУ 9811-038-02067965-2005 «Молоко коровье сырье термически обработанное», и легли в основу патента «Способ термической обработки коровьего молока-сырья», оформлен приоритет. Способ адаптирован к системе HASSP через анализ ККТ.

Таким образом, производственные испытания, включающие в себя выработку режимов термической обработки молока-сырья, привели к созданию комплексной универсальной технологии, позволяющей использовать обработанное особым образом молоко-сырье, в дальнейшем, для любых технологических процессов молочного производства.

Экспериментальные исследования по определению сыропригодности термически обработанного молока

Одним из основных признаков сыропригодности молока является способность его хорошо свёртываться сычужным ферментом. Под синерезисом понимают самопроизвольное уменьшение объёма студней и гелей (для нас – молока, как полидисперсной системы), сопровождающееся отделением жидкости (сыворотка), который имеет важное значение в технологии производства сыра и творога.

Сравнивая два варианта тепловой обработки: первый – стандартный, ныне применяемый в сыроделии, и второй – предложенный нами (табл. 3), можно отметить, что если в сыроделии при обычных режимах тепловой обработки с увеличением температуры продолжительность сычужного свёртывания увеличивается, то в нашем случае, наоборот (17 мин – для режима при первой температурной обработке 65 °С (τ=20 с) → охлаждение до 6±2 °С, выдержка при этой температуре 4 часа → пастеризация при 72 °С (по В. А. Вагнеру) и 12,5 мин – для режима (второй производственный режим, предложенный нами) при первой температурной обработке 72 °С (τ=10 с), выдержка при этой температуре 4 часа→ вторичная пастеризация при 72 °С (τ=10 с). Определённое влияние тепловая обработка молока оказала и на способность сычужного сгустка выделять сыворотку. Лучшие результаты по этому показателю получены при обработке сгустка сырого молока, выделившего 77 % сыворотки. При этом предварительная тепловая обработка молока несколько ухудшила способность сгустка выделять сыворотку (табл. 3). Следует отметить, что тепловая обработка по нашему варианту незначительно влияет на сыропригодность молока.


Таблица 3 – Динамика изменения физико-химических показателей молока при различных режимах тепловой обработки

Показатели		Стадии тепловой обработки молока
		сырое молоко		после 1й тепловой обработки		после тепловой обработки и выдержки		после тепловой обработки, выдержки и пастеризации
Температура, 0С		4	4	65	72	6	65	72	72
Время выдержки		0	0	20 с	10 с	4 час	4 час	10 с	10 с
При начальной кислотности 16 0Т	Кислотность, 0Т	16	16	15,5	15	17	17	15	15
	Сычужная свертываемость, мин.	4	4	4,5	5,5	5,5	6	3	5
	Синеретическая способность, %	77	77	68	72	73	70	68	73
	Массовая доля сухих веществ, %	11,5	11,5	11,9	11,6	11,9	11,7	11,7	11,8
При начальной кислотности 19 0Т	Кислотность, 0Т	19,5	19,5	19	18,5	20,5	20,5	19	18
	Сычужная свертываемость, мин.	9	9	10,5	19	7,5	12	17	12,5
	Синеретическая способность, %	81	81	70	65	75	70	70	55
	Массовая доля сухих веществ, %	12,0	12,0	11,8	11,8	11,7	12,0	12,0	12,5
Примечание: Курсивом выделены показатели, полученные в результате тепловой обработки молока-сырья по стандартному режиму (предложенному В.А. Вагнером), включающие: 65 0С (20 с) → 6 0С (4 час) → 72 0С (10 с). Обычным шрифтом выделен разработанный нами режим, включающий: 72 0С (10 с) → 65 0С (4 час) → 72 0С (10 с).

Титруемая кислотность нарастает при повышении уровня содержания и состава микрофлоры, при развитии которой в молоке-сырье накапливаются продукты метаболизма, в основном органические кислоты, и данные процессы напрямую зависят от температуры и продолжительности хранения молока. Именно поэтому титруемая кислотность, как комплексный критерий безопасности и качества молока был выбран для исследования хранимоспособности сырья (рис. 6).

Для установления возможных сроков хранения исследовали изменения органолептических и физико-химических показателей молока-сырья по второму (65 °С→(3 ч)→72 °С) и четвёртому (72 °С→(4 ч)→72 °С) экспериментальным вариантам. Пробы отбирали в процессе хранения однократно термически обработанного молока-сырья при 6 – 8 °С в течение четырёх суток с интервалом в двенадцать часов (рис. 6).

Критерием для снятия образцов с хранения являлось их несоответствие требованиям технической документации (ТУ 9811-001-02067965-2005 «Молоко коровье-сырье термически обработанное») по любому из предусматриваемых показателей качества.

Нестандартные показатели по физико-химическим показателям, а именно кислотности, согласно ТУ 9811-001-02067965-2005 «Молоко коровье-сырье термически обработанное», получили образцы на вторые сутки для первого производственного режима и на третьи – для второго производственного режима.

Органолептические показатели оценивали по 5-балльной шкале. Через 2,5 сут. хранения оценка образцов, подвергнутых термической обработке по второму производственному режиму, снизились на 1 балл из-за появления посторонних привкусов – несвежего. В то же время, образцы, обработанные по первому производственному режиму, соответствовали 5-балльной органолептической оценке лишь в течение 1,5 суток.



Рисунок 6 – Изменение титруемой кислотности термически обработанного молока-сырья в процессе хранения (при температуре 4 °С)


Таким образом, приведённые результаты показали, что продолжительность хранения термически обработанного молока-сырья, подвергнутого тепловой обработке по второму производственному режиму (2^й:72 °С→(4 ч)→72 °С), в соответствии с требованиями согласно ТУ 9811-001-02067965-2005 «Молоко коровье-сырье термически обработанное» может быть 2,5 сут., а для первого производственного режима (1^й:65 °С→(3 ч)→72 °С) – 1,5 сут. (ТУ 9811-038-02067965-2005, № 065/005833; Заяв. на пат. № 2007116752/13).

Анализируя результаты исследований по бактериальной санации молока-сырья, можно сделать вывод о том, что двойная тепловая обработка с выдержкой по мягкому режиму, обеспечивает максимальное снижение микробной обсемененности (КМАФАнМ), за счет уничтожения вегетативных форм психрофильных и мезофильных микроорганизмов; время и температура выдержки не позволяют размножаться термофилам. Однако данные режимы не затрагивают споровые формы микроорганизмов. Поэтому особый интерес представляет изучение возможности инактивации в молоке споровых форм микроорганизмов путем пролонгированной температурной обработки, которая рассматривается ниже.