EA001941B1 - Способ производства стерильного обезжиренного молока - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу производства коммерчески стерильного обезжиренного молока. После сепарирования фракцию обезжиренного молока обрабатывают микрофильтрацией в одну или две стадии. В результате микрофильтрации получают поток пермеата и поток ретентата, который содержит все микроорганизмы определенного размера, эффективно отделенные от потока пермеата. После микрофильтрации поток пермеата подвергают тепловой обработке при температуре 72-134°С в течение требуемого периода времени. Чтобы получить стерильное обезжиренное молоко хорошего качества ввиду отсутствия убитых микроорганизмов, поток ретентата не используют.

Description

Стерильное или коммерчески стерильное молоко можно охарактеризовать как продукт, свободный от микроорганизмов, которые могут расти в обычных условиях. Стерильное молоко, упакованное в асептических условиях в асептическую упаковку, обладает тем преимуществом, что его можно транспортировать и хранить при комнатной температуре в течение продолжительного времени.

Чтобы изготовить такое коммерчески стерильное молоко, до настоящего времени чаще всего использовали ИНТ-обработку, т.е. обработку молока при повышенной температуре, обычно от 135 до 150°С в течение от 4 до 15 с. В результате такой тепловой обработки микроорганизмы разрушаются, и полученный продукт представляет собой молоко, пригодное для длительного хранения при комнатной температуре. Однако недостаток, присущий молоку, подвергнутому высокотемпературной обработке, состоит в том, что высокотемпературная обработка придает молоку вкус кипяченого молока.

В последнее время для снижения содержания вредных микроорганизмов стали использовать микрофильтрацию - способ, описанный в патенте 8Е 451791. В указанном способе используют микрофильтр обычно из керамического материала, через который пропускают фракцию обезжиренного молока после сепарирования. На микрофильтре обезжиренное молоко разделяется на поток пермеата, который обладает пониженным содержанием микроорганизмов, и поток ретентата, который содержит большую часть бактерий и спор. Поток ретентата подвергают обработке при повышенной температуре и после этого возвращают в поток пермеата. Этот способ позволяет получать продукт, который имеет более длительный срок хранения, чем обычное пастеризованное молоко, но такой продукт необходимо хранить на холоде и его нельзя считать стерильным.

В патентной заявке Швеции 9602546-5 описано использование микрофильтрации для получения асептического молока, готового к употреблению. Применение микрофильтра с малым размером пор позволяет фильтровать молоко с более высоким содержанием жира. Поток пермеата, содержащий большую часть чувствительных к изменениям температуры сывороточных белков, не содержит микроорганизмов. Поток ретентата, который содержит жир, казеин и микроорганизмы, подвергают высокотемпературной обработке, после чего оба потока смешивают. При помощи этого способа получают коммерчески стерильное молоко, которое, однако, содержит убитые микроорганизмы.

Настоящее изобретение относится к способу производства, в первую очередь, коммер чески стерильного обезжиренного молока, пригодного для употребления, но этого достигают путем добавления сливок в нужных пропорциях, так что при помощи данного способа можно получать готовое к употреблению молоко с различным содержанием жира. Настоящее изобретение предлагает также способ, который позволяет получить стерильное молоко, которое обладает хорошим качеством ввиду отсутствия убитых микроорганизмов и которое благодаря этому считается более чистым по сравнению с молоком, полученным при помощи известных ранее способов.

Одна из задач настоящего изобретения состоит в том, чтобы получить коммерчески стерильное обезжиренное молоко, готовое к употреблению, которое обладает исключительно высокой чистотой, поскольку готовое молоко не содержит большинство убитых микроорганизмов.

Еще одна задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы получить стерильное молоко с улучшенными вкусовыми свойствами, поскольку способ предусматривает проведение тепловой обработки при относительно низких температурах.

Эти и другие задачи изобретения решаются посредством того, что в способ, описанный во вводной части, внесены усовершенствования, заключающиеся в том, что обезжиренное молоко обрабатывают микрофильтрацией для получения потока ретентата и потока пермеата, при этом поток пермеата затем обрабатывают при температуре от 72 до 134°С.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения имеют дополнительные отличительные признаки, раскрытые в зависимых пунктах формулы изобретения.

Краткое описание чертежа

Далее более подробно описан один предпочтительный вариант выполнения изобретения со ссылкой на сопроводительный чертеж, на котором изображена схема линии установки для практического осуществления способа по изобретению.

Сырое молоко, которое поступает на молочный завод через трубопровод 1, сепарируют при температуре 4-60°С. Обычно температура сепарирования в традиционном сепараторе 2 составляет 55°С. В сепараторе 2 молоко разделяют на фракцию сливок и фракцию обезжиренного молока. Обезжиренное молоко имеет содержание жира около 0,05-0,15%. Фракцию сливок обрабатывают отдельно, как будет более подробно описано ниже, а настоящее изобретение относится по существу к фракции обезжиренного молока.

По трубопроводу 3 обезжиренное молоко направляют из сепаратора 2 на первый микрофильтр 4. Микрофильтрация происходит наиболее эффективно, если температура молока составляет около 50°С. Микрофильтр 4 может быть изготовлен, например, из керамики. На микрофильтре 4 фракция обезжиренного молока разделяется на поток пермеата (прошедший через фильтр) и поток ретентата (задержанный на фильтре). В первом варианте выполнения изобретения микрофильтр 4 имеет эффективный размер пор 0,5 мкм, т.е. фильтр 4 способен эффективно отделять от потока, прошедшего через фильтр, все микроорганизмы, которые крупнее или равны 0,5 мкм, включая все споры, обычно встречающиеся в молоке. Микроорганизмами называют все бактерии и споры, обычно встречающиеся в молоке. Размеры микроорганизмов обычно определяют как наименьший диаметр этих организмов, а эффективным отделением в рамках настоящего изобретения называется уменьшение числа микроорганизмов, по меньшей мере, в миллион раз (снижение >1одб).

Испытания показали, что фильтрацию через микрофильтр 4 по данному варианту изобретения, в котором эффективный размер пор составляет 0,5 мкм или более, желательно сочетать с последующей тепловой обработкой при температуре 90-105°С. Благодаря такому сочетанию указанных стадий обработки получают продукт - обезжиренное молоко, которое является стерильным с коммерческой точки зрения, т. е. полученное молоко не содержит микроорганизмов, рост которых может происходить при преобладающих условиях хранения.

Во втором варианте изобретения используют микрофильтр 4 с эффективным размером пор 0,3 мкм или более, который эффективно отделяет микроорганизмы размерами 0,3 мкм и более, включая большую часть устойчивых к температурным воздействиям бактерий и все споры. В этом втором варианте изобретения микрофильтрацию сочетают с тепловой обработкой при 72-98°С, и это сочетание стадий обработки позволяет получать коммерчески стерильное молоко.

В зависимости от типа фильтра, конструкции фильтра 4 и его предназначения микрофильтрацию осуществляют в одну или несколько стадий. Количество стадий может зависеть от суммарного количества отфильтрованного продукта, образовавшегося в потоке, задержанном на фильтре. Количество стадий может зависеть также от того, будет ли поток ретентата использован в способе по изобретению или нет, а также от эффективности, которую обеспечивает фильтр 4.

В испытаниях, которые проводились при использовании микрофильтра 4 с эффективным размером пор в 0,5 мкм, поток пермеата составляет 95% фракции обезжиренного молока. Поток ретентата, который соответственно составляет 5% фракции обезжиренного молока, содержит все отделенные микроорганизмы, размер которых составляет 0,5 мкм и более.

Чтобы добиться более высокой производительности способа по изобретению, в предпоч тительном варианте изобретения поток ретентата направляют от первого микрофильтра 4 в трубопровод 5 на второй микрофильтр б. Второй микрофильтр б может быть изготовлен, например, из керамики, и он должен иметь, по меньшей мере, такие же эффективные размеры пор, как первый фильтр 4. Во втором фильтре б поступающая часть (5%) фракции обезжиренного молока разделяется на новый поток пермеата и новый поток ретентата. Поток пермеата через второй фильтр б составляет, например, 4% поступившей фракции обезжиренного молока.

Поток ретентата от второго фильтра б, составляющий менее 1% суммарной фракции обезжиренного молока, содержит все микроорганизмы, отделенные на фильтрах 4 и б, которые имеют размер 0,5 мкм и более. Поток ретентата отводят от второго фильтра б и в предпочтительном варианте изобретения этот поток не используют для производства стерильного обезжиренного молока по изобретению.

В способе могут применяться также дополнительные фильтры 4, б, которые взаимодействуют соответствующим образом, так что поток ретентата от второго фильтра б подают на третий фильтр и так далее. Однако поскольку уже на втором фильтре б поток ретентата составляет менее 1% суммарной фракции обезжиренного молока, дополнительные фильтры 4, б не могут значительно повысить производительность способа.

Потоки, прошедшие через два микрофильтра 4, б, объединяют в трубопроводе 7 и направляют в установку 8 для тепловой обработки, которая может состоять из обычного пластинчатого теплообменника. Таким образом, в первом варианте изобретения два объединенных потока, прошедших через фильтры, не содержат микроорганизмов, крупнее 0,5 мкм, а во втором - крупнее 0,3 мкм. Для нейтрализации микроорганизмов, оставшихся в молоке, достаточна тепловая обработка при умеренной температуре. В первом варианте изобретения два прошедших через фильтры потока подвергают тепловой обработке в соответствующей установке 8 при 72-134°С, предпочтительно 90105°С, а во втором варианте изобретения - при температуре 72-98°С в течение требуемого периода времени.

Термообработанный продукт, составляющий более 99% фракции обезжиренного молока, теперь является коммерчески стерильным, и его направляют в трубопровод 9 для последующей упаковки в асептической разливочной машине 10, где продукт упаковывают в асептические пакеты, которые можно транспортировать и хранить при комнатной температуре. Готовый продукт обладает очень высокой чистотой, поскольку он не содержит убитых микроорганизмов, помимо тех, которые нейтрализованы в ходе тепловой обработки, а эти микроорганизмы представляют собой бесконечно малое ко личество от микроорганизмов, которые изначально присутствуют в необработанном молоке.

Фракцию сливок подвергают отдельной обработке и после сепарирования ее направляют в трубопровод 11 через оборудование для стандартизации 12 в установку для высокотемпературной (ИНТ) обработки 13, причем установка 13 обычно включает в себя также гомогенизатор. При содержании жира более 12% в фракции сливок часть стерилизованного обезжиренного молока может быть добавлена при гомогенизации.

Устанавливая оборудованием для стандартизации 12 нужную пропорцию сливок для добавления во фракцию обезжиренного молока, можно получать готовое к употреблению молоко, обладающее заданным содержанием жира. Стандартизованное стерильное готовое к употреблению молоко упаковывают в асептических условиях, как описано выше, получая коммерчески стерильное стандартизованное молоко, пригодное к употреблению.

Как видно из приведенного выше описания, настоящее изобретение предлагает способ получения коммерчески стерильного обезжиренного молока, предназначенного для непосредственного употребления, причем обезжиренное молоко обладает очень высокой чистотой, поскольку оно не содержит такого количества убитых микроорганизмов, которое содержится в обычном стерильном молоке. Учитывая, что молоко подвергают тепловой обработке при значительно более низких температурах, чем температуры, применяемые при обычной иНТ-обработке молока, молоко по изобретению обладает улучшенными вкусовыми качествами и его вкус сопоставим со вкусом пастеризованного молока.

Claims (7)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ производства коммерчески стерильного обезжиренного молока, отличающий ся тем, что обезжиренное молоко обрабатывают микрофильтрацией до получения потока ретентата и потока пермеата, а затем поток пермеата обрабатывают при температуре 72-134°С.
2. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что микрофильтрацию осуществляют в одну или несколько стадий.
3. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что микрофильтрацию осуществляют в две стадии, причем поток ретентата от первого фильтра (4) направляют на второй фильтр (6).
4. 4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что фильтр или фильтры (4, 6) обладают эффективным размером пор, составляющим 0,5 мкм или более.
5. 5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что тепловую обработку потока пермеата предпочтительно осуществляют при температуре 90-105°С.
6. 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что фильтр или фильтры (4, 6) обладают эффективным размером пор, составляющим 0,3 мкм или более.
7. 7. Способ по пп.1-3 и 6, отличающийся тем, что тепловую обработку потока пермеата предпочтительно осуществляют при температуре 72-98°С.