При какой температуре происходит пастеризация пищевых продуктов
С самых давних времён люди задумывались о том, как сохранить пищу достаточное количество времени. Для овощного сырья это квашение, для ягодного и фруктового — изготовление сухофруктов, переработка их в джемы и варенья, и даже желетирование.
Но что делать с мясными продуктами? Разумеется, здесь нужна тепловая обработка. То есть когда в условиях избыточной температуры и давления в закрытых стеклянных или жестяных банках происходит стерилизация продукта. Важным фактором при консервации также является пастеризация продукции.
В чем же отличие двух этих довольно сложных процессов и какое оборудование потребуется для увеличения срока годности продукта? Начнём с того, что без таких процессов, как пастеризация или стерилизация, невозможно ни одно современное производство.
Пастеризацией называется обеззараживание пищевых продуктов при консервировании путём нагревания до температур, не достигающих 100°С.
Такой вид однократного нагревания чаще используют для жидких масс. Первым предложил эту технологию в середине девятнадцатого века французский микробиолог Луи Пастер, его именем и был назван данный способ.
Различают длительную (при температуре 63-65°С в течение 30-40 минут), короткую (при температуре 85—90°C в течение 0,5—1 минуты) и мгновенную пастеризацию (при температуре 98°C в течение нескольких секунд). При нагревании продукта на несколько секунд до температуры выше 100°С принято говорить об ультрапастеризации.
Эффективность данного способа напрямую зависит от условий хранения, поскольку при пастеризации в продукте погибают не все формы микроорганизмов и при определённых условиях оставшиеся споры начинают активно размножаться, поэтому пастеризованные продукты (пиво, молоко) рекомендовано хранить при пониженных температурах определённое количество времени.
Пастеризация не может применяться при консервировании продуктов в таре, так как герметично закрытый продукт в банке является благоприятной средой для прорастания спор анаэробной микрофлоры.
Стерилизация — это тепловая обработка продукта при температуре выше 100°С и, при которой подавляются термофильные микроорганизмы, вызывающие пищевые отравления. Режимы стерилизации зависят от рН (кислотности) среды продукта, его консистенции, объема, вида тары. Кислые продукты стерилизуют при более низких температурах (105°С), чем менее кислые (120°С).
Проводится такая обработка в установке под названием автоклав. Это агрегат без сомнений можно назвать самым основным элементом консервной линии, когда речь идёт о производстве мясных, рыбных и многих других видах консервов.
История появления данного аппарата берёт свои корни в 1795 году во Франции, когда Аппер Франсуа- кондитер создал первый бытовой автоклав. Промышленный аппарат был придуман его соотечественником и использовался исключительно в медицинской практике (для стерилизации медицинских инструментов).
В наши дни автоклав является аппаратом, который изготовляют в виде герметичной камеры. Он используется для обработки продукции под давлением выше атмосферного. Благодаря таким условиям реакция процессов ускоряется и обеспечивается выход более качественного продукта.
Промышленный автоклав может комплектоваться самыми разнообразными приборами: теплообменниками разной конструкции (пластинчатыми, кожухотрубными, спиральными), перемешивающими устройствами (роторными, встряхивающими), а так же различными регуляторами и приборами для измерения давления, температуры и контрольными (измерительными) датчиками, в том числе замеряющими параметры самого продукта в таре.
Хочется подчеркнуть, что это только малая часть различий оснащения автоклавов, которая при подборе имеет такую же важность как рабочий объём, величина давления, максимально-возможная температура, устройство крышки, назначение по типу. Во всем мире ежедневно работают около 2-х миллионов промышленных автоклавов.
Преимущества предлагаемых аппаратов для стерилизации:
- — автоматизация и модернизация производственных процессов;
- — обеспечение идеальной стерильности – микроорганизмы и инфекции полностью уничтожаются;
- — экономия электрической энергии;
- — возможность эксплуатации в различных сферах и с самыми разнообразными материалами;
- — высокое качество и надежность стерилизации;
- — автономность и безопасность процесса.
Компания «БЕСТЕК-Инжиниринг» предлагает широкий выбор надёжных аппаратов, которые станут неотъемлемой частью Вашего производства и позволят выпускать продукцию только самого лучшего качества.
Пастеризация — это одноразовое нагревание пищевой жидкости до определенной температуры, с последующей выдержкой в течение установленного времени или без нее.
Применяется для обеззараживания и продления срока хранения продукта. Процесс назван по фамилии французского микробиолога Луи Пастера, который в середине XIX века разработал данную технологию для вина и пива.
В процессе пастеризации погибают вегетативные микроорганизмы, в том числе патогенные, а споры — остаются жизнеспособными. В подходящих условиях, например, при комнатной температуре, они снова начинают проявлять активность. Поэтому, после нагрева и охлаждения, молоко следует хранить в холодильнике.
Виды пастеризации
Пастеризацию молока проводят одним из трех способов:
- Длительная. Т = 63-65 °С, выдержка — 30 мин.
- Кратковременная. Т = 74-78 °С, выдержка — 20-30 сек.
- Моментальная. Т = 85-87 °С или 95-98 °С с выдержкой несколько секунд или без выдержки.
Выбор режима зависит от свойств продукта и технологических условий. Если в сырье содержатся компоненты с низкой термоустойчивостью, то предпочитают длительную. В этом случае патогенные микроорганизмы будут практически полностью уничтожены, а изменение физико-химических свойств окажется минимальным. Но данный вариант предусматривает использование оборудования с низкой производительностью, а потому требует больших затрат. Поэтому самым распространенным способом является кратковременная. Ее применяют в производстве пастеризованного молока, мороженного и кисломолочных продуктов. По воздействию на патологические бактерии и по степени изменения характеристик молока моментальная аналогична кратковременной. Ее используют для приготовления пастеризованных сливок и молочных консервов.
На параметры пастеризации также влияет состав продукта. Если в нем много жира и сухих компонентов (например, смесь для мороженного или сливки), то сопротивляемость микробов нагреву увеличивается, потому что белковые и жировые вещества их защищают. Для таких продуктов температура повышается на 10 — 15 °С, по сравнению с молоком.
Разновидностями пастеризации считаются термизация и ультравысокотемпературная обработка (УВТ). Термизацию выполняют в течение 15 сек при температуре 65 °С. Ее рекомендуют проводить с целью увеличения срока хранения сырья, за счет снижения его общей бактериальной обсемененности. УВТ делается при температурах немного выше 100 °С, с выдержкой в течение 1 — 3 сек или без выдержки. Например, для кисломолочных продуктов — 102 ± 2 °С без выдержки.
Влияние пастеризации на свойства молока
При пастеризации глубокие изменения физико-химических и биологических свойств молока не наблюдаются. Содержание белка и витаминов значительно не изменяется. Органолептические параметры, такие как запах, вкус, цвет, консистенция, остаются прежними. Поэтому считается, что пищевая ценность продукта остается практически на том же уровне.
Тем не менее, в результате тепловой обработки, некоторые процессы в молоке, все-таки, происходят. Степень изменений физико-химических характеристик зависит, в основном, от температуры нагрева и продолжительности выдержки. Под действием тепла молочные белки денатурируют. Самые чувствительные — сывороточные, для которых достаточно превысить порог 65 °С. У казеина устойчивость выше. Витамины частично разрушаются, особенно растворяющиеся в воде, деактивируются ферменты. Соли фосфора и кальция переходят из растворимого в нерастворимое состояние и выпадают в осадок.
При планировании пастеризации необходимо выбирать такой способ, чтобы изменение компонентов продукта, влияющее на его пищевую ценность, оказалось минимальным.
Технологическая схема пастеризации молока
- Приемка сырья. Центробежный насос, фильтр, счетчик, охладитель, емкость для хранения. Цельное молоко должно соответствовать ГОСТ 13264-88.
- Подогрев. Пастеризатор (секция рекуперации). Т = 40 — 45 °С.
- Очистка. Сепаратор-сливкоотделитель-очиститель саморазгружающийся.
- Нормализация. Сепаратор-сливкоотделитель-очиститель саморазгружающийся.
- Гомогенизация. Гомогенизатор. Р = 10 — 15 МПа, Т = 40 — 45 °С.
- Пастеризация. Пастеризатор (секция пастеризации). Т = 76 ±2 °С, выдержка 15 — 20 сек.
- Охлаждение. Пастеризатор (охлаждающая секция). Т = 4 — 6 °С.
- Фасовка в пакеты. Упаковочный автомат.
- Хранение. Продолжительность — 3 суток. Т = 4 ± 2 °С.
Виды пастеризаторов
По способу действия на продукт все агрегаты делятся на две группы: прямого и косвенного. Среди косвенных чаще встречаются тепловые, в которых молоко нагревается промежуточными теплоносителями: горячей жидкостью или воздухом, паром, топочными газами. Прочие установки данного типа — электрические. По способу передачи тепла они бывают элементные и индуктивные.
Пастеризаторы прямого действия нагревают продукт с помощью ультрафиолетового или инфракрасного излучения, а также сверхвысокими частотами. Сюда же относятся электродные и гидродинамические аппараты. Последние делятся на устройства жидкостного трения, кавитационные и агрегаты, в которых применяется, и трение жидкости, и турбулентность потока.
Кроме того, различают емкостные и проточные пастеризаторы. Первые работают по цикличной схеме, а потому малопроизводительны. У вторых количество технологических операций и их продолжительность намного меньше.
В промышленности чаще всего применяются пастеризаторы четырех типов: пластинчатые, трубчатые, паровые с вытеснительными барабанами и ванны для длительной пастеризации.
Ванны рассчитаны на подогрев молока в течение 30 мин. Температура — 63 — 65 °С. Их основным недостатком, кроме малой производительности, является возможность размножения в продукте микроорганизмов (термофилов). Поэтому во всем мире предпочитают агрегаты для кратковременной и мгновенной пастеризации, прогревающие сырье до более высокой температуры — паровые, трубчатые и пластинчатые. Для молока последние считаются лучшими, но с помощью трубчатых можно пастеризовать вязкие продукты. У паровых и электрических аппаратов — низкий КПД и проблемы с накипью в котлах.
В агрегатах прямого действия источником тепла является гидравлическое сопротивление вращающейся жидкости или электрический ток. Среди них наиболее популярными являются установки, в которых молоко обеззараживается с помощью ультрафиолетового излучения, а пастеризуется — инфракрасным (2,9 — 3,2 мкм). В СВЧ-аппаратах применяются волны частотой более 3000 МГц. Коэффициент использования энергии доходит до 0,8. Недостаток — сложность конструкции. КПД электродных нагревателей — до 98%. Однако они небезопасны и ненадежны.
Пастеризация молока — это необходимый этап технологического процесса, позволяющий очистить продукт от патогенных микроорганизмов и увеличить срок его хранения. Правильный выбор температурно-временного режима гарантирует сохранение полезных свойств и питательной ценности.
Пастеризация — процесс уничтожения вегетативных форм микроорганизмов (кроме термофильных) в жидких средах, пищевых продуктах путём однократного и непродолжительного их нагрева до температур ниже 100 °C, обычно путём нагревания чаще всего жидких продуктов или веществ до 60 °C в течение 60 минут или при температуре 70—80 °C в течение 30 минут.
Технология была предложена в середине XIX века французским микробиологом Луи Пастером. Применяется для обеззараживания пищевых продуктов, а также для продления срока их хранения.
Чем отличается от стерилизации?
Молоко можно пастеризовать или стерилизовать. В чем разница?
Стерилизация и пастеризация – это два не похожих процесса переработки. Чтобы выбрать подходящий продукт в магазине, нужно понимать их отличия.
При пастеризации молоко нагревают при температурах 65-100 градусов. Чем выше температура, тем меньше длится обработка.
При стерилизации, продукт обрабатывают при 120-150 градусов до получаса.
В стерилизованном молоке нет бактерий вредных, но нет и полезных! А в пастеризованном продукте сохраняются полезные микроорганизмы.
Стерилизованное молоко можно долго хранить, вплоть до года, но только при правильных условиях. А вот пастеризованное молоко может стоять не более 2 недель.
Пищевая ценность пастеризованного продукта ниже, чем у стерилизованного. Пастеризованное молоко можно использовать для приготовления молочнокислых продуктов.
Оно хорошо киснет, а вот стерилизованное молоко не киснет, а просто становится горьким. Как видно, стерилизация и пастеризация молока имеют существенные отличия.
Виды пастеризации молока
Пастеризация молока делается несколькими методами, а вернее в разных режимах:
- Длительная уничтожает вредные бактерии до 99%! При этом свойства продукта не меняются, качество улучшается. Температура такой обработки +65 градусов. Процесс длится до получаса. В промышленных масштабах молоко пастеризуют в больших, стерильных ваннах с двойными стенками.
- Кратковременная делается при помощи горячей воды. Это метод, основанный на теплообмене. Молоко греют до 71 градуса и выдерживают примерно 40 минут. Эффективность этого метода до 98%.
- Пастеризация высокотемпературная предполагает моментальное нагревание молока без удержания температуры. Температура нагревания +85 градусов. Метод похож на предыдущий, но без выдержки. Греют молоко водой или паром. Уничтожение вредных бактерий на уровне 99,5%.
- Ультравысокотемпературная проводится в 2 этапа. Сначала молоко греют до 70 градусов, затем при помочи пара повышают температуру до 135-150 градусов и выдерживают меньше минуты. Режимы пастеризации выбираются по нуждам. Но важно точно соблюдать способ обработки, иначе пастеризация молока не удастся.
Интересно! Для молока высокотемпературная пастеризация в последнее время не проводится, однако для сливок, что затем будут перерабатываться в масло, этот метод все еще популярен.
Пастеризация молока на производстве
Для пастеризации молока на предприятиях используют установки ТЕК. Они бывают разных типов, функциональности, так что предприятия при их закупке могут ориентироваться на свои потребности.
Правильная обработка молока позволяет убрать из продукта все патогенные бактерии, грибки, улучшить вкус. Такие установки настраиваются по необходимости.
Можно выбирать режимы, температура регулируется по нуждам. После пастеризации молоко проверяется. Оно должно соответствовать нормам ГОСТ, иначе в продажу не поступит.
Итак, по нормам ГОСТ молоко пастеризованное должно:
- иметь типичный вкус и запах молока;
- не иметь посторонних привкусов, запахов;
- быть определенной плотности;
- обладать той или иной жирностью, заявленной производителем;
- содержать определенную норму полезных бактерий;
- не иметь в составе патогенных бактерий, спор грибков.
Молоко по ГОСТ также проверяется на наличие механических примесей, титруемую кислотность, редуктазу. Только качественный продукт, прошедший пастеризацию и проверку, поступает на продажу.
Так что если в магазине приобрести молоко с надписью «пастеризованное», можно быть уверенным в его качестве и пить без опасений.
Пастеризация молока в домашних условиях
Несмотря на то, что пастеризация кажется сложным процессом, ее можно проводить и в домашних условиях. Итак, как пастеризовать молоко без специальных промышленных установок?
Процесс проводится в несколько этапов:
- Свежее молоко льют в таз и включают огонь на максимум. Молоко нужно постоянно мешать, чтобы оно нагревалось равномерно.
- Когда молоко нагреется до 72 градусов, огонь выключают и кастрюлю накрывают крышкой. Настаиваться оно должно не больше 30 секунд.
- После этого емкость с молоком переносят в таз с холодной водой и охлаждают до 22-38 градусов.
Все, пастеризация завершена, и можно употреблять качественное молоко без бактерий. Мультиварка также может применяться для пастеризации. В современных моделях есть специальный режим «Пастеризация».
Молоко просто наливают в чашу мультиварки и устанавливают режим «Пастеризация». Контролировать процесс не нужно, все сделает мультиварка и в конце оповестит сигналом про завершение работы.
Интересно! Современные мультиварки имеют режим «Пастеризация», позволяющий проводить обработку продукта дома без сложностей.
Виды пастеризаторов
По способу действия на продукт все агрегаты делятся на две группы: прямого и косвенного.
Среди косвенных чаще встречаются тепловые, в которых молоко нагревается промежуточными теплоносителями: горячей жидкостью или воздухом, паром, топочными газами.
Прочие установки данного типа — электрические. По способу передачи тепла они бывают элементные и индуктивные.
Пастеризаторы прямого действия нагревают продукт с помощью ультрафиолетового или инфракрасного излучения, а также сверхвысокими частотами. Сюда же относятся электродные и гидродинамические аппараты.
Последние делятся на устройства жидкостного трения, кавитационные и агрегаты, в которых применяется, и трение жидкости, и турбулентность потока.
Кроме того, различают емкостные и проточные пастеризаторы. Первые работают по цикличной схеме, а потому малопроизводительны. У вторых количество технологических операций и их продолжительность намного меньше.
В промышленности чаще всего применяются пастеризаторы четырех типов: пластинчатые, трубчатые, паровые с вытеснительными барабанами и ванны для длительной пастеризации.
Ванны рассчитаны на подогрев молока в течение 30 мин. Температура — 63 — 65 °С. Их основным недостатком, кроме малой производительности, является возможность размножения в продукте микроорганизмов (термофилов).
Поэтому во всем мире предпочитают агрегаты для кратковременной и мгновенной пастеризации, прогревающие сырье до более высокой температуры — паровые, трубчатые и пластинчатые.
Для молока последние считаются лучшими, но с помощью трубчатых можно пастеризовать вязкие продукты. У паровых и электрических аппаратов — низкий КПД и проблемы с накипью в котлах.
В агрегатах прямого действия источником тепла является гидравлическое сопротивление вращающейся жидкости или электрический ток.
Среди них наиболее популярными являются установки, в которых молоко обеззараживается с помощью ультрафиолетового излучения, а пастеризуется — инфракрасным (2,9 — 3,2 мкм).
В СВЧ-аппаратах применяются волны частотой более 3000 МГц. Коэффициент использования энергии доходит до 0,8. Недостаток — сложность конструкции. КПД электродных нагревателей — до 98%. Однако они небезопасны и ненадежны.
Использование молока в сыроварении
Сыр лучше всего, конечно же, готовить из натурального молока. Так он получается вкусным и максимально полезным.
Но учитывая факт того, что такой продукт не лишен вредоносных бактерий, все же возникает необходимость в проведении обработки с целью снижения болезнетворной микрофлоры в нем.
Говоря о сыроварении, процесс пастеризации помогает не только продлить срок хранения готового продукта, но и устраняет из него львиную долю болезнетворных бактерий, оставляя по максимуму полезные вещества, витамины.
Кроме того, используя не натуральное молоко, а пастеризованное крайне важно учитывать, что ограничивающим параметром такового является максимальное сохранение состава и физико-химических свойств молока, оказывающих влияние на выход и качество сыра.
Пастеризация в сыроварении выполняется по определенной технологии: нагрев до температуры 71-72°С и выдержка на протяжении 20-25 секунд.
В случае необходимости проведения высокой бактериальной обсемененности молочного сырья режим следующий: t=74-75°С, время выдержки сырья – 20-25 секунд.
Сырье для приготовления мягких сыров подвергается пастеризации по схеме: t=80-85°, время выдержки – 5-10 секунд. Указанные режимы не означают, что стоит придерживаться именно их – это среднестатистические данные.
Каждый сыровар создает свою индивидуальную технологию изготовления сыра, в том числе и пастеризации исходного сырья.
Заключение
Пастеризация – это эффективный процесс обеззараживания молока перед его последующим употреблением или переработкой.
Он также позволяет молоку лучше храниться. Используется эта методика обработки, для молока, что идет на продажу или употребления дома.
Если правильно провести пастеризацию, молоко останется полезным, но не будет содержать патогенных микроорганизмов.
Такой продукт отличается высоким качеством и приятным вкусом, а главное – абсолютно безопасен для употребления.