Способ термической обработки молока Советский патент 1992 года по МПК A23C3/02 

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано при термообработке белоксодержащих биологических жидкостей.

Широко применяется способ стерилизации (пастеризации) продукта, например молока, предусматривающий кратковременный нагрев продукта до температуры, обеспечивающей требуемый процесс обработки 1. Однако при осуществлении этого процесса неизбежны денатурационные изменения белков молока, что приводит к частичной потере ими нативных свойств и потребительских свойств продукта.

Известен способ получения стерилизованного молока, который предусматривает с целью повышения устойчивости белковой фазы молока при его стерилизации, перед подогревом молока снижение его кислотности до значения равного 16-17° Т путем пропуска его через анионообменную смолу, при этом соотношение объема смолы к объему пропускаемого молока устанавливают равным от 1:20 до 1:40 2. Однако, осуществление известного способа приводит к удалению важных макроэлементов и изменению ионного равновесия в стерилизуемом молоке и следовательно, к изменению природного химического состава молока, что связано со снижением пищевой ценности и устойчивости белковой фазы при хранении и последующих технологических операциях.

Цель изобретения - повышение эффекта стерилизации (пастеризации) и устойчивости белковой фазы, а также более полное сохранение нативных свойств исходного продукта.

Поставленная цель достигается за счет введения в молоко перед термообработкой ионогенного вещества (в частности, полисахарида) при 35-55° С и соотношении объема полисахарид: молоко в пределах (1:20)0:600), что соответствует критериям Новизна и Существенные отличия.

Известны способы использования полисахарида для разделения белоксодержащих растворов на две фазы: белковую и безбелковую с получением новых продук1Л

С

Я

Ю W XI СП

тов. которые становятся сырьем для производства молочной продукции без отходов в едином техноло ическом цикле.

В новом назначении полисахарид выполняет защитную роль белков молока, устанавливает оптимальное ионно-углевод- ное равновесие, стабилизирует денатурированные сывороточные белки и казеин молока.

После введения полисахарида молоко подвергают кратковременному нагреву до 75-85° С при пастеризации и до 150° С при стерилизации с последующей выдержкой 3- 20 с и охлаждением до 4-60° С.

При определенных условиях (температуре внесения и концентрации ионогенного вещества) происходит перераспределение растворителя и ионных веществ между белками молока и полисахаридом, причем полисахарид начинает играть роль регулируемого буферного элемента, гибко устанавливающего оптимальное соотношение между основными лабильными частями молока при термообработке смеси. Молекулы полисахарида частично обволакивают молекулы белка, при этом термодинамическая устойчивость системы повышается. Кроме того, полисахариды проявляют бактерицидные свойства. Важная роль при установлении ионного равновесия в смеси молоко - полисахарид принадлежит катионам кальция Са , которые обуславливают размеры и состояние частиц белка в молоке, В молоке существует динамическое равновесие между коллоидной и ионно истинно- растворимой формами кальция, которое может регулироваться добавлением полисахарида. При этом белковая фракция молока занимает наиболее термодинамически выгодное состояние, которое поддерживается системой полисахарид-ионные вещества в зависимости от режима термической обработки. При повышении температуры смеси полисахарид начинает связывать большее количество кальция, размеры частиц белка снижаются, а термостойкость смеси возрастает. Таким образом, возникает дополнительный контур стабилизации белковой фракции при термообработке, что позволяет применять более жесткие режимы термообработки молока и молочных продуктов без заметного снижения качества белков молока и повышения эффекта стерилизации (пастеризации).

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

П р и м е р 1 Молоко в количестве 2,8 т делят на 7 частей по 400 KI , подогревают до 25 65° С и вносят полисахарид в количестве 05 0.8: 1,5-4: 5 2 кг Один образец оставляют контрольным. Полученные образцы подвергают термообработке при температуре (80-84)° С. Качество стерилизации (пастеризации) оценивают по общему количеству

микроорганизмов после обработки; качество белковой фракции по истинной белковой растворимости; термостойкость TS-выдер- жкой образцов в глицериновой бане до массовой коагуляции протеинов. Результаты

0 эксперимента представлены в таблице.

Как видно из приведенных данных, наилучшие показатели термообработки обеспечиваютсяпри соотношении полисахарид: молоко в пределах 1:1205 1:600 и температуре перемешивания 35-55° С. При этом микробиологические показатели удовлетворяют требованиям, термостойкость смеси максимальна, а денатурационные изменения белков мини0 мальны.

При температуре перемешивания молока с полисахаридом ниже 35° С не происходит полного растворения полисахарида, он существует в растворе в виде крупных ас5 социатов, при этом его стабилизирующие свойства резко снижаются и желаемый эффект недостижим. При повышении температуры перемешивания 55° С в смеси возникают концентрационные неоднород0 ности растворитель-биополимер и растворитель-ионные вещества, что приводит к снижению эффекта стерилизации (пастеризации) и частичной денатурации оголенных участков белковой фазы. Величина

5 соотношения полисахарид: молоко в значительной степени определяет эффективность процесса и качественные показатели готового продукта. Так, при значениях отношения полисахарид:молоко ниже 1:600

0 концентрация полисахарида недостаточна для установления ионно-углеводного равновесия в смеси и стабилизации1 белковой фракции. При значениях отношения пол- исахарид:молоко 1:120 происходит пере5 насыщение растворителя полисахаридом, повышается вязкость смеси, технологичность процесса снижается. При этом происходит чрезмерное поглощение полисахаридом минеральных веществ, от0 вечающих за стабильность частиц белка (кальций, магний, фосфаты, цитраты, калий, натрий), а также происходит частичное комплексообразование свободного полисахарида и белков молока и снижение термо5 стабильности смеси.

Только такая неразрывная взаимосвязь элементов изобретения, а именно внесение полисахарида в молоко при температуре 35-55° С в количестве, обеспечиваю- щем соотношение полисахэрид:молоко

1:120-1:600, позволяет достичь поставленной цели.

Следует отметить и такие положительные эффекты предполагаемого изобретения, как снижение отложений на теплопередающей поверхности теплооб- менного и прочего технологического оборудования при переработке смеси молоко-полисахарид, повышение сроков хранения продуктов, надежности и технологичности процесса в общем. Не менее важным доводом в пользу предполагаемого изобретения является тезис о дополнении полезных качеств молока специфичными свойствами полисахарида, что обуславливает повышение пищевой ценности и биологической активности термообработанного молока с незначительными добавками полисахарида.

Внедрение предлагаемого способа стерилизации (пастеризации) молока позволяет получить 120-200 тыс.руб. годового экономического эффекта на одном предпри- ятии молочной промышленности.

Формула изобретения

Способ термической обработки молока 0 путем его пастеризации или стерилизации с последующим охлаждением, отличающийся тем. что, с целью повышения его качества, устойчивости его белковой фазы и более полного сохранения нативных 5 свойств белка молока, перед пастеризацией или стерилизацией молоко подогревают до 35-55° С, вводят полисахарид, при этом соотношение объема полисахарид - молоко устанавливают равным 1:(120-600).

Использование: при пастеризации или стерилизации молока. Сущность изобретения: молоко подогревают до 35-55° С, вводят полисахарид при соотношении объема полисахарид:молоко 1:(120-600), затем проводят термическую обработку путем пастеризации или стерилизации. 1 табл.