BG60944B1

BG60944B1 - Method for heat treatment of liquid dairy product

Info

Publication number: BG60944B1
Application number: BG98738A
Authority: BG
Inventors: Poul Johannes Pedersen; Ole Poulsen; Lisbeth Knarreborg; Gorm Bro Kjarulff; Helge Bakketun Castberg
Original assignee: Apv Pasilac As
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1996-07-31
Also published as: RO113521B1; JP3268778B2; CZ281292B6; RU2088098C1; DE69229446D1; FI109647B; ES2132134T3; DK180291D0; HU9401255D0; PL168949B1; CA2122593A1; SK278795B6; AU2941592A; BR9206698A; SK48994A3; DK0610410T3; EP0610410A1; JPH07500501A; CZ95894A3; ATE181209T1

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до метод за топлинна обработка на течен млечен продукт, който се използва за директна консумация или се влага при производството на други млечни продукти.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известни са различни методи за топлинна обработка на непастьоризирано мляко. Найобщо казано, високата температура на обработката на млякото води до силно понижаване на бактериалното съдържание и съответно до по-дълготрайното му запазване по време на съхраняването. Високата температура на обработка води до висока степен на химическа промяна и следователно до силно нарушаване на вкусовите свойства на топлинно обработеното мляко.

Химическата промяна, причиняваща намаляване на вкусовите свойства, например появата на така наречения вкус на “варено” се влияе от степента на денатуриране на протеините в сурватката, което повече или по-малко става паралелно с появата на посочения вкус. Промяната на свойствата на протеините в суроватката може да бъде лесно установена посредством химичен анализ.

Когато непастьоризирано мляко се пастьоризира слабо, топлинната му обработка се осъществява при температура около 75°С за най-малко 15 s и обработено по този начин, то има изключително добри вкусови качества. При този метод степента на денатуриране на суроватъчните протеини е около 18 до 20%. Не се осъществява намаляване на психотропни аеробни спори, като в резултат на това слабо пастьоризираното мляко обикновено запазва количеството си само от 2 до 3 дни, когато се съхранява при температура от 10°С.

Когато сурово мляко се пастьоризира силно, млякото се обработва топлинно при температура от около 85 до 90°С в продължение на 15 s, като така обработеното мляко има вкусови качества, приблизително сравними с тези на слабо пастьоризираното мляко. Този ме тод води до денатуриране на протеините в суроватката до около 30 до 35%. Тази повишена температура на обработка често включва висока степен на превръщане на психотрони аеробни спори в бактерии и силно развитие на тези бактерии, което води до по-краткотрайно запазване, по-специално, когато млякото се съхранява при температура около 10°С. Ето защо съществува изключително резервирано отношение към топлинно обработване на непастьоризирано мляко при високи температури, когато полученият млечен продукт се разпространява и съхранява предимно при нормалните температури на охлаждане.

Обикновено алтернативата е непастьоризираното мляко да се стерилизира, така че да може да бъде разпространявано и съхранявано при стайни температури или обикновените температури на охлаждане. Това стерилизиране обикновено се постига посредством топлинна обработка с ултрависока температура или съкратено - топлинна обработка с УВТ. Дефиницията на обработка с УВТ, съгласно IDF (International Dairy Federation) D.-Document 191, 1989, е топлинна обработка за унищожаване на всички микроорганизми, които се развиват в млякото или/и млечните продукти и поради което температурата се увеличава до над 100°С, така че стойността на Fo, която трябва да се получи, да е най-малко 3. Тази стойност на Fo се постига при обработка при температура 140°С в продължение на 2 до 3 s, но на практика обикновено се прилага повисока температура за топлинна обработка 143°С в продължение на 3 до 4 s с оглед със сигурност да се постигане задоволителен ефект на унищожаване на най-силно топлинно устойчивите термофилни спори. Обработеното с УВТ мляко има изключително дълготрайна способност за запазване за повече от четири седмици при температура на съхранение 10°С или повече, при условие, че пакетирането се извършва при асептични условия, т.е. стерилни условия, който е най-скъпият съществуващ метод за пакетиране. Степента на денатуриране на протеина в суроватката при такава топлинна обработка е изключително висока и е най-малко 55 до 80%, а така обработеното мляко има значително намалени вкусови качества в сравнение със слабо пастьоризираното мляко и му е присъщ изключително доминиращ вкус на “варено”.

B US 4161/909 US 3 610 233 се описват системи за обработване с УВТ, при които се използва директна топлинна обработка посредством препарване с пара, като нестерилизираното мляко се впръсква в парова атмосфера.

В GB А 1187 766 се описва обработка с УВТ, при която млякото, например хомогенизирано пастьоризирано краве мляко, се стерилизира, като се обработва топлинно при температура най-малко 150°С за части и от секундата, за предпочитане при температура между 180°С и 220С за период между 0.4 и 0.1 s. Например, нагряването на мляко в колона посредством микровълнова радиация по време на преминаването на млякото през керамичен вълнов пръстен до температура 193°С и задържането на млякото при тази температура за 0,15 S се описва като достатъчно да се стерилизира млякото без да се предизвикат каквито и да било забележими промени на вкус, цвят или консистенция. На практика при такива високи температури контролът на такива ниски стойности за продължителността на времето на обработката е изключително критичен и наймалкият неуспех да се спази задължителната ниска стойност на времетраенето води почти веднага или до неуспешно стерилизиране, ако периодът на обработката е твърде къс, или до много лоши вкусови качества, ако периодът е по-продължитслен.

В No В 143 416 се описва метод за стерилизиране на мляко или подобни протеинсъдържащи течни храни, по-специално такива, които имат високо съдържание на микроорганизми, при който се отстранява възможността продуктът да добие вкус на “варено”. Продуктът предварително се нагрява, например в топлообменник, до температура между 70°С и 90°С, за предпочитане 85°С, за да се унищожат патогенните микроорганизми и за да се накарат бактериални спори да абсорбират влага и след това се центрофугира, което е вторият стадий на обработка, при температура например 55С за период от 10 до 20 s. така че по-голямата част от съществуващите спори и други микроорганизми се отделят. При третия стадий на обработка продуктът се задържа при температура от 35°С до 40°С за период от 10 до 20 min, което води до развитие на спорите и по този начин ги прави полесни за унищожаване, когато накрая се нагрява, например посредством инжектиране на пара за кратко време до температура от около 110° до 140°С, за предпочитане 130°С, в продължение на 1 до 3 s, с оглед да се постигне дезактивиране и унищожаване на останалите микроорганизми. Този метод отнема време и е сложен и следователно непрактичен и скъп, по-специално, когато се отнася до непастьоризирано мляко със сравнително ниско съдържание на микроорганизми.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Настоящото изобретение е насочено към значително увеличаване на способността за запазване на течен млечен продукт, който да се разпространява и съхранява в нестерилизиран вид и само при температури, не по-високи от обикновените охладителни температури без сериозна промяна на органолептичните качества, най-вече вкусови, на продукта в сравнение с тези на слабо пастьоризирано мляко. Съществува изключително належаща нужда от такъв продукт.

Съгласно настоящото изобретение се осигурява метод за топлина обработка на течен млечен продукт, който след пакетиране се разпространяване и съхранява при температури, не по-високи от обикновените охладителни температури за съхранение и при който метод съдържанието на психотронни, аеробни спори в продукта се намалява, като топлинно обработваният продукт се държи при достатъчно висока температура за предварително определен период на времетраене. По него се получава нестерилизиран продукт посредством топлинна обработка чрез непосредствено нагряване, при което нагряваният продукт се държи при температура на нагряване в границите на 130°С до 145°С за период от време, не повече от 1 s.

Така полученият топлинно обработен продукт има изненадваща нова комбинация от добри органолептични качества и способност за дълготрайно запазване. Добрите органолептични свойства се дължат на незначителната степен на химична промяна при температура на топлинната обработка от 130°С до 145°С и могат да конкурират качеството на слабо пастьоризиран течен млечен продукт.

Установи се, че настоящото изобретение води до степен на денатуриране на протеина в суроватката от порядъка на около 30 до 40%, срокът на съхранение е около две седмици при температура 10°С при така нареченото чисто пълнене по време на пакетирането. Непосредственото нагряване може по изключително благоприятен начин да бъде осъществено чрез ме- 5 тода на пропарванс с пара, при който продуктът се инжектиране в па рова атмосфера и се задържа при температура от 133°С до 145°С помалко от 1 s, по-специално повече от 0,25 s и най-добре между 0.5 и 1 s. При прилагане на 10 температури между 133°С и 145^иС точността на интервала на времетраенето не е от изключителна важност, особено ако се използва интервал между 0.5 до 1 s. Нагряваният продукт се задържа при температура на нагряване от 135°С 15 до 143°С.

Течният млечен продукт може да бъде непастьоризирано мляко или сметана, слабо пастьоризирано мляко или сметана, или непастьоризирано или слабо пастьоризирано мляко 20 с ниско маслено съдържание.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Пример на настоящото изобретение е описан по-долу.

Непастьоризирано прясно мляко се подлага на топлинна обработка, слсд което млякото се пакетира в картонени кутии и след това се 30 разпространява и съхранява при охладителни температури за предпочитане под 6°С, но при вероятност да се получат отклонения на температурата до 10С. Топлинната обработка включва непосредствено нагряване посредством така 35 наречения метод на паровопропарване, при кой то млякото се инжектира в парова атмосфера. Апаратът, който се използва за подлагане на млякото на такава топлинна обработка, е описан в US 3 610 233. Кондензираната пара и млякото се отстраняват бързо от апарата посредством вакуум, като преминават във вакуумна камера, в която се отстранява водата, получена от кондензираната пара. Спадането на налягането на кондензираната пара води незабавно до спадане на температурата. Общото времетраене на температурата за топлинна обработка е по-малко от 1 s. Температурата на топлинната обработка е в рамките на 133°С до 145°С, за предпочитане 135° до 143°С. Установи се, че може да се получи намаляване от порядъка най-малко 10⁶ пъти на съдържанието на психротрофни, аеробни спори в млякото, при което се получава и желаният ефект на подълготрайна способност за запазване по време на последващо съхраняване и разпространяване.

Пример 1. Непостьоризирано прясно мляко се подлага на термична обработка чрез директно инжектиране в пара с температура 135°С и задържане при тази температура 0,8 s.

С оглед да се сравни степента на денатуриране на протеина в суроватката /и на свободните групи сулфидрил, които се образуват в последствие/ и способността на запазване по време на последващо съхранение при температура 10°С, се провеждат опити с различни методи на топлинна обработка, като се използва пастьоризирано прясно мляко от една и съща партида. Опитите и резултатите от тях са представени в таблица 1.

Таблица 1

Т° на обработка	Времетраене/ s/	Денатуриранс на суроватката	Свободни групи сулфидрил, μΜ/kg	Способност на запазване при 10°С /чисто пълнене/	Вкус на “варено” /точкува се от експерти по 10бална система/
75°С	15	0-18%		2-3 дни	1.75
127°С	2	46%	43	1.5-2	5.25
				седмици
143°С	2-3	55-57%	52	4 седмици	5.5
135°С	0.8	28-41%	24-31	1.5-2	2.25
по пример 1				седмици

За целта на сравнението в таблицата са включени данни за стерилизирано мляко, което има дълготрайна способност на запазване и е получено в същия апарат посредством метода за непосредствено нагряване с така наре- 5 чената УВТ.

Както става ясно от таблицата, денатурирането на протеина в суроватката при новия метод е между около 30 и 40% т.е. подобно на стойностите, получени при силна пастьоризация, а освен това, топлинно обработеното мляко запазва изключително добри органолептични качества, както и способността да се запазва 1.5 до 2 седмици.

Освен това, трябва да се отбележи, че способността да се запазва зависи изключително и от начина на пълнене т.е. пакетирането на продукта. Известни са следните методи на пълнене:

Обикновено пълнене: влияе се от въздуха на заобикалящата среда;

Чисто пълнене: защитено е чрез въздушни филтри и стерилизиране на картонените кутии;

Асептично пълнене: Напълно стерилно пълнене.

За млякото, получено съгласно метода, се получават следната продължителност на запазване.

Таблица 2

Метод на пълнене	Температура на съхранение	Време на съхранение
Обикновено	10°С	до 1.5 седмици
пълнене
Чисто пълнене	10°С	1.5 до 2 седмици
Свръхчисто	10°С	2 до 3 седмици
пълнене
Асептично	10°С	3 до 5 седмици
пълнене

Трябва да сс отбележи, че могат да бъдат направени много модификации, без това да означава отклонение от обхвата на настоящото изобретение. Така например, вместо посоченото инжектиране на мляко може да бъде използван метод за инжектиране на пара, при което в потока от мляко се инжектира пара.

Claims

Патентни претенции

1. Метод за топлинна обработка на течен млечен продукт, който се задържа при достатъчно висока температура за предварително определен период на нагряване, характеризиращ се с това, че топлинната обработка на продукта се провежда чрез директно нагряване и задържане на нагрявания продукт при температура на обработка от 130С до 145С за период от време нс повече от 1 s.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че нагряването се про- вежда при температура от 133°С до 145°С и продължителност не повече от 1 s.
3. Метод съгласно претенция 1 или 2, характеризиращ се с това, че директното нагряване се осъществява посредством свързване на продукта с пара.
4. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че директното нагряване се осъществява посредством пропарване с пара, при което продуктът се инжектира в парова атмосфера.
5. Метод съгласно претенция 1 до 4, характеризиращ се с това, че нагряваният продукт се задържа при температура от 135°С до 143°С.
6. Метод съгласно претенции 1 до 5, характеризиращ се с това, че продуктът се задържа при температурата на нагряване за период от време, не повече от 7.25 s.
7. Метод съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че продуктът се задържа при температура на обработка за период от 0.5 до 0,9 s.
8. Метод съгласно претенции 1 до 7, характеризиращ се с това, чс при нагряването се получава денатурираие на протеина в суроватката от порядъка между 30 и 40%.
9. Метод съгласно претенции 1 до 8, характеризиращ се с това, че обработката намалява съдържанието на психротрофни аеробни спори най-малко 10'¹ пъти.
10. Метод съгласно претенции I до 9, характеризиращ сс с това, чс продуктът се избира от група, състояща се от непастьоризирано мляко и сметана, слабо пастьоризирано мляко и сметана и непастьоризирано и слабо пастьоризирано нискомаслено мляко.
11. Метод съгласно претенция 10, характеризиращ се с това, че продуктът, който се обработва, е непастьоризирано мляко.
12. Метод съгласно претенции 1 до 11, характеризиращ се с това, че след топлинната обработка следва пакетиране, което се из-

5 вършва в условия, различни от тези на асептичното пълнене.
13. Метод съгласно 12, характеризиращ се с това, че пакетирането се извършва в условия на чисто пълнене.